JP4437908B2 - エンジンのオイル戻し構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車のような車両に搭載されるエンジンにおけるクランク室内へのオイル戻し構造に関するものである。

一般に、４サイクルエンジンでは、オイルポイプの駆動によってオイルパンから吸い上げられたオイルが、メインギャラリからクランク軸やシリンダヘッドのカム軸などの潤滑部分に給油される。そのうちのカム軸の潤滑を行ったのちのオイルは、その大半が、図８（ａ）に示すように、クランクケース６４の側端部に設けられた複数のオイル戻し孔６７から落下してオイルパン７４に戻される。前記オイル戻し孔６７は、図８（ｂ）に示すように、クランク軸受６６を有してクランクケース６４におけるクランク室６３とパルサー室６２を仕切るクランクケース端壁６５に形成されている。オイルＯＬは、カム軸駆動用チェーン６０を収納するチェーントンネル６１内を通ってパルサー室６２内へ落下したのち、オイル戻し孔６７を通って、クランク室６３内へと流れて図８（ａ）のオイルパン７４に戻される（特許文献１参照）。
特許第３０２６４８９号公報

しかしながら、前記オイル戻し孔６７は、クランク軸６８のボスや締付けボルト用ボスなどを避けた狭い箇所に設けながらもオイルＯＬの十分な流量を確保する形状とする必要から、図８（ａ）に示すように、上下方向に長く延びる形状になっており、その結果、図８（ｂ）のクランクケース６４におけるパルサーカバー６９の合わせ面７０が長孔形状のオイル戻し孔６７の存在によって下方に延びて、パルサーカバー６９が上下方向に大きな形状になっている。

また、パルサー室６２からオイル戻し孔６７を通ったオイルＯＬは、クランクウェブ７１の下部側面に当たって攪拌されるので、オイルＯＬがクランク室６３内にスムーズに流入され難い上に、クランクウェブ７１によるオイルＯＬの攪拌抵抗が生じ、これがエンジン負荷となる。

本発明は前記従来の問題に鑑みてなされたもので、パルサーカバーの上下方向の寸法を小さくしながら、オイルをクランクウェブに当たらないようにクランク室内にスムーズに流入させることができるエンジンのオイル戻し構造を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の第１構成に係るエンジンのオイル戻し構造は、エンジンの側端部に、カム軸駆動用のチェーンを収納するチェーントンネルが形成され、クランク軸の一端部に前記チェーンが架け渡されるチェーンスプロケットとこれの軸方向外側に位置するエンジン回転数検出用のパルサーロータとが装着され、前記パルサーロータがロータカバーによって覆われたパルサー室内に収納されており、前記パルサー室の底面がクランク室の底面よりも上方に位置し、前記チェーントンネルの下端部とクランク室とを仕切るクランクケース端壁に、前記チェーントンネル内のオイルを前記クランク室内のクランクウェブの径方向端部近傍に戻すオイル戻し通路が形成され、前記オイル戻し通路は、前記クランクケース端壁に設けられた上下方向の第１戻し孔と、前記クランクケース端壁に設けられて前記第１戻し孔の下端部と前記クランク室とを連通させる、水平方向の第２戻し孔とを有し、前記オイル戻し通路の入口が前記パルサー室の下端部に開口し、前記オイル戻し通路の出口の下端が、前記クランク室ウェブの下端よりも下方に位置している。

