JP2005030304A

JP2005030304A - ドライサンプ形４サイクルエンジンの潤滑装置

Info

Publication number: JP2005030304A
Application number: JP2003196500A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Takeuchi; 善彦竹内
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2003-07-14
Filing date: 2003-07-14
Publication date: 2005-02-03
Also published as: US7013860B2; EP1498583A2; US20050011483A1

Abstract

【課題】本発明は、簡単な構成で潤滑オイルをクランク室に確実に戻すことができるドライサンプ形４サイクルエンジンの潤滑装置の提供を目的とする。
【解決手段】４サイクルエンジン（１０）は、仕切板（６４）を間に挟んで隣り合うクランク室（１６）およびクラッチ室（２０）と、仕切板と隣り合うクランウエブ（２４ａ）を有するクランク軸（２２）を備えている。仕切板にクランク室とクラッチ室との間を連通させる連通孔（６７ａ，６７ｂ，６７ｃ）が形成されている。クランクウエブは、ピストン（３５，３８）が上死点から下死点に向けて移動する時に連通孔を開くとともに、ピストンが下死点から上死点に向けて移動する時に連通孔を塞ぐ。さらに、クランク室とクラッチ室との間は、戻し孔（７８）を介して常に連通されている。戻し孔は、連通孔からクラッチ室に流入した潤滑オイルをクランク室内の圧力変動を利用してクランク室に戻す。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばクラッチ室とクランク室とを隔てる隔壁に、クランク室内の圧力変動を吸収するための連通孔を形成したドライサンプ形４サイクルエンジンの潤滑装置に係り、特にピストンが下死点から上死点に向けて移動する時に上記クランク室への潤滑オイルの戻りを促進させる構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
クランク室の底に有効なオイル溜りを持たないドライサンプ形の４サイクルエンジンにおいて、クランク軸の慣性質量を大きくするためにクランクウエブの径を大きくすると、このクランクウエブの外周面がクランク室の底に近づく。
【０００３】
特に大排気量の単気筒又はＶ型２気筒エンジンでは、ピストンが上死点から下死点に向けて下降する時のクランク室内の圧力上昇が大きいので、このピストンの下降に伴う風圧によってクランクウエブの周辺の潤滑オイルが吹き飛ばされてしまう。
【０００４】
一方、自動二輪車用のエンジンは、クランク室の側方に湿式クラッチを収容するクラッチ室を備えている。クラッチ室は、クランクケースの側壁を間に挟んでクランク室と隣り合っている。従来のエンジンでは、ピストンが下降する時のクランク室内の圧力変動を緩和するため、クランクケースの側壁にクランク室とクラッチ室とを連通させる複数の連通孔（ブリーザ孔）を形成している。連通孔はクラッチ室内の潤滑オイルの油面よりも高い位置にあり、ピストンが下降する時にクランク室内のガスをクラッチ室に逃すようになっている。
【０００５】
ところが、側壁に連通孔を開けると、クランクウエブの周辺から吹き飛ばされた潤滑オイルが連通孔を通じてクラッチ室に流入するのを避けられない。このことから、従来ではクランクケースの側壁の下部にオイル戻し口を形成し、ピストンが下死点から上死点に向けて上昇する時のクランク室の圧力変動を利用して、クラッチ室に流入した潤滑オイルをオイル戻し口からクランク室に引き込むことが行なわれている。
【０００６】
上記クランクケースの連通孔は、常にクランク室およびクラッチ室に開口しているので、ピストンが上昇に転じてクランク室内に負圧が生じる時に、連通孔が呼吸孔となってクラッチ室に負圧が作用する。このため、クランク室とクラッチ室との間の圧力差が解消されてしまい、クラッチ室からクランク室への潤滑オイルの戻りが悪化する。
【０００７】
この結果、エンジン運転中、クラッチ室に滞留して潤滑に寄与しないオイル量が増大することになり、その分、潤滑オイルの充填量を多くする必要がある。よって、オイルタンクが大型化するとともに、クラッチ室内の潤滑オイルの油面が上昇し、湿式クラッチによる潤滑オイルの攪拌抵抗が増大するといった不具合がある。
【０００８】
この対策として、従来、クランク室の底に開口するオイル排出口にリード弁を設置したドライサンプ形の４サイクルエンジンが知られている。リード弁は、クランク室からミッション室に向かう潤滑オイルの流通を許容するためのものであり、クランク室内の圧力が増大した時に開くようになっている。言い換えると、リード弁は、ピストンが上昇に転じてクランク室に負圧が生じる時点では閉じており、これによりクランク室とミッション室との圧力差が維持される（特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−２８２８２６号公報（段落番号００２２−００２９頁、図３）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に開示された４サイクルエンジンによると、ピストンの上昇時にクランク室とクラッチ室との圧力差を維持するための専用のリード弁を必要とする。このため、エンジンの部品点数が増大するとともに、既存のエンジンに適用するためにはクランクケースの大幅な設計変更を余儀なくされ、コスト高を招く原因となる。
