WO2008044621A1 - Structure and method for supporting crankshaft of internal combustion engine - Google Patents

Structure and method for supporting crankshaft of internal combustion engine Download PDF

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WO2008044621A1
WO2008044621A1 PCT/JP2007/069538 JP2007069538W WO2008044621A1 WO 2008044621 A1 WO2008044621 A1 WO 2008044621A1 JP 2007069538 W JP2007069538 W JP 2007069538W WO 2008044621 A1 WO2008044621 A1 WO 2008044621A1
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WO
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cylinder block
crankshaft
cap
bearing
crank
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Application number
PCT/JP2007/069538
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Nishimura
Original Assignee
Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
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Filing date
Publication date
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C9/00Bearings for crankshafts or connecting-rods; Attachment of connecting-rods
    • F16C9/02Crankshaft bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/0043Arrangements of mechanical drive elements
    • F02F7/0053Crankshaft bearings fitted in the crankcase

Definitions

  • the present invention relates to a crankshaft support structure and a crankshaft support method for an internal combustion engine in which a crankshaft is used by using a crankcap as a bearing member assembled to a cylinder block.
  • a crankshaft structure in a multi-cylinder internal combustion for automobiles, includes a crank cap (also referred to as a bearing cap) that forms a bearing portion between the cylinder block and the bearing portion.
  • the crankshaft is held.
  • a semi-circular bearing surface formed on each of the norc head and the crank cap by fixing the crank cap with a bolt or the like to the nore head m provided between the cylinders in the cylinder block.
  • a shaft hole as a bearing portion is formed by these members.
  • the crankshaft is held by the crank journal (main shaft portion) of the crankshaft being supported in this shaft hole via a crank bearing (also called a bearing metal or the like).
  • crank shaft is interposed between the cylinder block and the cylinder block as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-195985.
  • the crank cap that supports the There is a configuration in which the cylinder block has a mating surface with respect to the crank cap, and both side surfaces that form a recess together with the mating surface.
  • crankshaft 1 0 1 is used by using a crank cap 1 2 0 that supports the crankshaft 1 0 1 between the cylinder block 1 1 0 and the cylinder block 1 1
  • a crank cap 1 2 0 is fitted into a recess 1 1 2 formed below the norc head 1 1 1 provided between the cylinders.
  • the crank cap 1 2 0 fitted in the recess 1 1 2 is fastened and fixed to the cylinder block 1 1 0 by a stud bolt 1 2 7 that vertically passes through the crank cap 1 2 0.
  • the recess 1 1 2 into which the crank cap 1 2 0 is fitted is formed in the lower part of the rectangular head 1 1 1, and the mating surface 1 1 3 of the cylinder block 1 1 0 and the crank cap 1 2 0
  • the lower part of the cylinder block 110 is formed from side faces 1 1 4 ⁇ 1 1 4 which are the inner side faces of the skirt portions 1 1 5-1 1 5 protruding from the left and right sides.
  • a semicircular bearing surface 1 1 6 is formed at the center of the left and right sides of the reed head 1 1 1.
  • the cylinder block 1 1 0 side is opposed to the bearing surface 1 1 6.
  • a semi-circular bearing surface 1 2 6 is formed on the crank cap 1 2 0 side in the same way as the bearing surface 1 1 6. Due to this, the crank cap 1 2 0 is recessed in the cylinder block 1 1 0 1 1
  • a shaft hole (bearing portion) is formed by the bearing surface 1 1 6 and the bearing surface 1 2 6 in the state of being fitted to 2.
  • This shaft is semicircular and has a bearing surface 1 1
  • the journal shaft 1 0 1 a of the crankshaft 1 0 1 is received through the upper bearing ring 1 1 8 and the lower bearing 1 2 8 having a shape along 6 1 2 6 so that the crankshaft 1 0 1 becomes ⁇ Oil (lubricating oil) is interposed between each bearing 1 1 8 ⁇ 1 2 8 and the crankshaft 1 0 1.
  • Oil lubricating oil
  • the crank cap is fitted with JA to the recess formed below the bulkhead of the cylinder block as described above, and positioned by being fixed to the bulkhead with a fastener such as a bolt. Is done.
  • a fastener for fixing the crank cap for example, as described above, the stud port that penetrates the crank cap in the vertical direction, penetrates the skirt portion of the cylinder mouthpiece, or obliquely from the outer side or A side bolt or the like screwed into the crank cap in the horizontal direction is used.
  • a ladder frame (also referred to as a lower case) is installed on the left and right side walls along the left and right sides of the cylinder block, and at a position perpendicular to the side wall and corresponding to the norc head of the cylinder block. It is a ladder-like frame having a partition wall portion.
  • the rudder frame is attached to the cylinder block and rotates the crankshaft together with the cylinder block. That is, the plurality of crank caps are integrated into the cylinder block in a state of being positioned in advance with respect to each bulkhead by being inserted into each partition wall portion of the ladder frame.
  • the crank cap is once removed from the cylinder block and is assembled again to the cylinder block while supporting the crankshaft with the crankshaft being assembled.
  • the configuration of the crank cap and the positioning method thereof are: At the time of co-processing, there may be a step on the mating surface between the cylinder block and the crank cap after reassembly in the shaft hole with a predetermined roundness.
  • step on the mating surface is caused by the rotation of the crankshaft during actual operation of the internal combustion engine. This may cause an increase in friction by causing turbulence in the fluid. Such an increase in friction causes a limitation on the output of the internal combustion engine, a decrease in fuel consumption, and the like. That is, as described above, in the configuration in which the crank cap is press-fitted into the recess formed in the cylinder block, the crank cap inserted by one SJ is removed when the crankshaft is assembled (reassembled). For this reason, when the crank cap is press-fitted or removed, the ⁇ ⁇ allowance is cut off. As much as the ⁇ allowance is cut off, there will be play in the reassembled state of the crank cap. The backlash generated between the cylinder block and the crank cap causes a step in the mating surface.
  • the ladder frame is provided with a knock pin for alignment with the cylinder block. That is, when the ladder frame is assembled to the cylinder block, the knock pin is fitted into the pin hole provided at a predetermined position of the cylinder block. There is a specified clearance between the knock pin of the ladder frame and the pin hole of the cylinder block. For this reason, when the ladder frame is assembled to the cylinder block in a state shifted by the clearance, a step of the mating surface may occur.
  • the level difference of the mating surfaces tends to increase during the actual operation of the internal combustion engine due to the configuration of the crank cap, which also causes friction up.
  • the cylinder block and the crank cap are made of different materials, for example, the cylinder block is made of an aluminum-based material such as an aluminum alloy, and the crank cap is made of an iron-based material such as pig iron.
  • the cylinder block is made of an aluminum-based material such as an aluminum alloy
  • the crank cap is made of an iron-based material such as pig iron.
  • the cylinder block 1 1 0 and the crank cap 1 2 0 are deformed due to thermal expansion.
  • the cylinder block 1 1 1 0 is larger, the cylinder block 1 1
  • the bearing surface 1 1 6 on the 0 side is wider than the bearing surface 1 2 6 on the crank cap 1 2 0 side. Therefore, the upper bearing 1 1 8 provided along the bearing surface 1 1 6 on the cylinder block 1 1 0 side follows the deformation of the bearing surface 1 1 6 and the bearing on the crank cap 1 2 0 side.
  • the lower bearing ring 1 2 8 provided along the surface 1 2 6 follows the deformation of the bearing surface 1 2 6.
  • a level difference 1 5 0 in which the crank cap 1 2 0 side protrudes inward occurs on the mating surface including both bearings 1 1 8 and 1 2 8.
  • steps 1 5 0 are created on both the left and right sides of the crankshaft 1 0 1. It shows the state of being closed.
  • the level difference 150 between the mating surfaces causes an increase in the friction by causing a turbulent flow in the oil 105 around the crankshaft 101 as the crankshaft 101 rotates.
  • the level difference 150 in FIG. 7 is actually very small in comparison with the size of the shaft hole formed by the bearing surfaces 1 1 6 1 2 6, but is exaggerated for convenience of explanation. It is shown.
  • Such a step 15 0 enhanced by the difference in thermal expansion between the cylinder block 110 and the crank cap 120 is due to the configuration of the conventional crank cap 120 as described above.
  • crank cap 1 2 0 in the concave portion 1 1 2 formed by the mating surface 1 1 3 of the cylinder block 1 1 0 and the both side surfaces 1 1 4 that are the inner surfaces of the skirt portion 1 1 5, an integral crank cap 1 2 0 is fastened and fixed to cylinder block 1 1 0 by means of stud bolts 1 2 7 etc. arranged on the left and right via bearing surfaces 1 2 6.
  • the crank cap 120 is stretched (or pulled) with deformation due to its thermal expansion, and there is no escape from the recessed portion 11 2 of the expansion portion of the crank cap 120.
  • the wrinkles of deformation of the cylinder block 110 and the crank cap 120 come out in a roundness, and the level difference 150 of the mating surface is emphasized.
  • crank cap 1 20 through the bearing surface 1 2 6 are integrated (connected), deformation due to heat tension interferes with each other at the left and right portions. Therefore, when the crank cap 1 2 0 is assembled in an attempt to eliminate one of the left and right steps 1 5 0, the difference between the left side and the left side due to the thermal expansion difference with the cylinder block 1 1 0 A level difference 150 will occur on the right side.
  • the present invention can absorb the influence of the difference in thermal tension between the cylinder block and the crank cap in a configuration in which a crank cap is used as a bearing member assembled to the cylinder block and the crank shaft force is applied. Even during actual operation of the engine, it is possible to eliminate the step generated on the mating surface between the cylinder block and the crank cap, and to reduce the friction caused by the rotation of the crankshaft. It is an object to provide a crankshaft structure and a crankshaft method. Disclosure of the invention
  • the bearing member that is assembled to the cylinder block and forms the crankshaft together with the bearing surface formed in the cylinder block,
  • a crankshaft support structure for an internal combustion engine configured to be in contact with a mating surface for the bearing member and both side surfaces forming a recess together with the mating surface, the bearing member being divided into two divided in the direction of the both side surfaces
  • the front surface is located between the end faces facing each other, at least under the actual use environment of the internal combustion engine. It is set as the structure which has the clearance gap of the space
  • crankshaft support structure for an internal combustion engine of the present invention the assembling of the cylinder block with respect to each of the divided elements together with the respective side surfaces forming the recesses on both side portions of the mating surface of the cylinder block via the bearing surface
  • An engaging portion having an engaging surface that imparts a wedge action in the direction is provided, and each dividing element that engages with the engaging portion and contacts the surface on a mating surface of each dividing element with respect to the cylinder block
  • an engaging portion having an engaging surface that receives the wedge action.
  • the bearing member can be reliably positioned with respect to the cylinder block. Further, it is possible to effectively eliminate the step generated on the mating surface between the cylinder block and the bearing member, and to prevent the friction caused by the rotation of the crankshaft from increasing.
  • an overlapping portion in which the split elements overlap each other in the axial direction of the crankshaft is provided in at least a part of a portion of the bearing member that forms the bearing surface.
  • the crankshaft is attached to the cylinder block.
  • the cylinder block supports the crankshaft together with the bearing surface of the cylinder block, and uses the bearing block that contacts the cylinder block with the mating surface of the cylinder block with respect to the bearing age and both side surfaces that form a recess with the mating surface.
  • a crankshaft support method for an internal combustion engine that is reassembled to a cylinder block with built-in, wherein the bearing member is divided into two in the direction of both side surfaces and assembled between cylinder ends in a state of being opposed to each other. Since there is a gap at least between the end faces in the actual operating environment of the internal combustion engine An engaging surface that gives a wedge action in the assembling direction to each of the divided elements together with a rear surface that forms the concave portion on each side portion of the mating surface through the bearing surface. An engaging surface that receives the wedge action together with a side surface of each of the divided elements that engages with the engaging portion and contacts the side surfaces.
  • each of the divided elements is fitted into the concave portion with the wedge action, thereby positioning the bearing member with respect to the cylinder block.
  • the bearing member can be reliably positioned with respect to the cylinder block. As a result, when the crankshaft bearing part is co-machined, and the bearing member with crankshaft! The degree is maintained.
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a crankshaft support structure according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a partially enlarged view showing a modified example of the engaging portion.
  • FIG. 3 is an explanatory view showing a crankshaft support method according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a partial sectional view showing a crankshaft support structure according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view on arrow A in FIG.
  • FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing the crankshaft support structure.
  • FIG. 7 is an explanatory view showing the level difference of the mating surface in the conventional crankshaft support structure.
  • the crankshaft structure of the awakening mechanism according to the present invention includes, for example, a plurality of bulkheads (distance H) provided between cylinders of a cylinder block, such as a multi-cylinder internal engine (multi-cylinder engine) for an automobile.
  • a crank cap is used as a bearing member to be assembled, and is used for an internal structure in which the crankshaft is held.
  • the crank cap 20 as a bearing member is opposed to a cylinder block 10 constituting the internal combustion engine.
  • the side surfaces 14 and 14 are in contact with the mating surfaces 1 and 3 and the recesses 12 are formed.
  • the crank cap 20 is assembled to the cylinder block 10 and forms a crankshaft 1 together with a bearing surface 16 formed on the cylinder block 10.
  • the vertical direction and the horizontal direction in FIG. 1 are defined as the vertical direction and the horizontal direction in the crankshaft support structure for an internal combustion engine according to this embodiment. Therefore, although not shown, a cylinder head is found on the upper side of the cylinder block 10 constituting the internal combustion engine, and an oil pan is found on the lower side.
  • the crank cap 20 is divided into two divided elements 2 1, 2 2 divided in the two side surfaces 14, 14.
  • the crank cap 20 is divided into two divided elements 2 1, 2 2 divided in the two side surfaces 14, 14.
  • the end faces 2 1 a and 2 2 a facing each other.
  • the end face 2 1 a ⁇ 2 2 a has a gap D 1 with a gap D 1 that does not contact each other.
  • crank cap that has been integrated in each support part (bearing part) of the crankshaft with respect to the cylinder block of the crankshaft in the past has a left and right divided structure, and the divided crank caps are separated from each other by a predetermined interval. It is configured to be assembled to the block.
  • the split element 2 1 positioned on the left side is the left cuff element 2 1 and the split element 2 2 positioned on the side is the right cap.
  • Element 2 is 2.
  • the recess 12 to which the crank cap 20 is fitted and assembled is formed below the varilek head (space) 11 provided between the cylinders in the cylinder block 10.
  • a plurality of (for example, four cylinders) bulkheads 1 1 are provided in the cylinder block 10 in the direction perpendicular to the paper surface in FIG.
  • a recess 12 is formed below the door 1 1.
  • the concave portion 1 2 is formed at the bottom of the bulkhead 1 1, and the mating surface of the cylinder block 10 with respect to the crank cap 20 (hereinafter referred to as “block side mating surface”) 1 3 and the cylinder
  • the skirt part protruding from the left and right sides at the lower part of the block 10 is the side surface that forms the inner surface of the 15 ⁇ 15 (hereinafter referred to as the “block side surface”).
  • crankshaft direction view Semi-circular when viewed from the axial direction of the crankshaft 1 (hereinafter simply referred to as “crankshaft direction view”) at the left and right center portions of the lower part of the bulkhead 1 1, that is, the left and right center portions of the block side mating surface 1
  • a bearing surface 16 is formed.
  • the crank cap 20 which is a divided structure of the left cap element 21 and the right cap element 22, has a substantially center position in the left-right direction in this embodiment. Therefore, the left cuff element 21 and the right cuff element 2 2 are substantially symmetrical in the state where they are assembled to the cylinder block 10, and are opposed to the bearing surface 16 on the cylinder block 10 side.
  • a bearing surface 26 that is semicircular when viewed in the crankshaft direction is formed on the crank cap 20 side. That is, each of the left and right cuffs 21 and 22 has a bearing surface portion 2 6 a ⁇ 26 b that is arcuate when viewed in the crankshaft direction.
  • These bearing surface portions 2 6 a ⁇ 26 b Thus, the bearing surface 26 is formed in a state in which the left cap element 21 and the right cap element 22 are assembled to the cylinder block 10.
  • each cap element 2 1 ⁇ 2 2 has a mating surface (hereinafter referred to as “cap-side mating surface”) 2 3 with respect to the cylinder block 10 of the crank cap 20, and a side surface in contact with the block-side side surface 14. (Hereafter referred to as “cap side surface”)
  • the left cap element 21 and the right cap element 2 2 are fitted and assembled in the recess 12 of the cylinder block 10, so that the cylinder block 10 side bearing surface 16 and the crank A shaft hole (bearing portion) is formed with the bearing surface 26 on the cap 20 side.
  • the crankshaft 1 (specifically, the crank journal la) is inserted into the shaft hole via an upper bearing 18 and a lower bearing 28, each of which is semicircular and has a shape along the bearing surfaces 16 and 26.
  • the crankshaft is held by being accepted.
  • Oil lubricating oil
  • the left cap element 2 1 and the right cap element 2 2 are connected to the cylinder block 10 0 in the recessed portion 12 2 and are stud ports 2 7 that pass through the cap elements 2 1 and 2 2 in the vertical direction. Are fastened and fixed individually.
  • the stud port 2 7 is threaded from below into each of the cuff elements 2 1-2 2 and screwed into the block-side mating surface 1 3, so that each cap element 2 1 ⁇ 2 2 is Fasten and fix to cylinder block 10.
