JP2018159413A

JP2018159413A - 内燃機関のクランク軸構造

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Publication number: JP2018159413A
Application number: JP2017056169A
Authority: JP
Inventors: 伊藤　克彦; Katsuhiko Ito; 克彦伊藤; 克博久保; Katsuhiro Kubo; 識成田; Satoru Narita; 石坂　孝史; Takashi Ishizaka; 孝史石坂
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2017-03-22
Filing date: 2017-03-22
Publication date: 2018-10-11
Anticipated expiration: 2037-03-22
Also published as: JP6788534B2

Abstract

【課題】軸受許容荷重が増加、寿命が向上し生産性が向上する内燃機関のクランク軸構造。【解決手段】バランスウエイト部75Ｒ,75Ｌを有する円環部74Ｒ,74Ｌと軸部76Ｒ,76Ｌとの一体成形の一対のクランク部品73Ｒ,73Ｌが、コンロッド45を挟んで一体化された内燃機関のクランク軸構造において、コンロッドは大端孔部45ａにメタルすべり軸受によるクランクピン軸受45ｂを有し、一方のクランク部品は一体成形されクランクピン72を有し、クランクピンの外周面72ａaは加工仕上げされた平滑面とされ、一方のクランク部品において円環部のクランクピンとの接続部に円筒状補強部77を備え、その表面77ａがバランスウエイト部の表面75Ｒaよりクランクピン側に位置し、クランクピンの端面72ｂと円環部の外端面74Ｒaとにクランクピンと同心の加工用センタ穴78を備え、他方のクランク部品にクランクピンの先端が圧入結合された。【選択図】図５

Description

本発明は、軸受許容荷重の増加、寿命向上が図られた内燃機関のクランク軸構造に関する。

クランク軸のコンロッド結合部のクランク軸方向両側がボールベアリングでクランクケースに支持され、コンロッド大端部はローラーベアリングを介してクランクピンに結合された従来の内燃機関のクランク軸構造が、例えば下記特許文献１に示されている。しかしながら、さらに軸受許容荷重の増加、寿命向上を図るとともに生産性を向上させることが望まれていた。

特開２００４−０５２９０８号公報（図３、図４）

本発明は、上記従来技術に鑑みなされたものであり、軸強度を増すとともに、軸受許容荷重の増加、寿命向上を図り、生産性を向上させることができる内燃機関のクランク軸構造を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、バランスウエイト部を有する円環部と軸部との一体成形の、クランク軸方向で一対となるクランク部品が、コンロッドを挟んで結合されて一体化した組立て式の内燃機関のクランク軸構造において、
前記コンロッドは、前記クランク軸に結合される円環状の大端孔部を有し、同大端孔部内部にメタルすべり軸受で構成されたクランクピン軸受が設けられるとともに、前記一対のクランク部品の一方のクランク部品は、他方の前記クランク部品へ向けて一体成形で延出するクランクピンを有し、前記大端孔部のメタルすべり軸受と接する前記クランクピンの外周面は加工仕上げされた平滑面とされ、一方の前記クランク部品において、前記円環部の前記クランクピンとの接続部に円筒状補強部を備え、そのクランクピン側表面のクランク軸方向位置が、前記バランスウエイト部のクランクピン側表面のクランク軸方向位置よりクランクピン側に位置し、前記クランクピンのクランク軸方向端面とその反対向きの前記円環部のクランク軸方向外端面とにそれぞれ前記クランクピンの軸心と同心の加工用センタ穴を備え、他方の前記クランク部品に、前記クランクピンの先端が圧入結合され、一方と他方の前記クランク部品の前記軸部の軸心が一致していることを特徴とする内燃機関のクランク軸構造である。

上記構成によれば、クランク軸方向で一対となるクランク部品からなる組み立て式の内燃機関のクランク軸構造において、クランクピンを一方のクランク部品に一体に成形して軸強度を増しながら、一方のクランク部品においてバランスウエイト部が、円環部のクランクピンとの接続部に設けられた円筒状補強部よりクランクピン側に位置しないので、クランクピンのクランク軸方向端面とその反対向きの円環部のクランク軸方向外端面の加工用センター穴を用いて、クランクピンの平滑面加工仕上げがバランスウエイト部との干渉なく容易となり、クランクピンの加工性を高めることができて、生産性と軸受耐久性を高めることができ、コンロッドの大端孔部のクランクピン軸受としてメタルすべり軸受けを設けたことにより、軸受寿命が向上し、内燃機関の駆動音を低減し、内燃機関の性能を高めることができる。

