JP5140530B2 - 自動二輪車用エンジン - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車用エンジンに係るものであり、特にそのクランクケースの強度向上を図ったものである。

クランクケースの下部にエンジンハンガーボスを備えた自動二輪車用エンジンがある（例えば、特許文献１参照。）。この種のエンジンにおいては、低重心化や、エンジン全高低減を目的としてクランク軸位置を下げ、ハンガー部位との距離を近づけようとすると、クランクケースの強度を高める必要があった。しかしながら、単純にクランクケースの強度を高めるとクランクケースが大型化して重量が増える。

特開２００５−６１３８６号公報（図１）

本発明は、クランクケースの大型化や重量増加を伴うことなく、エンジンの低重心化およびエンジン全高低減を図ろうとするものである。

本発明は上記課題を解決したものであって、請求項１に記載の発明は、
ベアリングを介してクランク軸を支持するとともに、クランク軸の軸線に直交する平面に沿う合わせ面で結合される一対のケース半体で構成されるクランクケースと、クランクケースに設けられ、エンジンハンガーによってフレームに固定されるエンジンハンガーボスと、を備え、クランクケースには、その側方を覆うクランクケースカバーを取り付けるためのクランクケース周壁が設けられた自動二輪車用エンジンにおいて、
前記クランクケースには、クランク軸方向外側に延出し、前記ベアリングの外周を囲む環状支持壁が設けられるとともに、この環状支持壁の下方に、前記エンジンハンガーボスの一つである下部エンジンハンガーボスが設けられ、前記環状支持壁の外周部から前記下部エンジンハンガーボスに向かって、一対の補強リブが、前記環状支持壁の外周の接線方向に沿って互いに近付くようにＶ字状に下方へ延び、前記一対の補強リブは、前記環状支持壁から前記下部エンジンハンガーボスにまで延びる途中で前記クランクケース周壁に交差し、前記一対の補強リブは、前記環状支持壁と前記クランクケース周壁との間で、前記環状支持壁のクランク軸方向外側への延出長さと同じでかつ前記クランクケース周壁のクランク軸方向外側への延出長さより小さいクランク軸方向幅を有し、前記補強リブは、前記クランクケース周壁と前記下部エンジンハンガーボスとの間で、前記下部エンジンハンガーボスのクランク軸方向外側への延出長さと同じでかつ前記クランクケース周壁のクランク軸方向外側への延出長さより小さいクランク軸方向幅を有し、前記クランクケース周壁と前記下部エンジンハンガーボスとの間の前記補強リブのクランク軸方向幅は、前記環状支持壁と前記クランクケース周壁との間の前記補強リブのクランク軸方向幅より幅広に形成されることを特徴とする自動二輪車用エンジンである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の自動二輪車用エンジンにおいて、
上記一対の補強リブの延長線は鋭角に交わることを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、
ベアリングの環状支持壁から補強リブを接線方向に延ばすことによって、クランクケースの大型化を回避しながら、効果的にエンジンハンガーボスの強度を向上することができる。
また、一対の補強リブが、環状支持壁から下部エンジンハンガーボスにまで下方に向かって延びる途中で、クランクケース周壁と交差することで、２本の補強リブとクランクケース周壁とを含む領域で、クランクケース支持の剛性と強度の向上を図ることができる。

請求項２の発明において、
一対の補強リブの延長線を鋭角に交わるようにしたので、補強リブの長さを短くしながら、エンジンハンガーボスの強度を向上することができる。

請求項３の発明において、
エンジンハンガー側の補強リブの幅を、上記環状支持壁側より幅広に形成することにより、補強リブによる質量増加を最小限に抑えつつ、エンジンハンガーボス付近のクランクケースの強度を向上することができる。

図１は本発明の一実施形態に係る自動二輪車用エンジン１の側面図である。矢印Ｆは前方を指している（以下の図にても同じ）。このエンジン１は特にオフロード走行に用いられるスポーツ用モーターサイクルに搭載されるものである。図はこのエンジン１が上記自動二輪車のフレームに締結されている状態を示している。図の上部には、図示していないヘッドパイプから斜め後方に下がるメインフレーム２が示してあり、図の右部には、図示していないヘッドパイプから下方に伸びるダウンフレーム３が示してある。ダウンフレーム３の上部からメインフレーム２の中間部へ向けて短い補強フレーム４が伸び、メインフレーム２に接続されている。メインフレーム２とダウンフレーム３は、図の左下部で接続されている。

