JP2501665Y2 - ラダ―フレ―ム - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、ラダーフレームに係わり、特に内燃機関の
シリンダブロックと協同してクランクシャフトを軸受け
するラダーフレームに関する。

［従来の技術］ 近来にあっては、内燃機関等のクランクシャフトを軸
受けするものとして、シリンダブロックに備えられるラ
ダーフレーム（実開昭61-105741号公報、他）が提案さ
れている。

第４図乃至第６図に示すように、このラダーフレーム
１は、シリンダブロック２のスカート部３の下面に接合
されていると共に、クランクシャフト４の下半分を囲繞
する軸受部５を有して形成されている。この軸受部５
は、クランクシャフト４を横断する方向に設けられたク
ロスビーム６の上面に形成され、クランクシャフト４の
ジャーナル７に対応する数だけ設けられている。図示し
た直列六気筒の内燃機関でいえば、全部で七個のクロス
ビーム６が設けられていることになる。そしてこれらク
ロスビーム６の両端同士を連結するサイドビーム８が軸
方向に延長されて形成され、従来のベアリングキャップ
等よりも剛性の高い構成となっている。

また、クロスビーム６及びサイドビーム８は、それ自
体の軽量化を図るために、シリンダブロック２への取り
付けのための取付けボルト孔９の周囲などの主要部分を
除いて、許容される範囲内で肉薄に、或いは切欠いて形
成されている。

一方クランクシャフト４においては、理想的着火順序
や、製造上の問題等から、対となるようなクランクピン
10を同位相にしてあり、例えば中央のジャーナル11（セ
ンタジャーナル）の両側のクランクピン12を同位相にす
ることが行われている。

この他、最前端のジャーナル７にはプーリ13が、また
最後端にはフライホイール14が設けられている。

［考案が解決しようとする課題］ ところで、センタジャーナル11の両側が同位相である
場合、第７図に示すように、クランクピン12の片方が爆
発力Ｆを受けるときに、他方は180度反対方向に慣性力
Ｇが働いている。従ってセンタジャーナル11のフィレッ
ト丸角部15、及びこれに隣接するクランクピン12のフィ
レット丸角部16に最大曲げ応力が発生し易く、この応力
によってクランクシャフト４の剛性が決定されてしま
い、クランクシャフト４の軽量化を図る上での障害にな
っていた。

このため従来においては、フィレット丸角部15,16に
高周波焼入れを施したり、センタジャーナル11の径を大
きくするなどの対策が取られていたが、いずれもクラン
クシャフト４の製造費用の増加や重量の増加につながる
という問題があった。

そして上記提案のラダーフレーム１を設けた場合にあ
っても、クランクシャフト４の曲げ応力低減化には貢献
できても、軸方向での不均一性は解消されず、より一層
のクランクシャフト４の軽量化における課題となってい
た。

そこで本考案は、上記事情に鑑み、クランクシャフト
の曲げ応力低下と共に均一化が図れるラダーフレームを
提供すべく創案されたものである。

なお、対比すべき従来技術として「ベアリングビー
ム」（特開昭58-77914号公報）があるが、これは単にベ
アリングキャップ部の両側部にベアリングビームと同様
な側壁部を設ける、としているだけであり、ラダーフレ
ームを改良してクランクシャフトの曲げ応力の均一化を
図るための具体的な構成については、何等開示されてい
ないと考えられる。

［課題を解決するための手段］ 本考案は、クランクシャフトの軸受部を有したクロス
ビーム及びこのクロムビームを軸方向に連結するサイド
ビームを形成すると共に、クランクシャフトのセンタジ
ャーナルを軸受けするクロスビームに、その軸受部とサ
イドビームとの間に掛け渡されるリブ部材を設けたもの
である。

［作用］ 上記構成によって、クロスビームは、シリンダブロッ
クと協同してクランクシャフトを軸受けすると共に、サ
イドビームによって剛性が高められ、クランクシャフト
の曲げ応力を低減させる。またセンタジャーナルには最
大の曲げ応力が発生するが、その軸受部に設けられたリ
ブ部材によって、特に剛性が高められていることで、そ
の曲げ応力が低減され、全体の曲げ応力分布が均一化さ
れる。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を、添付図面に従って説明す
る。

第１図乃至第３図は、本考案のラダーフレームの一実
施例を示したものであり、従来と同様の構成には同一符
号を付し、その説明を省略する。

このラダーフレーム21は、従来と同様にクランクシャ
フト４の軸受部22を有したクロスビーム23と、クロスビ
ーム23を軸方向に連結するサイドビーム24とにより主と
して構成されていると共に、クランクシャフト４のセン
タジャーナル11を軸受けする中央（本図示例の六気筒内
燃機関用にあっては第四番目）のクロスビーム25に、本
考案の特長となるリブ部材26が設けられている。