前記構成において、
前記一対のクランク部品はそれぞれ前記軸部に、クランクケース部に設けられた主軸受で支持される円筒部を備え、前記一方のクランク部品の前記円筒部の外周と前記クランクピンの外周とを接続する給油孔を備え、クランク軸方向視で、前記クランクピンの軸心と前記円筒部の軸心を結ぶ仮想線に対して、前記給油孔の軸線が直線状に交差するように構成してもよい。
その構成によれば、
給油孔とクランクピンの基端隅部との距離、給油孔と一方のクランク部品の加工センタ穴との距離を確保しながら、給油孔を直線状にして加工工数を削減し、クランク軸垂直方向視で給油孔を傾けることで、クランクピンの外周における給油孔の開口位置を、コンロッドの大端孔部中央により近付けて、給油性を向上しながら、コンロッドから受ける爆発圧力の最大域を避ける位置とすることができる。

前記構成において、
前記クランクピンは、中実の棒状ピン部からなるように構成してもよい。
その構成によれば、
他方のクランク部品へのクランクピンの圧入に伴うクランクピンの変形を防止でき、結合するコンロッドの大端孔部のメタルすべり軸受で構成されたクランクピン軸受とクランクピンとのクリアランス変化を防止して、軸受寿命をより延ばすことができる。

前記構成において、
前記クランク軸は、前記一対のクランク部品の各円筒部がそれぞれ前記クランクケース部の軸受ボス部に設けられた前記主軸受により支持され、同主軸受はメタルすべり軸受で構成され、前記一対のクランク部品のそれぞれの前記円筒部より軸端側の前記軸部には、ベルト式無段変速機の駆動プーリと、ＡＣ発電機とが、振り分けて支持されるように構成してもよい。
その構成によれば、
クランク軸を、メタルすべり軸受で構成される主軸受で支持したことにより、主軸受の寿命が増し、内燃機関の駆動音が低減し、内燃機関の性能が高まるとともに、ベルト式無段変速機の駆動プーリとＡＣ発電機とを、バランスよく支持することができ、鞍乗型車両用の内燃機関のクランク軸構造として好適となる。

前記構成において、
前記ＡＣ発電機は、前記クランクピンを一体に備える一方の前記クランク部品に支持されるように構成するとよい。
その構成によれば、
クランクピンの先端が圧入される他方のクランク部品の圧入部を、ＡＣ発電機のアウターロータの振動から離すことができ、圧入部に対する影響と負荷を低減でき、クランク軸の耐久性を増すことができる。

本発明の内燃機関のクランク軸構造によれば、
クランク軸方向で一対となるクランク部品からなる組み立て式の内燃機関のクランク軸構造において、クランクピンを一方のクランク部品に一体に成形して軸強度を増しながら、一方のクランク部品においてバランスウエイト部が、円環部のクランクピンとの接続部に設けられた円筒状補強部よりクランクピン側に位置しないので、クランクピンのクランク軸方向端面とその反対向きの円環部のクランク軸方向外端面の加工用センター穴を用いて、クランクピンの平滑面加工仕上げがバランスウエイト部との干渉なく容易となり、クランクピンの加工性を高めることができて、生産性と軸受耐久性を高めることができ、コンロッドの大端孔部のクランクピン軸受としてメタルすべり軸受けを設けたことにより、軸受寿命が向上し、内燃機関の駆動音を低減し、内燃機関の性能を高めることができる。

