(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記支持部材の周縁部は、前記支持部材が前記クランクケースおよび前記オイルパンに内蔵されるように、前記クランクケースおよび前記オイルパンの少なくともいずれか一方に取り付けるための取付部を含む、請求項1から4のいずれかに記載のエンジン。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に示すエンジンでは、オイルパンの上面には蓋部材が設けられていない。したがって、エンジンが傾くように配置されると、その角度次第ではオイルパン内のオイルストレーナの吸入口付近に潤滑油が存在しない状態が生じうる。この状態が継続すれば、オイルストレーナからオイルポンプに潤滑油を供給できず、エンジン内に潤滑油を循環供給できなくなるおそれがある。
【0005】
また、クランク軸は外部に露出しているオイルパンで支持されているので、クランク軸からの振動による雑音が外部に漏れやすい。
【0006】
それゆえにこの発明の主たる目的は、オイルパン内のオイルストレーナからオイルポンプに潤滑油を安定的に供給でき、クランク軸からの振動による雑音を抑制できる、エンジンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この発明の或る見地によれば、下面開口のクランクケースと、クランクケースの下方に設けられる上面開口のオイルパンと、軸方向が上下方向になるようにクランクケースおよびオイルパン内に設けられ、かつクランクケースおよびオイルパンを貫通するクランク軸と、クランク軸と同軸上に設けられかつクランク軸によって駆動されるオイルポンプと、オイルパン内に設けられるオイルストレーナと、クランク軸の一方を回動可能に支持する板状の支持部材とを備え、支持部材は、支持部材の両面がクランクケースおよびオイルパンに覆われかつクランクケースとオイルパンとの間が連通可能となるように、クランクケースおよびオイルパンの少なくともいずれか一方に設けられる、エンジンが提供される。
【0008】
この発明では、支持部材は、板状に形成されているのでオイルパンの蓋部材として機能し、オイルパン内の潤滑油が支持部材より上方に移動することを抑制できる。たとえエンジンの傾き等によって支持部材の下方から上方に潤滑油が移動しても、クランクケースとオイルパンとの間は連通されているので、支持部材より上方に移動した潤滑油はオイルパンに戻る。また、エンジン内を循環して支持部材よりも上方から流れ落ちてくる潤滑油もオイルパンに戻る。したがって、オイルパン内のオイルストレーナ付近に潤滑油を確保でき、オイルストレーナからオイルポンプに潤滑油を安定的に供給できる。また、クランク軸を支持する支持部材はその両面をクランクケースとオイルパンとによって覆われるので、クランク軸からの振動による雑音が外部に漏れるのを抑制できる。
【0009】
好ましくは、クランクケース内においてクランク軸と平行に設けられるカム軸をさらに備え、支持部材は、クランク軸およびカム軸を回動可能に支持する。この場合、1つの支持部材でクランク軸とカム軸とを支持するので、クランク軸とカム軸との軸間距離の精度を向上できる。
【0010】
また好ましくは、クランクケース内においてクランク軸と平行に設けられるガバナ軸をさらに備え、支持部材は、クランク軸とカム軸とガバナ軸とを支持する。この場合、1つの支持部材でクランク軸とカム軸とガバナ軸とを支持するので、クランク軸とカム軸とガバナ軸との軸間距離の精度を向上できる。
【0011】
さらに好ましくは、オイルポンプは、オイルパン内に設けられる。この場合、オイルポンプとオイルストレーナとの高低差が小さくなるので、オイルポンプの吸込抵抗を小さくできる。
【0012】
好ましくは、支持部材の周縁部は、支持部材がクランクケースおよびオイルパンに内蔵されるように、クランクケースおよびオイルパンの少なくともいずれか一方に取り付けるための取付部を含む。この場合、支持部材は、クランクケースおよびオイルパンに内蔵される、すなわちクランクケースおよびオイルパンの外部に露出しないので、クランク軸からの振動が支持部材に伝わっても、当該振動に起因する雑音をクランクケースおよびオイルパン内に閉じ込めることができ、雑音をさらに抑制できる。
【0013】
