JP2004211904A

JP2004211904A - Ｖ型エンジンのクランクシャフト軸受装置

Info

Publication number: JP2004211904A
Application number: JP2004107688A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Oshige; 英俊大重
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2004-07-29

Abstract

【課題】本発明は、耐荷重が大きく、高出力・高回転のエンジンに適する一方、クランクシャフトや他のシャフトの配置自由度を向上させ、コンパクト化を図るＶ型エンジンのクランクシャフト軸受装置を提供する。
【解決手段】本発明に係るＶ型エンジンのクランクシャフト軸受装置は、横方向に左右二分割されるクランクケース１４を有し、このクランクケース１４にクランクシャフト２３を軸支し、クランクケース１４の割面１４ａと平行にＶ型に複数のシリンダアッセンブリ１８Ｆ，１８Ｒを配置する。クランクシャフト１４の上方にクランクシャフト１４と平行なアイドラシャフト３５を配設し、クランクシャフト１４とアイドラシャフト３５とを作動連結する一方、クランクシャフト１４をクランクケース１４にメタルベアリング４５を介して軸支し、そのメタルベアリング４５の近傍でクランクシャフト２３とアイドラシャフト３５とを作動連結したものである。
【選択図】図３

Description

本発明はＶ型エンジンのクランクシャフト軸受装置に関する。

クランクケースを横方向、例えば左右に二分割するエンジンは、例えば特開昭６４−８３９１２号公報（特許文献１）に示すように、ボールベアリングをクランクシャフトの軸受として用いているものがある。

また、クランクケースを縦方向、例えば上下に二分割するエンジンは、例えば特開昭６３−２３０２０号公報（特許文献２）に示すように、半割りのメタルベアリングをクランクシャフトの軸受として用いているものもある。

さらに、ローラーベアリングやブッシュをクランクシャフトの軸受として用いる左右割りクランクケースのエンジンもある。

また、特開平３−２９２４１１号公報（特許文献３）に示すように、半割りのメタルベアリングを一対の半円形のハウジングに挿入し、このハウジングを左右割りのクランクケースに圧入しているものがあるが、ハウジングが別途必要となり、コストが上昇する。
特開昭６４−８３９１２号公報特開昭６３−２３０２０号公報特開平３−２９２４１１号公報

しかしながら、クランクシャフトの軸受として用いるボールベアリングやローラーベアリングは半割りのメタルベアリングに比べて高荷重に対して不利であると共に、ボールベアリングやローラーベアリングは半割りのメタルベアリングに比べて高価である。

また、クランクシャフトの軸受としてブッシュを用いる場合、ブッシュをクランクケースに圧入した後の加工が必要であると共に、オーバーレイが無いので、耐荷重が小さく、高回転・高出力のエンジンには不向きである。

一方、半割りのメタルベアリングを用いる場合、クランクケースが上下割りとなるのでこの割面によりクランクシャフトや他のシャフトの配置が規制され、エンジンが大型化する。

本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、耐荷重が大きく、高出力・高回転のエンジンに適したＶ型エンジンのクランクシャフト軸受装置を提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、クランクケースを左右割りとしてクランクシャフトや他のシャフトの配置自由度を向上させ、コンパクト化が可能なＶ型エンジンのクランクシャフト軸受装置を提供するにある。

本発明に係るＶ型エンジンのクランクシャフト軸受装置は、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、横方向に左右二分割されるクランクケースを有し、前記クランクケースにクランクシャフトを軸支し、上記クランクケースの割面と平行にＶ型に複数のシリンダアッセンブリを配置し、前記クランクシャフトの上方にクランクシャフトと平行なアイドラシャフトを配設し、クランクシャフトとアイドラシャフトとを作動連結する一方、前記クランクシャフトを前記クランクケースにメタルベアリングを介して軸支し、そのメタルベアリングの近傍で前記クランクシャフトとアイドラシャフトとを作動連結するものである。

本発明に係るＶ型エンジンのクランクシャフト軸受装置は、耐荷重性が大きく、高出力・高回転のエンジンに適する。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、この発明を適用した自動二輪車の一例を示す右側面図である。図１に示すように、この自動二輪車１は車体フレーム２を有し、この車体フレーム２の前方下部にエンジン３が搭載される。また、このエンジン３の上方に燃料タンク４が、燃料タンク４の後方に運転シート５がそれぞれ設置される。この自動二輪車１は、車体前部が流線形のカウリング６で覆われており、走行中の空気抵抗を低減させ、走行風圧からのライダの保護が図られている。

車体フレーム２の前方にはヘッドパイプ７が設けられ、このヘッドパイプ７には前輪８を回動自在に支持する左右一対のフロントフォーク９やハンドルバー（図示せず）等から構成されるステアリング機構１０が設けられる。

車体フレーム２は、例えばツインチューブ型のもので、ヘッドパイプ７の直後で左右方向に拡開された後、互いに平行に後方に延びる左右一対のメインフレーム２ａと、このメインフレーム２ａの中央部付近から後方に延設されるシートレール２ｂとから構成され、メインフレーム２ａの後方下部にはピボット部２ｃが設けられる。

