JP3999617B2 - クランクシャフトの支持構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、クランクシャフトが、クランクケースに設けられる支持孔に外輪を嵌合せしめるボールベアリングを介して前記クランクケースに回転自在に支承されるクランクシャフトの支持構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、クランクシャフトは、クランクケースに設けられた支持孔に外輪を嵌合したボールベアリングを介してクランクケースに回転自在に支承されている(たとえば特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−345854号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、クランクシャフトには、シリンダボア内を往復摺動するピストンと、該ピストンの頂部を臨ませる燃焼室での爆発とにより、シリンダ軸線に沿う方向の力が作用するものであり、ボールベアリングの外輪外面および支持孔の内面間の間隙の分だけクランクシャフトが暴れて所謂クランク打音が発生することがある。特に、エンジンの熱間時には、ボールベアリングの外輪およびクランクケースの熱膨張率の差から上記間隙が増大し、クランク打音が生じ易くなる。
【0005】
このようなクランク打音の発生を防止するために、クランクケースの支持孔にボールベアリングの外輪を圧入することも考えられるが、支持孔の加工精度を高める必要があるだけでなく、ボールベアリングの組付けに時間、技術および設備が必要となり、結果的にコスト増大を招くことになる。
【0006】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、コストの増大を回避しつつクランク打音の発生を安定して抑え得るようにしたクランクシャフトの支持構造を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、クランクシャフトが、クランクケースに設けられる支持孔に外輪を嵌合せしめるボールベアリングを介して前記クランクケースに回転自在に支承されるクランクシャフトの支持構造であって、前記支持孔の周方向に間隔をあけた複数箇所で前記ボールベアリングの外輪およびクランクケース間に、前記外輪を支持孔の内面から離反させる側に弾性的に押圧するベアリング付勢手段がそれぞれ設けられ、該ベアリング付勢手段が、シリンダ軸線に直交して前記クランクシャフトの軸線を含む平面よりもシリンダボア側に配置されることを特徴とする。
【0008】
また請求項2記載の発明は、クランクシャフトが、クランクケースに設けられる支持孔に外輪を嵌合せしめるボールベアリングを介して前記クランクケースに回転自在に支承されるクランクシャフトの支持構造であって、前記ボールベアリングの外輪およびクランクケース間に、前記外輪を支持孔の内面から離反させる側に弾性的に押圧する複数のベアリング付勢手段が設けられ、その複数のベアリング付勢手段は、シリンダ軸線に直交して前記クランクシャフトの軸線を含む第1の平面よりもシリンダボア側で、且つシリンダ軸線及びクランクシャフトの軸線を含む第2の平面の両側に配置されることを特徴とし、かかる請求項1,2の各構成によれば、支持孔の軸線に直交する平面内でのボールベアリングの位置が、ボールベアリングの外輪およびクランクケース間に設けられる複数のベアリング付勢手段によってボールベアリングが弾性的に押されることにより、エンジンの冷間から熱間まで安定的に維持されることになり、クランク打音の発生を安定して抑えることができる。しかもボールベアリングの外輪を圧入する必要はないので支持孔の加工精度を著しく高める必要はなく、コストの増大を回避することができる。また上記ベアリング付勢手段を、燃焼室での爆発に伴う力が直接作用しない位置に配置することで、各ベアリング付勢手段およびボールベアリングの外輪の接触部にかかる力を分散し、耐久性を向上することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【0010】
図1および図2は本発明の第1実施例を示すものであり、図1はエンジンの要部縦断面図、図2は図1の2−2線断面図である。
【0011】
先ず図1において、このエンジンが備えるエンジンブロック5は、シリンダボア8を有するシリンダ部5aと、該シリンダ部5aに連なるクランクケース半部5bとを一体に有しており、クランクケース6は、前記クランクケース半部5bと、該クランクケース半部5bに結合されるケース半体7とで構成される。
【0012】
前記シリンダボア8には、図示しないピストンが摺動可能に嵌合されており、該ピストンにコンロッド9およびクランクピン10を介して連結されるクランクシャフト11は、前記クランクピン10を相互間に挟む位置に配置されるボールベアリング12,12を介してクランクケース6に回転自在に支承される。
