JP2000345854A - クランクシャフトの支持構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】クランクシャフトの回転軸線を含む平面で分割
可能なクランクケースに、クランクピンを相互間に挟む
位置に配置されるベアリングを介してクランクシャフト
が回転自在に支承されるクランクシャフトの支持構造に
おいて、クランクシャフトの軸線に沿う方向でのベアリ
ングのがたつき量を所望の範囲に管理し、ベアリングの
耐久性向上ならびに振動騒音伝達のばらつき抑制を図
る。 【解決手段】各ベアリング８４の内輪８６がクランクシ
ャフト３１の軸線方向に沿う位置を定めてクランクシャ
フト３１に相対移動不能に組付けられ、各ベアリング８
４の外輪８５がクランクシャフト３１の軸線方向に沿う
位置を定めてクランクケース２９に相対移動不能に組付
けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クランクシャフト
の支持構造の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、クランクシャフトの回転軸線を含
む平面で分割可能なクランクケースに、クランクシャフ
トが一対のボールベアリングを介して支持された構造
が、たとえば実公平７−５２４１３号公報で開示されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のものでは、
クランクピンを相互間に挟む位置に配置されている一対
のボールベアリングのうち、一方のボールベアリングの
外輪が、クランクシャフトに軸線方向に沿う位置を一定
に定めてクランクケースに組付けられているものの、他
方のボールベアリングの外輪とクランクケースとの間に
は、クランクシャフトの軸線に沿う方向での外輪の位置
を定める手段が設けられておらず、前記他方のボールベ
アリングの軸方向位置は、クランクシャフトのクランク
ウエブもしくはクランクピンとクランクケースとで挟む
ことにより定めるようにしている。このため、クランク
シャフトの軸線に沿う方向での前記他方のボールベアリ
ングおよびクランクケースの相対位置のばらつきが組立
方によって大きくなり、ボールベアリングの耐久性の低
下を招いたり、爆発荷重によるクランクケースへの振動
騒音伝達のばらつきが大きくなる可能性がある。

【０００４】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、クランクシャフトの軸線に沿う方向でのベア
リングのがたつき量を所望の範囲で管理し、ベアリング
の耐久性向上ならびに振動騒音伝達のばらつき抑制を図
ったクランクシャフトの支持構造を提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、クランクシャフトの回転軸
線を含む平面で分割可能なクランクケースに、クランク
ピンを相互間に挟む位置に配置されるベアリングを介し
てクランクシャフトが回転自在に支承されるクランクシ
ャフトの支持構造において、前記各ベアリングの内輪が
前記クランクシャフトの軸線方向に沿う位置を定めてク
ランクシャフトに相対移動不能に組付けられ、前記各ベ
アリングの外輪が前記クランクシャフトの軸線方向に沿
う位置を定めて前記クランクケースに相対移動不能に組
付けられることを特徴とする。

【０００６】このような構成によれば、クランクピンの
両側に配置されるベアリングが、クランクシャフトの軸
線方向に沿うクランクケースとの相対位置を一定に定め
て、クランクシャフトおよびクランクケース間に介装さ
れることになり、クランクシャフトの軸線に沿う方向で
のベアリングのがたつき量を所望の範囲に管理し、ベア
リングの耐久性を向上することができるとともに、爆発
荷重によるクランクケースへの振動騒音伝達のばらつき
を抑えて騒音防止を図ることができる。

【０００７】また請求項２記載の発明は、上記請求項１
記載の発明の構成に加えて、前記クランクシャフトの軸
線方向に沿う前記各外輪の位置は、それらの外輪の外周
に装着される規制部材をクランクケースに係合させるこ
とで定められることを特徴とし、かかる構成によれば、
クランクシャフトの軸線に沿う方向でのクランクケース
に対する各ベアリングの位置を簡単にかつ精度よく管理
することができる。

【０００８】さらに請求項３記載の発明は、上記請求項
１または２記載の発明の構成に加えて、前記クランクシ
ャフトの軸線に沿う方向での各外輪および各内輪の中心
位置が、材質を異にするクランクケースおよびクランク
シャフトの熱膨張差を考慮してクランクシャフトの軸線
に沿う方向で相互にずれた位置に設定されることを特徴
とし、かかる構成によれば、クランクケースおよびクラ
ンクシャフトの材質が相互に異なることによる熱膨張差
を考慮して各外輪および各内輪の位置が定められるの
で、ベアリングの耐久性および騒音防止をより一層効果
的に図ることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。