  • a gap 25 is provided between the opposing end surfaces 2 la 2 2 a between the left cap element 21 and the right cuff element 2 2 in the state assembled to the cylinder block 10. It is.
  • the size of the gap D 1 of the gap 25 is set so that the end faces 2 1 a and 2 2 a do not contact each other at least under the actual usage environment of the internal combustion engine as described above.
  • the left cap element 21 and the right cap in the actual use environment including when the parts are raised and during actual operation and when the engine is stopped.
  • the end faces 2 1 a and 2 2 a of the cap elements 2 1 and 2 2 are in contact with each other due to the thermal expansion of each element 2 2 and deformation due to the difference in thermal expansion between the cylinder block 10 and the crank cap 20.
  • of the distance D 1 of the gap 25 is maintained so that the surface pressure does not act.
  • the gap 2 5 is the expansion and contraction of the distance D 1 between the end faces 2 la and 2 2 a due to deformation due to temperature changes of the cylinder block 10 and the crank cap 20 etc. Allow.
  • the size of the gap D 1 of the gap 25 is set to about 5 mm, for example.
  • the term “under actual use environment in Uchinoseki” here refers to the operating state of the internal combustion engine in a special environment such as when driving a car in a dusty place or the seaside. It means that the operation state (load, rotation speed, S, etc.) of the ⁇ -function within the range that can be used normally (within the normal range).
  • the size of the gap D 1 of the gap 25 can be set according to the operating environment of the internal combustion engine.
  • the gap 25 in Fig. 1 etc. is actually very small in comparison with the length of each cap element 2 1 ⁇ 2 2 in the left-right direction. It is.
  • the gap D1 of the gap 25 is set to the minimum necessary size from the viewpoint of ensuring its function. That's right. If the gap D 1 between the gaps 2 and 5 is larger than necessary, a phenomenon such as the lower bearing 2 8 bulging and deforming to the gap 2 5 side due to thermal deformation during the operation of the inner ⁇ -function, etc. will occur. The function of crankshaft 1 may not be preserved.
  • the size of the clearance D 1 of the clearance 25 is determined so that the crankshaft 1 by the crank cap 2 0 does not allow bulging deformation of the lower bearing 2 8 under the actual use environment of the inner customs clearance.
  • the function is set within the range that can be maintained.
  • the size of the gap D1 of the gap 25 is set as the following value.
  • the cylinder block 10 is made of aluminum with a coefficient of thermal expansion of 2 3.9 ⁇ 1 0— 6 / — under the range of I 3 0, and the crank cap 2 0
  • the thermal expansion rate ⁇ 10.5 X 10-6 ⁇ is smoked
  • the left and right cuff elements 2 1 and 2 2 and the width of I is 1 5 6 mm
  • the gap D 1 of the gap 25 is set to 0.38 mm.
  • the crank cap 20 has a left and right divided structure of the left cap element 21 and the right cap element 2 2.
  • the left and right buffer elements 2 1, 2 2 are assembled to the cylinder block 10 with a gap having a predetermined interval as described above.
  • the influence of the thermal expansion difference between the cylinder block 10 and the crank cap 20 can be absorbed, and the mating surface between the cylinder block 10 and the crank cap 20 can be used even during actual operation of the internal combustion engine. It is possible to eliminate the difference that occurs in. As a result, the friction associated with the rotation of the crankshaft 1 can be reduced.
  • crank cap 20 has a left and right divided structure, a downward load from the crankshaft 1 is applied to each of the left cuff element 2 1 and the right cuff element 2 2. It can be received on the cylinder block 10 side through the cap side surface 24 and the block side surface 14.
  • the load from the crankshaft 1 can be received only by the crank cap, but the crank cap 20 has a left and right divided structure, so that As shown in the figure, the load from the crankshaft 1 can be received even on the cylinder block 10 side. Thereby, the load burden from the crankshaft 1 of the crank cap 20 can be reduced.
  • crankshaft support structure of the internal combustion engine according to the present embodiment, the following configuration is provided for positioning the crank cap 20 with respect to the cylinder block 10.
  • each cap element 22 is provided with an engagement portion 30 having an engagement surface 31 that provides a wedge action in the assembling direction.
  • caps that engage with the engagement portions 30 on the cap-side mating surfaces 23 of the left cap 21 and the right cap 22 are in contact with the proc-sides 14
  • An engagement portion 40 having an engagement surface 41 that receives the wedge action together with the side surface 24 is provided.
  • an engagement portion provided on the cylinder block 10 side (hereinafter referred to as a “lock-side engagement portion”) 30 has a sectional shape in the present embodiment as viewed in the crankshaft direction. It is formed as a V-notch with a V shape.
  • the block side engaging portion 30 is provided at a substantially central portion in each of the left side portion and the right side portion sandwiching the bearing surface 16 of the block side mating surface 13.
  • the block-side engaging portion 30 is formed so as to have a V-shaped recess with respect to the block-side mating surface 13, so that the reverse V-shape is viewed in the direction of the crankshaft in the direction shown in FIG. (Mountain shape).
  • the cross-sectional shape is V-shaped when viewed in the crankshaft direction, for example, a V-shaped groove extending in the crankshaft direction, or a conical shape or a pyramid shape. A concavity or the like is conceivable.
  • the block-side engagement portion 30 is an engagement surface (hereinafter referred to as a “block-side engagement surface”) that gives wedge action in the assembly direction to the left and right cuff elements 2 1 and 2 2 together with the block side surface 14. To have 3)
  • the block-side engagement surface 31 is an inner slope (slope on the crankshaft 1 side) in the block-side engagement portion 30 having a V-shaped cross section when viewed in the crankshaft direction.
  • the engagement portion provided on the crank cap 20 side (hereinafter referred to as “cap side engagement portion”) 40 is formed in a shape that can be fitted in accordance with the shape of the block side engagement portion 30. Is done.
  • the cap-side engaging portion 40 is composed of the left cap element 21 and the right cap element 2 2, and the cap elements 2 1 and 2 2 are connected to the cylinder block 10 at the respective cap-side mating surfaces 2 3. In the assembled state, it is provided at a position ji to the block side engaging portion 30.
  • the cap-side engaging portion 40 corresponds to the cap-side mating surface 23 corresponding to the book-side engaging portion 30 having a V-shaped cross section when viewed in the crankshaft direction. Since the cross-sectional shape is a V-shaped convex part, it is an inverted V-shape (mountain shape) when viewed in the direction of the crankshaft in the direction shown in FIG.
  • the cross-sectional shape that can be fitted to the cap-side engagement portion 40 is formed into a triangular protrusion. Is done. Ma
  • the cap side engaging portion 40 is a conical or pyramidal convex portion that can be fitted accordingly. It is formed.
  • the cap-side engagement portion 40 is an engagement surface that engages with the block-side engagement portion 30 and receives a wedge action together with the cap-side side surface 24 (hereinafter referred to as “cap-side engagement surface”) 4 1 Have
  • the cap-side engagement surface 41 is a surface that comes into contact with the block-side engagement surface 31 in a state where the cap-side engagement portion 40 is fitted to the block-side engagement portion 30. It becomes the inner slope (slope on the crankshaft 1 side) at the cap-side engaging part 40 that is V-shaped in the direction of view.
  • the block-side engagement surface 3 1 and the block-side side surface 14 become wedge surfaces that exert a function on the respective cap elements 2 1 and 2 2, and the cap-side engagement of the cap elements 2 1 and 2 2
  • the surface 41 and the cap side surface 24 are wedge surfaces that receive a mimic action from the cylinder block 10 side. Therefore, when the left cap element 2 1 and the right cap element 2 2 are assembled, the cap side engaging surface 4 1 is attached to the block side engaging surface 3 1, and the cap side is attached to the block side side surface 14.
  • the side surfaces 24 are the sliding surfaces.
  • the cap elements 2 1 and 2 2 are fitted to the recesses 12 of the cylinder block 10 with a wedge action via the cap side engagement surface 4 1 and the cap side surface 24.
  • the block side engaging surface 31 and the cap side engaging surface 41 corresponding to the block side engaging surface 31 and the block side side surface 14 and the cap side surface 24 corresponding thereto are used as wedge surfaces.
  • Both sides of the engagement surface 3 1 ⁇ 4 1 side is inclined with respect to the assembly direction of the crank cap 20 to the cylinder block 10 (upward in Fig. 1).
  • at least one of these engagement surfaces 3 1, 4 1 and side surfaces 1 4 ′ 2 4 may be inclined so as to obtain the wedge action described above.
  • both the engaging surfaces 3 1, 4 1 and! ⁇ Side surfaces 1 4, 2 4 can be wedged with respect to each cap element 2 1, 2 2 when the crank cap 2 0 is assembled. It is sufficient if the surfaces are narrower toward the assembly direction.
  • both engagement surfaces 3 1, 4 1 side are row surfaces
  • both side surfaces 1 4, 2 4 sides are inclined surfaces
  • both engagement surfaces 3 1, 4 1 and 13 ⁇ 4 side surfaces 1 4, 2 4 may be slopes.
  • both side surfaces 1 4 ⁇ 2 4 is preferably a plane substantially parallel to the assembling direction.
  • the proc-side engaging portion 30 and the cap-side engaging portion 40 may be configured as a convex portion and the cap-side engaging portion 40 may be configured as a concave portion.
  • An example of the configuration will be described with reference to FIG.
  • the cap side engaging portion 40 is viewed in the crankshaft direction. It is formed as a V-notch with a V shape.
  • the cross-sectional shape is formed as a V-shaped convex portion as viewed in the crank direction so that the block-side engaging portion 30 can be fitted in accordance with the shape of the cap-side engaging portion 40.
  • the outer slope (the slope opposite to the crankshaft 1 side) is the block side engaging surface 3 1. It becomes. Further, in the cap side engaging portion 40 that is a V-shaped concave portion when viewed from the crankshaft direction, the outer slope (the slope opposite to the crankshaft 1 side) becomes the cap side engaging surface 41. .
  • the engaging portion is provided on each of the cylinder block 10 side and the crank cap 20 side, and when the crank cap 20 is assembled to the cylinder block 10 0, the left cap element 2 1
  • Each of the right cap element 2 2 and the right cap element 2 2 is configured to be fitted into the recess 12 with a wedge action. As a result, the crank cap 20 can be reliably positioned with respect to the cylinder block 10.
  • crank cap 20 when assembling the crank cap 20 to the cylinder block 10, the shaft hole was co-processed in a state where the crank cap 20 was assembled to the cylinder block 10. Thereafter, the crank cap 20 is once removed, and reassembly is performed with the crankshaft 1 being assembled.
  • the position of the crank cap 20 relative to the cylinder block 10 0 is unambiguous when the crank cap 20 is initially assembled and reassembled. Will be determined.
  • the level difference at the mating surface between the cylinder block 10 and the crank cap 20 when the crank cap 20 is reassembled becomes the level at the time of co-processing.
  • the roundness of the shaft hole is maintained by IS.
  • crank cap 20 has a split structure of the left cap element 21 and the right cuff element 22, and in the environment where the internal ⁇ function is activated, etc.
  • the relative joint position relationship between the cylinder block 10 and the crank cap 20 does not change, and the step does not increase (occur). That is, the step generated on the mating surface between the cylinder block 10 and the crank cap 20 can be effectively eliminated, and the increase of friction due to the rotation of the crankshaft 1 can be prevented.
  • crankshaft support method for an internal combustion engine will be described with reference to FIG.
  • the crank cap 20 is assembled to the cylinder block 10 without the crankshaft 1 being assembled, and is shared with the bearing portion of the crankshaft 1. Processing is performed. After the co-processing, the crank cap 20 is temporarily removed from the cylinder block 10. The removed crank cap 20 is reattached to the cylinder block 10 when the crankshaft 1 is assembled.
  • the left cap element 21 and the right cap element 22 are fitted into the recess 12 of the cylinder block 10 with a wedge action obtained by the block side engaging part 30 and the cap side engaging part 40, respectively. As a result, the crank cap 20 is positioned relative to the cylinder block 10.
  • the left cuff element 21 and the right cuff element 22 are fitted into the recesses 12 of the cylinder block 10 so that the cap side engaging part 40 is aligned with the block side engaging part 30. Be dressed. At this time, the cap-side engagement surface 41 slides with respect to the block-side engagement surface 31, and the cap-side side surface 24 slides with respect to the proc-side side surface 14, thereby providing a wedge action. .
  • the crank cap 20 fitted in the recess 12 is fastened and fixed to the cylinder block 10 by the stud port 27.
  • the cap side engaging portion 40 bites into the block side engaging portion 30 and the left cap element 21 and the right cap element 22 are connected to the cylinder block 1 while obtaining a wedge action. Bonded to zero.
  • the initial assembly of the crank cap 20 to the cylinder block 10 is completed with the gap 25 between the left cap 21 and the right cap element 22.
  • crank cap 20 is reassembled to the cylinder block 10 when the crankshaft 1 is assembled.
  • the crankshaft is connected between the cylinder block 10 and the crank cap 20 via the upper bearing 18 and the lower bearing 28. 1 (Crank journal) Forced.
  • a oil 5 is interposed between the upper bearing 18 and the lower bearing 28 and the crankshaft 1.
  • crank cap 20 When the crank cap 20 is reassembled, a wedge action is obtained in the same manner as in the initial assembly, so that the crank cap 20 can be assembled without backlash with respect to the cylinder block 10. As a result, when the crank cap 20 is reassembled, the state at the time of initial assembly is reproduced with respect to the assembly position of the cylinder block 10.
  • FIG. 3 (e) shows the appearance of the support portion of the crankshaft 1 during actual operation of the internal combustion engine. As shown in Fig. 3 (e), even if the reassembly complete state shown in Fig. 3 (d) changes to the temperature of each part due to the operation of the internal combustion engine, deformation due to thermal expansion or the like occurs. There is no step due to misalignment on the mating surface between the hook 10 and the crank cap 20.
  • crank cap 20 is moved against the cylinder block 10 by the wedge action by the block side engaging portion 30 and the cap side engaging portion 40 and the swedl bolt 2 7. Due to the strong bonding, the mating surfaces are prevented from shifting. In addition, due to the gap 25 between the left cap element 21 and the right cap element 22 in the crank cap 20, thermal expansion of these parts such as the cylinder block 10 and the crank cap 20, The expansion and contraction of the crank cap 20 due to the difference in thermal tension is absorbed. Therefore, even if the cylinder block 10 and the crank cap 20 are in a warm state, it is possible to prevent a step from occurring on the mating surface between the cylinder block 10 and the crank cap 20.
  • the crank cap 60 has a divided structure having a left cuff element 61 and a right cuff element 62.
  • at least a part of the crank cap 60 that forms the bearing surface 66 is provided with an overlapping portion 69 where the left and right cap elements 6 1, 6 2 overlap with each other in the axial direction of the crankshaft 1. ing.
  • the left cap element 6 1 and the right cap element 6 2 are substantially symmetrical with each other when they are assembled to the cylinder block 10 and face the bearing surface 16 on the cylinder block 10 side.
  • the bearing surface 66 is formed on the crank cap 60 side in a semicircular shape when viewed in the crankshaft direction. That is, each of the left cap 61 and the right cap 62 has bearing surface portions 6 6 a and 6 6 b that are arcuate when viewed from the crankshaft direction. These bearing surface portions 6 6 a and 6 6 b form the bearing surface 66 6 in a state where the left cuff element 61 and the right cap element 62 are assembled to the cylinder block 10.
  • the overlapping part 6 9 provided on the crank cap 60 is composed of the left cap element 61 and the right It is composed of superposed protrusions 6 1 c ⁇ 6 2 c formed on each of the fluorine elements 6 2.
  • the overlapping protrusions 6 1 c ⁇ 6 2 c are both caps in the left cap element 6 1 and the right cap element 6 2.
  • Crank cap 60 which is the thickness of each cap element 6 1, 6 2, and protrudes to the opposite sides in the state where the 6 1, 6 2 is assembled to the cylinder block 10 It is formed as the ⁇ S part, which is approximately half the thickness of the crankshaft direction.
  • the overlapping protrusions 6 1 c 6 2 c are overlapped with each other in the axial direction of the crankshaft 1 by the cap elements 6 1 6 2 being assembled to the cylinder block 10, and the overlapping state
  • the crank cap 60 has a thickness such that each of the crank caps 60 has a uniform thickness, and the crank cap 60 forms an overlapping portion 69.
  • the overlapping protrusions 6 1 c 6 2 c are viewed from the crankshaft direction shown in FIG.
  • the overlapping protrusion 6 2 c of the right and right cap elements 62 is also configured to be on the near side. '
  • a part of the bearing surface 6 6 is constituted by both bearing surface parts 6 6 a and 6 6 b of the left and right cap elements 6 1 and 6 2.
  • the bearing surface portion 6 6 a of the left cap element 61 includes the overlapping projection 61 c and extends to the right from the center position of the crankshaft 1 in the left-right direction.
  • the bearing surface portion 6 of the right cap element 62 6 b includes the overlapping protrusion 6 2 c and extends to the left from the center position of the crankshaft 1 in the left-right direction.
  • the part corresponding to the overlapping part 69 of the bearing surface 6 6 is constituted by both bearing surface parts 6 6 a ⁇ 6 6 b.
