JPH0222493Y2 - - Google Patents

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JPH0222493Y2
JPH0222493Y2 JP1981024841U JP2484181U JPH0222493Y2 JP H0222493 Y2 JPH0222493 Y2 JP H0222493Y2 JP 1981024841 U JP1981024841 U JP 1981024841U JP 2484181 U JP2484181 U JP 2484181U JP H0222493 Y2 JPH0222493 Y2 JP H0222493Y2
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/0065—Shape of casings for other machine parts and purposes, e.g. utilisation purposes, safety
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/0043—Arrangements of mechanical drive elements
    • F02F7/0053—Crankshaft bearings fitted in the crankcase
    • F02F2007/0056—Crankshaft bearings fitted in the crankcase using bearing beams, i.e. bearings interconnected by a beam or multiple beams
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
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    • F05C2201/021—Aluminium
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  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、主として自動車用エンジンにおい
て、クランクシヤフトを支持するベアリングビー
ムに関する。
自動車用エンジンの騒音の一原因として、シリ
ンダブロツクの振動にもとづくブロツクスカート
部やオイルパンからの振動騒音がある。
この振動騒音を低減するには、シリンダブロツ
クの剛性をアツプしてクランクシヤフトが受ける
爆発トルクによる振動を抑制すればよいのだが、
そのためにはシリンダブロツクの厚肉化など大幅
な重量増を招き、燃費効率の悪化という新たな問
題をひき起こしてしまう。
したがつて、シリンダブロツクの重量の増加を
抑えつつ効果的に剛性を高めるための種々の提案
がされているが、そのなかでも、クランクシヤフ
トを直接支持しているにもかかわらず比較的剛性
が低かつたベアリングキヤツプの強化をはかつ
た、ベアリングビームが注目されている（昭和55
年５月環境庁発行「自動車公害防止技術に関する
第２次報告」参照）。
これは、第１図〜第３図に示すように、シリン
ダブロツク１のベアリング部２と対をなすベアリ
ングキヤツプ３を、相互にビーム部材４によつて
連結して剛性を向上させるものであり、シリンダ
ブロツク１に発生する想像線イで示すような上下
方向に対する曲げ強度や、ベアリングキヤツプ３
の前後方向への倒れ強度を高めることを目的とす
る。
このために、第３図のようにビーム部材４はベ
アリングキヤツプ３の下部中央を相互に連結する
のであるが、一般的にはベアリングキヤツプ３と
同一材料を用いて一体に成形される。
ところが、このような従来のベアリングビーム
にあつては、上述したようにビーム部材４がベア
リングキヤツプ３と一体であるために、鋳造時各
ベアリングの部分に１ケ所でも不良な部分（例え
ば巣）が発生するとベアリングビーム全体を廃棄
しなくてはならず、非常に生産性が悪かつた。ま
た、運搬時に互にからまつたり、かさばるなどで
保管及び取扱い上に難点があつた。
