JP5775758B2 - 軸受部の潤滑構造 - Google Patents
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Description
壁部を有するクランクケースと、前記壁部に固定された軸受と、
同軸受によって回転自在に支持される回転軸と、
前記軸受の外輪部側面に配置されて同軸受の脱落を抑制する軸受規制部材とを備えた内燃機関の軸受部の潤滑構造において、
前記軸受の軸中心よりも下方の外周の外側に、外周に沿って前記壁部に隆起して形成されたオイル受け部を設け、
同オイル受け部と前記軸受規制部材に亘りオイル貯留部を設け、
前記軸受規制部材(100)は、前記壁部(15AR)に支持された他の軸(56)の軸端部(56b)まで延在して、同軸端部(56b)に当接するように形成されたことを特徴とする軸受部の潤滑構造である。
請求項2に記載の発明は、
壁部(15AR)を有するクランクケース(10)と、
前記壁部(15AR)に固定された軸受(71R)と、
同軸受(71R)によって回転自在に支持される回転軸(70)と、
前記軸受(71R)の外輪部(71Rb)側面に配置されて同軸受(71R)の脱落を抑制する軸受規制部材(100)とを備えた内燃機関(1)の軸受部の潤滑構造において、
前記軸受(71R)の軸中心よりも下方の外周(71Ra)の外側に、外周(71Ra)に沿って前記壁部(15AR)に隆起して形成されたオイル受け部(110)を設け、
同オイル受け部(110)と前記軸受規制部材(100)に亘りオイル貯留部(115)を設け、
前記回転軸(70)の上方で前記軸受規制部材(100)を前記壁部(15AR)に取り付ける締結手段の他のボス部(111A)が、前記回転軸(70)の軸受(71R)の軸中心の直上からずらして配置されたことを特徴とする軸受部の潤滑構造である。
請求項3に記載の発明は、
壁部(15AR)を有するクランクケース(10)と、
前記壁部(15AR)に固定された軸受(71R)と、
同軸受(71R)によって回転自在に支持される回転軸(70)と、
前記軸受(71R)の外輪部(71Rb)側面に配置されて同軸受(71R)の脱落を抑制する軸受規制部材(100)とを備えた内燃機関(1)の軸受部の潤滑構造において、
前記軸受(71R)の軸中心よりも下方の外周(71Ra)の外側に、外周(71Ra)に沿って前記壁部(15AR)に隆起して形成されたオイル受け部(110)を設け、
同オイル受け部(110)と前記軸受規制部材(100)に亘りオイル貯留部(115)を設け、
前記軸受規制部材(100)は、前記回転軸(70)より上方の部分(100a)と下方の部分(100b)の間の部分の、同回転軸(70)を挟む一方の側が切欠かれて形成されたことを特徴とする軸受部の潤滑構造である。
したがって、特別なオイル供給手段を設けることなく、軸受の軸受規制部材を利用して、軸受を潤滑できる簡素なオイル供給手段を備えた軸受部の潤滑構造となる。
軸受規制部材は、前記壁部に支持された他の軸の軸端部まで延在して、同軸端部に当接するように形成されることで、他の軸の抜け止め手段を個別に設けることなく兼用できて、部品点数の削減が可能となる。
請求項2の発明によれば、前記回転軸の上方で前記軸受規制部材を前記壁部に取り付ける締結手段の他のボス部が、前記回転軸の軸受の軸中心の直上からずらして配置されるので、回転軸の上方の締結手段の他のボス部が軸受の軸中心の直上にある場合に生じるおそれのある、オイル受け部へのオイル流入に対する阻害が抑制され、安定した潤滑に資することができる。
請求項3の発明によれば、前記軸受規制部材は、前記回転軸より上方の部分と下方の部分の間の部分の、同回転軸を挟む一方の側が切欠かれて形成されることで、軸受規制部材が回転軸の周りに環状に形成された場合は、オイルが環状部の周りを伝わって流下し、オイル受け部内に入り難くなるおそれがあるが、軸受規制部材の回転軸より上方の部分と下方の部分の間の部分の、回転軸を挟む一方の側が切欠かれて形成されたので、オイルが切欠き部からオイル受け部に流入し易くなり、安定した潤滑に資することができる。
なお、本明細書の説明および特許請求の範囲における前後左右上下等の向きは、本実施形態に係るバランサ付き内燃機関を自動二輪車等の小型車両に搭載した状態での車両の向きに従うものとする。
また、図中矢印FRは車両前方を、LHは車両左方を、RHは車両右方を、UPは車両上方を、それぞれ示す。