【００１１】
さらに、クランクケースの底にリード弁を設置するスペースを確保する必要があるので、クランクケースの底が部分的に下方に向けて突出する。よって、エンジンの全高が高くなり、ドライサンプ形４サイクルエンジンの本来のメリットが失われるといった不具合がある。
【００１２】
加えて、リード弁は、クランク室内の圧力変動に応じて弾性変形する薄い金属製の弁体を有し、この弁体が高速回転するクランクウエブの外周面と隣り合っている。このため、クランク室の圧力を繰り返し受ける弁体が万一脱落したり破損した場合に、この弁体がクランクウエブに接触してクランク室内に飛散する虞がある。よって、クランク軸の軸受部あるいはクランクピンとクランク軸との連結部にダメージを与えることがあり得る。
【００１３】
本発明は、このような事情にもとづいてなされたもので、簡単な構成で潤滑オイルを他の室からクランク室に確実に戻すことができ、コスト的な問題を解消できるドライサンプ形４サイクルエンジンの潤滑装置の提供を目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係るドライサンプ形４サイクルエンジンの潤滑装置は、
隔壁を有するクランクケースと、
上記隔壁を間に挟んで隣り合うクランク室および他の室と、
上記クランク室に収容され、上記隔壁と隣り合うクランクウエブを有するとともに、ピストンの往復動により回転駆動されるクランク軸と、
上記クランク室と上記他の室との間を連通させるように上記隔壁に形成され、上記ピストンが上死点から下死点に向けて移動する時に上記クランクウエブによって開かれるとともに、上記ピストンが下死点から上死点に向けて移動する時に上記クランクウエブによって塞がれる連通孔と、
上記クランク室と上記他の室との間を常時連通させ、上記連通孔を通じて上記クランク室から上記他の室に流入した潤滑オイルを上記クランク室内の圧力変動を利用して上記クランク室に戻す戻し孔と、
上記クランク室の底から潤滑オイルを汲み上げるオイルポンプと、を具備したことを特徴としている。
【００１５】
このような構成によると、ピストンが上死点から下死点に向かう過程では連通孔が開いているので、クランク室内のガスは潤滑オイルと共に連通孔を通じて他の室に押し出される。このため、クランク室の圧力変動が緩和され、ポンピングロスが少なくなる。
【００１６】
ピストンが上昇に転じて下死点から上死点に向かう過程では、クランクウエブが連通孔を塞ぐので、これらクランクウエブおよび連通孔が逆止弁としての機能を果す。これにより、クランク室内に生じた負圧が連通孔を通じて他の室に逃げることはなく、クランク室と他の室との間の圧力差が大きくなる。この結果、他の室に流入した潤滑オイルを戻し孔から効率良くクランク室に吸い出すことができ、クランク室への潤滑オイルの戻りが良好となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の第１の実施の形態を、図１ないし図１１に基づいて説明する。
【００１８】
図１は、本発明を適用した自動二輪車１を開示している。自動二輪車１は、クレードル形のフレーム２を有し、このフレーム２の前端にフロントフォーク３が取り付けられている。フロントフォーク３は、前輪４を支持している。フレーム２の後端にリヤスイングアーム５が取り付けられている。リヤスイングアーム５は、後輪６を支持している。
【００１９】
フレーム２は、燃料タンク８、シート９およびドライサンプ形の空冷４サイクルＶ型２気筒エンジン１０を支持している。エンジン１０は、前輪４と後輪６との間であり、かつ燃料タンク８の下方に位置している。
【００２０】
エンジン１０は、クランクケース１１、前シリンダ１２および後シリンダ１３を備えている。図２に示すように、クランクケース１１は、左ケース１４と右ケース１５とに分割されており、これら左ケース１４と右ケース１５の間にクランク室１６およびミッション室１７が形成されている。クランク室１６は、その底部に下向きに突出する有効なオイル溜りを有しておらず、それ故、クランク室１６の底面はフラットとなっている。ミッション室１７は、クランク室１６の後方に位置するとともに、このクランク室１６に連なっている。
【００２１】
左ケース１４は、クランク室１６の左側面を構成する側壁１８を有している。この側壁１８の外周部にクラッチカバー１９が固定されている。クラッチカバー１９は、側壁１８との間に他の室としてのクラッチ室２０を形成している。クラッチ室２０は、側壁１８を間に挟んでクランク室１６と隣り合っている。
【００２２】
図２に示すように、クランク室１６は、一本のクランク軸２２を収容している。クランク軸２２は、一対のジャーナル部２３ａ，２３ｂ、一対のクランクウエブ２４ａ，２４ｂおよびクランクピン２５を備えている。ジャーナル部２３ａ，２３ｂは、クランク軸２２の両端に位置するとともに、このクランク軸２２の回転中心となる軸線Ｏ１上に位置している。
【００２３】
図２および図５に示すように、クランクウエブ２４ａ，２４ｂは、夫々ピン連結部２６とバランスウエイト部２７を有している。ピン連結部２６は、ジャーナル部２３ａ，２３ｂに対し偏心しているとともに、バランスウエイト部２７はピン連結部２６からクランク軸２２の軸線Ｏ１を間に挟んだ反対側に向けて張り出している。本実施形態のピン連結部２６は、クランクウエブ２４ａ，２４ｂの慣性質量を大きくすることを目的として、クランクピン２５の径方向外側に張り出すように角張った形状をなしており、バランスウエイト部２７と同等の幅寸法を有している。
