エンジンの潤滑構造
【課題】エンジンオイルに与えられた運動エネルギーを有効に利用することができる排出効率の良いエンジンの潤滑構造を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、クランク室４０の底部から開口部６１を介して連通しクランク室４０の下方に配設されたオイル貯留室６０と、オイル貯留室６０からクランク室４０と異なる室に連通されるオイル通路６２との間にリードバルブ８０を配設し、前記リードバルブ８０の開口平面が、クランクシャフト１２の回転によって生じるクランク室４０からオイル貯留室６０に向かうエンジンオイルの流れ方向に対して交差することを特徴とする。
【解決手段】本発明は、クランク室４０の底部から開口部６１を介して連通しクランク室４０の下方に配設されたオイル貯留室６０と、オイル貯留室６０からクランク室４０と異なる室に連通されるオイル通路６２との間にリードバルブ８０を配設し、前記リードバルブ８０の開口平面が、クランクシャフト１２の回転によって生じるクランク室４０からオイル貯留室６０に向かうエンジンオイルの流れ方向に対して交差することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの潤滑構造に関するものである。特に、クランク室内の圧力変動によりエンジンオイルがクランク室の底部に配設されたオイル貯留室からオイル通路にリードバルブを介して流入するエンジンの潤滑構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に開示されたエンジンでは、エンジン各部の潤滑に使用されたエンジンオイルがクランクケースの底部に形成されるオイル溜から、このオイル溜の下方に設けられた入口側弁室へ流入する。ピストンの往復運動によって生じるクランク室の圧力変動によりリード弁が開閉し、エンジンオイルが出口側弁室へ押し出され、さらにミッション室へ排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２８２８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したエンジンの潤滑構造では、クランクウェブの回転運動により運動エネルギーを与えられたエンジンオイルが、クランクウェブから離間してオイル溜へ流入する。このとき、エンジンオイルがリード弁に到達する間にエンジンオイルの流れの方向が幾度か変更されてしまうためエンジンオイルの運動エネルギーが失われてしまい、エンジンオイルがリード弁を開放する動作に寄与しない。すなわち、リード弁の開放動作の全てをピストンの下降運動が負担する必要があるため、ポンピングロスが大きくなり、出力が低下する問題があった。
【０００５】
さらに、上述したエンジンの潤滑構造では、ミッション室の底部よりも下方に出口側弁室が配設されているため、排出後のエンジンオイルがミッション室へ流入し難く、出口側弁室にエンジンオイルが滞留し易かった。
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであって、エンジンオイルに与えられた運動エネルギーを有効に利用することができる排出効率の良いエンジンの潤滑構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るエンジンの潤滑構造は、クランク室内のエンジンオイルをリードバルブを介して前記クランク室内の外部へ移送し、そのエンジンオイルをエンジンの各部に供給するようにしたエンジンの潤滑構造であって、前記クランク室の底部から開口部を介して連通し前記クランク室の下方に配設されたオイル貯留室と、前記オイル貯留室から前記クランク室と異なる室に連通されるオイル通路との間に前記リードバルブを配設し、前記リードバルブの開口平面が、前記クランクシャフトの回転によって生じる前記クランク室から前記オイル貯留室に向かうエンジンオイルの流れ方向に対して交差することを特徴とする。
また、側面視で、前記開口部の前端部を第１の点、前記開口部の後端部を第２の点、前記第２の点よりも後方に位置する前記オイル貯留室の後端を第３の点としたときに、前記オイル貯留室は、第１の点、第２の点および第３の点を結ぶ三角形状であって、前記リードバルブの開口平面が、前記第２の点と前記第３の点とを結ぶ直線上に配設されていることを特徴とする。
また、前記オイル通路は、前記オイル貯留室の上方に配設されていることを特徴とする。
また、前記オイル通路は、前記オイル貯留室から、前記オイル貯留室に隣接するマグネト室に連通され、前記マグネト室に向かうにしたがって下降するように傾斜する傾斜面が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、クランクウェブによって運動エネルギーを与えられたエンジンオイルが、運動エネルギーを失うことなくリードバルブの弁体を押し開くように作用することから、ピストンの下降運動が行うリードバルブの開弁動作の負担を軽減することが可能となり、エンジン出力の向上と効率の良いエンジンオイルの潤滑を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係る自動二輪車の全体構成を示す左側面図である。
【図２】本実施形態に係るエンジンの左側面図である。
【図３】本実施形態に係るクランクケースの分解斜視図である。
【図４】本実施形態に係るクランクケースを前方から見た図である。
【図５】本実施形態に係る左側クランクケースの一部の左側面図である。
【図６】本実施形態に係る左側クランクケースの一部の右側面図である。
【図７】本実施形態に係る左側クランクケースを右側から見た斜視図である。
【図８】本実施形態に係るエンジンオイルの潤滑構造を示す断面図である。
【図９】本実施形態に係るオイルドレン構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面に基づき、本発明に係るエンジンの潤滑構造の好適な実施形態について説明する。なお、ここでは、自動二輪車のエンジンの潤滑構造を例にして説明する。
図１は、本実施形態に係るエンジンの潤滑構造を有する自動二輪車の左側面図である。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、以下の説明において図１を含めた各図で、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、車両の右側を矢印Ｒにより、車両の左側を矢印Ｌによりそれぞれ示す。
【００１０】
図１の自動二輪車１００は、典型的には所謂オフロード用であってよく、その車体前方上部にはステアリングヘッドパイプ１０１が配置されており、該ステアリングヘッドパイプ１０１内には不図示のステアリング軸が回動可能に挿通している。そして、このステアリング軸の上端にはハンドル１０２が結着されており、同ステアリング軸の下端にはフロントフォーク１０３が取り付けられ、該フロントフォーク１０３の下端には操向輪である前輪１０４が回転可能に軸支されている。
【００１１】
また、ステアリングヘッドパイプ１０１からは左右一対のメインフレーム１０５が、車体後方に向かって斜め下方に傾斜して延出すると共に、ダウンチューブ１０６が略垂直下方に延びている。そして、ダウンチューブ１０６は下部付近でロアフレーム１０６Ａとして左右に分岐し、これら一対のロアフレーム１０６Ａは下方に延びた後に、車体後方に向かって略直角に曲げられ、その後端部は左右一対のボディフレーム１０７を介してメインフレーム１０５の各後端部に連結されている。
【００１２】
左右一対のメインフレーム１０５とダウンチューブ１０６及びロアフレーム１０６Ａとボディフレーム１０７とによって囲まれる空間には、駆動源である水冷式のエンジン１０が搭載されている。エンジン１０の上方には燃料タンク１０８が配され、その燃料供給口はキャップ１０９によって栓止されている。燃料タンク１０８の後方にはシート１１０が配されている。また、エンジン１０の前方にはラジエータ１１１が配置されている。
【００１３】
車体の前後方向略中央の下部に設けられた左右一対のボディフレーム１０７には、リヤスイングアーム１１２の前端部がピボット軸１１３によって上下に揺動可能に支持されている。リヤスイングアーム１１２の後端部には駆動輪である後輪１１４が回転可能に軸支されている。リヤスイングアーム１１２は、リンク機構１１５とこれに連結されたショックアブソーバ１１６（後輪懸架装置）を介して車体に懸架されている。
【００１４】