本実施形態に係る内燃機関1は、そのクランク軸2を、搭載される車両である図示しない自動二輪車の車幅方向、すなわち左右方向に配向させて自動二輪車に搭載された、水冷直列2気筒の4ストロークサイクル内燃機関である。
一方、下側クランクケース10Bの下にはオイルパン14が取り付けられる。
直列2気筒の内燃機関1であるので、クランク軸2は3つのジャーナル部20を有し、上側クランクケース10Aと下側クランクケース10Bの上下それぞれ3つのジャーナル壁15A、15Bによりクランク軸2は回転自在に支持される。
上側クランクケース10Aと下側クランクケース10Bの各3つのジャーナル壁15A、15Bのそれぞれにおいて、クランク軸2を挟持する3つのクランク軸支持孔2H(図3、図9参照)を形成する半円弧部を挟む前後に、それぞれスタッドボルト(本発明の「締結ボルト」)17(図1参照)が下方から真っ直ぐ上方へ、下側クランクケース10Bを貫通して上側クランクケース10Aの長尺の雌ねじ孔18(図9参照)に螺入して緊締している。
なお、上側クランクケース10Aと下側クランクケース10Bは、上記のスタッドボルト17だけでなく、所要箇所に複数のボルト19により締結される(図4参照)。
なお、吸気ポート33の上流側開口33aにはスロットルボディ37が連結されて、その上流に図示しない吸気管を介してエアクリーナが連結される。
排気ポート35の下流側開口35aには、図示しない排気管を介してマフラが連結される。
そのために、各カム軸38、39には、右端部にカムスプロケット38a、39aが嵌着され、クランク軸2の右端部近傍に嵌着される駆動スプロケット23と、カムスプロケット38a、39aとの間にカムチェーン40が掛け渡され(図2、図4参照)、クランク軸2の半分の回転速度で回転駆動される。
カムチェーンテンショナ43は、シリンダブロック11の右端部の後面から後方へ突出したテンショナホルダ11cに取り付けられる。
交流発電機45に左方から、発電機カバー46Lが被せられ、左端側ジャーナル壁15AL、15BLに取り付けられる。交流発電機45の発電コイルを備えたインナステータ45bが、発電機カバー46Lの内側に支持されてアウタロータ45a内に配置される。
変速機5は、常時噛合い式のギヤ変速機であり、クランク軸2の後方で斜め上方位置に(図1参照)変速機5のメイン軸50が、上側クランクケース10Aにおいて、一対の壁部をなす左端側ジャーナル壁15ALと右端側ジャーナル壁15ARに、左軸受51L、右軸受51Rを介して回転自在に軸支される。
本実施形態において、左軸受51Lはニードルベアリング、右軸受51Rはボールベアリングである。
本実施形態において、左軸受53Lはボールベアリング、右軸受53Rはニードルベアリングである。
シフトフォーク57はその他端側が、変速ギヤ群50g、52gにおいてシフタとなるギヤ5aと係合しており、シフトフォーク57によってシフタとなるギヤ5aの移動が行われて、以上のシフトスピンドル54、シフトドラム55、シフトフォーク57等によって構成される変速操作機構による変速がなされる。
摩擦クラッチ60の出力側であるクラッチインナ60bは、メイン軸50にスプライン嵌合しており、よってクランク軸2の回転が1次減速機構24、61および摩擦クラッチ60を介してメイン軸50に伝達される。
カウンタ軸52は、出力軸でもあり、クランクケース10を左方に貫通して外部に突出させた左端部に出力スプロケット62が嵌着され、図示しない後輪の被動スプロケットとの間に伝動チェーン63が掛け渡され2次減速機構が構成され、2次減速機構を介して動力が後輪に伝達される。
内燃機関1を始動するスタータモータ66(図1参照)は、図9に上側クランクケース10Aにおけるスタータモータ取付け孔66Hを示すように、クランクケース10の中央上面位置に取り付けられている。
なお、図9に示されるように、上側クランクケース10Aの左側外面には減速ギヤスピンドル取付け孔67Hの周囲およびそれから上下前後に向かって放射状に設けられた補強リブ68が設けられている。
図1の図示切断面において図示奥側に図示しないオイルポンプが、図示手前側に図示しないウォータポンプが、設けられている。
ウォータポンプは、図示しない各冷却水管路、ラジエータ、サーモスタット等の所定の機器を介して、シリンダブロック11、シリンダヘッド12内の水冷ジャケット29に冷却水を循環させて、内燃機関1の冷却を行う。
