JP2006161639A - Rudder frame structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンのシリンダブロックの下面に締結される複数のベアリングキャップ部の両端を側壁で連結したラダーフレーム構造に関する。 The present invention relates to a ladder frame structure in which both ends of a plurality of bearing cap portions fastened to a lower surface of a cylinder block of an engine are connected by side walls.
エンジンのシリンダブロックのクランクケースを形成するクランクケース外壁部(以下「スカート部」と称する)の下面には、オイルパンの開口周縁部に形成された取付フランジ部が取り付けられるようになっている。クランクケース下面のフランジ部は、クランクケース下面が大きな開口部とされているため剛性が低く、特にクランクケースの左右及び上下方向の振動に弱い構造となっており、エンジンの振動や騒音の要因となっている。そこで、エンジンの振動や騒音を低減する方法として、一般にシリンダブロック下部のクランクケース(以下「スカート部」と称する)の剛性を高めるラダーフレーム構造が採用されている。 A mounting flange portion formed at the peripheral edge of the opening of the oil pan is attached to the lower surface of a crankcase outer wall portion (hereinafter referred to as “skirt portion”) that forms a crankcase of an engine cylinder block. The flange on the lower surface of the crankcase has a low rigidity because the lower surface of the crankcase is a large opening, and is particularly vulnerable to left and right and vertical vibrations of the crankcase. It has become. Therefore, as a method of reducing engine vibration and noise, a ladder frame structure is generally employed that increases the rigidity of the crankcase (hereinafter referred to as “skirt portion”) below the cylinder block.
ラダーフレーム構造としては、シリンダブロックの下縁に締結される複数のベアリングキャップ部の両側端部を、シリンダブロックスカート部に連なる側壁部にて前後方向に一体的に連結したクランクケースの側壁部の下縁に厚肉部を設けると共に、この厚肉部とベアリングキャップ部とが交差する隅部に、両者を斜めに結合する火打ち部を一体的に形成した構造が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 In the ladder frame structure, the side walls of the crankcase are integrally connected in the front-rear direction at both side ends of a plurality of bearing caps fastened to the lower edge of the cylinder block at the side walls connected to the cylinder block skirt. A structure has been proposed in which a thick wall portion is provided at the lower edge, and a fire striking portion is formed integrally at the corner where the thick wall portion and the bearing cap portion intersect each other at an angle (for example, a patent) Reference 1).
或いは、ラダーフレーム構造の複数のベアリングキャップ部の間の壁面の断面形状をクランク軸の回転軌跡に対応して円弧状に形成して補強するようにした構造が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
しかしながら、特許文献1に開示されているラダーフレーム構造は、肉厚部の厚さを可成り厚くしなければ効果を期待することができず、エンジンの振動や騒音の低減効果に比してラダーフレームの重量が増大するという問題がある。
また、特許文献2に開示されているラダーフレーム構造は、クランクシャフトの回転軌跡に応じた円弧状壁面と、それに対応したベアリングキャップとスカート部を繋ぐ部分の面積が増大し、ラダーフレーム全体の重量が増加してしまう。そのため、エンジンの重量増による車両の積載量の制約や燃費の悪化、更には製作コストの増大をきたす等の問題がある。
However, the ladder frame structure disclosed in Patent Document 1 cannot be expected to have an effect unless the thickness of the thick portion is made sufficiently thick, and the ladder frame structure is less than the effect of reducing engine vibration and noise. There is a problem that the weight of the frame increases.
Further, the ladder frame structure disclosed in
本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、ラダーフレームの剛性と機能とを損なうことなくラダーフレームの重量を軽減することを可能としたラダーフレーム構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a ladder frame structure capable of reducing the weight of the ladder frame without impairing the rigidity and function of the ladder frame.
上記目的を達成するために請求項1のラダーフレーム構造は、シリンダブロックの下面に締結される複数のベアリングキャップの両端を側壁で連結したラダーフレーム構造において、前記ベアリングキャップのキャップ部の高さを少なくともエンジンのシリンダの最大燃焼圧による最大荷重により規定される高さに設定し、前記側壁の下端を前記キャップ部の下端よりも上部に設け、前記キャップ部と前記側壁の下端とを前記キャップ部の下端から斜め上方に向かう壁面により繋いだ構造としている。 In order to achieve the above object, the ladder frame structure according to claim 1 is a ladder frame structure in which both ends of a plurality of bearing caps fastened to the lower surface of the cylinder block are connected by side walls, and the height of the cap portion of the bearing cap is set. The height is set at least by the maximum load defined by the maximum combustion pressure of the cylinder of the engine, the lower end of the side wall is provided above the lower end of the cap part, and the cap part and the lower end of the side wall are provided in the cap part. It is made into the structure connected by the wall surface which goes diagonally upwards from the lower end of.
