JPH03134230A - 複数気筒エンジンの組立式クランク軸 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動二輪車に好適の複数気筒エンジンに採用
されるクランク軸に関し、特に隣接する気筒用クランク
ウェブ同士を圧入により接続するようにした組立式クラ
ンク軸の場合の、該接続部の剛性を向上できるようにし
た組立構造に関する。

〔従来の技術〕

複数気筒エンジンに採用されるクランク軸では、隣接す
る気筒用クランクウェブ間部分を軸支するのが一般的で
あり、一体鍛造型クランク軸の場合は、該部分の軸受と
して、ブレーンベアリング等の２分割式のものが採用さ
れる。一方、上記ウェブ間部分の軸受としてボールベア
リング等の一体型のものを採用する場合は、上記隣接す
る気筒用クランクウェブ間部分を分解可能の構造とした
組立式クランク軸が採用される。

このような組立式クランク軸における上記ウェブ間部分
の組立構造としては、従来例えば、一方の気筒側のクラ
ンクウェブに保持部を一体形成するとともに、該保持部
にクランクウェブを貫通する嵌合穴を形成し、該嵌合穴
内に相手気筒側のクランクウェブに一体形成されたボス
部を圧入嵌合させる構造がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが上記従来の組立構造の場合、上記保持部に圧入
時の応力によって不規則な異常変形が生じるるという問
題がある。この異常変形は、上記保持部の剛性不足が起
因しているものと考えられるが、仮にこのような変形が
生じた場合、該保持部を支持する軸受の回転体（ボール
ベアリングのボール等）に異常な応力が作用し、軸受寿
命が極端に短くなる。この点を考慮すると組立式クラン
ク軸では、上記変形が生じても直ちに軸受の回転体に異
常荷重が作用することのないよう、剛性の高いインナレ
ース付き軸受を採用せざるを得ないのが実情である。そ
の結果、軸受外径が大きくなり、それに伴ってクランク
ケースのクランク軸軸受部が大きくなり、エンジン小型
化の障害となっている。

本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、ク
ランクウェブ同士の接続部の剛性を向上させることによ
り、該接続部の不規則な異常変形を防止でき、結果的に
インナレースの無い外径の小さい軸受を採用できるよう
にした複数気筒エンジンの組立式クランク軸を提供する
ことを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は、上記従来の組立構造において異常変形が
生じる原因について検討し、従来構造の保持部は、その
嵌合用穴がクランクウェブを貫通している、つまりその
両端が開口しており、これが剛性低下の原因になってい
る点に着目し、該保持部の開口を一方側だけでも閉塞す
れば上記変形を大幅に抑制できることに想到して本発明
を完成したものである。

そこで本発明は、隣接する第１．第２気筒用第１、第２
クランクウェブ同士が圧入により接続され、該接続部が
軸受を介してクランクケースで軸支される複数気筒エン
ジンの組立式クランク軸において、上記接続部を、第１
クランクウェブの側面の軸心部に第２気筒側に延びるよ
う一体形成された円筒状の保持部と、第２クランクウェ
ブの側面の軸心部に第１気筒側に延びるよう一体形成さ
れ、上記保持部内に圧入嵌合された丸棒状のボス部とか
ら構成し、上記保持部の第１気筒側開口を第１クランク
ウェブで閉塞したことを特徴としている。

Ｃ作用〕 本発明に係るクランク軸によれば、第１クランクウェブ
に一体形成された保持部の第１気筒側開口を、該第１ク
ランクウェブ自体で閉塞したので、つまり該保持部の嵌
合穴を第１クランクウェブを貫通することなのない深さ
に設定したので、この第１クランクウェブの有する剛性
によって保持部自体の剛性が高められ、保持部に圧入時
に生しる異常変形を大幅に抑制できる。そのためこの接
続部の軸受としてインナーレースの無い、例えばニード
ル軸受を採用でき、その結果軸受の外径を縮小できた分
だけエンジンの小型化に寄与できる。

