JP4372492B2 - エンジン - Google Patents

Description

本発明は、エンジンに関し、特にオイルポンプに特徴を有するエンジンに関する。

エンジンには、クランクシャフト及びロッカーシャフト等の各所の潤滑のため、オイル（エンジンオイル）が用いられている。オイルはオイルポンプによって各所へ圧送されてエンジン内を循環するが、このオイル循環方式の一つとしてドライサンプ式がある（特許文献１参照）。ドライサンプ式エンジンの場合、オイルタンク内のオイルが各所へ圧送されて潤滑の用に供され、潤滑に供されたオイルは流下してオイルパンへ集められる。オイルパンへ集められたオイルはオイルタンクへ回収されて再び各所へ圧送される。

従って、ドライサンプ式エンジンでは、オイルタンクから各所へオイルを圧送するためのオイルポンプ（フィードポンプ）と、オイルパンに集められたオイルをオイルタンクへ回収するためのオイルポンプ（スカベンジングポンプ）とを必要とする。また、出力の比較的大きいエンジンでは、オイルポンプにも大容量化が求められるため、フィードポンプ又はスカベンジングポンプを複数備え、合計して３つ以上のオイルポンプを備える場合もある。

他のオイル循環方式としてウェットサンプ式がある。ウェットサンプ式エンジンの場合、オイルパンに集められたオイルをオイルタンクに回収することなく各所へ圧送する。従って、オイルパン内のオイルを各所へ圧送するフィードポンプのみを有するが、出力の大きいエンジンの場合や、オイルの循環ルートが複数設けてあるエンジンの場合には、夫々のルートに対応させてフィードポンプも複数設ける場合がある。
特開２００３−１４０９４号公報

ところで、上述したように複数のオイルポンプを備えるエンジンにおいては、夫々のオイルポンプを別個独立して設けると、部品点数の増加、生産性の低下、及びエンジンの大型化等を招く場合がある。しかしながら、例えば自動二輪車に搭載されるエンジンの場合、搭載可能なエンジン寸法には制限があり、また、部品点数の削減及び生産性の向上が要望されている。

そこで本発明は、容量を低下させることなく小型化及び軽量化が可能であり、生産性の向上を図ることができるオイルポンプを備えたエンジンを提供することを目的とする。

本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり、本発明に係るエンジンは、ポンプシャフトと、該ポンプシャフト上に並設されて、該ポンプシャフトの回転に伴って作動する複数のポンプの各ロータと、複数の前記ロータを収納する一体成形されたポンプケーシングとを有するオイルポンプを備える。

このような構成とした場合には、複数のオイルポンプを別個独立して構成した場合に比べて部品点数を削減することができ、容量を低減させることなくオイルポンプの小型化及び軽量化することができる。

また、エンジンハウジングを備え、前記ポンプケーシングは前記エンジンハウジングに対して一体的に成形されていてもよい。このような構成とした場合には、クランクケース等のエンジンハウジングを製造する際に、同時にポンプケーシングを一体成形することにより、部品点数及び組立作業工数を削減することができる。

また、前記ポンプケーシングは、閉塞端と開口端とを有する筒状を成し、前記閉塞端側から前記開口端側へ至って内径が同一、又は前記閉塞端側から前記開口端側へ至るに従って内径が拡大されており、前記ポンプシャフトは、前記ポンプケーシングの軸芯に沿うように配置され、前記ロータは、前記ポンプケーシングの前記閉塞端側から前記開口端側へ並設されていてもよい。

このような構成とした場合には、ポンプケーシングの開口端から、複数のロータを順に嵌め込むことによりオイルポンプを構成することができ、オイルポンプの組み立てが容易である。また、前記開口端から各ロータを取り出すことによりオイルポンプを分解することが容易にできるため、オイルポンプのメンテナンス性が向上する。

また、前記ポンプケーシング内には、前記閉塞端側から前記開口端側へ、第１オイルポンプ、第２オイルポンプ、及び第３オイルポンプの各ロータが順に並設されていてもよい。このような構成とした場合には、例えば、１つのフィードポンプとクランク室及びクラッチ室の夫々に対するスカベンジングポンプとを必要とするようなエンジン、又は、１つのスカベンジングポンプと２つのフィードポンプとを必要とするようなエンジン等において、上述したような効果を奏することができる。

また、前記ポンプケーシングの前記閉塞端の内壁には、前記第１オイルポンプ用のオイルの吸入ポート及び吐出ポートを成す第１ポート部が一体的に成形されていてもよい。このような構成とした場合には、第１オイルポンプ用の吸入ポート及び吐出ポートを成す部材を別個に用意する必要がなく、部品点数及び組立作業工数を削減することができる。

また、前記ポンプケーシングの周部内壁には、拡径方向へ窪んで溝状を成す前記第２オイルポンプ用のオイルの吐出ルートが形成されていてもよい。このような構成とした場合には、前記吐出ルートを成す管路を別個に用意する必要がなく、また、該管路の付設作業も不要となる。

また、 前記第１オイルポンプ及び前記第２オイルポンプはスカベンジングポンプであり、該第２オイルポンプ用の吐出ルートは前記ポンプケーシングの略中央位置から前記閉塞端側へ延設され、前記第１オイルポンプ用の吐出ポートに連通していてもよい。

このような構成とした場合には、２つのスカベンジングポンプを備える場合に、夫々から吐出されたオイルを合流させてオイルタンクへ送ることができる。従って、夫々から吐出されたオイルを別ルートを介してオイルタンクへ送る構造とした場合に比べ、構造を簡素化でき、寸法を小型化することができる。

