JPH0332731Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 Ａ 考案の目的 (1) 産業上の利用分野 本考案は多気筒内燃機関のクランク軸支持装置
に関するものである。

(2) 従来の技術 従来シリンダブロツクの複数のジヤーナル壁に
クランク軸を支承するための複数の軸受キヤツプ
を固着し、さらにそれらの軸受キヤツプをブリツ
ジ部材により一体に連結してなる多気筒内燃機関
において、クランク軸に潤滑油を供給するための
潤滑油系を前記軸受キヤツプとブリツジ部材とに
跨がつて設けたものは公知である（米国特許第
1759147号明細書参照）。

(3) 考案が解決しようとする問題点 ところで前記従来のものでは、複数の軸受キヤ
ツプはブリツジ部材により結合されてクランク軸
の支持部の剛性が高く、そこにクランク軸軸受部
の潤滑油系を形成するもその必要とする剛性が損
なわれる心配はないけれど全体の重量増を招くと
いう問題がある。

そこで複数の軸受キヤツプを鉄製とするも、そ
れら間を連結する容量の比較的大きいブリツジ部
材と、機関本体の主要部をなすシリンダブロツク
とを軽合金製として、クランク軸軸受部の必要な
剛性を確保しつつエンジン重量の大幅な軽減を図
るようにしたものが、例えば特開昭54−156910号
公報に開示される如く既に提案されているが、そ
のものでは、互いに重合結着される上下一対の鉄
製軸受キヤツプの相互間にクランク軸の軸受孔が
形成され、その上側の軸受キヤツプが、クランク
ケース部と一体のジヤーナル壁下面に重合結着さ
れているので、鉄製軸受キヤツプは全体として大
型で部品点数が多い為に重量が大きく、クランク
軸軸線の水平精度も悪くなる等の問題があり、そ
の上、機関運転時に高温度となる軸受孔の内壁が
その全周に亘つて、比較的熱伝導率の低い鉄製の
上、下軸受キヤツプで囲まれることになつて軸受
部の熱を効率よく放熱し得ない問題がある。また
上側の軸受キヤツプは、下側の軸受キヤツプと違
つて強大な機関爆発圧力を直接受けることはな
く、荷重負担が比較的小さいから、その上側の軸
受キヤツプを鉄製とすることは、同キヤツプに必
要以上に高い強度を付与することになる。

本発明は上記事情に鑑み提案されたもので、従
来の上記問題を全て解決し得る、構造簡単且つ極
めて軽量な多気筒内燃機関におけるクランク軸支
持装置を提供することを目的とする。

Ｂ 考案の構成 (1) 課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本考案は、シリンダ
ブロツクのクランクケース部にクランク軸方向に
間隔を存して一体に形成された複数のジヤーナル
壁の下面に複数の軸受キヤツプをそれぞれ重合結
着して、その各ジヤーナル壁と軸受キヤツプとに
跨がつて形成される軸受孔に軸受を介してクラン
ク軸を回転自在に支承し、さらにそれら軸受キヤ
ツプ相互を、クランク軸に沿つて延びるブリツジ
部材により一体的に結合し、前記各軸受孔の上半
部内壁がAl合金で、またその下半部内壁が鉄で
それぞれ形成されるように、前記シリンダブロツ
クをAl合金製とすると共に前記各軸受キヤツプ
を鉄製とし、更に前記ブリツジ部材もAl合金製
とし、前記ブリツジ部材が前記複数の軸受キヤツ
プにそれぞれ結着される複数の支持壁相互を複数
の縦フレームにより一体に結合して平面格子状に
形成され、前記ブリツジ部材の中央の縦フレーム
には、クランク軸の複数の軸受に給油するための
メインギヤラリを形成し、このメインギヤラリ
を、前記軸受キヤツプとブリツジ部材とに跨がつ
て形成した給油路に連通したことを特徴とする。

