JP5215721B2 - エンジン - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動二輪車や小型滑走艇等の乗物に搭載されるエンジンであって、そのエンジンケースには内方空間と外方空間とを連通する連通路が形成されたエンジンに関する。

自動二輪車等の乗物に搭載される４サイクルエンジンは、クランクシャフトを収容するクランクケース等を備えたエンジンケースを有している。該エンジンケースには、ピストンが挿入されるシリンダが形成されており、該シリンダの一端には燃焼室が連なっている。また、シリンダの他端にはクランクケースの内部空間（以下、クランク室とも呼ぶ）が連なっており、ピストンの往復動に基づいてクランクシャフトが回転される。該クランク室内ではピストンの往復動に伴う圧力変動が発生する。この圧力変動を緩和すべく、エンジンケースには、ケース内の空間とケース外の外方空間とを連通する連通路が形成される（例えば特許文献１参照）。

また、クランク室内には、霧状の潤滑油であるオイルミストや、燃焼室からピストンとシリンダとの間隙を通って侵入するガスであるブローバイガスが含まれている。このため、ピストンの下動に伴いクランク室の内圧が外方空間に比べて高圧になったときに、クランク室の空気とともにオイルミストが連通路内に侵入することがある。このため、連通路内にはオイルミストを液滴にして該液滴となったオイルを回収するためのブリーザ構造を備える場合がある。
特開平６−５０１２５号公報

アイドリング時等のエンジン低回転運転時には、ピストンの往復周期が長くなることによって、クランク室内の圧力変動の振幅が大きくなる。この場合、ピストンの下動に伴いクランク室の内圧が外方空間に比べて高圧になったときに、連通路を介してエンジンケース内からオイルミスト及びブローバイガスがエンジンケースの外方空間に流出するおそれがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、オイルミストおよびブローバイガス等のエンジンケース内のガスがエンジンケース外へ流出することを防ぐことがでいるエンジンを目的としている。

上記目的達成のため、シリンダを有するエンジンケースを備え、該エンジンケースには、前記シリンダと連なりクランクシャフトが収容されるクランク室と、前記クランクシャフトの回転に応じて燃焼室を開閉させる動弁機構が収容される動弁室と、前記クランクシャフトの回転を前記動弁機構に伝達する伝動機構の少なくとも一部が収容される伝動室と、前記伝動室に開放するブリーザ入口を介して前記クランク室と連通し、ブリーザ出口を介してエンジンケース外となる外方空間と連通するブリーザ室とが形成され、前記ブリーザ室には、該ブリーザ室内の圧力上昇に対して、該ブリーザ室内から前記外方空間へのガスの流出を遅らせる遅延機構、又は、前記外方空間から該ブリーザ室内へのガスの流入を防ぎ該ブリーザ室内から前記外方空間へのガスの流出を抑制する逆流防止機構が設けられ、前記エンジンケースは、前記クランク室を有するクランクケースと、前記シリンダを有して前記クランクケースに結合されるシリンダブロックと、前記シリンダブロックに前記クランクケースと反対側に結合されて前記動弁室及び前記燃焼室を有するシリンダヘッドとを備え、前記伝動室は前記シリンダブロック及び前記シリンダヘッドを貫いており、前記シリンダヘッドが前記伝動室と前記燃料室とを区画するヘッド側隔壁部を有し、前記ブリーザ室の少なくとも一部が前記伝動室と前記燃焼室との間に配置されて前記ヘッド側隔壁部に形成され、前記ブリーザ入口が前記ヘッド側隔壁部に設けられ、前記シリンダブロックでは前記クランク室のガスは前記伝動室を通過して前記シリンダヘッド内の前記ブリーザ入口に導かれ、前記遅延機構又は前記逆流防止機構が前記シリンダヘッドに形成された前記ブリーザ出口に設けられていることを特徴としている。

かかる構成によれば、クランク室はピストンの上下動によって圧力変動が生じる。ブリーザ室は伝動室を介してクランク室に連通されるので、クランク室での圧力変動に応じて圧力が変動する。ブリーザ室は伝動室を介してクランク室に接続されることで、クランク室に比べて圧力変動における振幅が小さくなる。これによってブリーザ室の内圧が外方空間の圧力を超える期間を短くすることができ、ブリーザ室から外から空間へのガスの流出を抑えることができる。また、ブリーザ室に遅延機構を設けていれば、ブリーザ室の圧力上昇に対するガスの流出が遅れる。ブリーザ室から外方空間へガスが流出する前に、クランク室の圧力が低下する場合には、ブリーザ室のガスは外方空間へ流出することが抑えられて、クランク室へ向けて移動する。これによってさらにブリーザ室から外方空間へのガスの流出を抑えることができる。このようにしてブリーザ室から外方空間へのガスの流出を抑えることで、クランク室内に存在するオイルミスとおよびブローバイガス等がエンジン外に飛散することを抑えることができる。ブリーザ室の出口側には逆流防止機構を設けていれば、ブリーザ室からガスが流出することを抑制することができ、また、ブリーザ室の出口側からブリーザ室内へのガスの逆流を防止することができる。

なお、前記ブリーザ室の少なくとも一部が前記燃焼室と隣接して配置されていれば、ブリーザ室は、クランク室内と伝動室を介して連通していると共に、クランク室とシリンダを挟んで反対側に形成される燃焼室と隣接するように配置されているため、クランク室からブリーザ室に至るまでの空間容量が大きく確保され、ブリーザ室内の圧力変動を緩和する効果を高めることができる。さらに、このようにブリーザ室が大きな空間を介してクランク室と連通しているため、ブリーザ室内に達したガスはクランク室内のガスと比べて圧力変動が小さく、低温になる。このため、耐圧性や耐高温性の観点から逆流防止機構の材料や構造の選択肢を増やすことができ、例えば安価な材料や構造によって逆流防止機構を製作可能になる。