  • crank cap 60 is connected to the cylinder block 10 with the left cap 61 and the right cap 62 being assembled to the cylinder block 10 at least between the end faces facing each other. Space where the end faces do not touch each other in the operating environment D 2 gap 6 5 a 6 5 b.
  • each cap element 6 1, 6 2 of the crank cap 60 the end faces facing each other are the surfaces from which the overlapping projections 6 1 c, 6 2 c protrude.
  • the outer end face 6 1 a ⁇ 6 2 a and the inner end face 6 1 b ⁇ 6 2 b which becomes the front end face of the overlapping projections 6 1 c ⁇ 6 2 c are provided.
  • a gap 6 5 a is provided between the outer end face 6 1 a of the left cap element 6 1 and the inner end face 6 2 b of the right cap element 6 2, and the inner end face 6 1 b of the left cap element 61
  • a gap 6 5 b is provided between the outer end faces 6 2 a of the right cuff element 62.
  • the distance D 2 between the gaps 6 5 a and 65 b is set in substantially the same manner as the distance D 1 between the gaps 25 in the crank cap 20 of the first embodiment.
  • each cap element 6 1 ⁇ 6 2 in the overlapping portion 69 of the crank cap 60 that is, the shape of the overlapping projections 6 1 c ⁇ 6 2 c is not limited to this embodiment.
  • each overlapping projection 6 1 c ⁇ 6 2 c force Even if the opposing outer end surfaces 6 1 a ⁇ 6 2 a and inner end surfaces 6 1 b ⁇ 6 2 b are curved, etc. Good.
  • the overlapping portion 69 in at least a part of the portion of the crank cap 60 that forms the bearing surface 66, it is possible to increase the support rigidity of the crank cap 60 with respect to the crankshaft 1. In addition, the retention of the lower bearing 28 by the crank cap 60 can be enhanced.
  • the crankshaft 1 is 3 ⁇ 4fed by the bearing surface portions 6 6 a and 6 6 b of the left and right cylinders 6 1 and 6 2 constituting the bearing surface 6 6. Therefore, the support rigidity from both the left and right cuffs 6 1 and 6 6 b is obtained via the bearing surface parts 6 6 a and 6 6 b, and the crank cap 60 to the crank shaft 1 is obtained. Support rigidity can be increased.
  • the overlapping part 69 of the crank cap 60 is provided, the part that does not contact the lower bearing 2 8 force receiving surface 6 6 can be eliminated, and the lower bearing 28 can be held by the crank cap 60. Can increase the sex. Industrial applicability
  • crankshaft 3 ⁇ 4f structure and crankshaft support method for an internal combustion engine can absorb the effect of the thermal i3 ⁇ 4 tension difference between the cylinder mouthpiece and the bearing member, such as during actual operation of the internal combustion engine.
  • the step generated at the mating surface between the cylinder block and the bearing member can be eliminated, and the friction associated with the rotation of the crankshaft can be reduced, which is industrially useful.

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Abstract

A structure for supporting a crankshaft (1) of an internal combustion engine by using a crank cap (20) as a bearing member assembled to a cylinder block. The crank cap (20) is constructed from two split elements (left cap element (21), right cap element (22)) split in the direction of both sides (14, 14) of the cylinder block. With the cap elements (21, 22) assembled to the cylinder block (10), there is a gap (25) with a distance (D) between those end faces (21a, 22a) of the cap elements (21, 22) that face each other. The gap (25) does not allow the end faces (21a, 22a) to be in contact with each other in an actual use environment of the internal combustion engine.

Description

明 細 書 内 β関のクランク軸支持構造及びクランク軸 ¾t方法 擴分野  Included in the specification β crankshaft support structure and crankshaft ¾t method 擴 field
本発明は、 シリンダブロックに組み付けられる軸受部材としてのクランクキャップ が用いられてクランク軸が,される構成の内燃機関のクランク軸支持構造及びクラ ンク軸支持方法に関する。 背景技術  The present invention relates to a crankshaft support structure and a crankshaft support method for an internal combustion engine in which a crankshaft is used by using a crankcap as a bearing member assembled to a cylinder block. Background art
一般に、 例えば自動車用の多気筒内謹関などにおいては、 クランク軸 構造と して、 クランクキャップ (ベアリングキャップ等とも称される) によってシリンダブ ロックとの間に軸受部が構成され、 その軸受部にてクランク軸が 持される構成のも のがある。 具体的には、 シリンダブロックにおいて気筒間に設けられるノ^レクヘッド m に対してクランクキャップがボルト等により固定されることで、 ノルクへッ ド及びクランクキヤップそれぞれに形成される半円状の軸受面同士によって軸受部と しての軸孔が形成される。 この軸孔に、 クランク軸のクランクジャーナル (主軸部) がクランクベアリング (軸受メタル等とも称される) を介する等して支承されること でクランク軸が 持される。  In general, for example, in a multi-cylinder internal combustion for automobiles, a crankshaft structure includes a crank cap (also referred to as a bearing cap) that forms a bearing portion between the cylinder block and the bearing portion. In some cases, the crankshaft is held. Specifically, a semi-circular bearing surface formed on each of the norc head and the crank cap by fixing the crank cap with a bolt or the like to the nore head m provided between the cylinders in the cylinder block. A shaft hole as a bearing portion is formed by these members. The crankshaft is held by the crank journal (main shaft portion) of the crankshaft being supported in this shaft hole via a crank bearing (also called a bearing metal or the like).
このように、 クランクキャップが用いられてクランク軸が支持される構成において は、 例えば日本特開平 5— 1 9 5 8 7 0号公報に開示されているように、 シリンダブ ロックとの間にクランク軸を支持するクランクキヤップが、シリンダブ口ックに対し、 このシリンダブ口ックのクランクキヤップに対する合わせ面及びこの合わせ面ととも に凹部を形成する両側面で接する構成がある。 As described above, in the configuration in which the crank cap is supported by using the crank cap, the crank shaft is interposed between the cylinder block and the cylinder block as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-195985. The crank cap that supports the There is a configuration in which the cylinder block has a mating surface with respect to the crank cap, and both side surfaces that form a recess together with the mating surface.
従来のクランク軸支持構造について、 第 6図を用いて説明する。  A conventional crankshaft support structure will be described with reference to FIG.
第 6図に示すように、 シリンダブロック 1 1 0との間にクランク軸 1 0 1を支持す るクランクキャップ 1 2 0が用いられてクランク軸 1 0 1が される構成において、 シリンダブロック 1 1 0において気筒間に設けられるノ ルクへッド 1 1 1の下方に形 成される凹部 1 1 2に、 クランクキャップ 1 2 0が嵌装される。 凹部 1 1 2に嵌装さ れたクランクキャップ 1 2 0は、 このクランクキヤップ 1 2 0を上下方向に貫通する スタツドボルト 1 2 7によりシリンダブ口ック 1 1 0に対して締結固定される。  As shown in FIG. 6, in a configuration in which the crankshaft 1 0 1 is used by using a crank cap 1 2 0 that supports the crankshaft 1 0 1 between the cylinder block 1 1 0 and the cylinder block 1 1 At 0, a crank cap 1 2 0 is fitted into a recess 1 1 2 formed below the norc head 1 1 1 provided between the cylinders. The crank cap 1 2 0 fitted in the recess 1 1 2 is fastened and fixed to the cylinder block 1 1 0 by a stud bolt 1 2 7 that vertically passes through the crank cap 1 2 0.
クランクキャップ 1 2 0が嵌装される凹部 1 1 2は、 ノ^レクへッド 1 1 1の下部に 形成される、 シリンダブロック 1 1 0のクランクキャップ 1 2 0に対する合わせ面 1 1 3と、 シリンダブロック 1 1 0の下部において左右側方に突設されるスカート部 1 1 5 - 1 1 5の内側面となる側面 1 1 4 · 1 1 4とから形成される。  The recess 1 1 2 into which the crank cap 1 2 0 is fitted is formed in the lower part of the rectangular head 1 1 1, and the mating surface 1 1 3 of the cylinder block 1 1 0 and the crank cap 1 2 0 The lower part of the cylinder block 110 is formed from side faces 1 1 4 · 1 1 4 which are the inner side faces of the skirt portions 1 1 5-1 1 5 protruding from the left and right sides.
そして、 ゾ (レクへッド 1 1 1の左右略中央部に、 半円状の軸受面 1 1 6が形成され る。 このシリンダブロック 1 1 0側の軸受面 1 1 6に対向するように、 クランクキヤ ップ 1 2 0側に、 軸受面 1 1 6と同じく半円状の軸受面 1 2 6が形成される。 これに より、 クランクキャップ 1 2 0がシリンダブロック 1 1 0の凹部 1 1 2に嵌装された 状態で、 軸受面 1 1 6と軸受面 1 2 6とにより軸孔 (軸受部) が形成される。 この軸 ?しに、 それぞれ半円状であって軸受面 1 1 6 · 1 2 6に沿う形状を有するアツパベア リング 1 1 8及びロアベアリング 1 2 8を介してクランク軸 1 0 1のジャーナル部 1 0 1 aが 承されることで、 クランク軸 1 0 1が^ ί寺される。 各ベアリング 1 1 8 · 1 2 8とクランク軸 1 0 1との間にはオイル (潤滑油) が介在する。 このように、 クランク軸の支持に用いられるクランクキャップの位置決めに際して は、 魏、 次のような方法が用いられている。 Then, a semicircular bearing surface 1 1 6 is formed at the center of the left and right sides of the reed head 1 1 1. The cylinder block 1 1 0 side is opposed to the bearing surface 1 1 6. A semi-circular bearing surface 1 2 6 is formed on the crank cap 1 2 0 side in the same way as the bearing surface 1 1 6. Due to this, the crank cap 1 2 0 is recessed in the cylinder block 1 1 0 1 1 A shaft hole (bearing portion) is formed by the bearing surface 1 1 6 and the bearing surface 1 2 6 in the state of being fitted to 2. This shaft is semicircular and has a bearing surface 1 1 The journal shaft 1 0 1 a of the crankshaft 1 0 1 is received through the upper bearing ring 1 1 8 and the lower bearing 1 2 8 having a shape along 6 1 2 6 so that the crankshaft 1 0 1 becomes ^ Oil (lubricating oil) is interposed between each bearing 1 1 8 · 1 2 8 and the crankshaft 1 0 1. Thus, the following method is used for positioning the crank cap used to support the crankshaft.
すなわち、 前記のようにシリンダブロックのバルクへッドの下方に形成される凹部 に対し、 クランクキャップが、 J£Aにより嵌装され、 ボルト等の締結具によりバルク ヘッドに固定されることで位置決めされる。 クランクキャップを固定するための締結 具としては、 例えば、 前記のようにクランクキャップを上下方向に貫通するスタッド ポルトゃ、 シリンダブ口ックのスカート部を貫通しその外側側方から斜め方向あるい は水平方向にクランクキヤップに螺挿されるサイドボルト等が用いられる。  In other words, the crank cap is fitted with JA to the recess formed below the bulkhead of the cylinder block as described above, and positioned by being fixed to the bulkhead with a fastener such as a bolt. Is done. As a fastener for fixing the crank cap, for example, as described above, the stud port that penetrates the crank cap in the vertical direction, penetrates the skirt portion of the cylinder mouthpiece, or obliquely from the outer side or A side bolt or the like screwed into the crank cap in the horizontal direction is used.
また、 クランクキャップの位置決めに際し、 クランクキャップを铸込んだラダーフ レームが用いられる方法がある。 ラダ一フレーム (ロアケース等とも称される) は、 シリンダブロックの左右側部に沿う左右の側壁部と、 この側壁に対して直交方向であ つてシリンダブロックのノルクへッドに対応する位置に架設される隔壁部とを有する 梯子状のフレームである。 このラダーフレームは、 シリンダブロックに組み付けられ た状態で、 シリンダブロックとともにクランク軸を^する。 すなわち、 複数のクラ ンクキャップが、 ラダ一フレームの各隔壁部に铸込まれることで各バルクヘッドに対 して予め位置決めされた状態で一体化され シリンダブロックに組み付けられる。 ところで、クランクキヤップが用いられてクランク軸が される構成においては、 一般に、 クランクキャップがシリンダブロックに組み付けられた状態での軸受部に対 して共加工が行われる。 すなわち、 クランクキャップが、 クランク軸の みをとも なわずにシリンダブロックに対してポルト等により固定されて組み付けられる。 この クランクキヤップが組み付けられた状態で、 シリンダブ口ックとクランクキャップと により形成される軸孔 (軸受部) に対し、 ホーニング等の加工が施されることで共加 Cl/o ώ υ υ · , ェが行われ、 軸孔について所定の真円度が得られる。 そして、 共加工後に、 クランク キヤップが、 シリンダブ口ックから一旦取り外され クランク軸の組付けをともない このクランク軸を支持する状態でシリンダブロックに対して再度組み付けられる。 このように、 クランクキャップがシリンダブロックに組み付けられた状態での共加 ェ、及びクランク軸の »みをともなうクランクキヤップの再組付けが行われる場合、 のクランクキヤップの構成及びその位置決め方法では、 共加工時は所定の真円度 を有する軸孔において、 再組付け後にシリンダブ口ックとクランクキヤップとの合わ せ面に段差が生じる場合がある。 In addition, there is a method in which a ladder frame with a crank cap inserted is used for positioning the crank cap. A ladder frame (also referred to as a lower case) is installed on the left and right side walls along the left and right sides of the cylinder block, and at a position perpendicular to the side wall and corresponding to the norc head of the cylinder block. It is a ladder-like frame having a partition wall portion. The rudder frame is attached to the cylinder block and rotates the crankshaft together with the cylinder block. That is, the plurality of crank caps are integrated into the cylinder block in a state of being positioned in advance with respect to each bulkhead by being inserted into each partition wall portion of the ladder frame. By the way, in a configuration in which a crankshaft is used by using a crank cap, generally, co-processing is performed on a bearing portion in a state where a crank cap is assembled to a cylinder block. That is, the crank cap is fixed to the cylinder block with a port or the like without being attached only to the crankshaft. With the crank cap assembled, the shaft hole (bearing part) formed by the cylinder block and the crank cap is subjected to machining such as honing. Cl / o ώ υ υ ·, e is performed, and a predetermined roundness is obtained for the shaft hole. Then, after co-processing, the crank cap is once removed from the cylinder block and is assembled again to the cylinder block while supporting the crankshaft with the crankshaft being assembled. In this way, when the crank cap is reassembled with the crankshaft attached to the cylinder block, and when the crank cap is reassembled with the crankshaft being mounted, the configuration of the crank cap and the positioning method thereof are: At the time of co-processing, there may be a step on the mating surface between the cylinder block and the crank cap after reassembly in the shaft hole with a predetermined roundness.
こうしたシリンダブ口ックとクランクキヤップとの合わせ面における段差 (以下単 に「合わせ面の段差」 という。) は、 内燃機関の実動時におけるクランク軸の回転にと もない、 クランク軸回りのオイルに乱流を生じさせる等してフリクション増大の原因 となる。かかるフリクションの増大は、内燃機関の出力の制限や燃費の低下等を招く。 すなわち、 前述したように、 クランクキャップがシリンダブロックに形成される凹 部に圧入される構成においては、 一 SJ£入されたクランクキャップがクランク軸の組 込み (再組付け) に際して取り外される。 このため、 クランクキャップの圧入時また は¾ ^し時に) ΐλ代が削り取られる。 Ελ代が削り取られた分、 クランクキャップの 再組付け状態においてガ夕が生じる。 このシリンダブ口ックとクランクキヤップとの 間に生じるガタは、 合わせ面の段差が生じる原因となる。  Such a step on the mating surface between the cylinder block and the crank cap (hereinafter simply referred to as “step on the mating surface”) is caused by the rotation of the crankshaft during actual operation of the internal combustion engine. This may cause an increase in friction by causing turbulence in the fluid. Such an increase in friction causes a limitation on the output of the internal combustion engine, a decrease in fuel consumption, and the like. That is, as described above, in the configuration in which the crank cap is press-fitted into the recess formed in the cylinder block, the crank cap inserted by one SJ is removed when the crankshaft is assembled (reassembled). For this reason, when the crank cap is press-fitted or removed, the 代 λ allowance is cut off. As much as the Ελ allowance is cut off, there will be play in the reassembled state of the crank cap. The backlash generated between the cylinder block and the crank cap causes a step in the mating surface.
また、 クランクキャップがラダーフレームに铸込まれる構成においては、 ラダーフ レームには、 そのシリンダブ口ックに対する位置合わせのためノックピンが 設され る。 つまり、 ラダーフレームがシリンダブロックに組み付けられる際に、 シリンダブ ロックの所定の位置に設けられるピン穴にノックピンが嵌合する。 ラダーフレームのノックピンとシリンダブ口ックのピン穴との間には、 所定のクリ ァランスが存 ffiTる。 このため、 ラダーフレームが、 前記クリアランス分ずれた状態 でシリンダブロックに組み付けられることにより、 合わせ面の段差が生じる場合があ る。 In the configuration in which the crank cap is inserted into the ladder frame, the ladder frame is provided with a knock pin for alignment with the cylinder block. That is, when the ladder frame is assembled to the cylinder block, the knock pin is fitted into the pin hole provided at a predetermined position of the cylinder block. There is a specified clearance between the knock pin of the ladder frame and the pin hole of the cylinder block. For this reason, when the ladder frame is assembled to the cylinder block in a state shifted by the clearance, a step of the mating surface may occur.
