JP2007315351A

JP2007315351A - 内燃機関の軸受け構造

Info

Publication number: JP2007315351A
Application number: JP2006148318A
Authority: JP
Inventors: Takehiro Mabuchi; 健大馬渕
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2006-05-29
Filing date: 2006-05-29
Publication date: 2007-12-06

Abstract

【課題】二分割された軸受け部をボルトにより一体に締結する内燃機関の軸受け構造において、両軸受け部間における回転軸支持用の円孔の真円性を良好に保つと共にコストダウンを図る。
【解決手段】互いに略同一の熱膨張率の素材からなる上下軸受け部１２，１３にはそれぞれ半円状の上下切り欠き部８，９が形成され、前記各軸受け部１２，１３が、前記各切り欠き部８，９を突き当てて円孔５を形成すると共に、該円孔５に回転軸Ｓを回転自在に支持した状態で、前記円孔５に隣接配置された一対の前記ボルト１４により一体に締結される内燃機関の軸受け構造において、前記ボルト１４が、前記各軸受け部１２，１３と略同一の熱膨張率の素材からなる。
【選択図】図２

Description

この発明は、内燃機関におけるクランクシャフト等の回転軸の軸受け構造に関する。

従来、上記軸受け構造において、エンジン（内燃機関）のクランクケースの軸受け部における回転軸との摺動部にアルミニウム合金層を設けると共に、該アルミニウム合金層の周辺部に複合材（例えば粒子や繊維等からなるプリフォームにアルミニウム合金溶湯を含浸させたもの）を設け、該複合材の熱膨張率を前記アルミニウム合金層よりも小さくすることで、エンジンの高温時にもクランクシャフトを支持する円孔の変形を抑えたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−６１５３８号公報

ところで、上記軸受け構造において、前記軸受け部は上下に二分割される。これら上下軸受け部にはそれぞれ半円状の上下切り欠き部が形成され、これら上下切り欠き部を突き当てるように前記円孔を形成した状態で、上下軸受け部が円孔に隣接配置されたボルトにより一体に締結される。
しかしながら、主としてアルミ系素材からなるエンジン構造部材に対し、鉄系素材からなるボルトでは熱膨張率が小さく、エンジンの高温時には前記円孔のボルト軸方向への広がりが規制されてその真円性に影響を与えることがある。また、比較的大型のエンジン構造部材の一部を前記複合材とすることでコストアップになり易い。
そこでこの発明は、二分割された軸受け部をボルトにより一体に締結する内燃機関の軸受け構造において、両軸受け部間における回転軸支持用の円孔の真円性を良好に保つと共にコストダウンを図ることを目的とする。

上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、ボルト（例えば実施例のボルト１４）により一体に締結されると共に互いに略同一の熱膨張率の素材からなる第一及び第二構造体（例えば実施例の上下ケース体２，３）を有し、該第一及び第二構造体にはそれぞれ第一又は第二軸受け部（例えば実施例の上下軸受け部１２，１３）が一体形成され、かつ該第一及び第二軸受け部にはそれぞれ半円状の第一又は第二切り欠き部（例えば実施例の上下切り欠き部８，９）が形成され、前記各軸受け部が、前記各切り欠き部を突き当てて円孔（例えば実施例の円孔５）を形成すると共に、該円孔に回転軸（例えば実施例の回転軸Ｓ）を回転自在に支持した状態で、前記円孔に隣接配置された前記ボルトにより一体に締結される内燃機関の軸受け構造において、前記ボルトが、前記各軸受け部と略同一の熱膨張率の素材からなることを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、前記ボルトの少なくとも長手方向の一部を形状記憶合金又は複合材で構成することを特徴とする。

請求項１，２に記載した発明によれば、内燃機関の温度に対応してボルトを延伸させることで、内燃機関の高温時における回転軸支持用の円孔の真円性及びボルト軸力を良好に保つことができる。また、第一及び第二構造体に複合材を用いなくてもよく、コストダウンを図ることができる。

以下、この発明の実施例について図面を参照して説明する。
図１に示すクランクケース１は例えば並列多気筒（四気筒）エンジンのもので、クランク軸線と平行な分割面を境に例えば上下ケース体２，３に二分割される。前記エンジンは変速機を一体に設けたユニットコンストラクション構造とされ、クランクケース１の後部は変速機ケースとして構成される。クランクケース１（上下ケース体２，３）はアルミニウム合金を素材とした鋳造品とされる。前記分割面上にはクランクシャフト、メインシャフト、及びカウンタシャフト等の互いに平行な主要回転軸の回転軸線が配置される。これら各回転軸は、その軸線と略直交するクランクケース１内外の壁部４に回転自在に支持される。

図２に示すように、クランクケース１の前記一壁部４には、対応する一回転軸Ｓのジャーナルを回転自在に挿通支持する円孔５が形成される。壁部４及び円孔５は、前記分割面Ｆを境に上下に二分割される。壁部４における分割面Ｆよりも上方の部位を形成する上壁部６は、前記上ケース体２にその一部として一体形成され、壁部４における分割面Ｆよりも下方の部位を形成する下壁部７は、前記下ケース体３にその一部として一体形成される。

また、上壁部６の下端部には、前記円孔５における分割面Ｆよりも上方の部位を形成する半円状の上切り欠き部８が形成され、下壁部７の上端部には、前記円孔５における分割面Ｆよりも下方の部位を形成する半円状の下切り欠き部９が形成される。上壁部６の下端面及び下壁部７の上端面は、分割面Ｆ上で互いに整合する上下合わせ面１０，１１とされ、該両合わせ面１０，１１を突き合わせた状態で、両切り欠き部８，９が前記円孔５を形成すると共に、前記回転軸Ｓのジャーナルを挟み込むようにして支持する。なお、回転軸Ｓは鉄系合金製とされる。