また、前記シリンダブロックが、前記伝動室と前記シリンダとを区画し、前記ヘッド側隔壁部の下面を支持する上面を有したシリンダ側隔壁部を有し、前記シリンダヘッドが、前記ヘッド側隔壁部に形成されて前記下面に開口する空間を有し、前記シリンダブロックが、前記シリンダ側隔壁部の前記上面に開口する凹部を有し、前記ブリーザ室及び前記ブリーザ入口が、前記空間の開口が前記凹部で塞がれることによって形成されてもよい。

また、前記ブリーザ室が第１のオイル戻し孔を介して伝動室と連通され、該エンジンがエンジン搭載対象物に搭載された状態で前記第１のオイル戻し孔が、該伝動室を区画する壁面のうち、前記ブリーザ入口に対して下方に位置して形成されていてもよい。かかる構成によれば、ブリーザ室内で液滴となったオイルを第１のオイル戻し孔から伝動室へ逃がすことができる。この第１のオイル戻し孔は伝動室を区画する壁面のうち下側に位置しているため、第１のオイル戻し孔を通って伝動室内へと排出されたオイルは、自重により壁面を伝って下方へ流下する。ブリーザ室に溜まったオイルが外方空間に流出することを防ぐことができ、オイルによってブリーザ入口が塞がれることを防ぐことができる。

また、前記ブリーザ室が、前記ブリーザ入口と前記ブリーザ出口との間に形成された絞り部を有し、前記ヘッド側隔壁部には、前記動弁機構のカムシャフトにオイルを送るためのオイルパイプ孔が設けられ、前記ブリーザ室が、前記オイルパイプ孔を挟むようには位置された第１ブリーザ室と第２ブリーザ室とを有し、前記絞り部が、前記オイルパイプ孔の外周に沿って形成され、前記第１ブリーザ室を前記第２ブリーザ室に連通させてもよい。かかる構成によれば、ブリーザ室入口から流入したガスが絞り部を通過することによって絞り部を通過した後のガスの流速や圧力が低減し、ブリーザ室内のうち出口側の圧力変動がさらに緩和される。また、これによって外方空間へのガスの流出をさらに抑えることができる。ガスが絞り部を通過するときには、絞り部を区画する壁面にガス中のオイル成分を液滴として付着回収することができる。また、絞り部の通過後においてガスの流速が低下するため、絞り部の下流側でのオイル成分の回収効率が向上する。したがって、オイル成分が外方空間へ流出することをさらに抑えることができる。

また、前記エンジンケースの外面に吸気ポートが開口しており、該吸気ポートの開口付近に前記ブリーザ室出口が形成され、該ブリーザ室出口と該吸気ポートとを連通する還元用通路が形成されていてもよい。かかる構成によれば、ブリーザ室を吸気系と連通してブローバイガスを還元可能としたときに、ブローバイガスの還元用通路をコンパクトに構成することができるようになる。

また、前記エンジンケースに前記ブリーザ室出口を覆うようにしてブリーザカバーが設けられ、前記エンジンケースと前記ブリーザカバーとにより区画され、前記ブリーザ室出口を介してブリーザ室と連通するブリーザ副室が形成されていてもよい。かかる構成によれば、エンジンケースの形状に関わらずブリーザ副室を形成することができる。例えばブリーザ副室の空間容量を拡大することができる。また、ブリーザ副室内で液滴となって回収された潤滑油を第２のオイル戻し孔によってブリーザ室に戻すことができる。

以上の説明のとおり、本発明によれば、ブリーザ出口側からブリーザ室内への逆流を防止可能なエンジンを提供することができる。

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。以下の説明における方向の概念は、自動二輪車に騎乗した運転者から見る方向と一致している。また、エンジンに関する方向の概念は、自動二輪車に搭載された状態においてこの自動二輪車に騎乗した運転者から見る方向と一致している。なお、本実施形態における「ガス」とは、オイルミスト及びブローバイガスを含む概念である。

図１は本発明の実施形態に係る自動二輪車１の左側面図である。図１に示される自動二輪車１は、所謂クルーザータイプの自動二輪車であり、前輪２及び後輪３の間に車体をなすフレーム４が設けられている。フレーム４にはエンジン５が支持され、エンジン５の上方には燃料タンク６が設けられている。燃料タンク６の後方には運転者用のシート７が設けられている。

エンジン５はＶ型２気筒の４サイクルエンジンである。エンジン５の本体をなすエンジンケース５ａは、シリンダ軸線Ａが対をなして前後にＶ型に配列された２つのバンク９，１０を有している。２つのバンク９，１０の下端はクランクケース８に結合されている。クランクケース８にはクランクシャフト１１が回転可能に支持されている。エンジン５は、クランクシャフト１１の軸線Ｂを車体の左右に向けた状態にして搭載されている。

エンジン５の出力は、クランクケース８の後部に設けられる変速機１３や、図示しないドライブシャフト又はチェーン等を介して後輪３に伝達され、この後輪３が回転することにより自動二輪車１に推進力が付与される。エンジン５の前方には、走行風Ｗを利用して冷却液を放熱させるラジエータ１４が設けられている。

このクルーザータイプの自動二輪車１は長距離長時間の一定速度走行に適した仕様となっている。例えばエンジン５は、スポーツタイプ等の他のタイプの自動二輪車に搭載されるエンジンと比べて１気筒当たりの排気量が大きく、低回転域から比較的大きいトルクが出力されるようなトルク特性を有している。

次に、本発明の実施形態に係るエンジンの全体構成について説明する。図２は図１に示すエンジン５を左後方から見た斜視図である。図３は図１に示すエンジン５の平面図である。図２及び図３に示すように、クランクケース８は前後に長寸に形成され、合面１７にて左ケース部１５と右ケース部１６とに左右分割される。前方バンク９はクランクケース８の上面前部から斜め前上方に向けて延在し、後方バンク１０はクランクケース８の上面における前方バンク９の直後から斜め後上方に向けて延在している。各バンク９，１０は、クランクケース８の上面からシリンダブロック１８、シリンダヘッド１９、シリンダヘッドカバー２０（図５参照）及び化粧カバー２１がこの順で連結されてなる。

