JP5644535B2

JP5644535B2 - エンジンの軸受構造

Info

Publication number: JP5644535B2
Application number: JP2011010780A
Authority: JP
Inventors: 邦彦平岡; 隼也東郷; 国男荒瀬
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2011-01-21
Filing date: 2011-01-21
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2031-01-21
Also published as: JP2012149625A

Description

本発明は、エンジンにおけるクランクシャフトなどの回転軸を支承するエンジンの軸受構造に関する。

従来、エンジンのクランクシャフトの軸受構造には、例えば特許文献１に記載のように、エンジンのクランクシャフトを回転自在に保持するクランクケースの軸受部（軸受部材）とクランクシャフトの軸方向の面部（メタル受面）との間に、スラストメタルを介装させてスラスト軸受を構成したものが開示されている。このスラスト軸受は、クランクシャフトと軸受部との間に介装されたスラストメタルによってクランクシャフトの軸方向への移動を規制し、クランクシャフトが一定の位置で回転動作するよう構成されたものである。

特開平１１−１３２２２１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の軸受構造では、例えばエンジンが高回転となって温度が上昇した場合、クランクケースの軸受部がエンジンの幅方向（つまりクランクシャフトの軸方向）に熱膨張し、これに伴いスラスト軸受がクランクシャフトに過度に押し付けられたとき、このスラスト軸受に異常磨耗が発生する恐れがある。

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、エンジンが例えば高温状態にあっても、スラスト軸受の異常磨耗を防止できるエンジンの軸受構造を提供することにある。

本発明は、エンジンには、その幅方向にクランクシャフトが延設され、前記エンジンのクランクケースに、前記クランクシャフトのジャーナル部を回転自在に支承する軸受部が設けられ、この軸受部に、前記クランクシャフトを軸方向に摺接状態で支持するスラスト軸受が設けられる一方、前記クランクケースは、分割可能に構成されたアッパケースとロアケースからなり、これらのアッパケースとロアケースを締結する締結ボルトが、前記クランクケースの軸受部に挿通されたエンジンの軸受構造であって、前記クランクケースの前記軸受部と前記スラスト軸受との間に空隙が形成され、クランクシャフトの軸方向視において、前記スラスト軸受が前記締結ボルトと重なるように配設されると共に、前記スラスト軸受と前記軸受部との間に設けられる前記空隙は、前記締結ボルトと少なくとも一部が重なるように形成されたことを特徴とするものである。

本発明によれば、クランクケースの軸受部とスラスト軸受との間に空隙が形成されたので、エンジンの高回転時における発熱によってクランクケースの軸受部がエンジンの幅方向に膨張し、クランクシャフトがスラスト軸受に強く押し当てられ、その反力がクランクシャフトからスラスト軸受に作用しても、このスラスト軸受は空隙側に変形する。これにより、スラスト軸受に過大な力が作用せず、このスラスト軸受に異常磨耗が発生することを防止できる。

本発明に係るエンジンの軸受構造における一実施形態が適用されたエンジンを搭載する自動二輪車を示す左側面図。図１のエンジンをエアクリーナと共に示す左側面図。図２のケースカバーを外して示すエンジンの左側面図。図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図。図４のＶ部を拡大して示す拡大図。図４のＶＩ矢視図。図４及び図６のスラスト軸受を示す斜視図。図４及び図６のスラスト軸受を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は図８（Ａ）のＶＩＩＩＢ矢視に沿う平面図。

以下、本発明を実施するための実施形態を図面に基づき説明する。但し、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。

図１は、本発明に係るエンジンの軸受構造における一実施形態が適用された自動二輪車を示す左側面図である。また、図２は、図１の自動二輪車におけるエンジン及びエアクリーナ等を示す左側側面図である。この実施形態において、前後、左右、上下の表現は、車両乗車時の運転者を基準にしたものである。

図１に示す自動二輪車１０は所謂スポーツ型の自動二輪車である。この自動二輪車１０では、車両略中央に前後方向に長く配置されたメインフレーム１１と、このメインフレーム１１の後部から後上方に向けて延設されたシートレール１２と、を備えて車体フレームが構成される。

メインフレーム１１の上方に燃料タンク１３が、また、メインフレーム１１の下方にエンジン１４がそれぞれ配置される。このエンジン１４の上方で且つ燃料タンク１３の下方には、メインフレーム１１の内側に、エンジン１４に外気（空気）を導入するエアクリーナ１５（図２）が配置される。