更に、ベアリングキヤツプ３の下部中央に１本
のビーム部材４を配設する構造であるため、上述
したようにシリンダブロツク１の上下曲げやベア
リングキヤツプ３の前後方向の倒れに対する強度
は高められるが、第３図に示したようなベアリン
グキヤツプ３のＸ方向のよじれに対して十分な抑
制効果を発揮することができず、従つて十分な騒
音低減効果が得られないという問題点があつた。
ちなみに、最近では上述したブロツクスカート
部５等の開閉振動の最大の誘因は、ベアリングキ
ヤツプ３及びこれが結合するベアリング部２（バ
ルクヘツド）のクランク軸線を中心とするよじれ
にもとづく振動であることが、本考案者の実験等
で明らかになつた。
この考案は、このような従来の問題を解決する
ことを目的としている。
上記目的を達成するためにこの考案では、シリ
ンダブロツクの各気筒間に配設されたベアリング
部と対をなしクランクシヤフトを支持するベアリ
ングキヤツプを、互いにビーム部材で一体的に連
結したベアリングビームにおいて、各ベアリング
キヤツプの締付ボルトよりも外側の両側部分を主
軸穴を略中心とする放射状に斜め下方に延設する
とともに、当該延設部分の先端にビーム部材の取
付座を形成し、この取付座の各々に、前記延設部
分に沿つて主軸穴に向けて螺合するボルトを介し
て、各ベアリングキヤツプ間を連結する共通のビ
ーム部材を締結した。
以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明
するが、第４図〜第６図において第１図〜第３図
と実質的に同一部分には同一符号を用いることに
する。
シリンダブロツク１の前後端及び各気筒間に位
置してその下部に締付ボルト７を介して取付けら
れるベアリングキヤツプ３は、締付ボルト７の外
側に位置するその底部両隅に、後述するビーム部
材４Ａ，４Ｂ取付け用の取付座３Ａ，３Ｂが一体
形成される。
この一対の取付座３Ａ，３Ｂは、外方に向けて
やや拡開された等脚状に形成されると共に、その
座面がクランク回転軌跡の外包絡線Ｍの外側に位
置するまで延長形成される。
そして、この２列の取付座３Ａ，３Ｂの各列毎
に、複数のベアリングキヤツプ３を前後方向に互
に一体的に連結する、各ベアリングキヤツプ３に
ついて共通の棒状のビーム部材４Ａまたは４Ｂが
ボルト８により結合される。
この時、ボルト８を、その中心線Ｌの延長が概
ねシリンダブロツク１の主軸穴１Ａに向くように
ベアリングキヤツプ３に螺合させる。
また、ビーム部材４Ａ，４Ｂには、上述した取
付座３Ａ，３Ｂに対応させて第６図に示すよう
に、長手方向に所定の間隔をおいて取付座面４
ａ，４ｂを突設すると良い。これによれば、両者
間でボルト８締めされることにより、振動発生時
に取付座３Ａ，３Ｂの座面と取付座面４ａ，４ｂ
との間に微視的なすべりを生じ振動のダンピング
作用が得られる。
このようにして、この考案はシリンダブロツク
１の主軸穴１Ａに対して互に対称的に配設された
２本のビーム部材４Ａ，４Ｂで各ベアリングキヤ
ツプ３を相互に連結するようにしたので、ベアリ
ングキヤツプ３のクランクシヤフト軸方向への倒
れ強度を高めると同時に、クランク回転中心に対
するよじれ強度が著しく向上する。
また、ビーム部材４Ａ，４Ｂを締め付けるボル
ト８をベアリングキヤツプ３に対し主軸穴１Ａに
向けて螺合したことから、ボルト８による初期の
締付力の作用方向が放射状となり、即ちシリンダ
ブロツク１のねじれ振動に伴つて作用する加振力
に対して略直交する方向にボルト８が締付力を発
揮するので、ねじれ振動に対し高剛性が得られ
る。また、同じ理由から、ボルト８の緩みが起こ
らないのでビーム部材４Ａ，４Ｂをベアリングキ
ヤツプ３に強固に結合しておくことができる。
加えて、ベアリングキヤツプ３の取付座３Ａま
たは３Ｂのいずれか一方は、燃焼行程で最も大き
な圧力が作用するとき、つまりクランク角にして
20〜40゜ATDC程度のときのクランクアームを延
長した方向に延びて、その端部にビーム部材４Ａ
または４Ｂを支持しているので、燃焼行程におい
て前記クランク角のときにコンロツド、クランク
アーム及びクランク軸を介して入力する大荷重に
対しても高い剛性を発揮する。
この結果、ベアリングキヤツプ３と一体のベア
リング部２（バルクヘツド）のよじれ振動も大幅