バンク間のＶ字状空間１２内にはエンジン５の吸気系２２が配設されている。吸気系を構成する吸気マニホールド２２ａが、各バンク９，１０のシリンダヘッド１９におけるＶ字状空間１２に面した側面（前方バンク９のシリンダヘッド１９においては後面、後方バンク１０のシリンダヘッド１９においては前面）に接続されている。

図４は図１の矢印IV−IV方向に沿って示すエンジン５の断面図である。図４に示すように、エンジンケース５ａには、シリンダブロック１８に形成されて両端が開口したシリンダ２３と、シリンダ２３の下端と連通するクランクケース８の内部空間（以下「クランク室」と呼ぶ）２４と、シリンダ２３の上端の燃焼室２５とが形成されている。

クランク室２４は、クランクケース８の左右のケース部１５，１６に設けられた側壁１５ａ，１６ａに囲まれて形成され、クランクシャフト１１のジャーナル部１１ａ，１１ａが各側壁１５ａ，１６ａに回転可能に支持されている。クランク室２４内には、各ジャーナル１１ａ，１１ａの軸方向中央側に設けられたクランクピン１１ｃが収容されている。

シリンダ２３にはピストン２６が摺動可能に挿入されている。ピストン２６は、コンロッド２７を介してクランクピン１１ｃと連結され、ピストン２６の往復動とクランクシャフト１１の回転とが互いに変換可能になっている。

燃焼室２５はシリンダヘッド１９の下面に形成され、燃焼室２５には吸気口及び排気口（図７参照）が開口し、また点火プラグ２８の端部が露出している。燃焼室２５の上方には、シリンダヘッド１９及びシリンダヘッドカバー２０に囲まれた動弁室３０が形成され、この動弁室３０内には常閉の吸気バルブ及び排気バルブ（図示略）を駆動する動弁機構が設けられている。本実施形態の動弁機構はＳＯＨＣ型であり、図４はこの動弁機構のうち前方バンク９のカムシャフト２９を示している。このカムシャフト２９上の吸気側カム３１及び排気側カム３２の回転に基づいてバルブが上下動することにより、燃焼室２５の吸排気口が開閉する。

クランクシャフト１１の左端部１１ｄは側壁１５ａから突出し、左ケース部１５はこの左端部１１ｄを外囲するリブ部１５ｃを有している。エンジンケース５ａの左壁部には、このリブ部１５ｃ、前方バンク９のシリンダブロック１８及びシリンダヘッド１９を貫く前側チェーントンネル３３が形成されている。前側チェーントンネル３３内には、カムシャフト２９の左端部２９ａと、クランクシャフト１１の回転をこのカムシャフト２９に伝達する伝動機構３４とが収容されている。伝動機構３４は、クランクシャフト１１の左端部１１ｄに固定された駆動スプロケット３５と、カムシャフト２９の左端部２９ａに固定された従動スプロケット３６と、両スプロケット３５，３６の間に巻き掛けられたタイミングチェーン３７とを備える。

シリンダブロック１８は、シリンダ２３と前側チェーントンネル３３の一部をなすシリンダ側トンネル３３ａとを左右に区画するシリンダ側隔壁部３８を有し、シリンダヘッド１９は、燃焼室２５と前側チェーントンネル３３の一部をなすヘッド側トンネル３３ｂとを左右に区画するヘッド側隔壁部３９を有している。リブ部１５ｂの上面にシリンダ側隔壁部３８の下面が支持され、シリンダ側隔壁部３８の上面にヘッド側隔壁部３９の下面が支持され、ヘッド側隔壁部３９の上面にカムシャフト２９が支持されている。エンジンケース５ａにはリブ１５ｂからヘッド側隔壁部３９の上面側までを貫通するオイルパイプ孔４０が形成されており、クランクシャフト１１に供給された潤滑油は、このオイルパイプ孔４０と該オイルパイプ孔４０に挿入されたオイルパイプ４１の内部を介し、ヘッド側隔壁部３９の上面側のカムシャフト２９の軸受部分に供給される。

また、クランクシャフト１１の右端部１１ｅは側壁１６ａから突出し、右ケース部１６はこの右端部１１ｅを外囲するリブ部１６ｃを有している。エンジンケース５ａの右壁部には、リブ部１６ｃ、後方バンクのシリンダブロック及びシリンダヘッドを貫く後側チェーントンネル（図示略）が形成され、その内部には後方バンクのカムシャフトの端部と、クランクシャフト１１の回転をこのカムシャフトに伝達する伝動機構とが収容される。なお、図４には、該構成のうちクランクシャフト１１の右端部１１ｅに固定された伝動機構の駆動スプロケット３５が示されている。

クランク室２４の後側には変速機１３を収容する変速機収容室４２が形成され、クランク室２４及び変速機収容室４２の右側にはリブ部１６ｃの開口を覆うクラッチカバー４３と右ケース部１６とにより囲まれたクラッチ収容室４４が形成されている。クラッチ収容室４４には、クランクシャフト１１の回転を変速機１３側に伝達する減速機構４８や、変速機１３の入力軸４５上に配置された多板クラッチ４９等が収容されている。

クランク室２４の左側にはリブ部１５ｃの開口を覆う発電機カバー５０と左ケース部１６とにより囲まれた発電機収容室５１が形成され、この発電機収容室５１内にはクランクシャフト１１の左端部１１ｄ上に配置された発電機５３等が収容されている。

このようにクランク室２４の左右両側には側壁１５ａ，１６ａを介して２つの室４４，５１が形成され、両室４４，５１は、発電機５３や多板クラッチ４９等の比較的大型の回転部材を収容すべくその空間容量が大きいものとなっている。左側壁１５ａには貫通孔１５ｄ（図５参照）が形成され、この貫通孔１５ｄを介してクランク室２４は発電機収容室５１と連通している。またクランク室２４は右側壁１６ａに同様に形成された図示しない貫通孔を介してクラッチ収容室と連通している。さらに、発電機収容室５１は前側チェーントンネル３３と連通してクラッチ収容室４４は後側チェーントンネルと連通しているが、これら前後のチェーントンネルも、スプロケットやタイミングチェーンを収容すべくその空間容量が大きいものとなっている。