メインフレーム１１の前部には、ヘッドパイプ１７に回転可能に支持されたステアリングシャフト（不図示）と、このステアリングシャフトの上部に設置されたハンドル１８と、ステアリングシャフトに配置された左右一対のフロントフォーク１９とが、左右方向に回転自在に枢支され、フロントフォーク１９の下部に前輪２０が回転自在に軸支される。

また、メインフレーム１１の後方には、このメインフレーム１１の後部に接続されたスイングアーム２１と、このスイングアーム２１の後部に軸支された後輪２２とが備えられる。スイングアーム２１は、メインフレーム１１の後部に設けられ車両幅方向に平行な揺動軸２３に、上下方向に揺動可能に枢支される。また、後輪２２は、エンジン１４の後部との間に掛け渡されたドライブチェーン２４により回転駆動される。

車両全体を覆う外装部品は、車両前部を覆うフロントカウリング２５と、このフロントカウリング２５の下部に接続されて車両側部を覆うサイドカウリング２６と、シートレール１２を覆うリアカウリング２７と、を有して構成される。

エンジン１４は、図２及び図３に示すようにＶ型エンジン（本実施の形態ではＶ型４気筒エンジン）であり、クランクケース３１の前後に前側シリンダアッセンブリ３２Ｆ、後側シリンダアッセンブリ３２ＲがＶ型に配置されて構成される。具体的には、クランクケース３１におけるクランクケース上半体としてのアッパケース３３の上部にシリンダブロック３５、３８が前後して一体に設けられ、シリンダブロック３５にシリンダヘッド３６、ヘッドカバー３７が順次結合されて前側シリンダアッセンブリ３２Ｆが構成され、シリンダブロック３８にシリンダヘッド３９、ヘッドカバー４０が順次結合されて後側シリンダアッセンブリ３２Ｒが構成される。

クランクケース３１のアッパケース３３の下面に、クランクケース下半体であるロアケース３４が結合され、このロアケース３４の下面に、エンジンオイルを貯留するオイルパン４１が結合されている。また、クランクケース３１には、アッパケース３３とロアケース３４との合せ面４２の位置にクランクシャフト４３（図３）が配置されると共に、このクランクシャフト４３の端部を覆うケースカバー４４が接合されている。

アッパケース３３に一体のシリンダブロック３５、３８内で図示しないピストンが昇降し、このピストンに連結された前記クランクシャフト４３がクランクケース３１に回転自在に支承され、シリンダヘッド３６及びヘッドカバー３７内と、シリンダヘッド３９及びヘッドカバー４０内に動弁装置（不図示）が配置されてエンジン１４が構成される。

このように構成されたエンジン１４の前側シリンダアッセンブリ３２Ｆと後側シリンダアッセンブリ３２Ｒとの間のスペースを含むエンジン１４の上方に、図２に示すエアクリーナ１５が配置されている。このエアクリーナ１５は、クリーナボックス４５とサイドカバー４６とを有して構成される。クリーナボックス４５は、ボックスボディ４７の上部にボックスカバー４８が装着されてなる。また、サイドカバー４６は、ボックスボディ４７の下部の左右両側にそれぞれ位置づけられて接合されると共に、前側シリンダアッセンブリ３２Ｆのシリンダヘッド３６及びヘッドカバー３７、並びに後側シリンダアッセンブリ３２Ｒのシリンダヘッド３９及びヘッドカバー４０にそれぞれ接合される。

更に、ボックスボディ４７の前方にエアダクト４９が接続され、このエアダクト４９の吸気口５０からエアクリーナ１５内へ空気が導入される。また、エアクリーナ１５内には、燃料噴射装置などの燃料供給装置が配設されている。

車両走行時の走行風（外気）がエアダクト４９からエアクリーナ１５内に導入され、この外気（空気）は、エアクリーナ１５内で燃料供給装置からの燃料と混合されて、エンジン１４におけるシリンダヘッド３６、３９の吸気ポート（不図示）へ供給される。また、エンジン１４からの排気は、シリンダヘッド３６、３９の排気ポート５１から、図示しないエキゾーストパイプなどを経て排出される。