ピボット部２ｃにはピボット軸１１が架設され、このピボット軸１１にスイングアーム１２がピボット軸１１廻りにスイング自在に枢着されると共に、このスイングアーム１２の後端に後輪１３が回動自在に軸支される。

図２は、上記エンジン３の右側面図であり、図３は、図２のIII−III線に沿う断面図である。また、図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。

図２〜図４に示すように、エンジン３は、主にクランクケース１４および、シリンダブロック１５と、シリンダヘッド１６と、シリンダヘッドカバー１７とから構成されるシリンダアッセンブリ１８（１８Ｆ，（８Ｒ））で外形を構成する。また、このエンジン３は、クランクケース１４が横方向、本実施形態においては左右に二分割されるものであって、このクランクケース１４の背面に複数の、本実施形態においては二本のシリンダアッセンブリ１８Ｆ，１８Ｒをクランクケース１４の割面１４ａと平行にＶ型に配置したＶ型エンジンである。

さらに、このエンジン３は、シリンダヘッド１６上部に吸気バルブ１９ａおよび排気バルブ１９ｂ開閉用の二本のカムシャフト２０ａ，２０ｂをそれぞれのバルブ１９ａ，１９ｂ上方に設けて各バルブ１９ａ，１９ｂを開閉するダブルオーバーヘッドカムシャフト（ＤＯＨＣ）型の動弁機構２１を備えた４サイクルエンジンである。

前側シリンダアッセンブリ１８Ｆの前部、および後側シリンダアッセンブリ１８Ｒの後部にはエンジン排気系２２を構成するエキゾーストパイプ２２ａおよびマフラ２２ｂが接続される。また、前側シリンダアッセンブリ１８Ｆの後部および後側シリンダアッセンブリ１８Ｒの前部には図示しないエンジン吸気系を構成するキャブレタおよびエアクリーナが接続される。

クランクケース１４内には、図３に示すように、クランクシャフト２３が車両の進行方向に対して直角に配置される。また、クランクシャフト２３は、左右のクランクケース１４にそれぞれ圧入された上下一対の半割りメタルベアリング４５によって軸支される。

そして、図４に示すように、メタルベアリング４５はその合せ面４６が前後シリンダアッセンブリ１８Ｆ，１８Ｒの挟み角を二分割する線αに直交するように配置される。なお、詳細には図示しないが、一対の半割りメタルベアリング４５のうち、上側に配置されるメタルベアリング４５はその周方向に溝が形成された溝付きのメタルベアリングとし、下側に配置されるメタルベアリング４５は溝無しとする。

クランクシャフト２３にはコンロッド２４の大端部２４ａが連結され、また、コンロッド２４の小端部２４ｂには、ピストンピン２５を介してピストン２６が連結される。そして、このピストン２６がシリンダブロック１５内を往復し、この往復ストロークがコンロッド２４を介してクランクシャフト２３に伝達され、クランクシャフト２３を回転運動させる。

クランクケース１４後方に形成されたミッション室２７内には、図３に示すように一次減速装置であるトランスミッション機構２８が設けられる。このトランスミッション機構２８にはクランクシャフト２３からの駆動力がクラッチ機構２９を介して入力されるカウンターシャフト３０と、後輪に駆動力を出力する駆動軸であるドライブシャフト３１とが設けられる。カウンターシャフト３０とドライブシャフト３１とには直径の異なる複数枚のミッションギヤ３２…が設けられており、これらのミッションギヤ３２…の組合わせを変えて一次減速を行っている。

また、ドライブシャフト３１の一端はミッション室２７外に突出しており、この突出したドライブシャフト３１の端部にドライブスプロケット３３が設けられる。このドライブスプロケット３３はチェーン３４を介して後輪１３に設けられた図示しないドリブンスプロケットに連結されており、このチェーン３４駆動で二次減速を行ってエンジン駆動力を後輪１３に伝達している。

クランクシャフト２３の上方にはアイドラシャフト３５がクランクシャフト２３と平行に配置される。

クランクシャフト２３上にはカムドライブスプロケット３６が設けられ、また、アイドラシャフト３５上にはカムドリブンスプロケット３７が設けられる。そして、カムドライブスプロケット３６とカムドリブンスプロケット３７とが作動連結される。

アイドラシャフト３５上には一対のアイドラドライブギヤ３８が設けられる。また、このアイドラシャフト３５は冷却水ポンプ３９のシャフトを兼ねており、アイドラシャフト３５の端部にはインペラ４０が取り付けられる。