【００２４】
さらに、バランスウエイト部２７は、クランクウエブ２４ａ，２４ｂの慣性質量を大きくするため、クランク軸２２の軸線Ｏ１からの張り出し量が大きく形成されている。このバランスウエイト部２７の外周面の一部は、円弧状に湾曲する曲面２７ａとなっている。
【００２５】
図２ないし図４に示すように、左ケース１４の側壁１８に軸受部２９と複数の凹部３０が一体に形成されている。軸受部２９は中空円筒状をなしており、クランク軸２２の左端のジャーナル部２３ａを回転自在に支持している。凹部３０は、軸受部２９を補強するためのものであり、この軸受部２９を取り囲むようにその周方向に間隔を存して配置されている。さらに、凹部３０は、クランク室１６に向けて開口するとともに、クランク軸２２の左側のクランクウエブ２４ａと向かい合っている。このため、隣り合う凹部３０は、側壁１８の上に複数のリブ３１を構成しており、これらリブ３１は、軸受部２９から放射状に延びている。
【００２６】
図１および図８に示すように、エンジン１０の前シリンダ１２は、クランクケース１１の上面から前方斜め上向きに延びている。この前シリンダ１２は、一つのピストン３５を収容している。エンジン１０の後シリンダ１３は、クランクケース１１の上面から後方斜め上向きに延びている。この後シリンダ１３は、一つのピストン３８を収容している。
【００２７】
前シリンダ１２のピストン３５および後シリンダ１３のピストン３８は、夫々コンロッド３９，４０を介してクランク軸２２の共通のクランクピン２５に連結されている。本実施の形態の場合、前シリンダ１２と後シリンダ１３の挟み角は、例えば４８度に設定されている。このため、前後のシリンダ１２，１３のピストン３５，３８は、略同じようなタイミングで往復動するようになっており、このピストン３５，３８の往復動によりクランク軸２２が回転駆動される。クランク軸２２は、図８に矢印で示すように自動二輪車１が前進する時の前輪４の回転方向に沿って正回転するようになっている。
【００２８】
図２に示すように、クランクケース１１の左ケース１４にオイル戻し通路４２が形成されている。オイル戻し通路４２は、前シリンダ１２の動弁機構（図示せず）を潤滑した潤滑オイルをクランク室１６に戻すためのものである。このオイル戻し通路４２の下流端は、軸受部２９の真上に位置する一つの凹部３０の上面に開口している。さらに、オイル戻し通路４２が開口する一つの凹部３０は、オイル還流孔４３を介してクラッチ室２０に連なっている。オイル還流孔４３は、オイル戻し通路４２の下流端よりも下方に位置している。
【００２９】
オイル戻し通路４２は、クランク室１６に開口する開口部４４を有している。開口部４４は、オイル戻し通路４２の下流端よりも上流に位置するとともに、丁度左側のクランクウエブ２４ａの真上に位置している。
【００３０】
図２および図３に示すように、クランク軸２２の左端のジャーナル部２３ａは、クラッチ室２０に導入されている。このジャーナル部２３ａの導入部分に減速小歯車４６が固定されている。また、クランクケース１１のミッション室１７に第１および第２の変速軸４７，４８が収容されている。第１および第２の変速軸４７，４８は、クランク軸２２と平行に配置されており、これら変速軸４７，４８の上に変速歯車列４９が装着されている。
【００３１】
第１の変速軸４７は、湿式クラッチ５１を介してクランク軸２２に連結されている。湿式クラッチ５１は、クラッチ室２０に収容されて潤滑オイルに漬かっている。この湿式クラッチ５１は、動力の入力端に位置するクラッチハウジング５２と、動力の出力端に位置するクラッチボス５３を備えている。クラッチハウジング５２に減速大歯車５４とポンプ駆動歯車５５が固定されている。減速大歯車５４は、クランク軸２２と一体に回転する減速小歯車４６と噛み合っている。クラッチボス５３は、第１の変速軸４７の一端に固定されており、このクラッチボス５３とクラッチハウジング５２との間に複数のクラッチプレートおよび複数のフリクションプレートが介在されている。
【００３２】
図６に示すように、ミッション室１７にオイルポンプ５８が配置されている。オイルポンプ５８は、クランク室１６の底から潤滑オイルを汲み上げるとともに、この汲み上げた潤滑オイルを図示しないオイルタンクに戻すためのものである。オイルポンプ５８は、潤滑オイルを吸い込むオイルストレーナ５９を有している。このオイルストレーナ５９は、クランク室１６の後部に収容されているとともに、このクランク室１６の底面と向かい合っている。
【００３３】
オイルポンプ５８は、インペラを回転させる駆動軸６０を有している。駆動軸６０は、左ケース１４の側壁１８を貫通してクラッチ室２０に導入されており、この駆動軸６０の導入部分に従動歯車６１が固定されている。従動歯車６１は、ポンプ駆動歯車５５と噛み合っている。
【００３４】
図４に示すように、クランクケース１１の側壁１８に三つの通孔６３ａ，６３ｂ，６３ｃが形成されている。通孔６３ａ，６３ｂ，６３ｃは、軸受部２９の下部から前部に至る領域に位置するとともに、凹部３０の配置間隔に対応するように軸受部２９の周方向に間隔を存して並んでいる。言い換えると、通孔６３ａ，６３ｂ，６３ｃは、三つの凹部３０に開口するとともに、これら凹部３０とクラッチ室２０との間を連通させるように上記側壁１８に形成されている。さらに、通孔６３ａ，６３ｂ，６３ｃは、クランク軸２２の軸方向から見た時に、このクランク軸２２のクランクウエブ２４ａと重なり合う位置に形成されている。