また好ましくは、取付部は、クランクケースに取り付けられ、クランクケースはクランク軸の他方を回動可能に支持する。この場合、クランク軸は、クランクケースに取り付けられる支持部材とクランクケースとによって回動可能に支持されるので、支持部材がオイルパンに取り付けられる場合よりもクランク軸の振動を抑制できる。
【0014】
さらに好ましくは、支持部材は、クランク軸の軸心を中心として取付部に向かって放射状に延びるリブ部を有する。この場合、支持部材の強度を向上でき、クランク軸から支持部材に加わった荷重をリブ部に沿ってクランクケースまたはオイルパンへ分散させやすくなる。
【0015】
好ましくは、支持部材とクランク軸の外表面との間に設けられる玉軸受をさらに含む。この場合、クランク軸を玉軸受で受けることによって、クランク軸に加わるラジアル方向の荷重のみならずスラスト方向の荷重にも適正に対応できる。
【0016】
この発明の上述の目的およびその他の目的、特徴、局面および利点は、添付図面に関連して行われる以下のこの発明の実施形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【
図1】この発明の一実施形態のエンジンを示す上方斜視図である。
【
図2】この発明の一実施形態のエンジンを示す下方斜視図である。
【
図3】この発明の一実施形態のエンジンを示す平面図である。
【
図4】この発明の一実施形態のエンジンを示す底面図である。
【
図5】この発明の一実施形態のエンジンを示す側面図(左方から見た)である。
【
図6】この発明の一実施形態のエンジンを示す側面図(右方から見た)である。
【
図7】この発明の一実施形態のエンジンを示す縦(
図8のA−A線における)断面図である。
【
図8】クランクケースおよびシリンダボディを示す平面図である。
【
図9】クランクケースおよびシリンダボディを示す底面図である。
【
図13】オイルパンを取り外した状態のエンジンを示す底面図である。
【
図14】オイルパンおよび支持部材を示す平面図である。
【
図15】オイルパン、クランク軸およびオイルフィルタ等を示すC−C断面図(
図16参照)である。
【
図16】オイルパンおよびその周辺を示す平面図である。
【
図17】クランク軸、ピストンおよびその周辺を示す平面図である。
【
図18】クランク軸、ピストンおよびその周辺を示す図である。
【
図19】カバー部を取り外した状態のエンジンを示す平面図である。
【
図20】オイルパン、支持部材およびクランク軸を取り外した状態のエンジンを示す底面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。
【0019】
図1〜
図6を参照して、この発明の一実施形態に係るエンジン10は、縦置きタイプかつ狭角(90度未満)のV型2気筒OHVエンジン(Over Head Valve Engine)である。エンジン10は、クランクケース12を含む。クランクケース12の側面には、V字状に2つのシリンダ14,16が設けられる。クランクケース12の下方にはオイルパン18が設けられる。軸方向が上下方向になるようにクランクケース12およびオイルパン18内にクランク軸20が設けられる(
図7参照)。クランク軸20は、クランクケース12およびオイルパン18を上下方向に貫通する。
図7を参照して、クランクケース12の上方においてクランク軸20と同軸上に冷却ファン22が設けられる。冷却ファン22は、クランク軸20によって駆動され、クランクケース12の上方から冷却風を取り込む。シリンダ14,16およびクランクケース12の上方ならびに冷却ファン22を覆うようにカバー部24が設けられる。カバー部24は、第1カバー26と、第1カバー26上に取り付けられる第2カバー28とを含む。第2カバー28は、冷却ファン22に臨む位置に外気を取り入れるための吸気口30を有する。第2カバー28の内側に、草などの夾雑物の侵入を防ぐためのグラススクリーン32が設けられる。冷却ファン22の駆動によって吸気口30から取り込まれた外気は、エンジン10を冷却する。
【0020】
図7から