次に、エンジン５のブリーザ構造について説明する。以下では、前方バンクにのみブリーザ構造を設けるものとするが、前方バンクに替えて後方バンクに設けてもよく、両方のバンクに設けてもよい。

図５は図３のV−V線に沿って示すエンジン５の断面図である。なお、図５ではカムシャフト等の動弁機構の図示を省略すると共に伝動機構のスプロケットの図示を省略している。前方バンク９の前側チェーントンネル３３内には、スプロケット間に巻き掛けられたタイミングチェーン３７がシリンダ軸線Ａ方向に沿うように延在している。このようにしてタイミングチェーン３７は前後一対のチェーン延在部３７ａを形成し、前側チェーントンネル３３内には、これらチェーン延在部３７ａのそれぞれに外側から接触するチェーンガイド５５及びチェーンテンショナ５６が設けられている。

図６は図４又は図５のVI−VI線に沿って示す図である。図６に示すように、シリンダブロック１８の上面には前述したシリンダ２３、シリンダ側トンネル３３ａ及びオイルパイプ孔４０が開口している。なお、符号５７ａはシリンダ２３上部を水冷するためのシリンダ側ウォータージャケットである。シリンダ側トンネル３３ａは、その断面形状が前後に長く左右に短い長方形状に開口して前後左右の４つの内面６１〜６４により規定されている。図５にはそのうちシリンダ側隔壁部３８が形成する右側内面６１と共に、前側内面６２及び後側内面６３が示されている。自動二輪車１（図１参照）に搭載された状態において前側内面６２及び後側内面６３は、それぞれ側面視にて前方バンク９のシリンダ軸線Ａ方向に沿うようにして略平行に延在しており、前上方から後下方に向けて傾斜している。前側内面６２は後側内面６３に対して下方に位置している。図６に戻ると、オイルパイプ孔４０は、シリンダ側隔壁部３８の前後中央部に円形状に開口している。シリンダ側隔壁部３８には、このオイルパイプ孔４０を前後に挟むように第１凹部６５と第２凹部６６とが形成されている。

図７は図４又は図５のVII−VII線に沿って示す図である。図７に示すように、シリンダヘッド１９の下面には、前述した燃焼室２５が略円形状に開口し、ヘッド側トンネル３３ｂが略長方形状に開口し、オイルパイプ孔４０が円形状に開口している。オイルパイプ孔４０はヘッド側隔壁部３９の前後中央部に開口している。ヘッド側隔壁部３９にはこのオイルパイプ孔４０を前後に挟むように第１空間６７と第２空間６８とが配置され、シリンダヘッド１９の下面にはこれら第１及び第２空間６７，６８が開口している。したがって、ヘッド側隔壁部３９には、第１空間６７と第２空間６８とオイルパイプ孔４０を形成する壁面部が形成される。第１及び第２空間６７，６８は、ヘッド側トンネル３３ｂと燃焼室２５との間に形成され、上側及び前後左右は閉塞されている。ヘッド側隔壁部３９のうち第１及び第２空間６７，６８の右側内面は、シリンダ軸線Ａを中心とする仮想円筒面に大略的に沿って延びる。また、ヘッド側隔壁部３９のうち第１及び第２空間６７，６８の左側内面は、ヘッド側トンネル３３ｂの右側内面を規定する側面に平行に延びている。これによりシリンダヘッド１９の強度低下を抑えて第１及び第２空間６７，６８を可及的に大型にすることができる。

なお、燃焼室２５の頂部には点火プラグ２８（図４参照）を収容する点火プラグ孔６９が開口し、その周囲に２つの吸気口７０と２つの排気口７１とが開口している。吸気口７０は、後側に左右に並んで形成され、シリンダヘッド１９の後面に形成されて吸気系２２の吸気マニホールド２２ａ（図５参照）が連結される開口７２と連通している。排気口７１は、前側に左右に並んで形成され、シリンダヘッド１９の前面に形成されて図示しない排気マニホールドが連結される開口７３と連通している。

図８は図６のVIII−VIII線に沿って示す断面図であり、シリンダヘッドカバーより上側の図示を省略している。図８に示すように、シリンダヘッド１９がシリンダブロック１８に組み付けられると、第１空間６７の下側開口が第１凹部６５により塞がれ、エンジンケース５ａ内に大略的に閉じられた第１ブリーザ室７４が形成される。同様に、第２空間６８の下側開口が第２凹部６６により塞がれ、エンジンケース５ａ内に大略的に閉じられた第２ブリーザ室７５が形成される。このように第１及び第２ブリーザ室７４，７５はヘッド側隔壁部３８とシリンダ側隔壁部３９とに跨っており、オイルパイプ孔４０を前後に挟むように配置されている。なお、第１空間６８は第２空間６９に対して前側すなわち下側に配置されている。図７に戻ると、第１空間６７により形成される第１ブリーザ室７４と第２空間６８により形成される第２ブリーザ室７５との間には、断面円形のオイルパイプ孔４０を規定する略円筒状のパイプ孔形成部８１が配設され、第１ブリーザ室７４は、このパイプ孔形成部８１の外周に沿ってＣ字状に形成された絞り空間８２（図４も参照）を介して第２ブリーザ室７５に連通している。