【００３５】
クランク室１６に臨む凹部３０の開口端および通孔６３ａ，６３ｂ，６３ｃは、金属製の仕切板６４によって覆われている。仕切板６４は、クランクウエブ２４ａに対応する大きさの円盤状をなしており、その中央部に軸受部２９を避ける開口部６５が形成されている。この仕切板６４は、側壁１８のリブ３１に複数のねじ６６を介して固定され、上記クランク室１６とクラッチ室２０との間に介在される隔壁としての機能を果している。このことから、クランク室１６とクラッチ室２０は、仕切板６４を間に挟んで隣り合っている。
【００３６】
図４および図７に示すように、仕切板６４は三つの連通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃを有している。連通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃは、仕切板６４の周方向に間隔を存して並んでおり、この仕切板６４をクランク軸２２の軸方向から見た時に、通孔６３ａ，６３ｂ，６３ｃと向かい合っている。このため、クランク室１６は、通孔６３ａ，６３ｂ，６３ｃおよび連通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃを通じてクラッチ室２０に連なっている。
【００３７】
図２および図３に示すように、仕切板６４は、クランク軸２２の左側のクランクウエブ２４ａと隣り合っている。クランクウエブ２４ａは、そのバランスウエイト部２７の肉厚Ｔ１がピン連結部２６の肉厚Ｔ２よりも厚く形成されている。すなわち、バランスウエイト部２７は、クランクウエブ２４ａの肉厚部を構成している。このバランスウエイト部２７は、仕切板６４と向かい合うフラットな側面７０を有し、この側面７０と仕切板６４との間に第１の隙間Ｓ１が形成されている。第１の隙間Ｓ１の大きさは、限りなく０に近い極僅かなものとなっている。
【００３８】
仕切板６４を側壁１８に固定するねじ６６は、その頭部６６ａがクランク室１６に突出しており、この突出量は第１の隙間Ｓ１を上回っている。このため、クランクウエブ２４ａの側面７０にねじ６６の頭部６６ａが入り込む溝７１が形成されている。この溝７１は、クランク軸２２の軸線Ｏ１を中心とする円弧状をなしている。
【００３９】
また、ピン連結部２６は、クランクウエブ２４ａの薄肉部を構成している。このピン連結部２６は、バランスウエイト部２７の側面７０よりも仕切板６４から遠ざかる方向に凹む凹所７２を有している。凹所７２の凹み量は、ねじ６６の頭部６６ａの突出量を上回っており、この凹所７２のフラットな側面７３が仕切板６４と向かい合っている。凹部７２の側面７３と仕切板６４との間に第２の隙間Ｓ２が形成されている。第２の隙間Ｓ２は、クランク室１６内のガスが滑らかに流通し得るように、上記第１の隙間Ｓ１よりも遥かに大きく形成されている。
【００４０】
このことから、クランク軸２２の回転に伴ってバランスウエイト部２７の側面７０が仕切板６４の連通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃと向かい合った時点では、図２に示すようにバランスウエイト部２７の側面７０が連通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃを塞ぐような形態となる。よって、クランク室１６とクラッチ室２０との連通が遮断される。
【００４１】
これに対し、図３に示すようにピン連結部２６の凹所７２の側面７３が仕切板６４の連通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃと向かい合った時点では、凹所７２の側面７３が連通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃから遠ざかり、これら連通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃがクランク室１６に開放される。よって、クランク室１６とクラッチ室２０とが互いに連通した状態に保たれる。
【００４２】
図２に示すように、仕切板６４の上端の外周縁部は、上記オイル戻し通路４２の開口部４４の真下に位置している。この仕切板６４の外周縁部には、直角に折り返されたフランジ部７５が形成されており、このフランジ部７５の上にシール部としてのシール板７６が固定されている。シール板７６は、オイル戻し通路４２の開口部４４をクランク室１６の内側から塞いでいる。
【００４３】
図４および図６に示すように、左ケース１４の側壁１８に戻し孔７８が形成されている。戻し孔７８は、クランク軸２２の軸方向から見た時に、このクランク軸２２よりも後方であり、かつ連通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃよりも下方に位置しており、クランク軸２２のクランクウエブ２４ａを外れている。このため、クランク室１６は、常に戻し孔７８を通じてクラッチ室２０に連なっており、この戻し孔７８の近傍に上記オイルストレーナ５９が位置している。
【００４４】
次に、このような構成の空冷４サイクルＶ型２気筒エンジン１０の動作について、図８ないし図１１を加えて説明する。
【００４５】