【0013】
図2を併せて参照して、ボールベアリング12は、外輪13および内輪14間に、周方向位置をリテーナ16で規制されるようにした複数のボール15,15…が介装されて成るものである。
【0014】
このようなボールベアリング12,12の内輪14,14は、それらの内輪14,14にクランクシャフト11を圧入することにより、クランクシャフト11の軸線方向に沿う位置を定めて該クランクシャフト11に相対移動不能に組付けられる。
【0015】
クランクケース6には、前記ボールベアリング12,12の外輪13,13を嵌合せしめる支持孔17,17が設けられるものであり、それらの支持孔17…は、クランクケース半部5bのケース半体7への結合面に設けられる半円状の凹部18…と、ケース半体7の前記クランクケース半部5bへの結合面に設けられる半円状の凹部19…とで円形に形成される。
【0016】
本発明に従えば、前記両支持孔17,17の周方向に間隔をあけた複数箇所たとえば2箇所でボールベアリング12,12の外輪13,13およびクランクケース6間に、ボールベアリング12,12の外輪13,13を支持孔17,17の内面から離反させる側に弾性的に押圧するベアリング付勢手段20,20…がそれぞれ設けられる。
【0017】
ベアリング付勢手段20は、前記ボールベアリング12における外輪13の外側外周縁部に先端の押圧面21aを当接させるようにしてクランクケース6に摺動自在に嵌合される楔21と、該楔21を前記外輪13側に押圧するばね力を発揮するばね22とを備える。
【0018】
楔21は、円柱状に形成されるものであり、支持孔17の軸方向外方に向かうにつれて軸方向外方位置となるように傾斜した押圧面21aが楔21の先端に形成される。また支持孔17を構成する凹部18,19のうちクランクケース半部5b側の凹部18には、軸方向外端を開放した横断面半円状のスライド溝23が設けられており、前記楔21が一部を支持孔17の内面から突出させるようにして前記スライド溝23に摺動可能に嵌合される。
【0019】
またクランクケース半部5bには、前記楔21の後端に対向するばね受け板24が、たとえばボルト25等で固着されており、このばね受け板24および楔21間にばね22が縮設される。
【0020】
しかも複数たとえば一対のベアリング付勢手段20,20は、シリンダ軸線Cに直交してクランクシャフト11の軸線を含む第1の平面26よりもシリンダボア8側で、且つシリンダ軸線Cの両側(即ちシリンダ軸線C及びクランクシャフト11の軸線を含む第2の平面の両側)に配置されている。すなわち前記平面26よりもシリンダボア8側でシリンダ軸線Cおよび各ベアリング付勢手段20,20がなす角度αが90度以下に設定される。
【0021】
このようなベアリング付勢手段20,20…の配置により、ボールベアリング12,12およびクランクシャフト11は、支持孔17の軸線に対してシリンダボア8とは反対側にオフセットするように押圧付勢されることになる。なお図1および図2では、分かり易くするために、ボールベアリング12,12およびクランクシャフト11に比べて支持孔17を誇張して大きく描いている。
【0022】
次にこの第1実施例の作用について説明すると、クランクシャフト11およびクランクケース6間に介装されるボールベアリング12,12の外輪13,13は、クランクケース6に設けられた支持孔17,17に嵌合されるものであり、支持孔17,17の周方向に間隔をあけた複数箇所たとえば2箇所でボールベアリング12,12の外輪13,13およびクランクケース6間には、ボールベアリング12,12の外輪13,13を支持孔17,17の内面から離反させる側に弾性的に押圧するベアリング付勢手段20,20…がそれぞれ設けられている。
【0023】
したがって支持孔17,17の軸線に直交する平面内でのボールベアリング12,12の位置が、前記ベアリング付勢手段20,20…によってボールベアリング12,12が弾性的に押されることにより、エンジンの冷間から熱間まで安定的に維持されることになり、クランク打音の発生を安定して抑えることができる。
【0024】
しかもボールベアリング12,12の外輪13,13を圧入する必要はないので支持孔17,17の加工精度を著しく高める必要はなく、コストの増大を回避することができる。
【0025】
また複数たとえば一対のベアリング付勢手段20,20が、シリンダ軸線Cに直交してクランクシャフト11の軸線を含む平面26よりもシリンダボア8側でシリンダ軸線Cの両側に配置されている。
【0026】
したがって複数たとえば一対のベアリング付勢手段20,20を、燃焼室での爆発に伴う力が直接作用しない位置に配置することで、各ベアリング付勢手段20,20…およびボールベアリング12,12の外輪13,13の接触部にかかる力を分散し、耐久性を向上することができる。
【0027】
図3は本発明の第2実施例を示すものであり、上記第1実施例に対応する部分には同一の参照符号を付す。
