JP5097071B2 - Bearing cap structure - Google Patents
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Description
本発明は、自動車用エンジンにおいて、クランクシャフトを支持するベアリングキャップの構造に関するものである。 The present invention relates to a structure of a bearing cap that supports a crankshaft in an automobile engine.
従来、自動車用エンジンにおけるベアリングキャップの構造には、エンジン全体の剛性を向上させるために、複数のベアリングキャップ部を、クランクシャフトの軸方向(前後方向)に延びるベアリングビーム部(連結壁部)により、互いに連結させた構造がある。
この構造は、ベアリングキャップ部が個々に独立した構造よりも、エンジン全体の剛性を著しく向上させるものであった。
Conventionally, in the structure of a bearing cap in an automobile engine, in order to improve the rigidity of the entire engine, a plurality of bearing cap portions are provided by bearing beam portions (connection wall portions) extending in the axial direction (front-rear direction) of the crankshaft. , There is a structure connected to each other.
This structure remarkably improves the rigidity of the entire engine as compared with the structure in which the bearing cap portions are individually independent.
ただし、従来のベアリングキャップ構造では、複数のベアリングキャップ部をベアリングビーム部で連結するため、エンジン全体の重量が大きくなってしまうという問題があった。この問題を解消するために、ベアリングキャップ部に肉抜き部を形成することが考えられ、このような技術としては、従来、ベアリングキャップ部の上部の幅よりその下部の幅を大きくして肉抜き部を形成するものが知られている(特許文献1参照)。 However, in the conventional bearing cap structure, since the plurality of bearing cap portions are connected by the bearing beam portion, there is a problem that the weight of the entire engine increases. In order to solve this problem, it is conceivable to form a lightening portion in the bearing cap portion. As such a technique, conventionally, the width of the lower portion is made larger than the width of the upper portion of the bearing cap portion, and the lightening portion is removed. What forms a part is known (refer patent document 1).
しかしながら、前記した技術では、ベアリングキャップ部の上部の幅よりその下部の幅を大きくして肉抜き部を形成しているため、ベアリングキャップ全体が大型化して、その結果、重量が大きくなっていた。 However, in the above-described technology, the width of the lower portion is made larger than the width of the upper portion of the bearing cap portion to form the lightening portion, so that the entire bearing cap is increased in size, resulting in an increase in weight. .
そこで、本発明の課題は、エンジン全体の剛性を低減させず、かつベアリングキャップ全体を大型化させずに、エンジン全体の軽量化を可能にするベアリングキャップ構造を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a bearing cap structure that can reduce the weight of the entire engine without reducing the rigidity of the entire engine and without increasing the size of the entire bearing cap.
本発明は、シリンダブロックの下側に固定され、かつクランクシャフトのジャーナル部を回転自在に支持する支持面部を有する複数のベアリングキャップ部と、これらのベアリングキャップ部をクランクシャフトの軸方向に互いに連結させるベアリングビーム部とからなるベアリングキャップ構造であって、前記ベアリングキャップ部の前記支持面部の両側には、前記ベアリングキャップ部を前記シリンダブロックに取り付けるためのボルト取付孔が貫通して穿孔され、前記ベアリングキャップ部の下側から、その支持面部のクランクシャフトの軸方向の幅内で肉抜き部が形成され、前記肉抜き部を挟んだ両側であって前記ボルト取付孔の外側に、前記クランクシャフトの軸方向に延び、前記各ベアリングキャップ部を連結する一対の外周リブが形成され、前記外周リブの内側であって前記ボルト取付孔の外側に、前記外周リブに沿って延び、前記各ベアリングキャップ部を連結する直線状リブが形成され、前記外周リブは、前記複数のベアリングキャップ部のうちクランクシャフトの軸方向中央のベアリングキャップ部の端部に設けられた前記ボルト取付孔のボルト取付部に直接連結し、前記直線状リブと前記外周リブの間であって、前記ボルト取付孔の側方且つ前記複数のベアリングキャップ部のうちクランクシャフトの軸方向中央のベアリングキャップ部の一方側に隣接するベアリングキャップ部の端部に一対リブが設けられ、前記複数のベアリングキャップ部は、クランクシャフトの軸方向中央部のベアリングキャップ部よりも、クランクシャフトの軸方向中央部のベアリングキャップ部の一方側に隣接するベアリングキャップ部の方が、クランクシャフトの軸方向に直交する方向に幅広に形成されていることを特徴とする。 