側壁の高さを縮小してキャップ部から側壁の下端に向けて斜め上方に向かう壁面を形成することにより、ベアリングキャップの壁面部分(隔壁面)の面積が少なくなる。また、オイルパンのフランジ部をキャップ部の下端よりも上側に位置させることにより、側壁の高さ方向の占める面積が少なくなる。これにより、ラダーフレームの全体に占める隔壁部と側壁の重量割合が少なくなり、スカート部としての側壁の振動を抑制するラダーフレーム構造の剛性と機能を損なうことなく重量軽減が図られる。 By reducing the height of the side wall and forming a wall surface obliquely upward from the cap portion toward the lower end of the side wall, the area of the wall surface portion (partition wall surface) of the bearing cap is reduced. Further, by positioning the flange portion of the oil pan above the lower end of the cap portion, the area occupied by the side wall in the height direction is reduced. Thereby, the weight ratio of the partition wall and the side wall occupying the entire ladder frame is reduced, and the weight can be reduced without impairing the rigidity and function of the ladder frame structure that suppresses the vibration of the side wall as the skirt.
請求項2のラダーフレーム構造は、請求項1に記載のラダーフレーム構造において、前記側壁に貫通孔を設け、当該貫通孔に前記ラダーフレームを前記シリンダブロックに締結するためのボルトを挿通した構造としている。
ラダーフレームは、ベアリングキャップがシリンダブロックのメインキャップの下側にクランクシャフトのジャーナルを軸支するよう配置され、側壁上端の取付フランジがシリンダブロックの取付フランジにガスケットを介して当接され、メインボルトにより前記メインキャップに固定され、更に側壁部がサブボルトによりシリンダブロックに固定される。これにより、サブボルトを短くすることができる。
The ladder frame structure according to
The rudder frame is arranged so that the bearing cap pivotally supports the journal of the crankshaft below the main cap of the cylinder block, the mounting flange at the upper end of the side wall is in contact with the mounting flange of the cylinder block via a gasket, and the main bolt Is fixed to the main cap, and the side wall is fixed to the cylinder block by the sub bolt. Thereby, a subbolt can be shortened.
ラダーフレームの下方にオイルパンが配置され、側壁下端の取付フランジにオイルパンの取付フランジがガスケットを介してボルトにより固定される。側壁は、キャップ部の高さよりも上方に縮小しており、オイルパンの取付フランジは、ベアリングキャップのキャップ部の高さよりも上部に取り付けられる。これにより、オイルパンの位置を高くすることができ、エンジンの高さ方向の長さを縮小することができる。 An oil pan is disposed below the ladder frame, and the mounting flange of the oil pan is fixed to the mounting flange at the lower end of the side wall by a bolt via a gasket. The side wall is reduced above the height of the cap part, and the mounting flange of the oil pan is attached above the height of the cap part of the bearing cap. Thereby, the position of the oil pan can be increased, and the length of the engine in the height direction can be reduced.
請求項1のラダーフレーム構造によれば、キャップ部から側壁の下端に向けて斜め上方に向かう壁面を形成することにより、各壁面部分(隔壁面)の面積が少なくなりラダーフレームの剛性と機能を損なうことなく重量を軽減することができる。また、これによりラダーフレームを作製するために使用する材料の量が少なくなり、製造コストを削減することができる。 According to the ladder frame structure of claim 1, by forming the wall surface obliquely upward from the cap portion toward the lower end of the side wall, the area of each wall surface portion (partition wall surface) is reduced, and the rigidity and function of the ladder frame are increased. Weight can be reduced without loss. This also reduces the amount of material used to make the ladder frame and can reduce manufacturing costs.
