JPH0530447U - エンジンのクランクフレーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンのクランクフレームの剛性確保と軽
量化を両立する。 【構成】 クランクシャフトを回転自在に支持するベア
リングキャップ部２と、クランクシャフトと平行方向に
伸びる左右サイドフレーム部４と、左右サイドフレーム
部４に対して各ベアリングキャップ部２を梯子形に連結
するバルク部３とを有するエンジンのクランクフレーム
において、前記バルク部３の肉抜き部として略直方体の
凹部１１を前記サイドフレーム部４に開口させる。ま
た、前記バルク部３の肉抜き部として略直方体の凹部２
１をバルク部３の上下面２５，２６に開口させ、この凹
部２１に軽量材２２を介装する。また、前記バルク部３
の肉抜き部としてバルク部３の内部に中空ハニカム材３
１を鋳込む。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、エンジンのクランクシャフトを支持するクランクフレームの改良に 関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

自動車用エンジン等では、クランクシャフトの支持剛性を高めるために、各ベ アリングキャップを梁部材を介して互いに連結したクランクフレームが用いられ ている。

【０００３】 従来例えば図９に示すように、クランクフレーム４１はシリンダブロック４４ の各ベアリング保持部４５に結合されるベアリングキャップ部４２が、梁部材と してベアリングビーム部４３上に一体形成されており、ピストンが受ける燃焼圧 力によりコンロッドを介してクランクシャフトに生じる曲げ変形を抑制するよう になっている（実開昭５７−７１７４１号公報、参照)。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来装置にあっては、クランクシャフトの支持剛性 を十分に確保するためには、クランクフレーム１の各部断面積を拡大したり、補 強材を鋳込むことによりクランクフレーム１自体の剛性を高めてやればよいが、 剛性アップに伴って重量が増大し、軽量化が強く要請される自動車用エンジンと しては、本来の趣旨に逆行することになる。

【０００５】 本考案は上記の点に着目し、クランクフレームの剛性確保と軽量化を両立する ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、クランクシャフトを回転自在に支持するベアリングキャップ部と、 クランクシャフトと平行方向に伸びる左右サイドフレーム部と、左右サイドフレ ーム部に対して各ベアリングキャップ部を梯子形に連結するバルク部とを有する エンジンのクランクフレームにおいて、前記バルク部の肉抜き部として略直方体 の凹部を前記サイドフレーム部に開口させ、バルク部が気筒中心線と直交する横 方向に延びた上下横梁部と、クランクシャフト回転軸と直交する縦方向に延びた 前後縦梁部とを有する。

【０００７】 また、前記バルク部の肉抜き部として略直方体の凹部をバルク部の上下面に開 口させ、この凹部に軽量材を介装する。

【０００８】 また、前記バルク部の肉抜き部としてバルク部の内部に中空ハニカム材を鋳込 む。

【０００９】

【作用】

エンジン運転時、クランクシャフトにはピストンの受ける燃焼圧力がコンロッ ドを介して作用し、このクランクシャフトから各ベアリングキャップ部にはクラ ンクシャフトの回転軸と平行方向の荷重と、回転軸と直交方向の荷重との合成さ れた力が働き、これらの荷重により各ベアリングキャップ部と各バルク部の間に は上下前後方向の曲げ応力が作用する。

【００１０】 バルク部の肉抜き部として略直方体の凹部を前記サイドフレーム部に開口させ ることにより、バルク部は気筒中心線と直交する横方向に延びた上下横梁部と、 クランクシャフト回転軸と直交する縦方向に延びた前後縦梁部とからなる箱形を しているため、上記バルク部の曲げ応力に対して高い剛性を確保するとともに、 バルク部の断面積を削減して軽量化をはかることができる。

【００１１】 また、バルク部の肉抜き部として略直方体の凹部をバルク部の上下面に開口さ せ、この凹部に軽量材を介装することにより、バルク部はクランクシャフト回転 軸と直交する縦方向に延びている前後縦梁部と、この前後縦梁部の間に介在する 軽量材とからなり、上記バルク部の曲げ応力は前後縦梁部の間に挟まれる軽量材 の圧縮応力としてに広く分散するため、バルク部の曲げ剛性を確保するとともに 、軽量材を用いて軽量化がはかれる。

【００１２】 また、バルク部の肉抜き部としてバルク部の内部に中空ハニカム材を鋳込むこ とにより、バルク部はその断面が気筒中心線と直交する横方向に延びている上下 横梁部と、クランクシャフト回転軸と直交する縦方向に延びている前後縦梁部と からなる箱形をしており、バルク部の曲げ応力はこれらの梁部の間に挟まれるハ ニカム材の圧縮応力としてに広く分散するため、バルク部の曲げ剛性を確保する とともに、ハニカム材を用いて軽量化がはかれる。

【００１３】

【実施例】

以下、本考案の実施例を添付図面に基づいて説明する。

【００１４】 図１に示すように、クランクフレーム１は、図示しないシリンダブロックのベ アリング保持部に結合される６つのベアリングキャップ部２と、各ベアリングキ ャップ部２の両側方に延びる２本のサイドフレーム部４と、各サイドフレーム部 ４に対して各ベアリングキャップ部２を梯子形に連結するバルク部３とを有し、 これらがアルミ合金等を材質として鋳造により一体形成される。

【００１５】 図２にも示すように、各ベアリングキャップ部２は軸受け面５が円弧形に湾曲 して形成され、この軸受け面５に接合する図示しない軸受メタルを介してクラン クシャフトのジャーナル部を回転自在に支持する。各軸受け面５の両端にボス部 ６が形成され、ボス部６に開口したボルト孔７に、シリンダブロックに螺合する ボルトが貫通して、各ベアリングキャップ部２をシリンダブロックに締結するよ うになっている。