なお、燃料タンク１０８内には燃料ポンプユニットが配置され、この燃料ポンプユニットによってエンジン１０に燃料を供給する。一方、ショックアブソーバ１１６の後側にはエアクリーナボックス１１７が配置され、エアクリーナボックス１１７とエンジン１０の間が吸気通路を介して連結される。なお、図１においては図示を省略するが、吸気通路はエンジン１０のシリンダヘッドに設けられたインテークポートに接続され、その途中で吸気通路の一部としてスロットルボディが配置される。このスロットルボディには燃料インジェクタが配設されており、この燃料インジェクタに対して燃料ポンプユニットから所定圧力の燃料が供給されるようになっている。
【００１５】
次に、エンジン１０の構成について説明する。この例ではエンジン１０は４サイクル単気筒エンジンとする。図２は、本実施形態におけるエンジン１０の全体構成を示している。エンジン１０において、クランクシャフト１２を回転可能に軸支して収容するクランクケース１１と、ピストンを上下動可能に収容するシリンダ１３と、動弁装置を収容するシリンダヘッド１４と、シリンダヘッド１４に蓋着するシリンダヘッドカバー１５とが略上下方向に連接され、すなわちシリンダブロックのシリンダ軸線がクランクシャフト１２の軸線Ｏに対して実質的に鉛直方向に設定される。
【００１６】
更に、図２〜図４を参照して説明する。図３は、クランクケースの分解斜視図である。図４は、クランクケースを前方から見た図である。図３および図４に示すように、クランクケース１１は、割り面Ｐに沿って右側クランクケース１１ａと左側クランクケース１１ｂとの２つ割りで構成されている。クランクケース１１内のクランク室４０には、図３に示すクランクシャフト１２およびクランクシャフト１２と同期して回転する左右一対のクランクウェブ４４（４４ａ、４４ｂ）が回転自在に軸支されている。クランクウェブ４４ａ、４４ｂの間には、隙間Ｄ２が形成され、クランクピンを介してコネクティングロッド７１が接続されている（後述する図７も参照）。コネクティングロッド７１の先端（小端部）には図示しないピストンピンを介して、ピストン７０が揺動自在に取り付けられ、シリンダ室７２内を上下に往復運動する。
【００１７】
また、図２および図３に示すように、クランクケース１１内のクランク室４０のケース隔壁を隔てた後側には、ミッション室１６が隣接して配置される。ミッション室１６にはクランクシャフト１２の回転出力を減速して後輪１１４へと伝達するための図示しない複数のミッションギヤが列設されている。
また、右側クランクケース１１ａの右側には、クラッチカバー４１を覆うことでクラッチ室１７が隣接して配置される。クラッチ室１７には図示しないクラッチ装置が配置され、ハンドル１０２のクラッチレバー操作によりクランクシャフト１２及びミッションギヤ間の動力伝達を接続／遮断制御するようになっている。
また、左側クランクケース１１ｂの左側には、マグネトカバー４２を覆うことでマグネト室１８が隣接して配置される。マグネト室１８には図示しないジェネレータが配置される。
【００１８】
次に、エンジン１０の吸排気系について説明する。まず、吸気側において、上述のようにエアクリーナボックス１１７とエンジン１０のシリンダヘッド１４の間に吸気通路が配置構成される。この吸気通路はエンジン１０のシリンダヘッド１４に設けられたインテークポート２１（図２を参照）に接続され、その途中に吸気通路の一部としてスロットルボディが配置される。このスロットルボディには燃料インジェクタが配設されており、この燃料インジェクタに対して燃料タンク１０８から所定圧力の燃料が供給されるようになっている。
【００１９】
また、吸排気系の排気側において、シリンダヘッド１４に配設されたエキゾーストポート２２（図２を参照）にはエキゾーストパイプが接続され、エンジン１０で生成された燃焼後の排気ガスがエキゾーストパイプを通って排気される。エキゾーストパイプは更に排気管としてエンジン１０の後方へ延出してマフラ１１８に結合される。排気は最終的にマフラ１１８から排出される。
【００２０】
次に、エンジン１０の冷却系について説明する。エンジン１０の前方には、ラジエータ１１１が搭載されている。ラジエータ１１１によって冷却された冷却水は、図示を省略するが、ホースを通ってウォータポンプへと導かれる。ウォータポンプは、その冷却水をホースを介して、エンジン１０のシリンダブロック等に形成されたウォータジャケットへと給送する。これによりエンジン１０の冷却が行われる。
【００２１】
次に、エンジン１０の動弁系について説明する。本実施形態のエンジン１０はいわゆるＤＯＨＣ型である。シリンダヘッド１４には、吸気側及び排気側それぞれにカムシャフト２７，２８を有する（図２に示す破線を参照）。エンジン１０の左側部位にてカムチェーン２９が実質的に鉛直方向に装架され（図２に示す破線を参照）、このカムチェーン２９を介してクランクシャフト１２とカムシャフト２７，２８が連結される。
【００２２】
次に、エンジン１０の潤滑系について説明する。図５は、マグネトカバーを取り外した状態の左側クランクケースの左側面図である。図３および図５に示されるようにマグネト室１８の下部付近にスカベンジポンプ２３（オイルポンプ）が配置され、該マグネト室１８内に溜まったエンジンオイルを吸引口２４から吸引する。スカベンジポンプ２３は、マグネト室１８から吸い上げたエンジンオイルを図示しない連通路を経由してミッション室１６に供給する。ミッション室１６にはスカベンジポンプ２３と同心で、且つ同期回転する回転軸を有する図示しないフィードポンプ（オイルポンプ）が配置されている。フィードポンプは、その一部（右側部位）がクラッチ室１７の下部付近に露呈するように配置され、図示しないオイル通路を介して動弁室、シリンダ室７２、クランク室４０等、エンジン１０の各部にエンジンオイルを供給するようになっている。
【００２３】
動弁室に供給されたエンジンオイルは、カムシャフト２７、２８を潤滑した後、主にマグネト室１８の底部に落下して回収される。また、シリンダ室７２およびクランク室４０に供給されたエンジンオイルは、ピストン７０やクランクシャフト１２等を潤滑した後、主にクランク室４０の底部に流れ込む。クランク室４０の底部に流れ込んだエンジンオイルは、後述するオイル貯留室、リードバルブおよびオイル通路を経由して、オイル貯留室に隣接するマグネト室１８に移送される。マグネト室１８に移送されたエンジンオイルは、再び上述したようにスカベンジポンプ２３にて吸い上げられ、ミッション室１６に供給される循環を繰り返す。
【００２４】
さて、本実施形態では、クランク室の底部に流れ込んだエンジンオイルが、オイル貯留室、リードバルブおよびオイル通路を経由して、隣接するマグネト室１８に移送されるまでのエンジンの潤滑構造に特徴を有している。以下では、この潤滑構造について詳細に説明する。
まず、クランク室４０およびオイル貯留室の構造について説明する。以下では、左側クランクケース１１ｂを取り上げて説明する。
図６は、図４に示すＩ−Ｉ線を矢印方向から見た左側クランクケースの右側面図である。図７は、左側クランクケースを後方から見た斜視図である。
図６および図７に示すように、クランク室４０の底部には、矩形状の開口部６１を介してクランク室４０と連通するオイル貯留室６０が形成されている。オイル貯留室６０および開口部６１は、右側クランクケース１１ａと左側クランクケース１１ｂとが結合されることで形成される。すなわち、右側クランクケース１１ａにも、オイル貯留室６０および開口部６１の一部が形成されている。なお、オイル貯留室６０および開口部６１の構造の詳細は後述する。
【００２５】
クランク室４０にはクランクウェブ４４（４４ｂ）の外周面４５（４５ｂ）と対向する内周面５０（５０ｂ）が、クランクウェブ４４ｂの外周面４５ｂの形状に沿うように円弧状に形成されている。ピストン７０の往復運動に伴いクランクウェブ４４が図６に示す矢印Ｅ方向に回転したとき、内周面５０ｂとクランクウェブ４４ｂの外周面４５ｂとの間には、両者が接触しないように適度な隙間ｇ（図６を参照）が、後述する一部の範囲を除いて形成されている。
【００２６】
一方、オイル貯留室６０の開口部６１に近接し、軸線Ｏを通る重力方向線Ｌ１（図６を参照）よりも前方の内周面５０ｂには、クランク室４０の前方から底部に亘って、上述した隙間ｇを狭くするように、クランクシャフト１２の軸線Ｏに向かって僅かに突出する突起部５１ｂが形成されている。すなわち、図６および図７に示すように、開口部６１を挟んだ、クランクシャフト１２の回転方向に対する下流側よりも上流側の所定の範囲（クランクシャフト１２の回転方向に対してオイル貯留室６０に至る直前の所定の範囲）において、突起部５１ｂが内周面５０ｂに形成されている。突起部５１ｂが形成されている範囲では、突起部５１ｂとクランクウェブ４４ｂの外周面４５ｂとの間の隙間ｇ´（＜ｇ）は一定である（図６を参照）。
