JP2024005736A - Crank shaft support structure - Google Patents

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多聞 田中
Tamon Tanaka
純也 猪飼
Junya Igai
恭太 井上
Kyota Inoue
貴巳 田中
Takami Tanaka
和幸 中馬
Kazuyuki Chuma
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a crank shaft support structure capable of constituting a beam-integrated bearing cap without increasing the size of a crank case with further structural improvements, to improve strength and rigidity of a crank case.
SOLUTION: A crank shaft support structure is provided with a bearing cap body B in which a plurality of bearing caps 18 for pivotally supporting a crank shaft 5 at a lower part of a cylinder block 1 is integrated with a beam 19 extending in an axial core P direction of the crank shaft 5. The beam 19 is configured to have a cross section along or similar to a cross-sectional shape of a gap S, where the gap S is an outside region of a rotational trajectory t of the crank shaft 5 and an inside region of a lower crank case 1C assembled under the cylinder block 1.
SELECTED DRAWING: Figure 5
COPYRIGHT: (C)2024,JPO&INPIT

Description

本発明は、クランク軸の軸受を下方から支えるベアリングキャップが装備されたエンジンのクランク軸支持構造に関するものである。 The present invention relates to a crankshaft support structure for an engine equipped with a bearing cap that supports a crankshaft bearing from below.

一般に、産業用や自動車用などのエンジンにおいては、特許文献1に開示されるように、シリンダ部とクランクケース部とが一体化された形状のシリンダブロックが用いられ、シリンダブロックの下部、即ちクランクケース部に設けられるクランク軸は、クランクケース部の上部に加工されるジャーナル部と、クランクケース部の中央下面に組付けられるベアリングキャップとによって軸支されている。 Generally, in industrial and automobile engines, a cylinder block is used in which a cylinder part and a crankcase part are integrated, as disclosed in Patent Document 1, and the lower part of the cylinder block, that is, the crankcase part, is used. The crankshaft provided in the case part is pivotally supported by a journal part machined into the upper part of the crankcase part and a bearing cap assembled to the central lower surface of the crankcase part.

例えば、農用トラクタに搭載されることを前提とした多気筒ディーゼルエンジンでは、クランクケース部(シリンダブロックの下部)がトラクタの機体フレームを兼ねる構造とされることが多いため(特許文献1など)、クランクケース部には強度や剛性が求められる。即ち、機体フレームを兼ねるクランクケース部とする場合は、図7(B)に示される略図のように、十分な強度・剛性が出せるように、下部クランクケース57を設ける構成を採ることが多い。 For example, in multi-cylinder diesel engines that are intended to be mounted on agricultural tractors, the crankcase section (lower part of the cylinder block) is often structured to also serve as the body frame of the tractor (see Patent Document 1, etc.). The crankcase section requires strength and rigidity. That is, when using a crankcase portion that also serves as the fuselage frame, a lower crankcase 57 is often provided in order to provide sufficient strength and rigidity, as shown in the schematic diagram in FIG. 7(B).

図7(B)において、51はシリンダブロック、51Aはシリンダ部、51Bはクランクケース部、52はピストン、53はコネクティングロッド、54はクランク軸であり、クランクケース部51Bの中央下面に、クランク軸54を軸支するためのベアリングキャップ55がボルト56止めされている。そして、クランクケース部51Bの左右両端部の下面に、ベアリングキャップ55を覆うように無蓋箱状の(凹状の)下部クランクケース57がボルト止めにより組付けられている。 In FIG. 7(B), 51 is a cylinder block, 51A is a cylinder part, 51B is a crankcase part, 52 is a piston, 53 is a connecting rod, and 54 is a crankshaft. A bearing cap 55 for supporting the shaft 54 is fixed with a bolt 56. An open box-shaped (concave) lower crankcase 57 is attached to the lower surface of both left and right ends of the crankcase portion 51B by bolts so as to cover the bearing cap 55.

つまり、強度部材である下部クランクケース57をクランクケース部51Bの下に組付けて一体化させる構造とすることにより、機体フレームの機能が出せるように、クランクケース部kとしての強度・剛性を高める構成とされていた。 In other words, by assembling and integrating the lower crankcase 57, which is a strength member, under the crankcase part 51B, the strength and rigidity of the crankcase part k is increased so that it can function as the fuselage frame. It was said to be a composition.

