(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク室に隣接してマグネトー室が形成され、上記クランク室内に軸支されたクランク軸の一端が隔壁を貫通して上記マグネトー室内に延び、その端部に回転一体に設けられたフライホイールを含んでマグネトー室内にマグネトー装置が構成され、上記隔壁に連通穴が貫通形成された自動二輪車のエンジンにおいて、上記クランク軸（１２）の少なくとも最も上記隔壁（３４）寄りのクランクホイール（４７）に、クランク軸（１２）の回転時に上記マグネトー室（３３）内から上記連通穴（４１〜４５）を通り抜けてクランク室（９）側へ流れる気流（Ｆ）を形成するスクリュープロペラ形状（ＳＰ）を設けるとともに、上記連通穴（４１〜４５）の位置を、その少なくとも一部がクランク軸（１２）の軸方向視で回転する上記スクリュープロペラ形状（ＳＰ）の回転軌跡にオーバーラップするように位置付けたことを特徴とする自動二輪車のエンジン。
【請求項２】
前記クランク軸（１２）を境に分割される前記隔壁（３４）の分割面（Ａ）の両側に前記連通穴（４１〜４５）を振り分けて形成した請求項１に記載の自動二輪車のエンジン。
【請求項３】
前記連通穴（４１〜４５）を側面視で下死点にあるピストン（１９ａ）よりも下位に開口するように形成した請求項１および請求項２に記載の自動二輪車のエンジン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クランク軸によりマグネトー装置を直接駆動して発電を行うように構成された自動二輪車のエンジンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のエンジンでは、エンジンのクランク室に隔壁を介してマグネトー室が形成され、上記クランク室内に軸支されたクランク軸の一端が上記隔壁を貫通してマグネトー室内に延び、ここに回転一体に設けられたフライホイールと、マグネトー室内に固定設置されたステーターとからマグネトー装置が構成される。エンジン作動時には、ステーターの周囲をフライホイールが回転することにより発電が行われる。
【０００３】
マグネトー装置は発電時に発熱するため、エンジンオイルにより冷却される。マグネトー装置の冷却に供されたエンジンオイルは、クランク室とマグネトー室の間を隔てる隔壁に貫通形成された連通穴からクランク室側に流れ、オイルパンに戻る。上記連通穴の開口面積が大きい程、マグネトー室からクランク室へのエンジンオイルの戻りが良くなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように連通穴の開口面積を大きくするには、連通穴が設けられている隔壁自体の面積を拡げなければならないため、クランクケース、ひいてはエンジン全体の大形化を招いてしまう。したがって、連通穴の開口面積を充分に大きく確保することができず、マグネトー室内にエンジンオイルが残留する傾向が見られ、残留したエンジンオイルがフライホイールに撹拌されて回転抵抗となり、出力損失、油温上昇、燃費劣化等の原因となっていた。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するべくなされたものであり、エンジンの大形化を招くことなくマグネトー室内に供給されたエンジンオイルを速やかにクランク室側に排出させることができる自動二輪車のエンジンを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る自動二輪車のエンジンは、請求項１に記載したように、クランク室に隣接してマグネトー室が形成され、上記クランク室内に軸支されたクランク軸の一端が隔壁を貫通して上記マグネトー室内に延び、その端部に回転一体に設けられたフライホイールを含んでマグネトー室内にマグネトー装置が構成され、上記隔壁に連通穴が貫通形成された自動二輪車のエンジンにおいて、上記クランク軸の少なくとも最も上記隔壁寄りのクランクホイールに、クランク軸の回転時に上記マグネトー室内から上記連通穴を通り抜けてクランク室側へ流れる気流を形成するスクリュープロペラ形状を設けるとともに、上記連通穴の位置を、その少なくとも一部がクランク軸の軸方向視で回転する上記スクリュープロペラ形状の回転軌跡にオーバーラップするように位置付けたことを特徴とする。