（実施例〕 以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図なしとし第４図は本発明の一実施例による自動二
輪車用Ｖ型２サイクル２気筒エンジンの組立式クランク
軸を説明するための図であり、第１図は断面平面図、第
２図、第３図は左、右側面図、第４図は該実施例エンジ
ンが搭載された自動二輪車の左側面図である。

図において、１は該実施例エンジンが搭載された自動二
輪車であり、これの車体フレーム２はヘッドパイプ２ａ
に左、右一対の横断面長方形状のメインフレーム２ｂの
前端を溶接接続し、該各メインフレーム２ｂの後端に溶
接接続されたリヤアームブラケット２０同士をクロスバ
イブ（図示せず）で接続した構成となっている。上記左
、右のメインフレーム２ｂの下面間にはラジェータ３１
が架は渡されており、該両フレーム２ｂに固着されたブ
ラケット２ｄによって支持されている。また上記ヘッド
パイプ２ａは下端で前輪３を軸支する前フオーク４を左
右に操向自在に軸支しており、上記リヤアームブラケッ
ト２ｃは後端で後輪５を軸支するリヤアーム６を上下に
揺動自在に軸支している。なお、７は燃料タンク、８は
シートである。

上記左、右のメインフレーム２ｂの左、右下方部分及び
ヘンドパイブ２ａの前方部分は、カウリング９で囲まれ
ており、該カウリング９内に水冷式２サイクルＶ型２気
筒エンジン１０が懸架支持されている。このエンジン１
０は、前、後ケース１１ａ、ｌｌｂに２分割されたクラ
ンクケース１１の、核部ケースＩｌａの上部に形成され
た接続開口１１Ｃに上側気筒１２ａ、及び上側ヘッド１
２ｂを斜め上方に向けて積層し、ヘッドボルト１４で結
合するとともに、下部に形成された接続間口ｌｉｄに下
側気筒１３ａ、及び下側ヘッド１３ｂを斜め下方に向け
て積層し、ヘッドボルト１４で結合した構成となってい
る。ここで上記各気筒１２ａ、１３ａの軸線ＡＩ、Ａ２
の成すバンク角は９０度になっており、また車両前方か
ら見て（以下全て同じ）、右側に上側気筒１２ａが、左
側に下側気筒Ｌ３ａが位置している。

上記前ケースｌｌａの上記バンク内部分には、上側、下
側吸気口３２ａ、３２ｂがクランク軸方向に並列に配置
形成されており、該各吸気口３２ａ、３２ｂは前、後ケ
ースｌｌａ、ｌｌｂによりそれぞれ形成されるクランク
室１１ｓ、ｌｌｆに連通している。また各吸気口３２ａ
、３２ｂの開口中心Ｃは、上記バンク角の二等分線Ｂ上
に位置している。また後述のり−ド弁を取り付けるため
の座面３２ｃ、３２ｃ上におけるクランク軸方向の中心
線は同一直線をなしており、かつクランク軸１７と平行
になっている。また上記各吸気口３２ａ、３２ｂ内には
それぞれ上側、下側気筒用リード弁１８．１９が挿入配
置されている。このリード弁１８．１９は、枠体５４に
これの開口を開閉する弁板２１をガイド板２２と共締め
固定したものである。また上記各吸気口３２ａ、３２ｂ
には、キャブジヨイント（吸気管）２３．２４を介して
気化器２５．２６が取り付けられており、さらにこの各
気化器２５．２６には、カウリング９の内側に配置され
たエアクリーナ２７が接続されている。

上記各気筒１２ａ、１３ａ内に摺動自在に挿入されたピ
ストン１５ａ、１５ｂはコンロフト１６ａ、１６ｂを介
して、上記クランクケース１１内に配置されたクランク
軸１７に連結されている。

このクランク軸１７は４ピ一ス圧大組立式のものであり
、上記前ケースＩｌａと後ケースＩｌｂとの台面間に配
置され、車幅方向に延びている。該クランク軸１７は、
上側気筒（第１気筒）用上側クランク部４１と、下側気
筒（第２気筒）用下側クランク部４２とからなり、上側
クランク部４１は、外側軸部４３のクランクウェブ４３
ａに形成された嵌合穴４３ｂ内に内側軸部４４のクラン
クウェブ（第１クランクウェブ）４４ｄに一体形成され
たクランクビン４４ａを圧入嵌合させることにより組立
られている。また下側クランク部４２は、上側クランク
部４１と同様の構造であり、外側軸部４５のクランクウ
ェブ４５ａに形成された嵌合穴４５ｂ内に内側軸部４６
のクランクウェブ（第２クランクウェブ）４６Ｃに一体
形成されたクランクビン４６ａを圧入嵌合させて組立ら
れている。