本発明の一実施形態に係る内燃機関のクランク軸構造を備えた自動二輪車の左側面概要図である。図１中のパワーユニットを取出して示し、一部断面とする右側面図である。図２中ＩＩＩ−ＩＩＩ矢視による、パワーユニットの要部断面展開図である。図２中ＩＶ−ＩＶ矢視による、パワーユニット３のクランク軸を通る立面断面図である。 (ａ)部は、図３中のクランク軸とコンロッドとを取出して示す、クランク軸の軸心に沿った縦断面図である。（ｂ）部は（ａ）部中ｂ−ｂ矢視による右面図である。図５中(ａ)部の右クランク部品を同じ配向で示す縦断面図である。図６は、図７中ＶＩ−ＶＩ矢視に相当するが、給油孔の断面は概ね図７中ＶＩ′―ＶＩ′矢視による。図６中ＶＩＩ−ＶＩＩ矢視による、右クランク部品の左面図であり、右クランク部品を右向きのクランク軸方向視で示す。図７中ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視による、右クランク部品の平面断面図である。

図１から図８に基づき、本発明の一実施形態に係る内燃機関のクランク軸構造につき説明する。
なお、本明細書の説明および特許請求の範囲における前後左右上下等の向きは、本実施形態に係る内燃機関のクランク軸構造を備えた内燃機関を、車両に搭載した状態での車両の向きに従うものとする。本実施形態において車両は鞍乗型車両であり、具体的にはスクータ型自動二輪車（以下、単に「自動二輪車」という）である。
また、図中矢印ＦＲは車両前方を、ＬＨは車両左方を、ＲＨは車両右方を、ＵＰは車両上方を、それぞれ示す。

図１から図８は、本発明の一実施形態に係るものであり、図１に、本実施形態の自動二輪車１の左側面概要を示す。
本実施形態の自動二輪車１においては、車体前部１Ａと車体後部１Ｂとが、低いフロア部１Ｃを介して連結されており、車体の骨格をなす車体フレーム２は、概ねダウンチューブ21とメインパイプ22とからなる。
すなわち車体前部１Ａのヘッドパイプ20からダウンチューブ21が下方へ延出し、ダウンチューブ21は下端で水平に屈曲してフロア部１Ｃの下方を後方へ延び、その後端において車幅方向に配向した連結フレーム23を介して左右一対のメインパイプ22が連結され、メインパイプ22は同連結部から後方斜め上に延びた傾斜部22ａを形成し、傾斜部22ａの上部がさらに屈曲して後方に略水平に延びた水平部22ｂを形成している。

一対のメインパイプ22の間には前後に収納ボックス11と燃料タンク12が支持され、収納ボックス11と燃料タンク12の上方は乗員シート13が覆って配置されている。
一方車体前部１Ａにおいては、ヘッドパイプ20に軸支されて上方にハンドル14が設けられ、下方にフロントフォーク15が延びてその下端に前輪16が軸支されている。
メインパイプ22の前端部に支持ブラケット24が後方に向けて突設され、支持ブラケット24にリンク部材25を介してパワーユニット３が上下揺動可能に連結支持される。

車体前部１Ａでは、ヘッドパイプ20およびダウンチューブ21の上下指向部がフロントカバー１ａとレッグシールド１ｂにより前後から覆われ、フロア部１Ｃは、ダウンチューブ21の前後指向部がフロアカバー１ｃにより覆われ、車体後部１Ｂは、メインパイプ22がボデイカバー１ｄにより左右および後方が覆われる。

図２は、図１中のパワーユニット３を取出して示し、一部断面とする右側面図である。
図２に示すように、パワーユニット３は、その前部が単気筒４ストロークサイクルの水冷式ＳＯＨＣ型の内燃機関４であり、シリンダのシリンダ軸線Ｘを略水平に近い状態にまで大きく前傾した姿勢にあって、そのユニットケース30の下端から前方に突出したハンガーアーム32の端部が前記リンク部材25にピボット軸26を介して連結されている。

パワーユニット３は、内燃機関４から後方にかけてベルト式無段変速機５が構成され、その後部に設けられた減速ギヤ機構51の出力軸である後車軸51ａに後輪17が設けられている。
減速機構51のあるパワーユニット３の後部と、メインパイプ22後部の水平部22ｂとの間にリヤクッション18が介装されている。

内燃機関４は、ユニットケース30にクランク軸71を車幅方向、すなわち左右方向に指向させて回転自在に支持し、ユニットケース30から前方に、シリンダブロック41、シリンダヘッド42、ヘッドカバー43が順次重ねられてシリンダ軸線Ｘを大きく略水平に近く前傾して締結されている。
なお、図２においては、ユニットケース30においてベルト式無段変速機５を収容する伝動ケースとなる左ユニットケース30Ｌが示されるが、ベルト式無段変速機５自体は左ユニットケース30Ｌ内部に収納され図示されていない（図３参照）。