バランサ軸70は、クランク軸2の後方の一対の壁部をなす左端側ジャーナル壁15ALと右端側ジャーナル壁15ARに、左軸受71L、右軸受71Rを介して回転自在に軸支される。
本実施形態において、左軸受71Lと右軸受71Rは、ともにボールベアリングである。
また、側面視で、バランサ軸70は、クランク軸2とメイン軸50との間で、それらを結ぶ線より上方に配設されている。
なお、バランサ駆動ギヤ74のピッチ円74aの径D1は、バランサ従動ギヤ72のピッチ円72aの径D2と同一である。
すなわち、バランサ従動ギヤ72は、ギヤ軸方向にメインギヤ91およびサブギヤ92の2分割構造とされ、メインギヤ91とギヤ幅の狭いサブギヤ92とが、互いに軸方向に重ね合わされて、ともに他方のギヤであるバランサ駆動ギヤ74と噛み合わせられる。
メインギヤ91は、バランサ軸70にキー70cによって固定支持され、一方、サブギヤ92は、メインギヤ91のボス91a上へ遊転可能に嵌装されている。
メインギヤ91とサブギヤ92は、同径、同ピッチのギヤであり、共にバランサ駆動ギヤ74の同じ歯間に噛合うが、両ギヤの間には付勢部材93が介装され、両ギヤが互いに逆向き方向に回動付勢される。
一方、メインギヤ91の歯の前面側にはバックラッシュが発生しようとするが、サブギヤ92は、付勢部材93によってメインギヤ91と逆方向に回動付勢されているので、メインギヤ91の歯の前面側の、バランサ駆動ギヤ74の前位の歯の後面側を、サブギヤ92の歯の前面が押接してバックラッシュを実質的に解消する。
なお、本実施形態においては、図2に示されるように、プライマリドライブギヤ24においてもセラシ機構が備えられている。プライマリドライブギヤ24は、バランサ従動ギヤ72とは逆に駆動側ギヤであるが、セラシ機構の機能は同様である。
組み立てに際しては、バランサ駆動ギヤ74の並んだ2枚の歯の側面の駆動側噛み合いマーク78の間に、バランサ従動ギヤ72の1枚の歯の側面の従動側噛み合いマーク79が位置して噛み合わされた状態で、クランク軸2とバランサ軸70とが、上側クランクケース10Aに組み込まれる。
その状態で、クランク軸2とバランサ軸70とが所定の位相関係となることは上述したとおりである。
すなわち、その状態の位置合わせマーク80に対峙する左端側ジャーナル壁15ALにおける、バランサ駆動ギヤ74とバランサ従動ギヤ72のピッチ円74a、72a上の両方の側面に共に臨む位置に、左端側ジャーナル壁15ALを貫通する貫通孔81が設けられている。
すなわち、クランクケース10の一対の壁部をなす左端側ジャーナル壁15ALと右端側ジャーナル壁15ARの間にバランサ駆動ギヤ74とバランサ従動ギヤ72が配置されていても、位置合わせマーク80と対峙する左端側ジャーナル壁15ALに、位置合わせマーク80を確認する貫通孔81が、バランサ駆動ギヤ74とバランサ従動ギヤ72のピッチ円74a、72a上の両方の側面に共に臨む位置に配置されているので、貫通孔81を通して正面からバランサ駆動ギヤ74とバランサ従動ギヤ72の両ギヤのタイミング(所定の位相関係)を合せるための位置合わせマーク80の合致を容易に確認できる。したがって、バランサ機構7の組付けが容易となり、組み立ての正確さ、コスト低減に資するものとなっている。
貫通孔81のその効果は、内燃機関のクランクケースの形態によらず有効である。
したがって、クランク軸2とバランサ軸70との中間に位置する貫通孔81は、分割面10aから離れた閉じた孔とすることができ、分割面10aに貫通孔を設けた場合のような切欠き状とならないので、クランクケース10の剛性が確保されている。
そのため、雌ネジの加工時に、切り粉を容易に取り除けるので、加工が容易となるほか、スタッドボルト17の螺合緊締により雌ネジ孔18周辺に作用する応力集中を低減することができ、クランクケース10の強度向上が図られている。なお、その目的のため、前方の雌ネジ孔18の先端も別の貫通孔に貫通させている。
また、貫通孔81は、上側クランクケース10Aの鋳造時に、鋳抜きにより型成形されており、鋳抜き成形することで、機械加工が省けて加工工数が低減される。
そこで、図3に示されるように、バランサ軸(本発明の「回転軸」)70は、右軸端部70bを、クランクケース10の一対の壁部のうちの右側の壁部となる右端側ジャーナル壁(本発明の「壁部」)15ARのバランサ軸右支持孔70HRに遊貫させた状態で、左側の壁部となる左端側ジャーナル壁15ALのバランサ軸左支持孔70HLに左軸端部70aを左軸受71Lを介して支持させた後、バランサ軸右支持孔70HRに右側から、右軸受(本発明の「軸受」)71Rをバランサ軸70の右軸端部70bを挿通させて嵌装することで、バランサ軸70の右軸端部70bを右端側ジャーナル壁15ARに支持させている。