The present invention includes a plurality of bearing cap portions fixed to a lower side of a cylinder block and having a support surface portion that rotatably supports a journal portion of a crankshaft, and these bearing cap portions are connected to each other in the axial direction of the crankshaft. A bearing cap structure comprising a bearing beam portion to be formed, and on both sides of the support surface portion of the bearing cap portion, bolt mounting holes for attaching the bearing cap portion to the cylinder block are penetrated and drilled. From the lower side of the bearing cap portion, a lightening portion is formed within the axial width of the crankshaft of the support surface portion, and the crankshaft is on both sides of the lightening portion and outside the bolt mounting hole. A pair of outer peripheral links that extend in the axial direction of the shaft and connect the bearing cap portions. There are formed, on the outer side of the bolt mounting holes an inner of the outer peripheral rib, said extending along the outer peripheral rib, straight rib connecting the respective bearing cap portion is formed, the outer peripheral ribs, said plurality Directly connected to the bolt mounting portion of the bolt mounting hole provided at the end of the bearing cap portion in the axial center of the crankshaft of the bearing cap portion , between the linear rib and the outer peripheral rib, A pair of ribs is provided at an end of the bearing cap portion adjacent to one side of the bearing cap portion at the side of the bolt mounting hole and in the axial center of the crankshaft among the plurality of bearing cap portions , and the plurality of bearing caps. The bearing is located at the center in the axial direction of the crankshaft rather than the bearing cap at the center in the axial direction of the crankshaft. Towards the bearing cap portion adjacent to one side of Gukyappu portion, characterized in that it is widely formed in the direction perpendicular to the axial direction of the crankshaft.
また、本発明は、前記一対リブは、前記直線状リブ側から前記外周リブ側に向かうにつれて互いに離間するようにハ字状に設けられているのが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the pair of ribs are provided in a C shape so as to be separated from each other toward the outer peripheral rib side from the linear rib side.
本発明によれば、エンジン全体の剛性を低減させず、かつベアリングキャップ全体を大型化させずに、エンジン全体の軽量化を可能にするベアリングキャップ構造を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the bearing cap structure which enables weight reduction of the whole engine, without reducing the rigidity of the whole engine and enlarging the whole bearing cap can be provided.
〔参考例〕
以下、図面を参照して、参考例に係るベアリングキャップ構造の詳細について説明する。参照する図面において、図1は参考例に係るベアリングキャップが適用されるエンジンの斜視図、図2は図1に示したエンジンの分解斜視図である。
[Reference example]
Hereinafter, the details of the bearing cap structure according to the reference example will be described with reference to the drawings. In the drawings to be referred to, FIG. 1 is a perspective view of an engine to which a bearing cap according to a reference example is applied, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the engine shown in FIG.