特開2021-085356号公報JP2021-085356A 特開2018-184171号公報Japanese Patent Application Publication No. 2018-184171

仕様変更や新規開発などにおいて、従来構造を保ったままエンジンの出力アップを図る場合、燃焼荷重の増大(爆発圧力の増大)によってベアリングキャップへの負担(挙動)が大きくなるため、何らかの対策が必要になってきた。対策としては、ベアリングキャップを下部クランクケースに一体化させる案や、ベアリングキャップへビームを追加する案が考えられる。 When increasing engine output while maintaining the conventional structure due to specification changes or new development, the burden (behavior) on the bearing cap increases due to the increase in combustion load (increase in explosion pressure), so some kind of countermeasure is required. It has become. Possible countermeasures include integrating the bearing cap into the lower crankcase or adding a beam to the bearing cap.

前者の案(ベアリングキャップと下部クランクケースの一体化)は、大がかりでコスト負担が大きく、実現が非常には困難であるため、後者の案が現実的である。しかしながら、コスト上の利点があるビーム追加手段を採る場合、ベアリングキャップは下部クランクケースに隙間少なく覆われているため、下部クランクケースやクランクケース部を大型化することなく新たにビームを設けることも簡単ではない〔図7(B)参照〕。 The former plan (integrating the bearing cap and the lower crankcase) is large-scale and costly, and is extremely difficult to realize, so the latter plan is more realistic. However, when adding a beam, which has a cost advantage, the bearing cap is covered with the lower crankcase with little clearance, so it is possible to add a new beam without increasing the size of the lower crankcase or crankcase section. It is not easy [see Figure 7(B)].

以上の実情に鑑みることにより、本発明の目的は、前記2つの案のうち、コスト的に有利な後者(ビームの追加)の案に着目し、さらなる構造工夫により、クランクケースを大型化することなくビームが一体化されたベアリングキャップ体を構成できるようにして、クランクケースとしての強度・剛性の向上が図れるクランク軸支持構造を提供する点にある。 In view of the above circumstances, the purpose of the present invention is to focus on the latter option (addition of a beam) which is more cost-effective out of the above two options, and to increase the size of the crankcase through further structural innovation. An object of the present invention is to provide a crankshaft support structure that can improve the strength and rigidity of a crankcase by making it possible to construct a bearing cap body with an integrated beam.

本発明は、クランク軸支持構造において、
クランク軸をシリンダブロックの下部に軸支する複数のベアリングキャップを、前記クランク軸の軸心方向に延びるビームで一体化してなるベアリングキャップ体が設けられ、
前記ビームは、前記クランク軸の回転軌跡の外側領域で、かつ、前記シリンダブロックの下に組付けられる下部クランクケースの内側領域となる空隙箇所に、前記空隙箇所の断面形状と相似又は似た形状の断面を有する状態に構成されていることを特徴とする。
The present invention provides a crankshaft support structure including:
A bearing cap body is provided in which a plurality of bearing caps that pivotally support a crankshaft at a lower part of a cylinder block are integrated with a beam extending in the axial direction of the crankshaft,
The beam has a shape similar to or similar to the cross-sectional shape of the gap, which is an area outside the rotation locus of the crankshaft and an inside area of the lower crankcase assembled under the cylinder block. It is characterized by being configured to have a cross section of .

この場合、前記ビームにおける前記クランク軸の最大回転軌跡に対応するピーク箇所は、前記最大回転軌跡に近接する径内面を有する断面形状に設定されていると好都合である。その他の本発明については、特許請求の範囲の請求項3~5を参照のこと。 In this case, it is advantageous that the peak portion of the beam corresponding to the maximum rotation locus of the crankshaft is set to have a cross-sectional shape having an inner diameter close to the maximum rotation locus. For other aspects of the present invention, please refer to claims 3 to 5 of the claims.