【００２７】
図７に示すように、突起部５１ｂは、オイル貯留室６０に向かうにしたがって、クランク室４０の側壁４８（４８ｂ）から割り面Ｐに向かう方向に徐々に幅Ｗ１が広くなるように形成されている。この突起部５１ｂと、突起部５１ｂに隣接する内周面５０ｂとの間の段差によって形成される面は、ガイド面５２（５２ｂ）を構成する。ガイド面５２ｂは、クランクシャフト１２の回転方向で見て、側壁４８ｂから斜めに真っ直ぐ割り面Ｐに向かうように形成される。ガイド面５２ｂの下流端の位置は、クランクシャフト１２の回転方向に長辺を有する矩形状に形成された開口部６１の左側前端の角部と一致する。
また、突起部５１ｂの終端（下流端）には突起部５１ｂと、開口部６１の左側に隣接する内周面５０ｂとの間の段差によって段差部５３（５３ｂ）が形成される。この段差部５３ｂは、側面視で、オイル貯留室６０の開口部６１の前端と略一致する。
さらに、図７に示すように、開口部６１に隣接した内周面５０ｂは、開口部６１に向かうにしたがって、下降して傾斜する傾斜部５４（５４ｂ）である。傾斜部５４ｂの幅Ｗ２は、突起部５１ｂの終端における幅Ｗ１と略一致し、一対のクランクウェブ４４のうち内周面５０ｂに沿って回転する一方側のクランクウェブ４４ｂの厚み（図３に示す厚みＤ１）と略一致する。また、開口部６１に隣接した内周面５０ｂと、クランクウェブ４４ｂの外周面４５ｂとの間の隙間は、突起部５１ｂが形成されていない分、上述した隙間ｇ´よりも広く形成されている。
【００２８】
なお、上述した説明では、左側クランクケース１１ｂの形状についてのみ説明したが、右側クランクケース１１ａにも割り面Ｐを基準にして、左側クランクケース１１ｂと対称に、側壁４８ａ、内周面５０ａ、突起部５１ａ、ガイド面５２ａ、段差部５３ａ、傾斜部５４ａが略同一形状で形成されている。また、傾斜部５４ａの幅は、一対のクランクウェブ４４のうち内周面５０ａに沿って回転する他方側のクランクウェブ４４ａの厚み（図３に示す厚みＤ１）と略一致する。
【００２９】
次に、上述したように構成されるクランク室４０の作用について説明する。
クランク室４０に供給されたエンジンオイルおよびシリンダ室７２からクランク室４０に落下したエンジンオイルの一部は、回転している各クランクウェブ４４に付着し、遠心力によって各外周面４５に移動する。外周面４５に移動したエンジンオイルは、隙間ｇに介在した状態でクランク室４０の内周面５０に沿って、クランクウェブ４４と共に回転する。クランクウェブ４４の回転に伴い、エンジンオイルが突起部５１まで到達すると隙間ｇ´となり、隙間が狭くなるために、突起部５１のガイド面５２によって掻き落とされると共に、ガイド面５２によって案内され割り面Ｐ側に集められる。上述したように、ガイド面５２は、左側クランクケース１１ｂのみならず、右側クランクケース１１ａにも形成されている。したがって、エンジンオイルは、左右のガイド面５２によって両方のクランクウェブ４４から掻き落され、クランク室４０の軸線Ｏ方向における中央（両クランクウェブ４４の中央）に集められる。そして、エンジンオイルは回転している遠心力によって、そのままオイル貯留室６０の開口部６１に導かれる。なお、開口部６１の前端の幅（軸線Ｏ方向）は、左右のガイド面５２の終端部を結ぶ幅と一致させているので、エンジンオイルがガイド面５２によって開口部６１に容易に導入される。
このように、クランクウェブ４４に付着されたエンジンオイルが掻き落されることにより、クランクシャフト１２の回転抵抗が低減されると共に、掻き落されたエンジンオイルがスムーズにオイル貯留室６０に案内される。
【００３０】
なお、内燃機関に使用されるエンジンオイルは、ピストン７０の摺動等により磨耗粉が含有する場合がある。この磨耗粉が隙間ｇに介在することで、クランクウェブ４４の動作を阻害する恐れがある。磨耗粉によるクランクウェブ４４の動作の阻害は重力方向線Ｌ１より後方で発生し易い。これは、クランクウェブ４４の回転方向と、重力によってエンジンオイルが内周面５０に沿って流れる方向とが交差するためであり、エンジンオイルが隙間に滞留し易い状態となるからである。
本実施形態では、重力方向線Ｌ１より前方の内周面５０に突起部５１を設けることで、隙間ｇに介在するエンジンオイルを事前に掻き落すことができるために、クランクウェブ４４の動作を良好な状態に保つことができる。
【００３１】
一方、ガイド面５２によって掻き落されずクランクウェブ４４の外周面４５に付着したままのエンジンオイルは、段差部５３を通過した直後に隙間が大きくなり、突起部５１による支持がなくなるため、傾斜部５４に滴下させることができる。滴下したエンジンオイルは、傾斜部５４に沿って、そのままオイル貯留室６０の開口部６１に導かれる。
このように、上述したように構成されたクランク室４０によれば、クランク室４０で潤滑された後のエンジンオイルをクランク室４０内で滞留させずに、早期にオイル貯留室６０に回収することができる。
【００３２】
次に、オイル貯留室およびオイル通路の構造について説明する。
図６および図７に示すように、オイル貯留室６０は、上述したようにクランクケース１１の下方であって、クランク室４０の底部から開口部６１を介して形成されている。またオイル貯留室６０は、側面視で後斜め下方に向かって先細り状に形成されている。ここで、開口部６１の幅（軸線Ｏ方向）は、一対のクランクウェブ４４の内幅（図３に示すＤ２参照）と略同一に形成されている。一方、オイル貯留室６０の幅（軸線Ｏ方向）は、開口部６１の幅よりも広く形成されている。また、オイル貯留室６０の開口部６１に近接した左右側は、上述した傾斜部５４により、上方から覆われている。
【００３３】
ここで、オイル貯留室６０の配置関係等につき、より具体的に説明する。
図６に示すように、側面視で、開口部６１の前端を第１の点Ａ、開口部６１の後端を第２の点Ｂ、先細り状の先端を第３の点Ｃとしたとき、オイル貯留室６０は、点Ａ、点Ｂおよび点Ｃを結ぶ略逆三角形形状を成している。この逆三角形形状のうち、角ＡＣＢは側面視で、鋭角に形成されている。したがって、オイル貯留室６０の断面積（点Ａと点Ｃとを結ぶ直線Ｌ２に直交する断面）は、点Ｃに向かうほど小さくなる。
また、点Ｃを点Ｂよりも十分に後方に位置させることで、点Ａと点Ｃとを結ぶ直線Ｌ２は、軸線Ｏを中心として半径ＯＡからなる仮想円において、点Ａを通る接線に略一致している。さらに、オイル貯留室６０の底部は、下方に緩やかに湾曲して形成されている。
【００３４】
次に、オイル貯留室６０と後述するオイル通路６２との間には、リードバルブ８０が配設されている。リードバルブ８０は、中央に矩形状の開口８３が形成され、平板状の弁体８２が開弁方向を略鉛直上方（オイル通路６２側）になるように開閉可能に設けられている。図６に示すように、この弁体８２は、支軸Ｘが第２の点Ｂに近接し軸線Ｏ方向と平行であり、自由端が点Ｃに近接している。
ピストン７０の下降によってクランク室４０内の圧力が上昇することで、リードバルブ８０は弁体８２を開放し（図６に示す二点鎖線および図７を参照）、オイル貯留室６０内のエンジンオイルをオイル通路６２に移送する。一方、ピストン７０の上昇によってクランク室４０内の圧力が低下することで、リードバルブ８０は弁体８２を閉塞させオイル通路６２からオイル貯留室６０への逆流を阻止する。
ここで、リードバルブ８０は、開口８３の開口平面が点Ｂと点Ｃとを結ぶ直線上に略一致させるように傾斜させて配設されている。したがって、リードバルブ８０を立設させて配設する場合にくらべ、エンジン１０下方への膨出が抑制され、エンジン１０の全高を抑えることができる。
【００３５】
リードバルブ８０を介したオイル貯留室６０の反対側（上側）には上述したオイル通路６２が形成されている。図８は、図６のＩＩ−ＩＩ線を矢印方向から見た断面図である。図８に示すように、オイル通路６２はエンジン１０の左右方向に沿って形成されていて、マグネト室１８に連通している。オイル通路６２の底部は、マグネト室１８に向かうほど低く傾斜した傾斜面６３が形成されている。なお、傾斜面６３の傾斜角度が大きいとマグネト室１８に移送されたエンジンオイルがオイル通路６２に逆流してしまう。したがって、オイル通路６２の開口の下端は、マグネト室１８に配設されたスカベンジポンプ２３の吸引口２４の下端よりも高く、さらにはマグネト室１８に貯留された油面９０よりも高くなっている。
【００３６】
次に、上述したように構成されるオイル貯留室、リードバルブおよびオイル通路の作用について説明する。