そして、上側クランク部４１と下側クランク部４２との
接続は、上側気筒用クランクウェブ４４ｄの軸心部に一
体形成された円筒状の中央ジャーナル部（保持部）４４
ｂの嵌合穴４４ｅ内に、下側気筒用クランクウェブ４６
ｃの側面の軸心部に一体形成された丸棒状のボス部４６
ｂを圧入嵌合させることによってなされている。ここで
上記中央ジャーナル部４４ｂの嵌合穴４４ｅは、クラン
クウェブ４４ｄの側面４４Ｃまでの深さに設定されてい
る。結果的に該クランクウェブ４４ｄが嵌合穴４４ｅの
底壁を構成しており、つまり該中央ジャーナル部４４ｂ
の上側気筒側開口はこのクランクウェブ４４ｄで閉塞さ
れている。

また上記クランク軸１７の上側、下側クランク部４１．
４２の外側ジャーナル部４３Ｃ，４５ｃはそれぞれロー
ラ軸受５２ａ、ポール軸受５２ｂで軸支され、中央ジャ
ーナル部４４ｂはローラ軸受５２ｃで軸支されている。

ここで上記ポール軸受５２ｂはインナレース、アークレ
ース間に回転体であるボールを配設してなるものである
のに対し、上記ローラ軸受５２ａ、５２ｃは、ローラ（
回転体）がジャーナル部に直接転接するタイプ、つまり
インナーレースの無いタイプのものである。

なお、上記各クランクウェブ４３ａ、４４ａ部分、及び
４５８．４６０部分は上記クランク室１１ｅ。

１１ｆ内に位置してい名。

また上記後ケースＩｌｂの、側面から見てクランク軸１
７より後方部分には変速機構を構成するメイン軸６６、
ドライブ軸６７がクランク軸１７と平行に配置されてお
り、クランク軸１７の端部に装着された減速小歯車１７
ａがメイン軸６６の減速大歯車６６ａに噛合し、さらに
該メイン軸６６は歯車列６６ｂによりドライブ軸６７に
連結されている。

さらにまた上記後ケースｌｌｂの、クランク軸１７より
上側でかつ分割面近傍部分には、バランサ保持部１１ｇ
が上記クランク軸１７と平行に延びるように、かつエン
ジン幅全体に渡る長さに膨出形成されている。該バラン
サ保持部１１ｇは、上記クランク室１１１３．Ｉｌｆを
構成する壁面とで横断面が閉断面をなす筒状になってい
る。このバランサ保持部１１ｇ内にバランサ軸４７が挿
入されている。このバランサ軸４７は長尺部４７ａと短
尺部４７ｂとを結合してなり、内部に肉抜き用空洞を有
する筒状のもので、エンジン幅全体に渡る長・さを有し
ている。また該バランサ軸４７はその両端部が上記バラ
ンサ轄保持部１１ｇの両端部に配置された軸受５０で軸
支されている。そして該バランサ軸４７の軸受５０から
外方に突出した部分にバランサウェイト５１ａがスプラ
イン嵌合により装着され、固定ナンド５１ｂで固定され
ている。上記両バランサウェイト５１ａは、上述のクラ
ンク軸１７の外側ジャーナル部４３ｃ、４５ｃ部分より
外側に位置し、クランク軸方向に見ると、バランサウェ
イト５１ａの回転軌跡は上記クランク室１１ｅ、Ｉｌｆ
内に迫り出している。