したがって、それぞれの右軸受71R、51Rは、右側の壁部である右端側ジャーナル壁15ARに右側から嵌入固定されてはいるが、内燃機関1の運転の振動等による万一の脱落を防止する必要があり、右端側ジャーナル壁15ARの右面に軸受規制部材100が取り付けられている。
そのため、メイン軸50の右軸受51Rの軸受規制部材100を、個別に設けることなく兼用できて、部品点数の削減が可能となる。
そのため、シフトフォーク支持軸56の抜け止め手段を個別に設けることなく、軸受規制部材100で兼用できて、部品点数の削減が可能となる。
本実施形態においても変速機5のメイン軸50には、その左右軸受51L、51Rや変速ギヤ群50g等の潤滑のため、オイル給油手段としてオイルポンプからオイルが供給される油路50cが軸内に設けられている。
すなわち、図10に示されるように、バランサ軸右支持孔70HRに、二点鎖線で示すようにバランサ軸70の右軸受71Rが嵌入された状態で、右軸受71Rの軸中心よりも下方の外周71Raの外側の右端側ジャーナル壁15ARの右面に、外周71Raに沿って一定の高さに台状に隆起して形成されたオイル受け部110が備えられている。
また、前述のように、右軸受71Rの外輪部71Rbの側面には、右軸受71Rの脱落を抑制する軸受規制部材100が備えられている。
また、右端側ジャーナル壁15ARの右面には、バランサ軸70の上方と下方、およびメイン軸50の前後に、上記順で、板状の軸受規制部材100の締結手段のボス部111A、111B、111C、111Dが形成されており、各ボス部に軸受規制部材100がその取付け孔102(図11参照)を挿通させたボルト101(図4参照)で締結されることで、オイル受け部110の右面上に固定されている。
また、軸受規制部材100は、オイル受け部110よりバランサ軸70の右軸受71Rの軸中心に向けて延出して、右軸受71Rの外周71Ra寄り側面に沿うように形成されているので、オイル貯留部115の容量が増し、右軸受71Rへのオイル供給がより好ましく行われる。
そして、オイル受け部110が、右軸受71Rの外周71Raに沿って上方に向けて凹部をなす円弧状に形成されているから、オイル貯留部115として溜めるオイル量を増大することができる。
したがって、右軸受71Rの外輪部71Rbより軸受の軸中心側に延出する中心側延出部100dによって、オイルが積極的に右軸受71Rのボール転動部71Rcの摺動箇所へ供給され、潤滑がより好ましく行われる。
バランサ軸70の上方のボス部111Aが、右軸受71Rの軸中心の直上Aにある場合には、オイル受け部110へのオイル流入が阻害されることが生じるおそれがあるが、本実施形態では、そのような不具合が抑制され、安定した潤滑が図られる。
軸受規制部材100がバランサ軸70の周りに環状に形成された場合は、オイルが環状部の周りを伝わって流下してしまい、オイル受け部110内に入り難くなるおそれがあるが、本実施形態では、軸受規制部材100の上方の部分100aと下方の部分100bの間の部分が切欠かれて切欠き部100cが形成されたので、切欠き部100cからオイルがオイル受け部110に流入し易くなり、安定した潤滑が図られる。
例えば、本発明の軸受部の潤滑構造を備える内燃機関は、上記実施形態の水冷直列2気筒の4ストロークサイクル内燃機関に限定されず、請求項1の構成を備える多様な内燃機関でよく、車両搭載の場合は自動二輪車に限定されず、また、車両搭載用内燃機関に限定されない。また、回転軸の軸受に対する「軸受規制部材」を備えるクランクケースであれば、実施形態の構造に限定されず、多様な構造のクランクケースの場合においても、本発明は有効に適用される。
各請求項における「壁部」は実施形態の右端側ジャーナル壁に限定されず、「軸受」、「回転軸」はバランサ軸に限定されず、「他の回転軸」はメイン軸に限定されず、「他の軸」はシフトフォーク支持軸に限定されず、各請求項の要旨に合致する他のものの場合においても、本発明は有効に適用される。
Claims (8)
- 壁部(15AR)を有するクランクケース(10)と、
前記壁部(15AR)に固定された軸受(71R)と、
同軸受(71R)によって回転自在に支持される回転軸(70)と、