そして、 合わせ面の段差は、 クランクキャップの構成にも起因して内燃機関の実働 時に大きくなる傾向があり、 フリクションアツプの原因ともなる。  Further, the level difference of the mating surfaces tends to increase during the actual operation of the internal combustion engine due to the configuration of the crank cap, which also causes friction up.
一般に、 シリンダブロックとクランクキャップとは、 例えば、 シリンダブロックが アルミニゥム合金等のアルミ系材料、 クランクキヤップが铸鉄等の鉄系材料などのよ うに異なる材料により構成され、 熱 張率が異なる。 このため、 内謹関の実働時に は Sが上昇してシリンダブ口ックとクランクキヤップとの間に熱 張差が生じる。 シリンダブ口ックとクランクキヤップとの間に熱 張差が生じることで、 従来のクラ ンクキヤップの構成では、 合わせ面の段差が^ ¾調されることとなる。  In general, the cylinder block and the crank cap are made of different materials, for example, the cylinder block is made of an aluminum-based material such as an aluminum alloy, and the crank cap is made of an iron-based material such as pig iron. For this reason, during actual operation of the inner coast, S increases and a difference in thermal tension occurs between the cylinder block and the crank cap. As a result of the difference in thermal tension between the cylinder block and the crank cap, the level difference of the mating surface is adjusted in the conventional crank cap configuration.
合わせ面の段差について、 第 7図を用いて具体的に説明する。  The step on the mating surface will be described in detail with reference to FIG.
第 7図に示すように、 内謹関の実働時、 シリンダブロック 1 1 0及びクランクキ ヤップ 1 2 0の熱膨張による変形について、 例えばシリンダブロック 1 1 0の方が大 きい場合、 シリンダブロック 1 1 0側の軸受面 1 1 6がクランクキャップ 1 2 0側の 軸受面 1 2 6よりも拡がることとなる。 したがつて、 シリンダブ口ック 1 1 0側の軸 受面 1 1 6に沿うように設けられるアツパベアリング 1 1 8は軸受面 1 1 6の変形に ならい、 クランクキャップ 1 2 0側の軸受面 1 2 6に沿うように設けられるロアベア リング 1 2 8は軸受面 1 2 6の変形にならう。 このため、 両ベアリング 1 1 8 · 1 2 8を含めた合わせ面において、 クランクキャップ 1 2 0側が内側に突出した状態とな る段差 1 5 0が生じる。 第 7図では、 クランク軸 1 0 1の左右両側で段差 1 5 0が生 じている状態を示している。 この合わせ面の段差 1 5 0は、 クランク軸 1 0 1の回転 にともない、 クランク軸 1 0 1回りのオイル 1 0 5に乱流を生じさせる等してフリク シヨン増大の原因となる。 As shown in Fig. 7, when the inner block is in operation, the cylinder block 1 1 0 and the crank cap 1 2 0 are deformed due to thermal expansion. For example, if the cylinder block 1 1 0 is larger, the cylinder block 1 1 The bearing surface 1 1 6 on the 0 side is wider than the bearing surface 1 2 6 on the crank cap 1 2 0 side. Therefore, the upper bearing 1 1 8 provided along the bearing surface 1 1 6 on the cylinder block 1 1 0 side follows the deformation of the bearing surface 1 1 6 and the bearing on the crank cap 1 2 0 side. The lower bearing ring 1 2 8 provided along the surface 1 2 6 follows the deformation of the bearing surface 1 2 6. For this reason, a level difference 1 5 0 in which the crank cap 1 2 0 side protrudes inward occurs on the mating surface including both bearings 1 1 8 and 1 2 8. In Fig. 7, steps 1 5 0 are created on both the left and right sides of the crankshaft 1 0 1. It shows the state of being closed. The level difference 150 between the mating surfaces causes an increase in the friction by causing a turbulent flow in the oil 105 around the crankshaft 101 as the crankshaft 101 rotates.
なお、 第 7図における段差 1 5 0は、 実際には軸受面 1 1 6 · 1 2 6により形成さ れる軸孔の大きさとの対比において極めて小さいものであるが、 説明の便宜のため誇 張して示してある。  The level difference 150 in FIG. 7 is actually very small in comparison with the size of the shaft hole formed by the bearing surfaces 1 1 6 1 2 6, but is exaggerated for convenience of explanation. It is shown.
こうしたシリンダブロック 1 1 0及びクランクキャップ 1 2 0の熱膨張差により強 調される段差 1 5 0は、 前記のとおり従来のクランクキャップ 1 2 0の構成に起因す る。  Such a step 15 0 enhanced by the difference in thermal expansion between the cylinder block 110 and the crank cap 120 is due to the configuration of the conventional crank cap 120 as described above.
すなわち、 ^では、 シリンダブ口ック 1 1 0の合わせ面 1 1 3とスカート部 1 1 5の内側面となる両側面 1 1 4とにより形成される凹部 1 1 2において、 一体のクラ ンクキャップ 1 2 0が、 シリンダブロック 1 1 0に対し、 軸受面 1 2 6を介して左右 に配設されるスタッドボルト 1 2 7等により締結固定される。 このため、 クランクキ ヤップ 1 2 0がその熱膨張による変形にともなって締結部を突っ張ったり (もしくは 引っ張ったり)、クランクキャップ 1 2 0の膨張部分の凹部 1 1 2に対する逃げ場がな くなつたりする。 このようなことから、 シリンダブロック 1 1 0及びクランクキヤッ プ 1 2 0の変形のしわ寄せが真円度に出てくることとなり、 合わせ面の段差 1 5 0が 強調される。  That is, in ^, in the concave portion 1 1 2 formed by the mating surface 1 1 3 of the cylinder block 1 1 0 and the both side surfaces 1 1 4 that are the inner surfaces of the skirt portion 1 1 5, an integral crank cap 1 2 0 is fastened and fixed to cylinder block 1 1 0 by means of stud bolts 1 2 7 etc. arranged on the left and right via bearing surfaces 1 2 6. For this reason, the crank cap 120 is stretched (or pulled) with deformation due to its thermal expansion, and there is no escape from the recessed portion 11 2 of the expansion portion of the crank cap 120. For this reason, the wrinkles of deformation of the cylinder block 110 and the crank cap 120 come out in a roundness, and the level difference 150 of the mating surface is emphasized.
また、 クランクキャップ 1 2 0は、 その軸受面 1 2 6を介する左右の部分が一体の (繋がっている) 構成であるため、 熱 張による変形がその左右の部分で互いに干渉 してしまう。 したがって、 左右一方の段差 1 5 0を解消しょうとしてクランクキヤッ プ 1 2 0の組付けが行われると、 シリンダブ口ック 1 1 0との間の熱膨張差により左 右他方において段差 1 5 0が発生することとなる。 In addition, since the left and right portions of the crank cap 1 20 through the bearing surface 1 2 6 are integrated (connected), deformation due to heat tension interferes with each other at the left and right portions. Therefore, when the crank cap 1 2 0 is assembled in an attempt to eliminate one of the left and right steps 1 5 0, the difference between the left side and the left side due to the thermal expansion difference with the cylinder block 1 1 0 A level difference 150 will occur on the right side.
このように、 従来のクランクキャップの構成及びその位置決め方法では、 特に内燃 機関の実働時 (高温時) において、 クランク軸の回転についてフリクション増大の原 因となる合わせ面の段差が発生する場合があった。  As described above, in the conventional crank cap configuration and positioning method, there is a case where a step of the mating surface is generated which causes an increase in friction with respect to the rotation of the crankshaft, particularly when the internal combustion engine is actually operated (at a high temperature). It was.
そこで、 本発明は、 シリンダブロックに組み付けられる軸受部材としてのクランク キャップが用いられてクランク軸力 される構成において、 シリンダブロックとク ランクキヤップとの熱 張差の影響を吸収することができ、 内燃機関の実働時等であ つても、 シリンダブ口ックとクランクキヤップとの合わせ面において発生する段差を 解消することができ、 クランク軸の回転にともなうフリクションの低減を図ることが できる内 纖関のクランク軸 構造及び及びクランク軸 方法を提供することを 目的とする。 発明の開示  Therefore, the present invention can absorb the influence of the difference in thermal tension between the cylinder block and the crank cap in a configuration in which a crank cap is used as a bearing member assembled to the cylinder block and the crank shaft force is applied. Even during actual operation of the engine, it is possible to eliminate the step generated on the mating surface between the cylinder block and the crank cap, and to reduce the friction caused by the rotation of the crankshaft. It is an object to provide a crankshaft structure and a crankshaft method. Disclosure of the invention
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、 次にこの課題を解決するため の手段を説明する。  The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, means for solving the problems will be described.
すなわち、 本発明の内燃機関のクランク軸支持構造においては、 シリンダブロック に組み付けられ該シリンダブ口ックに形成される軸受面とともにクランク軸を す る軸受部材が、 シリンダブロックに対し、 該シリンダブロックの前記軸受部材に対す る合わせ面及び該合わせ面とともに凹部を形成する両側面で接する構成の内燃機関の クランク軸支持構造であって、 前記軸受部材を、 前記両側面方向に分割された二つの 分割要素にて構成するとともに、 前記各分割要素がシリンダブ口ックに組み付けられ た状態で、 互いに対向する端面同士の間に、 少なくとも内燃機関の実使用環境下で前 記端面同士が接しない間隔の隙間を有する構成としたものである。 That is, in the crankshaft support structure for an internal combustion engine according to the present invention, the bearing member that is assembled to the cylinder block and forms the crankshaft together with the bearing surface formed in the cylinder block, A crankshaft support structure for an internal combustion engine configured to be in contact with a mating surface for the bearing member and both side surfaces forming a recess together with the mating surface, the bearing member being divided into two divided in the direction of the both side surfaces In the state where each of the divided elements is assembled in the cylinder block, the front surface is located between the end faces facing each other, at least under the actual use environment of the internal combustion engine. It is set as the structure which has the clearance gap of the space | interval which does not contact end surfaces.
このことによって、 シリンダブロックと軸受 S1淋との熱膨張差の影響を吸収するこ とができ、 内謹関の実働時等であっても、 シリンダブロックと軸受部材との合わせ 面において発生する段差を解消することができ、 クランク軸の回転にともなうフリク ションの低減を図ることができる。  This makes it possible to absorb the effect of the difference in thermal expansion between the cylinder block and the bearing S1 淋, and the level difference that occurs at the mating surface between the cylinder block and the bearing member even during internal operation. Can be eliminated, and the friction associated with the rotation of the crankshaft can be reduced.
また、 本発明の内燃機関のクランク軸支持構造においては、 前記シリンダブロック の合わせ面における前記軸受面を介する両側部分それぞれに、 前記凹部を形成する各 側面とともに前記各分割要素に対してその組付け方向に楔作用を与える係合面を有す る係合部を設ける一方、 前記各分割要素のシリンダブロックに対する合わせ面に、 前 記係合部に係合して前記 面に接する前記各分割要素の側面とともに前記楔作用を 受ける係合面を有する係合部を設けたものである。  Further, in the crankshaft support structure for an internal combustion engine of the present invention, the assembling of the cylinder block with respect to each of the divided elements together with the respective side surfaces forming the recesses on both side portions of the mating surface of the cylinder block via the bearing surface An engaging portion having an engaging surface that imparts a wedge action in the direction is provided, and each dividing element that engages with the engaging portion and contacts the surface on a mating surface of each dividing element with respect to the cylinder block And an engaging portion having an engaging surface that receives the wedge action.
このことによって、 軸受部材のシリンダブロックに対する位置決めを確実に行うこ とができる。 また、 シリンダブロックと軸受部材との合わせ面において発生する段差 を効果的に解消することができ、 クランク軸の回転にともなうフリクションが増加す ることを防止することができる。  As a result, the bearing member can be reliably positioned with respect to the cylinder block. Further, it is possible to effectively eliminate the step generated on the mating surface between the cylinder block and the bearing member, and to prevent the friction caused by the rotation of the crankshaft from increasing.
また、 本発明の内燃機関のクランク軸支持構造においては、 前記軸受部材において その軸受面を形成する部分の少なくとも一部に、 前記分割要素同士がクランク軸の軸 方向に互いに重なる重複部を設けたものである。  Further, in the crankshaft support structure for an internal combustion engine of the present invention, an overlapping portion in which the split elements overlap each other in the axial direction of the crankshaft is provided in at least a part of a portion of the bearing member that forms the bearing surface. Is.
このことによって、 軸受辦才のクランク軸に対する支持剛性を高めることができる とともに、 軸受部材とクランク軸との間に介装されるクランクベアリング (軸受メ夕 ル) の軸受部材による保持性を高めることができる。  As a result, it is possible to increase the support rigidity of the bearing genius to the crankshaft, and to improve the holding performance of the crank bearing (bearing shaft) interposed between the bearing member and the crankshaft. Can do.
本発明の内燃機関のクランク軸支持方法においては、 シリンダブ口ックに組み付け られ該シリンダブロックの軸受面とともにクランク軸を支持し、 シリンダブロックに 対し、 該シリンダブロックの前記軸受辦才に対する合わせ面及び該合わせ面とともに 凹部を形成する両側面で接する軸受 才を用い、 前記軸受部材をクランク軸の み をともなわずにシリンダブ口ックに組み付け、 クランク軸の軸受部に対して共加工を 行った後、 前記軸受部材をシリンダブロックから一旦取り外し、 該軸受部材をクラン ク軸の組込みをともないシリンダブ口ックに再度組み付ける内燃機関のクランク軸支 持方法であって、 前記軸受部材として、 前記両側面方向に二分割されシリンダブロッ クに組み付けられた状態で互いに対向する端面同士の間に少なくとも内燃機関の実使 用環境下で前記端面同士が接しない間隔の隙間を有する分割要素を用い、 前記合わせ 面における前記軸受面を介する両側部分それぞれに、 前記凹部を形成する^ ¾面とと もに前記各分割要素に対してその組付け方向に楔作用を与える係合面を有する係合部 を設ける一方、 前記各分割要素のシリンダブロックに対する合わせ面に、 前記係合部 に係合して前記各側面に接する前記各分割要素の側面とともに前記楔作用を受ける係 合面を有する係合部を設け、 前記各分割要素を、 前記楔作用をもって前記凹部に嵌装 することで、 前記軸受部材のシリンダブロックに対する位置決めを行うものである。 このことによって、 シリンダブロックと軸受部材との熱 張差の影響を吸収するこ とができ、 内匿関の実働時等であっても、 シリンダブロックと軸受 才との合わせ 面において発生する段差を解消することができ、 クランク軸の回転にともなうフリク ションの低減を図ることができる。 In the crankshaft support method for an internal combustion engine according to the present invention, the crankshaft is attached to the cylinder block. The cylinder block supports the crankshaft together with the bearing surface of the cylinder block, and uses the bearing block that contacts the cylinder block with the mating surface of the cylinder block with respect to the bearing age and both side surfaces that form a recess with the mating surface. After assembling the member into the cylinder block without using only the crankshaft and co-processing the bearing on the crankshaft, the bearing member is temporarily removed from the cylinder block, and the bearing member is removed from the crankshaft. A crankshaft support method for an internal combustion engine that is reassembled to a cylinder block with built-in, wherein the bearing member is divided into two in the direction of both side surfaces and assembled between cylinder ends in a state of being opposed to each other. Since there is a gap at least between the end faces in the actual operating environment of the internal combustion engine An engaging surface that gives a wedge action in the assembling direction to each of the divided elements together with a rear surface that forms the concave portion on each side portion of the mating surface through the bearing surface. An engaging surface that receives the wedge action together with a side surface of each of the divided elements that engages with the engaging portion and contacts the side surfaces. An engaging portion is provided, and each of the divided elements is fitted into the concave portion with the wedge action, thereby positioning the bearing member with respect to the cylinder block. As a result, it is possible to absorb the influence of the difference in thermal tension between the cylinder block and the bearing member, and the level difference that occurs at the mating surface between the cylinder block and the bearing block can be achieved even during operation of a secret cover. This can be eliminated, and the friction associated with the rotation of the crankshaft can be reduced.
また、 軸受部材のシリンダブロックに対する位置決めを確実に行うことができる。 これにより、 クランク軸の軸受部に対して共加工を行った後、 クランク軸の!^みを ともない軸受部材をシリンダブロックに再度組み付けた際、 共加工による軸孔の真円 度が 保される。 図面の簡単な説明 Further, the bearing member can be reliably positioned with respect to the cylinder block. As a result, when the crankshaft bearing part is co-machined, and the bearing member with crankshaft! The degree is maintained. Brief Description of Drawings
第 1図は、 本発明の第一実施形態に係るクランク軸支持構造を示す一部断面図であ る。  FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a crankshaft support structure according to a first embodiment of the present invention.
第 2図は、 係合部の変形例を示す一部拡大図である。  FIG. 2 is a partially enlarged view showing a modified example of the engaging portion.
第 3図は、 本発明の第一実施形態に係るクランク軸支持方法を示す説明図である。 第 4図は、 本発明の第二実施形態に係るクランク軸支持構造を示す一部断面図であ る。  FIG. 3 is an explanatory view showing a crankshaft support method according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a partial sectional view showing a crankshaft support structure according to a second embodiment of the present invention.