一方、両シリンダヘッド１６に配置されたそれぞれのカムシャフト２０ａ，２０ｂの一端にはカムスプロケット４１が設けられ、これらのカムスプロケット４１はアイドラドリブンギヤ４２Ｆ，４２Ｒを介して作動連結される。また、各アイドラドリブンギヤ４２Ｆ，４２Ｒはそれぞれカムチェーン４３によってアイドラシャフト３５のアイドラドライブギヤ３８と作動連結される。そして、クランクシャフト２３の回転がアイドラシャフト３５を介してカムシャフト２０ａ，２０ｂに伝達されることにより動弁機構２１が作動する。なお、カムチェーン４３の張りはチェーンテンショナ４４により常に適切な状態に保たれている。そして、各動弁機構２１はその上部をシリンダヘッドカバー１７により覆われる。

次に、本実施形態の作用について説明する。

クランクケース１４にクランクシャフト２３を軸支する一対の半割りメタルベアリング４５を圧入し、これらのメタルベアリング４５の合せ面４６をＶ型に配置されたシリンダアッセンブリ１８Ｆ，１８Ｒの挟み角を二分割する線αに直交するように配置することにより、前後のピストン２６から受けるメタルベアリング４５の合せ面４６への荷重が均等となるので、横方向、例えば左右割りのクランクケースにボールベアリングやローラーベアリングに比べて高荷重に対して有利な半割りのメタルベアリング４５を使用することが可能となる。

また、半割りのメタルベアリングはボールベアリングやローラーベアリングに比べて安価なため、コスト的に有利である。

さらに、半割りのメタルベアリング４５にはオーバーレイがついているので、オーバーレイの無いブッシュに比べて高回転・高出力のエンジンに好適である。

そして、前後のピストン２６から受ける荷重が均等となる位置にメタルベアリング４５の合せ面４６を配置することによりメタルベアリング４５の寿命が延びる。

本発明に係るＶ型エンジンのクランクシャフト軸受装置によれば、横方向に左右二分割されるクランクケース１４を有し、複数のシリンダアッセンブリ１８Ｆ，１８Ｒをクランクケース１４の割面と平行にＶ型に配置するＶ型エンジン３を備える。Ｖ型エンジン３のクランクケース１４にクランクシャフト２３を軸支する一対の半割りメタルベアリング４５をそれぞれ圧入すると共に、これらのメタルベアリング４５の合せ面を、Ｖ型に配置されたシリンダアッセンブリ１８Ｆ，１８Ｒの挟み角を二分割する線に直交するように配置する。このため、簡単な構造で左右割りのクランクケース１４に半割りのメタルベアリング４５を使用可能となる。

本発明に係るＶ型エンジンのクランクシャフト軸受装置の一実施形態を示す自動二輪車の右側面図。図１に示すＶ型４サイクルエンジンの右側面図。図２のIII−III線に沿う断面図。図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図。

符号の説明

１自動二輪車
２車体フレーム
３Ｖ型４サイクルエンジン
１４クランクケース
１４ａクランクケースの割面
１５シリンダブロック（シリンダアッセンブリ）
１６シリンダヘッド（シリンダアッセンブリ）
１７シリンダヘッドカバー（シリンダアッセンブリ）
１８Ｆ前側シリンダアッセンブリ
１８Ｒ後側シリンダアッセンブリ
２３クランクシャフト
４５メタルベアリング
４６メタルベアリングの合せ面
α 前後シリンダアッセンブリの挟み角を二分割する線

Claims

横方向に左右二分割されるクランクケースを有し、前記クランクケースにクランクシャフトを軸支し、上記クランクケースの割面と平行にＶ型に複数のシリンダアッセンブリを配置し、前記クランクシャフトの上方にクランクシャフトと平行なアイドラシャフトを配設し、クランクシャフトとアイドラシャフトとを作動連結する一方、前記クランクシャフトを前記クランクケースにメタルベアリングを介して軸支し、そのメタルベアリングの近傍で前記クランクシャフトとアイドラシャフトとを作動連結することを特徴とするＶ型エンジンのクランクシャフト軸受装置。
前記アイドラシャフトから前シリンダアッセンブリに向けて延びるカムチェーンと、前記アイドラシャフトから後シリンダアッセンブリに向けて延びるカムチェーンとを設ける一方、前記アイドラシャフトの両端を前記クランクケースから突出させて軸支し、前記アイドラシャフトの突出部に前記両カムチェーンを、互いに振り分けて配設することを特徴とする請求項１記載のＶ型エンジンのクランクシャフト軸受装置。
前記クランクシャフトとアイドラシャフトとの作動連結を、前記一方のカムチェーン側で行なうとともに、そのカムチェーンが、アイドラシャフトの軸受と、クランクシャフトおよびアイドラシャフトの作動連結部側との間に配置されることを特徴とする請求項２記載のＶ型エンジンのクランクシャフト軸受装置。
前記クランクケースに前記メタルベアリングを介して軸支される前記クランクシャフトが、その軸受部近くのクラッチ機構に駆動力を伝達するように作動連結されたことを特徴とする請求項１記載のＶ型エンジンのクランクシャフト軸受装置。
前シリンダアッセンブリのコンロッドおよび後シリンダアッセンブリのコンロッドをともに隣接させて連結することを特徴とする請求項１記載のＶ型エンジンのクランクシャフト軸受装置。