また、前記ポンプケーシングの周部内壁には、拡径方向へ窪んで溝状を成す前記第２オイルポンプ用のオイルの吸入ルートが、略中央位置から前記開口端側へ延設されていてもよい。このような構成とした場合には、前記吸入ルートを成す管路を別個に用意する必要がなく、また、該管路の付設作業も不要となる。

また、前記第１オイルポンプのロータと前記第２オイルポンプのロータとの間には、前記第２オイルポンプ用の吸入ポート及び吐出ポートが形成された第２ポート部材が設けられ、該第２ポート部材は、前記第１オイルポンプと前記第２オイルポンプとの間のシール部材をも成していてもよい。

このような構成とした場合には、並設された第１オイルポンプと第２オイルポンプとの間のシールを第２ポート部材により実現することができるため、別個にシール部材を用意する必要がない。従って、部品点数を削減することができる。

また、前記第３オイルポンプのロータと前記第２オイルポンプのロータとの間には、前記第３オイルポンプ用の吸入ポート及び吐出ポートが形成された第３ポート部材が設けられ、該第３ポート部材は、前記第３オイルポンプと前記第２オイルポンプとの間のシール部材をも成していてもよい。

このような構成とした場合には、並設された第２オイルポンプと第３オイルポンプとの間のシールを第３ポート部材により実現することができるため、別個にシール部材を用意する必要がない。従って、部品点数を削減することができる。

また、前記ポンプケーシングの周部内壁には、拡径方向へ窪んで溝状を成す前記第２オイルポンプ用の吸入ルートが、略中央位置から前記開口端側へ延設されており、前記吸入ルートにてオイルが逆流するのを防止するために逆止弁が備えられていてもよい。

ポンプケーシングの周部内壁に吸入ルートを延設した場合、特に軸芯が略水平になるようにポンプケーシングを配置すると、第２オイルポンプの停止後に吸入ルートを流れるオイルが逆流する可能性がある。上述したように逆止弁を設けることにより、このような吸入ルート内のオイルの逆流を防止することができる。

例えば、クラッチ室内のオイルをオイルタンクへ回収するために第２オイルポンプを用いる構成とした場合、第２オイルポンプの停止後にオイルタンク内のオイルが吸入ルートを通ってクラッチ室へ逆流する可能性がある。オイルがクラッチ室へ流れると、クラッチがオイル漬けになり、クラッチの操作性に影響がでる場合がある。従って、上述したように逆止弁を設けることにより、クラッチのオイル漬けを防止し、クラッチの操作性を良好に維持することができる。

また、前記逆止弁は、弁部、及び該弁部を収納する筐体部を有し、該筐体部は前記エンジンハウジングに対して一体的に成形されていてもよい。このような構成とした場合には、別個に逆止弁用の筐体を用意する必要がなく、また、該筐体の配置作業も不要となる。

本発明によれば、容量を低下させることなく小型化及び軽量化が可能であり、生産性の向上を図ることができるオイルポンプを備えたエンジンを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態に係る自動二輪車用エンジン、及び該エンジンを搭載した自動二輪車について、図面を参照しながら具体的に説明する。図１は、自動二輪車の左側面図である。図１に示す自動二輪車１はアメリカンタイプであり、前輪２と後輪３との間に車体の骨格を成すフレーム４を備え、該フレーム４内にエンジンＥが搭載されている。また、フレーム４の左側にはサイドスタンド５が備えられている。なお、本実施の形態についての以下の説明では、図１に示す自動二輪車１に関する方向（前後、左右、及び上下）に基づいて記述する。

図２は一部を切り欠いたエンジンＥの左側面図であり、図３は一部を切り欠いたエンジンＥの右側面図である。該エンジンＥはＶ型２気筒の４サイクルエンジンであり、前後に傾斜して上方へ開くようにＶ字状に配置されたシリンダ６，７と、該シリンダ６，７の下方に設けられたクランクケース８と、該クランクケース８の下方に設けられたオイルパン９とを備えている。また、シリンダ６，７は、夫々の上部にシリンダヘッド６ａ，７ａを有し、その内部にバルブ及びロッカーシャフト等の動弁系（図示せず）を有している。

［主要ハウジング］
図４は、シリンダ６，７を除いたエンジンＥの主要なハウジング部品を示す分解斜視図である。図４に示すようにエンジンＥは、左右で対を成す左側クランクケース１０と右側クランクケース１１とを備えている。該左側クランクケース１０及び右側クランクケース１１が左右から閉じ合わさってクランクケース８を成すことにより、該クランクケース８内には、クランク室２０、トランスミッション室２１、出力シャフト室２２、及びセパレータ室２３が形成される。

左側クランクケース１０の左側部（外側部）は右側（中心側）へ窪んでクラッチ室２４の一部分を形成している。左側クランクケース１０には内側クラッチカバー１２が左側から取り付けられて互いの周縁部が接合され、該内側クラッチカバー１２の左側部には外側クラッチカバー１３が取り付けられる。左側クランクケース１０に内側クラッチカバー１２が接合され、該内側クラッチカバー１２に外側クラッチカバー１３が接合することにより、カバー内部にクラッチ室２４が形成される。

左側クランクケース１０、内側クラッチカバー１２、及び外側クラッチカバー１３には、内底部が下方へ窪んだオイル溜部２４ａが形成されている。該オイル溜部２４ａには、クラッチ室２４内に集められたオイルが溜められる。