第 5図は、 第 4図における A矢視図である。  FIG. 5 is a view on arrow A in FIG.
第 6図は、 のクランク軸支持構造を示す一部断面図である。  FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing the crankshaft support structure.
第 7図は、従来のクランク軸支持構造における合わせ面の段差を示す説明図である。 発明を実施するための最良の形態  FIG. 7 is an explanatory view showing the level difference of the mating surface in the conventional crankshaft support structure. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
本発明に係る内醒関のクランク軸 構造は、 例えば、 自動車用の多気筒内匪 関 (多気筒エンジン) 等のように、 シリンダブロックの気筒間に設けられる複数のバ ルクヘッド (隔 H) に対して組み付けられる軸受部材としてのクランクキャップが用 レ^れてクランク軸が 持される構成の内體関に用いられる。  The crankshaft structure of the awakening mechanism according to the present invention includes, for example, a plurality of bulkheads (distance H) provided between cylinders of a cylinder block, such as a multi-cylinder internal engine (multi-cylinder engine) for an automobile. A crank cap is used as a bearing member to be assembled, and is used for an internal structure in which the crankshaft is held.
本発明の第一実施形態について、 第 1図〜第 3図を用いて説明する。  A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
第 1図に示すように、 本実施形態に係る内燃機関のクランク軸支持構造は、 軸受部 材としてのクランクキャップ 2 0が、 内燃機関を構成するシリンダブ口ック 1 0に対 し、 このシリンダブロック 1 0のクランクキャップ 2 0に対する合わせ面 1 3及びこ の合わせ面 1 3とともに凹部 1 2を形成する両側面 1 4 · 1 4で接する構成のもので ある。 クランクキャップ 2 0は、 シリンダブロック 1 0に組み付けられ このシリン ダブロック 1 0に形成される軸受面 1 6とともにクランク軸 1を する。 As shown in FIG. 1, in the crankshaft support structure for an internal combustion engine according to the present embodiment, the crank cap 20 as a bearing member is opposed to a cylinder block 10 constituting the internal combustion engine. Block 1 0 Crank cap 2 0 mating surface 1 3 and this The side surfaces 14 and 14 are in contact with the mating surfaces 1 and 3 and the recesses 12 are formed. The crank cap 20 is assembled to the cylinder block 10 and forms a crankshaft 1 together with a bearing surface 16 formed on the cylinder block 10.
なお、 以下の説明においては、 第 1図における上下方向及び左右方向を、 本実施形 態に係る内燃機関のクランク軸支持構造における上下方向及び左右方向とする。 した がって、 図示は省略するが、 内燃機関を構成するシリンダブロック 1 0の上側にはシ リンダへッドが み付けられ、 下側にはオイルパンが且み付けられる。  In the following description, the vertical direction and the horizontal direction in FIG. 1 are defined as the vertical direction and the horizontal direction in the crankshaft support structure for an internal combustion engine according to this embodiment. Therefore, although not shown, a cylinder head is found on the upper side of the cylinder block 10 constituting the internal combustion engine, and an oil pan is found on the lower side.
そして、 本実施形態に係る内垂関のクランク軸娥構造におレゝては、 クランクキ ヤップ 2 0が、 前記両側面 1 4 · 1 4方向に分割された二つの分割要素 2 1 · 2 2に て構成されるとともに、 各分割要素 2 1 · 2 2がシリンダブ口ック 1 0に組み付けら れた状態で、 互いに対向する端面 2 1 a · 2 2 a同士の間に、 少なくとも内燃機関の 実使用環境下で端面 2 1 a · 2 2 a同士が接しない間隔 D 1の隙間 2 5を有する構成 となっている。  In the crankshaft structure of the internal suspension according to the present embodiment, the crank cap 20 is divided into two divided elements 2 1, 2 2 divided in the two side surfaces 14, 14. In the state where the divided elements 2 1 and 2 2 are assembled to the cylinder block 10, at least between the end faces 2 1 a and 2 2 a facing each other, In the actual use environment, the end face 2 1 a · 2 2 a has a gap D 1 with a gap D 1 that does not contact each other.
つまり、 従来はクランク軸のシリンダブロックに対する各支持部 (軸受部) におい て一体であったクランクキャップが、 左右分割構造とされ、 分割されたクランクキヤ ップが、 所定の間隔を隔てた状態でシリンダブロックに対して組み付けられる構成と なっている。  In other words, the crank cap that has been integrated in each support part (bearing part) of the crankshaft with respect to the cylinder block of the crankshaft in the past has a left and right divided structure, and the divided crank caps are separated from each other by a predetermined interval. It is configured to be assembled to the block.
以下では、 クランクキャップ 2 0を構成する分割要素 2 1 · 2 2のうち、 左側に位 置する分割要素 2 1を左キヤッフ 素 2 1とし、 お側に位置する分割要素 2 2を右キ ヤップ要素 2 2とする。  In the following, among the split elements 2 1 and 2 2 constituting the crank cap 20, the split element 2 1 positioned on the left side is the left cuff element 2 1 and the split element 2 2 positioned on the side is the right cap. Element 2 is 2.
クランクキャップ 2 0が嵌装されて組み付けられる凹部 1 2は、 シリンダブ口ック 1 0において気筒間に設けられるバリレクヘッド (隔^) 1 1の下方に形成される。 つ まり、 バルクへッド 1 1は、 第 1図において紙面に垂直方向にシリンダブ口ック 1 0 における各気筒間を隔てるように複数 (例えば四気筒の場合 つ等) 設けられ、 各 バルクへッド 1 1の下方に凹部 1 2が形成される。 The recess 12 to which the crank cap 20 is fitted and assembled is formed below the varilek head (space) 11 provided between the cylinders in the cylinder block 10. One In other words, a plurality of (for example, four cylinders) bulkheads 1 1 are provided in the cylinder block 10 in the direction perpendicular to the paper surface in FIG. A recess 12 is formed below the door 1 1.
凹部 1 2は、 バルクへッド 1 1の下部に形成される、 シリンダブ口ック 1 0のクラ ンクキャップ 2 0に対する合わせ面 (以下 「ブロック側合わせ面」 とする。) 1 3と、 シリンダブロック 1 0の下部において左右側方に突設されるスカート部 1 5 · 1 5の 内側面となる側面 (以下 「ブロック側側面」 とする。) 1 4 · 1 4とカゝら形成される。 バルクへッド 1 1の下部における左右中央部、 つまりプロック側合わせ面 1 3の左 右中央部には、 クランク軸 1の軸方向視(以下単に「クランク軸方向視」 という。)で 半円状となる軸受面 1 6が形成される。  The concave portion 1 2 is formed at the bottom of the bulkhead 1 1, and the mating surface of the cylinder block 10 with respect to the crank cap 20 (hereinafter referred to as “block side mating surface”) 1 3 and the cylinder The skirt part protruding from the left and right sides at the lower part of the block 10 is the side surface that forms the inner surface of the 15 · 15 (hereinafter referred to as the “block side surface”). . Semi-circular when viewed from the axial direction of the crankshaft 1 (hereinafter simply referred to as “crankshaft direction view”) at the left and right center portions of the lower part of the bulkhead 1 1, that is, the left and right center portions of the block side mating surface 1 A bearing surface 16 is formed.
前記のとおり左キヤップ要素 2 1と右キヤッブ要素 2 2との分割構造であるクラン クキャップ 2 0は、 本実施形態では、 その分割位置が左右略中央位置となっている。 したがって、 左キヤッフ 素 2 1及び右キヤッフ 素 2 2は、 それぞれシリンダブ ロック 1 0に組み付けられた状態で、 略左右対称となる形状であり、 シリンダブ口ッ ク 1 0側の軸受面 1 6に対向するように、 クランクキャップ 2 0側にクランク軸方向 視で半円状となる軸受面 2 6を形成する。 つまり、 左キヤッフ 素 2 1及び右キヤッ フ"¾素 2 2は、 それぞれクランク軸方向視で円弧状となる軸受面部 2 6 a · 2 6 bを 有する。 これら軸受面部 2 6 a · 2 6 bにより、 左キヤッフ 素 2 1及び右キャップ 要素 2 2がシリンダブロック 1 0に組み付けられた状態で、 前記軸受面 2 6が形成さ れる。  As described above, the crank cap 20, which is a divided structure of the left cap element 21 and the right cap element 22, has a substantially center position in the left-right direction in this embodiment. Therefore, the left cuff element 21 and the right cuff element 2 2 are substantially symmetrical in the state where they are assembled to the cylinder block 10, and are opposed to the bearing surface 16 on the cylinder block 10 side. Thus, a bearing surface 26 that is semicircular when viewed in the crankshaft direction is formed on the crank cap 20 side. That is, each of the left and right cuffs 21 and 22 has a bearing surface portion 2 6 a · 26 b that is arcuate when viewed in the crankshaft direction. These bearing surface portions 2 6 a · 26 b Thus, the bearing surface 26 is formed in a state in which the left cap element 21 and the right cap element 22 are assembled to the cylinder block 10.
左キヤッ 素 2 1及び右キヤッフ 素 2 2は、 シリンダブ口ック 1 0の凹部 1 2 に嵌装された状態で、 プロック側合わせ面 1 3及びプロック側側面 1 4に接した状態 となる。 すなわち、 各キャップ要素 2 1 · 2 2は、 クランクキャップ 2 0のシリンダ ブロック 1 0に対する合わせ面(以下「キャップ側合わせ面」 とする。) 2 3を有する とともに、 ブロック側側面 1 4に接する側面(以下「キャップ側側面」 とする。) 2 4 を有する。 The left and right cylinders 2 1 and 2 2 are in contact with the block side mating surface 13 and the block side surface 14 while being fitted in the recess 12 of the cylinder block 10. It becomes. That is, each cap element 2 1 · 2 2 has a mating surface (hereinafter referred to as “cap-side mating surface”) 2 3 with respect to the cylinder block 10 of the crank cap 20, and a side surface in contact with the block-side side surface 14. (Hereafter referred to as “cap side surface”)
つまり、 左キヤッフ 素 2 1及び右キヤッフ 素 2 2が、 凹部 1 2に嵌装されてシ リンダブ口ック 1 0に組み付けられた状態では、 プロック側合わせ面 1 3とキャップ 側合わせ面 2 3とが接するとともに、 プロック側側面 1 4とキヤップ側側面 2 4とが 接した状態となる。  In other words, when the left and right cuff elements 2 1 and 2 2 are fitted in the recesses 12 and assembled to the cylinder mouthpiece 10, the plock side mating surface 1 3 and the cap side mating surface 2 3 And the block side surface 14 and the cap side surface 24 are in contact with each other.
このような構成において、 左キャップ要素 2 1及び右キヤッフ 素 2 2がシリンダ プロック 1 0の凹部 1 2に嵌装されて組み付けられることにより、 シリンダブ口ック 1 0側の軸受面 1 6とクランクキャップ 2 0側の軸受面 2 6とで、 軸孔 (軸受部) が 形成される。 この軸孔に、 それぞれ半円状であって軸受面 1 6 · 2 6に沿う形状を有 するアツパベアリング 1 8及びロアベアリング 2 8を介してクランク軸 1 (詳細には クランクジャーナル l a) が 承されることで、 クランク軸 1か 持される。 アツパ ベアリング 1 8及びロアベアリング 2 8とクランク軸 1との間にはオイル (潤滑油) が介在する (第 3図中、 オイル 5参照)。  In such a configuration, the left cap element 21 and the right cap element 2 2 are fitted and assembled in the recess 12 of the cylinder block 10, so that the cylinder block 10 side bearing surface 16 and the crank A shaft hole (bearing portion) is formed with the bearing surface 26 on the cap 20 side. The crankshaft 1 (specifically, the crank journal la) is inserted into the shaft hole via an upper bearing 18 and a lower bearing 28, each of which is semicircular and has a shape along the bearing surfaces 16 and 26. The crankshaft is held by being accepted. Oil (lubricating oil) is interposed between the upper bearing 1 8 and the lower bearing 2 8 and the crankshaft 1 (see oil 5 in FIG. 3).
左キャップ要素 2 1及び右キャップ要素 2 2は、 シリンダブロック 1 0に対して、 凹部 1 2に嵌装された状態で、 各キャップ要素 2 1 · 2 2を上下方向に貫通するスタ ッドポルト 2 7により個々に締結固定される。 つまり、 スタッドポルト 2 7は、 各キ ャッフ 素 2 1 - 2 2に対して下方から揷通されるとともにプロック側合わせ面 1 3 に螺挿されることにより、 各キャップ要素 2 1 · 2 2それぞれをシリンダブロック 1 0に対して締結固定する。 また、 シリンダブロック 1 0に組み付けられた状態の左キャップ要素 2 1と右キヤ ッフ 素 2 2との間には、 対向する端面 2 l a · 2 2 a同士の間に隙間 2 5が設けら れる。 隙間 2 5の間隔 D 1の大きさは、 前記のとおり少なくとも内燃機関の実使用環 境下で端面 2 1 a · 2 2 a同士が接しないように設定される。 The left cap element 2 1 and the right cap element 2 2 are connected to the cylinder block 10 0 in the recessed portion 12 2 and are stud ports 2 7 that pass through the cap elements 2 1 and 2 2 in the vertical direction. Are fastened and fixed individually. In other words, the stud port 2 7 is threaded from below into each of the cuff elements 2 1-2 2 and screwed into the block-side mating surface 1 3, so that each cap element 2 1 · 2 2 is Fasten and fix to cylinder block 10. In addition, a gap 25 is provided between the opposing end surfaces 2 la 2 2 a between the left cap element 21 and the right cuff element 2 2 in the state assembled to the cylinder block 10. It is. The size of the gap D 1 of the gap 25 is set so that the end faces 2 1 a and 2 2 a do not contact each other at least under the actual usage environment of the internal combustion engine as described above.
つまり、 本実施形態に係るシリンダブロック 1 0が用いられて構成される内燃機関 について、その各部の が上昇する実働時や停止時を含めた実使用環境下における、 左キャップ要素 2 1及び右キャップ要素 2 2それぞれの熱 張や、 シリンダブロック 1 0とクランクキャップ 2 0との熱膨張差による変形等により、 各キャップ要素 2 1 · 2 2の端面 2 1 a · 2 2 a同士が接して互いに面圧作用することのないように、 隙間 2 5の間隔 D 1の大きさ力 ¾|保される。 言い換えると、 隙間 2 5は、 内醒関の 実使用環境下で、 シリンダブロック 1 0やクランクキャップ 2 0等の温度変化による 変形にともなう端面 2 l a · 2 2 a間の間隔 D 1の伸縮を許容する。 隙間 2 5の間隔 D 1の大きさとしては、 例えば約 5 mm程度に設定される。  That is, for the internal combustion engine configured using the cylinder block 10 according to the present embodiment, the left cap element 21 and the right cap in the actual use environment including when the parts are raised and during actual operation and when the engine is stopped. The end faces 2 1 a and 2 2 a of the cap elements 2 1 and 2 2 are in contact with each other due to the thermal expansion of each element 2 2 and deformation due to the difference in thermal expansion between the cylinder block 10 and the crank cap 20. The magnitude force ¾ | of the distance D 1 of the gap 25 is maintained so that the surface pressure does not act. In other words, the gap 2 5 is the expansion and contraction of the distance D 1 between the end faces 2 la and 2 2 a due to deformation due to temperature changes of the cylinder block 10 and the crank cap 20 etc. Allow. The size of the gap D 1 of the gap 25 is set to about 5 mm, for example.
なお、 ここでいう 「内謹関の実使用環境下」 とは、 例えば埃っぽい場所や海辺等 での自動車走行時のような特殊な環境の下における内燃機関の運転状態ではなく、 も つばら通常使用されうる(常用される範囲での)内 β関の運転状態(負荷、回転数、 S等) であることを意味する。 ただし、 隙間 2 5の間隔 D 1の大きさは、 内燃機関 の使用環境に応じて航設定されうる。 また、 第 1図等における隙間 2 5は、 実際に は各キャップ 素 2 1 · 2 2の左右方向長さとの対比において極めて小さいものであ るが、 説明の i のため!^ gして示してある。  The term “under actual use environment in Uchinoseki” here refers to the operating state of the internal combustion engine in a special environment such as when driving a car in a dusty place or the seaside. It means that the operation state (load, rotation speed, S, etc.) of the β-function within the range that can be used normally (within the normal range). However, the size of the gap D 1 of the gap 25 can be set according to the operating environment of the internal combustion engine. In addition, the gap 25 in Fig. 1 etc. is actually very small in comparison with the length of each cap element 2 1 · 2 2 in the left-right direction. It is.
また、 クランク軸 1を支持するクランクキャップ 2 0においては、 その 機能の 確保の観点から、 隙間 2 5の間隔 D 1は必要最低限の大きさに設定されることが好ま しい。 隙間 2 5の間隔 D lが必要以上に大きいと、 内 β関の実働時における熱変形 等によってロアベアリング 2 8が隙間 2 5側に膨出変形する等の現象が生じ、 クラン クキヤップ 2 0によるクランク軸 1の 機能が蜜保されない場合がある。 In addition, in the crank cap 20 that supports the crankshaft 1, it is preferable that the gap D1 of the gap 25 is set to the minimum necessary size from the viewpoint of ensuring its function. That's right. If the gap D 1 between the gaps 2 and 5 is larger than necessary, a phenomenon such as the lower bearing 2 8 bulging and deforming to the gap 2 5 side due to thermal deformation during the operation of the inner β-function, etc. will occur. The function of crankshaft 1 may not be preserved.