【0028】
支持孔17の周方向に間隔をあけた複数箇所たとえば2箇所でボールベアリング12の外輪13およびクランクケース6間に、前記外輪13を支持孔17の内面から離反させる側に弾性的に押圧するベアリング付勢手段28,28が設けられる。
【0029】
ベアリング付勢手段28は、ボールベアリング12における外輪13の外周面に先端を当接させるようにしてクランクケース6に摺動自在に嵌合される押圧ピン29と、該押圧ピン29を前記外輪13側に押圧するばね力を発揮するばね30とを備える。
【0030】
押圧ピン29は先端を閉じた有底円筒状に形成される。またクランクケース半部5bには、支持孔17を構成する凹部18,19のうち凹部18の内面に内端を開口する有底の摺動孔31が、支持孔17の半径方向に沿う軸線を有するようにして設けられており、前記押圧ピン29が、その先端側を支持孔17の内面から突出させるようにして前記摺動孔31に摺動可能に嵌合され、摺動孔31の閉塞端および押圧ピン29間にばね30が縮設される。
【0031】
しかも複数たとえば一対のベアリング付勢手段28,28は、シリンダ軸線Cに直交してクランクシャフト11の軸線を含む平面26よりもシリンダボア8側でシリンダ軸線Cの両側に配置されている。すなわち前記平面26よりもシリンダボア8側でシリンダ軸線Cおよび各ベアリング付勢手段20,20がなす角度αが90度以下に設定される。
【0032】
このようなベアリング付勢手段28,28の配置により、ボールベアリング12,12およびクランクシャフト11は、支持孔17の軸線に対してシリンダボア8とは反対側にオフセットするように押圧付勢されることになる。なお図3では、分かり易くするために、ボールベアリング12,12およびクランクシャフト11に比べて支持孔17を誇張して大きく描いている。
【0033】
この第2実施例によっても上記第1実施例と同様の効果を奏することができる。
【0034】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【0035】
【発明の効果】
以上のように各請求項の発明によれば、支持孔の軸線に直交する平面内でのボールベアリングの位置がエンジンの冷間から熱間まで安定的に維持されることになり、クランク打音の発生を安定して抑えることができ、しかもボールベアリングの外輪を圧入する必要はないので支持孔の加工精度を著しく高める必要はなく、コストの増大を回避することができる。また複数のベアリング付勢手段を、燃焼室での爆発に伴う力が直接作用しない位置に配置することで、各ベアリング付勢手段およびボールベアリングの外輪の接触部にかかる力を分散し、耐久性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1実施例のエンジンの要部縦断面図である。
【図2】 図1の2−2線断面図である。
【図3】 第2実施例の図2に対応した断面図である。
【符号の説明】
6・・・クランクケース
11・・・クランクシャフト
12・・・ボールベアリング
13・・・外輪
17・・・支持孔
20,28・・・ベアリング付勢手段
26・・・平面
C・・・シリンダ軸線
Claims (2)
- クランクシャフト(11)が、クランクケース(6)に設けられる支持孔(17)に外輪(13)を嵌合せしめるボールベアリング(12)を介して前記クランクケース(6)に回転自在に支承されるクランクシャフトの支持構造であって、
前記支持孔(17)の周方向に間隔をあけた複数箇所で前記ボールベアリング(12)の外輪(13)およびクランクケース(6)間に、前記外輪(13)を支持孔(17)の内面から離反させる側に弾性的に押圧するベアリング付勢手段(20,28)がそれぞれ設けられ、
該ベアリング付勢手段(20,28)は、シリンダ軸線(C)に直交して前記クランクシャフト(11)の軸線を含む平面(26)よりもシリンダボア(8)側に配置されることを特徴とする、クランクシャフトの支持構造。 - クランクシャフト(11)が、クランクケース(6)に設けられる支持孔(17)に外輪(13)を嵌合せしめるボールベアリング(12)を介して前記クランクケース(6)に回転自在に支承されるクランクシャフトの支持構造であって、
前記ボールベアリング(12)の外輪(13)およびクランクケース(6)間に、前記外輪(13)を支持孔(17)の内面から離反させる側に弾性的に押圧する複数のベアリング付勢手段(20,28)が設けられ、
その複数のベアリング付勢手段(20,28)は、シリンダ軸線(C)に直交して前記クランクシャフト(11)の軸線を含む第1の平面(26)よりもシリンダボア(8)側で、且つシリンダ軸線(C)及びクランクシャフト(11)の軸線を含む第2の平面の両側に配置されることを特徴とする、クランクシャフトの支持構造。
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