本発明によれば、クランク軸の回転軌跡(大端部やカウンタウェイトの回転軌跡)とベアリングキャップのボルト座面と下部クランクケースで覆われた三角部(空隙箇所)にビームを設置し、ベアリングキャップとビームとを繋いでベアリングキャップ体を構成してある。ビームは、空隙箇所の断面形状に沿った又は似た形状の断面を有するので、下部クランクケースを変えないでも、従来よりも大きな断面積をとることができる。 According to the present invention, beams are installed in the rotation locus of the crankshaft (rotation locus of the big end and counterweight), the bolt seating surface of the bearing cap, and the triangular part (gap area) covered by the lower crankcase, and the bearing A bearing cap body is constructed by connecting the cap and the beam. Since the beam has a cross-sectional shape that follows or is similar to the cross-sectional shape of the gap, it is possible to have a larger cross-sectional area than before without changing the lower crankcase.

従って、ビームの追加により、互いにベアリングキャップが独立していた従来では4本のボルトで負担していた燃焼荷重を、隣のベアリングキャップのボルトでも負担でき、ベアリングキャップの挙動を小さくできて、振動・騒音の悪化が抑制できる。 Therefore, by adding a beam, the combustion load that was borne by four bolts in the past when the bearing caps were independent from each other can now be borne by the bolts of the adjacent bearing cap, reducing the behavior of the bearing cap and causing vibrations.・Deterioration of noise can be suppressed.

その結果、下部クランクケース(クランクケース)を大型化することなくビーム一体型のベアリングキャップ体を構成できたので、コスト安にクランクケースとしての強度・剛性の向上が図れるクランク軸支持構造を提供することができる。 As a result, a beam-integrated bearing cap body can be constructed without increasing the size of the lower crankcase (crankcase), thereby providing a crankshaft support structure that can improve the strength and rigidity of the crankcase at a low cost. be able to.

産業用の直列多気筒ディーゼルエンジンの左側面図Left side view of an industrial in-line multi-cylinder diesel engine 図1に示すエンジンの正面図Front view of the engine shown in Figure 1 エンジンにおける冷却水の概略の流れを示す側面図Side view showing the general flow of cooling water in the engine ベアリングキャップ体を示し、(A)は平面図、(B)は正面図、(C)は(A)のZ-Z線で切った断面図Showing the bearing cap body, (A) is a plan view, (B) is a front view, and (C) is a sectional view taken along the Z-Z line in (A). クランク軸の支持構造を示す要部の正面図Front view of main parts showing crankshaft support structure (A)は下部クランクケースの平面図、(B)はビームとクランク軸との関係を示す図5の矢視Yで見た要部の図(A) is a plan view of the lower crankcase, and (B) is a diagram of the main parts seen in the direction of arrow Y in Figure 5, showing the relationship between the beam and the crankshaft. クランク軸支持構造の特徴構成を示し、(A)は本発明の模式図、(B)は従来の模式図The characteristic structure of the crankshaft support structure is shown, (A) is a schematic diagram of the present invention, and (B) is a conventional schematic diagram.

以下に、本発明によるクランク軸支持構造の実施の形態を、産業用直列多気筒ディーゼルエンジンについて、図面を参照しながら説明する。産業用ディーゼルエンジン(以下、エンジンと略称する)Eにおいては、冷却ファン10の有る側を前、フライホイール7(フライホイールハウジング7A)の有る側を後、排気マニホルド31のある側を左、排気マニホルド31の無い側〔吸気マニホルド(図示省略)のある側〕を右とする。 Embodiments of the crankshaft support structure according to the present invention will be described below with reference to the drawings for an industrial in-line multi-cylinder diesel engine. In an industrial diesel engine (hereinafter referred to as engine) E, the side with the cooling fan 10 is the front, the side with the flywheel 7 (flywheel housing 7A) is the rear, the side with the exhaust manifold 31 is the left, and the exhaust The side without the manifold 31 (the side with the intake manifold (not shown)) is the right side.