そこで、 隙間 2 5の間隔 D 1の大きさは、 内謹関の実使用環境下で、 ロアべァリ ング 2 8の膨出変形等を許容することなく、 クランクキャップ 2 0によるクランク軸 1の 機能が ¾保できる範囲内で設定される。  Therefore, the size of the clearance D 1 of the clearance 25 is determined so that the crankshaft 1 by the crank cap 2 0 does not allow bulging deformation of the lower bearing 2 8 under the actual use environment of the inner customs clearance. The function is set within the range that can be maintained.
隙間 2 5の間隔 D 1の大きさは、 具体的には次のような値として設定される。 すな わち、 例えば、 シリンダブロック 1 0が、 — 3 0〜: I 5 0 の 範囲下で熱膨張率 = 2 3 . 9 Χ 1 0— 6 /Κのアルミニウム製、 クランクキャップ 2 0が、 同温度範 囲下で熱 張率 α = 1 0 . 5 X 1 0 - 6 ΖΚの纖製であり、 左右のキヤッフ 素 2 1 · 2 2それそ^ Iの左右幅が 1 5 6 mmである場合、 隙間 2 5の間隔 D 1は、 0 . 3 8 mmに設定される。  Specifically, the size of the gap D1 of the gap 25 is set as the following value. In other words, for example, the cylinder block 10 is made of aluminum with a coefficient of thermal expansion of 2 3.9 Χ 1 0— 6 / — under the range of I 3 0, and the crank cap 2 0 In the same temperature range, the thermal expansion rate α = 10.5 X 10-6 纖 is smoked, and the left and right cuff elements 2 1 and 2 2 and the width of I is 1 5 6 mm In this case, the gap D 1 of the gap 25 is set to 0.38 mm.
このように、 クランクキャップ 2 0が左キヤップ要素 2 1及び右キヤッブ要素 2 2 の左右の分割構造とされている。 そして、 これら左右のキヤッフ 素 2 1 · 2 2が、 前記のような所定の間隔を有する隙間を隔てた状態でシリンダブロック 1 0に対して 組み付けられる構成となっている。 これにより、 シリンダブロック 1 0とクランクキ ヤップ 2 0との熱膨張差の影響を吸収することができ、 内燃機関の実働時等であって も、 シリンダブロック 1 0とクランクキャップ 2 0との合わせ面において発生する段 差を解消することができる。 結果として、 クランク軸 1の回転にともなうフリクショ ンの低減を図ることができる。  Thus, the crank cap 20 has a left and right divided structure of the left cap element 21 and the right cap element 2 2. The left and right buffer elements 2 1, 2 2 are assembled to the cylinder block 10 with a gap having a predetermined interval as described above. As a result, the influence of the thermal expansion difference between the cylinder block 10 and the crank cap 20 can be absorbed, and the mating surface between the cylinder block 10 and the crank cap 20 can be used even during actual operation of the internal combustion engine. It is possible to eliminate the difference that occurs in. As a result, the friction associated with the rotation of the crankshaft 1 can be reduced.
また、 クランクキャップ 2 0が左右の分割構造とされることにより、 クランク軸 1 からの下向きの荷重を、 左キヤッフ 素 2 1及び右キヤッ ^素 2 2それぞれについ てキヤップ側側面 2 4及びプロック側側面 1 4を介してシリンダブ口ック 1 0側で受 けることができる。 In addition, since the crank cap 20 has a left and right divided structure, a downward load from the crankshaft 1 is applied to each of the left cuff element 2 1 and the right cuff element 2 2. It can be received on the cylinder block 10 side through the cap side surface 24 and the block side surface 14.
つまり、 ^のようにクランクキャップが一体である構成においては、 クランク軸 1からの荷重がクランクキヤップのみで受けられることとなるが、 クランクキヤップ 2 0が左右の分割構造とされることにより、 前記のとおりクランク軸 1からの荷重を シリンダブロック 1 0側でも受けることができる。 これにより、 クランクキャップ 2 0のクランク軸 1からの荷重負担を軽減することができる。  That is, in the configuration in which the crank cap is integrated as in ^, the load from the crankshaft 1 can be received only by the crank cap, but the crank cap 20 has a left and right divided structure, so that As shown in the figure, the load from the crankshaft 1 can be received even on the cylinder block 10 side. Thereby, the load burden from the crankshaft 1 of the crank cap 20 can be reduced.
本実施形態に係る内燃機関のクランク軸支持構造においては、 クランクキャップ 2 0のシリンダブロック 1 0に対する位置決めのため、 次のような構成が設けられてい る。  In the crankshaft support structure of the internal combustion engine according to the present embodiment, the following configuration is provided for positioning the crank cap 20 with respect to the cylinder block 10.
すなわち、 シリンダブ口ック 1 0側においては、 プロック側合わせ面 1 3における 軸受面 1 6を介する両側部分それぞれに、 凹部 1 2を形成する各プロック側側面 1 4 とともに左キャップ要素 2 1及び右キャップ要素 2 2それぞれに対してその組付け方 向に楔作用を与える係合面 3 1を有する係合部 3 0が設けられる。  In other words, on the cylinder block 10 side, the left cap element 21 and the right cap element 2 1 and the right side together with the respective block side surfaces 14 forming the recesses 12 on the both sides of the block side mating surface 13 via the bearing surface 16 Each cap element 22 is provided with an engagement portion 30 having an engagement surface 31 that provides a wedge action in the assembling direction.
一方、 クランクキャップ 2 0側においては、 左キヤッフ 素 2 1及び右キヤッフ 素 2 2の各キヤップ側合わせ面 2 3に、 係合部 3 0に係合して各プロック側側面 1 4 に接するキャップ側側面 2 4とともに前記楔作用を受ける係合面 4 1を有する係合部 4 0が設けられる。  On the other hand, on the crank cap 20 side, caps that engage with the engagement portions 30 on the cap-side mating surfaces 23 of the left cap 21 and the right cap 22 are in contact with the proc-sides 14 An engagement portion 40 having an engagement surface 41 that receives the wedge action together with the side surface 24 is provided.
第 1図に示すように、 シリンダブロック 1 0側に設けられる係合部 (以下 「プロッ ク側係合部」 とする。) 3 0は、本実施形態では、 クランク軸方向視で断面形状が V字 状となる Vノッチとして形成される。 ブロック側係合部 3 0は、 ブロック側合わせ面 1 3の軸受面 1 6を挟む左側部分及び右側部分それぞれにおいて略中央部に設けられ る。 ブロック側係合部 3 0は、 ブロック側合わせ面 1 3に対して断面形状が V字状の 凹部となるように形成されるので、 第 1図に示す方向のクランク軸方向視では逆 V字 状 (山型) となる。 As shown in FIG. 1, an engagement portion provided on the cylinder block 10 side (hereinafter referred to as a “lock-side engagement portion”) 30 has a sectional shape in the present embodiment as viewed in the crankshaft direction. It is formed as a V-notch with a V shape. The block side engaging portion 30 is provided at a substantially central portion in each of the left side portion and the right side portion sandwiching the bearing surface 16 of the block side mating surface 13. The The block-side engaging portion 30 is formed so as to have a V-shaped recess with respect to the block-side mating surface 13, so that the reverse V-shape is viewed in the direction of the crankshaft in the direction shown in FIG. (Mountain shape).
なお、 ブロック側係合部 3 0の形状に関し、 クランク軸方向視で断面形状が V字状 となる形状として、 例えば、 クランク軸方向に延設される V字溝状、 あるいは円錐状 や角錐状の凹部等が考えられる。  Regarding the shape of the block side engaging portion 30, the cross-sectional shape is V-shaped when viewed in the crankshaft direction, for example, a V-shaped groove extending in the crankshaft direction, or a conical shape or a pyramid shape. A concavity or the like is conceivable.
プロック側係合部 3 0は、 プロック側側面 1 4とともに左右のキヤッフ 素 2 1 · 2 2それぞれに対してその組付け方向に楔作用を与える係合面 (以下 「ブロック側係 合面」 とする。) 3 1を有する。  The block-side engagement portion 30 is an engagement surface (hereinafter referred to as a “block-side engagement surface”) that gives wedge action in the assembly direction to the left and right cuff elements 2 1 and 2 2 together with the block side surface 14. To have 3)
プロック側係合面 3 1は、 本実施形態では、 クランク軸方向視で断面形状が V字状 となるブロック側係合部 3 0における内側斜面 (クランク軸 1側の斜面) となる。 一方、 クランクキャップ 2 0側に設けられる係合部 (以下 「キャップ側係合部」 と する。) 4 0は、ブロック側係合部 3 0の形状に対応して嵌合可能な形状に形成される。 キャップ側係合部 4 0は、 左キャップ要素 2 1及び右キヤッフ 素 2 2それぞ、れのキ ャップ側合わせ面 2 3において、 各キヤップ要素 2 1 · 2 2がシリンダブ口ック 1 0 に組み付けられた状態でプロック側係合部 3 0に対 ji る位置に設けられる。 本 形態では、 キャップ側係合部 4 0は、 クランク軸方向視で断面形状が V字状となるブ 口ック側係合部 3 0に対応して、 キヤップ側合わせ面 2 3に対して断面形状が V字状 の凸部となるように形成されるので、 第 1図に示す方向のクランク軸方向視では逆 V 字状 (山型) となる。  In this embodiment, the block-side engagement surface 31 is an inner slope (slope on the crankshaft 1 side) in the block-side engagement portion 30 having a V-shaped cross section when viewed in the crankshaft direction. On the other hand, the engagement portion provided on the crank cap 20 side (hereinafter referred to as “cap side engagement portion”) 40 is formed in a shape that can be fitted in accordance with the shape of the block side engagement portion 30. Is done. The cap-side engaging portion 40 is composed of the left cap element 21 and the right cap element 2 2, and the cap elements 2 1 and 2 2 are connected to the cylinder block 10 at the respective cap-side mating surfaces 2 3. In the assembled state, it is provided at a position ji to the block side engaging portion 30. In this embodiment, the cap-side engaging portion 40 corresponds to the cap-side mating surface 23 corresponding to the book-side engaging portion 30 having a V-shaped cross section when viewed in the crankshaft direction. Since the cross-sectional shape is a V-shaped convex part, it is an inverted V-shape (mountain shape) when viewed in the direction of the crankshaft in the direction shown in FIG.
したがつて、 キヤップ側係合部 4 0は、 プロック側係合部 3 0の形状が V字溝状で ある場合は、 それに対応して嵌合可能な断面形状が三角形状の突条に形成される。 ま た、 キャップ側係合部 4 0は、 ブロック側係合部 3 0の形状が円錐状や角錐状の凹部 である場合は、 それに対応して嵌合可能な円錐状や角錐状の凸部に形成される。 Therefore, when the shape of the block-side engagement portion 30 is a V-shaped groove, the cross-sectional shape that can be fitted to the cap-side engagement portion 40 is formed into a triangular protrusion. Is done. Ma In addition, when the shape of the block side engaging portion 30 is a conical or pyramidal concave portion, the cap side engaging portion 40 is a conical or pyramidal convex portion that can be fitted accordingly. It is formed.
キヤップ側係合部 4 0は、 プロック側係合部 3 0に係合してキヤップ側側面 2 4と ともに楔作用を受ける係合面 (以下 「キャップ側係合面」 とする。) 4 1を有する。 キャップ側係合面 4 1は、 本実施形態では、 キャップ側係合部 4 0がブロック側係 合部 3 0に嵌合した状態でブロック側係合面 3 1に接する面となる、 クランク軸方向 視で V字状となるキヤップ側係合部 4 0における内側斜面 (クランク軸 1側の斜面) となる。  The cap-side engagement portion 40 is an engagement surface that engages with the block-side engagement portion 30 and receives a wedge action together with the cap-side side surface 24 (hereinafter referred to as “cap-side engagement surface”) 4 1 Have In this embodiment, the cap-side engagement surface 41 is a surface that comes into contact with the block-side engagement surface 31 in a state where the cap-side engagement portion 40 is fitted to the block-side engagement portion 30. It becomes the inner slope (slope on the crankshaft 1 side) at the cap-side engaging part 40 that is V-shaped in the direction of view.
このように構成されるブロック側係合部 3 0及びキャップ側係合部 4 0により、 ク ランクキヤップ 2 0のシリンダブ口ック 1 0に対する組付けに際し、 左キヤッ ^素 2 1及び右キヤッフ1 ¾素 2 2それぞれについて楔作用が得られる。 With the block side engaging portion 30 and the cap side engaging portion 40 configured as described above, when the crank cap 20 is assembled to the cylinder block 10, the left cap 21 and the right cap 1 A wedge action is obtained for each element.
すなわち、ブロック側係合面 3 1及びブロック側側面 1 4が、各キヤッフ 素 2 1 · 2 2に対して模作用を与える楔面となり、 各キャップ要素 2 1 · 2 2におけるキヤッ プ側係合面 4 1及びキヤップ側側面 2 4が、 シリンダブ口ック 1 0側から模作用を受 ける楔面となる。 したがつて、 左キヤップ要素 2 1及び右キヤップ要素 2 2の組付け 時には、 ブロック側係合面 3 1に対してはキャップ側係合面 4 1が、 ブロック側側面 1 4に対してはキャップ側側面 2 4が、 それぞれ摺動面となる。 そして、 各キャップ 要素 2 1 · 2 2は、 シリンダブロック 1 0の凹部 1 2に対し、 キャップ側係合面 4 1 及びキヤップ側側面 2 4を介して楔作用をもつて嵌装される。  That is, the block-side engagement surface 3 1 and the block-side side surface 14 become wedge surfaces that exert a function on the respective cap elements 2 1 and 2 2, and the cap-side engagement of the cap elements 2 1 and 2 2 The surface 41 and the cap side surface 24 are wedge surfaces that receive a mimic action from the cylinder block 10 side. Therefore, when the left cap element 2 1 and the right cap element 2 2 are assembled, the cap side engaging surface 4 1 is attached to the block side engaging surface 3 1, and the cap side is attached to the block side side surface 14. The side surfaces 24 are the sliding surfaces. The cap elements 2 1 and 2 2 are fitted to the recesses 12 of the cylinder block 10 with a wedge action via the cap side engagement surface 4 1 and the cap side surface 24.
つまり、 クランクキャップ 2 0がシリンダブロック 1 0に嵌装される齢には、 キ ヤップ側係合面 4 1がブロック側係合面 3 1に対して摺動することで、 各キヤッフ 素 2 1 · 2
Figure imgf000020_0001
ともに、 キャップ側側面 2 4が ブロック側側面 1 4に対して摺動することで、 各キヤッフ 素 2 1 · 2 2の左; 向 外側への移動が規制されるといった楔作用が得られる。 これにより、 各キヤッフ 素 2 1 · 2 2の左右方向の位置決めを行うことが可能となっている。
That is, at the age when the crank cap 20 is fitted into the cylinder block 10, the cap-side engagement surface 41 slides with respect to the block-side engagement surface 31, so that each cap element 2 1 · 2
Figure imgf000020_0001
Both cap side surfaces 2 4 are By sliding with respect to the block side surface 14, a wedge action can be obtained in which movement of each of the cuff elements 2 1 · 2 2 is restricted to the left and outward. As a result, it is possible to position each of the cuff elements 2 1 and 2 2 in the left-right direction.
また、 本実施形態では、 楔面となる、 ブロック側係合面 3 1及びこれに対するキヤ ップ側係合面 4 1と、 ブロック側側面 1 4及びこれに対するキヤップ側側面 2 4とに ついて、 クランクキャップ 2 0のシリンダブ口ック 1 0に対する組付け方向 (第 1図 における上方向) に対し、 両係合面 3 1 · 4 1側が斜面、 両側面 1 4 · 2 4彻 J力 W∑ 行面となっている。 しかし、 これら両係合面 3 1 · 4 1及ぴ 側面 1 4 ' 2 4は、 少 なくともいずれか一方が、 前述した楔作用が得られるような斜面であればよい。 言い 換えると、 前記両係合面 3 1 · 4 1及び! ^側面 1 4 · 2 4は、 クランクキャップ 2 0 の組付けに際して各キャップ要素 2 1 · 2 2について楔作用が得られるように、 前記 組付け方向側に狭くなるような面同士であればよい。  Further, in the present embodiment, the block side engaging surface 31 and the cap side engaging surface 41 corresponding to the block side engaging surface 31 and the block side side surface 14 and the cap side surface 24 corresponding thereto are used as wedge surfaces. Both sides of the engagement surface 3 1 · 4 1 side is inclined with respect to the assembly direction of the crank cap 20 to the cylinder block 10 (upward in Fig. 1). Both sides 1 4 · 2 4 彻 J force W∑ It is a line. However, at least one of these engagement surfaces 3 1, 4 1 and side surfaces 1 4 ′ 2 4 may be inclined so as to obtain the wedge action described above. In other words, both the engaging surfaces 3 1, 4 1 and! ^ Side surfaces 1 4, 2 4 can be wedged with respect to each cap element 2 1, 2 2 when the crank cap 2 0 is assembled. It is sufficient if the surfaces are narrower toward the assembly direction.