図9を参照して、クランクケース12は、クランク軸20が貫通する貫通孔34を有する。クランクケース12の上面には、上面開口の略ひょうたん型の凹部36が形成される。凹部36には、第1気液分離室38と第2気液分離室40とが設けられる。第1気液分離室38の容積は、第2気液分離室40の容積より大きい。第1気液分離室38とクランクケース12の中空部48(後述)とは貫通孔42によって連通され、貫通孔42は、第1気液分離室38に設けられるリード弁44によって開閉される。第1気液分離室38の略中央部には、カム軸148(後述)用の軸受孔46が形成される。また、クランクケース12には、下面開口の中空部48が形成される。中空部48はオイル室となる。中空部48には、第3気液分離室50が設けられる。
【0021】
第2気液分離室40と第3気液分離室50とは、オイル戻し孔52を介して連通され、第1気液分離室38と第3気液分離室50とは、オイル戻し孔54を介して連通され、第3気液分離室50とオイルパン18とは、クランクケース12に設けられるオイル戻し通路56およびオイルパン18に設けられるオイル戻し通路58(
図16参照)を介して連通される。第1気液分離室38および第2気液分離室40の上面には蓋60が設けられ、第3気液分離室50の下面には蓋62が設けられる。
【0022】
このようにして、クランクケース12における2つのシリンダ14,16間(Vバンク間)近傍に、第1気液分離室38、第2気液分離室40および第3気液分離室50が構成される。蓋60の下面に形成される壁部64が、第1気液分離室38から第2気液分離室40への気流を抑制する。クランクケース12の中空部48からのブローバイガスは、第1気液分離室38および第2気液分離室40において気液分離され、さらに第3気液分離室50において気液分離される。このようにクランクケース12内に3室の気液分離室を設け、多段膨張によって分離効率が向上する。
図7において白抜き矢印で示すように、ブローバイガスは、中空部48から、第1気液分離室38、第2気液分離室40、第3気液分離室50およびガス管66等を通って吸気系の上流へ送られる。また、第1気液分離室38、第2気液分離室40、第3気液分離室50において分離された潤滑油は、第3気液分離室50からオイル戻し通路56,58を介してオイルパン18に戻される。クランクケース12の中空部48を囲む端縁68には、板状の支持部材70を取り付けるための複数(この実施形態では8個)のネジ孔72が形成される。
【0023】
なお、
図8を参照して、エンジン10を横置きする場合には、潤滑油は、第1気液分離室38からオイルパン18へ略V字状のオイル戻し通路74を介して戻される。このように、エンジン18を縦置きする場合と横置きする場合とでは、異なるオイル戻し通路を通って潤滑油がオイルパン18へ戻される。
【0024】
図7、
図10、
図11および
図12を参照して、支持部材70は、クランク軸20用の貫通孔76,カム軸148(後述)用の貫通孔78およびガバナ軸158(後述)用の貫通孔80を有する。
図13および
図14を参照して、支持部材70は、支持部材70の外周とクランクケース12の端縁68との間に複数の隙間S1が形成されかつ支持部材70の外周とオイルパン18の端縁90との間に隙間S2が形成される寸法に設定される。これによってクランクケース12とオイルパン18との間が連通可能となる。支持部材70の周縁部は、複数(この実施形態では8個の)の取付部82を有する。この実施形態では、取付部82は略中空円筒状かつ肉厚に形成される。支持部材70の下面には、複数のリブ部84が形成される。クランク軸20の軸心(貫通孔76)を中心として取付部82に向かって放射状に延びるように、カム軸148の軸心(貫通孔78)を中心として取付部82に向かって放射状に延びるように、ガバナ軸158の軸心(貫通孔80)を中心として取付部82に向かって放射状に延びるように、クランク軸20の軸心からカム軸148の軸心に向かって延びるように、クランク軸20の軸心からガバナ軸158の軸心に向かって延びるように、カム軸148の軸心からガバナ軸158の軸心に向かって延びるように、直線状のリブ部84が形成される。このような支持部材70の各取付部82を、クランクケース12の端縁68に形成された対応するネジ孔72に位置決めし、図示しないたとえばボルトなどの締結部材を用いて、支持部材70がクランクケース12に取り付けられる。そして、
図7に示すように、クランク軸20の上部が、貫通孔34に設けられた軸受86を介してクランクケース12に支持され、クランク軸20の下部が、貫通孔76に設けられた玉軸受88を介して支持部材70に支持される。これによって、クランク軸20は、クランクケース12および支持部材70を上下方向に貫通するように設けられ、支持部材70がクランク軸20の一方を回動可能に支持し、クランクケース12がクランク軸20の他方を回動可能に支持する。
