JP2011163249A - 内燃機関のクランクケース構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】クランクケースの下方にオイルパン2pを備えた内燃機関のクランクケース構造において、オイルパン2pに適正量貯留されるオイルの機関停止時のオイル面Sの下方を上下に仕切る下側隔壁61R,62Rが、ケース外周壁2Rsからケース内空間に向けて延出して形成され、前記下側隔壁と所定の間隔を空けた上方であって前記クランク軸または前記変速機の少なくとも一方の下方を上下に仕切る上側隔壁65R,66Rが、ケース外周壁2Rsからケース内空間に向けて延出して形成される内燃機関のクランクケース構造。
【選択図】図5
Description
空気を吸い込んでしまうと、エア噛みによりオイルポンプの吐出油圧が変動して安定した油圧でオイルを潤滑部位に供給することができなくなる。
そこで、オイルパン内に略水平に隔壁を形成することで、オイルパンに貯留されたオイルのオイル面の変動を抑えるようにした例が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、その前側の下側隔壁の上方であってクランクウエブの回転軌跡に沿って下方に湾曲した上側隔壁が形成されている。
前後の下側隔壁および上側隔壁によりオイルパンに貯留されたオイルのオイル面の変動を抑制することができる。
この開口部にオイル吸入ダクトが挿入されて、その下端にオイル吸入口がオイルパンの底面に近接して設けられている。
したがって、上側隔壁の上に溜まるオイルは、専ら吐出口部から丁度前後の下側隔壁間の開口部に向かって流出して、回転するクランクウエブがオイルに浸ることによるクランク軸のフリクションを低減するようにしている。
また、上側隔壁はケース外周壁の前側壁との間に空隙部を有するので、特に内燃機関が前後に揺動したような場合に、前側の下側隔壁の上に溜まったオイルがケース外周壁の前側壁の内面に沿って遡って空隙部を上方に流動し上側隔壁上に大量に供給されることがあり、クランク軸のフリクションの増大を招くことがある。
オイルパン内のオイルのオイル面が大きく変動することが確実に抑えられているので、オイルパン内のオイル吸入口が露出することがなく、オイルポンプのエア噛みによる吐出油圧の変動を防止することができる。
なお、下部連通口からも側方のカバー内空間にオイルが流出し、クランク軸側下側隔壁の延出先端からのオイルの流下も抑制されている。
本実施の形態に係る内燃機関1は、単気筒の4ストローク内燃機関であり、自動二輪車にクランク軸10を車体幅方向に指向させて横置きに搭載される。
なお、本明細書中では、自動二輪車の車体を基準に前後左右を決めておく。
この燃焼室20には、吸気ポート21、排気ポート22が連なり、これらの内端を開閉する吸気弁23および排気弁24が設けられている。
吸気ポート22には、スロットルボディ25および燃料噴射弁26が接続されている。
クランクケース2の後部上面にスタータモータ27とスピードセンサ28が設置されている。
ケース内空間は、後記する互いに対面する左右鉛直軸受壁2Lv,2Rv間にケース外周壁2Ls,2Rsに囲まれて形成される空間であり、クランク軸10のカウンタウエイトを構成するクランクウエブ10wが収容されるクランク室2Cと常時噛合い式歯車変速機Mが収容されるミッション室2Mとが互いに前後に位置して連通して1つの空間を構成している。
この左側のメタルベアリング11より左方に突出したクランク軸10の左側部にACジェネレータGが設けられ、同ACジェネレータGは左クランクケースカバー6により覆われる。
カウンタ軸13は、左鉛直軸受壁2Lvを左方に貫通して外部に突出した左端部に出力スプロケット16が嵌着されている。
出力スプロケット16には後輪駆動用チェーン17が巻き掛けられている。
メイン軸12の略真下でカウンタ軸13より低い位置にシフトドラム14が配置される(図5参照)。
クランク軸10の右鉛直軸受壁2Rvのメタルベアリング11に軸支されて右方に突出した右側部には、左から右へ順にバランサ駆動ギヤ35a,カムチェーン駆動スプロケット30,プライマリ駆動ギヤ36aがともにクランク軸10と一体に回転するように嵌合されている。
プライマリ駆動ギヤ36aは前記メイン軸12の右側部に設けられた多板摩擦クラッチCのクラッチアウタCoに支持されたプライマリ被動ギヤ36bに噛合して動力伝達される(図2参照)。