ここで、上壁部６の下端部を上軸受け部１２、下壁部７の上端部を下軸受け部１３とすると、両軸受け部１２，１３は、円孔５の外周両側に隣接配置された一対のボルト１４により一体的に締結される。各ボルト１４は、前記分割面Ｆと直交して配置されるもので、例えば下ケース体３の下方からこれに形成された挿通孔１５を貫通し、上ケース体２に形成されたネジ孔１６に螺合するように取り付けられる。各ボルト１４は、上下壁部６，７ひいては上下ケース体２，３を一体的に締結してクランクケース１を形成するための締結ボルトとしても機能する。

そして、各ボルト１４は、上下軸受け部１２，１３（上下壁部６，７）と略同一の熱膨張率（線膨張率及び体積膨量率）を有する形状記憶合金製とされる。
各ボルト１４は、前記エンジンの常温状態（低温状態）において所定のトルクで締め込まれる。その後、暖機運転を経て前記エンジンが所定の作動状態（高温状態）になると、クランクケース１が熱膨張し、壁部４の円孔５が拡径しようとする。このとき、各ボルト１４がクランクケース１と略同一の熱膨張率を有することで、前記エンジンの温度上昇に応じてクランクケース１と同様にボルト１４が熱膨張して延伸し、円孔５のボルト軸方向への広がりを規制することなく、円孔５の真円性が良好に保たれると共に、各ボルト１４のボルト軸力の過度な増加も抑えられる。

以上説明したように、上記実施例における内燃機関の軸受け構造は、ボルト１４により一体に締結されると共に互いに略同一の熱膨張率の素材からなる上下ケース体２，３を有し、該上下ケース体２，３にはそれぞれ上下軸受け部１２，１３が一体形成され、かつ該上下軸受け部１２，１３にはそれぞれ半円状の上下切り欠き部８，９が形成され、前記各軸受け部１２，１３が、前記各切り欠き部８，９を突き当てて円孔５を形成すると共に、該円孔５に回転軸Ｓを回転自在に支持した状態で、前記円孔５に隣接配置された一対の前記ボルト１４により一体に締結されるものであって、前記ボルト１４が、前記各軸受け部１２，１３と略同一の熱膨張率の素材からなるものである。

この構成によれば、エンジンの温度に対応して各ボルト１４を延伸させることで、エンジンの高温時における回転軸Ｓ支持用の円孔５の真円性及びボルト軸力を良好に保つことができる。特に、比較的高温となるクランクケース１のクランクシャフトの軸受け部やシリンダヘッドのカムシャフトの軸受け部に適用した場合にはその効果が高い。
また、ボルト単体の変更で済むため汎用性が高く、クランクシャフト、メインシャフト、及びカウンタシャフトの何れの軸受け部にも適用できると共に、カムシャフト等の他部位の軸受け部にも適用でき、かつ他機種の内燃機関の軸受け部にも適用できる。
さらに、クランクケースに複合材を用いなくてもよく、該クランクケースの製造を容易にしてコストダウンを図ることができる。特に、クランクケースは比較的大型であるためその効果が高い。

なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、例えば図３に示すように、前記各ボルト１４の軸部の長手方向中間部（図中符号Ｔで示すハッチング箇所）を、上下ケース体２，３と熱膨張率を近似させた部材を含む複合材（又は前記形状記憶合金）で構成したものであってもよい。
また、図４に示すように、前記分割面Ｆ上であって少なくとも一側のボルト１４と円孔５との間に、上下ケース体２，３と略同一の熱膨張率の素材からなるノック１７を配置して円孔５の真円性を保つようにしてもよい。ノック１７は例えばピン状のもので、上下ケース体２，３への組み付け性を考慮して横向きにして（回転軸Ｓと略平行にして）配置される。ノック１７は、円孔５の加工時から同じものが組み付けられ、円孔５の形状を常に一定に保つべく機能する。
さらに、上下ケース体２，３は互いに同一の素材とすることで熱膨張率を同一としてもよいし、異なる素材であっても略同一の熱膨張率を有する部材とすることもできる。
そして、上記実施例における構成はこの発明の一例であり、該発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。

この発明の実施例における内燃機関のクランクケースの分解斜視図である。上記クランクケースの軸受け部の断面図である。上記軸受け部の変形例を示す図２に相当する断面図である。上記軸受け部の他の変形例を示す図２に相当する断面図である。

符号の説明

１エンジン（内燃機関）
２上ケース体（第一構造体）
３下ケース体（第二構造体）
５円孔
８上切り欠き部（第一切り欠き部）
９下切り欠き部（第二切り欠き部）
１２上軸受け部（第一軸受け部）
１３下軸受け部（第二軸受け部）
１４ボルト
Ｓ回転軸

Claims

ボルトにより一体に締結されると共に互いに略同一の熱膨張率の素材からなる第一及び第二構造体を有し、該第一及び第二構造体にはそれぞれ第一又は第二軸受け部が一体形成され、かつ該第一及び第二軸受け部にはそれぞれ半円状の第一又は第二切り欠き部が形成され、前記各軸受け部が、前記各切り欠き部を突き当てて円孔を形成すると共に、該円孔に回転軸を回転自在に支持した状態で、前記円孔に隣接配置された前記ボルトにより一体に締結される内燃機関の軸受け構造において、
前記ボルトが、前記各軸受け部と略同一の熱膨張率の素材からなることを特徴とする内燃機関の軸受け構造。
前記ボルトの少なくとも長手方向の一部を形状記憶合金又は複合材で構成することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の軸受け構造。