パワーユニット３の上部では、内燃機関４の大きく前傾したシリンダヘッド42の上部の吸気ポート65入口から吸気管61が延出して後方に湾曲し、吸気管61に接続されたスロットルボディ62がシリンダブロック41の上方に位置し、スロットルボディ62に連結される図示しないエアクリーナ63（図１参照）がベルト式無段変速機５の上方に配設されている。吸気管61には吸気ポート65に向けて燃料を噴射するインジェクタ64が装着されている。
また、シリンダヘッド42の下部の排気ポート66出口から下方に延出した図示されない排気管が、後方へ屈曲し右側に偏って後方に延びて後輪17の右側の図示されないマフラに接続される。

図３は、図２中ＩＩＩ−ＩＩＩ矢視による、パワーユニット３の要部断面展開図であり、内燃機関４の部分を主に示す。
内燃機関４は、シリンダブロック41のシリンダライナ41ａ内を往復動するピストン44とクランク軸71のクランクピン72とをコネクティングロッド（以下、単に「コンロッド」という）45が連結している。
シリンダヘッド42には、ピストン44の頂面と相対して燃焼室40が形成されている。

ユニットケース30は、左右割りの左ユニットケース30Ｌと右ユニットケース30Ｒとを合体して構成されるもので、右ユニットケース30Ｒは、クランクケース部35の右半体をなし、左ユニットケース30Ｌは、前部がクランクケース部35の左半体をなすとともに、後方に膨出して前後に長尺のベルト式無段変速機５を収容する伝動ケース52を兼ねる。
伝動ケース52（左ユニットケース30Ｌ）の前後長尺の左側開放面は、伝動ケースカバー52ａにより覆われ、内部にベルト式無段変速機５が収納される変速室50が形成される。後部の右側開放面は減速ギヤカバー58（図２参照）により覆われ、内部に減速ギヤ機構51が収納される。

図３に示されるように、左ユニットケース30Ｌの前部と右ユニットケース30Ｒとの合体によるクランクケース部35内には、クランク軸71が左、右ユニットケース30Ｌ、30Ｒに形成されたクランクケース部35の左、右の側壁35ａに左右の主軸受36Ｌ、36Ｒで回転自在に支持されるが、左、右の主軸受36Ｌ、36Ｒは、ともにメタルすべり軸受で構成されている。
クランク軸71の左右水平方向に延びた外側軸部のうち右外側軸部71Ｒにはカムチェーン駆動スプロケット46とオイルポンプ駆動ギヤ47が嵌着されるとともに、右端にＡＣ発電機48が設けられ、左外側軸部71Ｌにはベルト式無段変速機５の遠心ウエイト53と駆動プーリ54が設けられる。

本内燃機関４は、ＳＯＨＣ型式の２バルブシステムを採用しており、シリンダヘッド42内にカムシャフト91等からなる動弁機構９が設けられている。
なお、動弁機構９を覆うように、シリンダヘッド42にはヘッドカバー43が重ねられて被せられる。
ヘッドカバー43内の動弁機構９に動力伝達を行うカムチェーン92がカムシャフト91とクランク軸71との間に架設されており、そのためのカムチェーン室49が、右ユニットケース30Ｒ、シリンダブロック41、シリンダヘッド42に連通して設けられている（図２参照）。

すなわち左右水平方向に指向したカムシャフト91の右端に嵌着されたカムチェーン被動スプロケット93と、クランク軸71に嵌着されたカムチェーン駆動スプロケット46との間にカムチェーン92が、カムチェーン室49内を通って架渡され、クランク軸71の１／２の回転速度でカムシャフト91が同期して回転駆動される。
一方、シリンダヘッド42においてカムチェーン室49と反対側（左側）から燃焼室40に向かって点火プラグ40ａが嵌挿されている。