オイルポンプ40は、ポンプハウジング41内でインナロータ42iとアウタロータ42oが噛み合うトロコイドポンプであり、インナロータ42iが嵌着されるオイルポンプ軸43がポンプハウジング41から右方に突出する右端部にポンプ被動ギヤ44が嵌着され、同ポンプ被動ギヤ44が前記プライマリ駆動ギヤ36aに噛合して動力が伝達されてオイルポンプ40が駆動される。
なお、オイルポンプ40の斜め下方にリリーフ弁45が右鉛直軸受壁2Rvとポンプハウジング41に挟まれて設けられている。
水ポンプ軸46aはバランサ軸15と連結されてバランサ軸15とともに回転する。
また、右クランクケースカバー7には、オイルポンプ40に近接して対応する部分にオイルフィルタ47が配設される。
この右クランクケース2Rの右側を覆う右クランクケースカバー7は、外周壁の端面が合わせ面で、右クランクケース2Rの環状枠壁2Rtの合わせ面2Rgと突き合わせて、内部にクラッチ室7Cを形成する。
クランク軸10の右側部の下方には、前記オイルポンプ40が設けられている。
図6は、右クランクケース2Rを省略して左クランクケース2Lを内側から視た一部断面とした内燃機関1の右側面図であり、左クランクケース2Lの右クランクケース2Rとの合わせ面2Lf(格子ハッチで示す部分)が環状(一部シリンダ部分が切り欠かれている)に示されている。
右クランクケース2Rの外側から視た右側面図は図4に示され、左クランクケース2Lの外側から視た左側面図は図7に示されている。
ケース外周壁2Ls,2Rsの互いの内側端面が合わせ面2Lf,2Rfである。
内燃機関1が停止しているときに、このオイル面Sの上下近傍幅内にオイル面があればオイルは適正量である。
内燃機関1が稼動すると、オイルポンプ40の駆動でオイルパン2p内のオイルが汲み上げられて各潤滑部位に供給されるので、オイル面Sは図4ないし図7に示す高さよりずっと低い位置となる。
その際、オイル吸入通路上壁51L,51Rの後端がオイルパン2pの底面との間で形成する扁平矩形開口はオイル吸入通路後壁52L,52Rで左右が塞がれ、中央にオイル吸入口53が形成される(図9参照)。
なお、矩形孔56の右端開口は右クランクケースカバー7の合わせ面で閉塞される。
オイル通路55の下流端(上端)は、右方に屈曲してクラッチ室7C内に設けられる前記オイルポンプ40の吸入ポートに連通する。
そして、オイルポンプ40の吐出ポートから吐出した圧油がオイル通路を通って前記クランク軸10を軸支するメタルベアリング11等の各潤滑部位に供給される。
前下側隔壁61Rと後下側隔壁62Rは、オイル面Sに対して前方に僅かに下向きに傾斜した同一平面上にあって、右端は右鉛直軸受壁2Rvに一体に連結し、左端面は合わせ面2Rfと同一の合わせ面をなしており、前下側隔壁61Rの後端と後下側隔壁62Rの前端とは、所定間隔離れている。
この矩形開口64は、前記オイル吸入口53の上方に位置する。
また、図5に示すように、シフトドラム14は、後上側隔壁66L,66Rの前端(延出先端)と後下側隔壁62L,62Rの前端(延出先端)とを結ぶ線分T上に配置され、後上側隔壁66L,66Rと後下側隔壁62L,62Rとの間の後方上層空間67の前方に向いた開口が部分的に塞がれることになる。
また、右鉛直軸受壁2Rvにおいて前上側隔壁65Rと前下側隔壁61Rとの間の前側部分に下部連通口72r(散点を施した部分)が1つ穿設されており、同下部連通口72rは上層空間67とクラッチ室7Cとを連通する。
オイル戻し口73は、下部連通口72rよりも低い位置にあるが、右クランクケース2Rを外側(右側)から視た図4に示されるように、環状枠壁2Rtの下側部分の上面に沿って形成されているので、クラッチ室7Cに開口してクラッチ室7Cとオイルパン2pの下層空間63とを連通する(図9参照)。
また、左鉛直軸受壁2Lvにおいて前上側隔壁65Lと前下側隔壁61Lとの間で前下側隔壁61Lの上面に沿った部分に下部連通口72l(散点を施した部分)が1つ穿設されている。
図6に示すように、上記下部連通口72lは、環状枠壁2Ltの最も下側の部分の上面に沿って形成されているので、ジェネレータ室6Gに開口してジェネレータ室6Gの最下部とオイルパン2pの上層空間67とを連通する(図8参照)。
さらに、前下側隔壁61L,61Rの上に溜まったオイルは、右鉛直軸受壁2Rvの下部連通口72r(図8において一部別断面図で示している)からクラッチ室7Cに流出される。