【００１０】図１〜図６は本発明の一実施例を示すもの
で、図１はスクータ型の自動二輪車の全体側面図、図２
は図１の要部拡大図、図３は図２の３−３線断面図、図
４は図３の４−４線矢視図、図５は図３の要部拡大図、
図６は図５の６−６線断面図である。

【００１１】先ず図１および図２において、操向ハンド
ル１１により操舵される前輪Ｗｆとスイング式のパワー
ユニットＰにより駆動される後輪Ｗｒとを備えたスクー
タ型の自動二輪車Ｖの車体フレームＦは、フロントフレ
ーム１２、センターフレーム１３およびリヤフレーム１
４に３分割される。フロントフレーム１２は、ヘッドパ
イプ１２₁ 、ダウンチューブ１２₂ およびステップフロ
ア支持部１２₃ を一体に備えたアルミ合金の鋳造品から
構成される。パワーユニットＰがピボット１５を介して
上下揺動自在に支持されるセンターフレーム１３はアル
ミ合金の鋳造品から構成され、前記フロントフレーム１
２の後端に結合される。パワーユニットＰの後上方に延
びるリヤフレーム１４は環状のパイプ材から構成され、
その上面に燃料タンク１６が支持される。センターフレ
ーム１３の上面にはヘルメットケース１７が支持されて
おり、シート１８を一体に有するカバー１９によってヘ
ルメットケース１７および燃料タンク１６が開閉自在に
覆われる。

【００１２】パワーユニットＰは、シリンダを車体前方
に向けて配置した水冷式の単気筒４サイクルエンジンＥ
と、エンジンＥの左側面から車体後方に延びるベルト式
無段変速機Ｔとを一体に結合して成り、ベルト式無段変
速機Ｔの後部上面がリヤクッション２０を介してセンタ
ーフレーム１３の後端に結合される。ベルト式無段変速
機Ｔの上面にはエアクリーナ２１が支持され、ベルト式
無段変速機Ｔの右側面にはマフラー２２が支持され、エ
ンジンＥの下面には起立・倒伏可能なメインスタンド２
３が支持される。

【００１３】図３および図４において、エンジンＥは、
クランクシャフト３１に沿って鉛直方向に延びる割り面
３０により分割された第１エンジンブロック３２および
第２エンジンブロック３３を備えており、第１エンジン
ブロック３２はシリンダブロック３２₁ およびクランク
ケース半部３２₂ を構成し、第２エンジンブロック３３
はクランクケース２９の他の半部を構成する。すなわち
クランクケース２９は、クランクシャフト３１の回転軸
線を含む平面で分割可能である。

【００１４】第１エンジンブロック３２の前端にはシリ
ンダヘッド３４が結合され、シリンダヘッド３４の前端
にはヘッドカバー３５が結合される。第１および第２エ
ンジンブロック３２，３３の右側面には発電機カバー３
６が結合される。

【００１５】ベルト式無段変速機Ｔは、相互に結合され
る右側ケーシング３７および左側ケーシング３８を備え
ており、右側ケーシング３７の前部右側面が、第１およ
び第２エンジンブロック３２，３３の左側面に結合され
る。また右側ケーシング３７の後部右側面には減速機ケ
ーシング３９が結合される。

【００１６】第１エンジンブロック３２が備えるシリン
ダ４１の内部に摺動自在に嵌合するピストン４２は、コ
ネクティングロッド４３およびクランクピン２８を介し
てクランクシャフト３１に連結される。シリンダヘッド
３４にはカムシャフト４４が回転自在に支持されてお
り、シリンダヘッド３４に設けられた吸気バルブおよび
排気バルブ（図示せず）が前記カムシャフト４４によっ
て開閉駆動される。第１エンジンブロック３２に設けら
れたチェーン通路４０内にはタイミングチェーン４５が
収納され、該タイミングチェーン４５が、クランクシャ
フト３１に設けられた駆動スプロケット４６とカムシャ
フト４４に設けられた従動スプロケット４７とに巻き掛
けられる。これによりカムシャフト４４は、クランクシ
ャフト３１の２回転につき１回転する。

【００１７】右側ケーシング３７および左側ケーシング
３８の内部に突出するクランクシャフト３１の左端には
駆動プーリ５４が設けられる。該駆動プーリ５４は、ク
ランクシャフト３１に固定された固定側プーリ半体５５
と、固定側プーリ半体５５に対して接近・離間可能な可
動側プーリ半体５６とを備えており、可動側プーリ半体
５６はクランクシャフト３１の回転数の増加に応じて半
径方向外側に移動する遠心ウエイト５７によって、固定
側プーリ半体５５に接近する方向に付勢される。