また、請求項2のラダーフレーム構造によれば、ラダーフレームの側壁の高さが低くされていることでラダーフレームを取り付けるために必要なサブボルトの長さを短くすることができ、ボルトの重量を軽減することができ、ラダーフレームの重量軽減と相俟ってエンジン全体の重量を軽減することができる。
Further, according to the ladder frame structure of
以下、本発明の実施形態を図面により詳細に説明する。
図1は、本発明に係るラダーフレーム構造の正面図、図2は図1の斜視図を示す。図1及び図2に示すようにラダーフレーム1は、複数のベアリングキャップ2の左右両端を側壁3、3により一体に連結した構造とされている。キャップ部2aは、上面2bが平面とされ、中央にクランクシャフトのジャーナルを軸支するための半円形状の軸受面2cが形成されている。キャップ部2aの高さHは、エンジンの少なくともシリンダの最高燃焼圧により規定される強度に必要な高さ(肉厚)とされている。また、キャップ部2aの高さHは、クランク軸の回転軌跡Lの内側に位置する高さに設定されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view of a ladder frame structure according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the ladder frame 1 has a structure in which left and right ends of a plurality of
シリンダブロック5のスカート部5aは、ハーフスカートとされており、ラダーフレーム1の側壁3は、シリンダブロック5のハーフスカート部5aの下側に取り付けられてスカート部の下部を構成する。側壁3は、ベアリングキャップ2の上面2bからキャップ部2aの最下端2a'までの高さよりも低く略半分程度の高さとされている。即ち、ラダーフレーム1は、シリンダブロック5のスカート部5aの下部を形成する側壁3の高さを縮小して形成されている。
The
キャップ部2aは、両肩部2dから斜め上方に傾斜して側壁3の下端に連設されている。そして、キャップ部2aの最下端2a'の高さ、最下端2a'から肩部2d、側壁3の下端に至る高さは、2点鎖線で示すクランクシャフトの回転軌跡よりも上側(内側)に位置している。側壁3は、図2に示すように各ベアリングキャップ2との連設部分3aに対してこれらのベアリングキャップ2の間の部分3bがクランクシャフトの回転軌跡に対応して外側に膨出された形状とされており、回転するクランクシャフトと干渉しないようになっている。
The
側壁3の上端にはシリンダブロック5の下端に形成され取付フランジ5bに取り付けるための取付フランジ3cが形成されており、下端にはオイルパン6の取付フランジ6aを取り付けるための取付フランジ3dが形成されている。即ち、取付フランジ3dは、キャップ部2aから上側の側壁3を縮小し、オイルパン6のフランジ部6aをキャップ部2aの最下端2a'よりも上部に位置するように設けられている。
An
そして、キャップ部2aの最下端2a'から斜め上方に向かう壁面により側壁3の下端に繋ぐ、より具体的にはキャップ部2aの肩部2dから斜め上方に向かう壁面2fにより側壁3の下端に繋ぐことにより、各壁面部分(隔壁面)2gの面積が小さくなる。また、オイルパン取付フランジ3dをキャップ部2aの最下端2a'よりも上側に位置させることにより、側壁3(スカート部)の高さ方向の占める面積が少なくなる。これにより、ラダーフレーム1の全体に占める隔壁部2gと側壁3の重量割合が少なくなり、ラダーフレーム1の重量軽減が図られる。
And it connects with the lower end of the
また、各ベアリングキャップ2の壁面部分2gには側壁3との連設部に薄肉部2hが形成されており、重量の軽減が図られると共に必要最小限の範囲で繋ぐ構造とされている。これにより、ラダーフレーム1は、スカート部としての側壁3の振動を抑制するラダーフレーム構造の剛性と機能を損なうことなく重量軽減が図られる。また、ラダーフレームを作製するために使用する材料の量が少なくなり、製造コストを削減することができる。
Further, the wall surface portion 2g of each bearing
キャップ部2aの両肩部2dには下面から上面2bまで貫通するメインボルト孔2hが設けられており、取付フランジ3c、3dのベアリングキャップ2の両側にはサブボルト孔2iが側壁3を貫通して設けられている。メインボルト孔2hは、ベアリングキャップ2をシリンダブロック5のメインキャップに締結するメインボルトの取付孔であり、サブボルト孔2iは、シリンダブロック5にラダーフレーム1を締結してシール性を高めるためのサブボルトの取付孔である。また、取付フランジ3dにはオイルパン6の取付フランジ6aを取り付けるためのボルト孔3eが多数設けられている。
Both
このラダーフレーム1は、シリンダブロック5の下側に当該シリンダブロック5のメインキャップとベアリングキャップ2とによりクランクシャフトのジャーナル(共に図示せず)を軸支するように配置され、シリンダブロック5の取付フランジ5bにガスケットを介して取付フランジ3cが当接され、メインボルトにより前記メインキャップに固定される。
The ladder frame 1 is disposed on the lower side of the
更に、ラダーフレーム1は、取付フランジ5bと取付フランジ3cとのシール性を高めるためにサブボルトによりシリンダブロック5に固定される。これにより、ラダーフレーム1がシリンダブロック5のスカート部5aの下面に強固に固定されて、スカート部5aの剛性の向上が図られる。そして、ラダーフレーム1の下方にオイルパン6が配置され、取付フランジ3dにオイルパン6の取付フランジ6aがガスケットを介して不図示のボルトにより固定される。
Further, the ladder frame 1 is fixed to the
ラダーフレーム1の側壁3は、その高さが縮小されてキャップ部2aの最下端2a'よりも高い位置に位置させると共に、側壁3にサブボルト孔2iを設けることで、前記サブボルトの長さを短くすることができ、これに伴いサブボルトの重量軽減が図られる。従って、ラダーフレーム1の重量を軽減することができることと相俟ってエンジン全体の重量を軽減することが可能となる。
The