図1~図3に示されるように、エンジン〔立型の直列4気筒(多気筒)水冷エンジン〕Eでは、シリンダブロック1の上にシリンダヘッド2が組付けられ、シリンダヘッド2の上にヘッドカバー3が組付けられ、シリンダブロック1の下にオイルパン4が組付けられている。5はクランク軸、6はピストン、7はフライホイール、8は伝動ベルト、9はウォータポンプ、10は冷却ファン、11はラジエータである。32は過給機、33は排気処理装置である。 As shown in FIGS. 1 to 3, in an engine [a vertical in-line four-cylinder (multi-cylinder) water-cooled engine] E, a cylinder head 2 is assembled on a cylinder block 1, and a head cover is mounted on the cylinder head 2. 3 is assembled, and an oil pan 4 is assembled under the cylinder block 1. 5 is a crankshaft, 6 is a piston, 7 is a flywheel, 8 is a transmission belt, 9 is a water pump, 10 is a cooling fan, and 11 is a radiator. 32 is a supercharger, and 33 is an exhaust treatment device.

シリンダブロック1の上部は、ピストン6を内嵌するシリンダ部1Aに形成され、シリンダ部1Aの下側はクランクケース部Cに形成されている。クランクケース部kは、シリンダ部1Aに一体形成されている上部クランクケース1Bと、上部クランクケース1Bの下に組付けられる下部クランクケース1C〔図6(A)も参照〕とにより構成されている。オイルパン4は、下部クランクケース1Cの下に組付けられている。 The upper part of the cylinder block 1 is formed into a cylinder part 1A into which the piston 6 is fitted, and the lower side of the cylinder part 1A is formed into a crankcase part C. The crankcase part k is composed of an upper crankcase 1B integrally formed with the cylinder part 1A, and a lower crankcase 1C (see also FIG. 6(A)) assembled under the upper crankcase 1B. . The oil pan 4 is assembled under the lower crankcase 1C.

図3に示されるように、クランク軸5は、上部クランクケース1Bと、上部クランクケース1Bの下に複数のボルトにより組付けられるベアリングキャップ体Bとにより軸支されている。つまり、上部クランクケース1Bの下面には、下部クランクケース1Cとベアリングキャップ体Bとが組付けられており、ベアリングキャップ体Bは下部クランクケース1Cの内部に隙間なく収容されたような状態に構成されている。 As shown in FIG. 3, the crankshaft 5 is pivotally supported by an upper crankcase 1B and a bearing cap body B assembled under the upper crankcase 1B with a plurality of bolts. That is, the lower crankcase 1C and the bearing cap body B are assembled on the lower surface of the upper crankcase 1B, and the bearing cap body B is configured to be housed inside the lower crankcase 1C without any gaps. has been done.

図4、図5に示されるように、ベアリングキャップ体Bは、前後に並ぶ複数カ所(5カ所)のベアリングキャップ(ベアリングキャップ部)18と、隣合うベアリングキャップ18どうしを繋いで一体化する計8カ所のビーム(ビーム部)19とを備えた略梯子状〔図4(A)を参照〕の構造体に構成されている。つまり、クランク軸5をシリンダブロック1の下部に軸支するベアリングキャップ18の複数を、クランク軸5の軸心P方向に延びるビーム19で一体化してなるベアリングキャップ体Bが設けられている。 As shown in FIGS. 4 and 5, the bearing cap body B includes a plurality of bearing caps (bearing cap portions) 18 arranged in front and back (5 locations) and a plan in which adjacent bearing caps 18 are connected and integrated. It is configured into a substantially ladder-like structure (see FIG. 4(A)) having eight beams (beam portions) 19. That is, a bearing cap body B is provided in which a plurality of bearing caps 18 that pivotally support the crankshaft 5 at the lower part of the cylinder block 1 are integrated by a beam 19 extending in the direction of the axis P of the crankshaft 5.

各ベアリングキャップ18は、上部クランクケース1Bに垂下形成されている複数の軸受壁20の下面に、左右の2カ所でボルト止めされている。つまり、ベアリングキャップ体Bは、10本のボルト21〔図7(A)を参照〕によって上部クランクケース1Bに取付けられている。 Each bearing cap 18 is bolted to the lower surface of a plurality of bearing walls 20 hanging from the upper crankcase 1B at two locations on the left and right. That is, the bearing cap body B is attached to the upper crankcase 1B by ten bolts 21 (see FIG. 7(A)).