図８は、後シリンダ１３のピストン３８が上死点に位置し、前シリンダ１２のピストン３５が上死点の直前に位置する状態を開示している。この時、クランク軸２２のクランクピン２５は、ジャーナル部２３ａよりも上方に位置しており、クランクウエブ２４ａのバランスウエイト部２７がジャーナル部２３ａの下方に張り出している。このため、バランスウエイト部２７の側面７０は、仕切板６４の連通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃに対し第１の隙間Ｓ１を介して向かい合っている。第１の隙間Ｓ１は限りなく０に近いので、バランスウエイト部２７の側面７０は連通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃを実質的に塞いでいる。よって、クランク室１６とクラッチ室２０との間の連通が遮断されている。
【００４６】
図９は、前後のシリンダ１２，１３のピストン３５，３８が上死点から下死点に向けて移動する過程を開示している。後シリンダ１３のピストン３８が上死点と下死点との間の中間位置（例えば上死点後７２°）に達すると、バランスウエイト部２７よりも薄肉なピン連結部２６が軸受部２９の前側に位置する連通孔６７ａと向かい合う。
【００４７】
さらに、図１０に示すように、後シリンダ１３のピストン３８が下死点に達した状態では、クランクウエブ２４ａの薄肉なピン連結部２６が全ての連通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃと向かい合う。言い換えると、ピン連結部２６の凹所７２の側面７３と連通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃとの間にガスの流通を許容する大きさの第２の隙間Ｓ２が介在されるので、連通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃが第２の隙間Ｓ２を介してクランク室１６に露出する。
【００４８】
このため、ピストン３５，３８の下降に伴いクランク室１６に正圧が生じる期間中は、図３に矢印で示すように、ピストン３５，３８によって加圧されるクランク室１６内のガスが連通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃおよび通孔６３ａ，６３ｂ，６３ｃを通じてクラッチ室２０に押し出される。
【００４９】
それとともに、ピストン３５，３８が下降する際、クランクウエブ２４ａの外周面の曲面２４ａがクランク室１６の底に近づき、この曲面２４ａとクランク室１６の底との間隔が狭くなっている。このため、クランクウエブ２４ａの周辺の潤滑オイルがピストン３５，３８の下降に伴う風圧を受けて吹き飛ばされ、クランク室１６内のガスの流れに乗じて連通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃおよび通孔６３ａ，６３ｂ，６３ｃからクラッチ室２０に流入する。
【００５０】
図１１に示すように、後シリンダ１３のピストン３８が上昇に転じて例えば下死点後７２°の位置に達すると、クランクウエブ２４ａのバランスウエイト部２７の側面７０が連通孔６７ａと重なり合い、この連通孔６７ａを塞ぐ。さらに、バランスウエイト部２７の側面７０は、後シリンダ１３のピストン３８が上死点に達するまでの過程において全ての連通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃを塞ぐ。
【００５１】
このことから、ピストン３５，３８が上昇に転じてクランク室１６に負圧が作用する時点では、クランクウエブ２４ａが連通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃを順次塞いでいくような形態となり、このクランクウエブ２４ａおよび連通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃが逆止弁としての機能を果す。したがって、クランク室１６とクラッチ室２０との間の圧力差が維持され、常時開放の戻し孔７８に負圧が作用する。
【００５２】
この結果、ピストン３５，３８が下降する時にクランク室１６からクラッチ室２０に押し出された潤滑オイルは、クランク室１６内の圧力変動に伴って戻し孔７８から効率良く吸い出されるとともに、ここからクランク室１６内に配置されたオイルストレーナ５９の付近に流れ込む。
【００５３】
オイルポンプ５８は、オイルストレーナ５９を介してクランク室１６に戻った潤滑オイルを汲み上げる。汲み上げられた潤滑オイルは、オイルポンプ５８から図示しないオイルタンクに戻された後、例えばクランク軸２２の軸受部分あるいは前後のシリンダ１２，１３の動弁機構に供給される。
【００５４】
このような本発明の第１の実施の形態によれば、ピストン３５，３８が下死点から上死点に向けて移動する時点では、クランクウエブ２４ａのバランスウエイト部２７が連通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃを塞いでいる。このため、クランクウエブ２４ａおよび連通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃがクランク室１６とクラッチ室２０との連通を遮断する逆止弁として働き、クランク室１６とクラッチ室２０との間の圧力差が維持される。
【００５５】
このことから、クランク室１６からクラッチ室２０に押し出された潤滑オイルを、リード弁のような複雑・高価な専用の部品を用いることなく確実に回収することができる。よって、構造簡単で部品点数の増大を防止できるとともに、クランクケース１１の設計変更も不要となり、コストの低減が可能となる。
【００５６】