【００１８】右側ケーシング３７の後部および減速機ケ
ーシング３９間に支持された出力軸５８に設けられた従
動プーリ５９は、出力軸５８に相対回転可能に支持され
た固定側プーリ半体６０と、固定側プーリ半体６０に対
して接近・離間可能な可動側プーリ半体６１とを備えて
おり、可動側プーリ半体６１はスプリング６２で固定側
プーリ半体６０に向けて付勢される。また固定側プーリ
半体６０と出力軸５８との間に発進用クラッチ６３が設
けられる。そして駆動プーリ５４および従動プーリ５９
間に無端状のＶベルト６４が巻き掛けられる。

【００１９】右側ケーシング３７および減速機ケーシン
グ３９間には前記出力軸５８と平行な中間軸６５および
車軸６６が支持されており、出力軸５８、中間軸６５お
よび車軸６６間に減速ギヤ列６７が設けられる。そして
減速機ケーシング３９を貫通して右側に突出する車軸６
６の右端に後輪Ｗｒが設けられる。

【００２０】而して、クランクシャフト３１の回転動力
は駆動プーリ５４に伝達され、該駆動プーリ５４からＶ
ベルト６４、従動プーリ５９、発進用クラッチ６３およ
び減速ギヤ列６７を介して後輪Ｗｒに伝達される。

【００２１】エンジンＥの低速回転時には、駆動プーリ
５４の遠心ウエイト５７に作用する遠心力が小さいた
め、従動プーリ５９のスプリング６２によって固定側プ
ーリ半体６０および可動側プーリ半体６１間の溝幅が減
少し、変速比はＬＯＷになっている。この状態からクラ
ンクシャフト３１の回転数が増加すると、遠心ウエイト
５７に作用する遠心力が増加して駆動プーリ５４の固定
側プーリ半体５５および可動側プーリ半体５６間の溝幅
が減少し、それに伴って従動プーリ５９の固定側プーリ
半体６０および可動側プーリ半体６１間の溝幅が増加す
るため、変速比はＬＯＷからＴＯＰに向かって無段で変
化する。

【００２２】クランクシャフト３１の右側に設けられた
交流発電機６８は発電機カバー３６により覆われてお
り、その発電機カバー３６の右側にラジエータ６９が設
けられる。このラジエータ６９に冷却風を供給すべく、
クランクシャフト３１の右端に固定された冷却ファン７
０が交流発電機６８およびラジエータ６９間に配置され
る。また内部にサーモスタット７１を収納したサーモス
タットケース７２がシリンダヘッド３４の右側面に結合
されており、カムシャフト４４の右端に設けられた冷却
水ポンプ７３がシリンダヘッド３４およびサーモスタッ
トケース７２によって囲まれた空間に収納される。

【００２３】図４から明らかなように、ラジエータ６９
の前下部とサーモスタットケース５２とが冷却水配管７
４で接続され、サーモスタットケース５２と第１エンジ
ンブロック３２とが冷却水配管７５で接続される。また
後輪Ｗｒを上方から覆うリヤフェンダー７６には、ラジ
エータ６９の後上部に接続される注水管７７が着脱可能
に締結されており、この注水管７７とシリンダヘッド３
４とが冷却水配管７８で接続される。

【００２４】エンジンＥの暖機運転が完了した状態で
は、カムシャフト４４により駆動される冷却水ポンプ７
３から排出された冷却水は、サーモスタットケース７２
および冷却水配管７５を経て第１エンジンブロック３２
およびシリンダヘッド３４内のウオータジャケットに供
給され、そこを通過する間にエンジンＥを冷却した後に
冷却水配管７８を経てラジエータ６９に供給される。そ
してラジエータ６９を通過する間に温度低下した冷却水
は、冷却水配管７４およびサーモスタット７１を経て前
記冷却水ポンプ７３に戻される。一方、エンジンＥが暖
機運転中であって冷却水温度が低いときにはサーモスタ
ット７１が作動し、冷却水はラジエータ６９を通過する
ことなくエンジンＥの内部を循環して速やかに温度上昇
する。

【００２５】冷却ファン７０と、該冷却ファン７０の外
方に配置されるラジエータ６９とは、発電機カバー３６
に締結される合成樹脂製のカバー８０で覆われる。この
カバー８０には、該カバー８０内に導入する冷却空気の
整流、カバー８０内で発生する騒音の外部への洩れ抑
制、ならびにカバー８０内への異物の侵入防止を図るよ
うにして、外部からの冷却空気ラジエータ６９に導くル
ーバー８１が設けられる。このルーバー８１からカバー
８０内に導入される空気は、冷却ファン７０で吸引され
てラジエータ６９を通過してラジエータ６９内の冷却水
を冷却し、カバー８０の外部に排出される。