この構成においては、チェーントンネル内からオイル戻し通路を通ったオイルが、クランク室内におけるクランクウェブの径方向端部近傍に流入するので、クランクウェブの側面に殆ど当たることなくクランク室内にスムーズに流入する。したがって、オイルがクランクウェブに当たることによる攪拌抵抗がクランク軸に負荷されることを解消できる。また、オイル戻し通路は、クランクケース端壁の内部を通して形成できるから、パルサーカバーの合わせ面の位置に制約を与えないので、パルサーカバーの下端部を従来よりも上方位置に設定することが可能となり、これにより、パルサーカバーの上下方向の寸法を小さく（短く）できる。さらに、オイル戻し通路は、上下方向に延びる第１戻し孔の下端を第２戻し孔に連通させる形状に配設して、断面Ｌ字形状とすることができるので、チェーントンネル内のオイルをクランクウェブの径方向端部近傍に向けてスムーズに導くことができる。また、オイル戻し通路における第１戻し孔の下端をクランクケースにおけるパルサーカバーとの合わせ面よりも下方に延ばすとともに、第２戻し孔を前記合わせ面よりも下方の箇所から第１戻し孔の下端に連通してクランク室内に至る形状にできるから、簡単な構造で、前記合わせ面の位置に制約を与えないオイル戻し通路が得られる。

本発明の第２構成は、前記第１構成とオイル戻し通路の構成が異なっており、この第２構成のオイル戻し通路は、前記クランクケース端壁に設けられて前記チェーントンネルと前記クランク室とを上下方向に対して傾斜した傾斜孔により形成されている。この構成によれば、オイル戻し通路が傾斜孔によって形成されているから、チェーントンネル内のオイルを下り勾配に傾斜したオイル戻し通路を通じて、クランクウェブの側面に当たらないように、これの径方向端部近傍にスムーズに導くことができる。また、オイル戻し通路は、チェーントンネルからクランクケース端壁を貫通してクランク室の下部に至る下り勾配の傾斜孔とすることにより、簡単な構造で、クランクケースにおけるパルサーカバーとの合わせ面の位置に制約を与えないオイル戻し通路が得られる。

本発明の第３構成もやはり、前記第１構成とオイル戻し通路の構成が異なっており、この第３構成のオイル戻し通路は、前記クランクケース端壁内に下方から進入して前記チェーントンネルと前記クランク室とを連通させる真直な進入孔により形成されている。この構成によれば、オイル戻し通路は、クランクケース端壁内に下方から進入してチェーントンネルとクランク室とを連通させる真直な進入孔により形成されているので、チェーントンネル内のオイルをオイル戻し通路を介して下方に向け導きながら、クランク室内におけるクランクウェブの側面に当たらないように、これの径方向端部近傍に容易に流入させることができる。また、オイル戻し通路は、クランク軸心と直交する下方からクランクケース端壁内に進入した真直な進入孔により形成されているので、簡単な構造で、クランクケースにおけるパルサーカバーとの合わせ面に制約を与えないオイル戻し通路となる。

以下、本発明の最良の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態のオイル戻し構造を用いて構成されたエンジンを示す右側面図であり、この実施形態では自動二輪車に搭載される並列４サイクルエンジンＥを例示してある。このエンジンＥは、車体フレームＦＲに対し下部前側に位置し、車体フレームＦＲに支持されている。エンジン本体１の前側Ｆに位置するクランクケースＣＲおよびシリンダＣＹと後側に位置するギヤケースＧＥとが、エンジンケースＥＣを形成している。ギヤケースＧＥの一端面はクラッチカバー３０により覆われている。

前記エンジンケースＥＣは、前下がりの分割面で分割された上下二つ割りの金属製鋳造品であるケースアッパＣ１とケースロワＣ２とから構成され、ケースアッパＣ１におけるシリンダＣＹの上面にシリンダヘッド１１が連結され、シリンダヘッド１１の上面に、動弁室を覆うシリンダヘッドカバー１２が装着されている。シリンダＣＹは、その軸心Ａ１が分割面Ｍと直交する前傾姿勢となっいる。ケースロワＣ２の下面にはオイルパン１３が連結されている。これらエンジンケースＥＣ、シリンダヘッド１１、シリンダヘッドカバー１２およびオイルパン１３がエンジン本体１を形成している。前記エンジンＥの前面には、取付ブラケット５を介して、オイルフィルタ３とオイルク−ラー４からなるフイルタ・クーラ・ユニット２５が取り付けられている。シリンダヘッド１１の４つの排気ポート１４のそぞれに排気管Ｐが接続されている。