さらに、上記構成によると、余分な潤滑オイルがクラッチ室２０に滞留し難くなるので、クラッチ室２０内での潤滑オイルの油面の上昇を防止できる。このため、湿式クラッチ５１による潤滑オイルの攪拌抵抗を少なく抑えることができる。
【００５７】
加えて、仕切板６４は、クランク室１６に開口する複数の凹部３０を覆っているので、ピストン３５，３８の下降時に吹き飛ばされる潤滑オイルが凹部３０に入り込んだり、ここに滞留するのを防止できる。そのため、クラッチ室２０からの潤滑オイルの戻りが良好となることと合わせて、クラッチ室２０や凹部３０に滞留したままとなって潤滑に寄与しないオイル量が少なくなる。
【００５８】
したがって、潤滑オイルの充填量を滞留分を見越して増やす必要はなく、オイルタンクの小型化が可能となるとともに、潤滑オイルの充填量を減らしてエンジン１０の軽量化が可能となる。
【００５９】
さらに、仕切板６４は、その外周縁部にオイル戻し通路４２の開口部４４を塞ぐシール板７６を備えている。このため、特にピストン３５，３８の下降に伴いクランク室１６内の圧力が上昇する時点において、オイル戻し通路４２にクランク室１６内の圧力が伝わることはない。言い換えると、オイル戻し通路４２を通ってクランクケース１１に戻る潤滑オイルがクランク室１６内の圧力を受けて吹き上げられずに済む。
【００６０】
この結果、オイル戻し通路４２を通る潤滑オイルは、図２に矢印で示すように、オイル戻し通路４２から凹部３０に流れ込むとともに、ここからオイル還流孔４３を通じてクラッチ室２０に導かれる。よって、前シリンダ１２から戻る潤滑オイルを確実にクラッチ室２０に導くことができるといった利点がある。
【００６１】
なお、本発明は上記第１の実施の形態に特定されるものではなく、図１２ないし図１６に本発明の第２の実施の形態を示す。
【００６２】
この第２の実施の形態は、クランク軸２２のクランクウエブ２４ａの形状が上記第１の実施の形態と相違している。これ以外のエンジン１０の構成は、上記第１の実施の形態と同様である。そのため、第２の実施の形態において、第１の実施の形態と同一の構成部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００６３】
図１２に示すように、クランクウエブ２４ａのピン連結部２６は、バランスウエイト部２７よりも幅狭く形成されている。言い換えると、ピン連結部２６は、バランスウエイト部２７よりも幅寸法を減じるように切り欠かれた一対の逃げ部８０ａ，８０ｂを有している。逃げ部８０ａ，８０ｂは、ピン連結部２６の幅方向に沿う両側部に位置し、クランクピン２５を間に挟んで向かい合っている。
【００６４】
さらに、ピン連結部２６は、バランスウエイト部２７の側面７０よりも凹む凹所８１を有している。凹部８１の凹み量は、ねじ６６の頭部６６ａの突出量を上回っており、この凹部８１のフラットな側面８２が仕切板６４と向かい合っている。そのため、ピン連結部２６は、バランスウエイト部２７よりも厚み寸法が薄く形成されている。
【００６５】
図１３は、後シリンダ１３のピストン３８が上死点に位置し、前シリンダ１２のピストン３５が上死点の直前に位置する状態を開示している。この時、クランクウエブ２４ａのバランスウエイト部２７は、ジャーナル部２３ｂの下方に張り出しており、上記第１の実施の形態と同様に、仕切板６４の連通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃを塞いでいる。
【００６６】
図１４は、前後のシリンダ１２，１３のピストン３５，３８が上死点から下死点に向けて移動する過程を開示している。後シリンダ１３のピストン３８が上死点と下死点との間の中間位置（例えば上死点後７２°）に達すると、バランスウエイト部２７よりも薄肉なピン連結部２６が軸受部２９の前側に位置する連通孔６７ａと向かい合う。それとともに、ピン連結部２６の一方の逃げ部８０ａが連通孔６７ａと向かい合い、これにより連通孔６７ａがクランク室１６に露出する。
【００６７】
さらに、図１５に示すように、後シリンダ１３のピストン３８が下死点に達した状態では、クランクウエブ２４ａの薄肉なピン連結部２６が全ての連通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃと向かい合うとともに、連通孔６７ａ，６７ｃが夫々逃げ部８０ａ，８０ｂを通じてクランク室１６に露出する。
【００６８】
このため、ピストン３５，３８の下降に伴いクランク室１６に正圧が生じる期間中は、連通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃが開放され、ピストン３５，３８によって加圧されるクランク室１６内のガスおよびピストン３５，３８の下降に伴う風圧を受けて吹き飛ばされた潤滑オイルが連通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃおよび通孔６３ａ，６３ｂ，６３ｃを通じてクラッチ室２０に押し出される。
【００６９】
図１６に示すように、後シリンダ１３のピストン３８が上昇に転じて例えば下死点後７２°の位置に達すると、クランクウエブ２４ａのバランスウエイト部２７の側面７０が連通孔６７ａと重なり合い、この連通孔６７ａを塞ぐ。さらに、バランスウエイト部２７の側面７０は、後シリンダ１３のピストン３８が上死点に達するまでの過程において全ての連通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃを塞ぐ。
【００７０】