(2) 作用 上記構成によれば、機関の主要部であるシリン
ダブロツクと、クランク軸に沿つて長く延びるブ
リツジ部材とを共にAl合金製として機関の大幅
な軽量化を図りつつ、軸受孔の下半部内壁を構成
する軸受キヤツプだけを鉄製とすることによつ
て、強大な機関爆発圧力を直接受ける該下半部内
壁の剛性が高められる。しかもシリンダブロツク
とブリツジ部材を何れもAl合金製として、その
両者の、クランク軸方向の熱膨張差を極力少なく
することができるから、その両者間に一体的に挟
着された鉄製各軸受キヤツプの、上記熱膨張差に
起因したクランク軸方向の倒れや歪みの発生が効
果的に抑えられる。

また特に軸受孔の上半部内壁がAl合金製シリ
ンダブロツクの一部（ジヤーナル壁）により形成
されることで、機関の一層の軽量化が図られると
共に、全体として軸受キヤツプの部品点数や加工
工数が少なくなり、しかも機関運転時にクランク
軸軸受部に多量に発生する熱がAl合金製の該上
半部内壁を通して効率よく放熱される。また該上
半部内壁は、下半部内壁のように機関の強大な爆
発圧力を直接受けることはないから、これを上記
の如くAl合金製とするも必要な強度は確保され
る。

更に平面格子状で、しかも中央縦フレームがメ
インギヤラリ形成のために中空とされる上記ブリ
ツジ部材は、それ本来の必要な剛性を確保しなが
ら、該部材の一層の軽量化を達成し得る。

(3) 実施例 以下、図面により本考案の一実施例について説
明する。

第１，２図において、直列四気筒水冷内燃機関
の機関本体ＥはシリンダブロツクＢと、その上面
にガスケツトＧを介して重合結着されるシリンダ
ヘツドＨとを備える。

シリンダブロツクＢはAl合金製であつて、本
出願人の開発した加圧鋳造法により一体鋳造さ
れ、上半のシリンダ部１と下半のクランクケース
部２とよりなる。シリンダ部１には複数のシリン
ダボア３が直列され、複数シリンダボア３は、そ
れらの隣接境界壁５にウオータジヤケツトのない
所謂サイアミーズ型に形成される。各シリンダボ
ア３にはそれぞれシリンダライナ４が鋳込まれ、
該ライナ４にピストン６が摺動自在に嵌合され
る。

シリンダブロツクＢのクランクケース部２に
は、シリンダボア３の配列方向に沿つて複数のジ
ヤーナル壁７が一体に形成される。

前記複数のジヤーナル壁７の下面には鉄製軸受
キヤツプ８が重合され、さらにそれらの軸受キヤ
ツプ８の下面には、それらに跨がつてAl合金製
ブリツジ部材９が重合され、前記ブリツジ部材９
および複数の軸受キヤツプ８は、該軸受キヤツプ
８の一つ当り一対ずつの連結ボルト１０，１１を
以て前記ジヤーナル壁７に一体に結合される。前
記一対の連結ボルト１０，１１間において、ジヤ
ーナル壁７と軸受キヤツプ８間に形成される軸受
孔１２には、クランク軸１３が軸受１４を介して
回転自在に支承される。通常のようにクランク軸
１３はコンロツド１５を介して前記ピストン６に
連結される。而して前記軸受孔１２の上半部内壁
が、Al合金製シリンダブロツクの一部（即ちジ
ヤーナル壁７）により形成されるので、それだけ
機関の軽量化が達成される上、全体として軸受キ
ヤツプ８の部品点数や加工工数も少なくなり、し
かも、機関運転時にクランク軸軸受部に多量に発
生する熱をAl合金製の該上半部内壁を通して効
率よく放熱することができる。また軸受孔１２の
上半部内壁は、下半部内壁のように機関の強大な
爆発圧力を直接受けることはないから、これを上
記の如くAl合金製とするも必要な強度を確保す
ることができる。