【００２６】ところで、クランクシャフト３１は、クラ
ンクピン２８を相互間に挟む位置に配置されるボールベ
アリング８４，８４を介してクランクケース２９に回転
自在に支承される。

【００２７】図５および図６において、ボールベアリン
グ８４は、外輪８５および内輪８６間に、周方向位置を
リテーナ８８で規制されるようにした複数のボール８
７，８７…が介装されて成るものである。しかも外輪８
５の肉厚は、内輪８６の肉厚よりも大きく設定されてお
り、各ボール８７，８７…は、外輪８５の外周および内
輪８６の内周間の中心位置よりも内方側に偏位した位置
に配置される。

【００２８】このようなボールベアリング８４，８４の
内輪８６，８６は、それらの内輪８６，８６にクランク
シャフト３１を圧入することにより、クランクシャフト
３１の軸線方向に沿う位置を定めて該クランクシャフト
３１に相対移動不能に組付けられる。

【００２９】ところで、クランクケース２９は、第１エ
ンジンブロック３２のクランクケース半部３２₂ と、第
２エンジンブロック３３とで構成されるのであるが、ク
ランクケース半部３２₂ の第２エンジンブロック３３へ
の結合面に設けられる半円状の凹部８９，８９と、第２
エンジンブロック３３のクランクケース半部３２₂ への
結合面に設けられる半円状の凹部９０，９０とで、前記
各ボールベアリング８４，８４の外輪８５，８５を嵌
合、支持する円形の支持孔９１，９１が形成される。

【００３０】各ボールベアリング８４，８４における外
輪８５，８５の外周には環状の装着溝９２，９２が設け
られる。一方、前記各支持孔９１，９１の半部を構成す
る凹部８９，８９には、前記装着溝９２，９２に対応す
る係合溝９３，９３が設けられる。前記装着溝９２，９
２の半部には、略Ｃ字状に形成される規制部材９４，９
４の内周部が装着され、各規制部材９４，９４の外周部
が前記係合溝９２，９２に係合される。

【００３１】しかも各外輪８４，８４の外径は、クラン
クケース２９に設けられている支持穴９１，９１の内径
よりもわずかに大きく設定されており、規制部材９４，
９４を係合溝９２，９２に係合することでクランクシャ
フト３１の軸線に沿う方向での位置を定められた外輪８
４，８４が、相互に締結されるクランクケース半部３２
₂ および第２エンジンブロック３３間に挟まれる。した
がって各ボールベアリング８４，８４の外輪８５，８５
は、クランクシャフト３１の軸線方向に沿う位置を定め
てクランクケース２９に相対移動不能に組付けられるこ
とになる。

【００３２】しかもクランクシャフト３１の軸線に沿う
方向での各外輪８５，８５および各内輪８６，８６の中
心位置が、材質を異にするクランクケース２９およびク
ランクシャフト３１の熱膨張差を考慮してクランクシャ
フト３１の軸線に沿う方向で相互にずれた位置に設定さ
れる。而してこの実施例では、クランクシャフト３１が
鉄系材料から成るのに対して、クランクケース２９はア
ルミ系材料から成るものであり、各外輪８５，８５の前
記中心位置が各内輪８６，８６の前記中心位置よりも内
側にずれて配置される。

【００３３】次にこの実施例の作用について説明する
と、クランクピン２８の両側に配置されるボールベアリ
ング８４，８４の内輪８６，８６がクランクシャフト３
１の軸線方向に沿う位置を定めてクランクシャフト３１
に相対移動不能に組付けられ、各ボールベアリング８
４，８４の外輪８５，８５がクランクシャフト３１の軸
線方向に沿う位置を定めてクランクケース２９に相対移
動不能に組付けられるので、各ボールベアリング８４，
８４は、クランクシャフト３１の軸線方向に沿うクラン
クケース２９との相対位置を一定に定めて、クランクシ
ャフト３１およびクランクケース２９間に介装されるこ
とになる。これによりクランクシャフト３１の軸線に沿
う方向でのボールベアリング８４，８４のがたつき量を
所望の範囲に管理して、ボールベアリング８４，８４の
耐久性を向上することができるとともに、爆発荷重によ
るクランクケース２９への振動騒音伝達のばらつきを抑
えて騒音防止を図ることができる。