まず、クランクウェブ４４の外周面４５から掻き落されたエンジンオイルは、開口部６１を通過してオイル貯留室６０に流入する。このとき、図６に示すように、エンジンオイル流れの仮想線Ｊ（図６に示す一点鎖線を参照）は、後斜め下方に向かい、直線Ｌ２すなわちクランクウェブ４４の外周の接線方向に略沿う方向である。したがって、エンジンオイルの遠心力をそのまま利用することで、運動エネルギーが損失されることなく円滑にオイル貯留室６０の後方に移送される。また、エンジンオイル流れの仮想線Ｊは、オイル貯留室６０の底部に沿った湾曲した流線であり、リードバルブ８０の開口８３に向かっている。すなわち、エンジンオイルはリードバルブ８０の開口８３の開口平面と少なくとも交差する方向に流動する。したがって、エンジンオイルの流動がリードバルブ８０の開口８３に配設された弁体８２を押し開くように作用する。
【００３７】
図６に示すピストン７０が下降するにしたがいクランク室４０内の圧力が上昇することで、リードバルブ８０の弁体８２が開放される。このとき、エンジンオイルの流動がリードバルブ８０の開口８３に配設された弁体８２を押し開くように作用して弁体８２の開弁動作を補助するので、ピストン７０によるリードバルブ８０の開弁動作の負担を低減させることができる。なお、リードバルブ８０の弁体８２は、断面積が小さくなるオイル貯留室６０の後方に配置されている。したがって、小さな圧力変動でもリードバルブ８０の弁体８２を開放させることができる。特に、オイル貯留室６０の後方（第３の点Ｃの近傍）に弁体８２の自由端があるので、より小さな圧力変動でも弁体８２が開放され、エンジンオイルの移送効率を向上させることができる。
【００３８】
次に、エンジンオイルは開放されたリードバルブ８０の開口８３を経由してオイル貯留室６０の上方に配設されたオイル通路６２に移送される。ここで、エンジンオイルを上方に配設されたオイル通路６２に移送させることで、エンジンオイルに含まれる金属磨耗粉は自重によってオイル通路６０に移送されず、オイル貯留室６０に沈積する。すなわち、金属磨耗粉がオイル通路６２に侵入することがなく、清浄なエンジンオイルのみをエンジンの各部に供給することができるので、エンジンの耐久性を向上させることができる。
【００３９】
オイル通路６２に移送されたエンジンオイルは、傾斜面６３によって案内されてマグネト室１８に貯留する。このとき、オイル通路６２はオイル貯留室６０の上方に配設したので、オイル通路６２をマグネト室１８の底部よりも高い位置に配設し易くなる。したがって、マグネト室１８に貯留されたエンジンオイルがオイル通路６２側へ逆流するのを容易に防止することができる。
【００４０】
上述したように、本実施形態によれば、クランクウェブ４４により運動エネルギーを与えられたエンジンオイルは、運動エネルギーを失うことなくリードバルブ８０の弁体８２を押し開くように作用し、ピストン７０の下降運動で行っていた開弁動作の負担を軽減することが可能となり、エンジン出力の向上と効率の良いエンジンオイルの排出を行うことができる。
【００４１】
なお、本実施形態では、エンジン１０の停止状態において、オイル貯留室６０およびマグネト室１８に貯留したエンジンオイルを外部に排出することができるオイルドレン構造を有している。
図６に示すように、オイル貯留室６０の底部であって、マグネト室１８との隔壁６４には、ドレン通路６５が穿孔されている。図９は、図６のＩＩＩ−ＩＩＩ線を矢印方向から見た断面図である。図９に示すように、ドレン通路６５はクランクシャフト１２の軸線Ｏ方向と平行にマグネト室１８の下方を通り、マグネトカバー４２に設けられた排出口４６に連通する。
【００４２】
一方、マグネトカバー４２には切欠き溝４７が設けられている。この切欠き溝４７は、マグネト室１８の底部とオイル通路６２とを連通するように設けられている。マグネトカバー４２の排出口４６にはドレンボルト８５が装着され、左側クランクケース１１ｂに螺刻された雌ネジ部６６と螺着される。すなわち、ドレンボルト８５は、マグネトカバー４２を左側クランクケース１１ｂに締結するための締結ボルトを兼ねている。ドレンボルト８５を螺着した場合、ドレンボルト８５はドレン通路６５とマグネト室１８と連通する切欠き溝４７を閉塞し、ドレン通路６５とマグネト室１８とを分断する。
【００４３】
従来、クランク室とマグネト室との間をリードバルブによって仕切るエンジンにおいては、エンジンオイルを外部に排出する場合、マグネト室とクランク室との底部にそれぞれドレンボルトが設けられていた。したがって、作業者はエンジンの下方に手を差し入れ少なくとも２本のドレンボルトを取り外す必要があった。しかしながら、上述したオイルドレン構造によれば、車両の側方から螺着されたドレンボルト８５を１本のみ取り外せばエンジンオイルを排出することができるため、作業者の負担を軽減させることができる。
【００４４】
以上、本発明に係る実施形態を説明したが、本発明は上述した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。
例えば、上述した実施形態では、リードバルブ８０の弁体８２の支軸Ｘが第２の点Ｂに近接し軸線Ｏと平行する場合について説明したが、この場合に限られない。例えば、弁体８２の支軸Ｘを上述した点Ｂと点Ｃとを結ぶ直線に沿うように配設してもよく、第３の点Ｃに近接し軸線Ｏと平行にして配設してもよい。
【００４５】
また、上述した実施形態では、オイル貯留室６０からオイル通路６２を介してオイル貯留室６０に隣接するマグネト室１８にエンジンオイルを移送する場合について説明したが、この場合に限られない。例えば、エンジンオイルをオイル貯留室６０からオイル通路６２を介してマグネト室１８とは異なる室に移送してもよい。
また、上述した実施形態では、クランクウェブ４４とクランク室４０との間の隙間を狭くするためにオイル貯留室６０に向かうにしたがって幅Ｗ１が広くなる突起部５１について説明したが、この場合に限られない。例えば、突起部として図７の二点鎖線で示すようにガイド面５２を有する突条部５１´であってもよい。
【００４６】
また、上述した実施形態では、ガイド面５２はクランクシャフト１２の回転方向で見て、側壁４８ｂから斜めに真っ直ぐ割り面Ｐに向かうように形成される場合について説明したが、この場合に限られず、曲線状であってもよい。
また、例えば、上述した実施形態では、自動二輪車１００を用いたエンジン１０を取り上げて説明したが、この場合に限られず、他のエンジンに適用してもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１０ エンジン、１１ クランクケース、１２ クランクシャフト、１３ シリンダ、１４ シリンダヘッド、１５ シリンダヘッドカバー、１６ ミッション室、１７ クラッチ室、１８ マグネト室、２３ スカベンジポンプ、４０ クランク室、４４ クランクウェブ、４５ 外周面、４６ 排出口、４７ 切欠き溝、５０ 内周面、５１ 突起部、５２ ガイド面、５３ 段差部、５４ 傾斜部、６０ オイル貯留室、６１ 開口部、６２ オイル通路、６３ 傾斜面、６４ 開口部、６５ ドレン通路、８０ リードバルブ、８２ 弁体、８３ 開口、８５ ドレンボルト、１００ 自動二輪車
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの潤滑構造に関するものである。特に、クランク室内の圧力変動によりエンジンオイルがクランク室の底部に配設されたオイル貯留室からオイル通路にリードバルブを介して流入するエンジンの潤滑構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に開示されたエンジンでは、エンジン各部の潤滑に使用されたエンジンオイルがクランクケースの底部に形成されるオイル溜から、このオイル溜の下方に設けられた入口側弁室へ流入する。ピストンの往復運動によって生じるクランク室の圧力変動によりリード弁が開閉し、エンジンオイルが出口側弁室へ押し出され、さらにミッション室へ排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２８２８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したエンジンの潤滑構造では、クランクウェブの回転運動により運動エネルギーを与えられたエンジンオイルが、クランクウェブから離間してオイル溜へ流入する。このとき、エンジンオイルがリード弁に到達する間にエンジンオイルの流れの方向が幾度か変更されてしまうためエンジンオイルの運動エネルギーが失われてしまい、エンジンオイルがリード弁を開放する動作に寄与しない。すなわち、リード弁の開放動作の全てをピストンの下降運動が負担する必要があるため、ポンピングロスが大きくなり、出力が低下する問題があった。