第４，６および７図に明瞭に示すように、前記
複数の軸受キヤツプ８とブリツジ部材９との接合
面１７，１８間には、前記一対の連結ボルト１
０，１１間において、後述する分岐油路３３を取
囲むように肉抜き部２１が形成される。この肉抜
き部２１は、軸受キヤツプ８の下面、即ち接合面
１７に形成した、下向きの上部肉抜き凹部２２
（第６図）とブリツジ部材９の支持壁２６の上面、
即ち接合面１８に前記上部肉抜き凹部２２に対応
して形成した上向きの下部肉抜き凹部２３とより
なり、それら上、下部肉抜き凹部２２，２３は何
れも補強リブ２４，２５によつて補強される。而
して前記肉抜き部２１は、軸受キヤツプ８および
ブリツジ部材９の剛性を損なわずにその軽量化に
役立つている。

複数の鉄製軸受キヤツプ８を一体に結合するた
めのAl合金製ブリツジ部材９は、第５図に示す
ように前記複数の軸受キヤツプ８に結合される複
数の支持壁２６を、クランク軸１３方向に互いに
平行にのびる中央および外側縦フレーム２７およ
び２８，２９によつて一体に結合して平面格子状
に形成されており、前記中央縦フレーム２７に
は、クランク軸１３の軸受１４に給油するための
メインギヤラリ３０が形成され、該メインギヤラ
リ３０の両端は盲栓３１，３２によつて閉塞され
る。メインギヤラリ３０には、軸受キヤツプ８
と、ブリツジ部材９の支持壁２６とに跨がつて穿
設される分岐油路３３の下端が連通され、また該
分岐油路３３の上端はクランク軸１３の軸受孔１
２に連通される。

而して第３図に明瞭に示すように前記分岐油路
３３の中心軸線l₁は、クランク軸１３の中心Ｏを
通るシリンダ軸線Ｌに対して一側方（第５図右
側）に偏位量e₁を以て偏位しており、さらに前記
メインギヤラリ３０の中心軸線l₂は前記分岐油路
３３の中心軸線l₁に対して、該分岐油路３３の偏
位方向と同方向に偏位量e₂を以て偏位している。

第３，７，８図に示すように一つの軸受キヤツ
プ８とこれに固着されるブリツジ部材９のメイン
ギヤラリ３０の偏位側の一側（第３図右側）に
は、それらに跨がつて給油路３４が形成され、こ
の給油路３４の下端は、ブリツジ部材９に一体に
形成される連絡油管３５を介して前記メインギヤ
ラリ３０の途中に連通されている。前記連絡油管
３５は第３，５図に示すように前記分岐油路３３
およびメインギヤラリ３０の偏位側にあつてメイ
ンギヤラリ３０に対して横方向に傾斜しており、
該油管３５の内端は相隣れる分岐油路３３，３３
間の途中において、メインギヤラリ３０に連通さ
れ、前記連絡油管３５の中心軸線l₃が分岐油路３
３の中心軸線l₁と交叉しないようになつている。
したがつて給油路３４から連絡油管３５を通つて
メインギヤラリ３０に流れる加圧潤滑油の動圧が
前記分岐油路３３に直接作用しないようになつて
いる。

第２，３図に示すように前記給油路３４の上端
はシリンダブロツクＢに形成したブロツク側油路
３６に連通され、このブロツク側油路３６はオイ
ルフイルタＦの出口３８に連通され、さらにオイ
ルフイルタＦの入口３９は、シリンダブロツクＢ
に形成した横方向の送油路３７を介してオイルポ
ンプＰに連通される。

