JPS63143366A - エンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明はエンジンに係わり、特に薄肉のシリンダスリー
ブを用いることによって冷却効率の向上が図れ、かつ薄
肉のシリンダスリーブを用いる場合、従来化じていたソ
リンダスリーブ下部の強度低下に伴う塑性変形や騒音の
発生を防止することができるエンジンに関するものであ
る。

「従来の技術」 第１図に従来一般に知られているエンジンの一構造例を
示す。なお、この種エンジンの構造例として実開昭６１
−１３２４１４号公報に類似の記載がある。

図に示すエンジンは、上下２つ割り構造のクランクケー
スｌと、クランクケースｌの上部にボルト止めされたシ
リンダブロック２と、シリンダブロック２内に装着され
たシリンダスリーブ３を備え、クランクケースｌのアッ
パーケースＩＡには上側軸受半体４が一体に形成され、
この上側軸受半体４にはこの軸受半体４と対をなす下側
軸受半体５がボルト止めされ、両軸受半体・；、５の間
でクランク軸６を回転自在、に支承している。

また、シリンダスリーブ３の下端はクランクケースｌと
シリンダブロック２との合わせ面Ｓより乙下方へ突出し
ている。このようにシリンダスリーブ３の下端がクラン
クケース１とシリンダブロック２との合わせ面Ｓよりも
下方へ突出しているのは、次の理由からである。

すなわち、コンパクト化という面からエンジン高はある
程度定まっており、したがって、エンジン全体に対する
ピストンの摺動高さ位置、およびピストン７が下死点に
位置するとき該ビス）・ン７の下端とほぼ同じ高さ位置
に設定されるシリンダスリーブ３の高さ位置らある程度
定まる。一方、通常の往動型エンジンにおいて爆発時に
ピストン７に加わる圧力は、コンロッド８を介してクラ
ンク軸６を下方へ押し付ける方向に作用するが、第１図
に示すエンジンでは、この爆発時の荷重は下側軸受半体
５および上側軸受半体４を介してアッパーケースＩＡで
受けることとなる。したがって、このアッパーケースＩ
Ａは相当高い剛性を持たせなければならず、ある程度以
上の高さり、が必要となる。また、ロアーケースＩＢも
内部に変速機を配備する関係上ある程度以上の高さり、
が必要となろ。したがって、両ケースＩＡ、ＩＢの高さ
によって定まる、クランクケース１とシリンダブロック
２との合わせ而Ｓの高さ位置も、比較的上方に位置せざ
るを得す、この結果、面記ンリンダスリーブ３の下端高
さ位置Ｔが合わせ而Ｓより下方になるのである。

「発明が解決しようとする問題点」 ところで、このようにシリンダスリーブ３の下端がクラ
ンクケースｌとシリンダスリーブ３との合わせ面Ｓより
ら下方へ突出する場合、次のような問題を来す。

ピストン７が下死点に来るとき該ピストン７からシリン
ダスリーブ３ヘスラスト方向の荷重がかかるが、このと
きの衝撃力に耐え得るようにするため、またそのときの
騒音の発生をできるだけ押さえるために、従来のエンジ
ンでは、シリンダスリーブ３下部の剛性を高めるよう、
該シリンダスリーブ３の肉厚を著しく厚く設定している
のが実状である。このようにスリーブ３の肉厚を厚く設
定しているがために、重量が嵩むとと６に冷却性が悪く
なるという不具合を来している（通常、シリンダブロッ
ク２は軽量で熱伝達性に優れたアルミニュウムによって
作られるが、シリンダスリーブ３はある程度の強度を必
要とすることから重量が重くかつ熱伝達性に劣る鋳馴に
よって作られる）。

エンジンの１Ｍｆｆ１化および冷却性の向上のためには
シリンダスリーブ３をできるだけ薄く設定するのが好ま
しいが、薄く設定するとンリングスリーブ３下部の強度
が不足し、前記変形や騒音の問題が生じる。また、軽量
化および冷却性と機械的強度という相反するこれらの問
題を同時に解決する方法として、上部を薄肉としクラン
クケース内に突出する下端部のみを厚肉としたシリンダ
スリーブを用いろことが考えられるが、このような変形
シリンダスリーブでは圧入によるシリンダブロック２へ
の装着が行なえず、また他の装着方法である鋳込みを用
いようとしても、鋳込んだ後の熱変形が不均一であるた
めシリンダブロック２との接合がうまく行なえず、結局
このような変形スリーブを採用することはてきない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、軽量化およ
び冷却性向上と機械的強度の向上という相反する問題を
同時に解決することかできるエンジンを提供することを
［」的とする。