【０００５】
さらに、上述したエンジンの潤滑構造では、ミッション室の底部よりも下方に出口側弁室が配設されているため、排出後のエンジンオイルがミッション室へ流入し難く、出口側弁室にエンジンオイルが滞留し易かった。
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであって、エンジンオイルに与えられた運動エネルギーを有効に利用することができる排出効率の良いエンジンの潤滑構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るエンジンの潤滑構造は、クランク室内のエンジンオイルをリードバルブを介して前記クランク室内の外部へ移送し、そのエンジンオイルをエンジンの各部に供給するようにしたエンジンの潤滑構造であって、前記クランク室の底部から開口部を介して連通し前記クランク室の下方に配設されたオイル貯留室と、前記オイル貯留室から前記クランク室と異なる室に連通されるオイル通路との間に前記リードバルブを配設し、前記リードバルブの開口平面が、前記クランクシャフトの回転によって生じる前記クランク室から前記オイル貯留室に向かうエンジンオイルの流れ方向に対して交差することを特徴とする。
また、側面視で、前記開口部の前端部を第１の点、前記開口部の後端部を第２の点、前記第２の点よりも後方に位置する前記オイル貯留室の後端を第３の点としたときに、前記オイル貯留室は、第１の点、第２の点および第３の点を結ぶ三角形状であって、前記リードバルブの開口平面が、前記第２の点と前記第３の点とを結ぶ直線上に配設されていることを特徴とする。
また、前記オイル通路は、前記オイル貯留室の上方に配設されていることを特徴とする。
また、前記オイル通路は、前記オイル貯留室から、前記オイル貯留室に隣接するマグネト室に連通され、前記マグネト室に向かうにしたがって下降するように傾斜する傾斜面が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、クランクウェブによって運動エネルギーを与えられたエンジンオイルが、運動エネルギーを失うことなくリードバルブの弁体を押し開くように作用することから、ピストンの下降運動が行うリードバルブの開弁動作の負担を軽減することが可能となり、エンジン出力の向上と効率の良いエンジンオイルの潤滑を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係る自動二輪車の全体構成を示す左側面図である。
【図２】本実施形態に係るエンジンの左側面図である。
【図３】本実施形態に係るクランクケースの分解斜視図である。
【図４】本実施形態に係るクランクケースを前方から見た図である。
【図５】本実施形態に係る左側クランクケースの一部の左側面図である。
【図６】本実施形態に係る左側クランクケースの一部の右側面図である。
【図７】本実施形態に係る左側クランクケースを右側から見た斜視図である。
【図８】本実施形態に係るエンジンオイルの潤滑構造を示す断面図である。
【図９】本実施形態に係るオイルドレン構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面に基づき、本発明に係るエンジンの潤滑構造の好適な実施形態について説明する。なお、ここでは、自動二輪車のエンジンの潤滑構造を例にして説明する。
図１は、本実施形態に係るエンジンの潤滑構造を有する自動二輪車の左側面図である。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、以下の説明において図１を含めた各図で、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、車両の右側を矢印Ｒにより、車両の左側を矢印Ｌによりそれぞれ示す。
【００１０】
図１の自動二輪車１００は、典型的には所謂オフロード用であってよく、その車体前方上部にはステアリングヘッドパイプ１０１が配置されており、該ステアリングヘッドパイプ１０１内には不図示のステアリング軸が回動可能に挿通している。そして、このステアリング軸の上端にはハンドル１０２が結着されており、同ステアリング軸の下端にはフロントフォーク１０３が取り付けられ、該フロントフォーク１０３の下端には操向輪である前輪１０４が回転可能に軸支されている。
【００１１】
また、ステアリングヘッドパイプ１０１からは左右一対のメインフレーム１０５が、車体後方に向かって斜め下方に傾斜して延出すると共に、ダウンチューブ１０６が略垂直下方に延びている。そして、ダウンチューブ１０６は下部付近でロアフレーム１０６Ａとして左右に分岐し、これら一対のロアフレーム１０６Ａは下方に延びた後に、車体後方に向かって略直角に曲げられ、その後端部は左右一対のボディフレーム１０７を介してメインフレーム１０５の各後端部に連結されている。
【００１２】
左右一対のメインフレーム１０５とダウンチューブ１０６及びロアフレーム１０６Ａとボディフレーム１０７とによって囲まれる空間には、駆動源である水冷式のエンジン１０が搭載されている。エンジン１０の上方には燃料タンク１０８が配され、その燃料供給口はキャップ１０９によって栓止されている。燃料タンク１０８の後方にはシート１１０が配されている。また、エンジン１０の前方にはラジエータ１１１が配置されている。
【００１３】
車体の前後方向略中央の下部に設けられた左右一対のボディフレーム１０７には、リヤスイングアーム１１２の前端部がピボット軸１１３によって上下に揺動可能に支持されている。リヤスイングアーム１１２の後端部には駆動輪である後輪１１４が回転可能に軸支されている。リヤスイングアーム１１２は、リンク機構１１５とこれに連結されたショックアブソーバ１１６（後輪懸架装置）を介して車体に懸架されている。
【００１４】
なお、燃料タンク１０８内には燃料ポンプユニットが配置され、この燃料ポンプユニットによってエンジン１０に燃料を供給する。一方、ショックアブソーバ１１６の後側にはエアクリーナボックス１１７が配置され、エアクリーナボックス１１７とエンジン１０の間が吸気通路を介して連結される。なお、図１においては図示を省略するが、吸気通路はエンジン１０のシリンダヘッドに設けられたインテークポートに接続され、その途中で吸気通路の一部としてスロットルボディが配置される。このスロットルボディには燃料インジェクタが配設されており、この燃料インジェクタに対して燃料ポンプユニットから所定圧力の燃料が供給されるようになっている。
【００１５】
次に、エンジン１０の構成について説明する。この例ではエンジン１０は４サイクル単気筒エンジンとする。図２は、本実施形態におけるエンジン１０の全体構成を示している。エンジン１０において、クランクシャフト１２を回転可能に軸支して収容するクランクケース１１と、ピストンを上下動可能に収容するシリンダ１３と、動弁装置を収容するシリンダヘッド１４と、シリンダヘッド１４に蓋着するシリンダヘッドカバー１５とが略上下方向に連接され、すなわちシリンダブロックのシリンダ軸線がクランクシャフト１２の軸線Ｏに対して実質的に鉛直方向に設定される。
【００１６】
更に、図２〜図４を参照して説明する。図３は、クランクケースの分解斜視図である。図４は、クランクケースを前方から見た図である。図３および図４に示すように、クランクケース１１は、割り面Ｐに沿って右側クランクケース１１ａと左側クランクケース１１ｂとの２つ割りで構成されている。クランクケース１１内のクランク室４０には、図３に示すクランクシャフト１２およびクランクシャフト１２と同期して回転する左右一対のクランクウェブ４４（４４ａ、４４ｂ）が回転自在に軸支されている。クランクウェブ４４ａ、４４ｂの間には、隙間Ｄ２が形成され、クランクピンを介してコネクティングロッド７１が接続されている（後述する図７も参照）。コネクティングロッド７１の先端（小端部）には図示しないピストンピンを介して、ピストン７０が揺動自在に取り付けられ、シリンダ室７２内を上下に往復運動する。
【００１７】
また、図２および図３に示すように、クランクケース１１内のクランク室４０のケース隔壁を隔てた後側には、ミッション室１６が隣接して配置される。ミッション室１６にはクランクシャフト１２の回転出力を減速して後輪１１４へと伝達するための図示しない複数のミッションギヤが列設されている。
また、右側クランクケース１１ａの右側には、クラッチカバー４１を覆うことでクラッチ室１７が隣接して配置される。クラッチ室１７には図示しないクラッチ装置が配置され、ハンドル１０２のクラッチレバー操作によりクランクシャフト１２及びミッションギヤ間の動力伝達を接続／遮断制御するようになっている。