図５及び図７に示すように、ヘッド側隔壁部３９の下面のうち、第１空間６７とヘッド側トンネル３３ｂとを仕切っている区画部７６の前後端部がそれぞれ半円状に切り欠かれており、第１の切欠き部７７及び第２の切欠き部７８をなしている。図５に示すように、シリンダ側隔壁部３８にヘッド側隔壁部３９が支持されると、これら２つの切欠き部７７，７８の面とシリンダ側隔壁部３８の上面とによって、前側チェーントンネル３３を第１ブリーザ室７４に連通させる２つの開口が形成されることとなる。図７に示すように、区画部７６の後端部を切り欠いて形成される第１の切欠き部７７の開口径Ｄ１は、第２の切欠き部７８の開口径Ｄ２に対して大きい（Ｄ１＞Ｄ２）。また、第１の切欠き部７７は一対のチェーン延在部３７ａの前後方向内側に配置されている。第２の切欠き部７８は前側を延在するチェーン延在部３７ａよりも前側に配置され、チェーントンネル３３を規定する前側内面６２に近接している。第１の切欠き部７７により形成される開口がブリーザ入口７９をなし、第２の切欠き部７８により形成される開口が第１のオイル逃げ孔８０をなしている。

図９はシリンダヘッド１９の後面図である。図９に示すように、前方バンク９のシリンダヘッド１９の後面には前述した開口７２が形成され、この開口に隣接して略円筒状のボス部８３が設けられている。このボス部８３の内部によって第２のブリーザ室７５がシリンダヘッド１９の外面側に連通している。シリンダヘッド１９の後面に開口するボス部８３の後端開口は、第２のブリーザ室７５をエンジンケース５ａの外部に連通させるブリーザ出口８４をなしている。また、シリンダヘッド１９の後面からは、このボス部８３を取り囲む略台形状のリブ８５が突出している。シリンダヘッド１９の後面には、このリブ８５の内側領域の下端部に円形状の小孔が形成されており、この小孔が第２のオイル逃げ孔８６をなしている。この第２のオイル逃げ孔８６を介して第２ブリーザ室７５がシリンダヘッド１９の外部と連通している。

このようなブリーザ室７４，７５は、ブリーザ入口７９を介して第１ブリーザ室７４内に流入したガスを気液分離して液体成分を除いて第２ブリーザ室７５からブリーザ出口８４を介して外方空間に流出させる構造に形成されている。具体的には、詳細図示を省略するが、ブリーザ室７４はブリーザ入口７９から勢いよく流入したガスが衝突する衝突壁を有し、ブリーザ出口８４付近でのガスの流速が小さくなるように形成される。例えばブリーザ室７４，７５は、ブリーザ入口７９からブリーザ出口８４までの間に迷路形状等が形成され、流路抵抗が高く設定されたり、例えばブリーザ入口７９を絞られた形状に形成してその断面積をブリーザ室の断面積に比べて小さくすることによってブリーザ入口７９から流入するガスの流入量に対して十分大きな容積を有するように設定されたりする。

また、本実施形態においては、ブリーザ入口７９からブリーザ出口８４に向かうガスの通路に中間領域として絞り空間８２が設けられている。この絞り空間８２の通路断面積Ａ３は第１ブリーザ室７３の断面積Ａ１や第２ブリーザ室７４の断面積Ａ２よりも小さくなっている。これにより、圧力変動の低減とガス流速の低減とが図られる。また、第１ブリーザ入口７４は左右に指向して開口し、絞り空間８２は略前後方向に延びているため、第１ブリーザ室７４内に流入したガスは、略９０度屈曲して絞り空間内に向かうこととなる。このようにブリーザ室内のガスの流れ方向が非直線状となっているため、絞り空間８２に流入するガス流速を低下させることができる。しかも、絞り空間８２は、その流路形状が湾曲しているため、気液分離の効率が向上すると共に絞り空間８２内を通過するガス流速が低下する。

図８に戻ると、ブリーザ出口８４にはシリンダヘッド１９の外側から逆止弁８７が設けられる。この逆止弁８７は、ブリーザ室出口８４の周囲に配置される弁座プレート８８と、弁座プレート８８に対して接離可能な弁体８９と、弁体８９を弁座プレート８８に取り付けるためのニードル９０とを備えている。逆止弁８７は、シリンダヘッド１９の外側からボス部８３に設置されている。ボス部８３のブリーザ室出口８４の周囲には段差８３ａが形成されており、弁座プレート８７がこの段差８３ａ内に受容される。なお、弁座プレート８７は図示しないＯリングを介在させることによってシリンダヘッド１９に密着させて取り付けることが好ましい。

図１０は弁座プレート８８の断面図である。弁座プレート８８は円板状に形成され、その中心部にはニードル９０（図８参照）が挿通されるニードル挿通孔８８ａが形成されている。このニードル挿通孔８８ａの周囲には複数の開口８８ｂが形成されている。図１０には弁体８９を平面視で弁座プレート８８に投影したときの弁体８９の外形輪郭線を二点鎖線で示している。弁体８９はこれら複数の開口８８ｂを覆うようにして弁座プレート８８に取り付けられ、弁体８９が弁座プレート８８に着座して接触しているときには弁体８９により開口８８ｂが閉塞され、弁体８９が弁座プレート８８から離隔しているときには開口８８ｂが開放される。

図８に戻ると、台形状のリブ８５にはブリーザカバー９１が複数のボルト９３を用いて結合されており、これによりリブ８５とブリーザカバー９１とに囲まれたブリーザ副室９２が形成される。ブリーザ副室９２は、弁座プレート８８の開口８８ｂ（図１０参照）及びブリーザ出口８４を介して第２ブリーザ室７５と連通している。また、ブリーザ副室９２は第２のオイル逃げ孔８６を介して第２ブリーザ室７５と連通している。

図１１は図９の矢印XI−XI方向に示す図であり、ブリーザカバー９１の内面図である。図１１に示すように、ブリーザカバー９１の内面からは４本のリブ９４が突出している。これらのリブ９４は周方向に等間隔をおいて設けられ、ブリーザカバー９１をリブ８５に取り付けるとこのリブ９４がボス部８３に支持される。ブリーザ室出口８４は、隣接するリブ９４の間隙を介してブリーザ副室９２と連通している。また、ブリーザカバー９１には開口９５が形成され、この開口９５にはホース連結具９６が固定されている。このホース連結具９６にはブローバイガス還元配管９７が接続される。このブローバイガス還元配管９７は吸気系２２（図５参照）に接続される。この場合、接続される個所は適宜変更可能であり、例えば吸気系２２の最上流に位置するエアクリーナのクリーンサイドにブローバイガスが還元される。図８に戻ると、ホース連結具９６は逆止弁８７よりも上方に配置され、より具体的にはブリーザ副室９２内における略最上位置にある。また、第２のオイル逃げ孔９２は逆止弁８７よりも下方に配置され、より具体的にはブリーザ副室９２内における略最下位置にある。