図２は図１のII−II線に沿った断面図で、前記エンジンＥの右端部分を示す。図２において、クランクケースＣＲには、４つの気筒のクランク室８を仕切る隔壁９が設けられており、各隔壁９と両端壁１０は、分割面Ｍにより、隔壁上半部９ａと隔壁下半部９ｂ、および端壁上半部１０ａと端壁下半部１０ｂに、それぞれ分割されている。隔壁９と端壁１０の分割面Ｍ上に、クランク軸１５を回転自在に支持する２分割のクランク軸受１６が形成されている。このクランク軸１５は、その軸心Ａ２が車体の横方向（左右方向）に水平に延びており、４つの気筒も横方向に並んでいる。クランク軸１５の右端部には、エンジン回転数検出用のパルサーロータ２０が取り付けられており、このパルサーロータ２０は、クランクケースＣＲの一端部に取り付けられたパルサーカバー２１により覆われている。

シリンダヘッド１１には吸・排気弁（図示せず）を開閉駆動するためのカム軸１７が回転自在に支持されており、シリンダＣＹおよびシリンダヘッド１１に、後述するメインギャラリーからのオイルＯＬをカム軸１７に供給するオイル供給通路１８，１９が形成されている。カム軸１７およびクランク軸１５の各々の右端部分には、スプロケット２２，２３が固着され、この両スプロケット２２，２３間にカム軸１７の駆動用のチェーン２４が架け渡されている。チェーン２４は、シリンダヘッド１１およびシリンダＣＹの右端側に沿って上下方向に設けられたチェーントンネル２７内に収納されている。チェーントンネル２７の下端部、つまりパルサーカバー２１の内方に形成されてパルサーロータ２０を収納するパルサー室２８と、クランク室８とは、クランクケース端壁１０により仕切られている。

図３は、前記ケースロワＣ２のパルサーカバー２１を取り外した状態の右側面図であり、したがって、図１に対応している。図３において、このケースロワＣ２では、ケースアッパＣ１との間の分割面Ｍから前記パルサーカバー２１との合わせ面３１の下端までの距離Ｌ１が、従来のものよりも短く設定されている。すなわち、パルサーカバー２１との合わせ面３１は、下端が上方に変位されて、その分だけ上下方向に小さな（短い）形状に形成されている。

図４は図３のIV−IV線断面図である。同図において、チェーントンネル２７の下端部であるパルサー室２８とクランク室８とを仕切るクランクケース端壁１０の端壁下半部１０ｂに、パルサー室２８内のオイルをクランク室８内のクランクウェブ３８の径方向端部近傍に戻すオイル戻し通路３３が形成されている。このオイル戻し通路３３は、上端がパルサー室２８に開放された上下方向に延びる第１戻し孔３４と、合わせ面３１の下端よりも下方箇所でクランク軸心Ａ２に平行な水平方向に設けられて第１戻し孔３４の下端とクランク室８とを連通する第２戻し孔３５とを有している。第２戻し孔３５の外端部開口は、プラグ３２により閉塞されている。第１戻し孔３４は、ドリルによる機械加工により形成され、第２戻し孔３５は、合わせ面３１の下方で外部からクランク室８内におけるクランクウェブ３８の径方向端部近傍に向けて貫通するように鋳抜きにより形成されている。これにより、オイル戻し通路３３は、断面Ｌ字形状であるにもかかわらず容易に形成することが可能となる。

図５は図３のV −V 線断面図である。同図は、クランクケースＣＲに設けられてクランク軸受１６等にオイルＯＬを供給するためのメインギャラリ３９を示しており、隔壁下半部９ｂと端壁下半部１０ｂに、メインギャラリ３９から分岐した複数（この実施形態では５つ）のジャーナル給油通路４０Ａ〜４０Ｅが形成されている。メインギャラリー３９の両端部３９ａは、上方外側に向かって傾斜している。このメインギャラリー３９の傾斜に合わせて、ケースロワＣ２の下部の左右両端部Ｃ２ａも上方外側に向かって傾斜させてある。メインギャラリー３９の両端部３９ａの外端は前記パルサー室２８に開口しており、その開口がプラグ４２で閉塞されている。