図1に示すように、エンジン1は、SOHC(シングルオーバヘッドカムシャフト)型の直列4気筒エンジンであり、シリンダブロック2の上端にはシリンダヘッド3、シリンダヘッドカバー4が順次接合され、シリンダブロック2の下端にはオイルパン5が接合される。そして、このエンジン1の一端部には、チェーンケース6がシリンダブロック2とシリンダヘッド3とに跨って装着される。
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、シリンダブロック2は、1列に配列された4個のシリンダボア2Aを有し、各シリンダボア2Aにはクランクシャフト7にコンロッド8を介して連結されたピストン9がそれぞれ摺動自在に嵌挿される。そして、クランクシャフト7は、そのジャーナル部7Aがベアリングキャップ10によって回転自在に支持された状態でシリンダブロック2の下部に取り付けられる。このクランクシャフト7のシリンダブロック2から突出する一端部にはオイルポンプ11、クランクスプロケット12およびクランクプーリ13が取り付けられている。
As shown in FIG. 2, the
前記シリンダヘッドカバー4で覆われるシリンダヘッド3の上部空間には、カムシャフト14が回転自在に支持されて収容される。このカムシャフト14の一端部はシリンダヘッド3の一端部から突出し、その一端部にはカムスプロケット15が固定される。そして、このカムシャフト14の一端部のカムスプロケット15と、クランクシャフト7の一端部のクランクスプロケット12との間には、図1に示すようにタイミングチェーン16が巻回されており、これらでクランクシャフト7からカムシャフト14への伝動機構が構成されている。なお、図1に示すようにエンジン1には、クランクプーリ13によりベルト17を介して駆動されるエアコン装置用のコンプレッサ18およびACジェネレータ19が付設されている。
A
ベアリングキャップ10は、図3に示すように、クランクシャフト7の5箇所のジャーナル部7A,7A,・・・を回転自在に支持する5個のベアリングキャップ部10A,10A,・・・と、これらのベアリングキャップ部10A,10A,・・・を前後方向で互いに連結させるベアリングビーム部(連結壁部)10Bとから構成される。ここで、「前後方向」とは、クランクシャフト7の軸方向に沿った方向を言い、前記シリンダブロック2にチェーンケース6が取り付けられる側を前方、その反対側を後方とする。
As shown in FIG. 3, the
ベアリングキャップ部10Aは、その上部中央がクランクシャフト7のジャーナル部7Aを回転自在に支持できるように半円状の支持面部10Cとなっている。この支持面部10Cは、クランクシャフト7のジャーナル部7Aの前後方向の幅とほぼ同じ幅となっている。この支持面部10Cの左右両側には、ベアリングキャップ部10Aをシリンダブロック2のバルクヘッド(図示せず)に当接させる当接面部10Dが設けられている。この当接面部10Dには、前記バルクヘッドにベアリングキャップ部10Aを取り付けるためのボルト取付孔10Eが上下方向に貫通して穿孔されている。そして、図4〜図6に示すように、このベアリングキャップ部10Aの下側から、その支持面部10Cの前後方向の幅内に肉抜き部10Fが形成される。この肉抜き部10Fは、支持面部10Cとベアリングキャップ部10Aの下端との間のほぼ中間の位置まで形成されている。具体的には、図7に示すように、この肉抜き部10Fは、クランクシャフト7にコンロッド8を介して連結されるピストン9が上死点に位置するときに下方に位置するクランクウェイトWの下端部より上方まで形成されているので大幅な軽量化が可能である。この肉抜き部10Fは、その開口部が面取りされており、ベアリングビーム部10Bの下面に滑らかに形成されているので剛性低下を抑制可能である。ここで、この肉抜き部10Fは鋳造によってベアリングキャップ10と一体的に形成されており、そのため、肉抜き部10Fの開口部に面取り加工を施す必要がなく、鋳型の方にこの肉抜き部10Fに相当する形状を設けておくだけで簡単に形成することができる。
The
ベアリングビーム部10Bは、ベアリングキャップ部10Aの下縁に沿って形成されており、図8に示すように、その断面視が湾曲した板状体となっている。このベアリングビーム部10Bには、図4に示すように、各ベアリングキャップ10A,10A,・・・間の適所にオイル落し穴10G,10G,・・・が上下方向に貫通して穿孔されている。そして、このベアリングビーム部10Bの下側には、図9に示すように、各肉抜き部10F,10F,・・・を挟んだ左右両側に前端の肉抜き部10Fから後端の肉抜き部10Fまで延びる中央リブR1,R1が形成される。この中央リブR1,R1の前後端および前端の肉抜き部10Fから3番目の肉抜き部10Fの後方には、中央リブR1,R1を連結させる連結リブR2,R2,R2が、この中央リブR1と直交、すなわち、クランクシャフトの軸方向と直交して形成されている。これらの連結リブR2,R2,R2のうち真中の連結リブR2の中央部には、オイルポンプ11に接続される補機としてのストレーナ(図示せず)を取り付けるためのネジ孔部10Hが設けられている。さらに、ベアリングビーム部10Bの左右両端に沿った外周リブR3が形成され、この外周リブR3と中央リブR1とがボルト取付部Rbを介して連結されている。このボルト取付部Rbには、ザグリ部Zが形成され、このザグリ部Zの中央部から前記ボルト取付孔10Eが開口している。
The
以上のような構成によれば、参考例において、次のような効果を得ることができる。
(1)ベアリングビーム部10Bで連結された各ベアリングキャップ部10Aに肉抜き部10Fが形成されるので、エンジン全体の剛性を従来と同様に維持させるとともに、軽量化を図ることができる。また、この肉抜き部10Fが、ベアリングキャップ部10Aの支持面部10Cの前後方向の幅内に形成されるので、このベアリングキャップ部10Aの前後方向の幅を大きくする必要がなく、ベアリングキャップ10を小型化することができる。