上記エンジン５の動作について図４，図５及び図８等を参照しつつ図１２に基づいて説明する。図１２はエンジン動作時におけるクランク室２４、前側チェーントンネル３３、及び第２ブリーザ室の内圧変動を説明するグラフである。図４及び図１３を併せて参照すると、ピストン２６が下動するとクランク室２４の内圧が大きくなり、ピストンが下死点に達したときにクランク室２４の内圧は平均値に対してＨ１だけ大きくなる。ピストンが上動するとクランク室の内圧が低下し、ピストン２６が上死点に達したときにクランク室２４の内圧は平均値に対してＨ１だけ小さくなる。このクランク室の内圧変動はピストン２６が１往復するごと、すなわちクランクシャフトが１回転するたびに繰り返して生じるようになっている。

クランク室２４の内圧が大きくなると、クランク室内のガスが貫通孔１５ｄ及び発電機収容室５１を介し、前側チェーントンネル３３内に流れていく。前側チェーントンネル３３の内圧変動の周期Ｔ２はクランク室２４の内圧変動の周期Ｔ１とほぼ等しく、圧力伝播に要する時間Δｔ２の分だけチェーントンネル３３の内圧変動の位相がクランク室の変動の位相に対してずれている。また、クランク室２４の内圧は最も高くなったときに平均値に対してＨ２だけ大きくなるが、この昇圧量Ｈ２は、クランク室２４における上記の昇圧量Ｈ１よりも小さく、言い換えるとチェーントンネル３３内の圧力変動はクランク室２４内の圧力変動に比べて小さいものとなっている。

チェーントンネル３３で昇圧したガスは、ブリーザ入口７９を介して第１ブリーザ室７４内に流入する。第１ブリーザ室７４に流入したガスは、流路断面の小さい絞り空間８２を通り抜けるため、第２ブリーザ室７５へ流れ込んだガスの流速が小さくなって第２ブリーザ室７５の内圧は第１ブリーザ室７４の内圧に比べて小さくなる。第２ブリーザ室７５の内圧変動は、その周期Ｔ３がクランク室２４の内圧変動の周期Ｔ１とほぼ等しいが、その位相はクランク室２４の変動の位相に対して圧力伝播に要する時間Δｔ３の分だけずれている。また、クランク室２４の内圧は最も高いときに平均値に対してＨ３だけ大きくなるが、この昇圧量Ｈ３は、チェーントンネル３３における上記昇圧量Ｈ２よりも小さい。

第１及び第２ブリーザ室７４，７５内では、ガス内に含まれているオイルミストが絞り空間８２の内面や第２ブリーザ室７５の内面に液滴となって付着する。図８には、第１及び第２ブリーザ室７４，７５で液滴となった潤滑油の流れを破線で略示している。第２ブリーザ室７５内で液滴となった潤滑油は第２ブリーザ室７５の前下部に溜まり絞り空間８２内へと流入する。そして、絞り空間８２内で液滴となった潤滑油と共に絞り空間８２の下面を伝って第１ブリーザ室７４内へと流入する。絞り空間８２の下面は前下方に傾斜しているため液滴となった潤滑油はスムーズにその傾斜方向に流下する。第１ブリーザ室７４の潤滑油は、前下方へ傾斜している第１凹部６６の底面を伝って流下する。前端まで流下した潤滑油は第１オイル逃げ孔８０を通って前側チェーントンネル３３へと排出される。図５を参照すると、第１オイル逃げ孔８０は後下方へと向けて傾斜する前側内面の直上に近接して配置されている。このため、前側チェーントンネル３３内へと流入した潤滑油は自重により前側内面６２に落下し、その後前側内面６２を伝って下方に流下する。このようにしてブリーザ室７４，７５内で液滴となった潤滑油が回収される。

図８及び図１２を参照しつつ図１３に基づいて逆止弁の動作について説明する。エンジン５が低回転運転しているときには、ピストンの往復周期が長くなるため、第２ブリーザ室７５の内圧変動の周期Ｔ３も比較的長くなる。この場合、第２ブリーザ室７５の内圧が上昇し、ブリーザ室の内圧から外方空間の圧力を減じた差圧が逆止弁に設定される駆動圧力値以下のときには、図１３（ａ）に示すように逆止弁によってブリーザ出口が閉鎖され、ブリーザ室側から外方空間へとガスが流出するのを防止することができると共に、外方からブリーザ室側にガスが逆流するのを防止することができる。この差圧が駆動圧力値を超える、すなわちブリーザ室の内圧が外方空間の圧力と該駆動圧力値との和Ｐonを超えると、図１３（ｂ）に示すように、逆止弁８７の弁体８９が該圧力に基づいて移動して開口８８ｂ（図１１参照）が開放される。これにより第２ブリーザ室７５内のガスがボス部８３の内部を通り抜けてブリーザ出口８４からブリーザ副室９２内へと流入する。このように第２ブリーザ室７５からブリーザ副室９２にガスが流れ込む過程では、流路断面積がこれら２つの室よりも小さいボス部８３を通り抜けることとなる。このため、絞り空間８２を通過したときと同様にして、ブリーザ副室９２内のガスの流速及び圧力を低減させることができ、潤滑油を液滴として回収し易くなる。しかも、ブリーザ出口８４の下流側にはブリーザカバー９１のリブが配置されているため、ブリーザ出口８４を通ったガスから潤滑油を回収し易い構造となっている。ブリーザ副室９２内で液滴となった潤滑油は、ブリーザ副室９２を規定する内面を伝って流下し、第２のオイル逃げ孔を通って第２ブリーザ室７５内へと流入する。また、第２ブリーザ室７５のガスがブリーザ副室９２内へと流れることにより、ブリーザ副室９２の内圧が上昇してブリーザ副室９２内のガスは開口を通りブローバイガス還元配管９７内へと流入し、吸気系２２へと還元される。