ベアリングキャップ18は、キャップ本体18Aに、軸受(すべり軸受けなど)22を載せ付ける半周状の内周面18aと、左右一対の取付座面18bとを備えて形成されており、その下部における左右両端それぞれにビーム19が接続されている。軸受22は、クランク軸5のジャーナル5aを軸支する部分であり、軸受壁20下部のジャーナル部(符記省略)にも装着される(図5参照)。 The bearing cap 18 is formed by equipping a cap body 18A with a semicircular inner circumferential surface 18a on which a bearing (sliding bearing, etc.) 22 is placed, and a pair of left and right mounting seating surfaces 18b. A beam 19 is connected to each. The bearing 22 is a portion that pivotally supports the journal 5a of the crankshaft 5, and is also attached to a journal portion (not shown) at the bottom of the bearing wall 20 (see FIG. 5).

図4、図5、図6(B)に示されるように、ビーム19は、ベアリングキャップ18に連続される前ビーム部19a及び後ビーム部19bと、中間部19cとを有している。なお、前後端の左右それぞれの4カ所のビーム19においては、前ビーム部19aや後ビーム部19bは、左右への張出しを規制して斜め梁のような形状に形成されている〔図4(A)参照〕。ビーム19は、クランク軸5の回転軌跡tの外側領域で、かつ、下部クランクケース1Cの内側領域となる空隙箇所Sに、空隙箇所Sの断面形状に沿った又は似た形状の断面を有する状態に構成されている(図5参照)。 As shown in FIGS. 4, 5, and 6B, the beam 19 has a front beam part 19a and a rear beam part 19b that are continuous with the bearing cap 18, and an intermediate part 19c. In addition, in the four beams 19 on the left and right sides of the front and rear ends, the front beam part 19a and the rear beam part 19b are formed into a diagonal beam-like shape to restrict the overhang to the left and right [Fig. 4 ( See A). The beam 19 has a cross-section along or similar to the cross-sectional shape of the gap S, which is an area outside the rotation locus t of the crankshaft 5 and an inside area of the lower crankcase 1C. (See Figure 5).

クランク軸5において、回転軌跡tが大きくなる箇所としては、上端部にピストン6を枢支するコンロッド23の大端部23Aと、大端部23Aの両隣り(前後)それぞれに近接配置されるカウンタウェイト24,24であり、最も回転軌跡(回転半径)が大きい(最大回転軌跡st)箇所は大端部23Aである。従って、ビーム19は、一対のカウンタウェイト24,24及び大端部23Aとの干渉を避けるべく、それら三者24,23A,24の回転軌跡(最大回転軌跡)tの外側領域にあるサイド内面19s,19s及び中央内面19dを有して、左右方向視で略V字状(略U字状)の形状を持つ状態に形成されている〔図6(B)参照〕。 In the crankshaft 5, the locations where the rotation locus t becomes large include the large end 23A of the connecting rod 23 that pivotally supports the piston 6 at the upper end, and the counters located close to both sides (front and rear) of the large end 23A. Among the weights 24, 24, the location where the rotation locus (rotation radius) is the largest (maximum rotation locus st) is the large end portion 23A. Therefore, in order to avoid interference with the pair of counterweights 24, 24 and the large end portion 23A, the beam 19 is directed to the side inner surface 19s located outside the rotation locus (maximum rotation locus) t of the three counterweights 24, 23A, 24. , 19s and a central inner surface 19d, and is formed into a substantially V-shape (substantially U-shape) when viewed in the left-right direction [see FIG. 6(B)].

図1,2、図5、図6(A)に示されるように、下部クランクケース1Cは、前壁25,後壁26、左側壁27、右側壁28、前後中間にある底壁29を有し、また、軸受壁20に対応した前後3カ所に、左右に延びる補強リブ壁30が形成されている。前壁25及び後壁26には、クランク軸5を通すために左右中央部において上端から下方に凹入する切欠き部25A,26A〔図6(A)参照〕が形成されている。 As shown in FIGS. 1, 2, 5, and 6A, the lower crankcase 1C has a front wall 25, a rear wall 26, a left wall 27, a right wall 28, and a bottom wall 29 located between the front and back. Further, reinforcing rib walls 30 extending left and right are formed at three locations in the front and rear corresponding to the bearing wall 20. The front wall 25 and the rear wall 26 are formed with notches 25A and 26A (see FIG. 6A) that are recessed downward from the upper end at the left and right center portions to allow the crankshaft 5 to pass therethrough.