【０００７】
上記構成により、クランク軸の回転時にはクランクホイールに設けられたスクリュープロペラ形状がマグネトー室内から隔壁の連通穴を経てクランク室側へ流れる気流を形成し、この気流の作用によりマグネトー室内に供給された冷却用のエンジンオイルの霧が速やかにクランク室側に排出される。よって、マグネトー室内にエンジンオイルが残留しにくくなり、残留オイルによる悪影響が回避される。しかも、連通穴の開口面積を大きくしなくてもマグネトー室内のエンジンオイルを効率良くクランク室側に吸引できるので、エンジンの大形化を招くことがない。
【０００８】
また、本発明に係る自動二輪車のエンジンは、請求項２に記載したように、請求項１の構成において、前記クランク軸を境に分割される前記隔壁の分割面の両側に前記連通穴を振り分けて形成した。本構成により、連通穴の数を増やすと同時に各連通穴の開口面積を小さくし、マグネトー室からの効率の良いオイル排出とクランクケースの小形化とを両立させることができる。
【０００９】
さらに、本発明に係る自動二輪車のエンジンは、請求項３に記載したように、請求項１および請求項２の構成において、前記連通穴を側面視で下死点にあるピストンよりも下位に開口するように形成した。本構成によれば、ピストンの下死点時に連通穴が閉塞されないため、マグネトー室内からのオイル排出が妨げられることがない。
【００１０】
【発明の実施形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明が適用された自動二輪車用エンジンの縦断面図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿うエンジンの縦断面図である。図１においては、向かって左側が進行方向前方である。
【００１１】
このエンジン１は、例えば直列４気筒の４サイクルＤＯＨＣエンジンであり、そのクランクケース２の上面前部にシリンダーブロック３とシリンダーヘッド４とヘッドカバー５が順に設置されている。クランクケース２はアッパーケース６とミドルケース７とロアーケース８とを備えた上下３分割式で内部がクランク室９とされ、ロアーケース８の下部にオイルパン１０が被着されている。
【００１２】
クランクケース２のアッパーケース６はシリンダーブロック３の下部に一体化されており、このアッパーケース６とミドルケース７間の合面Ａにクランク軸１２が５つのクランクメタル１３（図２参照）により支持され、クランク軸１２はクランク室９内にて回転自在に軸支される。また、ミドルケース７とロアーケース８間の合面Ｂに、かつクランク軸１２の後方位置に前後２本のミッション軸１４，１５が軸支されている。
【００１３】
一方、シリンダーブロック３の内部には横一列に４本のシリンダーボア１７が形成され、シリンダーヘッド４の下面には各シリンダーボア１７に整合する４つの燃焼室１８が形成され、シリンダーボア１７内に摺動自在に挿入されたピストン１９（ピストンピン２０）とクランク軸１２の軸心に対し偏心して設けられたクランクピン２１との間がコンロッド２２で連結されている。
【００１４】
また、シリンダーヘッド４内には外方から燃焼室１８内に連通する吸気ポート２４と排気ポート２５が形成され、吸気ポート２４に設けられた吸気バルブ２６と、排気ポート２５に設けられた排気バルブ２７が、それぞれシリンダーヘッド４内に軸支された吸気カム軸２８と排気カム軸２９により所定のタイミングで開閉制御される。
【００１５】
シリンダーボア１７内におけるピストン１９の往復運動はコンロッド２２によりクランク軸１２の回転運動に変換され、クランク軸１２の回転が２本のミッション軸１４，１５に軸装された図示しないミッション装置により変速されてエンジン１の出力として取り出される。また、クランクケース２のロアーケース８内に設置されたオイルポンプ３０により、オイルパン１０内に貯溜されたエンジンオイル（非図示）が汲み上げられてエンジン１の各潤滑部に圧送され、潤滑がなされる。なお、図１中に符号３１で示す部材はオイルクーラーである。