これに対し、クランク室２４の内圧が最大の状態から下降すると、これに伴い第２ブリーザ室７５の内圧も下降する。この圧力の下降により第２ブリーザ室７５内の圧力が上記圧力値の和Ｐonを下回ると、弁体８９が第２ブリーザ室７５側に近付くように移動して弁座プレート８７に着座する。これにより開口８８ｂ（図１１参照）が閉塞されてブリーザ出口８４が閉塞される。このため、ブリーザ副室９２、及びブローバイガス還元配管９７内のガスがブリーザ出口８４を通って第２ブリーザ室７５内に逆流することはない。これにより、エンジン５の低回転運転時において、クランク室２４の正圧時に一旦ブリーザ室から排出されたブローバイガスが逆流するのを防ぐことができる。

ここで、クランク室に同様の動作圧Ｐonで動作する逆止弁を設けた場合を想定すると（図１２二点鎖線参照）、動作圧Ｐonを超える期間（もしくはクランク角範囲）が、上記のようにブリーザ室に設けた場合に比べて長くなる。このため逆止弁が全開となるよう動作するのに十分な時間があると共に動作圧Ｐon以下になってからも開弁している時間が長くなる。このため、クランク室内のガスが外方空間に流れ易く、また、外部からクランク室側にガスが逆流し易くなる。本実施形態においてはクランク室２４と離れて配置されて圧力変動の振幅が小さくなっているブリーザ室に逆止弁を設けているため、逆止弁の開弁期間が短くなると共に、その開度を小さくすることができるようになるため、ブリーザ室内のガスが外方空間に流出するのを有効に防止することができるようになっている。

このように逆止弁８７によりブリーザ室７４，７５の圧力上昇に対するガスの流出が遅れるようになり、逆止弁８７は遅延機構として機能する。ブリーザ室７４，７５内の圧力が外方空間の圧力よりも高くなる圧力上昇時点に達してからブリーザ室７４，７５内のガスが外方空間へ流出を開始する流出開始時点まで時間遅れが生じる。圧力上昇時点から流出開始時点に達するまでの間にクランク室内の圧力が低下すると、ブリーザ室７４，７５内のガスは外方空間へ流出する前にクランク室に向けて移動することとなり、外方空間へのガスの流出を防ぐことができる。仮に流出開始時点を越えてからクランク室内の圧力が低下したとしても、圧力上昇時点を越えてからクランク室内の圧力が低下したとしても、圧力上昇時点からガスが外方空間に流出する場合に比べ、外方空間へのガスの流出を抑えることができる。

このように、本実施形態のエンジン５によれば、ブリーザ室７４，７５の内圧変動に伴って動作する逆止弁８７がブリーザ出口８４の近傍に設けられているため、クランク室２４内のガスが外方空間に流出することが抑えられる。また、一旦ブリーザ出口８４を通ってブリーザ室７４，７５から流出したガスが逆流するおそれがない。

また、ブリーザ室７４，７５が空間容量の大きい発電機収容室５１及び前側チェーントンネル３３を介してクランク室２４と連通しており、ブリーザ室７４，７５には流路断面の小さい絞り空間８２とボス部８３を有している。この結果、第２ブリーザ室７５内での圧力変動の緩和効果が大きくなり、潤滑油の回収効率が向上させることができる。

このエンジン５は、クルーザタイプの自動二輪車に搭載されているため１気筒当たりの排気量が大きくなっており、ピストン２６の往復動に伴うクランク室２４の内圧変動も大きなものとなる。このようなエンジンに対して上記のように内圧変動の緩和効果の大きいブリーザ構造を設けると特に有効となる。

また、吸気ポートおよび排気ポートが形成されるシリンダヘッドにブリーザ出口が形成される。吸気ポートおよび排気ポートのいずれかにブリーザ室から流出するガスを導く場合には、いずれかのポートとブリーザ出口とを連通する還元通路を短くすることができる。また、ブリーザ室から流出するガスを吸気ポートに導くことによって、ブリーザ室内のガスに含まれるブローバイガスを燃焼室で燃焼させることができる。これによって未燃焼のブローバイガスが外方空間に漏れることを抑えることができ、単位燃料あたりに発生可能なエンジン出力を増大させることができる。

これまで本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲は上記構成に限られない。例えばチェーントンネル内に収容される伝動機構は、チェーン伝動を利用するものに限らず、ベルト及びプーリを備える形態やギヤ列やシャフトドライブ等でもよい。エンジンケースのうちのシリンダブロック及びシリンダヘッドによりブリーザ室が形成される構成を例示したが、その他シリンダブロックを用いずシリンダヘッドによってブリーザ室を形成するなど、適宜その構造を変更可能である。ブリーザ副室から吸気系にガスを流す構成を例示したが、二次空気系或いは排気系にそのガスが流れるように構成してもよい。また、ブリーザ室７４，７５をチェーントンネル３３と燃焼室２５との間に配置する構成を例示したが、その他チェーントンネル３３内にブリーザ室を区画形成してもよいし、動弁室３０をブリーザ室として機能させるように構成してもよい。

また、逆流防止機構及び遅延機構は、上述した構造以外の逆止弁であってもよい。例えば遅延機構として出口側の通路の流路抵抗が残余の通路の流路抵抗に比べて高くなる構造によって実現されても良い。具体例として出口側の通路が残余の通路に比べて凹凸形状、迷路形状、幅狭形状およびそれらが複数複合された通路形状などでもよい。