またこのバランサ軸４７に固着された従動ギヤ４８は上
記クランク軸１７の駆動ギヤ４９に噛合している。

次に本実施例の作用効果について説明する。

本実施例エンジン１０のクランクｆｉ１７の組立におい
ては、まず上側、下側クランク部４１．４２同士の組立
に先立って、中央ジャーナル部４４ｂにローラ軸受５２
Ｃを装着し、しかる後ボス部４６ｂを嵌合穴４４ｄに圧
入嵌合させる。

そして次にクランクピン４４ａ、４６ａにそれぞれ上側
、下側コンロッド１６ａ、１６ｂの大端部を装着し、し
かる後該各クランクピン４４ａ。

４６ａをクランクウェブ４３ａ、４５ａの嵌合穴４３ｂ
、４５ｂに圧入嵌合させる。

ここで上記中央ジャーナル部４４ｂとボス部４６ｂとの
圧入においては、該中央ジャーナル部４４ｂを押し拡げ
る力が作用する。この場合、従来構造ではこのジャーナ
ル部を嵌合穴が貫通していたことから、該部分の剛性が
不足し、該部分が外方に異常変形する懸念があった。こ
れに対して本実施例では、該中央ジャーナル部４４ｂの
嵌合穴４４ｅの底部がクランクウェブ４４ｄで閉塞され
ており、それだけ該部分の剛性が向上し、上記異常変形
の発生を抑制できる。そのため、この中央接続部の軸受
として、インナレースのない、小径のローラ軸受５２ｃ
を採用でき、その結果、例えばインナレースが必須であ
るボール軸受を採用した場合に比較して前、後ケースｌ
ｌａ、ｌｌｂのクランク軸軸受部が小さくなる分だけ結
合ボルトピッチを狭くでき、エンジンの小型化に貢献で
きる。

また本実施例では、後ケースｌｌｂの分割面近傍部分に
エンジン幅全体に渡る長さのバランサ軸４７を配置した
ので、該バランサ軸４７が、後ケースｌｌｂ自体の分割
面付近の剛性を高めるとともにクランクケース１１の結
合状態における剛性を高める補強部材として作用し、特
別に纒強部材を設けることな（、また厚肉にすることな
くクランクケースの結合剛性を高めることができる。

なお、上記実施例では、２サイクルＶ型エンジンを例に
とって説明したが、本発明は直列配置のエンジンでも、
また４サイクルエンジンでも、さらには自動二輪車用以
外のエンジンでも勿論適用できるものである。

〔発明の効果〕

以上のように本発明に係る複数気筒エンジンの組立式ク
ランク軸によれば、クランクウェブに一体形成された保
持部の一方の開口をクランクウェブで閉塞したので、該
保持部の剛性が向上し、該部分に生じる異常変形を抑制
でき、その結果核部分の軸受として、インナレースのな
い小径の軸受を採用でき、それだけエンジンの小型化に
貢献できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例によるＶ型２サ
イクルエンジンの組立式クランク軸を説明するための図
であり、第１図は第２図のＩ−Ｉ線断面図、第２図は一
部断面左側面図、第３図は一部断面右側面図、第４図は
該実施例クランク軸が採用された自動二輪車の左側面図
である。 図において、１０は２サイクル２気筒エンジン（複数気
筒エンジン）、１１はクランクケース、１２ａ、１３ａ
は上側、下側気筒（第１．第２気筒）、１７はクランク
軸、４４ｂは中央ジャーナル部（保持部）、４４ｄ、４
５ａはクランクウェブ（第１．第２クランクウェブ）、
４６ｂはボス部、５２ｃはローラ軸受、である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）隣接する第１、第２気筒用第１、第２クランクウ
   ェブ同士が圧入により接続され、該接続部が軸受を介し
   てクランクケースで軸支される複数気筒エンジンの組立
   式クランク軸において、上記接続部を、第１クランクウ
   ェブの側面の軸心部に第２気筒側に延びるよう一体形成
   された円筒状の保持部と、第２クランクウェブの側面の
   軸心部に第１気筒側に延びるよう一体形成され、上記保
   持部内に圧入嵌合された丸棒状のボス部とから構成し、
   上記保持部の第１気筒側開口が第１クランクウェブによ
   り閉塞されていることを特徴とする複数気筒エンジンの
   組立式クランク軸。