JP2012202296A

JP2012202296A - エンジンフレーム

Info

Publication number: JP2012202296A
Application number: JP2011067801A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Uetsuki; 康之植月; Takeshi Kadowaki; 剛門脇
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2012-10-22

Abstract

【課題】台板の板厚を大きくすることなく、該台板の強度・剛性を高めることができ、燃費悪化を防止することができるエンジンフレームを提供する。
【解決手段】クランクシャフトのクランク軸受ＣＢを下方から支持する軸受台２と、該軸受台２に連結される隔壁３を側方から囲む側板４と、該軸受台２に連結される隔壁３を下方から囲む底板５とが一体固定された台板１０を有するエンジンフレーム１であって、前記台板１０の底板５は、前記クランクシャフトの側へ凸状又は凹状となる屈曲部１１を有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジンなどの内燃機関のクランクケースに適用されるエンジンフレームに関する。

一般に、シリンダ内で燃料を燃焼させて動力を発生させるディーゼルエンジン、ガソリンエンジン等の内燃機関では、シリンダの直下にクランク軸があり、該クランク軸の軸受けには、該軸受けを支えるクランクケース（エンジンフレーム）が設けられている。

例えば、特許文献１に示されるエンジン軸受では、クランク軸の周囲に台板を設け、該台板を台板取付け脚で支えるようにしている。また、特許文献２に示されるエンジンフレーム構造では、全体として円筒状に形成された主軸受を、該主軸受を覆うように台板で支持する構成とされている。

特開平７−１９００４３号公報特開２００５−１１３８４３号公報

ところで、上記特許文献に示すエンジンフレームでは、ピストンの上下方向の往復動によって、クランクシャフトの下方に位置する台板に対して大きな荷重がかかり、変形が生じることもあった。
このため、台板の板厚を大きくして、強度・剛性を上げることもできるが、このような板厚を大きくした構造では、エンジンを含む総重量が大きくなり、燃費も悪くなるという問題があった。

この発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、台板の板厚を大きくすることなく、該台板の強度・剛性を高めることができ、燃費悪化を防止することができるエンジンフレームの提供を目的とする。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
すなわち、上記目的を達成するために、本発明では、クランクシャフトのクランク軸受を下方から支持する軸受台と、該軸受台に連結される隔壁を側方から囲む側板と、該軸受台に連結される隔壁を下方から囲む底板とが一体固定された台板を有するエンジンフレームであって、前記台板の底板は、前記クランクシャフトの側へ凸状又は凹状となる屈曲部を有することを特徴とする。

また、上記発明では、前記底板の屈曲部は、水平に設けられて前記側板を下方から支持する縁部材と、前記軸受台の下側に水平に位置して前記縁部材よりも上方又は下方に位置する水平な平板部材と、これら縁部材と平板部材とを互いに連結するように傾斜状態に設けられた傾斜部材と、からなることが好ましい。

また、上記発明では、前記クランク軸受を受ける前記軸受台上には、前記台板の上方から前記クランク軸受を覆う架構と連結する雄ねじがねじ込まれる肉厚の雌ねじ部が設けられていることが好ましい。

本発明によれば、クランクシャフトのクランク軸受を下方から支持する軸受台と、該軸受台に連結される隔壁を側方から囲む側板と、該軸受台に連結される隔壁を下方から囲む底板とが一体固定された台板を有するエンジンフレームにおいて、前記台板の底板を、前記クランクシャフトの側へ凸状又は凹状となる屈曲部を有する形状にしたので、該屈曲部を介して前記台板の底板を補強することができる。
例えば、底板の屈曲部は、前記側板を下方から支持する水平な縁部材と、前記軸受台の下側に位置して前記縁部材よりも上方又は下方に位置する水平な平板部材と、これら縁部材と平板部材とを互いに連結するように傾斜状態に設けられた傾斜部材と、から構成することで、該傾斜部材により、前記軸受台の下側に位置する平板部材を斜め下方、又は斜め上方から支持させることができ、これにより該平板部材付近の剛性を高めることができる。
その結果、前記台板の底板全体の強度を高めることができ、ピストンの上下方向の往復動によって、クランクシャフトの下方に位置する台板に対して大きな荷重がかかったとしても、該台板に変形が生じることがない。すなわち、台板の板厚を大きくすることなく、該台板の強度・剛性を高めることができ、燃費悪化を防止することが可能となる。
また、前記クランク軸受を受ける前記軸受台上には、前記台板の上方から前記クランク軸受を覆う架構と連結する雄ねじがねじ込まれる肉厚の雌ねじ部を設けられており、この雌ねじ部を前記屈曲部で支持することで、台板支柱として示される従来の構成要素（特許文献１参照）を省略しても全体の剛性を保つことができ、その結果、全体構造の簡素化、軽量化を図ることができる。

本発明に係るエンジンフレームの斜視図である。図１の正面図である。図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。

本発明の実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
図１は本発明に係るエンジンフレーム１の斜視図、図２は図１の正面図である。このエンジンフレーム１は、クランクシャフト（シャフトの軸線を符号Ｌで示す）のクランク軸受ＣＢを下方から支持する軸受台２と、該軸受台２の両側に連結される隔壁３を側方から囲む側板４と、該軸受台２及び隔壁３を下方から囲む底板５と、前記側板４及び隔壁３を上方から囲む天板６とが一体固定された台板１０を有する構成とされている。
すなわち、この台板１０では、側板４、底板５、天板６によって中央に位置する軸受台２及び該軸受台２に連結される隔壁３を取り囲む構成となっている。また、底板５の下側に位置する部材は、オイルパン７である。