このようにメインギャラリー３９の両端部３９ａおよびケースロワＣ２の下部両端部Ｃ２ａを傾斜させたことにより、２点鎖線Ｃ２ｂで示すようにケースロワＣ２の下部を水平な直線状に形成した従来の場合に比べて、ケースロワＣ２の下部の角部分Ｃ２ｂがなくなる。その結果、車体の路面Ｓに対するバンク角θを大きくとることができる。換言すれば、従来と同一の所要の車体バンク角θを確保する場合に、エンジンＥを従来よりも下方に配置して、自動二輪車の低重心化を実現できる。

上記構成において、図１に示すオイルパン１３に溜まったオイルＯＬは、クランク軸１５によって駆動されるオイルポンプ３６により吸い上げられて、オイル・フィルタ・クーラ・ユニット２５において濾過および冷却されたのち、メインギャラリ３９に導入される。オイルＯＬはさらに、図５に示すメインギャラリ３９からジャーナル給油通路４０Ａ〜４０Ｅに導入されて、クランク軸受１６に供給され、このクランク軸受１６が潤滑される。オイルＯＬはさらに、右端のジャーナル給油通路４０Ａから、図２に示すオイル供給通路１８，１９を通って、シリンダヘッド１１内のカム軸１７に対し供給されてカム軸受の潤滑を行う。シリンダヘッド１１に給油されたオイルＯＬの大部分は、チェーントンネル２７内を通ってパルサー室２８内に落下する。このパルサー室２８内のオイルＯＬは、図４に示したオイル戻し通路３３における第１戻し孔３４から第２戻し孔３５を通って、クランク室８内におけるクランクウェブ３８の径方向端部近傍箇所に流入したのち、オイルパン１３に戻る。

このオイル戻し構造では、チェーントンネル２７の下端のパルサー室２８内からオイル戻し通路３３を通ったオイルＯＬが、クランクウェブ３８の側面に殆ど当たることなく、クランク室８内におけるクランクウェブ３８の径方向端部近傍にスムーズに流入する。したがって、オイルＯＬを効率的に循環させることができるとともに、オイルＯＬがクランクウェブ３８に当たることによる攪拌抵抗がクランク軸１５の負荷となることもない。しかも、オイル戻し通路３３は、２つの直交する第１戻し孔３４と第２戻し孔３５とをクランクケースＣＲに設けるだけの簡単な構造なので、オイル戻し通路３３の形成が容易である。

また、前記オイル戻し構造では、オイル戻し通路３３における第１戻し孔３４の下端をクランクケースＣＲにおけるパルサーカバー２１との合わせ面３１よりも下方位置まで延ばすとともに、第２戻し孔３５を前記合わせ面３１の下方箇所から第１戻し孔３４の下端に連通してクランク室８内に至る形状としているので、オイル戻し通路３３が合わせ面３１の位置を制約しない。したがって、合わせ面３１は、オイル戻し通路３３の配設を留意する必要のない形状にできるので、その下端部を従来よりも上方位置に設定することができ、これにより、パルサーカバー２１の上下方向の寸法を小さく（短く）できる。

図６は本発明の第２実施形態に係るオイル戻し構造における図４に対応する箇所を示した断面図であり、図６において、図４と同一若しくは相当するものに同一の符号を付して、重複する説明を省略する。この実施形態では、オイル戻し通路３３Ａが、チェーントンネル２７の下端のパルサー室２８からクランクケース端壁１０ｂ内を内側に向かって斜め下方に貫通してクランク室８内の下部に連通する傾斜孔により形成されている。