【００１６】
図２に示すように、クランクケース２の例えば左側面にはマグネトーカバー３２が液密に被着され、その内部にマグネトー室３３が形成されている。マグネトー室３３はクランク室９に隣接しており、その間に隔壁３４が設けられている。この隔壁３４にはクランク軸１２を軸支する最も左側のクランクメタル１３が設けられており、クランク軸１２の左端は隔壁３４を貫通してマグネトー室３３内に延び、その端部にフライホイール３６が回転一体に設けられている。
【００１７】
一方、マグネトー室３３内にはステーター（固定コイル）３７が固定設置され、このステーター３７とフライホイール３６とを含んでマグネトー装置３８が構成されている。エンジン１の作動時には、ステーター３７の周囲をフライホイール３６が回転し、フライホイール３６の内周面に設けられた磁石とステーター３７との間の電磁誘導作用により発電がなされる。マグネトー装置３８による発電時には発熱が伴うため、エンジンオイルによりマグネトー装置３８が冷却される。マグネトー室３３内においてエンジンオイルはフライホイール３６の回転により霧状に拡散し、マグネトー装置３８を満遍なく冷却する。
【００１８】
また、図３にも示すように、隔壁３４には例えば合計５つの連通穴４１〜４５が貫通形成されている。これらの連通穴４１〜４５は、クランク軸１２（分割面Ａ）を境に上下に分割される隔壁３４の上下両側に振り分けて形成されており、例えばアッパーケース６側に２つの連通穴４１，４５が形成され、ミドルケース７側に３つの連通穴４２，４３，４４が形成されている。ここで、分割面Ａよりも上方（アッパーケース６側）の連通穴４１，４５は、側面視で下死点にあるピストン１９（図３中に二点鎖線１９ａで表示）よりも下位に開口するように形成されている。前述の如くマグネトー装置３８の冷却に供されたエンジンオイルは、これら５つの連通穴４１〜４５を通り、クランク室９を経てオイルパン１０に戻る。
【００１９】
他方、図４（ａ）〜（ｃ）にも示すように、クランク軸１２には各クランクピン２１を挟む形で１気筒当たり２枚のクランクホイール４７が設けられており、そのうち最も隔壁３４寄り（最も左側）のクランクホイール４７にスクリュープロペラ形状ＳＰが設けられている。
【００２０】
例えば、クランクホイール４７の側面視形状は凡そホタテ貝形状をしており、その頂部に当たる部分にクランクピン２１が設けられているが、クランクピン２１の両側に位置するショルダー部４８，４９にはそれぞれ面取状の斜面５０，５１が形成され（図５も参照）、クランク軸１２の回転方向Ｒに対し先行側のショルダー部４８の斜面５０はクランクホイール４７の右側面上部に形成され、上記回転方向Ｒに対し後行側のショルダー部４９の斜面５１はクランクホイール４７の左側面上部に形成され、これらの斜面５０，５１によりスクリュープロペラ形状ＳＰが形成されている。
【００２１】
ところで、隔壁３４に設けられた５つの連通穴４１〜４５の大半は、その少なくとも一部の面積がクランク軸１２の軸方向視（図３参照）で、回転するクランクホイール４７のスクリュープロペラ形状ＳＰの回転軌跡にオーバーラップするように設けられている。
【００２２】
このスクリュープロペラ形状ＳＰの形成により、クランク軸１２（クランクホイール４７）の回転時にはマグネトー室３３内の空気がクランク室９側へ吸い出され、図２中に矢印で示すように、マグネトー室３３内から連通穴４１〜４５を通り抜けてクランク室９側へ流れる気流Ｆが形成される。この気流Ｆの作用により、マグネトー室３３内にてマグネトー装置３８の冷却に供されたエンジンオイルの霧が速やかにクランク室９側に排出される。
【００２３】
したがって、マグネトー室３３内にエンジンオイルが残留しにくくなり、残留オイルがフライホイール３６に撹拌されて回転抵抗となることが防止され、出力損失、油温上昇、燃費劣化等の弊害が回避される。また、隔壁３４に形成されている連通穴４１〜４５の開口面積を格別大きくしなくても、マグネトー室３３内のエンジンオイルを効率良くクランク室９側に吸引できるため、隔壁３４の面積増大によるクランクケース２の大形化、ひいてはエンジン１の大形化を防止できる。