したがって、 前記組付け方向に対し、 両係合面 3 1 · 4 1側が 行面、 両側面 1 4 · 2 4側が斜面であったり、 両係合面 3 1 · 4 1及び 1¾側面 1 4 · 2 4がいずれも 斜面であったりしてもよい。ただし、前述したように、各キヤッフ 素 2 1 · 2 2が、 キヤップ側側面 2 4及びプロック側側面 1 4を介してクランク軸 1からの荷重を受け る観点からは、 両側面 1 4 · 2 4は、 前記組付け方向に対して略平行面であることが 好ましいと考えられる。  Therefore, with respect to the assembly direction, both engagement surfaces 3 1, 4 1 side are row surfaces, both side surfaces 1 4, 2 4 sides are inclined surfaces, both engagement surfaces 3 1, 4 1 and 1¾ side surfaces 1 4, 2 4 may be slopes. However, as described above, from the viewpoint that each cap element 2 1 · 2 2 receives the load from the crankshaft 1 through the cap side surface 2 4 and the block side surface 1 4, both side surfaces 1 4 · 2 4 is preferably a plane substantially parallel to the assembling direction.
また、 プロック側係合部 3 0及びキヤップ側係合部 4 0については、 プロック側係 合部 3 0が凸部として構成され キャップ側係合部 4 0が凹部として構成されてもよ い。 その構成例について第 2図を用いて説明する。  As for the proc-side engaging portion 30 and the cap-side engaging portion 40, the proc-side engaging portion 30 may be configured as a convex portion and the cap-side engaging portion 40 may be configured as a concave portion. An example of the configuration will be described with reference to FIG.
冓成例では、 第 2図に示すように、 キャップ側係合部 4 0が、 クランク軸方向視 で V字状となる Vノッチとして形成される。 これに対し、 ブロック側係合部 3 0が、 キャップ側係合部 4 0の形状に対応して嵌合可能となるように、 クランク 向視で 断面形状が V字状の凸部に形成される。 In the formation example, as shown in FIG. 2, the cap side engaging portion 40 is viewed in the crankshaft direction. It is formed as a V-notch with a V shape. On the other hand, the cross-sectional shape is formed as a V-shaped convex portion as viewed in the crank direction so that the block-side engaging portion 30 can be fitted in accordance with the shape of the cap-side engaging portion 40. The
そして、 クランク軸方向視で断面形状が V字状の凸部となるブロック側係合部 3 0 において、 その外側斜面 (クランク軸 1側と反対側の斜面) が、 ブロック側係合面 3 1となる。 また、 クランク軸方向視で V字状の凹部となるキャップ側係合部 4 0にお いて、 その外側斜面 (クランク軸 1側と反対側の斜面) が、 キャップ側係合面 4 1と なる。  Then, in the block side engaging portion 30 having a V-shaped convex portion when viewed in the crankshaft direction, the outer slope (the slope opposite to the crankshaft 1 side) is the block side engaging surface 3 1. It becomes. Further, in the cap side engaging portion 40 that is a V-shaped concave portion when viewed from the crankshaft direction, the outer slope (the slope opposite to the crankshaft 1 side) becomes the cap side engaging surface 41. .
以上のように、 シリンダブ口ック 1 0側及びクランクキヤップ 2 0側それぞれに係 合部が設けられ、 クランクキャップ 2 0がシリンダブ口ック 1 0に組み付けられるに 際し、 左キャップ要素 2 1及び右キャップ要素 2 2それぞれが、 楔作用をもって凹部 1 2に嵌装する構成とされている。 このことにより、 クランクキャップ 2 0のシリン ダブロック 1 0に対する位置決めを確実に行うことができる。  As described above, the engaging portion is provided on each of the cylinder block 10 side and the crank cap 20 side, and when the crank cap 20 is assembled to the cylinder block 10 0, the left cap element 2 1 Each of the right cap element 2 2 and the right cap element 2 2 is configured to be fitted into the recess 12 with a wedge action. As a result, the crank cap 20 can be reliably positioned with respect to the cylinder block 10.
すなわち、 後述するように、 クランクキャップ 2 0のシリンダブロック 1 0に対す る組付けに際しては、 クランクキャップ 2 0がシリンダブ口ック 1 0に組み付けられ た状態で軸孔の共加工が行われた後、 クランクキャップ 2 0が一旦取り外され、 クラ ンク軸 1の組込みをともなう再組付けが行われる。 このようなクランクキャップ 2 0 のシリンダブロック 1 0に対する組付けに際して、 クランクキャップ 2 0の初期組付 け時及び再組付け時で、 クランクキャップ 2 0のシリンダブ口ック 1 0に対する位置 が一義的に決まることとなる。  That is, as will be described later, when assembling the crank cap 20 to the cylinder block 10, the shaft hole was co-processed in a state where the crank cap 20 was assembled to the cylinder block 10. Thereafter, the crank cap 20 is once removed, and reassembly is performed with the crankshaft 1 being assembled. When assembling the crank cap 20 to the cylinder block 10, the position of the crank cap 20 relative to the cylinder block 10 0 is unambiguous when the crank cap 20 is initially assembled and reassembled. Will be determined.
これにより、 クランクキャップ 2 0の再組付け時におけるシリンダブロック 1 0と クランクキャップ 2 0との合わせ面における段差は共加工時レベルとなり、 共加工に よる軸孔の真円度が IS保される。 As a result, the level difference at the mating surface between the cylinder block 10 and the crank cap 20 when the crank cap 20 is reassembled becomes the level at the time of co-processing. The roundness of the shaft hole is maintained by IS.
また、 クランクキャップ 2 0が左キャップ要素 2 1と右キヤッフ 素 2 2との分割 構造であること力 ^ら、内 β関の実働時等のように が 化する環境下においても、 合わせ面におけるシリンダブ口ック 1 0とクランクキャップ 2 0との相対的な接合位 置関係は変わることなぐ 段差が大きくなる (発生する) ことがない。 すなわち、 シ リンダブロック 1 0とクランクキャップ 2 0との合わせ面において発生する段差を効 果的に解消することができ、 クランク軸 1の回転にともなうフリクションが増加する ことを防止することができる。  Also, in the environment where the crank cap 20 has a split structure of the left cap element 21 and the right cuff element 22, and in the environment where the internal β function is activated, etc. The relative joint position relationship between the cylinder block 10 and the crank cap 20 does not change, and the step does not increase (occur). That is, the step generated on the mating surface between the cylinder block 10 and the crank cap 20 can be effectively eliminated, and the increase of friction due to the rotation of the crankshaft 1 can be prevented.
続いて、 本実施形態に係る内燃機関のクランク軸支持方法について、 第 3図を用い て説明する。  Next, a crankshaft support method for an internal combustion engine according to this embodiment will be described with reference to FIG.
本実施形態に係る内燃機関のクランク軸支持方法においては、 クランクキヤップ 2 0がクランク軸 1の組込みをともなわずにシリンダブ口ック 1 0に組み付けられ、 ク ランク軸 1の軸受部に対して共加工が行われる。 共加工が行われた後、 クランクキヤ ップ 2 0がシリンダブロック 1 0から一旦取り外される。 この取り外されたクランク キャップ 2 0が、 クランク軸 1の組込みをともないシリンダブロック 1 0に再度組み 付けられる。  In the crankshaft support method for an internal combustion engine according to the present embodiment, the crank cap 20 is assembled to the cylinder block 10 without the crankshaft 1 being assembled, and is shared with the bearing portion of the crankshaft 1. Processing is performed. After the co-processing, the crank cap 20 is temporarily removed from the cylinder block 10. The removed crank cap 20 is reattached to the cylinder block 10 when the crankshaft 1 is assembled.
そして、 左キャップ要素 2 1及び右キヤッフ 素 2 2それぞれが、 ブロック側係合 部 3 0及びキヤップ側係合部 4 0等により得られる楔作用をもってシリンダブ口ック 1 0の凹部 1 2に嵌装されることで、 クランクキャップ 2 0のシリンダブロック 1 0 に対する位置決めが行われる。  The left cap element 21 and the right cap element 22 are fitted into the recess 12 of the cylinder block 10 with a wedge action obtained by the block side engaging part 30 and the cap side engaging part 40, respectively. As a result, the crank cap 20 is positioned relative to the cylinder block 10.
具体的には、 まず、 第 3図 (a) に示すクランクキャップ 2 0の組付け前の状態か 0に組み付けられる初期組付けが行われる。 Specifically, first, check whether the crank cap 20 shown in FIG. An initial assembly that is assembled to 0 is performed.
すなわち、 左キヤッフ 素 2 1及び右キャッフ 素 2 2が、 キヤップ側係合部 4 0 をプロック側係合部 3 0に合わせるようにしてシリンダブ口ック 1 0の凹部 1 2に対 して嵌装される。 この際、 キャップ側係合面 4 1がブロック側係合面 3 1に対して摺 動するとともに、 キヤップ側側面 2 4がプロック側側面 1 4に対して摺動することで 楔作用が得られる。  That is, the left cuff element 21 and the right cuff element 22 are fitted into the recesses 12 of the cylinder block 10 so that the cap side engaging part 40 is aligned with the block side engaging part 30. Be dressed. At this time, the cap-side engagement surface 41 slides with respect to the block-side engagement surface 31, and the cap-side side surface 24 slides with respect to the proc-side side surface 14, thereby providing a wedge action. .
そして、第 3図(b)に示すように、凹部 1 2に嵌装したクランクキャップ 2 0が、 スタツドポルト 2 7によりシリンダブロック 1 0に対して締結固定される。 このス夕 ッドボルト 2 7による締結により、 キヤップ側係合部 4 0がプロック側係合部 3 0に 食い込む態様となり、 楔作用を得ながら左キャップ 素 2 1及び右キャップ要素 2 2 がシリンダブロック 1 0に対して接合させられる。 これにより、 左キャッ^素 2 1 と右キャップ要素 2 2との間に隙間 2 5を介した状態で、 クランクキャップ 2 0のシ リンダブロック 1 0に対する初期組付けが完了する。  Then, as shown in FIG. 3 (b), the crank cap 20 fitted in the recess 12 is fastened and fixed to the cylinder block 10 by the stud port 27. As a result of the fastening with the stud bolt 27, the cap side engaging portion 40 bites into the block side engaging portion 30 and the left cap element 21 and the right cap element 22 are connected to the cylinder block 1 while obtaining a wedge action. Bonded to zero. Thus, the initial assembly of the crank cap 20 to the cylinder block 10 is completed with the gap 25 between the left cap 21 and the right cap element 22.
このように、 クランクキャップ 2 0の組付けに際して楔作用を得ることで、 クラン クキャップ 2 0のシリンダブ口ック 1 0に対するバックラッシ (隙間) がない状態で の組付けが達成でさる。  In this way, by obtaining a wedge action when the crank cap 20 is assembled, it is possible to achieve the assembly without the backlash (gap) of the crank cap 20 with respect to the cylinder block 10.
続いて、 初期組付け完了後、 シリンダブロック 1 0側の軸受面 1 6及びクランクキ ヤップ 2 0側の軸受面 2 6 ( 2 6 a - 2 6 b) (第 3図(a)参照) により形成される 軸孔 (軸受部) に対して、 ホーニング等の加工が施されることで共加工が行われる。 これにより、 第 3図 (b) に示すように、 クランクキャップ 2 0の初期組付け時に おいてシリンダブロック 1 0とクランクキャップ 2 0との合わせ面における段差 5 0 等が^ ¾され、 軸孔について所定の真円度が得られる (第 3図 (c ) 参照)。 第 3図 (c ) に示す共加工終了後の状態から、 スタッドポルト 2 7による締結が解 除され、 左キヤップ要素 2 1及び右キヤップ要素 2 2が、 シリンダブ口ック 1 0から 一旦取り外される。 Subsequently, after the initial assembly is completed, the cylinder block 10 side bearing surface 16 and the crank cap 20 side bearing surface 2 6 (2 6 a-2 6 b) (see Fig. 3 (a)) The shaft hole (bearing part) is subjected to co-processing by processing such as honing. As a result, as shown in FIG. 3 (b), when the crank cap 20 is initially assembled, a step 50, etc. on the mating surface between the cylinder block 10 and the crank cap 20 is removed. A predetermined roundness can be obtained for (see Fig. 3 (c)). From the state after completion of co-processing shown in Fig. 3 (c), the fastening by the stud port 2 7 is released, and the left cap element 21 and the right cap element 22 are once removed from the cylinder block 10 .
そして、 第 3図 (d) に示すように、 クランク軸 1の組込みをともないクランクキ ヤップ 2 0がシリンダブ口ック 1 0に再度組み付けられる再組付けが行われる。 すな わち、 クランクキャップ 2 0がシリンダブロック 1 0に組み付けられることにより、 シリンダブロック 1 0及びクランクキャップ 2 0との間に、 アツパベアリング 1 8及 びロアベアリング 2 8を介してクランク軸 1 (クランクジャーナル) 力 される。 なお、 アツパベアリング 1 8及びロアベアリング 2 8とクランク軸 1との間には、 ォ ィル 5が介 ffi "る。  Then, as shown in FIG. 3 (d), reassembly is performed in which the crank cap 20 is reassembled to the cylinder block 10 when the crankshaft 1 is assembled. In other words, when the crank cap 20 is assembled to the cylinder block 10, the crankshaft is connected between the cylinder block 10 and the crank cap 20 via the upper bearing 18 and the lower bearing 28. 1 (Crank journal) Forced. In addition, between the upper bearing 18 and the lower bearing 28 and the crankshaft 1, a oil 5 is interposed.
クランクキャップ 2 0の再組付けに際しては、 初期組付けの際と同様に楔作用が得 られることで、 クランクキャップ 2 0のシリンダブロック 1 0に対するバックラッシ がない状態での組付けが達成できる。 これにより、 クランクキャップ 2 0の再組付け に際し、 そのシリンダブロック 1 0に対する組付け位置について、 初期組付け時の状 態が再現される。  When the crank cap 20 is reassembled, a wedge action is obtained in the same manner as in the initial assembly, so that the crank cap 20 can be assembled without backlash with respect to the cylinder block 10. As a result, when the crank cap 20 is reassembled, the state at the time of initial assembly is reproduced with respect to the assembly position of the cylinder block 10.
そして、 第 3図 (e ) には、 内燃機関の実働時におけるクランク軸 1の支持部の様 子を示す。 第 3図 (e ) に示すように、 同図 (d) に示す再組付け完了状態から内燃 機関の運転によりその各部力稿温状態となって熱膨張等による変形が生じても、 シリ ンダブ口ック 1 0とクランクキャップ 2 0との合わせ面に共ズレによる段差が生じる ことがない。  FIG. 3 (e) shows the appearance of the support portion of the crankshaft 1 during actual operation of the internal combustion engine. As shown in Fig. 3 (e), even if the reassembly complete state shown in Fig. 3 (d) changes to the temperature of each part due to the operation of the internal combustion engine, deformation due to thermal expansion or the like occurs. There is no step due to misalignment on the mating surface between the hook 10 and the crank cap 20.
すなわち、 クランクキャップ 2 0が、 ブロック側係合部 3 0やキャップ側係合部 4 0等による楔作用及びス夕ッドボルト 2 7によって、 シリンダブロック 1 0に対して 強固に接合されていることから、 合わせ面がずれることが防止される。 また、 クラン クキャップ 2 0において左キヤップ宴素 2 1及び右キヤップ要素 2 2との間に介在す る隙間 2 5により、 シリンダブロック 1 0やクランクキャップ 2 0等の各部の熱膨張 やこれらの熱 張差によるクランクキャップ 2 0の伸びや縮みが吸収される。 これら のことから、 シリンダブロック 1 0やクランクキャップ 2 0が 温状態となっても、 シリンダブロック 1 0とクランクキャップ 2 0の合わせ面において段差が生じること を防止することがでさる。 That is, the crank cap 20 is moved against the cylinder block 10 by the wedge action by the block side engaging portion 30 and the cap side engaging portion 40 and the swedl bolt 2 7. Due to the strong bonding, the mating surfaces are prevented from shifting. In addition, due to the gap 25 between the left cap element 21 and the right cap element 22 in the crank cap 20, thermal expansion of these parts such as the cylinder block 10 and the crank cap 20, The expansion and contraction of the crank cap 20 due to the difference in thermal tension is absorbed. Therefore, even if the cylinder block 10 and the crank cap 20 are in a warm state, it is possible to prevent a step from occurring on the mating surface between the cylinder block 10 and the crank cap 20.
本発明の第二実施形態について、 第 4図及び第 5図を用いて説明する。 なお、 第一 実施形態と重複する内容については、 同一の符号を用いて適宜その説明を省略する。 第 4図及び第 5園こ示すように、 本実施形態に係るクランクキャップ 6 0は、 左キ ャッフ 素 6 1及び右キヤッフ 素 6 2を有する分割構造である。 そして、 このクラ ンクキヤップ 6 0においてその軸受面 6 6を形成する部分の少なくとも一部に、 左右 のキャップ要素 6 1 · 6 2同士がクランク軸 1の軸方向に互いに重なる重複部 6 9が 設けられている。  A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. In addition, about the content which overlaps with 1st embodiment, the description is abbreviate | omitted suitably using the same code | symbol. As shown in FIGS. 4 and 5, the crank cap 60 according to this embodiment has a divided structure having a left cuff element 61 and a right cuff element 62. In addition, at least a part of the crank cap 60 that forms the bearing surface 66 is provided with an overlapping portion 69 where the left and right cap elements 6 1, 6 2 overlap with each other in the axial direction of the crankshaft 1. ing.