パワーユニット３の左側のベルト式無段変速機５は、駆動プーリ54と図示しない被動プーリとにＶベルト55が掛け渡されてクランク軸71からの動力が伝達されるもので、機関回転数に応じて遠心ウエイト53により駆動プーリ54におけるＶベルト55の巻掛け径が変化し、これに伴い同時に被動プーリにおける巻掛け径が変化することにより変速比が自動的に変更されて無段変速されるものであって、さらに、減速ギヤ機構51によって減速されて後車軸51ａに回転動力が伝達され、後輪17が駆動される（図２参照）。
本実施形態におけるベルト式無段変速機５と減速ギヤ機構51からなる変速伝動機構自体は、従来広く公知のものであり、以下、変速伝動機構の詳細な説明は省略する。

図４は、図２中ＩＶ−ＩＶ矢視による、パワーユニット３のクランク軸71を通る立面断面図である。図４に示されるように、クランク軸71の下方には、オイルポンプ駆動ギヤ47と噛合し駆動されるオイルポンプ被動ギヤ82により回転するオイルポンプ８が設けられている（図２参照）。
ユニットケース30の底部にはオイル溜め83が設けられており、オイル溜め83からオイルフィルタ84を通ったオイルは、オイル吸入路85を経由して、オイルポンプ８の吸入ポート
86に吸入され、吐出ポート87から吐出したオイルは図示しない給油路を通り、所定の潤滑個所、冷却個所に供給される。

以上のような本実施形態のパワーユニット３の内燃機関４において、クランク軸71は、図３中のクランク軸71とコンロッド45とを取出してクランク軸71の軸心Ｃに沿った縦断面を示す図５に示されるように、クランク軸71方向で一対となる２つのクランク部品73Ｒ、73Ｌがそれぞれ、バランスウエイト部75Ｒ、75Ｌを有する円環部74Ｒ、74Ｌと、軸部76Ｒ、76Ｌとを一体にして成形され、両クランク部品73Ｒ、73Ｌがコンロッド45を挟んで結合されて一体化された、組立て式の構造を有している。
また、図６は、図５中(ａ)部の右クランク部品73Ｒを同じ配向で示す縦断面図であり、図７中ＶＩ−ＶＩ矢視に相当するが、給油孔88の断面は概ね図７中ＶＩ′―ＶＩ′矢視による。
図７は、図６中ＶＩＩ−ＶＩＩ矢視による、右クランク部品73Ｒの左面図であり、右クランク部品73Ｒを右向きのクランク軸方向視で示す。
図８は図７中ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視による、右クランク部品73Ｒの平面断面図である。

一対のクランク部品73Ｒ、73Ｌの一方のクランク部品、すなわち本実施形態において右クランク部品73Ｒは、他方のクランク部品、すなわち本実施形態において左クランク部品73Ｌへ向けて延出するクランクピン72が円環部74Ｒから一体に成形されている。
また、左クランク部品73Ｌ（本発明における「他方のクランク部品」）の円環部74Ｌには、クランクピン72の先端を嵌入させる嵌入孔74Ｌaが穿設されており、右クランク部品73Ｒと左クランク部品73Ｌの軸部76Ｒ、76Ｌの軸心76ｘを一致させた位置において、右クランク部品73Ｒ（本発明における「一方のクランク部品」）の円環部74Ｒに一体成形されたクランクピン72の先端が、コンロッド45の大端孔部45ａを挿通して挟んだうえで、左クランク部品73Ｌの円環部74Ｌの嵌入孔74Ｌaに圧入結合されて、クランク軸71が形成されている。
そのためクランクピン72が右クランク部品73Ｒに一体に成形されて嵌合部が減じ軸強度が増し、組み立て工数が減じている。なお、軸部76Ｒ、76Ｌの軸心76ｘは、クランク軸71の組み立て後には、クランク軸71の軸心Ｃと一致する。

また、クランク軸71に結合されるコンロッド45の大端孔部45ａの内部には、メタルすべり軸受で構成されたクランクピン軸受45ｂが設けられ、クランクピン軸受45ｂをなすメタルすべり軸受と接するクランクピン72の外周面72aaは平滑面に加工仕上げされている。
右クランク部品73Ｒの円環部74Ｒのクランクピン72との接続部には円筒状補強部77が形成され、図６に示されるように、円筒状補強部77のクランクピン側表面77ａのクランク軸方向位置Ａが、バランスウエイト部75Ｒのクランクピン側表面75Ｒａのクランク軸方向位置Ｂより、図示ｄだけ、クランクピン72側に形成されている。また、クランクピン72のクランク軸方向端面72ｂとその反対向きの円環部74Ｒのクランク軸方向外端面74Ｒaとに、夫々クランクピン72の軸心Ｐと同心の加工用センタ穴78が形成されている。