(2)ベアリングビーム部10Bが板状体となっているので、このベアリングビーム部10Bがオイルパン5のオイルとの仕切り板となるバッフルプレートの役割も果たすことができる。したがって、バッフルプレートを別に設ける必要がなく、コストを低くすることができる。
(3)各肉抜き部10F,10F,・・・を挟んだ左右両側に前後方向に延びて形成される中央リブR1,R1が、各肉抜き部10F,10F,・・・を前後方向で補強するので、各肉抜き部10F,10F,・・・の前後方向の剛性が向上する。さらに、この中央リブR1,R1を連結させる連結リブR2,R2,R2が、各肉抜き部10F,10F,・・・を左右方向で補強するので、各肉抜き部10F,10F,・・・の左右方向の剛性が向上する。
(4)ベアリングビーム部10Bの左右両端に沿った外周リブR3,R3によりベアリングキャップ10の前後方向の剛性が向上する。そして、この外周リブR3,R3と中央リブR1,R1とがボルト取付部Rbを介して連結されるので、ベアリングキャップ10の左右方向の剛性が向上する。
(5)中央リブR1と外周リブR3との間に介在するボルト取付部Rb,Rb,・・・は、この中央リブR1と外周リブR3によって補強されるので、ボルト取付部の剛性が向上する。
(6)連結リブR2の中央部に設けられるネジ孔部10Hは、この連結リブR2によって補強されるので、ネジ孔部10Hの剛性が向上して、補機としてのストレーナの取付剛性も向上する。
According to the above configuration, the following effects can be obtained in the reference example.
(1) Since the thinned
(2) Since the
(3) Central ribs R1, R1 formed extending in the front-rear direction on both left and right sides sandwiching the respective thinned
(4) The rigidity of the
(5) Since the bolt mounting portions Rb, Rb,... Interposed between the central rib R1 and the outer peripheral rib R3 are reinforced by the central rib R1 and the outer peripheral rib R3, the rigidity of the bolt mounting portion is improved. .
(6) Since the
〔第1の実施形態〕
以下に、本発明に係るベアリング構造における第1の実施形態について説明する。この実施形態は参考例におけるベアリング構造の一部を変更したものなので、参考例と同様の構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
[First Embodiment]
Below, 1st Embodiment in the bearing structure which concerns on this invention is described. Since this embodiment is obtained by changing a part of the bearing structure in the reference example, the same components as those in the reference example are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図10に示すように、ベアリングビーム部10Bには、オイル落し穴10G,10G,・・・の右側に中央リブR1が形成され、その左側の近傍に前後方向に延びる補強リブR4,R4,・・・が形成されている。この各補強リブR4,R4,・・・は、その前後端がボルト取付部Rb,Rbに連結されている。この補強リブR4が、特許請求の範囲にいう「リブ」に相当する。
As shown in FIG. 10, a central rib R1 is formed on the right side of the oil drop holes 10G, 10G,... In the
また、図11に示すように、前後端に位置するベアリングキャップ部10A,10Aには、参考例と同様の肉抜き部10F,10Fが形成されている。これら前後端のベアリングキャップ部10A,10Aの間に位置する残りのベアリングキャップ部10A,10A,10Aには、前記肉抜き部10Fよりも大きい肉抜き部10J,10J,10Jが形成されている。これらの各肉抜き部10Jは、それぞれ、各ベアリングキャップ部10Aの支持面部10Cの近傍まで形成されている。
Further, as shown in FIG. 11, in the
以上のような構成によれば、第1の実施形態において、次のような効果を得ることができる。
(7)オイル落し穴10Gの左右両側の近傍に形成される中央リブR1と補強リブR4とがこのオイル落し穴10Gが形成される部分を補強するので、オイル落し穴10Gが形成される部分の前後方向の剛性が向上する。さらに、このオイル落し穴10Gを挟んだ前後両側に形成されるボルト取付部Rb,Rbが、中央リブR1と補強リブR4とに連結されているので、このオイル落し穴10Gが形成される部分の左右方向の剛性が向上する。
(8)前後端に位置する肉抜き部10F,10Fが、これらの間に位置する肉抜き部10J,10J,10Jよりも小さいので、クランクシャフト7からの荷重の影響が大きいベアリングキャップ10の前後端の剛性が向上する。
(9)肉抜き部10J,10J,10Jが、それぞれ、各ベアリングキャップ部10Aの支持面部10Cの近傍まで形成されているので、参考例のベアリングキャップ10に比べ、一層の軽量化を図ることができる。
According to the above configuration, the following effects can be obtained in the first embodiment.