図5に示されるように、各ビーム19の左右の外側面は19L,19Rは、下部クランクケース1Cの対応する左右の内側面27A,28Aに近接して沿うように設定され、かつ、各ビーム19の底面19Bは、底壁29の上面29Aに近接して沿うように設定されている。加えて、前後方向で回転軌跡tが最大となる最大回転軌跡stの箇所に位置する中間部19cの上面(傾斜上面)である中央内面19dは、回転軌跡tに近接して沿うように設定されている。その結果、中間部19cは、左外側面は19L、右外側面19R、傾斜した中央内面19d、及び左右中央側の短側面19eを有する異形四角形の断面形状を有している。 As shown in FIG. 5, the left and right outer surfaces 19L and 19R of each beam 19 are set to closely follow the corresponding left and right inner surfaces 27A and 28A of the lower crankcase 1C, and each beam The bottom surface 19B of the bottom wall 29 is set to closely follow the top surface 29A of the bottom wall 29. In addition, the central inner surface 19d, which is the upper surface (slanted upper surface) of the intermediate portion 19c located at the maximum rotation locus st where the rotation locus t is maximum in the front-rear direction, is set to closely follow the rotation locus t. ing. As a result, the intermediate portion 19c has an irregular quadrangular cross-sectional shape having a left outer surface 19L, a right outer surface 19R, an inclined central inner surface 19d, and short sides 19e on the left and right center sides.

つまり、ビーム19におけるクランク軸5の最大回転軌跡stに対応する中間部(「ピーク箇所」の一例)19cは、最大回転軌跡stに近接する中央内面(「径内面」の一例)19dを有する断面形状に設定されている。そして、ビーム19の断面積(左右方向で切った断面の面積)が、ピーク箇所である中間部19cから前後に行くに従って(ベアリングキャップ18への接続部位に行くに従って)大となる漸増状態に設定されている。中間部19cは、下部クランクケース1Cの内側面27A,28Aに沿う外側面19L,19Rと、下部クランクケース1Cの上面29Aに沿う底面19Bとを有している。 In other words, an intermediate portion (an example of a "peak point") 19c corresponding to the maximum rotation locus st of the crankshaft 5 in the beam 19 has a cross section having a central inner surface (an example of a "radial inner surface") 19d that is close to the maximum rotation locus st. It is set to shape. Then, the cross-sectional area of the beam 19 (the area of the cross-section cut in the left-right direction) is set to gradually increase as it goes forward and backward (as it goes toward the connection part to the bearing cap 18) from the intermediate part 19c, which is the peak point. has been done. The intermediate portion 19c has outer surfaces 19L, 19R along the inner surfaces 27A, 28A of the lower crankcase 1C, and a bottom surface 19B along the upper surface 29A of the lower crankcase 1C.

中間部19cの左右幅は、即ち、短側面19eの左右方向の位置は、中間部19cに応力集中が起き難いように(底面19Bと中央内面19dとが直接交わって鋭角先端部が形成されないように)、ある程度の長さを有する断面四角形が確保される程度の短い長さに設定されている。また、ベアリングキャップ18を軸受壁20に取付けるボルト(図示省略)着脱やその回し工具の操作が行える範囲内で、極力左右方向で内側に寄せた位置に短側面19eが設けられている、とも言える。 The left-right width of the intermediate portion 19c, that is, the position of the short side surface 19e in the left-right direction, is set such that stress concentration is unlikely to occur in the intermediate portion 19c (so that the bottom surface 19B and the central inner surface 19d do not directly intersect and form an acute-angled tip). ), the length is set to be short enough to ensure a rectangular cross section with a certain length. It can also be said that the short side surface 19e is provided at a position as close to the inside in the left-right direction as possible within the range in which the bolt (not shown) that attaches the bearing cap 18 to the bearing wall 20 can be attached and removed and the turning tool can be operated. .