に抑制されるので、このベアリング部２の延長上
に結合され、これを節とするブロツクスカート部
５の開閉振動（膜振動）が効果的に防止されるよ
うになり、ブロツクスカート部５やこれに結合さ
れるオイルパンからの振動による騒音の放射を著
しく低減することができるのである。
また、ベアリングキヤツプ３とビーム部材４
Ａ，４Ｂとは別個に製作されるため、形が単純化
でき鋳造時の湯の引けやガス抜き不完全などによ
る不良品発生も激減し、かつ万が一不良品が発生
した場合にはその部品だけの廃棄処分ですむの
で、生産性が一段と向上しコストダウンが可能と
なる。
更に、両者３と４Ａ，４Ｂは、ボルト８を外す
ことにより分離可能であるため、運搬時に取扱い
が容易になると共に、かさばることなく保管でき
るので保管スペースも小さくてすむという利点が
ある。
尚、上述の実施例でベアリングキヤツプ３を鋳
鉄で、ビーム部材４Ａ，４Ｂを軽合金で製作すれ
ば、Ｅ（ヤング率）／ρ（密度）が約30％向上するので
、剛性 を低下させることなく軽量化も計れる。
一方、ビーム部材４Ａ，４Ｂは主軸穴１Ａに対
して斜め下方の隅部に位置しているので、オイル
パン内部への突出を避けながらクランク軸との干
渉を防止できる。このため、ベアリングビームを
備えたものとしてはオイルパンの深さを抑えてエ
ンジンの小型化を図ることができる。
以上説明したようにこの考案によれば、各気筒
のベアリングキヤツプを相互に連結するビーム部
材を、概ね主軸穴を中心として斜め下方に放射状
に延設したベアリングキヤツプの両端部に各々位
置させ、これを延設部分に沿つて挿入したボルト
により締結する構成としたので、ベアリングキヤ
ツプの前後方向の倒れ変形及びよじれ変形と、シ
リンダブロツクのねじれ変形とを効果的に抑制で
き、これによりエンジン騒音を著しく低減できる
という効果が得られる。また、この考案によれ
ば、左右分割構成のビーム部材をベアリングキヤ
ツプの斜め下方の延設部に夫々設ける構成である
ので、エンジンの小型化を図れると共に、生産性
及び保管等の取扱い性を一段と向上できるという
効果も得られる。
なお、本考案では上述したように各ベアリング
キヤツプの底部両隅にビーム部材を締結する構造
であるから、ビーム部材の取付けにともなつてベ
アリングキヤツプを前後に倒れ変形させるような
無理な力が作用するこことが無く、従つてビーム
部材がベアリングアライメントの狂いや焼き付き
などの悪影響を及ぼすおそれは皆無である。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来例の正面図、第２図は第１図のＡ
−Ａ線断面図、第３図は同じくベアリングビーム
の斜視図である。第４図はこの考案の縦断側面
図、第５図は要部正面図、第６図はビーム部材の
要部斜視図である。 １……シリンダブロツク、２……ベアリング
部、３……ベアリングキヤツプ、４Ａ，４Ｂ……
ビーム部材、３Ａ，３Ｂ……取付座、８……ボル
ト。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. シリンダブロツクの各気筒間に配設されたベア
    リング部と対をなしクランクシヤフトを支持する
    ベアリングキヤツプを、互いにビーム部材で一体
    的に連結したベアリングビームにおいて、各ベア
    リングキヤツプの締付ボルトよりも外側の両側部
    分を主軸穴を略中心とする放射状に斜め下方に延
    設するとともに、当該延設部分の先端にビーム部
    材の取付座を形成し、この取付座の各々に、前記
    延設部分に沿つて主軸穴に向けて螺合するボルト
    を介して、各ベアリングキヤツプ間を連結する共
    通のビーム部材を締結したことを特徴とするベア
    リングビーム。
JP1981024841U 1981-02-24 1981-02-24 Expired JPH0222493Y2 (ja)

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EP0058949B1 (en) 1987-07-29
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