左クランクケース2Lのブリーザ膨出壁80の天井壁にブリーザ室出口となるガス排出管85が突出して設けられており、ガス排出管85にはエアクリーナから延出されるガス管(図示せず)が接続される。
図5および図6において、内燃機関1の停止時における平均的なオイル面Sが示されているが、内燃機関1が稼動中は、各潤滑部位にオイルが供給されて、オイル面Sは相当程度低くなり、例えば、前下側隔壁61L,61Rおよび後下側隔壁62L,62Rより低い下層空間63にオイル面Sが位置することになり、このようにオイルパン2pの下層空間63に貯留されたオイルが車体とともに内燃機関1の揺れで流動しても、下側隔壁61L,61R,62L,62Rと上側隔壁65L,65R,66L,66Rの上下の2重の隔壁によりオイル面Sが抑えられて、オイルの流動が効果的に抑制される。
また、同後上層空間67内をシフトスピンドル37が貫通していることも、後上層空間67内のオイルの流動を抑制し、上側隔壁65L,65R、66L,66Rの上にオイルが移動することを極力抑制している。
図5および図6に示すように、ミッション室2Mにおける変速機Mの下方の後上側隔壁66L,66Rは、クランク軸10より上方に配置されるカウンタ軸13側のケース外周壁2Ls,2Rsの後側壁から前方斜め下向きに延出して形成されるので、後上側隔壁66L,66Rをカウンタ歯車列13gとの干渉を避けながら高い位置に形成して、その下方の後側上層空間67を大きく確保することができ、同後側上層空間67にオイルを溜めて後上側隔壁66L,66Rの上にオイルが移動する量を減らすことができるとともに、ケース外周壁2Ls,2Rsの後側壁から前方斜め下向きに延出した後上側隔壁66L,66Rの上のオイルは傾斜面を流れて延出先端から下方に流下してオイルパン2pに容易に戻る。
比較的に高い位置にある矩形開口68から流下するオイルは、その下方の矩形開口64に向かって流下するので、オイル面で泡を発生する可能性があり、泡が発生すると、この泡をオイル吸入口53から吸い込みオイルポンプ40がエア噛みを発生するおそれがあるが、矩形開口68から流下するオイルが抑制されることで、泡の発生が抑制されエア噛みを極力防止することができる。
そのため、前下側隔壁61L,61Rの延出先端の矩形開口64からオイルパン2pの中央のオイル吸入口53の上へ流下するオイルの量をより一層減らすことができ、泡の発生を抑えオイル吸入口53から泡が吸入されることを極力防止することができる。
オイル戻し口73はオイルパン2pの底面に比較的に近く低い位置にあり、オイルの流下で泡が発生する可能性は低いとともに、オイル戻し口73は、右寄りにあり、左右方向中央にあるオイル吸入口53から離れているので、仮にオイル戻し口73からのオイルの流入により泡が発生したとしても、オイル吸入口53に泡が吸入される可能性は極めて低い。
なお、本実施の形態の内燃機関90は、前記実施の形態の内燃機関1と左右クランクケース2L,2Rのクランク軸10側の前上側隔壁65L,65Rが異なる以外は全て同じであるので、前上側隔壁65L,65R以外は同じ符号を用いる。
M…常時噛合い式歯車変速機、G…ACジェネレータ、C…多板摩擦クラッチ、
10…クランク軸、11…メタルベアリング、12…メイン軸、13…カウンタ軸、14…シフトドラム、37…シフトスピンドル、
40…オイルポンプ、51L,51R…オイル吸入通路上壁、53…オイル吸入口、
61L,61R…前下側隔壁、62L,62R…後下側隔壁、63…下層空間、64…矩形開口、65L,65R…前上側隔壁、66L,66R…後上側隔壁、67…上層空間、68…矩形開口、
71l,71r…上部連通口、72l,72r…下部連通口、73…オイル戻し口、
80…ブリーザ膨出壁、81…ブリーザ室底壁、82…ブリーザ室、83…ブリーザ室入口、84…オイル戻し孔、85…ガス排出管、
90…内燃機関、91L,91R…前上側隔壁、92…欠損部。
Claims (9)
- 相対向する一対の鉛直軸受壁に両側部を軸支されてクランク軸が架設され、前記一対の鉛直軸受壁とケース外周壁とで囲まれたケース内空間にカウンタウエイトを備えるクランクウエブとともに歯車列を備えた変速機が配設されるクランクケースの下方にオイルパンを備えた内燃機関のクランクケース構造において、
前記オイルパンに適正量貯留されるオイルの機関停止時のオイル面の下方を上下に仕切る下側隔壁が、前記ケース外周壁から前記ケース内空間に向けて延出して形成され、
