JP6205974B2 - エンジンのオイルストレーナ構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車等の車両におけるエンジンのオイルストレーナ構造に関するものである。

この種のエンジンでは例えば特許文献１等にも記載のようにオイルパンとクランクケースとからオイル溜め室が形成される。オイルポンプに接続されるオイルストレーナ通路の吸込み口をオイル溜め室内に配置する。吸込み口は加減速等、いかなる状況でも油面以下に保たれている必要があるため、オイルパン底面付近に配置される。また、オイルストレーナ内のフィルタ配置部位の断面積を大きくとっている。

更に、エンジンミッション室内部はエアクリーナと連通しており、常にエアクリーナ内部の圧力と同一に保たれる。エンジンミッション室及びエアクリーナ間の連通路の途中適所にブリーザ室を設け、ブローバイガス中のオイルを分離してオイル溜め室に戻している。その場合、オイル戻し通路からガスが逆流しないようにオイル戻し口をオイル溜め室内に配置する。

従来例について更に具体的な例で概略説明すると、図６に例示するようにクランクケース２００に固定又は一体化されたオイルポンプ２０１にオイルストレーナ通路２０２を固定し、オイルパン２０３の底面に向けてその吸込み口２０２ａが延出する構造となっている。図７及び図８において、なお図７はクランクケース２００及びオイルパン２０３まわりの側面図、図８はその底面図であるが、エキゾーストパイプ２０４の管長を長くとる場合、エキゾーストパイプ２０４をオイルパン２０３の左側又は右側を通した後、オイルパン２０３の後方でリヤクッションリンク２０５の前方の隙間を通して車体右側もしくは左側を通すレイアウトが一般的である。その際、オイルパン２０３をエンジン前方に配置する程、エキゾーストパイプ２０４のレイアウトの自由度を大きくできる。特に並列４気筒エンジン等の多気筒エンジンのようにエキゾーストパイプ２０４の本数が多くなる程、重要な問題となる。

特開２０１１−２０８５７９号公報

上述の例で図６に示されるようにオイルポンプ軸２０６をクランク軸２０７よりも前方に配置すると、エキゾーストパイプ２０４とクランクケース２００との空隙が確保できず、エキゾーストパイプ２０４の前方に配置されるオイルクーラ２０８の排風が不十分となって冷却性能が劣ってしまう。オイルポンプ軸２０６をクランク軸２０７の下方に配置する場合、並列４気筒エンジン等にあってはクランク軸２０７の端部にポンプ軸駆動用部品が配置されることとなり、エンジン幅（左右方向）が大きくなってしまう。このためオイルポンプ軸２０６はクランク軸２０７の後方に配置するのが理想的である。

しかしながら、図６等の例においてオイルパン２０３をエンジン前方に配置し、且つオイルポンプ軸２０６をクランク軸２０７の後方に配置したいものの、その場合オイルストレーナ通路２０２が長くなり、剛性確保のために大きく重くなってしまう。また、オイルパン２０３へのオイル戻し通路のためのスペースを確保するのが難しくなる。

本発明はかかる実情に鑑み、剛性強度を向上し且つ軽量化等を有効に実現するエンジンのオイルストレーナ構造を提供することを目的とする。

本発明のエンジンのオイルストレーナ構造は、エンジンの下部にオイルパンと該オイルパンの上部を覆うカバー部材によりオイル溜め室を設け、このオイル溜め室内にオイルストレーナ通路とオイル戻し通路とが前記オイルパンと同じ部材として前記オイルパンに一体形成され、前記オイルストレーナ通路と前記オイル戻し通路とが隣接して配置され、前記オイルストレーナ通路にフィルタ部材が設けられ、前記オイルストレーナ通路が前記エンジンのオイル通路と接続されたことを特徴とする。

また、本発明のエンジンのオイルストレーナ構造において、前記オイルストレーナ通路と前記オイル戻し通路とは、前記オイルストレーナ通路の吸込み口および前記オイル戻し通路の吐出口が形成されるそれぞれの下端部よりエンジン側では隔壁を介して隣接配置され、前記オイルストレーナ通路の吸込み口と前記オイル戻し通路の吐出口は離隔して配置されることを特徴とする。

また、本発明のエンジンのオイルストレーナ構造において、前記オイルストレーナ通路は、前記オイルパンの上部から傾斜して延出され、前記吸込み口は、前記オイルパンの底面付近で開口され、前記オイルストレーナ通路と前記オイル戻し通路とは、前後方向から見て重なるように配置されることを特徴とする。