左キヤップ要素 6 1及び右キヤップ要素 6 2は、 それぞれシリンダブ口ック 1 0に 組み付けられた状態で、 略左右対称となる形状であり、 シリンダブロック 1 0側の軸 受面 1 6に対向するように、 クランクキャップ 6 0側にクランク軸方向視で半円状と なる軸受面 6 6を形成する。つまり、左キヤッフ 素 6 1及び右キヤッ 素 6 2は、 それぞれクランク軸方向視で円弧状となる軸受面部 6 6 a · 6 6 bを有する。 これら 軸受面部 6 6 a · 6 6 bにより、 左キヤッフ 素 6 1及び右キャップ要素 6 2がシリ ンダブロック 1 0に組み付けられた状態で、 前記軸受面 6 6が形成される。  The left cap element 6 1 and the right cap element 6 2 are substantially symmetrical with each other when they are assembled to the cylinder block 10 and face the bearing surface 16 on the cylinder block 10 side. Thus, the bearing surface 66 is formed on the crank cap 60 side in a semicircular shape when viewed in the crankshaft direction. That is, each of the left cap 61 and the right cap 62 has bearing surface portions 6 6 a and 6 6 b that are arcuate when viewed from the crankshaft direction. These bearing surface portions 6 6 a and 6 6 b form the bearing surface 66 6 in a state where the left cuff element 61 and the right cap element 62 are assembled to the cylinder block 10.
クランクキャップ 6 0に設けられる重複部 6 9は、 左キャップ要素 6 1及び右キヤ ッフ 素 6 2それぞれに形成される重合突部 6 1 c · 6 2 cにより構成される。 重合突部 6 1 c · 6 2 cは、左キヤップ要素 6 1及び右キヤップ要素 6 2において、 両キヤッフ。 ¾素 6 1 · 6 2がシリンダブロック 1 0に組み付けられた状態で互いに対 向する側に突出するとともに、 各キャップ要素 6 1 · 6 2の厚さとなるクランクキヤ ップ 6 0全体としての厚さ (クランク軸方向の長さ) の略半分の厚さとなる^ S部分 として形成される。 つまり、 各重合突部 6 1 c · 6 2 cは、 各キャップ要素 6 1 · 6 2がシリンダブ口ック 1 0に組み付けられることでクランク軸 1の軸方向に互いに重 なり、 その重なった状態でクランクキャップ 6 0が各全体として均等な厚さとなるよ うな厚さを有し、 クランクキャップ 6 0において重複部 6 9を構成する。 本実施形態 では、 重合突部 6 1 c · 6 2 cは、 第 4図に示すクランク軸方向視で、 左キヤッ:^ 素 6 1の重合突部 6 1 cがクランク軸 1の軸方向奥側、 右キヤップ要素 6 2の重合突 部 6 2 cが同じく手前側となるように構成されている。 ' The overlapping part 6 9 provided on the crank cap 60 is composed of the left cap element 61 and the right It is composed of superposed protrusions 6 1 c · 6 2 c formed on each of the fluorine elements 6 2. The overlapping protrusions 6 1 c · 6 2 c are both caps in the left cap element 6 1 and the right cap element 6 2. Crank cap 60, which is the thickness of each cap element 6 1, 6 2, and protrudes to the opposite sides in the state where the 6 1, 6 2 is assembled to the cylinder block 10 It is formed as the ^ S part, which is approximately half the thickness of the crankshaft direction. In other words, the overlapping protrusions 6 1 c 6 2 c are overlapped with each other in the axial direction of the crankshaft 1 by the cap elements 6 1 6 2 being assembled to the cylinder block 10, and the overlapping state Thus, the crank cap 60 has a thickness such that each of the crank caps 60 has a uniform thickness, and the crank cap 60 forms an overlapping portion 69. In this embodiment, the overlapping protrusions 6 1 c 6 2 c are viewed from the crankshaft direction shown in FIG. The overlapping protrusion 6 2 c of the right and right cap elements 62 is also configured to be on the near side. '
クランクキャップ 6 0の重複部 6 9においては、 軸受面 6 6の一部が、 左右のキヤ ップ要素 6 1 · 6 2の両方の軸受面部 6 6 a · 6 6 bにより構成される。  In the overlapping part 6 9 of the crank cap 60, a part of the bearing surface 6 6 is constituted by both bearing surface parts 6 6 a and 6 6 b of the left and right cap elements 6 1 and 6 2.
すなわち、 左キヤップ要素 6 1の軸受面部 6 6 aは、 重合突部 6 1 cを含み左右方 向でクランク軸 1の中心位置よりも右側へ延設され、 右キヤッフ 素 6 2の軸受面部 6 6 bは、 重合突部 6 2 cを含み左右方向でクランク軸 1の中心位置よりも左側へ延 設される。 これにより、 軸受面 6 6の重複部 6 9に対応する部分は、 両方の軸受面部 6 6 a · 6 6 bにより構成される。  That is, the bearing surface portion 6 6 a of the left cap element 61 includes the overlapping projection 61 c and extends to the right from the center position of the crankshaft 1 in the left-right direction. The bearing surface portion 6 of the right cap element 62 6 b includes the overlapping protrusion 6 2 c and extends to the left from the center position of the crankshaft 1 in the left-right direction. Thereby, the part corresponding to the overlapping part 69 of the bearing surface 6 6 is constituted by both bearing surface parts 6 6 a · 6 6 b.
クランクキャップ 6 0は、 左キヤッ:^素 6 1及び右キャッ^ ¾素 6 2それぞれが シリンダブロック 1 0に組み付けられた状態で、 互いに対向する端面同士の間に、 少 なくとも内燃機関の実使用環境下で前記端面同士が接しない間隔 D 2の隙間 6 5 a · 6 5 bを有する。 The crank cap 60 is connected to the cylinder block 10 with the left cap 61 and the right cap 62 being assembled to the cylinder block 10 at least between the end faces facing each other. Space where the end faces do not touch each other in the operating environment D 2 gap 6 5 a 6 5 b.
第 5図に示すように、 本実施形態に係るクランクキャップ 6 0の各キャップ要素 6 1 · 6 2において、 互いに対向する端面は、 重合突部 6 1 c · 6 2 cが突出する面と なる外側端面 6 1 a · 6 2 aと、 重合突部 6 1 c · 6 2 cの先端面となる内側端面 6 1 b · 6 2 bを有することとなる。  As shown in FIG. 5, in each cap element 6 1, 6 2 of the crank cap 60 according to the present embodiment, the end faces facing each other are the surfaces from which the overlapping projections 6 1 c, 6 2 c protrude. The outer end face 6 1 a · 6 2 a and the inner end face 6 1 b · 6 2 b which becomes the front end face of the overlapping projections 6 1 c · 6 2 c are provided.
したがって、 左キャップ要素 6 1の外側端面 6 1 aと右キャップ要素 6 2の内側端 面 6 2 b同士の間に隙間 6 5 aが設けられ、 左キヤッフ 素 6 1の内側端面 6 1 bと 右キヤッフ 素 6 2の外側端面 6 2 a同士の間に隙間 6 5 bが設けられる。 各隙間 6 5 a · 6 5 bの間隔 D 2は、 第一実施形態のクランクキャップ 2 0における隙間 2 5 の間隔 D 1と略同様にして設定される。  Therefore, a gap 6 5 a is provided between the outer end face 6 1 a of the left cap element 6 1 and the inner end face 6 2 b of the right cap element 6 2, and the inner end face 6 1 b of the left cap element 61 A gap 6 5 b is provided between the outer end faces 6 2 a of the right cuff element 62. The distance D 2 between the gaps 6 5 a and 65 b is set in substantially the same manner as the distance D 1 between the gaps 25 in the crank cap 20 of the first embodiment.
クランクキャップ 6 0の重複部 6 9における各キャップ要素 6 1 · 6 2の形状、 つ まり重合突部 6 1 c · 6 2 cの形状は、 本実施形態に限定されるものではない。 例え ば、 各重合突部 6 1 c · 6 2 c力 対向する外側端面 6 1 a · 6 2 a及び内側端面 6 1 b · 6 2 b同士がそれぞれ曲面となるような形状等であってもよい。  The shape of each cap element 6 1 · 6 2 in the overlapping portion 69 of the crank cap 60, that is, the shape of the overlapping projections 6 1 c · 6 2 c is not limited to this embodiment. For example, each overlapping projection 6 1 c · 6 2 c force Even if the opposing outer end surfaces 6 1 a · 6 2 a and inner end surfaces 6 1 b · 6 2 b are curved, etc. Good.
このように、 クランクキャップ 6 0においてその軸受面 6 6を形成する部分の少な くとも一部に重複部 6 9が設けられることにより、 クランクキャップ 6 0のクランク 軸 1に対する支持剛性を高めることができるとともに、 クランクキャップ 6 0による ロアベアリング 2 8の保持性を高めることができる。  As described above, by providing the overlapping portion 69 in at least a part of the portion of the crank cap 60 that forms the bearing surface 66, it is possible to increase the support rigidity of the crank cap 60 with respect to the crankshaft 1. In addition, the retention of the lower bearing 28 by the crank cap 60 can be enhanced.
すなわち、 クランクキャップ 6 0の重複部 6 9においては、 軸受面 6 6を構成する 左右のキヤッ:^素 6 1 · 6 2の軸受面部 6 6 a · 6 6 bによりクランク軸 1が ¾f されることから、 軸受面部 6 6 a · 6 6 bを介して左キヤッフ 素 6 1及び右キヤッ フ 素両方からの支持剛性が得られ、 クランクキャップ 6 0のクランク軸 1に対する 支持剛性を高めることができる。 また、 クランクキャップ 6 0の重複部 6 9が設けら れることで、 ロアべァリング 2 8力懒受面 6 6に接しない部分をなくすことができ、 クランクキャップ 6 0によるロアベアリング 2 8の保持性を高めることができる。 産業上の利用可能性 That is, in the overlapping portion 6 9 of the crank cap 60, the crankshaft 1 is ¾fed by the bearing surface portions 6 6 a and 6 6 b of the left and right cylinders 6 1 and 6 2 constituting the bearing surface 6 6. Therefore, the support rigidity from both the left and right cuffs 6 1 and 6 6 b is obtained via the bearing surface parts 6 6 a and 6 6 b, and the crank cap 60 to the crank shaft 1 is obtained. Support rigidity can be increased. In addition, since the overlapping part 69 of the crank cap 60 is provided, the part that does not contact the lower bearing 2 8 force receiving surface 6 6 can be eliminated, and the lower bearing 28 can be held by the crank cap 60. Can increase the sex. Industrial applicability
本発明に係る内燃機関のクランク軸 ¾f構造およびクランク軸支持方法は、 シリン ダブ口ックと軸受部材との熱 i¾張差の影響を吸収することができ、 内 «関の実働時 等であっても、 シリンダブロックと軸受部材との合わせ面において発生する段差を解 消することができ、 クランク軸の回転にともなうフリクションの低減を図ることがで きるので、 産業上有用である。  The crankshaft ¾f structure and crankshaft support method for an internal combustion engine according to the present invention can absorb the effect of the thermal i¾ tension difference between the cylinder mouthpiece and the bearing member, such as during actual operation of the internal combustion engine. However, the step generated at the mating surface between the cylinder block and the bearing member can be eliminated, and the friction associated with the rotation of the crankshaft can be reduced, which is industrially useful.

Claims

請 求 の 範 囲 The scope of the claims
1 . シリンダブ口ックに組み付けられ該シリンダブ口ックに形成される軸受面ととも にクランク軸を支持する軸受部材が、 シリンダブ口ックに対し、 該シリンダブ口ッ クの前記軸受部材に対する合わせ面及び該合わせ面とともに凹部を形成する両側 面で接する構成の内燃機関のクランク軸支持構造であって、 1. The bearing member which is assembled to the cylinder block and supports the crankshaft together with the bearing surface formed on the cylinder block is aligned with the cylinder block with respect to the bearing member. A crankshaft support structure for an internal combustion engine configured to contact at both sides forming a recess together with the surface and the mating surface,
前記軸受部材を、 前記両側面方向に分割された二つの分割要素にて構成するとと もに、 前記各分割要素がシリンダブロックに組み付けられた状態で、 互いに対向す る端面同士の間に、 少なくとも内燃機関の実使用環境下で前記端面同士が接しない 間隔の隙間を有する構成としたことを特徴とする内燃機関のクランク軸支持構造。 The bearing member is composed of two divided elements divided in the direction of the both sides, and at least between the end faces facing each other in a state where the divided elements are assembled to the cylinder block. A crankshaft support structure for an internal combustion engine, characterized in that it has a gap with an interval at which the end faces do not contact each other under an actual use environment of the internal combustion engine.
2. 前記シリンダブロックの合わせ面における前記軸受面を介する両側部分それぞれ に、 前記凹部を形成する各側面とともに前記各分割要素に対してその組付け方向に 楔作用を与える係合面を有する係合部を設ける一方、 2. Engagement having an engagement surface that provides a wedge action in the assembling direction of each of the split elements together with each of the side surfaces forming the recesses on both side portions of the cylinder block mating surface via the bearing surface While providing the part
前記各分割要素のシリンダブロックに対する合わせ面に、 前記係合部に係合して 前記各側面に接する前記各分割要素の側面とともに前記模作用を受ける係合面を 有する係合部を設けたことを特徴とする請求項 1に記載の内燃機関のクランク軸 支持構造。  An engaging portion having an engaging surface that receives the imitation together with the side surface of each dividing element that engages with the engaging portion and contacts each side surface is provided on a mating surface of each dividing element with respect to the cylinder block. The crankshaft support structure for an internal combustion engine according to claim 1, wherein:
3. 前記軸受謝においてその軸受面を形成する部分の少なくとも一部に、 前記分割 要素同士がクランク軸の軸方向に互いに重なる重複部を設けたことを特徴とする 請求項 1または請求項 2に記載の内燃機関のクランク軸支持構造。  3. The bearing according to claim 1 or 2, wherein at least part of a portion of the bearing that forms the bearing surface is provided with an overlapping portion in which the split elements overlap with each other in the axial direction of the crankshaft. The crankshaft support structure of the internal combustion engine as described.
4. シリンダブロックに組み付けられ該シリンダブ口ックの軸受面とともにクランク 軸を支持し、 シリンダブロックに対し、 該シリンダブロックの前記軸受部材に対す る合わせ面及び該合わせ面とともに凹部を形成する両側面で接する軸受部材を用 い、 4. It is assembled to the cylinder block and supports the crankshaft together with the bearing surface of the cylinder block, and the cylinder block is opposed to the bearing member of the cylinder block. And a bearing member in contact with both side surfaces forming a recess together with the mating surface,
前記軸受部材をクランク軸の組込みをともなわずにシリンダブ口ックに組み付 け、 クランク軸の軸受部に対して共加工を行った後、 前記軸受部材をシリンダブ口 ックカゝら一旦取り外し、 該軸受 をクランク軸の ¾iみをともないシリンダブ口 ックに再度組み付ける内燃機関のクランク軸支持方法であって、  The bearing member is assembled to the cylinder mouthpiece without assembling the crankshaft, and co-working is performed on the bearing portion of the crankshaft, and then the bearing member is temporarily removed from the cylinder mouthpiece, and the bearing A crankshaft support method for an internal combustion engine, wherein the crankshaft is reassembled into a cylinder block with a crankshaft ¾i
前記軸受部材として、 前記両側面方向に二分割されシリンダブ口ックに組み付け られた状態で互いに対向する端面同士の間に少なくとも内燃機関の実使用環境下 で前記端面同士が接しない間隔の隙間を有する分割要素を用い、  As the bearing member, a gap having an interval at which the end faces do not contact at least in an actual use environment of the internal combustion engine is provided between the end faces opposed to each other in a state of being divided into the both side surfaces and assembled to the cylinder block. Use the splitting element that has
前記合わせ面における前記軸受面を介する両側部分それぞれに、 前記凹部を形成 する各側面とともに前記各分割要素に対してその組付け方向に楔作用を与える係 合面を有する係合部を設ける一方、 前記各分割要素のシリンダブ口ックに対する合 わせ面に、 前記係合部に係合して前記各側面に接する前記各分割要素の側面ととも に前記楔作用を受ける係合面を有する係合部を設け、  On each side portion of the mating surface via the bearing surface, an engaging portion having an engaging surface that imparts a wedge action in the assembling direction to each of the divided elements is provided together with each of the side surfaces forming the concave portion, An engagement surface having an engagement surface that receives the wedge action together with a side surface of each of the division elements that engages with the engagement portion and contacts each of the side surfaces at a mating surface of each division element with respect to the cylinder block Set up a section,
前記各分割要素を、 前記楔作用をもって前記凹部に嵌装することで、 前記軸受部 材のシリンダブロックに対する位置決めを行うことを特徴とする内燃機関のクラ ンク軸 方法。  A crankshaft method for an internal combustion engine, wherein each of the divided elements is fitted into the recess with the wedge action to position the bearing member with respect to the cylinder block.
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