第３図に示したように、クロスビーム23は、その軸受
部22を実質的に形成する半円形のボス部材27を上部に有
していると共に、シリンダブロックに接合される上面28
が、それと同等に幅広に形成されている。そして取付け
ボルト孔９の位置よりも外側の部分は、上下端を除いて
肉薄部29と切欠部30とで成り、構造上の剛性を失わない
範囲で軽量化を図るようになっている。

また中央のクロスビーム25は、第２図に示したよう
に、他の軸受部22のボス部材27よりも肉厚のボス部材31
によって、その軸受部32を形成している。

一方サイドビーム24は、断面Ｉ字状の、上下にフラン
ジを有した形状で成り、両端取付けボルト（図示せず）
の挿通孔33を区画形成するボス部34以外は、クロスビー
ム23,25と同様に、適宜肉薄に形成されている。

そしてリブ部材26は、ボス部材31のフランジ部35と、
サイドビーム24のボス部34の下端とを結ぶように掛け渡
されて設けられている。言い換えると、クランクシャフ
ト４から見て放射状に延長されて形成されている。従っ
て、中央のクロスビーム25においては、その肉薄部29と
切欠部30とは、リブ部材26によって斜めに分断される形
になっている。

次に本実施例の作用を説明する。

クロスビーム23,25は、その軸受部22,32において、シ
リンダブロックと協同してクランクシャフト４を軸受け
する。そして、これらクロスビーム23,25は、サイドビ
ーム24により連結されていることで、剛性が高められ、
クランクシャフトの曲げ応力を低減させる。

またセンタジャーナル11には最大の曲げ応力が発生す
るが、リブ部材26は、そのクロスビーム25の軸受部32に
おいて、センタジャーナル11の径方向に相当する方向に
支持力を発揮し、その曲げ応力を低減する。

即ち、クランクシャフト４の曲げ応力の低下と共に、
軸方向の均一化がなされる。

このように、クランクシャフト４のセンタジャーナル
11を軸受けする中央のクロスビーム25にリブ部材26を設
けて、その剛性を他のクロスビーム23よりも高めるよう
にしたので、クランクシャフト４の曲げ応力の低減、平
均化が達成される。即ち、製造費用の増加等を招くこと
なくその軽量化を図ることができ、内燃機関の軽量化に
貢献できる。

さらにジャーナル7,11及びクランクピン12を細く成形
できることで、クランクシャフト４の回転時のフリクシ
ョンロスを低減することができる。

また簡単な構成なので、極めて実際的であり、汎用性
に富む。

なお、クランクシャフト４は、プーリ13及びフライホ
イール14の共振によって、その最前端及び最後端の曲げ
応力が大きくなることがある。このため、センタジャー
ナル11のクロスビーム25に加えて、前後端のクロスビー
ム23の軸受部22にも同様なリブ部材を設けるようにして
もよい。

［考案の効果］ 以上要するに本考案によれば、次のような優れた効果
を発揮する。

クランクシャフトの軸受部を有したクロスビーム及び
これらを連結するサイドビームを形成し、センタジャー
ナルを軸受けするクロスビームにその軸受部とサイドビ
ームとの間に掛け渡されるリブ部材を設けたので、最大
の曲げ応力が発生するセンタジャーナルの軸受部の剛性
が他の軸受部よりも高められることで、クランクシャフ
トの曲げ応力の低減に加えて軸方向の均一化がなされ、
クランクシャフトの軽量化が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係わるラダーフレームの一実施例を示
した下面図、第２図は第１図中のII-II線矢視断面図、
第３図は第１図のIII-III線矢視断面図、第４図は従来
のラダーフレームを備えたシリンダブロックの断面図、
第５図はその側断面図、第６図はそのラダーフレームを
示した斜視図、第７図はその課題を説明するためのクラ
ンクシャフトの中央部分の詳細図である。 図中、４はクランクシャフト、11はセンタジャーナル、
22,32は軸受部、23,25はクロスビーム、24はサイドビー
ム、26はリブ部材である。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】クランクシャフトの軸受部を有したクロス
   ビーム及び該クロスビームを軸方向に連結するサイドビ
   ームを形成すると共に、上記クランクシャフトのセンタ
   ジャーナルを軸受けするクロスビームに、その軸受部と
   サイドビームとの間に掛け渡されるリブ部材を設けたこ
   とを特徴とするラダーフレーム。