前記下側隔壁と所定の間隔を空けた上方であって前記クランク軸または前記変速機の少なくとも一方の下方を上下に仕切る上側隔壁が、前記ケース外周壁から前記ケース内空間に向けて延出して形成されることを特徴とする内燃機関のクランクケース構造。 - 前記ケース内空間の前記変速機が配設される側の前記変速機の上方にブリーザ室が形成され、
前記ブリーザ室の下部に該ブリーザ室と前記ケース内空間とを連通する連通口が形成されることを特徴とする請求項1記載の内燃機関のクランクケース構造。 - 前記ケース外周壁から前記ケース内空間に向けて延出した前記上側隔壁の延長方向に同上側隔壁の延出先端に隣接してシフトドラムが配置されることを特徴とする請求項1または請求項2記載の内燃機関のクランクケース構造。
- 前記上側隔壁の延出先端と前記下側隔壁の延出先端とを結ぶ線分上に前記シフトドラムが配置されることを特徴とする請求項3記載の内燃機関のクランクケース構造。
- 前記クランク軸と平行な前記変速機のメイン軸とカウンタ軸が、この順に前記クランク軸から水平方向に離れて配設され、
前記カウンタ軸は前記クランク軸より上方に配置され、
前記変速機の下方に形成される変速機側上側隔壁は前記カウンタ軸側の前記ケース外周壁から斜め下向きに延出して形成されることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか記載の内燃機関のクランクケース構造。 - 前記オイルパン内に貯留されたオイルを汲み上げるオイル汲上げ機構のオイル吸入口が、前記一対の鉛直軸受壁から略等距離の中央に前記オイルパンの底面に沿って形成され、
前記クランクケースの前記一対の鉛直軸受壁の外側にそれぞれケースカバーが被せられ、
前記クランク軸の下方に形成されるクランク軸側上側隔壁およびその下方のクランク軸側下側隔壁は、ともに前記一対の鉛直軸受壁に連結され、
前記クランク軸側上側隔壁は、前記クランクウエブの回転軌跡の外周縁に沿って下方に湾曲して形成され、
前記鉛直軸受壁の前記クランク軸側上側隔壁の上面に沿った部分に前記クランク軸側上側隔壁の上方の前記ケース内空間と前記ケースカバーのカバー内空間とを連通する上部連通口が形成され、
前記鉛直軸受壁の前記クランク軸側下側隔壁の上面に沿った部分に前記クランク軸側下側隔壁の上方の前記ケース内空間と前記ケースカバーのカバー内空間とを連通する下部連通口が形成され、
前記鉛直軸受壁の前記クランク軸側下側隔壁より下側に前記ケースカバーのカバー内空間に流入したオイルを前記オイルパンに戻すオイル戻し口が形成されたことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか記載の内燃機関のクランクケース構造。 - 前記ケース外周壁より延出する前記クランク軸側下側隔壁は、少なくとも車体搭載時に、延出先端より延出基端の方が低い位置にあることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか記載の内燃機関のクランクケース構造。
- 前記クランク軸の下方に形成されるクランク軸側上側隔壁およびその下方のクランク軸側下側隔壁は、ともに前記一対の鉛直軸受壁に連結され、
前記クランク軸側上側隔壁は、前記クランクウエブの回転軌跡の外周縁に沿って下方に湾曲して形成され、
前記クランク軸側上側隔壁は、前記クランク軸側下側隔壁と上下方向で重なる部分に欠損部が形成されていることを特徴とする請求項5記載の内燃機関のクランクケース構造。 - 前記オイルパン内に貯留されたオイルを汲み上げるオイル汲上げ機構のオイル吸入口が、前記一対の鉛直軸受壁から略等距離の中央に前記オイルパンの底面に沿って形成され、
前記クランクケースの前記一対の鉛直軸受壁の外側にそれぞれケースカバーが被せられ、
前記鉛直軸受壁の前記クランク軸側下側隔壁の上面に沿った部分に前記クランク軸側下側隔壁の上方の前記ケース内空間と前記ケースカバーのカバー内空間とを連通する下部連通口が形成され、
前記鉛直軸受壁の前記クランク軸側下側隔壁より下側に前記ケースカバーのカバー内空間に流入したオイルを前記オイルパンに戻すオイル戻し口が形成されたことを特徴とする請求項8記載の内燃機関のクランクケース構造。
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