また、左側クランクケース１１ｂの左側には、マグネトカバー４２を覆うことでマグネト室１８が隣接して配置される。マグネト室１８には図示しないジェネレータが配置される。
【００１８】
次に、エンジン１０の吸排気系について説明する。まず、吸気側において、上述のようにエアクリーナボックス１１７とエンジン１０のシリンダヘッド１４の間に吸気通路が配置構成される。この吸気通路はエンジン１０のシリンダヘッド１４に設けられたインテークポート２１（図２を参照）に接続され、その途中に吸気通路の一部としてスロットルボディが配置される。このスロットルボディには燃料インジェクタが配設されており、この燃料インジェクタに対して燃料タンク１０８から所定圧力の燃料が供給されるようになっている。
【００１９】
また、吸排気系の排気側において、シリンダヘッド１４に配設されたエキゾーストポート２２（図２を参照）にはエキゾーストパイプが接続され、エンジン１０で生成された燃焼後の排気ガスがエキゾーストパイプを通って排気される。エキゾーストパイプは更に排気管としてエンジン１０の後方へ延出してマフラ１１８に結合される。排気は最終的にマフラ１１８から排出される。
【００２０】
次に、エンジン１０の冷却系について説明する。エンジン１０の前方には、ラジエータ１１１が搭載されている。ラジエータ１１１によって冷却された冷却水は、図示を省略するが、ホースを通ってウォータポンプへと導かれる。ウォータポンプは、その冷却水をホースを介して、エンジン１０のシリンダブロック等に形成されたウォータジャケットへと給送する。これによりエンジン１０の冷却が行われる。
【００２１】
次に、エンジン１０の動弁系について説明する。本実施形態のエンジン１０はいわゆるＤＯＨＣ型である。シリンダヘッド１４には、吸気側及び排気側それぞれにカムシャフト２７，２８を有する（図２に示す破線を参照）。エンジン１０の左側部位にてカムチェーン２９が実質的に鉛直方向に装架され（図２に示す破線を参照）、このカムチェーン２９を介してクランクシャフト１２とカムシャフト２７，２８が連結される。
【００２２】
次に、エンジン１０の潤滑系について説明する。図５は、マグネトカバーを取り外した状態の左側クランクケースの左側面図である。図３および図５に示されるようにマグネト室１８の下部付近にスカベンジポンプ２３（オイルポンプ）が配置され、該マグネト室１８内に溜まったエンジンオイルを吸引口２４から吸引する。スカベンジポンプ２３は、マグネト室１８から吸い上げたエンジンオイルを図示しない連通路を経由してミッション室１６に供給する。ミッション室１６にはスカベンジポンプ２３と同心で、且つ同期回転する回転軸を有する図示しないフィードポンプ（オイルポンプ）が配置されている。フィードポンプは、その一部（右側部位）がクラッチ室１７の下部付近に露呈するように配置され、図示しないオイル通路を介して動弁室、シリンダ室７２、クランク室４０等、エンジン１０の各部にエンジンオイルを供給するようになっている。
【００２３】
動弁室に供給されたエンジンオイルは、カムシャフト２７、２８を潤滑した後、主にマグネト室１８の底部に落下して回収される。また、シリンダ室７２およびクランク室４０に供給されたエンジンオイルは、ピストン７０やクランクシャフト１２等を潤滑した後、主にクランク室４０の底部に流れ込む。クランク室４０の底部に流れ込んだエンジンオイルは、後述するオイル貯留室、リードバルブおよびオイル通路を経由して、オイル貯留室に隣接するマグネト室１８に移送される。マグネト室１８に移送されたエンジンオイルは、再び上述したようにスカベンジポンプ２３にて吸い上げられ、ミッション室１６に供給される循環を繰り返す。
【００２４】
さて、本実施形態では、クランク室の底部に流れ込んだエンジンオイルが、オイル貯留室、リードバルブおよびオイル通路を経由して、隣接するマグネト室１８に移送されるまでのエンジンの潤滑構造に特徴を有している。以下では、この潤滑構造について詳細に説明する。
まず、クランク室４０およびオイル貯留室の構造について説明する。以下では、左側クランクケース１１ｂを取り上げて説明する。
図６は、図４に示すＩ−Ｉ線を矢印方向から見た左側クランクケースの右側面図である。図７は、左側クランクケースを後方から見た斜視図である。
図６および図７に示すように、クランク室４０の底部には、矩形状の開口部６１を介してクランク室４０と連通するオイル貯留室６０が形成されている。オイル貯留室６０および開口部６１は、右側クランクケース１１ａと左側クランクケース１１ｂとが結合されることで形成される。すなわち、右側クランクケース１１ａにも、オイル貯留室６０および開口部６１の一部が形成されている。なお、オイル貯留室６０および開口部６１の構造の詳細は後述する。
【００２５】
クランク室４０にはクランクウェブ４４（４４ｂ）の外周面４５（４５ｂ）と対向する内周面５０（５０ｂ）が、クランクウェブ４４ｂの外周面４５ｂの形状に沿うように円弧状に形成されている。ピストン７０の往復運動に伴いクランクウェブ４４が図６に示す矢印Ｅ方向に回転したとき、内周面５０ｂとクランクウェブ４４ｂの外周面４５ｂとの間には、両者が接触しないように適度な隙間ｇ（図６を参照）が、後述する一部の範囲を除いて形成されている。
【００２６】
一方、オイル貯留室６０の開口部６１に近接し、軸線Ｏを通る重力方向線Ｌ１（図６を参照）よりも前方の内周面５０ｂには、クランク室４０の前方から底部に亘って、上述した隙間ｇを狭くするように、クランクシャフト１２の軸線Ｏに向かって僅かに突出する突起部５１ｂが形成されている。すなわち、図６および図７に示すように、開口部６１を挟んだ、クランクシャフト１２の回転方向に対する下流側よりも上流側の所定の範囲（クランクシャフト１２の回転方向に対してオイル貯留室６０に至る直前の所定の範囲）において、突起部５１ｂが内周面５０ｂに形成されている。突起部５１ｂが形成されている範囲では、突起部５１ｂとクランクウェブ４４ｂの外周面４５ｂとの間の隙間ｇ´（＜ｇ）は一定である（図６を参照）。
【００２７】
図７に示すように、突起部５１ｂは、オイル貯留室６０に向かうにしたがって、クランク室４０の側壁４８（４８ｂ）から割り面Ｐに向かう方向に徐々に幅Ｗ１が広くなるように形成されている。この突起部５１ｂと、突起部５１ｂに隣接する内周面５０ｂとの間の段差によって形成される面は、ガイド面５２（５２ｂ）を構成する。ガイド面５２ｂは、クランクシャフト１２の回転方向で見て、側壁４８ｂから斜めに真っ直ぐ割り面Ｐに向かうように形成される。ガイド面５２ｂの下流端の位置は、クランクシャフト１２の回転方向に長辺を有する矩形状に形成された開口部６１の左側前端の角部と一致する。
また、突起部５１ｂの終端（下流端）には突起部５１ｂと、開口部６１の左側に隣接する内周面５０ｂとの間の段差によって段差部５３（５３ｂ）が形成される。この段差部５３ｂは、側面視で、オイル貯留室６０の開口部６１の前端と略一致する。
さらに、図７に示すように、開口部６１に隣接した内周面５０ｂは、開口部６１に向かうにしたがって、下降して傾斜する傾斜部５４（５４ｂ）である。傾斜部５４ｂの幅Ｗ２は、突起部５１ｂの終端における幅Ｗ１と略一致し、一対のクランクウェブ４４のうち内周面５０ｂに沿って回転する一方側のクランクウェブ４４ｂの厚み（図３に示す厚みＤ１）と略一致する。また、開口部６１に隣接した内周面５０ｂと、クランクウェブ４４ｂの外周面４５ｂとの間の隙間は、突起部５１ｂが形成されていない分、上述した隙間ｇ´よりも広く形成されている。
【００２８】
なお、上述した説明では、左側クランクケース１１ｂの形状についてのみ説明したが、右側クランクケース１１ａにも割り面Ｐを基準にして、左側クランクケース１１ｂと対称に、側壁４８ａ、内周面５０ａ、突起部５１ａ、ガイド面５２ａ、段差部５３ａ、傾斜部５４ａが略同一形状で形成されている。また、傾斜部５４ａの幅は、一対のクランクウェブ４４のうち内周面５０ａに沿って回転する他方側のクランクウェブ４４ａの厚み（図３に示す厚みＤ１）と略一致する。
【００２９】
次に、上述したように構成されるクランク室４０の作用について説明する。