本発明によれば、オイルストレーナがオイルパンと一体形成されることで極めて高い剛性強度が確保される。特にオイルポンプがクランク軸の後方に配置され、オイルパンをエンジン前寄りに配置しエキゾーストパイプの配置の自由度を確保しながら、他の補機類の機能を保証しつつ、軽量化やコンパクト化を実現することができる。

本発明に係る自動二輪車の全体構成を示す側面図である。 本発明の実施形態におけるエンジン内部の構成例を示す側面断面図である。 本発明の実施形態におけるクランクケース及びオイルパンまわりの構成例を示す側面断面図である。 本発明の実施形態におけるクランクケース及びオイルパンまわりの構成例を示す正面断面図である。 本発明の実施形態におけるオイルパン及びこれにストレーナプロテクタを装着した状態を示すそれぞれ上面図である。 従来例におけるクランクケース及びオイルパンまわりの構成例を示す側面断面図である。 従来例におけるクランクケース及びオイルパンまわりの構成例を示す側面図である。 従来例におけるクランクケース及びオイルパンまわりの構成例を示す底面図である。

以下、図面に基づき、本発明によるエンジンのオイルストレーナ構造における好適な実施の形態を説明する。
図１は、本発明の適用例としての自動二輪車１００の側面図である。先ず、図１を用いて、自動二輪車１００の全体構成について説明する。なお、図１を含め、以下の説明で用いる図においては、必要に応じて車両の前方を矢印Ｆｒにより、車両の後方を矢印Ｒｒによりそれぞれ示し、また、車両の側方右側を矢印Ｒにより、車両の側方左側を矢印Ｌによりそれぞれ示す。

図１において鋼製あるいはアルミニウム合金材でなる車体フレーム１０１（メインフレーム）の前部には、ステアリングヘッドパイプ１０２によって左右に回動可能に支持された左右２本のフロントフォーク１０３が設けられる。フロントフォーク１０３の上端にはハンドルバー１０４が固定され、ハンドルバー１０４の両端にグリップ１０５を有する。フロントフォーク１０３の下部には前輪１０６が回転可能に支持されると共に、前輪１０６上部を覆うようにフロントフェンダ１０７が固定される。前輪１０６は、前輪１０６と一体回転するブレーキディスク１０８を有している。

車体フレーム１０１はステアリングヘッドパイプ１０２の後部に一体的に結合し、後方に向けて左右一対で二又状に分岐し、ステアリングヘッドパイプ１０２から後下方に拡幅しながら延設する。本例では高速性能を要求される車両に好適なものとして採用される所謂、ツインスパーフレーム等と称するものであってよい。なお、図示を省略するが、車体フレーム１０１の後部付近から、後上りに適度に傾斜してシートレールが後方へ延出し、このシートレールによってシート１０９を支持する。また、車体フレーム１０１の後部にはスイングアーム１１０が揺動可能に結合すると共に、これら両者間にリヤショックアブソーバが装架される。スイングアーム１１０の後端には後輪１１１が回転可能に支持される。後輪１１１は、後述するエンジンの動力を伝達するチェーン１１２が巻回されたドリブンスプロケット１１３を介して、回転駆動される。後輪１１１の上方にはリヤフェンダ１１４が配置される。

車体フレーム１０１に搭載されたエンジンユニット１０には、エアクリーナ及び燃料供給装置からそれぞれ供給される空気及び燃料でなる混合気が供給されると共に、エンジン内での燃焼後の排気ガスがエキゾーストパイプ１１５を通って、マフラ１１６から排気される。エンジンユニット１０の上方には燃料タンク１１７が搭載され、その後方にシート１０９が連設される。

本実施形態において、エンジンユニット１０のエンジンは例えば４サイクル多気筒、典型的には並列４気筒エンジンであってよい。ここで、この実施形態におけるエンジンユニット１０は図１に示されるように、クランクケース１１の上部に順次シリンダブロック１２、シリンダヘッド１３及びシリンダヘッドカバー１４が一体的に結合してなる。また、エンジンユニット１０は複数のエンジンマウントを介して車体フレーム１０１に懸架されることで車体フレーム１０１に一体的に結合支持され、それ自体で車体フレーム１０１の剛性部材として作用する。

エンジンユニット１０には上述したような燃料供給装置、吸気装置及び排気装置を備えると共に、各種の付属装置や補機類等が搭載される。また、水冷エンジンであるエンジンユニット１０における冷却系の一部を構成するラジエータ１１８が、シリンダブロック１２の前方に配置される。エンジンユニット１０におけるオイル潤滑系の一部を構成するオイルクーラ１１９が、エキゾーストパイプ１１５前側のラジエータ１１８の下方付近に搭載される。