前記軸受(71R)の外輪部(71Rb)側面に配置されて同軸受(71R)の脱落を抑制する軸受規制部材(100)とを備えた内燃機関(1)の軸受部の潤滑構造において、
前記軸受(71R)の軸中心よりも下方の外周(71Ra)の外側に、外周(71Ra)に沿って前記壁部(15AR)に隆起して形成されたオイル受け部(110)を設け、
同オイル受け部(110)と前記軸受規制部材(100)に亘りオイル貯留部(115)を設け、
前記軸受規制部材(100)は、前記壁部(15AR)に支持された他の軸(56)の軸端部(56b)まで延在して、同軸端部(56b)に当接するように形成されたことを特徴とする軸受部の潤滑構造。 - 壁部(15AR)を有するクランクケース(10)と、
前記壁部(15AR)に固定された軸受(71R)と、
同軸受(71R)によって回転自在に支持される回転軸(70)と、
前記軸受(71R)の外輪部(71Rb)側面に配置されて同軸受(71R)の脱落を抑制する軸受規制部材(100)とを備えた内燃機関(1)の軸受部の潤滑構造において、
前記軸受(71R)の軸中心よりも下方の外周(71Ra)の外側に、外周(71Ra)に沿って前記壁部(15AR)に隆起して形成されたオイル受け部(110)を設け、
同オイル受け部(110)と前記軸受規制部材(100)に亘りオイル貯留部(115)を設け、
前記回転軸(70)の上方で前記軸受規制部材(100)を前記壁部(15AR)に取り付ける締結手段の他のボス部(111A)が、前記回転軸(70)の軸受(71R)の軸中心の直上からずらして配置されたことを特徴とする軸受部の潤滑構造。 - 壁部(15AR)を有するクランクケース(10)と、
前記壁部(15AR)に固定された軸受(71R)と、
同軸受(71R)によって回転自在に支持される回転軸(70)と、
前記軸受(71R)の外輪部(71Rb)側面に配置されて同軸受(71R)の脱落を抑制する軸受規制部材(100)とを備えた内燃機関(1)の軸受部の潤滑構造において、
前記軸受(71R)の軸中心よりも下方の外周(71Ra)の外側に、外周(71Ra)に沿って前記壁部(15AR)に隆起して形成されたオイル受け部(110)を設け、
同オイル受け部(110)と前記軸受規制部材(100)に亘りオイル貯留部(115)を設け、
前記軸受規制部材(100)は、前記回転軸(70)より上方の部分(100a)と下方の部分(100b)の間の部分の、同回転軸(70)を挟む一方の側が切欠かれて形成されたことを特徴とする軸受部の潤滑構造。 - 前記軸受規制部材(100)は、前記オイル受け部(110)に取り付けられた状態で、同オイル受け部(110)より前記軸受(71R)の軸中心に向けて延出して、少なくとも前記軸受(71R)の外周(71Ra)寄り側面に沿うように形成されたことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項記載の軸受部の潤滑構造。
- 前記オイル受け部(110)は、前記軸受(71R)の外周(71Ra)に沿って延在して上方に向けて凹部をなす円弧状に形成されたことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項記載の軸受部の潤滑構造。
- 前記軸受(71R)は前記壁部(15AR)に固定される外輪部(71Rb)を有し、前記軸受規制部材(100)は、前記オイル受け部(110)より前記軸受(71R)の軸中心に向けて延出する部分が、前記外輪部(71Rb)を越えて前記軸受(71R)の軸中心側に延出するように形成されたことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項記載の軸受部の潤滑構造。
- 前記軸受規制部材(100)は、前記回転軸(70)と隣り合う他の回転軸(50)の軸受(51R)の軸受規制部材を兼ねることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項記載の軸受部の潤滑構造。
- 前記軸受規制部材(100)を前記オイル受け部(110)に取り付ける締結手段のボス部(111B)が、前記壁部(15AR)において前記オイル受け部(110)と一体に成型されたことを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか1項記載の軸受部の潤滑構造。
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