「問題点を解決ずろための手段Ｊ 本発明に係るエンジンは、第２図に示す如く多分割され
ことなく一体に作られたクランクケース１２と、該クラ
ンクケース１２の上部にボルト止めされたシリンダブロ
ック１３と、該ノリンダブロックＩ３内に装着されたピ
ストンＩ５を摺動自在に嵌装するシリンダスリーブ１６
とを備え、前記クランクケース１２にはクランク軸２１
の下側部分を支承する軸受半体２２が一体に設けられ、
かつ前に己クランクケースとシリンダブロックとの合わ
Ｄ゛而面位置は、シリンダスリーブ１６の下端位置にほ
ぼ一致するように設定している。

「作用　」 −に記エンジンによれば、クランクケース１２か一体に
作られ高い剛性を何している。まｆこ、このクランクケ
ース１２に一体に作られている、クランク軸２１の下側
部分を支持する軸受半体２２も当然強度的に強くなって
いる。このため、クランクケースとシリンダブロックと
の合わせ面Ｓをシリンダスリーブ下端とほぼ同一高さ位
置まで下げてら、クランク軸支持強度を充分高く保つこ
とができる。

また、上記のようにクランクケースとシリンダブロック
との合わせ面Ｓをシリンダスリーブ下端とほぼ同一高さ
位置まで下げた場合、シリンダスリーブＩ６の下端はシ
リンダブロック１３の下端とほぼ同じ高さとっており、
シリンダスリーブＩ６は上端部、中央部のみならず下端
部もシリンダブロックＩ３によって外周を覆われ充分に
補強されている。このため、シリンダスリーブ１６を薄
肉として乙、同シリンダスリーブ１６の下端がピストン
Ｉ５からうけるスラスト方向の荷重を受けて変形したり
過度の騒音を発したりすることはない。

「実施例」 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第３図〜第５図は本発明に係るクランクケースを備えた
２気筒型４ザイクルエンジンを示し、第３図は一部を断
面視した側面図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線に１０
う断面図、第５図はクランクケースの斜視図である。

これらの図に示すエンジンは、クランクケース１２と、
該クランクケース１２にボルト止めされたシリンダブロ
ック１３と、シリンダブロック！３の上部開口を塞ぐヘ
ッドカバー１４とからなる基本構成となっている。上記
シリンダブロックＩ３は、通常のシリンダブロックおよ
びンリンダヘッドが一体となった構成のもので、内部に
はピストンＩ５が摺動自在に嵌装されるシリンダスリー
ブＩ６のみならず、その上部に動弁系ら備える。

前記クランクケース１２について詳しく説明すると、該
クランクケース１２は多分割構造でなく一体構造となっ
ていて、上部のシリンダブロック１３との合わせ面には
クランクケースＩ２の内部空間をシリンダブロック１３
の内部空間とつなげるだめの開口１７が設けられ、また
第４図における右側側壁には変速機１８Ａおよび該変速
機１８Ａの操作系１８Ｂを装着するための開口１９が設
けられ、同図における左側側壁にはＡ、Ｃ，ジェネレー
タ５２を装着するための開口２０が設けられている。

クランクケース１２の上部開口Ｉ７にはクランク軸２１
の略中央および左右両端を支持するための下側軸受半体
２２・・が、同開口１７より若干下がった箇所に設けら
れている。これら下側軸受半体２２はクランクケース１
２が鋳造により作られる際に一体に作られるもので、そ
の下端はクランクケースＩ２の底部まで達している。下
側軸受半体２２の上部には上側軸受半体２３が互いの相
対する合わせ面どうしを突き合わされてボルト止めされ
ている。これら両軸受半体２２．２３の間に前記クラン
ク軸２Ｉが回転自在に支承される。

クランクケースＩ２の開口夏９に対向する逆側側壁には
軸受２４．２５が配設され、この軸受２４．２５によっ
て前記変速機１８Ａを構成するメインｆ巾２６およびカ
ウンタを山２７の各々の一端が回転自在に支持されてい
る。メイン軸２６、カウンタ軸２７には互い対をなす複
数組のギヤがそれぞれ組み込まれており、図示せぬチェ
ンジペタルが操作されて、ギヤシフトスピンドル２８、
シフトドラム２９等からなる前記操作系１８Ｂが操作さ
れ、前記対をなすギヤ組の内任意のギヤどうしが係合さ
れることにより、メイン軸２６の回転が適宜減速比をも
ってカウンタ軸２７に伝えられるようになっている。そ
して、該カウンタ軸２７の回転は、第５図における左端
部に取り付けられたスプロケット３０それに巻回されろ
ヂエーンを介して後輪へ伝えられる。