〔作用効果について〕
下部クランクケース1Cを上部クランクケース1Bに取付けてあるので、クランクケース部kの強度・剛性が大きく向上し、クランクケース部kが機体フレームを兼ねる作業機(農用トラクタなど)に好適に用いることができる。そして、クランク軸5を軸支するためのベアリングキャップ18の隣り合うものどうしを繋いで一体化するビーム19を設けたので、ベアリングキャップ18の強度・剛性が向上し、出力アップによって燃焼荷重が増大しても、ベアリングキャップ18(ベアリングキャップ体B)の挙動が大きくならないようになった。
[About effects]
Since the lower crankcase 1C is attached to the upper crankcase 1B, the strength and rigidity of the crankcase part k is greatly improved, and the crankcase part k can be suitably used in working machines (such as agricultural tractors) that also serve as the body frame. can. Since a beam 19 is provided that connects and integrates adjacent bearing caps 18 for pivotally supporting the crankshaft 5, the strength and rigidity of the bearing caps 18 are improved, and the combustion load is increased by increasing the output. However, the behavior of the bearing cap 18 (bearing cap body B) no longer increases.

本発明においては、図7(A)に示すように、クランク軸5の最大回転軌跡stの外側領域で、かつ、下部クランクケース(ライナーケース)1Cの内側領域に収まる範囲で、極力大きい断面積が取れるようにしてビームを設けたので、下部クランクケース1Cの大きさを変えることなく、強度・剛性のあるビーム19が構成でき、従って、ベアリングキャップ体Bとして十分な強度・剛性を持たせることができた。なお、図7(A)において、空隙箇所Sを示す左右のハッチング付きの略三角形部分は、ボルト21の頭部(符記省略)が配置されるスペースを含んで描いてあるが、ボルト21の無い部分では、下部クランクケース1Cの上面29A(図5参照)がベアリングキャップ18の底に近付いて、前述の略三角形部分は、その底がベアリングキャップ18の底の位置まで上がってさらに小さくなることがある。 In the present invention, as shown in FIG. 7(A), the cross-sectional area is as large as possible in the outer region of the maximum rotation locus st of the crankshaft 5 and within the inner region of the lower crankcase (liner case) 1C. Since the beam is provided so that it can be removed, a beam 19 with strength and rigidity can be constructed without changing the size of the lower crankcase 1C, and therefore, the bearing cap body B can have sufficient strength and rigidity. was completed. In FIG. 7(A), the hatched approximately triangular portions on the left and right sides indicating the gap S are drawn to include the space where the head of the bolt 21 (notation is omitted) is placed. In the part where there is no part, the upper surface 29A (see FIG. 5) of the lower crankcase 1C approaches the bottom of the bearing cap 18, and the aforementioned substantially triangular part becomes even smaller as its bottom rises to the bottom of the bearing cap 18. There is.

つまり、クランク軸5の回転軌跡t(大端部23Aやカウンタウェイト24の回転軌跡など)とベアリングキャップ18のボルト座面と下部クランクケース1Cで覆われた三角部(空隙箇所S)にビーム19を設置し、ベアリングキャップ18とビーム19とを繋いでベアリングキャップ体Bを構成した。
ビーム19の追加により、互いにベアリングキャップが独立していた従来では4本のボルトで負担していた燃焼荷重を、隣のベアリングキャップのボルト21でも負担でき、ベアリングキャップ18の挙動を小さくできて、振動・騒音の悪化が抑制できる。
In other words, the beam 19 is located at the triangular portion (gap portion S) covered by the rotation locus t of the crankshaft 5 (such as the rotation locus of the large end 23A and the counterweight 24), the bolt seating surface of the bearing cap 18, and the lower crankcase 1C. was installed, and the bearing cap body B was constructed by connecting the bearing cap 18 and the beam 19.
By adding the beam 19, the combustion load that was borne by four bolts in the past when the bearing caps were independent from each other can now be borne by the bolt 21 of the adjacent bearing cap, and the behavior of the bearing cap 18 can be reduced. Deterioration of vibration and noise can be suppressed.