次にこの実施例について説明する。

いま機関が運転されれば、ピストン６にかかる
爆発圧力はクランク軸１３に作用するが、該クラ
ンク軸１３は軸受キヤツプ８とこれを結着される
ブリツジ部材９により支持されることによりその
支持剛性が大となり、また軸受キヤツプ８とブリ
ツジ部材９との接合面１７，１８間に形成される
肉抜き部２１は、それらの剛性を損なわずにそれ
らの重量軽減を可能にするとともに鉄製軸受キヤ
ツプ８とAl合金製ブリツジ部材９との熱膨脹差
による変位を吸収し、かつそれらの放熱性を高め
てクランク軸１３の支持部の熱変形を極力抑え該
軸１３にかかる応力を低減し得る。また機関の運
転により駆動されるオイルポンプＰからの加圧潤
滑油は送油路３７を通つてオイルフイルタＦに流
入し、ここで濾過されたのち、ブロツク側油路３
６に流れ、ここから給油路３４、連絡油管３５を
通つてメインギヤラリ３０に流れ、該メインギヤ
ラリ３０より複数の分岐油路３３を通つてクラン
ク軸１３の軸受１４に給油される。この場合連絡
油管３５の中心軸線l₃は複数の分岐油路３３の中
心軸線l₁の何れとも交叉することがないので、連
絡油管３５からメインギヤラリ３０へ流れる潤滑
油の動圧が複数の分岐油路３３の何れにも直接作
用することがなく、それらの分岐油路３３に均一
圧の潤滑油が一様に供給される。また分岐油路３
３およびメインギヤラリ３０はクランク軸１３の
中心Ｏを通るシリンダ軸線Ｌに対して同一側に偏
位されていることにより連絡油管３５の全長を短
く形成することができ油圧ポンプＰからの潤滑油
をタイムラグ少なく複数の分岐油路３３に供給す
ることができクランク軸１３の潤滑性が向上す
る。さらに分岐油路３３はクランク軸１３の中心
Ｏを通るシリンダ軸線Ｌより偏位することによ
り、分岐油路３３は、クランク軸１３が最も大き
な爆発力を受ける位置を避けており、該分岐油路
３３の形成による軸受キヤツプ８の剛性低下を抑
えることができる。

また複数の軸受キヤツプ８を相互間に一体的に
挟むシリンダブロツクＢとブリツジ部材９とが何
れもAl合金製であることから、機関運転中にそ
れらが高温状態となつても、その両者Ｂ，９の、
クランク軸方向の熱膨張差を極力少なくすること
ができ、従つてその両者Ｂ，９間に挟まれた鉄製
各軸受キヤツプ８の、上記熱膨張差に起因したク
ランク軸方向の倒れや歪みの発生を極めて効果的
に抑えることができるので、該軸受キヤツプ８を
鉄製としてそれ自体の剛性を高めるようにした効
果と相俟つて、各軸受キヤツプ８によりクランク
軸１３を極めて安定よく支承させることができ
る。

Ｃ 考案の効果 以上のように本考案によれば、シリンダブロツ
クのクランクケース部にクランク軸方向に間隔を
存して一体に形成された複数のジヤーナル壁の下
面に複数の軸受キヤツプをそれぞれ重合結着し
て、その各ジヤーナル壁と軸受キヤツプとに跨が
つて形成される軸受孔に軸受を介してクランク軸
を回転自在に支承し、さらにそれら軸受キヤツプ
相互を、クランク軸に沿つて延びるブリツジ部材
により一体的に結合し、前記各軸受孔の上半部内
壁がAl合金で、またその下半部内壁が鉄でそれ
ぞれ形成されるように、前記シリンダブロツクを
Al合金製とすると共に前記各軸受キヤツプを鉄
製とし、更に前記ブリツジ部材もAl合金製とし
たので、機関の主要部であるシリンダブロツク
と、クランク軸に沿つて長く延びるブリツジ部材
とを共にAl合金製として機関の大幅な軽量化を
図りつつ、軸受孔の下半部内壁を構成する軸受キ
ヤツプだけを鉄製とすることによつて、強大な機
関爆発圧力を直接受ける該下半部内壁の剛性を効
果的に高めることができる。しかもシリンダブロ
ツクとブリツジ部材を何れもAl合金製として、
その両者の、クランク軸方向の熱膨張差を極力少
なくすることができるから、その両者間に一体的
に挟着された鉄製各軸受キヤツプの、上記熱膨張
差に起因したクランク軸方向の倒れや歪みの発生
を極めて効果的に抑えることができ、従つて、前
述の如く荷重負担の大きい軸受孔下半部内壁を鉄
製として剛性アツプし得た効果と相俟つて、クラ
ンク軸を極めて安定よく支承させることができる
ため、クランク軸の円滑な高速回転が可能とな
り、全体として軽量で且つ高出力化の多気筒内燃
機関が得られる。また特に軸受孔の上半部内壁
を、Al合金製シリンダブロツクの一部（ジヤー
ナル壁）により形成したことによつて、機関の一
層の軽量化を図り得ることは勿論、全体として軸
受キヤツプの部品点数や加工工数が少なくなつて
コストダウン及びクランク軸軸線の水平精度アツ
プに寄与することができ、しかも上記軸受孔は、
その上半部内壁が比較的熱伝導率の高いAl合金
により形成されることで、機関運転時にクランク
軸軸受部に多量に発生する熱をAl合金製の該上
半部内壁を通して効率よく放熱することができる
から、その軸受部の過熱防止に効果的であり、ま
た該上半部内壁は、下半部内壁のように機関の強
大な爆発圧力を直接受けることはないから、これ
を上記の如くAl合金製とするも必要な強度を確
保することができ、実用上問題となることはな
い。