そのように、クランクピン72が右クランク部品73Ｒに一体に成形されその外周面72aaは平滑面に加工仕上げされるが、右クランク部品73Ｒにおいてバランスウエイト部75Ｒが、円環部74Ｒのクランクピン72との接続部に設けられた円筒状補強部77よりクランクピン72側に位置しないので、クランクピン72のクランク軸方向端面72ｂとその反対向きの円環部74Ｒのクランク軸方向外端面74Ｒaの加工用センター穴78を用いて、クランクピン72の平滑面加工仕上げをすることが、バランスウエイト部75Ｒとの干渉なく行えて容易となり、クランクピン72の加工性を高めることができて、生産性と軸受耐久性を高めることができるものとなっている。
また、コンロッド45の大端孔部45ａのクランクピン軸受45ｂとしてメタルすべり軸受を設けたことにより、クランクピン軸受45ｂの軸受寿命が向上し、内燃機関４の駆動音を低減し、内燃機関４の性能を高めることができるものとなっている。

図５に示されるように、一対のクランク部品73Ｒ、73Ｌはそれぞれ軸部76Ｒ、76Ｌに、クランクケース部35に設けられた主軸受36Ｒ、36Ｌで支持される円筒部79Ｒ、79Ｌを備え、右クランク部品73Ｒの円筒部79Ｒの外周79Ｒaとクランクピン72の外周72ａとは、給油孔88で接続されている。

図３に示されるように、主軸受36Ｒ、36Ｌはメタルすべり軸受で構成されており、クランクケース部35の軸受ボス部37に取付けられ、オイルポンプ８から図示しない給油経路を経て軸受ボス部37の給油路89から、円筒部79Ｒ、79Ｌの外周79Ｒa、79Ｌaにオイルが供給され、メタルすべり軸受で構成された主軸受36Ｒ、36Ｌの潤滑を行う。
この時、右の円筒部79Ｒの外周79Ｒaに供給されたオイルは、給油孔88を通って、クランクピン72の外周72ａへも供給され、メタルすべり軸受で構成されたクランクピン軸受45ｂが潤滑される。
メタルすべり軸受は一般に好ましいオイル潤滑を要する。本実施形態においては、図４にオイルポンプ８、オイルフィルタ84およびそれらの関連構成の一例を示したが、それらに限定されることなく、求めるオイルの仕様、内燃機関４の構造等によって、オイルポンプ、オイルフィルタ、給油経路等は適宜の仕様、構成、配置によるものであってよい。

図７に示されるように、クランク軸方向視で、クランクピン72の軸心Ｐと円筒部の軸心、すなわちクランク軸71の軸心Ｃを結ぶ仮想線Ｌに対して、給油孔88はその軸線Ｋが直線状に交差して形成されている。
そのように、給油孔88を交差して設けることで、給油孔88とクランクピン72の基端隅部72ｃとの距離ｅ、給油孔88と右クランク軸部品73Ｒの加工センタ穴73Ｒaとの距離ｆ等を確保しながら、給油孔88を直線状にして加工工数を削減し、図６、図８に示すように、クランク軸垂直方向視で給油孔88を傾けることが容易にできて、クランクピン72の外周72ａにおける給油孔88の開口位置を、コンロッド45の大端孔部45ａの中央により近付けて、給油性を向上しながら、図７に示すように、コンロッド45から受ける爆発力の最大域Ｍを避ける位置とすることができる。
すなわち、クランクピン72の軸心Ｐとクランク軸71の軸心Ｃとの間で上記の仮想線Ｌと給油孔88の軸線Ｋが交差することで、給油孔88と、クランク軸ピン72の軸心Ｐおよびクランク軸71の軸心Ｃとのクリアランスを確保している。