【0025】
図9および
図14を参照して、下面開口のクランクケース12の端縁68と上面開口のオイルパン18の端縁90とが接触するようにクランクケース12とオイルパン18とが位置決めされ、図示しない締結部材で相互に固定される。
【0026】
図7、
図15および
図16を参照して、上面開口のオイルパン18には、クランク軸20が貫通する貫通孔92が形成される。クランク軸20と貫通孔92との間にはオイルシール94が設けられる。オイルパン18内かつ貫通孔92近傍において、クランク軸20の下部にはクランク軸20と同軸上にオイルポンプ96が取り付けられる。オイルポンプ96はクランク軸20の回転に伴って駆動される。オイルポンプ96にはたとえばトロコイド型ポンプが用いられる。オイルパン18内において、オイルポンプ96を包囲するように環状部材98が設けられる。環状部材98には貫通孔100が形成される。貫通孔100は、オイル通路110(後述)の延長線上に位置する。オイルパン18内において、環状部材98の外側には湾曲したオイルストレーナ102が設けられ、オイルストレーナ102の外側には、吸い口104を有する湾曲プレート状のオイルストレーナカバー106が設けられる。オイルポンプ96、環状部材98、オイルストレーナ102およびオイルストレーナカバー106の上面には、カバー108が設けられる。オイルポンプ96からの潤滑油は、オイル通路110およびオイルホース112を通ってオイルクーラ114に与えられ、冷却される。冷却された潤滑油は、オイルホース116を介して、オイルフィルタ118に与えられ、浄化された後、エンジン10の各部に与えられる。オイルクーラ114およびオイルフィルタ118はオイルパン18の外部に設けられる。オイルフィルタ118の長手方向がクランク軸20の軸方向と平行になるようにオイルフィルタ118が配置され、これによって構造がコンパクトになる。オイル通路110には、リリーフ弁120が設けられる。リリーフ弁120は、オイル通路110の油圧が所定値以上になると開き、オイル通路110内の潤滑油がオイルパン18に戻される。
図15および
図16を参照して、オイルストレーナ102、貫通孔100、オイルポンプ96、オイル通路110およびリリーフ弁120は、平面視において直線上に配置される。これによって、オイル通路110を流れる潤滑油の抵抗を低減できる。
【0027】
図2および
図4に戻って、シリンダ14は、シリンダボディ122、シリンダヘッド124およびシリンダヘッドカバー126を含み、シリンダ16は、シリンダボディ128、シリンダヘッド130およびシリンダヘッドカバー132を含む。
図8および
図9を参照して、シリンダボディ122,128はクランクケース12に一体的に形成され、シリンダボディ122,128はそれぞれ、外周にフィン134,136を有する。
【0028】
図8、
図9、
図17および
図18を参照して、シリンダボディ122,128内にはそれぞれ、ピストン140,142が摺動可能に設けられる。ピストン140,142はそれぞれ、コンロッド144,146によってクランクケース12内のクランク軸20に連結される。この実施形態では、コンロッド144,146として、斜め割コンロッドが用いられる(
図20参照)。また、この実施形態では、コンロッド144,146の大端部の軸心同士がずれている(
図17参照)。よって、クランク軸20のクランクピンの軸心同士がずれている(
図7参照)。ピストン140,142の往復運動が、クランク軸20によって回転運動に変換される。
図9を参照して、シリンダボディ122,128の内周面におけるクランク軸20側端部に、円弧状の切欠部138が形成される。この実施形態では、切欠部138は、コンロッド144,146の大端部との干渉を避けるため、貫通孔34と同心状に形成される。また、クランクケース12内には、クランク軸20に連動するカム軸148が収納される。
図7を参照して、カム軸148の一端部は、軸受孔46において油膜を介してクランクケース12によって回動可能に支持され、カム軸148の他端部は、貫通孔78に設けられる玉軸受150を介して支持部材70によって回動可能に支持される。クランク軸20には駆動ギア152が設けられ、カム軸148には、駆動ギア152の回転に伴って回転する被駆動ギア154が設けられる。また、