【００２４】
さらに、複数の連通穴４１〜４５が、クランク軸１２を境に分割される隔壁３４の分割面Ａの上下両側に振り分けられて形成されているため、連通穴４１〜４５の数を増やすと同時に各連通穴４１〜４５の開口面積を小さくし、マグネトー室３３からの効率の良いオイル排出とクランクケース２の小形化とを両立させることができる。
【００２５】
また、分割面Ａの上側の連通穴４１，４５が、側面視で下死点にあるピストン１９ａよりも下位に開口するように形成されているので、下死点に位置したピストン１９ａにより連通穴４１，４５が閉塞されることがなく、マグネトー室３３内からのオイル排出が妨げられないので効率の良いオイル排出を行うことができる。
【００２６】
なお、上記実施形態ではクランク軸１２のクランクホイール４７に一対の平坦な斜面５０，５１を形成してスクリュープロペラ形状ＳＰを設けた例について説明したが、スクリュープロペラ形状はこの例のみに限定されず、他にも多彩な形状例が考えられる。例えば、クランクホイール４７に曲面やねじ状の面（ヘリカル面）、あるいは翼形形状（突起）等を一体または別体に設けてスクリュープロペラ形状を造形してもよい。
【００２７】
また、上記実施形態では最も隔壁３４寄りのクランクホイール４７のみにスクリュープロペラ形状ＳＰを設けた例について説明したが、例えばこのクランクホイール４７に隣接するクランクホイールにもスクリュープロペラ形状を設ければマグネトー室３３内の空気をより強力に（効果的に）クランク室９側へ引き出すことができる。
【００２８】
さらに、変形例としてクランクホイール４７にスクリュープロペラ形状ＳＰの代わりにラジアルファン形状等を設ければ、クランク軸１２の回転時にラジアル方向（遠心方向）への強い気流を発生させてマグネトー室３３内の空気を吸引可能にし、スクリュープロペラ形状を設けた場合に迫る効果が得られる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る自動二輪車のエンジンは、クランク軸の一端が隔壁を貫通して上記マグネトー室内に延び、その端部に回転一体に設けられたフライホイールを含んでマグネトー室内にマグネトー装置が構成され、上記隔壁に連、通穴が貫通形成されたものにおいて、上記クランク軸の少なくとも最も上記隔壁寄りのクランクホイールに、クランク軸の回転時に上記マグネトー室内から上記連通穴を通り抜けてクランク室側へ流れる気流を形成するスクリュープロペラ形状を設けるとともに、上記連通穴の位置を、その少なくとも一部がクランク軸の軸方向視で回転する上記スクリュープロペラ形状の軌跡に掛かるように位置付けたものであり、これによればエンジンの大形化を招くことなくマグネトー室内に供給されたエンジンオイルを速やかにクランク室側に排出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された自動二輪車用エンジンの縦断面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿うエンジンの縦断面図。
【図３】シリンダーブロックとクランクケースのアッパーケースとミドルケースを示す左側面図。
【図４】本発明の一実施形態を示しており、（ａ）は図２中に示すクランク軸の左端付近の外観図、（ｂ）は（ａ）のＩＶｂ矢視図、（ｃ）は（ｂ）のＩＶｃ矢視図。
【図５】（ａ）と（ｂ）は、それぞれ図４（ｂ）のＶａ−Ｖａ線とＶｂ−Ｖｂ線に沿う断面図。
【符号の説明】
１  エンジン
２  クランクケース
９  クランク室
１０  オイルパン
１２  クランク軸
１９  ピストン
３３  マグネトー室
３４  隔壁
３６  フライホイール
３７  ステーター
３８  マグネトー装置
４１〜４５  連通穴
４７  クランクホイール
５０，５１  斜面
Ａ  隔壁の分割面
Ｆ  気流
ＳＰ  スクリュープロペラ形状
【図１】
0003788176.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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