図3は、図1に示す本発明のラダーフレーム構造を適用した場合のシリンダブロックの表面振動と従来のラダーフレーム構造を適用した場合のシリンダブロックの表面振動の一例を示すグラフで、太線は、本願発明のラダーフレームを使用した場合の振動特性を示し、細線は、従来構造のラダーフレームを使用した場合の振動特性を示す。このグラフに示すように本願発明のラダーフレーム構造は、従来のラダーフレーム構造と略同じ振動レベルを有している。従って、本願発明のラダーフレーム構造は、シリンダブロックの振動レベルを損なうことなく重量軽減が図られる。 FIG. 3 is a graph showing an example of the surface vibration of the cylinder block when the ladder frame structure of the present invention shown in FIG. 1 is applied and the surface vibration of the cylinder block when the conventional ladder frame structure is applied. The vibration characteristics when the ladder frame of the present invention is used are shown, and the thin line shows the vibration characteristics when the conventional ladder frame is used. As shown in this graph, the ladder frame structure of the present invention has substantially the same vibration level as the conventional ladder frame structure. Therefore, the ladder frame structure of the present invention can reduce the weight without impairing the vibration level of the cylinder block.
1 ラダーフレーム
2 ベアリングキャップ
2a キャップ部
2c 軸受面
3 側壁
3c、3d 取付フランジ
3f 壁面
3g 壁面(隔壁部)
5 シリンダブロック
5a スカート部
5b 取付フランジ
6 オイルパン
6a 取付フランジ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
5
Claims (2)
前記ベアリングキャップのキャップ部の高さを少なくともエンジンのシリンダの最大燃焼圧による最大荷重により規定される高さに設定し、
前記側壁の下端を前記キャップ部の下端よりも上部に設け、前記キャップ部と前記側壁の下端とを前記キャップ部の下端から斜め上方に向かう壁面により繋いだ構成としたことを特徴とするラダーフレーム構造。 In a ladder frame structure in which both ends of a plurality of bearing caps fastened to the lower surface of the cylinder block are connected by side walls,
The height of the cap portion of the bearing cap is set to a height defined by at least the maximum load due to the maximum combustion pressure of the engine cylinder,
A ladder frame characterized in that the lower end of the side wall is provided above the lower end of the cap part, and the cap part and the lower end of the side wall are connected by a wall surface obliquely upward from the lower end of the cap part. Construction.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012137151A (en) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Nissan Motor Co Ltd | Bearing cap and ladder frame |
JP2014034886A (en) * | 2012-08-07 | 2014-02-24 | Honda Motor Co Ltd | Internal combustion engine |
JP2016050488A (en) * | 2014-08-29 | 2016-04-11 | マツダ株式会社 | Crank shaft bearing structure of engine |
CN112780660A (en) * | 2019-11-01 | 2021-05-11 | 丰田自动车株式会社 | Bearing cap, internal combustion engine, and method for manufacturing internal combustion engine |
-
2004
- 2004-12-06 JP JP2004352769A patent/JP2006161639A/en active Pending
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JP2014034886A (en) * | 2012-08-07 | 2014-02-24 | Honda Motor Co Ltd | Internal combustion engine |
JP2016050488A (en) * | 2014-08-29 | 2016-04-11 | マツダ株式会社 | Crank shaft bearing structure of engine |
CN112780660A (en) * | 2019-11-01 | 2021-05-11 | 丰田自动车株式会社 | Bearing cap, internal combustion engine, and method for manufacturing internal combustion engine |
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