したがって、ピストン３５，３８が上昇に転じてクランク室１６に負圧が作用する時点では、クランクウエブ２４ａが連通孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃを順次塞いでいくような形態となる。よって、クランク室１６とクラッチ室２０との間の圧力差が維持され、ピストン３５，３８が下降する時にクランク室１６からクラッチ室２０に押し出された潤滑オイルを戻し孔７８から効率良く吸い出すことができる。
【００７１】
なお、上記実施の形態では、クランク室とクラッチ室との間を隔てる隔壁をクランクケースとは別の仕切板にて構成したが、本発明はこれに制約されない。例えばクランクケースの側壁のうちクランクウエブと向かい合う面がフラットな場合は、この側壁を隔壁として利用しても良い。言い換えると、隔壁はクランククケースと一体又は別体のいずれであっても良い。
【００７２】
また、クランク室と隣り合う他の室はクラッチ室に限らず、例えば発電機を収容する発電機室でも何等差し支えない。
【００７３】
さらに、本発明に係るドライサンプ形４サイクルエンジンは、Ｖ型２気筒エンジンに限らず、単気筒エンジンでも実施可能なことは勿論である。
【００７４】
【発明の効果】
以上詳述した本発明によれば、クランク室から他の室に押し出された潤滑オイルを、リード弁のような複雑・高価な専用の部品を用いることなく確実に回収することができる。したがって、構造簡単で部品点数の増大を防止できるとともに、クランクケースの設計変更も不要となり、コストの低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ドライサンプ形の空冷４サイクルＶ型２気筒エンジンを搭載した本発明の第１の実施の形態に係る自動二輪車の側面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態において、クランク軸のクランクウエブと仕切板との位置関係を示すクランクケースの断面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態において、クランク室とクラッチ室との位置関係を示すクランクケースの断面図。
【図４】本発明の第１の実施の形態において、側壁の凹部および通孔を仕切板で覆った状態を示すクランクケースの左ケースの側面図。
【図５】クランクウエブの形状を示す本発明の第１の実施の形態に係るクランク軸の断面図。
【図６】本発明の第１の実施の形態において、湿式クラッチとオイルポンプとの位置関係を示すクランクケースの断面図。
【図７】（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る仕切板の正面図。
（Ｂ）は、図７（Ａ）のＦ７−Ｆ７線に沿う断面図。
【図８】本発明の第１の実施の形態において、後シリンダのピストンが上死点に達した時のクランクウエブと連通孔との位置関係を示す空冷４サイクルＶ型２気筒エンジンの断面図。
【図９】本発明の第１の実施の形態において、後シリンダのピストンが上死点から下死点に向けて下降した時のクランクウエブと連通孔との位置関係を示す空冷４サイクルＶ型２気筒エンジンの断面図。
【図１０】本発明の第１の実施の形態において、後シリンダのピストンが下死点に達した時のクランクウエブと連通孔との位置関係を示す空冷４サイクルＶ型２気筒エンジンの断面図。
【図１１】本発明の第１の実施の形態において、後シリンダのピストンが上昇に転じた時のクランクウエブと連通孔との位置関係を示す空冷４サイクルＶ型２気筒エンジンの断面図。
【図１２】クランクウエブの形状を示す本発明の第２の実施の形態に係るクランク軸の断面図。
【図１３】本発明の第２の実施の形態において、後シリンダのピストンが上死点に達した時のクランクウエブと連通孔との位置関係を示す空冷４サイクルＶ型２気筒エンジンの断面図。
【図１４】本発明の第２の実施の形態において、後シリンダのピストンが上死点から下死点に向けて下降した時のクランクウエブと連通孔との位置関係を示す空冷４サイクルＶ型２気筒エンジンの断面図。
【図１５】本発明の第２の実施の形態において、後シリンダのピストンが下死点に達した時のクランクウエブと連通孔との位置関係を示す空冷４サイクルＶ型２気筒エンジンの断面図。
【図１６】本発明の第２の実施の形態において、後シリンダのピストンが上昇に転じた時のクランクウエブと連通孔との位置関係を示す空冷４サイクルＶ型２気筒エンジンの断面図。
【符号の説明】
１１…クランクケース、１６…クランク室、１８…側壁、２０…他の室（クラッチ室）、２２…クランク軸、２３ａ…ジャーナル部、２４ａ…クランクウエブ、２９…軸受部、３０…凹部、３５，３８…ピストン、５８…オイルポンプ、６３ａ，６３ｂ，６３ｃ…通孔、６４…隔壁（仕切板）、６７ａ，６７ｂ，６７ｃ…連通孔、７８…戻し孔。

Claims

隔壁を有するクランクケースと、
上記隔壁を間に挟んで隣り合うクランク室および他の室と、
上記クランク室に収容され、上記隔壁と隣り合うクランクウエブを有するとともに、ピストンの往復動により回転駆動されるクランク軸と、
上記クランク室と上記他の室との間を連通させるように上記隔壁に形成され、上記ピストンが上死点から下死点に向けて移動する時に上記クランクウエブによって開かれるとともに、上記ピストンが下死点から上死点に向けて移動する時に上記クランクウエブによって塞がれる連通孔と、
上記クランク室と上記他の室との間を常時連通させ、上記連通孔を通じて上記クランク室から上記他の室に流入した潤滑オイルを上記クランク室内の圧力変動を利用して上記クランク室に戻す戻し孔と、