図２において、クランクケース１１はシリンダブロック一体型のアッパクランクケース１１Ａとロアクランクケース１１Ｂとが上下半割で結合し、その合せ面にクランク軸１５等の各軸を軸支される。なお、図２の図示のようにアッパクランクケース１１Ａ及びロアクランクケース１１Ｂの合せ面は厳密には上下方向から傾斜している。クランク軸１５はクランク室１６内で車幅方向に水平に配置され、クランクケース１１の合せ面に設定されたジャーナルベアリングによって軸支される。クランク室１６の後側には隔壁１７で仕切られたトランスミッション室１８を有し、このトランスミッション室１８内にトランスミッション装置が配置構成される。

この例ではトランスミッション室１８において、クランク軸１５の後斜め上方と後方とにクランク軸１５と平行にカウンタ軸１９とドライブ軸２０とバランサ軸２１が配置される。カウンタ軸１９及びドライブ軸２０には多段変速ギヤ機構を構成するそれぞれギヤ列が列設される。なお、クランク軸１５の回転動力はトランスミッション装置を介して、ドライブ軸２０の軸端に取り付けられたドライブスプロケットへ伝達され、更にこのドライブスプロケットからチェーン１１２（図１）を介して後輪１１１へ伝達される。

エンジンユニット１０は上述のような基本構成を有し、次に特にオイル潤滑系について説明する。図２に示されるようにクランク軸１５の後方、より具体的には後斜め下方にオイルポンプ２３が配置される。このオイルポンプ２３のポンプ軸２４がクランク軸１５と平行に延設され、このポンプ軸２４は、カウンタ軸１９に軸着されたプライマリドリブン側とギヤ又はチェーンを介して連結される。つまりオイルポンプ２３は、クランク軸１５の駆動力で回転駆動されるようになっている。オイルポンプ２３の下方には、ロアクランクケース１１Ｂの下端面を合せ面２５としてオイルパン２６がガスケットを介して結合する。合せ面２５自体はロアクランクケース１１Ｂの下端面の略全面に対応する拡がりを持つが、オイルパン２６は実質的に下端側が先細となる形態を有し、即ち側面視（図３）では前寄りに、また正面視（図４）では右寄りに形成される。

オイルパン２６内には後述するオイルストレーナ２７が配置構成され、オイルパン２６内に溜まったオイルは、オイルストレーナ２７を介してオイルポンプ２３によって汲み上げられる。また、オイルポンプ２３から吐出されるオイルは、ロアクランクケース１１Ｂ内で該オイルポンプ２３の前方に延出形成されたオイル通路２８を通って、オイルフィルタあるいはオイルクーラ１１９（図１）へと給送されるようになっている。そして、そのオイルは潤滑を要するエンジン各部へ供給され、それらを潤滑する。

本発明のオイルストレーナ構造において、図３に示されるようにエンジン下部にオイルパン２６とオイルパン２６の上部を覆うカバー部材２９によりオイル溜め室３０が形成される。本実施形態ではロアクランクケース１１Ｂの一部をカバー部材２９として使用している。このオイル溜め室３０内にオイルパン２６と一体形成されたオイルストレーナ通路３１を設ける。このオイルストレーナ通路３１がフィルタ部材（あるいはストレーナ）３２を介して、オイルポンプ２３の吸入口２３ａ側に接続される。オイルストレーナ通路３１は、オイルパン２６の後上部寄り部位から前下がりに傾斜して延出し、オイルパン２６の底面付近で吸込み口３１ａとして開口する。

フィルタ部材３２は図３に示されるように合せ面２５と略同一あるいは適度に下方の高さ位置で、ストレーナプロテクタ３３を介してオイルストレーナ通路３１に設けられる。この場合、オイルストレーナ通路３１の吸入口２３ａ側の端部（上端部）を通路断面方向に拡張し、この拡張した部位にフィルタ部材３２が設けられる。図５（Ａ）に示すようにオイルストレーナ通路３１の上端の開口３１ｂは、特に車幅方向（左右方向）に拡張され、これにより通路断面積を大きく確保している。ここで、ストレーナプロテクタ３３は、オイルポンプ２３の吸入口２３ａとオイルストレーナ通路３１の開口３１ｂの間に介置され、それらを連通する内孔３３ａを有する。フィルタ部材３２は、ストレーナプロテクタ３３をボルト３４によりオイルパン２６側に締結することで、オイルパン２６（具体的には開口３１ｂの外周のフランジ部）とストレーナプロテクタ３３（具体的には内孔３３ａの下端外周のフランジ部）の間に挟持固定される。この場合、オイルパン２６及びストレーナプロテクタ３３間はＯリング等のシール部材３５によってシールされる。