ところで、図３に示すクランクシャフト４３は、図４に示すようにエンジン１４の幅方向に延設される。このクランクシャフト４３のジャーナル部５２は、アッパケース３３の軸受部５３とロアケース３４の軸受部（図示しないが軸受部５３と同形状）とにより、ラジアル軸受５５（図４及び図５）を介して回転自在に支承される。ラジアル軸受５５は、それぞれが半円筒形状に形成されて、アッパケース３３の軸受部５３、ロアケース３４の軸受部のそれぞれの内面に装着され、全体として円筒形状に構成されてクランクシャフト４３のジャーナル部５２を支承する。

また、アッパケース３３の軸受部５３とロアケース３４の軸受部のそれぞれの両側面６０に、クランクシャフト４３を軸方向に摺接状態で支持するスラスト軸受５６（具体的にはスラストメタル）が装着される。尚、ロアケース３４の軸受部の側面は図示していない。

各スラスト軸受５６は、図６及び図７に示すように略Ｕ字形状に形成され、アッパケース３３の軸受部５３とロアケース３４の軸受部に装着された状態で全体として環形状に構成される。クランクシャフト４３のジャーナル部５２がラジアル軸受５５を介してアッパケース３３の軸受部５３及びロアケース３４の軸受部に支承されて回転するとき、クランクシャフト４３がスラスト軸受５６に対して摺接すると共に、スラスト軸受５６がクランクシャフト４３を軸方向に支持する。このスラスト軸受５６により、クランクシャフト４３は一定位置で回転動作するよう構成される。

上述のアッパケース３３の軸受部５３、ロアケース３４の軸受部、ラジアル軸受５５及びスラスト軸受５６を有して、エンジン１４におけるクランクシャフト４３の軸受構造５７が構成される。尚、クランクケース３１内には、図４に示すように、クランク室６４とミッション室６５が形成されている。クランク室６４内にクランクシャフト４３が配置され、ミッション室６５内に図示しない変速ミッション機構が配置されている。

ここで、クランクケース３１は、図３に示すように、上下方向に分割可能に構成された前記アッパケース３３と前記ロアケース３４から構成されるが、これらのアッパケース３３の軸受部５３とロアケース３４の軸受部に、図６に示すように、アッパケース３３とロアケース３４を締結する締結ボルト５８を挿通するためのボルト穴５９が、上下方向に形成されている。アッパケース３３のボルト穴５９とロアケース３４のボルト穴（不図示）に締結ボルト５８が挿通されて締め付けられることで、アッパケース３３とロアケース３４が締結されてクランクケース３１が構成される。

前記スラスト軸受５６は、図６に示すように、クランクシャフト４３の軸方向視において締結ボルト５８と重なるように、アッパケース３３の軸受部５３とロアケース３４の軸受部のそれぞれの側面６０に設置される。

また、スラスト軸受５６には、アッパケース３３の軸受部５３とロアケース３４の軸受部のそれぞれの側面６０に接する背面６１に、図７及び図８に示すように切欠き溝６２が形成されている。この切欠き溝６２は、スラスト軸受５６がアッパケース３３の軸受部５３などに装着された状態で、クランクシャフト４３の軸方向視において、図６に示すようにボルト穴５９と平行に延び、このボルト穴５９及び締結ボルト５８と少なくとも一部が重なるように形成される。

図５に示すように、アッパケース３３の軸受部５３の側面６０とスラスト軸受５６の切欠き溝６２に囲まれて空隙６３が形成される。同様に、ロアケース３４の軸受部の側面とスラスト軸受５６の切欠き溝６２とに囲まれて、図示しないが空隙が形成される。従って、スラスト軸受５６は、エンジン１４の幅方向、つまりクランクシャフト３４の軸方向（図５の矢印Ａ方向）において、空隙６３側に撓み変形可能に構成される。

以上のように構成されたことから、本実施の形態によれば、次の効果（１）〜（４）を奏する。

（１）アッパケース３３の軸受部５３の側面６０とスラスト軸受５６の切欠き溝６２とにより空隙６３が形成され、同様に、ロアケース３４の軸受部の側面とスラスト軸受５６の切欠き溝６２とにより空隙が形成されている。このため、エンジン１４の高回転時における発熱によってアッパケース３３の軸受部５３及びロアケース３４の軸受部がエンジン１４の幅方向に膨張し、クランクシャフト４３がスラスト軸受５６に強く押し当てられ、その反力がクランクシャフト４３からスラスト軸受５６に作用しても、このスラスト軸受５６は空隙６３側に撓み変形する。これにより、クランクシャフト４３からスラスト軸受５６に過大な力が作用せず、このスラスト軸受５６に異常磨耗が発生することを防止できる。