右側クランクケース１１の右側部（外側部）前寄りの位置にはカムカバー１４が取り付けられる。右側クランクケース１１とカムカバー１４との間の空間はカム室２５を成し、該カム室２５内には後述するカム及びカムチェーン等が収納される。また、右側クランクケース１１の右側部後寄りの位置には内側ミッションカバー１５が取り付けられ、該内側ミッションカバー１５の右側部には外側ミッションカバー１７が取り付けられる。内側ミッションカバー１５と外側ミッションカバー１７とによって形成される内部空間は、オイル貯蓄室２６を成している。

左側クランクケース１０及び右側クランクケース１１の下部にはオイルパン９が取り付けられる。その結果、該オイルパン９は、クランク室２０及びトランスミッション室２１の下方に位置する。

なお、図示していないが、上述した各部材間にはシール部材が介装されており、気体及び液体が各部材間の接続箇所から漏れでないようになっている。

図５は、図２に示すエンジンＥのV-V断面図である。図５に示すようにエンジンＥにおいて、クランク室２０はシリンダ６，７の下方に位置し、該クランク室２０の後方にはトランスミッション室２１が配置されている。該トランスミッション室２１はオイルタンクとしても用いられる。

トランスミッション室２１の後方には出力シャフト室２２が配置されており、トランスミッション室２１の右側部分は、出力シャフト室２２の右側部に沿って後方へ延設されている。また、該出力シャフト室２２の後方にはセパレータ室２３が配置されている。更に、エンジンＥの左側部であってクランク室２０及びトランスミッション室２１の左側にはクラッチ室２４が配置されており、エンジンＥの右側部であってトランスミッション室２１の右側にはオイル貯蓄室２６が配置されている。

前記クランク室２０、トランスミッション室２１、出力シャフト室２２、セパレータ室２３、及びクラッチ室２４は、左側クランクケース１０と右側クランクケース１１とが閉じ合わさってできるクランクケース８によって一体的に成形されている。従って、各室２０〜２４を夫々別体に構成した場合に比べ、部品点数を削減できるため、エンジン重量及び組立作業工数も削減することができる。また、エンジンＥをコンパクト化することができる。

［動力伝達構造］
上述した左側クランクケース１０及び右側クランクケース１１には、エンジンＥの動力を伝達するための複数のシャフトが設けられている。図５に示すように、クランク室２０内にはクランクシャフト３０が収納されている。左側クランクケース１０及び右側クランクケース１１の夫々には、軸受部３１が設けられており、クランクシャフト３０は軸芯が左右方向へ向くようにして軸受部３１にて回転自在に支持されている。該クランクシャフト３０のクランクピン３２には、コンロッド３３を介してピストン３４が連結されている。

クランクシャフト３０の右端部は、右側クランクケース１１を貫通してカム室２５内に突出しており、チェーンを介してカムスプロケット３５，３６（図３参照）に連結している。また、クランクシャフト３０の右端部は、チェーンを介してクランクシャフト３０の前後に配置されたバランサ用シャフト３７，３８（図３参照）にも連結している。該バランサ用シャフト３７，３８はクランクシャフト３０の回転に伴って回転し、後ろ側に配置されたバランサ用シャフト３８は、エンジンＥ内を循環するオイルを圧送し又は吸い上げるためのオイルポンプ（図６のオイルポンプ７１参照）を駆動する。

図５に示すように、クランク室２０とクラッチ室２４との間には、左側クランクケース１０に形成された隔壁３９が設けられ、両室を仕切っている。前述した軸受部３１は、該隔壁３９を貫通して設けられている。クランクシャフト３０の左端部は、該隔壁３９に設けられた軸受部３１を貫通してクラッチ室２４内に突出しており、該左端部には発電用のゼネレータ４０が設けられている。

トランスミッション室２１内には、軸芯がクランクシャフト３０に対して平行を成すようにして、メインシャフト４１及びカウンターシャフト４２が回転自在に支持されている。メインシャフト４１及びカウンターシャフト４２は中空管状であってその内部はオイル通路４３を成している。メインシャフト４１の左端部は、トランスミッション室２１とクラッチ室２４とを仕切る隔壁４４を貫通してクラッチ室２４へ突出しており、該左端部にはクラッチ４５が設けられている。また、クランクシャフト３０とメインシャフト４１とは、クラッチ室２４内においてスプロケット４６，４７及びチェーン４８を介して連結されている。

メインシャフト４１及びカウンターシャフト４２の右端部は、内側ミッションカバー１５を貫通し、夫々のシャフトに形成されたオイル通路４３はオイル貯蓄室２６内にて開口している。従って、オイル貯蓄室２６と、メインシャフト４１内及びカウンターシャフト４２内の夫々のオイル通路４３とは連通している。

メインシャフト４１及びカウンターシャフト４２には、直径が異なる複数のギア５０から成るトランスミッション５１が設けられており、オペレータが図示しないチェンジレバーを操作することによって、メインシャフト４１の所定のギア５０とカウンターシャフト４２の所定のギア５０とが歯合するようになっている。また、トランスミッション５１を成す複数のギア５０の付け根位置には、メインシャフト４１及びカウンターシャフト４２の周部を夫々貫通して内部のオイル通路４３へ通じる複数のオイル噴射孔５２が設けられている。

出力シャフト室２２内には、軸芯がカウンターシャフト４２に対して平行を成すようにして、出力シャフト５３が回転自在に支持されている。該出力シャフト５３の右端部は出力シャフト室２２からトランスミッション室２１へ突出している。出力シャフト５３の右端部とカウンターシャフト４２の右端部とには、互いに歯合する歯車が夫々設けられており、カウンターシャフト４２の回転力は前記歯車を介して出力シャフト５３へ伝達される。