ストレーナプロテクタ３３の上端部はオイルポンプ２３の吸入口２３ａに嵌入し、オイルパン２６をボルト３６によりロアクランクケース１１Ｂ側に締結することで、ストレーナプロテクタ３３の上端部をオイルポンプ２３の吸入口２３ａに嵌着固定することができる。この場合、オイルポンプ２３の吸入口２３ａ及びストレーナプロテクタ３３間はＯリング等のシール部材３７によってシールされる。一方、オイルポンプ２３の吐出口２３ｂは、オイル通路２８に接続される。上記のようにオイルストレーナ通路３１からストレーナプロテクタ３３を経て、オイルポンプ２３更にオイル通路２８へと通ずるオイル流通経路が形成される。

本発明のオイルストレーナ構造において更に、図３等に示すようにオイルパン２６においてオイルストレーナ通路３１にはオイル戻し通路３８が一体に形成される。ここで、エンジンのシリンダとピストンとの隙間からクランクケース１１内に吹き抜けたブローバイガスは、所定の経路を経て図２に示したブリーザ室３９へ導入される。この例ではブリーザ室３９は図２のようにカウンタ軸１９の後方にてトランスミッション室１８の後部壁の外側に突出するように形成される。ブリーザ室３９へ導入されたブローバイガスは、気液分離されて後、気体分はエンジンの吸気系へ還流される。また、液化したオイルは、後述するオイル還流路等を介してオイルパン２６へ戻される。

本例では例えば図２に概略示されるように、トランスミッション室１８の後部壁において内方へ突出するようにオイル還流路４０が一体形成される。一方、オイルパン２６に設けられたオイル戻し通路３８は、図３のようにそのエンジン側の端部の開口３８ａがオイルパン２６の合せ面２５に開口する。オイル還流路４０は上記のようにブリーザ室３９からトランスミッション室１８の後部壁沿いに下方へと延設され、オイル戻し通路３８の開口３８ａに連通する。

オイル戻し通路３８は図３のように、オイルパン２６の後上端部から前方へ延出し、その後、前下がりに傾斜してオイルパン２６の底面付近で吐出口３８ｂとして開口し、この吐出口３８ｂからオイルを吐出する。オイルストレーナ通路３１にはオイル戻し通路３８が一体に形成されるが、より具体的には隔壁４１を介して前後に隣接配置され、特にオイルストレーナ通路３１の吸込み口３１ａとオイル戻し通路３８の吐出口３８ｂは、車両前後方向に離隔して開口する（図４をも参照）。

上記の場合、エキゾーストパイプ１１５は図１を参照してオイルパン２６の左側を通した後、オイルパン２６の後方でリヤクッションリンクの前方の隙間を通して車体右側を通すレイアウトとなっている。このようにエキゾーストパイプ１１５を配置することで、その管長を長く確保することができる。

本発明のエンジンのオイルストレーナ構造は上記のように構成されており、次にその特徴的な作用効果等について説明する。先ず、オイルストレーナ２７はオイルパン２６と一体形成され、その内部にオイルストレーナ通路３１が形成される。オイルストレーナ２７はストレーナプロテクタ３３を介してオイルポンプ２３と接続されるが、オイルパン２６と一体形成されることで極めて高い剛性強度が確保される。オイルポンプ２３がクランク軸１５の後方に配置されるのに伴い、オイルストレーナ２７が長くなるにも拘わらず、剛性を確保しながら実質的に軽量化を図ることを可能としている。また、オイルパン２６及びオイルストレーナ２７を一体化することで、実質的に部品点数を削減し、且つオイルパン２６自体の剛性も高めることができる。

また、オイルストレーナ通路３１がフィルタ部材３２を介してオイル通路２８側に接続され、フィルタ部材３２は、ストレーナプロテクタ３３を介してオイルストレーナ通路３１に装着される。これによりオイルパン２６側に一体化したオイルストレーナ２７を、ストレーナプロテクタ３３を介してオイル通路２８側、即ちオイルポンプ２３に的確に接続することができる。