【００３４】しかも各ボールベアリング８４，８４の内
輪８６，８６にクランクシャフト３１が圧入されること
で、内輪８６，８６がクランクシャフト３１の軸線方向
に沿う位置を定めてクランクシャフト３１に組付けら
れ、クランクシャフト３１の軸線方向に沿う前記各外輪
８５，８５の位置は、それらの外輪８５，８５の外周に
装着される規制部材９４，９４をクランクケース２９に
係合させることで定められている。したがってクランク
シャフト３１の軸線に沿う方向でのクランクケース２９
に対する各ボールベアリング８４，８４の位置を簡単に
かつ精度よく管理することができる。

【００３５】またクランクシャフト３１の軸線に沿う方
向での各外輪８５，８５および各内輪８６，８６の中心
位置が、材質を異にするクランクケース２９およびクラ
ンクシャフト３１の熱膨張差を考慮してクランクシャフ
ト３１の軸線に沿う方向で相互にずれた位置に設定され
ることにより、ボールベアリング８４，８４の耐久性お
よび騒音防止をより一層効果的に図ることができる。

【００３６】さらに外輪８５の肉厚が内輪８６の肉厚よ
りも大きく設定されているので、クランクケース２９に
設けられる支持孔９１の真円度にバラツキが生じて、ク
ランクケース半部３２₂ および第２エンジンブロック３
３で挟まれる外輪８５に、比較的大きな荷重が作用して
も耐えるだけの強度を外輪８５に持たせることができ
る。

【００３７】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行なうことが可能である。

【００３８】たとえば上記実施例では、内輪８６をクラ
ンクシャフト３１に圧入することで、クランクシャフト
３１の軸線方向に沿う位置を定めて内輪８６をクランク
シャフト３１に相対移動不能に組付けるようにしたが、
クランクシャフト３１のクランクウエブと、クランクシ
ャフト３１に固定されるプーリーやギヤとの間に内輪８
３を挟むことで、クランクシャフト３１の軸線方向に沿
う位置を定めて内輪８６をクランクシャフト３１に相対
移動不能に組付けることも可能である。

【００３９】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、クランクシャフトの軸線に沿う方向でのベアリング
のがたつき量を所望の範囲に管理して、ベアリングの耐
久性を向上することができるとともに、爆発荷重による
クランクケースへの振動騒音伝達のばらつきを抑えて騒
音防止を図ることができる。

【００４０】また請求項２記載の発明によれば、クラン
クシャフトの軸線に沿う方向でのクランクケースに対す
る各ベアリングの位置を簡単にかつ精度よく管理するこ
とができる。

【００４１】さらに請求項３記載の発明によれば、クラ
ンクケースおよびクランクシャフトの材質が相互に異な
ることによる熱膨張差を考慮して各外輪および各内輪の
位置が定められるので、ベアリングの耐久性および騒音
防止をより一層効果的に図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】スクータ型の自動二輪車の全体側面図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】図２の３−３線断面図である。

【図４】図３の４−４線矢視図である。

【図５】図３の要部拡大図である。

【図６】図５の６−６線断面図である。

【符号の説明】

２８・・・クランクピン ２９・・・クランクケース ３１・・・クランクシャフト ８４・・・ボールベアリング ８５・・・外輪 ８６・・・内輪 ９４・・・規制部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランクシャフト（３１）の回転軸線を
   含む平面で分割可能なクランクケース（２９）に、クラ
   ンクピン（２８）を相互間に挟む位置に配置されるベア
   リング（８４）を介してクランクシャフト（３１）が回
   転自在に支承されるクランクシャフトの支持構造におい
   て、前記各ベアリング（８４）の内輪（８６）が前記ク
   ランクシャフト（３１）の軸線方向に沿う位置を定めて
   クランクシャフト（３１）に相対移動不能に組付けら
   れ、前記各ベアリング（８４）の外輪（８５）が前記ク
   ランクシャフト（３１）の軸線方向に沿う位置を定めて
   前記クランクケース（２９）に相対移動不能に組付けら
   れることを特徴とするクランクシャフトの支持構造。
2. 【請求項２】 前記クランクシャフト（３１）の軸線方
   向に沿う前記各外輪（８５）の位置は、それらの外輪
   （８５）の外周に装着される規制部材（９４）をクラン
   クケース（２９）に係合させることで定められることを
   特徴とする請求項１記載のクランクシャフトの支持構
   造。
3. 【請求項３】 前記クランクシャフト（３１）の軸線に
   沿う方向での各外輪（８５）および各内輪（８６）の中
   心位置が、材質を異にするクランクケース（２９）およ
   びクランクシャフト（３１）の熱膨張差を考慮してクラ
   ンクシャフト（３１）の軸線に沿う方向で相互にずれた
   位置に設定されることを特徴とする請求項１または２記
   載のクランクシャフトの支持構造。