出力シャフト５３の左端部は、出力シャフト室２２から左側クランクケース１０の左側へ突出しており、該左端部にはプーリ５４が設けられている。該プーリ５４と自動二輪車１の後輪３（図１参照）の軸との間にはベルトが架け渡されており、出力シャフト５３の回転力は後輪３へ伝達されるようになっている。

［オイルパン］
ところで、本実施の形態に係るエンジンＥは、オイルの循環形態がドライサンプ式であり、各所を潤滑したオイルは一旦オイルパン９に集められる。図６は、オイルパン９の斜視図である。図６に示すようにオイルパン９は平面視で前後方向に長い長方形状を成している。前後方向の中心より後寄りの位置には隔壁６０が立設されており、該隔壁６０よって、前方のクランク室用オイルパン６１と、後方のミッション室用オイルパン６２とに仕切られている。

クランク室用オイルパン６１は、左右端から中央位置へ至るにつれて内底面が下方へ向かうように傾斜しており、その底部は、前後方向に直交する断面が楔形状を成すオイル溜部６３となっている。該オイル溜部６３には、長寸管状を成すオイルストレーナ６４が、その長手方向を前後方向に一致させて配置されている。オイルストレーナ６４は周面下部に吸込口６５を有し、後端は隔壁６０に当接して設けられている。

ミッション室用オイルパン６２には、オイル通路６６が一体的に成形されており、該オイル通路６６は、ミッション室用オイルパン６２の左右の中央位置にて前後方向へ延設されている。オイル通路６６は、前方においては隔壁６０まで延設され、クランク室用オイルパン６１に設けられたオイルストレーナ６４に連通している。

一方、後方においてはオイルパン９の後端部まで延設され、ドレインプラグ６７を介して外部に連通し得るようになっている。従って、オイル交換時には、ドレインプラグ６７を外すことによって、クランク室用オイルパン６１内に溜まったオイルを外部へ排出することができる。オイル通路６６は、前後方向の途中で分岐して上方へも延設されており、後述するクランク室用スカベンジングポンプ（図７のクランク室用スカベンジングポンプ７２参照）に連通している。

上述したオイルパン９は、クランク室２０及びトランスミッション室２１の底部を成すものであり、図５に示すように、隔壁３９により仕切られたクランク室２０とクラッチ室２４とは、該オイルパン９を共有していない。従って図４に示すように、クランク室２０の底部を成すクランク室用オイルパン６１とクラッチ室２４の底部との間は隔壁３９に遮断されてオイルの通流が制限される。

［オイルポンプ］
図７は、図２に示すエンジンＥのVII-VII断面図であり、図８は、左側クランクケース１０の右側面図である。図７及び図８に示すように、左側クランクケース１０には、クランク室２０とトランスミッション室２１とを仕切る隔壁７０が一体成形されており、該隔壁７０の下部にはオイルポンプ７１が設けられている。図７に示すように該オイルポンプ７１は、エンジンＥの右側から順に、クランク室用スカベンジングポンプ（第１オイルポンプ）７２、クラッチ室用スカベンジングポンプ（第２オイルポンプ）７３、及びフィードポンプ（第３オイルポンプ）７４を備え、これらは前記隔壁７０に対して一体成形されたポンプケーシング７５内に夫々のロータ等が収められて構成されている。

図９は、一部分を切り欠いたポンプケーシング７５の斜視図である。ポンプケーシング７５は、開口端８０及び閉塞端８１を有する円筒形状を成している。図７に示すように、該ポンプケーシング７５は、前記開口端８０を左側へ向けて配置されている。

図９に示すようにポンプケーシング７５の内部には、閉塞端８１側から順に、クランク室用スカベンジングポンプ７２が位置する第１ポンプルーム８２、クラッチ室用スカベンジングポンプ７３が位置する第２ポンプルーム８３、及びフィードポンプ７４が位置する第３ポンプルーム８４が設けられている。第１ポンプルーム８２及び第２ポンプルーム８３は略同一径を成し、第２ポンプルーム８３に対して第３ポンプルーム８４は拡径されている。

ポンプケーシング７５の閉塞端８１には貫通孔が設けられ、夫々のポンプを駆動するポンプシャフト８５（図７参照）を回転自在に軸支する軸受部８６を成している。前記閉塞端８１の内壁には、クランク室用スカベンジングポンプ７２のオイルの第１吸入ポート８７及び第１吐出ポート８８を成す第１ポート部８９が、前記ポンプケーシング７５に対して一体的に成形されている。

前記第１吸入ポート８７からは下方へ向けて第１吸入ルート９０が延設されており、該第１吸入ルート９０は、図６に示したオイル通路６６を介してクランク室用オイルパン６１に連通する（図７も参照）。第１吐出ポート８８からは、閉塞端８１を貫通して第１吐出ルート９１が延設されている。

第１吐出ルート９１は、クランク室２０及びトランスミッション室２１を仕切る隔壁７０（図８参照）内に形成され、左側クランクケース１０から右側クランクケース１１へ渡って右方向へ延設されている。第１吐出ルート９１は、右側クランクケース１１の右側部に接続されたオイルパイプ９２（図３参照）に連通し、該オイルパイプ９２は、図３に示すように、外側ミッションカバー１７の下部に接続されて、下方からオイル貯蓄室２６（図５も参照）に連通している。