エンジン１の外殻はクランクケース５、シリンダブロック６、シリンダヘッド７及びシリンダヘッドカバー８によって構成されている。シリンダヘッド７の後部には、スロットルボディ９、およびエアクリーナ10が接続されている。クランクケース５の後部には、リヤフォーク11が支軸12を介して揺動可能に接続されている。

エンジン１はその周囲の４箇所の支持部で、車両のフレームに支持されている。上記補強フレーム４とメインフレーム２との接続部にエンジン１の上部を支持する上部ブラケット13が形成され、上部エンジンハンガー14がボルト15を介して取付けられている。上部エンジンハンガー14は、斜め後下方へ伸び、その先端はエンジン１のシリンダヘッド７に形成された上部エンジンハンガーボス16に上部エンジンハンガー取付けボルト17を介して締結され、エンジン１を吊り下げている。

ダウンフレーム３にエンジン１の前部を支持する前部ブラケット18が形成され、前部エンジンハンガー19がボルト20を介して取付けられ、その先端部がエンジン１のクランクケース５の前部に設けられた前部エンジンハンガーボス21に前部エンジンハンガー取付けボルト22を介して取付けられ、エンジン１の前部を吊り下げている。

ダウンフレーム３の下部の後方延伸部３ａに、エンジン１の下部を支える下部エンジンハンガー23が形成され、その上端はエンジン１の下部の下部エンジンハンガーボス24に下部支持ボルト25を介して締結され、エンジン１を下から支えている。

エンジン１の後部は、クランクケース５の後部エンジンハンガーボス26が、リヤフォーク11と共通の支軸12を介して、メインフレーム２の下方湾曲部２ａによって支持されている。

図２は上記エンジン１の縦断面を、右方から見た図である。エンジン１の殻体は、クランクケース５、シリンダブロック６、シリンダヘッド７、およびシリンダヘッドカバー８から構成されている。クランクケース５は左右のケース半体から成る左右割形式であって、アルミ合金製の左クランクケース５Ｌと、右クランクケース５Ｒから構成され、さらにその外側を、左クランクケースカバー50Ｌと、右クランクケースカバー50Ｒと、クラッチカバー66が覆う構造となっている（図３）。クランクケース５内は前半部のクランク室30と、後半部の変速機室31とに別れ、隔壁32で仕切られている。

クランク室30内には、クランク軸33が収容されている。クランク室30内には、クランク軸33のほかにバランサ軸36とウオータポンプ軸37が左右のクランクケース5Ｌ、５Ｒに支承されている。

変速機室31内においては、上記クランク軸33と平行な軸線を有する変速機のメイン軸38とカウンタ軸39が左右のクランクケース5Ｌ、５Ｒに回転可能に支承されている。変速機室31内には、上記のほかに、変速ドラム軸40が左右のクランクケース5Ｌ、５Ｒに回動可能に支持される。またキック軸41が右クランクケース５Ｒと右クランクケースカバー50Ｒに回動可能に支持されている。

上記エンジン１は自動二輪車のフレームによって支持されるために、上部エンジンハンガーボス16、前部エンジンハンガーボス21、下部エンジンハンガーボス24、後部エンジンハンガーボス26を備えている。

図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。クランクケース５は、左クランクケース５Ｌ、右クランクケース５Ｒ、左クランクケースカバー50Ｌ、右クランクケースカバー50Ｒ、およびクラッチカバー66から構成されている。クランク軸33は、左クランクケース５Ｌと右クランクケース５Ｒにそれぞれローラベアリング34とボールベアリング35を介して回転可能に支持されている。クランク軸33の中央部のクランクピン51に、コンロッド52を介してピストン53が接続され、シリンダブロック６内で摺動可能となっている。ピストン53の上面に向き合うシリンダヘッド７の下面には燃焼室54が設けられ、点火プラグ（
図示なし）の先端が、この燃焼室54に臨むようになっている。クランク軸33の左端には交流発電機56が設けてある。