一方、メイン軸２６、カウンタ軸２７の曲端は、前記開
口１９を塞ぐようクランクケース１２にボルト止めされ
る変速機ホルダ３１に軸受３２．３３を介して回転自在
に支持される。変速１ｉｉ１８Ａおよび操作系１８Ｂを
構成する各部品は、この変速機ホルダ３Ｉに予め絹み付
けられ、一括してクランクケースＩ２内に装着される。

変速機ホルダ３Ｉにはオイルポンプ３５が一体に組み込
まれている。オイルポンプ３５は、変速機ホルダ３Ｉに
一体に形成されたポンプボディ３６と、メイン軸２６に
ボルト止めされて同メイン軸２６と一体に回転するドラ
イブロータ３７、ドライブロータ３７とポンプボディ３
６との間に設けられｆこドリブンロータ３８から成って
おり、このオイルポンプ３５も、前記変速機＋８Ａ、操
作系１８Ｂと同様子め変速機ボルダ３１に組み付けられ
てクランクケース１２内に装着される。このオイルポン
プ３５が作動されると、クランクケースＩ２下部に溜ま
っている浦か、ストレーナ３９それにつながる通路４０
を介してポンプ３５内に吸引され、該吸引された浦は変
速機ホルダ３１に一体に形成された吐出口４１から吐出
される。該吐出された浦は２系統に分かれ、その内の一
つは変速機ホルダ３１に一体に設けられた通路４２を経
てカウンタ軸２７の中空部２７ａ内に至り、そこから半
径方向外方へ延びる複数の油路を経て該カウンタ軸２７
と同軸２７に噛合している前記変速用ギヤとの接合部分
に至ってその部分を潤滑する一方、該中空部２７ａ内の
浦は中空部２７ａの第・１図における左端部に形成され
た半径方向外方へ延びる油路４３、この通路４３につな
がるクランクケース１２に一体に形成された通路４４を
経てメイン軸２６の中空部２６ａ内に至り、そこから半
径方向外方へ延びろ複数の油路を経て該メイン軸２６と
同軸２７に噛合している前記各変速用ギヤとの接合部分
に至ってその部分を潤滑する。

他系統の浦は、変速機ボルダ３１に一体に、役けられた
油路４５、この油路４５に対し変速機ホルダ３Ｉとクラ
ンクケースＩ２との合わせ面を６ってつながる、クラン
クケースＩ２に一体に設けられた通路４６、および該油
路４６から上方へ立ち上がる油路４７を経て前記軸受半
体２２．２３とクランク軸２Ｉとの接合部分に至り、こ
の部分を潤滑する。

前記メイン軸２６の変速機ホルダ３１よりさらに外方へ
突出する部分には、図示せぬタラソチレバーによって断
続操作されるクラッチ４８が取り付けられ、該クラッチ
４８には緩衝機構４９が付設され、該援ｉ封機構、１９
の連結用ギヤ４９Ａはクランク軸２１に一体に形成され
たギヤ５０と係合している。なお、５１はクランクケー
ス１２にボルト止めされるクラッチカバーである。

また、クランク軸２１の第４図における左端部にはＡ、
Ｃジェネレータ５２が設けられている。

ここで用いられているＡＣＧ５２は周知のものと異なり
、テーパー状のボス部を宵することなく、外側ロータ５
３がクランク軸２Ｉの端部に直接ボルト５４によって固
定されている。また、Ａ、Ｃジェネレータ５２のカバー
５５は、カウンタ軸２７と後輪との間に巻回されるチェ
ーンを覆うためのチェーンカバー５６と一体になってい
る。

シリンダブ〔ｌツク１３内には前記シリンダスリーブ１
６が鋳込まれており、該スリーブ１６の下端の位置Ｔは
、クランクケース１２とシリンダブロック１３との合わ
せ面Ｓ位置にほぼ一致しており、当然ながらシリンダス
リーブ１６の下端はシリンダブロック１３の下端とほぼ
同じ高さ位置になっている。また、これらシリンダスリ
ーブ１６およびシリンダブロックＩ３の下端位置は、下
死点に位置するピストン１５のスカート部の下端位置と
もほぼ一致している。