図９に示すように、ポンプケーシング７５の下部の内壁部には、拡径方向へ窪んだ溝が、開口端８０から第２ポンプルーム８３へ至って延設されており、クラッチ室用スカベンジングポンプ７３の第２吸入ルート９５を成している。また、ポンプケーシング７５の上部の内壁部には、拡径方向へ窪んだ溝が、開口端８０から閉塞端８１へ至って延設されており、クラッチ室用スカベンジングポンプ７３の第２吐出ルート９６を成している。該第２吐出ルート９６は、クランク室用スカベンジングポンプ７２の第１吐出ポート８８に連通している。

第３ポンプルーム８４からは、フィードポンプ７４の第３吸入ルート９７及び第３吐出ルート９８が、下方へ向けて延設されている。第３吸入ルート９７と第３吐出ルート９８とは、前記クラッチ室用スカベンジングポンプ７３の第２吸入ルート９５を挟んで前後に配置されている。図７に示すように第３吸入ルート９７は、ミッション室用オイルパン６２に配置されたオイル吸入部９９に連通している。また、第３吐出ルート９８は、エンジンＥの各所へ延設された図示しないオイルギャラリに連通している。

図１０は、オイルポンプ７１を構成するポンプケーシング７５、及び該ポンプケーシング７５に収納されるロータ等を示す分解斜視図である。ポンプケーシング７５の最も閉塞端８１側の第１ポンプルーム８２（図９参照）には、第１アウターロータ１００及び第１インナーロータ１０１が収納され、第１ポート部８９（図９参照）と共にクランク室用スカベンジングポンプ７２を構成している。

従って、第１アウターロータ１００及び第１インナーロータ１０１が作動することにより、図９に示す第１吸入ポート８７から吸込まれたオイルは第１吐出ポート８８へ吐出される。

ポンプケーシング７５の中ほどに位置する第２ポンプルーム８３（図９参照）には、第２ポート部材１０２、第２アウターロータ１０３、及び第２インナーロータ１０４が収納され、クラッチ室用スカベンジングポンプ７３を構成している。第２ポート部材１０２には、第２吸入ポート１０５及び第２吐出ポート１０６が形成されている。第２吸入ポート１０５はポンプケーシング７５の下部内壁に形成された第２吸入ルート９５（図９参照）に連通し、第２吐出ポート１０６はポンプケーシング７５の上部内壁に形成された第２吐出ルート９６（図９参照）に連通する。

従って、第２アウターロータ１０３及び第２インナーロータ１０４が作動することにより、第２吸入ポート１０５から吸込まれたオイルは第２吐出ポート１０６へ吐出される。

また、第２ポート部材１０２は、第１アウターロータ１００及び第１インナーロータ１０１と、第２アウターロータ１０３及び第２インナーロータ１０４との間に配置されており、クランク室用スカベンジングポンプ７２とクラッチ室用スカベンジングポンプ７３との間をシールしている。

ポンプケーシング７５の最も開口端８０側の第３ポンプルーム８４（図９参照）には、有底筒状の第３ポート部材１０７が、ポンプケーシング７５と同方向に開口を向けて嵌挿されている。該第３ポート部材１０７内には、第３アウターロータ１０８及び第３インナーロータ１０９が配置されてフィードポンプ７４を構成している。

第３ポート部材１０７の内底部（右奥）には、第３吸入ポート１１０及び第３吐出ポート１１１が形成されている。第３吸入ポート１１０はポンプケーシング７５から下方へ延設された第３吸入ルート９７（図９参照）に連通し、第３吐出ポート１１１はポンプケーシング７５から下方へ延設された第３吐出ルート９８（図９参照）に連通している。

従って、第３アウターロータ１０８及び第３インナーロータ１０９が作動することにより、第３吸入ポート１１０から吸込まれたオイルは第３吐出ポート１１１へ吐出される。

また、第３ポート部材１０７は、クラッチ室用スカベンジングポンプ７３とフィードポンプ７４との間をシールしており、また、開口縁にはフランジ１１２が形成されている。該フランジ１１２の下部には、クラッチ室用スカベンジングポンプ７３の第２吸入ルート９５へ連通する開口１１３が設けられている。

上述したように、ポンプケーシング７５は一体成形されており、第１ポンプルーム８２及び第２ポンプルーム８３に対して第３ポンプルーム８４は拡径されている。従って、各ロータをポンプケーシング７５内に順に収納することにより容易にオイルポンプ７１を組み立てることができる。また、各ロータを取り出すことも容易であり、メンテナンス性に優れている。

ポンプケーシング７５内に上述した各ロータ及びポート部材が収納された状態で、ポンプケーシング７５の開口端８０にはポンプカバー１２０が設けられる。該ポンプカバー１２０は、ポンプケーシング７５に収納された第３ポート部材１０７のフランジ１１２に固定される。ポンプカバー１２０の下部には、クラッチ室用スカベンジングポンプ７３の第２吸入ルート９５へ連通すべく、フランジ１１２の開口１１３に整合するように別の開口１２１が設けられている。

上述したポンプカバー１２０、各ロータ、及び各ポート部材の略中心には、ポンプケーシング７５の軸芯に沿うようにポンプシャフト８５が貫通され、その一端部１２２はポンプカバー１２０から外部（左側）へ突出している。該一端部１２２にはスプロケット１２３が設けられており、後側のバランサ用シャフト３８（図２参照）との間でチェーン１２４を介して連結されている。