また、クランクピン72は、中実の棒状ピン部からなっており、左クランク部品73Ｌへのクランクピン72の圧入に伴うクランクピン72の変形を防止でき、結合するコンロッド45の大端孔部45ａのメタルすべり軸受で構成されたクランクピン軸受45ｂとクランクピン72とのクリアランス変化を防止して、クランクピン軸受45ｂの軸受寿命をより延ばすことができるものとしている。

一方、図３に示されるように、クランク軸71は、クランク軸71を構成する一対のクランク部品73Ｒ、73Ｌの各円筒部79Ｒ、79Ｌがそれぞれ、クランクケース部35の軸受ボス部37に設けられた主軸受36Ｒ、36Ｌにより支持されていおり、主軸受36Ｒ、36Ｌはメタルすべり軸受で構成されている。
そして、一対のクランク部品73Ｒ、73Ｌの、それぞれの円筒部79Ｒ、79Ｌより軸端側の右の軸部76Ｒ、すなわちクランク軸71の右外側軸部71ＲにはＡＣ発電機48が、左の軸部76Ｌ、すなわちクランク軸71の左外側軸部71Ｌにはベルト式無段変速機５の駆動プーリ54が、振り分けて支持されている。

本実施形態のものは、上記のように、クランク軸71を、メタルすべり軸受で構成される主軸受36Ｒ、36Ｌで支持したことにより、主軸受36Ｒ、36Ｌの寿命が増し、内燃機関４の駆動音が低減し、内燃機関４の性能が高まるとともに、ベルト式無段変速機５の駆動プーリ54とＡＣ発電機48とを、バランスよく支持することができ、自動二輪車１等の鞍乗型車両用の内燃機関４のクランク軸構造として好適なものとなっている。

しかも、ＡＣ発電機48は、クランクピン72を一体に備える一方のクランク部品、すなわち本実施形態では右クランク部品73Ｒに支持されたので、クランクピン72の先端が圧入される他方のクランク部品、すなわち本実施形態では左クランク部品72Ｌの圧入部となる嵌入孔74Ｌaを、ＡＣ発電機48のアウターロータ48ａの振動から離すことができ、嵌入孔74Ｌaに対する影響と負荷を低減でき、クランク軸71の耐久性を増すようになっている。

以上、本発明の一実施形態につき説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能であり、本発明の要旨の範囲で、車両、内燃機関等が、多様な態様で実施されるものを含むことは勿論である。
なお、説明の便宜上、図示の実施形態の左右配置のものについて説明したが、左右配置の異なるものであっても、発明の要旨の範囲であれば本発明に含まれる。

１…自動二輪車、２…車体フレーム、３…パワーユニット、４……内燃機関、５…ベルト式無段変速機、８…オイルポンプ、30…ユニットケース、30Ｌ…左ユニットケース、30Ｒ…左ユニットケース、35…クランクケース部、35ａ…側壁、36Ｌ…主軸受、36Ｒ…主軸受、37…軸受ボス部、41…シリンダブロック、42…シリンダヘッド、43…ヘッドカバー、44…ピストン、45…コンロッド（コネクティングロッド）、45ａ…大端孔部、45ｂ…クランクピン軸受、47…オイルポンプ駆動ギヤ、48…ＡＣ発電機、48ａ…アウターロータ、54…駆動プーリ、71…クランク軸、71Ｌ…左外側軸部、71Ｒ…右外側軸部、72…クランクピン、72ａ…外周、72ａa…外周面、72ｂ…クランク軸方向端面、72ｃ…基端隅部、73Ｌ…左クランク部品（本発明における「他方のクランク部品」）、73Ｒ…右クランク部品（本発明における「一方のクランク部品」）、73Ｒa…加工用センタ穴、74Ｌ…（左の）円環部、74Ｌa…嵌入孔、74Ｒ…（右の）円環部、74Ｒa…クランク軸方向外端面、75Ｒ…（右の）バランスウエイト部、75Ｒa…クランクピン側表面、76Ｌ…（左の）軸部、76Ｒ…（右の）軸部、76ｘ…（軸部76Ｒ、76Ｌの）軸心、77…円筒状補強部、77ａ…クランクピン側表面、78…加工用センタ穴、79Ｌ…（左の）円筒部、79Ｌa…外周、79Ｒ…（右の）円筒部、79Ｒa…外周、82…オイルポンプ被動ギヤ、84…オイルフィルタ、88…給油孔、89…給油路、Ｘ…シリンダ軸線、Ｃ…（クランク軸71の、および円筒部79Ｒ,79Ｌの）軸心、Ｐ…（クランクピン72の）軸心、Ｋ…（給油孔88の）軸線、Ｌ…仮想線