カム軸57はシリンダヘッド７とシリンダヘッドカバー８の間に、カム軸ベアリング58Ａ、58Ｂを介して支持されている。カム軸57の左端、ボールベアリング58Ａの外側にはカム軸従動スプロケット59が設けてあり、クランク軸33に設けられたカム軸駆動スプロケット60との間に、カムチェーン室61の中を通ってカムチェーン62が架渡され、クランク軸33の回転によってカム軸57が回転駆動される。

クランク軸33の後方に、変速機メイン軸38が左クランクケース５Ｌと右クランクケース５Ｒに、それぞれメイン軸ベアリング63Ａ、63Ｂを介して回転可能に設けてある。上記メイン軸38の後方に、変速機カウンタ軸39が左クランクケース５Ｌと右クランクケース５Ｒに、それぞれカウンタ軸ベアリング64Ａ、64Ｂを介して回転可能に設けてある。メイン軸38の右端には多板クラッチ65が設けてある。多板クラッチ65の外面はクラッチカバー66で覆われている。メイン軸38とカウンタ軸39の間には、常時噛合い式歯車変速機構67が構成されている。カウンタ軸39は出力軸であり、その左端に後輪駆動スプロケット68が設けられ、後輪駆動用チェーンを介して後輪が駆動される。

左クランクケース５Ｌの変速機カウンタ軸39の後方に後部エンジンハンガーボス26が設けてある。後部エンジンハンガーボス26は、右クランクケース５Ｒにも対称的に設けてあるが、図には左側のものだけが示してある。右クランクケース5Ｒと右クランクケースカバー50Ｒとの、変速機カウンタ軸39の後方上部に、キック軸41が回動可能に支持されている。

図４は上記エンジン１の右クランクケース５Ｒの右面図、図５は同右クランクケース５Ｒの斜視図である。これらの図には、クランク軸支持孔33Ｈ、バランサ軸支持孔36Ｈ、ウオータポンプ軸支持孔37Ｈ、メイン軸支持孔38Ｈ、カウンタ軸支持孔39Ｈ、変速ドラム支持孔40Ｈ、キック軸支持凹部41Ｈ、およびシリンダブロック取付け部42が示してある。図４のクランク軸支持孔33Ｈには、クランク軸33を支えるボールベアリング35が示してある。また、前部、下部、後部のエンジンハンガーボス21、24、26が示してある。右クランクケース５Ｒには、クランク軸33を支えるボールベアリング35の外周を囲む環状支持壁45が設けてある。

図６は図４のＶＩ−ＶＩ断面図である。図には、クランク軸支持孔33Ｈ、メイン軸支持孔38Ｈ、カウンタ軸支持孔39Ｈ、およびキック軸支持凹部41Ｈが示してある。図には、上記環状支持壁45の断面が示してある。

図４、図５において、上記環状支持壁45から下部エンジンハンガーボス24に向かって一対の補強リブ46Ａ、46Ｂが環状支持壁45の外周の接線方向に沿って延びている。上記一対の補強リブ46Ａ、46Ｂの中心線47Ａ、47Ｂの成す角θは鋭角である。上記右クランクケース５Ｒにはその側方を覆う右クランクケースカバー50Ｒを取付けるためのクランクケース周壁48が備えられている。上記補強リブ46Ａ、46Ｂは、それぞれ上記クランクケース周壁48に交差して伸びる形状に形成されている。

図７は、図４のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。上記補強リブ46Ａのクランク軸33方向に測った幅、すなわち高さは、上記クランクケース周壁48を境に下部エンジンハンガーボス24側の補強リブの幅（高さ）Ｌ１の方が、環状支持壁45側の補強リブの幅（高さ）Ｌ２よりも幅広に形成されている。これは、補強リブによる質量増加を最小限に抑えつつ、クランクケース５の、環状支持壁45と下部エンジンハンガーボス24との間の強度を向上させるためである。以上は補強リブ46Ａについて述べたが、補強リブ46Ｂの幅も、上記補強リブ46Ａの幅と同様である。