また、ポンプシャフト８５の他端部１２５はポンプケーシング７５の閉塞端８１に形成された軸受部８６を貫通して外部（右側）へ突出している。該他端部１２５にはドライブギア１２６が設けられており、該ドライブギア１２６は図７に示すように右側クランクケース１１に設けられたウォーターポンプ１２７を駆動する。また、ポンプシャフト８５には、第１インナーロータ１０１、第２インナーロータ１０４、及び第３インナーロータ１０９が固定されている。

上述したオイルポンプ７１は、バランサ用シャフト３８（図２参照）に連動してポンプシャフト８５が回転し、第１インナーロータ１０１、第２インナーロータ１０４、及び第３インナーロータ１０９が回転する。その結果、クランク室用スカベンジングポンプ７２、クラッチ室用スカベンジングポンプ７３、及びフィードポンプ７４が同時に作動する。

図７に示すように、ポンプカバー１２０の下部に設けられた開口１２１にはオイルパイプ１３０の一端部が接続されている。該オイルパイプ１３０は左側クランクケース１０の底部に敷設され、他端部は逆止弁１３１に接続されている。該逆止弁１３１は、ボール及びスプリング等から成る弁部１３２と、該弁部１３２を収納する筐体部１３３とから構成され、該筐体部１３３は、内側クラッチカバー１２に対して一体的に作りつけられている（図４も参照）。

従って、逆止弁１３１は、独立した構成部品数が少なく、組み立てが容易である。なお、逆止弁１３１の構成は上述したものに限られず、他の公知の構成を適用してもよいが、筐体部をエンジンＥのハウジングと一体的に成形することにより、上述したのと同様の効果を得ることができる。

図７に示すように、逆止弁１３１には更にオイルパイプ１３４の一端部が接続されており、該オイルパイプ１３４の他端部はオイルストレーナ１３５に接続されている。オイルパイプ１３４は、逆止弁１３１を介してオイルパイプ１３０と連通している。オイルストレーナ１３５は、外側クラッチカバー１３の底部に設けられたオイル溜部２４ａに配置されている。また、前記逆止弁１３１は、オイルストレーナ１３５からクラッチ室用スカベンジングポンプ７３へのオイルの流れを許容し、その逆の流れを制限する。

［オイルの流れ］
上述したような構成を成すエンジンＥにおけるオイルの流れについて図１１〜図１４を参照して説明する。図１１はエンジンＥ内におけるオイルの流れを示す模式図であり、クランク室２０内には、各所にて潤滑の用を終えたオイルが集められている。即ち、シリンダヘッド６ａ，７ａにて動弁系の潤滑に供されたオイル、クランクシャフト３０の潤滑を終えたオイルは夫々流下し、クランク室２０内に集められる。そして該オイルは、クランク室用スカベンジングポンプ７２によって吸い上げられ、オイルタンクを成すトランスミッション室２１内に回収される。

上述したオイルの流れにおける、クランク室用スカベンジングポンプ７２の動作に伴うオイルの流れについて図１２も参照して詳述する。ポンプシャフト８５（図１０参照）の回転に伴い、第１インナーロータ１０１及び第１アウターロータ１００は回転し、クランク室用スカベンジングポンプ７２が作動する。

これにより、クランク室２０の底部のクランク室用オイルパン６１（図６参照）に溜められたオイルは、オイルストレーナ６４及びオイル通路６６を通じ、更に図１２に示す第１吸入ルート９０を通じて第１吸入ポート８７へ吸い上げられる。第１吸入ポート８７まで吸い上げられたオイルは、第１アウターロータ１００及び第１インナーロータ１０１によって圧送され、第１吐出ポート８８へ吐出される。吐出されたオイルは、第１吐出ポート８８から第１吐出ルート９１を通じて送り出され、更に、図１１に示すようにオイルパイプ９２を通じてオイル貯蓄室２６へ回収される。

図１１に示すように、オイル貯蓄室２６へ回収されたオイルは、メインシャフト４１及びカウンターシャフト４２内のオイル通路４３を通じ、複数設けられたオイル噴射孔５２から噴射されてトランスミッション５１を潤滑した後、トランスミッション室２１内に回収される。

一方で、図１１に示すように、各所にて潤滑に供されたオイルの一部は、クランク室２０及びクラッチ室２４の間を仕切る隔壁３９に設けられた通気孔１４０（図８も参照）を通じてクラッチ室２４内にも流入する。クラッチ室２４内に集められたオイルは、クラッチ室用スカベンジングポンプ７３によって吸い上げられ、トランスミッション室２１内に回収される。

上述したオイルの流れにおける、クラッチ室用スカベンジングポンプ７３の動作に伴うオイルの流れについて図１３も参照して詳述する。ポンプシャフト８５（図１０参照）の回転に伴い、第２インナーロータ１０４及び第２アウターロータ１０３は回転し、クラッチ室用スカベンジングポンプ７３が作動する。

これにより、クラッチ室２４内のオイル溜部２４ａ（図１１参照）に溜められたオイルは、図７に示すオイルストレーナ１３５、逆止弁１３１、及び第２吸入ルート９５を通じて図１３に示す第２吸入ポート１０５へ吸い上げられる。第２吸入ポート１０５まで吸い上げられたオイルは、第２アウターロータ１０３及び第２インナーロータ１０４によって圧送され、第２吐出ポート１０６へ吐出される。吐出されたオイルは、第２吐出ポート１０６から第２吐出ルート９６を通じて送り出され、該第２吐出ルート９６に連通する第１吐出ポート８８へ送られる。