また、オイル通路２８の途中に設けられたオイルポンプ２３は、クランク軸１５の後方に配置され、即ちクランク軸１５の前方でも下方でもなく、かかる配置とすることによりエキゾーストパイプ１１５（図１）とクランクケース１１との空隙を確保してオイルクーラ１１９の十分な冷却性能を保証する。しかも、本例のような並列４気筒エンジンにおいてエンジン幅が大きくなるのを防ぐことができる。このようにオイルパン２６をエンジン前寄りに配置しエキゾーストパイプ１１５の配置の自由度を確保しながら、オイルクーラ１１９等の他の補機類の機能を保証しつつ、軽量化やコンパクト化を実現することができる。

また、オイルストレーナ通路３１のオイル通路２８側の端部を拡張し、この拡張した部位にフィルタ部材３２を配置する。オイルパン２６に固定されるストレーナプロテクタ３３はシール部材３５によってシールされると共に、フィルタ部材３２が装着されるオイルストレーナ通路３１の通路断面積を大きく確保している。

更に、ストレーナ２７のオイルストレーナ通路３１には、ブリーザ室３９からのオイル戻し通路３８が一体に形成される。オイル戻し通路３８をオイルストレーナ２７、即ちオイルパン２６と一体形成することで、この場合にもこれらの部材の剛性強度を高めると共に、実質的に部品点数を削減する。このオイル戻し通路３１のエンジン側の端部は、オイルパン２６の合せ面２５に開口しており、これによりロアクランクケース１１Ｂ（カバー部材２９）にガスケットを介してオイルパン２６を結合させることで、容易且つ的確にオイル還流路４０側と連通させることができる。

また、オイルストレーナ通路３１の吸込み口３１ａとオイル戻し通路３８の吐出口３８ｂは、車両前後方向に離隔して開口する。このようにオイル戻し通路３８の吐出口３８ｂをオイルストレーナ通路３１の吸込み口３１ａから離して配置することで、ストレーナ２７のオイル吸込み時にオイルの流れを阻害することなく、しかもオイル戻し通路３８からの空気の吸込みを有効に防止することができる。

更に、ストレーナプロテクタ３３のオイルポンプ２３への嵌入方向と、クランクケース１１及びオイルパン２６の合せ面２５の合せ方向とが傾斜していても、両者を組付可能であり、合せ面２５を自由に設定することができる。このためクランクケース１１及びオイルパン２６の合せ面２５にノックピンを打設する必要がなく、ストレーナプロテクタ３３の嵌入のみで位置出しが可能となる。

以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
オイル戻し通路の構成としてはブリーザ室以外にも、例えばシリンダヘッドやカムハウジング等からの通路をオイルパンと一体化することも可能である。

１０ エンジンユニット、１１ クランクケース、１２ シリンダブロック、１３ シリンダヘッド、１５ クランク軸、１６ クランク室、１７ 隔壁、１８ トランスミッション室、１９ カウンタ軸、２０ ドライブ軸、２１ アイドル軸、２３ オイルポンプ、２４ ポンプ軸、２５ 合せ面、２６ オイルパン、２７ オイルストレーナ、２８ オイル通路、２９ カバー部材、３０ オイル溜め室、３１ オイルストレーナ通路、３２ フィルタ部材、３３ ストレーナプロテクタ、３５ シール部材、３７ シール部材、３８ オイル戻し通路、３９ ブリーザ室、４０ オイル還流路、４１ 隔壁、１００ 自動二輪車。

Claims (3)

1. エンジンの下部にオイルパンと該オイルパンの上部を覆うカバー部材によりオイル溜め室を設け、このオイル溜め室内にオイルストレーナ通路とオイル戻し通路とが前記オイルパンと同じ部材として前記オイルパンに一体形成され、
   前記オイルストレーナ通路と前記オイル戻し通路とが隣接して配置され、
   前記オイルストレーナ通路にフィルタ部材が設けられ、前記オイルストレーナ通路が前記エンジンのオイル通路と接続されたことを特徴とするエンジンのオイルストレーナ構造。
2. 前記オイルストレーナ通路と前記オイル戻し通路とは、前記オイルストレーナ通路の吸込み口および前記オイル戻し通路の吐出口が形成されるそれぞれの下端部よりエンジン側では隔壁を介して隣接配置され、
   前記オイルストレーナ通路の吸込み口と前記オイル戻し通路の吐出口は離隔して配置されることを特徴とする請求項１に記載のエンジンのオイルストレーナ構造。
3. 前記オイルストレーナ通路は、前記オイルパンの上部から傾斜して延出され、
   前記吸込み口は、前記オイルパンの底面付近で開口され、
   前記オイルストレーナ通路と前記オイル戻し通路とは、前後方向から見て重なるように配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンのオイルストレーナ構造。

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