シリンダブロック１３の高さ方向略中央であって、吸気
ボート６２とυＦ気ボート６３の若干下側部分には、入
側冷却水通路６４および出側冷却水通路６５が、間に吸
υト気ボート６２．６３と燃焼室６６との連結部分を挟
むよう、それらの外側に互いに平行に延在して形成され
ている。両冷却水通路６４．６５は左右のシリンダの中
間上部に設けられた連通路６７および第４図におけるシ
リンダブロックＩ３の右側端部に形成された連通路６８
を介してつながっている。また、吸気ボート６２と排気
ボート６３によって挟まれる部分には、冷却水通路６９
が前記冷却水通路６４．６５と平行に延びるように設け
られ、この冷却水通路６９は傾斜連通路７０を介して前
記出側冷却水通路６５とつながっている。まｆこ、シリ
ンダブロック１３の第・１図にお：する左端に形成され
た水ノヤケツドア１は前記入側冷却水通路６４とつなが
っている。なお、７２Ａ、７２Ｂはそれぞれ配管接続用
のキャップを示す。上記冷却水通路６４．６５．６９は
シリンダブロックＩ３をグイキャストによって該シリン
ダブロック１３と同時に形成され、またそれらを連通さ
せる各連通路６７．６８．７０はシリンダブロック１３
が成形された後切削加工によって作られる。なお、これ
ら冷却水通路６７〜７０を鋳抜きあるいは切削加工によ
り作る際、形成される外側開口部分は栓部材７３によっ
て液密に塞がれる。

また、このシリンダスリーブ１３において燃焼室６６の
上部には吸気バルブ８Ｉおよび排気バルブ８２がシリン
ダ軸線と平行に延びるように上下方向摺動自在に設けら
れている。燃焼室６６の上面はシリンダ軸線に平行に配
された上記バルブ８１１８２の下面に合わせて平担に形
成されるものの、ピストン１５の上面に凹所８３が形成
されており、これにより燃焼室６６は良好な燃焼効率が
得られるよう、中央部が膨らんだ形状とされている。ま
た、バルブ８１．８２を摺動自在に支持するガイド８４
は、シリンダブロックＩ３と一体に形成されており、バ
ルブ８１．８２の熱引きが良好に行なわれるようになっ
ている。また、バルブ８１．８２が閉じる際当接される
バルブソート８５は、シリンダスリーブ１６と同様シリ
ンダブロックＩ３を作る際に同時に鋳込まれる。

バルブ８１，８２の上方にはカム軸８６．８６が配され
ている。カム軸８６の第４図におけろ右端にはスプロケ
ット８７が取り付けられて、このスプロケット８７とク
ランク軸に一体に設けられたスプロケット８８との間に
はカムチェーン８９が巻回されている。カム軸８６の半
径方向の支持は、該カム軸８６の第４図における左端部
が７リングブロツクＩ３とヘッドカバー１４の合わせ面
部分に形成される軸受によって、また右端部の下半分が
シリンダブロック１３に形成される軸受によって支持さ
れることにより行なわれ、またスラスト方向の支持はカ
ム軸８６の中央部に設けられたリング状の突出部８６ａ
がシリンダブロック■３とへラドカバー１４との合わせ
面に形成された軸受の円弧状溝部１３ａ、１４ａに嵌合
されることにより行なわれる。上記カム軸８６の右端部
が下側部分のみ支持されているのは、カムチェーン８９
からカム軸８６の右端部に作用する力の方向が下方のみ
であるからである。

上記構成のエンジンによれば、クランクケース１２が多
分割構造でなく一体構造であることから、同クランクケ
ース１２をグイキャストでつくるにあたり金型は一つで
よく、また従来の多分割型のクランクケースに比べ組立
工数が減るとともに、クランクケース構成部材どうしの
合わせ面の機賊加工も当然なくなり大幅なコスト低減が
図れる。

加えて、クランクケース構成部材どうしをつなぐ除用い
るボルトやパツキン材等ら不要となりこの点からもコス
ト低減が図れる。

また、シリンダ内で混合気が燃焼される際の爆発荷重は
、ピストン１５、コンロッド９０およびクランク軸２１
を介してクランク軸２１の下側を支持する軸受半体２２
に強く作用することとなろが、クランクケース１２は一
体構造とされて高い剛性が確保されていること、この高
剛性のクランクケース１２に下側軸受半体２２が一体に
形成されていることから、クランクケース１２とシリン
ダブロックＩ３との合わせ面Ｓをシリンダスリーブ１６
の下端まで下げたところで、下側軸受半体２２の強度は
充分に確保されている。

また、クランクケース１２とシリンダブロック１３の合
わせ而Ｓをシリンダスリーブ１６の下端まで下げた場合
には、シリンダスリーブＩ６は上端部および中央部のみ
ならず下端部もシリンダブロック１３によって外周が覆
われて補強されているため、薄肉のシリンダスリーブ１
６を用いても機械的強度が充分確保されることとなり、
機械的強度不足と軽攪化および冷却性の向上という相反
する問題を同時に解決することができる。加えて、クラ
ンクケースＩ２とシリンダブロック１３の合わせ面Ｓを
シリンダスリーブ１６の下端まで下げた場合、その分シ
リンダブロックＩ３の下端側に冷却フィンＦを多く配す
ることができ、この点においてら冷却性の向上が図れる
。