クランク室４０に供給されたエンジンオイルおよびシリンダ室７２からクランク室４０に落下したエンジンオイルの一部は、回転している各クランクウェブ４４に付着し、遠心力によって各外周面４５に移動する。外周面４５に移動したエンジンオイルは、隙間ｇに介在した状態でクランク室４０の内周面５０に沿って、クランクウェブ４４と共に回転する。クランクウェブ４４の回転に伴い、エンジンオイルが突起部５１まで到達すると隙間ｇ´となり、隙間が狭くなるために、突起部５１のガイド面５２によって掻き落とされると共に、ガイド面５２によって案内され割り面Ｐ側に集められる。上述したように、ガイド面５２は、左側クランクケース１１ｂのみならず、右側クランクケース１１ａにも形成されている。したがって、エンジンオイルは、左右のガイド面５２によって両方のクランクウェブ４４から掻き落され、クランク室４０の軸線Ｏ方向における中央（両クランクウェブ４４の中央）に集められる。そして、エンジンオイルは回転している遠心力によって、そのままオイル貯留室６０の開口部６１に導かれる。なお、開口部６１の前端の幅（軸線Ｏ方向）は、左右のガイド面５２の終端部を結ぶ幅と一致させているので、エンジンオイルがガイド面５２によって開口部６１に容易に導入される。
このように、クランクウェブ４４に付着されたエンジンオイルが掻き落されることにより、クランクシャフト１２の回転抵抗が低減されると共に、掻き落されたエンジンオイルがスムーズにオイル貯留室６０に案内される。
【００３０】
なお、内燃機関に使用されるエンジンオイルは、ピストン７０の摺動等により磨耗粉が含有する場合がある。この磨耗粉が隙間ｇに介在することで、クランクウェブ４４の動作を阻害する恐れがある。磨耗粉によるクランクウェブ４４の動作の阻害は重力方向線Ｌ１より後方で発生し易い。これは、クランクウェブ４４の回転方向と、重力によってエンジンオイルが内周面５０に沿って流れる方向とが交差するためであり、エンジンオイルが隙間に滞留し易い状態となるからである。
本実施形態では、重力方向線Ｌ１より前方の内周面５０に突起部５１を設けることで、隙間ｇに介在するエンジンオイルを事前に掻き落すことができるために、クランクウェブ４４の動作を良好な状態に保つことができる。
【００３１】
一方、ガイド面５２によって掻き落されずクランクウェブ４４の外周面４５に付着したままのエンジンオイルは、段差部５３を通過した直後に隙間が大きくなり、突起部５１による支持がなくなるため、傾斜部５４に滴下させることができる。滴下したエンジンオイルは、傾斜部５４に沿って、そのままオイル貯留室６０の開口部６１に導かれる。
このように、上述したように構成されたクランク室４０によれば、クランク室４０で潤滑された後のエンジンオイルをクランク室４０内で滞留させずに、早期にオイル貯留室６０に回収することができる。
【００３２】
次に、オイル貯留室およびオイル通路の構造について説明する。
図６および図７に示すように、オイル貯留室６０は、上述したようにクランクケース１１の下方であって、クランク室４０の底部から開口部６１を介して形成されている。またオイル貯留室６０は、側面視で後斜め下方に向かって先細り状に形成されている。ここで、開口部６１の幅（軸線Ｏ方向）は、一対のクランクウェブ４４の内幅（図３に示すＤ２参照）と略同一に形成されている。一方、オイル貯留室６０の幅（軸線Ｏ方向）は、開口部６１の幅よりも広く形成されている。また、オイル貯留室６０の開口部６１に近接した左右側は、上述した傾斜部５４により、上方から覆われている。
【００３３】
ここで、オイル貯留室６０の配置関係等につき、より具体的に説明する。
図６に示すように、側面視で、開口部６１の前端を第１の点Ａ、開口部６１の後端を第２の点Ｂ、先細り状の先端を第３の点Ｃとしたとき、オイル貯留室６０は、点Ａ、点Ｂおよび点Ｃを結ぶ略逆三角形形状を成している。この逆三角形形状のうち、角ＡＣＢは側面視で、鋭角に形成されている。したがって、オイル貯留室６０の断面積（点Ａと点Ｃとを結ぶ直線Ｌ２に直交する断面）は、点Ｃに向かうほど小さくなる。
また、点Ｃを点Ｂよりも十分に後方に位置させることで、点Ａと点Ｃとを結ぶ直線Ｌ２は、軸線Ｏを中心として半径ＯＡからなる仮想円において、点Ａを通る接線に略一致している。さらに、オイル貯留室６０の底部は、下方に緩やかに湾曲して形成されている。
【００３４】
次に、オイル貯留室６０と後述するオイル通路６２との間には、リードバルブ８０が配設されている。リードバルブ８０は、中央に矩形状の開口８３が形成され、平板状の弁体８２が開弁方向を略鉛直上方（オイル通路６２側）になるように開閉可能に設けられている。図６に示すように、この弁体８２は、支軸Ｘが第２の点Ｂに近接し軸線Ｏ方向と平行であり、自由端が点Ｃに近接している。
ピストン７０の下降によってクランク室４０内の圧力が上昇することで、リードバルブ８０は弁体８２を開放し（図６に示す二点鎖線および図７を参照）、オイル貯留室６０内のエンジンオイルをオイル通路６２に移送する。一方、ピストン７０の上昇によってクランク室４０内の圧力が低下することで、リードバルブ８０は弁体８２を閉塞させオイル通路６２からオイル貯留室６０への逆流を阻止する。
ここで、リードバルブ８０は、開口８３の開口平面が点Ｂと点Ｃとを結ぶ直線上に略一致させるように傾斜させて配設されている。したがって、リードバルブ８０を立設させて配設する場合にくらべ、エンジン１０下方への膨出が抑制され、エンジン１０の全高を抑えることができる。
【００３５】
リードバルブ８０を介したオイル貯留室６０の反対側（上側）には上述したオイル通路６２が形成されている。図８は、図６のＩＩ−ＩＩ線を矢印方向から見た断面図である。図８に示すように、オイル通路６２はエンジン１０の左右方向に沿って形成されていて、マグネト室１８に連通している。オイル通路６２の底部は、マグネト室１８に向かうほど低く傾斜した傾斜面６３が形成されている。なお、傾斜面６３の傾斜角度が大きいとマグネト室１８に移送されたエンジンオイルがオイル通路６２に逆流してしまう。したがって、オイル通路６２の開口の下端は、マグネト室１８に配設されたスカベンジポンプ２３の吸引口２４の下端よりも高く、さらにはマグネト室１８に貯留された油面９０よりも高くなっている。
【００３６】
次に、上述したように構成されるオイル貯留室、リードバルブおよびオイル通路の作用について説明する。
まず、クランクウェブ４４の外周面４５から掻き落されたエンジンオイルは、開口部６１を通過してオイル貯留室６０に流入する。このとき、図６に示すように、エンジンオイル流れの仮想線Ｊ（図６に示す一点鎖線を参照）は、後斜め下方に向かい、直線Ｌ２すなわちクランクウェブ４４の外周の接線方向に略沿う方向である。したがって、エンジンオイルの遠心力をそのまま利用することで、運動エネルギーが損失されることなく円滑にオイル貯留室６０の後方に移送される。また、エンジンオイル流れの仮想線Ｊは、オイル貯留室６０の底部に沿った湾曲した流線であり、リードバルブ８０の開口８３に向かっている。すなわち、エンジンオイルはリードバルブ８０の開口８３の開口平面と少なくとも交差する方向に流動する。したがって、エンジンオイルの流動がリードバルブ８０の開口８３に配設された弁体８２を押し開くように作用する。
【００３７】
図６に示すピストン７０が下降するにしたがいクランク室４０内の圧力が上昇することで、リードバルブ８０の弁体８２が開放される。このとき、エンジンオイルの流動がリードバルブ８０の開口８３に配設された弁体８２を押し開くように作用して弁体８２の開弁動作を補助するので、ピストン７０によるリードバルブ８０の開弁動作の負担を低減させることができる。なお、リードバルブ８０の弁体８２は、断面積が小さくなるオイル貯留室６０の後方に配置されている。したがって、小さな圧力変動でもリードバルブ８０の弁体８２を開放させることができる。特に、オイル貯留室６０の後方（第３の点Ｃの近傍）に弁体８２の自由端があるので、より小さな圧力変動でも弁体８２が開放され、エンジンオイルの移送効率を向上させることができる。
【００３８】
次に、エンジンオイルは開放されたリードバルブ８０の開口８３を経由してオイル貯留室６０の上方に配設されたオイル通路６２に移送される。ここで、エンジンオイルを上方に配設されたオイル通路６２に移送させることで、エンジンオイルに含まれる金属磨耗粉は自重によってオイル通路６０に移送されず、オイル貯留室６０に沈積する。すなわち、金属磨耗粉がオイル通路６２に侵入することがなく、清浄なエンジンオイルのみをエンジンの各部に供給することができるので、エンジンの耐久性を向上させることができる。
【００３９】
オイル通路６２に移送されたエンジンオイルは、傾斜面６３によって案内されてマグネト室１８に貯留する。このとき、オイル通路６２はオイル貯留室６０の上方に配設したので、オイル通路６２をマグネト室１８の底部よりも高い位置に配設し易くなる。したがって、マグネト室１８に貯留されたエンジンオイルがオイル通路６２側へ逆流するのを容易に防止することができる。
【００４０】