Claims

バランスウエイト部(75Ｒ,75Ｌ)を有する円環部(74Ｒ,74Ｌ)と軸部(76Ｒ,76Ｌ)との一体成形の、クランク軸(71)方向で一対となるクランク部品(73Ｒ,73Ｌ)が、コンロッド(45)を挟んで結合されて一体化した組立て式の内燃機関(４)のクランク軸構造において、
前記コンロッド(45)は、前記クランク軸(71)に結合される円環状の大端孔部(45ａ)を有し、同大端孔部(45ａ)内部にメタルすべり軸受で構成されたクランクピン軸受(45ｂ)が設けられるとともに、前記一対のクランク部品(73Ｒ,73Ｌ)の一方のクランク部品(73Ｒ)は、他方の前記クランク部品(73Ｌ)へ向けて一体成形で延出するクランクピン(72)を有し、前記大端孔部(45ａ)のメタルすべり軸受と接する前記クランクピン(72)の外周面(72ａa)は加工仕上げされた平滑面とされ、
一方の前記クランク部品(73Ｒ)において、前記円環部(74Ｒ)の前記クランクピン(72)との接続部に円筒状補強部(77)を備え、そのクランクピン側表面(77ａ)のクランク軸方向位置が、前記バランスウエイト部(75Ｒ)のクランクピン側表面(75Ｒa)のクランク軸方向位置よりクランクピン(72)側に位置し、前記クランクピン(72)のクランク軸方向端面(72ｂ)とその反対向きの前記円環部(74Ｒ)のクランク軸方向外端面(74Ｒa)とにそれぞれ前記クランクピン(72)の軸心(Ｐ)と同心の加工用センタ穴(78)を備え、
他方の前記クランク部品(73Ｌ)に、前記クランクピン(72)の先端が圧入結合され、一方と他方の前記クランク部品(73Ｒ,73Ｌ)の前記軸部(76Ｒ,76Ｌ)の軸心(76ｘ)が一致していることを特徴とする内燃機関のクランク軸構造。
前記一対のクランク部品(73Ｒ,73Ｌ)はそれぞれ前記軸部(76Ｒ,76Ｌ)に、クランクケース部(35)に設けられた主軸受(36Ｒ,36Ｌ)で支持される円筒部(79Ｒ,79Ｌ)を備え、前記一方のクランク部品(73Ｒ)の前記円筒部(79Ｒ)の外周(79Ｒa)と前記クランクピン(72)の外周(72ａ)とを接続する給油孔(88)を備え、
クランク軸方向視で、前記クランクピン(72)の軸心(Ｐ)と前記円筒部(79Ｒ)の軸心(Ｃ)を結ぶ仮想線(Ｌ)に対して、前記給油孔(88)の軸線(Ｋ)が直線状に交差することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のクランク軸構造。
前記クランクピン(72)は、中実の棒状ピン部からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関のクランク軸構造。
前記クランク軸(71)は、前記一対のクランク部品(73Ｒ,73Ｌ)の各円筒部(79Ｒ,79Ｌ)がそれぞれ前記クランクケース部(35)の軸受ボス部(37)に設けられた前記主軸受(36Ｒ,36Ｌ)により支持され、同主軸受(36Ｒ,36Ｌ)はメタルすべり軸受で構成され、前記一対のクランク部品(73Ｒ,73Ｌ)のそれぞれの前記円筒部(79Ｒ,79Ｌ)より軸端側の前記軸部(76Ｒ,76Ｌ)には、ベルト式無段変速機(５)の駆動プーリ(54)と、ＡＣ発電機(48)とが、振り分けて支持されたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の内燃機関のクランク軸構造。
前記ＡＣ発電機(48)は、前記クランクピン(72)を一体に備える一方の前記クランク部品(73Ｒ)に支持されたことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関のクランク軸構造。