上記実施形態は右クランクケース５Ｒ側の構造について述べたが、環状支持壁45、下部エンジンハンガーボス24、および補強リブ46の形状および構成は、左クランクケース５Ｌ側にもほぼ同様な形状および構成で設けられており、同様な効果がもたらされる。

以上詳述したように、本実施形態においては、次の効果がもたらされる。
（１）ベアリングの環状支持壁からエンジンハンガーボスに向けて補強リブを環状支持壁の接線方向に延ばすことによって、クランクケースの大型化を回避しながら、効果的にエンジンハンガーボスの強度を向上することができる。
（２）一対の補強リブの延長線を鋭角に交わるようにしたので、補強リブの長さを短くしながら、エンジンハンガーボスの強度を向上することができる。
（３）エンジンハンガー側の補強リブの幅を、環状支持壁側より幅広に形成することにより、補強リブによる質量増加を最小限に抑えつつ、エンジンハンガーボス付近のクランクケースの強度を向上することができる。

本発明の一実施形態に係る自動二輪車用エンジン１の右側面図である。 上記エンジンの縦断面を、右方から見た図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 上記エンジンの右クランクケースの右面図 上記エンジンの右クランクケースの斜視図 図４のＶＩ−ＶＩ断面図である。 図４のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。

符号の説明

１…エンジン、２…メインフレーム、３…ダウンフレーム、３ａ…後方延伸部、５…クランクケース、５Ｒ…右クランクケース、５Ｌ…左クランクケース、23…下部エンジンハンガー、24…下部エンジンハンガーボス、25…下部支持ボルト、33…クランク軸、33Ｈ…クランク軸支持孔、35…ボールベアリング、45…環状支持壁、46…補強リブ、48…クランクケース周壁

Claims (2)

1. ベアリング(34,35)を介してクランク軸(33)を支持するとともに、クランク軸(33)の軸線に直交する平面に沿う合わせ面で結合される一対のケース半体(5L,5R)で構成されるクランクケース(５)と、
   クランクケース(５)に設けられ、エンジンハンガー(14,19,23)によってフレームに固定されるエンジンハンガーボス(16,21,24,26)と、を備え、
   クランクケース(５)には、その側方を覆うクランクケースカバー(50)を取り付けるためのクランクケース周壁(48)が設けられた自動二輪車用エンジンにおいて、
   前記クランクケース(５)には、クランク軸方向外側に延出し、前記ベアリング(34,35)の外周を囲む環状支持壁(45)が設けられるとともに、
   この環状支持壁(45)の下方に、前記エンジンハンガーボスの一つである下部エンジンハンガーボス(24)が設けられ、
   前記環状支持壁(45)の外周部から前記下部エンジンハンガーボス(24)に向かって、一対の補強リブ(46A,46B)が、前記環状支持壁(45)の外周の接線方向に沿って互いに近付くようにＶ字状に下方へ延び、
   前記一対の補強リブ(46A,46B)は、前記環状支持壁(45)から前記下部エンジンハンガーボス(24)にまで延びる途中で前記クランクケース周壁(48)に交差し、
   前記一対の補強リブ(46A,46B)は、前記環状支持壁(45)と前記クランクケース周壁(48)との間で、前記環状支持壁(45)のクランク軸方向外側への延出長さと同じでかつ前記クランクケース周壁(48)のクランク軸方向外側への延出長さより小さいクランク軸方向幅(L2)を有し、
   前記補強リブ(46A,46B)は、前記クランクケース周壁(48)と前記下部エンジンハンガーボス(24)との間で、前記下部エンジンハンガーボス(24)のクランク軸方向外側への延出長さと同じでかつ前記クランクケース周壁(48)のクランク軸方向外側への延出長さより小さいクランク軸方向幅(L1)を有し、
   前記クランクケース周壁(48)と前記下部エンジンハンガーボス(24)との間の前記補強リブ(46A,46B)のクランク軸方向幅(L1)は、前記環状支持壁(45)と前記クランクケース周壁(48)との間の前記補強リブ(46A,46B)のクランク軸方向幅(L2)より幅広に形成される
   ことを特徴とする自動二輪車用エンジン。
2. 前記一対の補強リブ(46A,46B)の延長線(47A,47B)は鋭角(θ)に交わることを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車用エンジン。

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