前記台板１０の底板５は、前記クランクシャフトの側へ凸状となるアーチ状の屈曲部１１を有している。
この底板５の屈曲部１１は、両側に位置する２組の側板４を下方からそれぞれ支持する水平な縁部材１２と、前記軸受台２の下側に位置して前記縁部材１２よりも上方に位置する水平な平板部材１３と、前記縁部材１２と平板部材１３とを互いに連結するように傾斜状態に設けられた２組の傾斜部材１４と、から構成されている。
そして、このような構成の底板５の屈曲部１１では、図１に矢印ａ、矢印ｂで示すように、平板部材１３の両側に位置する２組の傾斜部材１４により、該平板部材１３を２方の斜め下方からそれぞれ支持させることができ、これにより該平板部材１３付近の剛性を高めることができる。

クランク軸受ＣＢを受ける軸受台２の上方には、図２及び図３に示すように架構１５が設置されている。この架構１５は、前記台板１０の天板６の上方から前記クランク軸受ＣＢを覆うように配置されている。
前記軸受台２上には、前記架構１５と連結する雄ねじ１６がねじ込まれる肉厚の雌ねじ部２０が一体に設けられている。そして、このような雌ねじ部２０では、図２及び図２及び図３に示すように４本の雄ねじ１６が、架構１５を貫通して雌ねじ部２０のねじ穴２０Ａにねじ込まれることで、該架構１５が軸受台２に結合されるようになっている。これによって、該架構１５と雌ねじ部２０との間に形成される収納空間２１に、クランク軸受ＣＢが保持される。

以上詳細に説明したように本実施形態に示されるエンジンフレーム１では、クランクシャフトのクランク軸受ＣＢを下方から支持する軸受台２と、該軸受台２に連結される隔壁３を側方から囲む側板４と、該軸受台２に連結される隔壁３を下方から囲む底板５とが一体固定された台板１０を有するエンジンフレーム１において、前記台板１０の底板５を、前記クランクシャフトの側へ凸状となるアーチ状の屈曲部１１を有する形状にしたので、該屈曲部１１を介して前記台板１０の底板５を補強することができる。
例えば、底板５の屈曲部１１は、前記側板４を下方から支持する縁部材１２と、前記軸受台２の下側に位置して前記縁部材１２よりも下方に位置する平板部材１３と、これら縁部材１２と平板部材１３とを互いに連結するように傾斜状態に設けられた傾斜部材１４と、から構成することで、該傾斜部材１４により、前記軸受台２の下側に位置する平板部材１３を斜め下方（矢印ａ、矢印ｂ方向から）から支持させることができ、これにより該平板部材１３付近の剛性を高めることができる。

その結果、前記台板１０の底板５全体の強度を高めることができ、ピストンの上下方向の往復動によって、クランクシャフトの下方に位置する台板１０に対して大きな荷重がかかったとしても、該台板１０に変形が生じることがない。すなわち、台板１０の板厚を大きくすることなく、該台板１０の強度・剛性を高めることができ、燃費悪化を防止することが可能となる。

また、前記クランク軸受ＣＢを受ける前記軸受台２上に、前記クランク軸受ＣＢを覆う架構１５と連結する雄ねじ１６がねじ込まれる肉厚の雌ねじ部２０を設けられており、この雌ねじ部２０を前記屈曲部１１で支持することで、台板支柱として示される従来の構成要素（特許文献１参照）を省略しても全体の剛性を保つことができ、その結果、全体構造の簡素化、軽量化を図ることができる。

なお、上記実施形態では、前記台板１０の底板５を、クランクシャフトの側へ凸状となるアーチ状の屈曲部１１を有する形状にしたが、クランクシャフトの側に対して凹状となる屈曲部１１を有する形状にしても良い。
すなわち、前記台板１０の屈曲部１１を、側板４を下方から支持する水平な縁部材と、軸受台２の下側に位置して前記縁部材よりも下方に位置する水平な平板部材と、これら縁部材と平板部材とを互いに連結するように傾斜状態に設けられた２組の傾斜部材と、から構成しても良い。そして、このような構成の底板５の屈曲部１１では、２組の傾斜部材より、軸受台２の下側に位置する平板部材を斜め上方から支持することができ、これにより前述したアーチ状の屈曲部１１と同様に、該平板部材付近の剛性を高めることができる。

また、上記実施形態では、底板５に凸状となるアーチ状の屈曲部１１を１つ設けた構成としたが、このような凸状は１つに限定されず複数であっても良い。また、凹状となる屈曲部１１の場合も、凹状部は１つに限定されず複数であっても良い。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

１エンジンフレーム
２軸受台
３隔壁
４側板
５底板
１０台板
１１屈曲部
１２縁部材
１３平板部材
１４傾斜部材
１５架構
１６雄ねじ
２０雌ねじ部
Ｌシャフト軸線
ＣＢクランク軸受

Claims

クランクシャフトのクランク軸受を下方から支持する軸受台と、該軸受台に連結される隔壁を側方から囲む側板と、該軸受台に連結される隔壁を下方から囲む底板とが一体固定された台板を有するエンジンフレームであって、
前記台板の底板は、前記クランクシャフトの側へ凸状又は凹状となる屈曲部を有することを特徴とするエンジンフレーム。
前記底板の屈曲部は、水平に設けられて前記側板を下方から支持する縁部材と、前記軸受台の下側に水平に位置して前記縁部材よりも上方又は下方に位置する水平な平板部材と、これら縁部材と平板部材とを互いに連結するように傾斜状態に設けられた傾斜部材と、からなることを特徴とする請求項１に記載のエンジンフレーム。
前記クランク軸受を受ける前記軸受台上には、前記台板の上方から前記クランク軸受を覆う架構と連結する雄ねじがねじ込まれる肉厚の雌ねじ部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載のエンジンフレーム。