上述したように、本実施形態によれば、クランクウェブ４４により運動エネルギーを与えられたエンジンオイルは、運動エネルギーを失うことなくリードバルブ８０の弁体８２を押し開くように作用し、ピストン７０の下降運動で行っていた開弁動作の負担を軽減することが可能となり、エンジン出力の向上と効率の良いエンジンオイルの排出を行うことができる。
【００４１】
なお、本実施形態では、エンジン１０の停止状態において、オイル貯留室６０およびマグネト室１８に貯留したエンジンオイルを外部に排出することができるオイルドレン構造を有している。
図６に示すように、オイル貯留室６０の底部であって、マグネト室１８との隔壁６４には、ドレン通路６５が穿孔されている。図９は、図６のＩＩＩ−ＩＩＩ線を矢印方向から見た断面図である。図９に示すように、ドレン通路６５はクランクシャフト１２の軸線Ｏ方向と平行にマグネト室１８の下方を通り、マグネトカバー４２に設けられた排出口４６に連通する。
【００４２】
一方、マグネトカバー４２には切欠き溝４７が設けられている。この切欠き溝４７は、マグネト室１８の底部とオイル通路６２とを連通するように設けられている。マグネトカバー４２の排出口４６にはドレンボルト８５が装着され、左側クランクケース１１ｂに螺刻された雌ネジ部６６と螺着される。すなわち、ドレンボルト８５は、マグネトカバー４２を左側クランクケース１１ｂに締結するための締結ボルトを兼ねている。ドレンボルト８５を螺着した場合、ドレンボルト８５はドレン通路６５とマグネト室１８と連通する切欠き溝４７を閉塞し、ドレン通路６５とマグネト室１８とを分断する。
【００４３】
従来、クランク室とマグネト室との間をリードバルブによって仕切るエンジンにおいては、エンジンオイルを外部に排出する場合、マグネト室とクランク室との底部にそれぞれドレンボルトが設けられていた。したがって、作業者はエンジンの下方に手を差し入れ少なくとも２本のドレンボルトを取り外す必要があった。しかしながら、上述したオイルドレン構造によれば、車両の側方から螺着されたドレンボルト８５を１本のみ取り外せばエンジンオイルを排出することができるため、作業者の負担を軽減させることができる。
【００４４】
以上、本発明に係る実施形態を説明したが、本発明は上述した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。
例えば、上述した実施形態では、リードバルブ８０の弁体８２の支軸Ｘが第２の点Ｂに近接し軸線Ｏと平行する場合について説明したが、この場合に限られない。例えば、弁体８２の支軸Ｘを上述した点Ｂと点Ｃとを結ぶ直線に沿うように配設してもよく、第３の点Ｃに近接し軸線Ｏと平行にして配設してもよい。
【００４５】
また、上述した実施形態では、オイル貯留室６０からオイル通路６２を介してオイル貯留室６０に隣接するマグネト室１８にエンジンオイルを移送する場合について説明したが、この場合に限られない。例えば、エンジンオイルをオイル貯留室６０からオイル通路６２を介してマグネト室１８とは異なる室に移送してもよい。
また、上述した実施形態では、クランクウェブ４４とクランク室４０との間の隙間を狭くするためにオイル貯留室６０に向かうにしたがって幅Ｗ１が広くなる突起部５１について説明したが、この場合に限られない。例えば、突起部として図７の二点鎖線で示すようにガイド面５２を有する突条部５１´であってもよい。
【００４６】
また、上述した実施形態では、ガイド面５２はクランクシャフト１２の回転方向で見て、側壁４８ｂから斜めに真っ直ぐ割り面Ｐに向かうように形成される場合について説明したが、この場合に限られず、曲線状であってもよい。
また、例えば、上述した実施形態では、自動二輪車１００を用いたエンジン１０を取り上げて説明したが、この場合に限られず、他のエンジンに適用してもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１０ エンジン、１１ クランクケース、１２ クランクシャフト、１３ シリンダ、１４ シリンダヘッド、１５ シリンダヘッドカバー、１６ ミッション室、１７ クラッチ室、１８ マグネト室、２３ スカベンジポンプ、４０ クランク室、４４ クランクウェブ、４５ 外周面、４６ 排出口、４７ 切欠き溝、５０ 内周面、５１ 突起部、５２ ガイド面、５３ 段差部、５４ 傾斜部、６０ オイル貯留室、６１ 開口部、６２ オイル通路、６３ 傾斜面、６４ 開口部、６５ ドレン通路、８０ リードバルブ、８２ 弁体、８３ 開口、８５ ドレンボルト、１００ 自動二輪車
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク室内のエンジンオイルをリードバルブを介して前記クランク室内の外部へ移送し、そのエンジンオイルをエンジンの各部に供給するようにしたエンジンの潤滑構造であって、
前記クランク室の底部から開口部を介して連通し前記クランク室の下方に配設されたオイル貯留室と、前記オイル貯留室から前記クランク室と異なる室に連通されるオイル通路との間に前記リードバルブを配設し、
前記リードバルブの開口平面が、前記クランクシャフトの回転によって生じる前記クランク室から前記オイル貯留室に向かうエンジンオイルの流れ方向に対して交差することを特徴とするエンジンの潤滑構造。
【請求項２】
側面視で、前記開口部の前端部を第１の点、前記開口部の後端部を第２の点、前記第２の点よりも後方に位置する前記オイル貯留室の後端を第３の点としたときに、
前記オイル貯留室は、第１の点、第２の点および第３の点を結ぶ三角形状であって、
前記リードバルブの開口平面が、前記第２の点と前記第３の点とを結ぶ直線上に配設されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの潤滑構造。
【請求項３】
前記オイル通路は、前記オイル貯留室の上方に配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンの潤滑構造。
【請求項４】
前記オイル通路は、前記オイル貯留室から、前記オイル貯留室に隣接するマグネト室に連通され、前記マグネト室に向かうにしたがって下降するように傾斜する傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のエンジンの潤滑構造。
【請求項１】
クランク室内のエンジンオイルをリードバルブを介して前記クランク室内の外部へ移送し、そのエンジンオイルをエンジンの各部に供給するようにしたエンジンの潤滑構造であって、
前記クランク室の底部から開口部を介して連通し前記クランク室の下方に配設されたオイル貯留室と、前記オイル貯留室から前記クランク室と異なる室に連通されるオイル通路との間に前記リードバルブを配設し、
前記リードバルブの開口平面が、前記クランクシャフトの回転によって生じる前記クランク室から前記オイル貯留室に向かうエンジンオイルの流れ方向に対して交差することを特徴とするエンジンの潤滑構造。
【請求項２】
側面視で、前記開口部の前端部を第１の点、前記開口部の後端部を第２の点、前記第２の点よりも後方に位置する前記オイル貯留室の後端を第３の点としたときに、
前記オイル貯留室は、第１の点、第２の点および第３の点を結ぶ三角形状であって、
前記リードバルブの開口平面が、前記第２の点と前記第３の点とを結ぶ直線上に配設されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの潤滑構造。
【請求項３】
前記オイル通路は、前記オイル貯留室の上方に配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンの潤滑構造。
【請求項４】
前記オイル通路は、前記オイル貯留室から、前記オイル貯留室に隣接するマグネト室に連通され、前記マグネト室に向かうにしたがって下降するように傾斜する傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のエンジンの潤滑構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１０６３４４（Ｐ２０１１−１０６３４４Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６２３０５（Ｐ２００９−２６２３０５）
【出願日】平成２１年１１月１７日（２００９．１１．１７）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１７日（２００９．１１．１７）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
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