本発明のエンジンは、Ｖ型多気筒エンジンに限らず直列型エンジンなどにも適用可能であるが、脈動が生じやすいＶ型エンジン、単気筒エンジン或いは不等爆エンジンに好適に適用可能である。また、本発明のエンジンは、脈動の大きいクルーザタイプの自動二輪車に搭載されるエンジンに適用することが好ましいが、他のタイプの自動二輪車用のエンジンにも適用可能である。また、本発明のエンジンは、自動二輪車に限らず、例えばＡＴＶ、ユーティリティビークル等の二輪車以外の乗物に搭載されてもよい。

本発明の実施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。 図１に示すエンジンを左後方から見た斜視図である。 図１に示すエンジンの平面図である。 図１の矢印IV−IV方向に沿って示すエンジンの断面図である。 図３の矢印V−V方向に沿って示すエンジンの断面図である。 図４及び図５の矢印VI−VI方向に沿って示す図である。 図４及び図５の矢印VII−VII方向に沿って示す図である。 図６の矢印VIII−VIII方向に沿って示す図である。 前方バンクのシリンダヘッドの後面図である。 図８に示す逆止弁の着座プレートの断面図である。 図８に示す矢印XI−XI方向に沿って示す図である。 エンジンケース内の圧力変動を説明するグラフである。 逆止弁の動作説明図である。

符号の説明

１ 自動二輪車
５ エンジン
５ａ エンジンケース
８ クランクケース
９ 前方バンク
１０ 後方バンク
１１ クランクシャフト
２２ 吸気系
２３ シリンダ
２４ クランク室
２５ 燃焼室
２６ ピストン
３３ 前側チェーントンネル（伝動室）
３４ 伝動機構
７４ 第１ブリーザ室
７５ 第２ブリーザ室
７９ ブリーザ室入口
８０ 第１のオイル逃げ孔
８２ 絞り空間（絞り部）
８３ ボス部
８４ ブリーザ室出口
８７ 逆止弁
９１ ブリーザカバー
９２ ブリーザ副室
９４ リブ

Claims (6)

1. シリンダを有するエンジンケースを備え、該エンジンケースには、
   前記シリンダと連なりクランクシャフトが収容されるクランク室と、
   前記クランクシャフトの回転に応じて燃焼室を開閉させる動弁機構が収容される動弁室と、
   前記クランクシャフトの回転を前記動弁機構に伝達する伝動機構の少なくとも一部が収容される伝動室と、
   前記伝動室に開放するブリーザ入口を介して前記クランク室と連通し、ブリーザ出口を介してエンジンケース外となる外方空間と連通するブリーザ室とが形成され、
   前記ブリーザ室には、該ブリーザ室内の圧力上昇に対して、該ブリーザ室内から前記外方空間へのガスの流出を遅らせる遅延機構、又は、前記外方空間から該ブリーザ室内へのガスの流入を防ぎ該ブリーザ室内から前記外方空間へのガスの流出を抑制する逆流防止機構が設けられ、
   前記エンジンケースは、前記クランク室を有するクランクケースと、前記シリンダを有して前記クランクケースに結合されるシリンダブロックと、前記シリンダブロックに前記クランクケースと反対側に結合されて前記動弁室及び前記燃焼室を有するシリンダヘッドとを備え、前記伝動室は前記シリンダブロック及び前記シリンダヘッドを貫いており、
   前記シリンダヘッドが前記伝動室と前記燃料室とを区画するヘッド側隔壁部を有し、前記ブリーザ室の少なくとも一部が前記伝動室と前記燃焼室との間に配置されて前記ヘッド側隔壁部に形成され、前記ブリーザ入口が前記ヘッド側隔壁部に設けられ、前記シリンダブロックでは前記クランク室のガスは前記伝動室を通過して前記シリンダヘッド内の前記ブリーザ入口に導かれ、前記遅延機構又は前記逆流防止機構が前記シリンダヘッドに形成された前記ブリーザ出口に設けられていることを特徴とするエンジン。
2. 前記シリンダブロックが、前記伝動室と前記シリンダとを区画し、前記ヘッド側隔壁部の下面を支持する上面を有したシリンダ側隔壁部を有し、
   前記シリンダヘッドが、前記ヘッド側隔壁部に形成されて前記下面に開口する空間を有し、前記シリンダブロックが、前記シリンダ側隔壁部の前記上面に開口する凹部を有し、前記ブリーザ室及び前記ブリーザ入口が、前記空間の開口が前記凹部で塞がれることによって形成されることを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
3. 前記ブリーザ室は、前記ブリーザ入口と前記ブリーザ出口との間に形成された絞り部を有し、
   前記ヘッド側隔壁部には、前記動弁機構のカムシャフトにオイルを送るためのオイルパイプ孔が設けられ、
   前記ブリーザ室が、前記オイルパイプ孔を挟むように配置された第１ブリーザ室と第２ブリーザ室とを有し、前記絞り部が、前記オイルパイプ孔の外周に沿って形成され、前記第１ブリーザ室を前記第２ブリーザ室に連通させることを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジン。
4. 前記ブリーザ室が第１のオイル戻し孔を介して伝動室と連通され、該エンジンがエンジン搭載対象物に搭載された状態で前記第１のオイル戻し孔が、該伝動室を区画する壁面のうち、前記ブリーザ入口に対して下方に位置して形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のエンジン。
5. 前記エンジンケースの外面に吸気ポートが開口しており、該吸気ポートの開口付近に前記ブリーザ室出口が形成され、該ブリーザ室出口と該吸気ポートとを連通する還元用通路が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のエンジン。
6. 前記エンジンケースに前記ブリーザ出口を覆ってブリーザカバーが設けられ、前記エンジンケースと前記ブリーザカバーとにより、前記ブリーザ出口を介してブリーザ室と連通するブリーザ副室が形成され、
   該ブリーザ副室にはエンジンケース外の外方空間に連通する開口と、第２のオイル逃げ孔が形成されており、該エンジンがエンジン対象物に搭載された状態で前記第２のオイル逃げ孔が前記ブリーザ出口に対して下方に配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のエンジン。

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