図17および
図18を参照して、クランクケース12内には、ガバナ156が設けられる。ガバナ156は、負荷変動があっても、エンジン10の回転数を一定の範囲に保持するための機構である。ガバナ156のガバナ軸158は、支持部材70の貫通孔80に圧入される。ガバナ156のガバナギア160は、ガバナ軸158に回動自在に取り付けられ、被駆動ギア154と噛み合い被駆動ギア154の回転に伴って回転する。支持部材70に支持されるクランク軸20とカム軸148とガバナ軸158とは平行(略平行)に配置される。
【0029】
各シリンダ14,16において、シリンダボディ122,128からシリンダヘッド124,130にかけて、クランクケース12内とシリンダヘッドカバー126,132内のロッカアーム室(図示せず)とを連通する連通路(図示せず)が形成される。
【0030】
図17および
図18を参照して、シリンダ14において、プッシュロッド162およびプッシュロッド162の一端部に設けられるタペット164が連通路に挿入される。タペット164の先端部が、クランクケース12内で、カム軸148の吸気カム166に当接される。プッシュロッド162の他端部は、ロッカアーム室内に設けられるロッカアーム168に接続され、バルブスプリング170,172によって常時閉じる方向に付勢されている吸気弁174,176が、ロッカアーム168によって駆動される。吸気弁174,176によって2つの吸気ポート(図示せず)が開閉される。また、プッシュロッド178およびプッシュロッド178の一端部に設けられるタペット180が連通路に挿入される。タペット180の先端部が、クランクケース12内で、カム軸148の排気カム182に当接される。プッシュロッド178の他端部は、ロッカアーム室内に設けられるロッカアーム184に接続され、バルブスプリング186によって常時閉じる方向に付勢されている排気弁188が、ロッカアーム184によって駆動される。排気弁188によって排気ポート190(
図4、
図13参照)が開閉される。
【0031】
同様に、シリンダ16において、プッシュロッド192およびプッシュロッド192の一端部に設けられるタペット194が連通路に挿入される。タペット194の先端部が、クランクケース12内で、カム軸148の吸気カム196に当接される。プッシュロッド192の他端部は、ロッカアーム室内に設けられるロッカアーム198に接続され、バルブスプリング200,202によって常時閉じる方向に付勢されている吸気弁204,206が、ロッカアーム198によって駆動される。吸気弁204,206によって2つの吸気ポート(図示せず)が開閉される。また、プッシュロッド208およびプッシュロッド208の一端部に設けられるタペット210が連通路に挿入される。タペット210の先端部が、クランクケース12内で、カム軸148の排気カム212に当接される。プッシュロッド208の他端部は、ロッカアーム室内に設けられるロッカアーム214に接続され、バルブスプリング216によって常時閉じる方向に付勢されている排気弁218が、ロッカアーム214によって駆動される。排気弁218によって排気ポート220(
図4、
図13参照)が開閉される。
【0032】
図18に示す一点鎖線XとY1,Y2,Y3,Y4とからわかるように、カム軸148とロッカアーム168,184,198,214のロッカ軸222,224,226,228とは、側面視において、相互に直角方向に配置されている。これにより、複数の吸気弁174,176を有する動弁機構、および複数の吸気弁204,206を有する動弁機構において、多弁化によるフリクションの増加を低減できる。
【0033】
図19を参照して、シリンダ14の各吸気ポートとシリンダ16の各吸気ポートとは、吸気マニホールド230によって連結される。吸気マニホールド230にはスロットルボディ232が接続される。スロットルボディ232は、狭角V型2気筒のシリンダ14,16間に配置される。スロットルボディ232には、吸気管234を介してエアフィルタ236が取り付けられる(
図1、