(7) Since the central rib R1 and the reinforcing rib R4 formed in the vicinity of the left and right sides of the
(8) Since the thinned
(9) Since the lightening
以上、本発明は、前記実施形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
(I)本実施形態では、SOHC(シングルオーバヘッドカムシャフト)型の直列4気筒エンジンのベアリングキャップに本発明を適用したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、DOHC(ダブルオーバヘッドカムシャフト)型のV型6気筒エンジンなどのベアリングキャップに本発明を適用しても良い。
(II)本実施形態では、板状体のベアリングビーム部で複数のベアリングキャップ部を連結させる構造としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、ベアリングキャップ部下側の左右両端に配設される2本のベアリングビーム部で複数のベアリングキャップ部を連結させる構造などであっても良い。この場合であっても、本発明である肉抜き部を各ベアリングキャップ部に形成することができる。
(III)本実施形態では、肉抜き部を鋳造によってベアリングキャップと一体的に形成させるものとしたが、本発明はこれに限定されず、例えば、鋳造により製造されたベアリングキャップのベアリングキャップ部の下側を研削することにより肉抜き部を形成しても良い。また、肉抜き部の形状および大きさは、適宜に変更可能であることは言うまでもない。
(IV)本実施形態では、連結リブを中央リブと直交させる構造としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、連結リブが中央リブに対して斜めに交わる構造であっても良い。
(V)本実施形態では、中央リブがベアリングキャップの前端から後端まで延びる構造としたが、本発明はこれに限定されず、中央リブが前端の肉抜き部から後端の肉抜き部まで延びていればどのような構造であっても良い。例えば、前後端に位置するベアリングキャップ部に肉抜き部を形成させない構造においては、中央リブが前後端のベアリングキャップ部の間に位置するベアリングキャップ部に形成される肉抜き部のうち前端の肉抜き部から後端の肉抜き部まで延びて形成される構造であっても良い。
As mentioned above, this invention is implemented in various forms, without being limited to the said embodiment.
(I) In the present embodiment, the present invention is applied to a bearing cap of an in-line four-cylinder engine of an SOHC (single overhead camshaft) type, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention may be applied to a bearing cap of a DOHC (double overhead camshaft) type V-type 6-cylinder engine.
(II) In the present embodiment, the structure is such that a plurality of bearing cap portions are connected by the bearing beam portion of the plate-like body, but the present invention is not limited to this, for example, disposed at the left and right ends below the bearing cap portion. A structure in which a plurality of bearing cap portions are coupled with each other by two bearing beam portions. Even in this case, the lightening portion according to the present invention can be formed in each bearing cap portion.
(III) In the present embodiment, the thinned portion is formed integrally with the bearing cap by casting. However, the present invention is not limited to this, for example, the bearing cap portion of the bearing cap manufactured by casting. The thinned portion may be formed by grinding the lower side. Moreover, it cannot be overemphasized that the shape and magnitude | size of a lightening part can be changed suitably.
(IV) In the present embodiment, the connecting rib is configured to be orthogonal to the central rib. However, the present invention is not limited to this, and for example, a structure in which the connecting rib intersects with the central rib obliquely may be used.