（２）アッパケース３３の軸受部５３の側面６０とスラスト軸受５６の切欠き溝６２とにより空隙６３が形成され、同様に、ロアケース３４の軸受部の側面とスラスト軸受５６の切欠き溝６２とにより空隙が形成されている。このため、締結ボルト５８の締結時にアッパケース３３の軸受部５３とロアケース３４の軸受部がエンジン１４の幅方向外側に膨張変形し、クランクシャフト４３がスラスト軸受５６に強く押し当てられ、その反力がクランクシャフト４３からスラスト軸受５６に作用しても、このスラスト軸受５６は空隙６３側へ撓み変形する。これにより、クランクシャフト４３からスラスト軸受５６に過大な力が作用せず、このスラスト軸受５６に異常摩耗が発生することを防止できる。

（３）スラスト軸受５６には、アッパケース３３の軸受部５３の側面６０、ロアケース３４の軸受部の側面との間で空隙６３を形成するための切欠き溝６２が形成されている。仮に、アッパケース３３の軸受部５３の側面６０、ロアケース３４の軸受部の側面にそれぞれ切欠き溝が形成されて空隙を形成した場合、この空隙を利用してスラスト軸受５６を撓み変形させるためには、このスラスト軸受５６の全体を薄肉に構成する必要がある。しかしながらこのように構成すると、スラスト軸受５６の異常摩耗は防止できるものの、スラスト軸受５６の耐久性が低下してしまう。そこで、上述のようにスラスト軸受５６に空隙６３形成用の切欠き溝６２を形成することで、スラスト軸受５６の耐久性を確保しつつ、その異常摩耗の発生を防止できる。

（４）前述の如く、エンジン１４の発熱または締結ボルト５８の締結力によって、アッパケース３３の軸受部５３及びロアケース３４の軸受部がエンジン１４の幅方向に膨張変形しても、スラスト軸受５６が空隙６３側に撓み変形してスラスト軸受５６の異常摩耗が防止される。このため、アッパケース３３の軸受部５３及びロアケース３４の軸受部の剛性を確保するために、これらの軸受部５３及び軸受部を厚肉構造にする必要がないので、エンジン１４の重量増大と大型化を回避できる。更に、アッパケース３３の軸受部５３とスラスト軸受５６との間、ロアケース３４の軸受部とスラスト軸受５６との間に必要以上の隙間を設ける必要がないので、騒音の発生を抑制できる。

以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することができる。

１４エンジン
３１クランクケース
３３アッパケース
３４ロアケース
４３クランクシャフト
５２ジャーナル部
５３軸受部
５５ラジアル軸受
５６スラスト軸受
５７軸受構造（エンジンの軸受構造）
５８締結ボルト
５９ボルト穴
６２切欠き溝
６３空隙

Claims

エンジンには、その幅方向にクランクシャフトが延設され、前記エンジンのクランクケースに、前記クランクシャフトのジャーナル部を回転自在に支承する軸受部が設けられ、この軸受部に、前記クランクシャフトを軸方向に摺接状態で支持するスラスト軸受が設けられる一方、
前記クランクケースは、分割可能に構成されたアッパケースとロアケースからなり、これらのアッパケースとロアケースを締結する締結ボルトが、前記クランクケースの軸受部に挿通されたエンジンの軸受構造であって、
前記クランクケースの前記軸受部と前記スラスト軸受との間に空隙が形成され、
クランクシャフトの軸方向視において、前記スラスト軸受が前記締結ボルトと重なるように配設されると共に、前記スラスト軸受と前記軸受部との間に設けられる前記空隙は、
前記締結ボルトと少なくとも一部が重なるように形成されたことを特徴とするエンジンの軸受構造。
前記空隙は、スラスト軸受に形成された切欠き溝とクランクケースの軸受部とに囲まれて形成されたものであることを特徴とする請求項１記載のエンジンの軸受構造。
前記切欠き溝は、前記スラスト軸受が前記軸受部に装着された状態で、クランクシャフトの軸方向視において、前記締結ボルトと平行に延びるように形成されたものであることを特徴とする請求項２記載のエンジンの軸受構造。