そして、図6(B)に示されるように、ビーム19の形状を、中間部19cからベアリングキャップ18に近付くに連れて断面積が大きくなるように前及び後ビーム部19a,19bが形成されているので、最小断面積の部分は中間部19cだけになり、ビーム19としての強度・剛性が大きく向上し、結果として、ベアリングキャップ体Bの強度・剛性も大きく向上する利点もある。 As shown in FIG. 6(B), the shape of the beam 19 is such that the front and rear beam portions 19a and 19b are formed such that the cross-sectional area increases from the intermediate portion 19c toward the bearing cap 18. Therefore, the portion with the minimum cross-sectional area is only the intermediate portion 19c, which greatly improves the strength and rigidity of the beam 19, and as a result, there is also the advantage that the strength and rigidity of the bearing cap body B are also greatly improved.

〔別実施形態〕
ビーム19の中間部19c(最大回転軌跡stに対応する箇所)の断面形状を、部品間隙間の寸法公差が許される範囲内で、下部クランクケース1Cの内面や最大回転軌跡stにより近づけて大面積にしてもよい。
[Another embodiment]
The cross-sectional shape of the intermediate portion 19c (corresponding to the maximum rotation locus st) of the beam 19 is made closer to the inner surface of the lower crankcase 1C and the maximum rotation locus st within the range that allows for the dimensional tolerance of the gap between parts to increase the area. You can also do this.

1 シリンダブロック
1C 下部クランクケース
5 クランク軸
18 ベアリングキャップ
19 ビーム
19L,19R 外側面
19c ピーク箇所
19d 径内面
27A,28A 内側面
B ベアリングキャップ体
P 軸心
S 空隙箇所
t 回転軌跡
st 最大回転軌跡
1 Cylinder block 1C Lower crankcase 5 Crankshaft 18 Bearing cap 19 Beam 19L, 19R Outer surface 19c Peak location 19d Diameter inner surface 27A, 28A Inner surface B Bearing cap body P Axial center S Gap location t Rotation trajectory st Maximum rotation trajectory

Claims (5)

クランク軸をシリンダブロックの下部に軸支するベアリングキャップの複数を、前記クランク軸の軸心方向に延びるビームで一体化してなるベアリングキャップ体が設けられ、
前記ビームは、前記クランク軸の回転軌跡の外側領域で、かつ、前記シリンダブロックの下に組付けられる下部クランクケースの内側領域となる空隙箇所に、前記空隙箇所の断面形状に沿った又は似た形状の断面を有する状態に構成されているクランク軸支持構造。
A bearing cap body is provided in which a plurality of bearing caps that pivotally support the crankshaft at the lower part of the cylinder block are integrated with a beam extending in the axial direction of the crankshaft,
The beam is located at a gap location that is an area outside the rotational locus of the crankshaft and an inside area of the lower crankcase assembled under the cylinder block, and has a shape that is along or similar to the cross-sectional shape of the gap area. A crankshaft support structure configured to have a shaped cross section.
前記ビームにおける前記クランク軸の最大回転軌跡に対応するピーク箇所は、前記最大回転軌跡に近接する径内面を有する断面形状に設定されている請求項1に記載のクランク軸支持構造。 2. The crankshaft support structure according to claim 1, wherein a peak portion of the beam corresponding to a maximum rotation locus of the crankshaft is set to have a cross-sectional shape having an inner diameter close to the maximum rotation locus. 前記ビームの断面積が、前記ピーク箇所から前記ベアリングキャップへの接続部位に行くに従って大となる漸増状態に設定されている請求項2に記載のクランク軸支持構造。 3. The crankshaft support structure according to claim 2, wherein the cross-sectional area of the beam is set to gradually increase from the peak point to the connection point to the bearing cap. 前記ピーク箇所は、前記下部クランクケースの内側面に沿う外側面と、前記下部クランクケースの上面に沿う底面とを有している請求項2に記載のクランク軸支持構造。 3. The crankshaft support structure according to claim 2, wherein the peak portion has an outer surface along an inner surface of the lower crankcase and a bottom surface along an upper surface of the lower crankcase. 前記ビームは、前記クランク軸の軸心に対する左右のそれぞれに設けられている請求項1~4の何れか一項に記載のクランク軸支持構造。 The crankshaft support structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the beams are provided on the left and right sides of the axis of the crankshaft.
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