また前記ブリツジ部材が前記複数の軸受キヤツ
プにそれぞれ結着される複数の支持壁相互を複数
の縦フレームにより一体に結合して平面格子状に
形成され、前記ブリツジ部材の中央の縦フレーム
には、クランク軸の複数の軸受に給油するための
メインギヤラリを形成し、このメインギヤラリ
を、前記軸受キヤツプとブリツジ部材とに跨がつ
て形成した給油路に連通したので、平面格子状
で、しかも中央縦フレームがメインギヤラリ形成
のために中空とされる上記ブリツジ部材は、それ
本来の必要な剛性を確保しながら、該部材の一層
の軽量化を達成することができ、従つて、軸受キ
ヤツプ及びブリツジ部材に上記給油路を形成して
もクランク軸に対する充分な支持剛性を確保でき
ると共に、機関の一層の軽量化に寄与し得る。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すものであつて、
第１図は本考案装置を備えた内燃機関の要部縦断
面図、第２図は第１図−線に沿うシリンダブ
ロツクの縦断側面図、第３図は第２図−線に
沿う部分断面図、第４図は第２図−線に沿う
部分断面図、第５図は第２図矢視のブリツジ部
材の底面図、第６図は第３図−線に沿う軸受
キヤツプの底面図、第７図は第３図−線に沿
うブリツジ部材の一部平面図、第８図は第５図
−線に沿うブリツジ部材の一部縦断面図であ
る。 Ｂ……シリンダブロツク、２……クランクケー
ス部、７……ジヤーナル壁、８……軸受キヤツ
プ、１２……軸受孔、１３……クランク軸、１４
……軸受、２７……中央縦フレーム、３０……メ
インギヤラリ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダブロツクＢのクランクケース部２にク
   ランク軸方向に間隔を存して一体に形成された複
   数のジヤーナル壁７の下面に複数の軸受キヤツプ
   ８をそれぞれ重合結着して、その各ジヤーナル壁
   ７と軸受キヤツプ８とに跨がつて形成される軸受
   孔１２に軸受１４を介してクランク軸１３を回転
   自在に支承し、さらにそれら軸受キヤツプ８相互
   を、クランク軸１８に沿つて延びるブリツジ部材
   ９により一体的に結合し、前記各軸受孔１２の上
   半部内壁がAl合金で、またその下半部内壁が鉄
   でそれぞれ形成されるように、前記シリンダブロ
   ツクＢをAl合金製とすると共に前記各軸受キヤ
   ツプ８を鉄製とし、更に前記ブリツジ部材９も
   Al合金製とし、前記ブリツジ部材９は前記複数
   の軸受キヤツプ８にそれぞれ結着される複数の支
   持壁２６相互を複数の縦フレーム２７〜２９によ
   り一体に結合して平面格子状に形成され、前記ブ
   リツジ部材９の中央の縦フレーム２７には、クラ
   ンク軸１３の複数の軸受１４に給油するためのメ
   インギヤラリ３０を形成し、このメインギヤラリ
   ３０を、前記軸受キヤツプ８とブリツジ部材９と
   に跨がつて形成した給油路３４に連通したことを
   特徴とする、多気筒内燃機関におけるクランク軸
   支持装置。