また、変速機１８Ａ、変速機操作系１８Ｂおよびオイル
ポンプ３５をクランクケースＩ２に組み付けるにあたり
、それらを予め変速機ホルダ３１に組み付け、ホルダ３
１ごと一括して組み付けることができることから、組付
作業の簡素化が図れ、しかもメンテナンスを行なう際に
も、従来の如く一々クランクケース１２からシリンダブ
ロック１３を取り外すことなく行なえ、メンテナンス作
業の簡素化も図れる また、オイルポンプ３５のドライブロータ３７をメイン
軸２６に直接取り付けているから、同ポンプ３５を駆動
させるのにエンジン可動部とポンプ３５とを接続する動
力伝達系を別個に設ける必要がなくなり、部品点数の軽
減並びにエンジンのコンパクト化が図れる。さらに、ポ
ンプ３５からクランク軸２Ｉの軸受側へ流れる油路をパ
イプ材等特別な部材を用いることなく、変速機ホルダ３
１１クランクケースＩ２に一体に設けられた連通孔から
なる油路４５．４６．４７、およびそれら油路の接続を
、変速機ボルダ３１とクランクケース１２との合わせ而
を利用した開口どうしの突き合わせによって形成してい
るため、部品点数の削減が図れ、また浦漏れが生じ易い
バイブ材端部の接続部箇所を極力減じることができる。

なお、」二足実施例では、本発明が２気筒型４サイクル
エンジンに適用された例について説明しているが、本発
明は単気筒あるいは２以外の複数の気筒を有する４ザイ
クルエンジンにあるいは２サイクルエンジンににも勿論
適用できろ。

「発明の効果」 以上説明したように本発明ににれば、多分割されろこと
なく、一体につくられたクランクケースと、該クランク
ケースの上部にボルト止めされたシリンダブロックと、
該シリンダブロック内に装若されたピストンを摺動自在
に嵌装するシリンダスリーブとを備え、前記クランクケ
ースにはクランク軸の下側部分を支承する軸受半体が一
体に設けられ、かつ面記クランクケースとシリンダブロ
ックとの合わせ面位置は、シリンダスリーブの下端位置
にほぼ一致する構成であり、クランクケースは一体構造
とされて高い剛性が確保されていること、この高剛性の
クランクケースに下側軸受半休が一体に形成されている
ことから、クランクケースとシリンダブロックとの合わ
せ面をシリンダスリーブの下端まで下げたところで、下
側軸受半休の強度は充分に確保されており、クランク軸
支持強度は所望どおり確保されている。

また、クランクケースとシリンダブロックの合わＵ゛而
をシリンダスリーブの下端まで下げた場合には、シリン
ダスリーブは上端部および中央部のみならず下端部らシ
リンダブロックによって外周が覆われて補強されるため
、薄肉のシリンダスリーブを用いても機械的強度が充分
に保されろこととなり、機械的強度不足と軽量化および
冷却性の向上という…反する問題を同時に解決すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はエンジンの一従来例を示す概略図、第２図は本
発明に係るエンジンの概略図、第３図〜第５図は本発明
の一実施例を示し、第３図はエンジンの一部断面した側
面図、第４図は第３図の■−■線に沿う断面図、第５図
はクランクケースの斜視図である。 １１・・・・・エンジン、＋２・・・・・・クランクケ
ース、１３・・・・シリンダブロック、１４・・・・・
ヘッドカバー、１５・・・ピストン、１６・・・・・・
シリンダスリーブ、２１・・・・・クランク軸、２２．
２３・・・・・軸受半体、３１・・・・・変速機ホルダ
、９０・・・・・・コンロッド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多分割されることなく一体に作られたクランクケース（
   １２）と、該クランクケースの上部にボルト止めされた
   シリンダブロック（１３）と、該シリンダブロック内に
   装着されたピストン（１５）を摺動自在に嵌装するシリ
   ンダスリーブ（１６）とを備え、前記クランクケースに
   はクランク軸（２１）の下側部分を支承する軸受半体（
   ２２）が一体に設けられ、かつ前記クランクケースとシ
   リンダブロックとの合わせ面Ｓ位置は、シリンダスリー
   ブの下端位置にほぼ一致していることを特徴とすること
   を特徴とするエンジン。