図2参照)。また、吸気マニホールド230における2つのシリンダ14,16への分岐部には、圧力・温度センサ238が設けられる。すなわち、シリンダ14の吸気ポートとシリンダ16の吸気ポートと(2気筒の吸気ポート間)を結ぶ吸気マニホールド230の気筒間中央部に、圧力・温度センサ238が配置される。圧力・温度センサ238は、燃料噴射制御の吸入空気の圧力および温度を検出し、圧力・温度センサ238の出力に基づいて空気流量を検出できる。
【0034】
図20を参照して、シリンダ14,16の排気ポート190,220にはそれぞれ排気管240,242を介してマフラ244が接続される。エンジン10からの排気ガスはマフラ244を介して外部へ排出される。なお、エンジン10には、図示しない燃料タンクから燃料が供給され、スタータモータ246によってクランク軸20が回転され、エンジン10が始動される。
【0035】
エンジン10によれば、支持部材70は、板状に形成されているのでオイルパン18の蓋部材として機能し、オイルパン18内の潤滑油が支持部材70より上方に移動することを抑制できる。たとえエンジン10の傾き等によって支持部材70の下方から上方に潤滑油が移動しても、クランクケース12とオイルパン18との間は連通されているので、支持部材70より上方に移動した潤滑油はオイルパン18に戻る。また、エンジン10内を循環して支持部材70よりも上方から流れ落ちてくる潤滑油もオイルパン18に戻る。したがって、オイルパン18内のオイルストレーナ102付近に潤滑油を確保でき、オイルストレーナ102からオイルポンプ96に潤滑油を安定的に供給できる。また、クランク軸12を支持する支持部材70はその両面をクランクケース12とオイルパン18とによって覆われるので、クランク軸20からの振動による雑音が外部に漏れるのを抑制できる。
【0036】
1つの支持部材70でクランク軸20とカム軸148とガバナ軸158とを支持するので、クランク軸20とカム軸148とガバナ軸158との軸間距離の精度を向上できる。
【0037】
オイルポンプ96はオイルパン18内に設けられるので、オイルポンプ96とオイルストレーナ102との高低差が小さくなる(この実施形態では、略ゼロになる)。したがって、オイルポンプ96の吸込抵抗を小さくできる。
【0038】
支持部材70は、クランクケース12およびオイルパン18に内蔵される、すなわちクランクケース12およびオイルパン18の外部に露出しないので、クランク軸20からの振動が支持部材70に伝わっても、当該振動に起因する雑音をクランクケース12およびオイルパン18内に閉じ込めることができ、雑音をさらに抑制できる。
【0039】
クランク軸20は、クランクケース12に取り付けられる支持部材70とクランクケース12とによって回動可能に支持されるので、支持部材70がオイルパン18に取り付けられる場合よりもクランク軸20の振動を抑制できる。
【0040】
支持部材70は、クランク軸20の軸心を中心として取付部82に向かって放射状に延びるリブ部84を有するので、支持部材70の強度を向上でき、クランク軸20から支持部材70に加わった荷重をリブ部84に沿ってクランクケース12またはオイルパン18へ分散させやすくなる。
【0041】
支持部材70とクランク軸20の外表面との間には玉軸受88が設けられ、クランク軸20を玉軸受88で受けることによって、クランク軸20に加わるラジアル方向の荷重のみならずスラスト方向の荷重にも適正に対応できる。
【0042】
コンロッド144,146として斜め割コンロッド(
図20参照)を用い、かつシリンダボディ122,128に切欠部138(
図9参照)を形成することによって、クランクケース12ひいてはエンジン10の前後方向(
図20において矢印Fで示す方向)の寸法を低減できる。
【0043】
なお、支持部材70は、クランクケース12およびオイルパン18に内蔵されかつ支持部材70の外周とオイルパン18の端縁90との間に隙間が形成されるように、オイルパン18に設けられてもよい。このとき、支持部材70の取付部82がオイルパン18に取り付けられる。
【0044】
また、狭角V型2気筒のシリンダ14,16間にキャブレタが配置されてもよい。
【0045】
以上、この発明の好ましい実施形態について説明されたが、この発明の範囲および精神を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能であることは明らかである。この発明の範囲は、添付された請求の範囲のみによって限定される。