この実施形態のオイル戻し構造においても、前記実施形態で説明したと同様の効果を得ることができる。すなわち、オイル戻し通路３３Ａが傾斜孔によって形成されているから、パルサー室２８内のオイルＯＬを下り勾配に傾斜したオイル戻し通路３３Ａを介してクランク室８内におけるクランクウェブ２８の径方向端部近傍にスムーズに導くことができるので、クランク室８内に流入するオイルＯＬを、クランクウェブ３８の側面に殆ど当てることなく、効率的に循環させることができるとともに、オイルＯＬがクランクウェブ３８に当たることによる攪拌抵抗がクランク軸１５の負荷となることもない。また、オイル戻し通路３３Ａが合わせ面３１の位置を制約しないから、クランクケースＣＲにおけるパルサーカバー２１との合わせ面３１は、オイル戻し通路３３Ａの配設位置を留意することなく形成できるので、その下端部を従来よりも上方位置に設定することができ、これにより、パルサーカバー２１の上下方向の寸法を小さく（短く）できる。

さらに、前記オイル戻し構造では、上記効果に加えて、クランクケース端壁１０に対しドリルを用いた１回の機械加工で形成することができるとともに、図４のプラグ３２が不要となるので、部品点数および製造工数が削減され、これに伴ってコストダウンを図ることができる。

図７（ａ）は本発明の第３実施形態に係るオイル戻し構造における図４に対応する箇所を示した断面図であり、同図において、図４と同一若しくは相当するものに同一の符号を付して、重複する説明を省略する。この実施形態では、オイル戻し通路３３Ｂが、クランクケース端壁１０の下半部１０ｂ内に下方から進入してチェーントンネル２７の下端のパルサー室２８とクランク室８とを連通させる進入孔により形成されている。この進入孔の下部にはねじ部４７が形成され、このねじ部４７に螺合したプラグボルト４３により進入孔の下端開口を閉塞している。

前記オイル戻し通路３３Ｂは以下のような手順で形成される。すなわち、図７（ｂ）に示すように、パルサー室２８とクランク室８とを仕切るクランクケース端壁下半部１０ｂを有するケースロワＣ２を製作したのちに、図７（ｃ）に示すように、クランクケース端壁下半部１０ｂに対し下方からドリル４４を進入させることにより、または鋳抜きにより、進入孔を形成する。さらに、進入孔の下部にねじ部４７を形成し、図７（ａ）に示すプラグボルト４３をねじ込んで、オイル戻し通路３３Ｂが形成される。

この第３実施形態のオイル戻し構造においても、前記第１実施形態で説明したと同様に、図７ａのクランク室８内に流入するオイルＯＬを、クランクウェブ３８の側面に殆ど当てることなく、効率的に循環させることができるとともに、オイルＯＬがクランクウェブ３８に当たることによる攪拌抵抗がクランク軸１５の負荷となることもない。さらに、オイル戻し通路３３Ｂが合わせ面３１の位置を制約しないから、合わせ面３１の下端部を従来よりも上方位置に設定することにより、パルサーカバー２１の上下方向の寸法を小さくできる。また、前記オイル戻し通路３３Ｂは、第２実施形態に比較して、プラグボルト４３が別途必要となるが、ケースロワＣ２の底面から図７（ｃ）のドリル４４を、分割面Ｍと直交方向に進入させることによって形成できるから、オイル戻し通路３３Ｂの形成が極めて容易である。また、ドリル４４の代わりに鋳抜きピンを使用した場合も、オイル戻し通路３３Ｂの形成が容易である。

本発明の第１実施形態のオイル戻し構造を用いたエンジンを示す右側面図である。 図１のII−II線断面図である。 同上のエンジンにおけるケースロワのカバー部およびパルサーカバーを取り外した状態の右側面図である。 図３のIV−IV線断面図である。 図３のV −V 線断面図である。 本発明の第２実施形態に係るオイル戻し構造の要部の断面図である。 （ａ）は本発明の第３実施形態に係るオイル戻し構造の要部の断面図、（ｂ）および（ｃ）は製作過程を示す断面図である。 （ａ）は従来のエンジンの戻し構造を用いたエンジンにおけるケースロワのカバー部およびパルサーカバーを取り外した状態の一部の右側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