(V) In this embodiment, the central rib extends from the front end to the rear end of the bearing cap. However, the present invention is not limited to this, and the central rib extends from the front end thinning portion to the rear end thinning portion. Any structure may be used as long as it extends. For example, in a structure in which the thinned portion is not formed in the bearing cap portion located at the front and rear ends, the front end of the thinned portion formed in the bearing cap portion where the central rib is located between the front and rear end bearing cap portions. The structure may be formed so as to extend from the punched portion to the meat cutout portion at the rear end.
2 シリンダブロック
7 クランクシャフト
7A ジャーナル部
10 ベアリングキャップ
10A ベアリングキャップ部
10B ベアリングビーム部
10C 支持面部
10F,10J 肉抜き部
10G オイル落し穴
R1 中央リブ
R2 連結リブ
R3 外周リブ
R4 補強リブ(リブ)
2 Cylinder block 7
Claims (2)
これらのベアリングキャップ部をクランクシャフトの軸方向に互いに連結させるベアリングビーム部とからなるベアリングキャップ構造であって、
前記ベアリングキャップ部の前記支持面部の両側には、前記ベアリングキャップ部を前記シリンダブロックに取り付けるためのボルト取付孔が貫通して穿孔され、
前記ベアリングキャップ部の下側から、その支持面部のクランクシャフトの軸方向の幅内で肉抜き部が形成され、
前記肉抜き部を挟んだ両側であって前記ボルト取付孔の外側に、前記クランクシャフトの軸方向に延び、前記各ベアリングキャップ部を連結する一対の外周リブが形成され、
前記外周リブの内側であって前記ボルト取付孔の外側に、前記外周リブに沿って延び、前記各ベアリングキャップ部を連結する直線状リブが形成され、
前記外周リブは、前記複数のベアリングキャップ部のうちクランクシャフトの軸方向中央のベアリングキャップ部の端部に設けられた前記ボルト取付孔のボルト取付部に直接連結し、
前記直線状リブと前記外周リブの間であって、前記ボルト取付孔の側方且つ前記複数のベアリングキャップ部のうちクランクシャフトの軸方向中央のベアリングキャップ部の一方側に隣接するベアリングキャップ部の端部に一対リブが設けられ、
前記複数のベアリングキャップ部は、クランクシャフトの軸方向中央部のベアリングキャップ部よりも、クランクシャフトの軸方向中央部のベアリングキャップ部の一方側に隣接するベアリングキャップ部の方が、クランクシャフトの軸方向に直交する方向に幅広に形成されていることを特徴とするベアリングキャップ構造。 A plurality of bearing cap portions fixed to the lower side of the cylinder block and having a support surface portion that rotatably supports the journal portion of the crankshaft;
A bearing cap structure comprising a bearing beam portion for connecting these bearing cap portions to each other in the axial direction of the crankshaft,
Bolt mounting holes for mounting the bearing cap portion to the cylinder block are drilled through both sides of the support surface portion of the bearing cap portion,
From the lower side of the bearing cap portion, a lightening portion is formed within the axial width of the crankshaft of the support surface portion,
A pair of outer peripheral ribs that extend in the axial direction of the crankshaft on both sides of the lightening portion and outside the bolt mounting hole and connect the bearing cap portions are formed.
Straight ribs extending along the outer peripheral ribs and connecting the bearing cap portions are formed inside the outer peripheral ribs and outside the bolt mounting holes .
The outer peripheral rib is directly connected to a bolt mounting portion of the bolt mounting hole provided at an end portion of the bearing cap portion in the axial center of the crankshaft among the plurality of bearing cap portions,
A bearing cap portion between the linear rib and the outer peripheral rib and adjacent to one side of the bearing cap portion at the side of the bolt mounting hole and at the center in the axial direction of the crankshaft among the plurality of bearing cap portions. A pair of ribs are provided at the end,
The plurality of bearing cap portions are arranged such that the bearing cap portion adjacent to one side of the bearing cap portion in the axial central portion of the crankshaft is closer to the crankshaft shaft than the bearing cap portion in the axial central portion of the crankshaft. A bearing cap structure characterized by being formed wide in a direction orthogonal to the direction .
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