上記クランク室の底から潤滑オイルを汲み上げるオイルポンプと、を具備したことを特徴とするドライサンプ形４サイクルエンジンの潤滑装置。
請求項１の記載において、上記連通孔は、上記クランク軸の軸方向から見た時に、上記クランクウエブと重なり合う位置に形成され、上記戻し孔は、上記クランクウエブを外れた位置に形成されていることを特徴とするドライサンプ形４サイクルエンジンの潤滑装置。
請求項２の記載において、上記クランクウエブは、上記隔壁との間に微小な第１の隙間を形成する肉厚部と、上記隔壁との間に上記第１の隙間よりも大きな第２の隙間を形成する薄肉部とを有し、上記クランクウエブの肉厚部は、上記ピストンが上死点から下死点に向けて移動する時に上記連通孔と向かい合うとともに、上記クランクウエブの薄肉部は、上記ピストンが下死点から上死点に向けて移動する時に上記連通孔と向かい合うことを特徴とするドライサンプ形４サイクルエンジンの潤滑装置。
請求項２の記載において、上記クランクウエブは、クランクピンが連結される連結部と、この連結部から上記クランク軸の回転中心を間に挟んだ反対側に張り出すバランスウエイト部とを有し、上記連結部は、上記クランク軸の軸方向から見た時に、上記バランスウエイト部よりも幅寸法を減じるように切りかかれた逃げ部を有し、上記ピストンが上死点から下死点に向けて移動する時に、上記バランスウエイト部が連通孔と向かい合ってこの連通孔を塞ぐとともに、上記ピストンが下死点から上死点に向けて移動する時には、上記逃げ部が上記連通孔と向かい合ってこの連通孔を上記クランク室に露出させることを特徴とするドライサンプ形４サイクルエンジンの潤滑装置。
隔壁を有するクランクケースと、
上記隔壁を間に挟んで隣り合うクランク室および他の室と、
上記クランク室に収容され、上記隔壁と隣り合うクランクウエブを有するとともに、ピストンの往復動により回転駆動されるクランク軸と、
上記クランク室と上記他の室との間を連通させるように上記隔壁に形成され、上記クランク室に正圧が生じる期間中に上記クランクウエブによって開かれるとともに、上記クランク室に負圧が生じる期間中に上記クランクウエブによって塞がれる連通孔と、
上記クランク室と上記他の室との間を常時連通させ、上記連通孔を通じて上記クランク室から上記他の室に流入した潤滑オイルを上記クランク室内の圧力変動を利用して上記クランク室に戻す戻し孔と、
上記クランク室の底から潤滑オイルを汲み上げるオイルポンプと、を具備したことを特徴とするドライサンプ形４サイクルエンジンの潤滑装置。
請求項１又は請求項５の記載において、上記隔壁は、上記クランクケースとは独立した別の仕切板にて構成され、この仕切板は、上記クランクウエブと隣り合うように上記クランクケースに固定されているこを特徴とするドライサンプ形４サイクルエンジンの潤滑装置。
請求項６の記載において、上記クランク軸は、上記クランクウエブから突出するジャーナル部を有し、上記クランクケースは、上記ジャーナル部を回転自在に支持する円筒状の軸受部を有する側壁と、この側壁に上記軸受部を取り囲むように互いに間隔を存して形成され、上記クランク室に向けて開口する複数の凹部とを備え、上記仕切板は、上記凹部を覆うように上記クランクケースの側壁に固定されているとともに、上記少なくとも一つの凹部は、上記仕切板の連通孔と上記他の室との間を連通させる通孔を有することを特徴とするドライサンプ形４サイクルエンジンの潤滑装置。
請求項６又は請求項７の記載において、上記クランクケースは、シリンダヘットから戻る潤滑オイルを上記他の室に導くオイル戻し通路を備え、このオイル戻し通路は、上記他の室よりも上流側に上記クランク室に開口する開口部を有するとともに、上記仕切板は上記オイル戻し通路の開口部を上記クランク室の内側から塞ぐシール部を有することを特徴とするドライサンプ形４サイクルエンジンの潤滑装置。
側壁を有するクランクケースと、
上記側壁を間に挟んで隣り合うクランク室および他の室と、
上記クランク室に収容され、上記側壁と向かい合うクランクウエブおよびこのクランクウエブから突出するジャーナル部を有するとともに、ピストンの往復動により回転駆動されるクランク軸と、
上記側壁に形成され、上記クランク軸のジャーナル部を回転自在に支持する軸受部と、
上記側壁に上記軸受部を取り囲むように互いに間隔を存して形成され、上記クランク室に向けて開口する複数の凹部と、
上記少なくとも一つの凹部に形成され、上記他の室に開口する通孔と、
上記凹部および上記通孔を覆うように上記側壁に固定され、上記クランクウエブと隣り合う仕切板と、
上記仕切板に形成され、上記ピストンが上死点から下死点に向けて移動する時に上記クランクウエブによって開かれるとともに、上記ピストンが下死点から上死点に向けて移動する時に上記クランクウエブによって塞がれる連通孔と、
上記クランク室と上記他の室との間を常時連通させ、上記連通孔および上記通孔を通じて上記クランク室から上記他の室に流入した潤滑オイルを上記クランク室内の圧力変動を利用して上記クランク室に戻す戻し孔と、
上記クランク室の底から潤滑オイルを汲み上げるオイルポンプと、を具備したことを特徴とするドライサンプ形４サイクルエンジンの潤滑装置。
請求項９の記載において、上記通孔および上記連通孔は、上記クランク軸の軸方向から見た時に互いに向かい合うことを特徴とするドライサンプ形４サイクルエンジンの潤滑装置。
請求項１、請求項５および請求項９のいずれかの記載において、上記他の室は、潤滑オイルに漬かる湿式クラッチを収容するクラッチ室であることを特徴とするドライサンプ形４サイクルエンジンの潤滑装置。