符号の説明

８ クランク室
１０ クランクケース端壁
１７ カム軸
２４ チエーン
２７ チェーントンネル
３３，３３Ａ，３３Ｂ オイル戻し通路
３４ 第１戻し孔
３５ 第２戻し孔
３８ クランクウェブ
Ａ２ クランク軸心
Ｅ エンジン
ＯＬ オイル

Claims (3)

1. エンジンの側端部に、カム軸駆動用のチェーンを収納するチェーントンネルが形成され、
   クランク軸の一端部に前記チェーンが架け渡されるチェーンスプロケットとこれの軸方向外側に位置するエンジン回転数検出用のパルサーロータとが装着され、
   前記パルサーロータがロータカバーによって覆われたパルサー室内に収納されており、
   前記パルサー室の底面がクランク室の底面よりも上方に位置し、
   前記チェーントンネルの下端部とクランク室とを仕切るクランクケース端壁に、前記チェーントンネル内のオイルを前記クランク室内のクランクウェブの径方向端部近傍に戻すオイル戻し通路が形成され、
   前記オイル戻し通路は、前記クランクケース端壁に設けられた上下方向の第１戻し孔と、前記クランクケース端壁に設けられて前記第１戻し孔の下端部と前記クランク室とを連通させる、水平方向の第２戻し孔とを有し、
   前記オイル戻し通路の入口が前記パルサー室の下端部に開口し、前記オイル戻し通路の出口の下端が、前記クランク室ウェブの下端よりも下方に位置しているエンジンのオイル戻し構造。
2. エンジンの側端部に、カム軸駆動用のチェーンを収納するチェーントンネルが形成され、
   クランク軸の一端部に前記チェーンが架け渡されるチェーンスプロケットとこれの軸方向外側に位置するエンジン回転数検出用のパルサーロータとが装着され、
   前記パルサーロータがロータカバーによって覆われたパルサー室内に収納されており、
   前記パルサー室の底面がクランク室の底面よりも上方に位置し、
   前記チェーントンネルの下端部とクランク室とを仕切るクランクケース端壁に、前記チェーントンネル内のオイルを前記クランク室内のクランクウェブの径方向端部近傍に戻すオイル戻し通路が形成され、
   前記オイル戻し通路は、前記クランクケース端壁に設けられて前記チェーントンネルと前記クランク室とを上下方向に対して傾斜した傾斜孔からなり、
   前記オイル戻し通路の入口が前記パルサー室の下端部に開口し、前記オイル戻し通路の出口の下端が、前記クランク室ウェブの下端よりも下方に位置しているエンジンのオイル戻し構造。
3. エンジンの側端部に、カム軸駆動用のチェーンを収納するチェーントンネルが形成され、
   クランク軸の一端部に前記チェーンが架け渡されるチェーンスプロケットとこれの軸方向外側に位置するエンジン回転数検出用のパルサーロータとが装着され、
   前記パルサーロータがロータカバーによって覆われたパルサー室内に収納されており、
   前記パルサー室の底面がクランク室の底面よりも上方に位置し、
   前記チェーントンネルの下端部とクランク室とを仕切るクランクケース端壁に、前記チェーントンネル内のオイルを前記クランク室内のクランクウェブの径方向端部近傍に戻すオイル戻し通路が形成され、
   前記オイル戻し通路は、前記クランクケース端壁内にクランク軸心と直交する下方から進入して前記チェーントンネルと前記クランク室とを連通させる真直な進入孔により形成され、
   前記オイル戻し通路の入口が前記パルサー室の下端部に開口し、前記オイル戻し通路の出口の下端が、前記クランク室ウェブの下端よりも下方に位置しているエンジンのオイル戻し構造。

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