図１１に示すように、第１吐出ポート８８を流れるオイルは、クランク室用スカベンジングポンプ７２から吐出されたオイル（図１２参照）と共に、第１吐出ルート９１及びオイルパイプ９２を通じてオイル貯蓄室２６へ回収される。オイル貯蓄室２６へ回収されたオイルは、メインシャフト４１及びカウンターシャフト４２内のオイル通路４３を通じ、複数設けられたオイル噴射孔５２から噴射されてトランスミッション５１を潤滑した後、トランスミッション室２１内に回収される。

上述のようにしてトランスミッション室２１内に回収されたオイルは、図１１に示すようにフィードポンプ７４によりオイルギャラリ１４１を通じてエンジンＥの各所へ圧送される。圧送されたオイルは、オイルフィルタ１４２にて濾過された後、クランクシャフト３０の潤滑に供され、あるいはシリンダヘッド６ａ，７ａにてロッカーシャフト１４３，１４４へ供給されて動弁系の潤滑に供される。

上述したオイルの流れにおける、フィードポンプ７４の動作に伴うオイルの流れについて図１４も参照して詳述する。ポンプシャフト８５（図１０参照）の回転に伴い、第３インナーロータ１０９及び第３アウターロータ１０８は回転し、フィードポンプ７４が作動する。

これにより、図７に示すようにミッション室用オイルパン６２に溜められたオイルは、オイル吸入部９９及び第３吸入ルート９７を通じて第３吸入ポート１１０まで吸い上げられる。図１４に示すように、第３吸入ポート１１０まで吸い上げられたオイルは、第３アウターロータ１０８及び第３インナーロータ１０９によって輸送され、第３吐出ポート１１１へ吐出される。吐出されたオイルは、第３吐出ポート１１１から第３吐出ルート９８を通じ、図１１に示すオイルギャラリ１４１を通ってエンジンＥ内の各所へ圧送される。

ところで、エンジンＥが停止した場合、バランサ用シャフト３８（図３参照）も停止するためポンプシャフト８５（図１０参照）は回転せず、オイルポンプ７１は停止する。このとき、図１３に示すクラッチ室用スカベンジングポンプ７３の第２吸入ポート１０５、第２吐出ポート１０６、及び第２吐出ルート９６等に存在するオイルが逆流し、第２吸入ルート９５を通ってクラッチ室２４内へ流れようとする場合がある。特に、図１に示すように本実施の形態に係る自動二輪車１はサイドスタンド５を車体の左側に有しており、エンジンＥを停止してサイドスタンド５により自動二輪車１を支持した場合、クラッチ室２４が下になるようにエンジンＥは傾斜するため、クラッチ室２４へオイルが流れ込みやすくなる。

しかしながら、本実施の形態に係るエンジンＥでは、図７に示すようにクラッチ室用スカベンジングポンプ７３とクラッチ室２４とを連通するルート上に逆止弁１３１が設けられているため、エンジンＥの停止後に、クラッチ室用スカベンジングポンプ７３からクラッチ室２４へオイルが逆流することがない。従って、エンジンＥの停止後にクラッチ４５がオイル漬けになるのを防止することができる。

なお、オイルギャラリ１４２の途中にはリリーフバルブ１４５が設けられており、オイルギャラリ１４２内の油圧が所定の基準値を越える場合には、該リリーフバルブ１４５が開放されて圧抜きされる。

上述したようなエンジンＥに搭載されたオイルポンプ７１の場合、クランク室用スカベンジングポンプ７２、クラッチ室用スカベンジングポンプ７３、及びフィードポンプ７４が、１つのポンプケーシング７５内に収納されて１つのポンプシャフト８５によって駆動するため、ポンプ出力性能は維持したままで、夫々を別個に構成した場合に比べて部品点数が少なくて寸法が小さくなる。

また、ポンプケーシング７５は左側クランクケース１０と一体成形されており、第１吸入ポート８７、第１吐出ポート８８、第２吸入ルート９５、及び第２吐出ルート９６の夫々はポンプケーシング７５と一体成形されている。従って、夫々が別個独立して設けられている場合に比べて部品点数が少なくて済み、組立作業も削減される。

また、本実施の形態に係るオイルポンプ７１は、クランク室２０とクラッチ室２４とから別個にオイルを回収するドライサンプ式エンジンに好適である。しかしながら、クランク室２０とクラッチ室２４との間のオイルの通流を自由にし、１つのスカベンジングポンプと１つのフィードポンプとで構成されるオイルポンプに対して本発明を適用してもよい。また、必要であれば４つ以上のポンプを１つのポンプシャフト上に構成し、一体成形された１つのポンプケーシング内に収納してもよい。

本発明に係るエンジンは、アメリカンタイプの自動二輪車に限られず、ロードレーサタイプや他のタイプの自動二輪車に対しても適用することができる。また、自動二輪車に限られず、例えば四輪バギー、自動車等のエンジンにも適用することができ、上述したように小型で高性能なオイルポンプを備えることができる。

本発明は、自動二輪車、四輪バギー等にに搭載するエンジンに適用することができる。

本発明の実施の形態に係るエンジンを搭載した自動二輪車の左側面図である。 一部を切り欠いた図１に示すエンジンの左側面図である。 一部を切り欠いた図１に示すエンジンの右側面図である。 シリンダを除いたエンジンの主要なハウジング部品を示す分解斜視図である。 図２に示すエンジンのV-V断面図である。 オイルパンの斜視図である。 図２に示すエンジンのVII-VII断面図である。 左側クランクケースの右側面図である。 一部分を切り欠いたポンプケーシングの斜視図である。 オイルポンプを構成するポンプケーシング、及び該ポンプケーシングに収納されるロータ等を示す分解斜視図である。 エンジン内におけるオイルの流れを示す模式図である。 クランク室用スカベンジングポンプの動作に伴うオイルの流れを示す模式図である。 クラッチ室用スカベンジングポンプの動作に伴うオイルの流れを示す模式図である。 フィードポンプの動作に伴うオイルの流れを示す模式図である。

符号の説明

１ 自動二輪車
８ クランクケース
９ オイルパン
１０ 左側クランクケース
１１ 右側クランクケース
１２ 内側クラッチカバー
１３ 外側クラッチカバー
２０ クランク室
２１ トランスミッション室
２４ クラッチ室
２４ａ オイル溜部
２６ オイル貯蓄室
３０ クランクシャフト
３９ 隔壁
６１ クランク室用オイルパン
６２ ミッション室用オイルパン
７０ 隔壁
７１ オイルポンプ
７２ クランク室用スカベンジングポンプ
７３ クラッチ室用スカベンジングポンプ
７４ フィードポンプ
７５ ポンプケーシング
８０ 開口端
８１ 閉塞端
８２ 第１ポンプルーム
８３ 第２ポンプルーム
８４ 第３ポンプルーム
８５ ポンプシャフト
８７ 第１吸入ポート
８８ 第１吐出ポート
８９ 第１ポート部
９０ 第１吸入ルート
９１ 第１吐出ルート
９５ 第２吸入ルート
９６ 第２吐出ルート
９７ 第３吸入ルート
９８ 第３吐出ルート
１００ 第１アウターロータ
１０１ 第１インナーロータ
１０２ 第２ポート部材
１０３ 第２アウターロータ
１０４ 第２インナーロータ
１０５ 第２吸入ポート
１０６ 第２吐出ポート
１０７ 第３ポート部材
１０８ 第３アウターロータ
１０９ 第３インナーロータ
１２０ ポンプカバー
１３１ 逆止弁
１３２ 弁部
１３３ 筐体部
１３５ オイルストレーナ
１４０ 通気孔

Claims (10)

1. クランクケースの一側方にクラッチカバーにより囲まれたクラッチ室を有するエンジンであって、
   ポンプシャフトと、
   該ポンプシャフト上に並設されて、該ポンプシャフトの回転に伴って作動する、クランク室用の第１スカベンジングポンプの第１ロータ、クラッチ室用の第２スカベンジングポンプの第２ロータ、及びフィードポンプの第３ロータと、
   複数の前記ロータを収納する一体成形されたポンプケーシングと
   を有するオイルポンプを備え、
   前記ポンプケーシングは、閉塞端と開口端とを有する筒状を成して、前記クラッチ室内へ開口端を向けて前記クランクケースの壁部に設けられ、該ポンプケーシングには、前記第１スカベンジングポンプ、前記第２スカベンジングポンプ、及び前記フィードポンプが、奥側からこの順に配設されており、
   前記ポンプケーシングの周部内壁には、前記フィードポンプを跨いで前記クラッチ室と前記第２スカベンジングポンプとを連通すべく、溝状の吸入ルートが形成されていることを特徴とするエンジン。
2. エンジンハウジングを備え、前記ポンプケーシングは前記エンジンハウジングに対して一体的に成形されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
3. 前記ポンプケーシングは、前記閉塞端側から前記開口端側へ至って内径が同一、又は前記閉塞端側から前記開口端側へ至るに従って内径が拡大されており、
   前記ポンプシャフトは、前記ポンプケーシングの軸芯に沿うように配置され、
   前記ロータは、前記ポンプケーシングの前記閉塞端側から前記開口端側へ並設されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
4. 前記ポンプケーシングの前記閉塞端の内壁には、前記第１スカベンジングポンプ用のオイルの吸入ポート及び吐出ポートを成す第１ポート部が一体的に成形されていることを特徴とする請求項３に記載のエンジン。
5. 前記ポンプケーシングの周部内壁には、拡径方向へ窪んで溝状を成す前記第２スカベンジングポンプ用のオイルの吐出ルートが形成されていることを特徴とする請求項４に記載のエンジン。
6. 前記第２スカベンジングポンプ用の吐出ルートは前記ポンプケーシングの略中央位置から前記閉塞端側へ延設され、前記第１スカベンジングポンプ用の吐出ポートに連通していることを特徴とする請求項５に記載のエンジン。
7. 前記第１スカベンジングポンプのロータと前記第２スカベンジングポンプのロータとの間には、前記第２スカベンジングポンプ用の吸入ポート及び吐出ポートが形成された第２ポート部材が設けられ、該第２ポート部材は、前記第１スカベンジングポンプと前記第２スカベンジングポンプとの間のシール部材をも成していることを特徴とする請求項３に記載のエンジン。
8. 前記フィードポンプのロータと前記第２スカベンジングポンプのロータとの間には、前記フィードポンプ用の吸入ポート及び吐出ポートが形成された第３ポート部材が設けられ、該第３ポート部材は、前記フィードポンプと前記第２スカベンジングポンプとの間のシール部材をも成していることを特徴とする請求項３に記載のエンジン。
9. 前記第２スカベンジングポンプ用の吸入ルートにてオイルが逆流するのを防止するために逆止弁が備えられていることを特徴とする請求項３に記載のエンジン用オイルポンプ。
10. 前記逆止弁は、弁部、及び該弁部を収納する筐体部を有し、該筐体部は前記エンジンハウジングに対して一体的に成形されていることを特徴とする請求項９に記載のエンジン。
    
    
    

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