【００１６】 図３にも示すように、サイドフレーム部４はコの字形断面に形成され、上梁部 ８と側方梁部９および下梁部１０からなる。

【００１７】 各バルク部３の肉抜き部として、その内部に直方体の凹部１１が形成される。 凹部１１はその一端がサイドフレーム部４の側方梁部９に開口し、クランクフレ ーム１の鋳造時に一体成型され、鋳型がこの開口部から抜き取られる。

【００１８】 図４にも示すように、凹部１１はバルク部３の内部に直方体の空間を画成し、 バルク部３は上横梁部１２と下横梁部１３およびこの上下横梁部１２，１３の両 端を結ぶ前後縦梁部１４，１５からなる箱形に形成される。上下横梁部１２，１ ３と前後縦梁部１４，１５は互いに直交して接続している。

【００１９】 次に、作用について説明する。

【００２０】 エンジン運転時、クランクシャフトにはピストンの受ける燃焼圧力がコンロッ ドを介して作用し、このクランクシャフトから各ベアリングキャップ部２には図 １に矢印で示すようにクランクシャフトの回転軸Ｏと平行方向の荷重Ｆｓと、回 転軸Ｏと直交方向の荷重Ｆｒとの合成された力が働く。

【００２１】 上記ベアリングキャップ部２にクランクシャフトの回転軸Ｏと平行方向に作用 する荷重Ｆｓは、主としてバルク部３の上下横梁部１２，１３によって支持され る。この荷重Ｆｓによってベアリングキャップ部２とバルク部３の間にはエンジ ン前後方向の曲げ応力が働くが、上下横梁部１２，１３はそれぞれの断面が気筒 中心線と直交する横方向に延びているため、この曲げ応力に対して高い断面係数 を有しており、バルク部３の曲げ剛性を十分に確保している。

【００２２】 上記ベアリングキャップ部２にクランクシャフトの回転軸Ｏと直交方向に作用 する荷重Ｆｒは、主としてバルク部３の前後縦梁部１４，１５によって支持され る。この荷重Ｆｒによってベアリングキャップ部２とバルク部３の間にはエンジ ン上下方向の曲げ応力が働くが、前後縦梁部１４，１５はそれぞれの断面がクラ ンクシャフト回転軸Ｏと直交する縦方向に延びているため、この曲げ応力に対し て高い断面係数を有しており、バルク部３の曲げ剛性を十分に確保するとともに 、バルク部３の断面積を削減して軽量化をはかることができる。

【００２３】 次に、図５に示す他の実施例は、バルク部３の肉抜き部として、バルク部３の 上下面２５，２６に開口する直方体の凹部２１を形成し、この凹部２１に軽量材 ２２が介装されるものである。

【００２４】 図６にも示すように、バルク部３は軽量材２２を挟んで上下方向に延びる前後 縦梁部２３，２４からなり、前後縦梁部２３，２４は上下方向に延びる長方形の 断面をもっている。

【００２５】 軽量材２２はその材質としてアルミ材より軽い他の樹脂、例えばプラスチック 等が用いられ、凹部２１に充填される。

【００２６】 この場合、図１に示したベアリングキャップ部２にクランクシャフトの回転軸 Ｏと直交方向に作用する荷重Ｆｒは、主としてバルク部３の前後縦梁部２３，２ ４によって支持される。一方、クランクシャフトの回転軸Ｏと平行方向に作用す る荷重Ｆｓは、前後梁部１４，１５の間に挟まれる軽量材２２に圧縮応力として 広く分散するため、バルク部３の曲げ剛性を十分に確保するとともに、軽量材２ ２を介して軽量化がはかれる。

【００２７】 次に、図７に示す他の実施例は、各バルク部３の肉抜き部として、各バルク部 ３の内部に中空ハニカム材３１が鋳込まれるものである。

【００２８】 図８にも示すように、ハニカム材３１は金属箔を６角のハチの巣状に張り合わ せて形成され、バルク部３の内部に鋳込まれる。バルク部３はハニカム材３１の 外表面に沿って上下横梁部材３２，３３と前後縦梁部３４，３５を有している。

【００２９】 この場合、図１に示したベアリングキャップ部２にクランクシャフトの回転軸 Ｏと平行方向に作用する荷重Ｆｓは、主として上下横梁部材３２，３３とハニカ ム材３１によって支持される一方、クランクシャフトの回転軸Ｏと直交方向に作 用する荷重Ｆｒは、前後縦梁部３４，３５によって支持されるとともに、前後縦 梁部３２，３３の間に挟まれるハニカム材３１の圧縮応力として広く分散するた め、バルク部３の曲げ剛性を十分に確保するとともに、ハニカム材３１を介して 軽量化がはかれる。

【００３０】

【考案の効果】

以上説明したように本考案は、クランクシャフトを回転自在に支持するベアリ ングキャップ部と、クランクシャフトと平行方向に伸びる左右サイドフレーム部 と、左右サイドフレーム部に対して各ベアリングキャップ部を梯子形に連結する バルク部とを有するエンジンのクランクフレームにおいて、前記バルク部の肉抜 き部として略直方体の凹部を前記サイドフレーム部に開口させ、バルク部が気筒 中心線と直交する横方向に延びた上下横梁部と、クランクシャフト回転軸と直交 する縦方向に延びた前後縦梁部とを有したため、バルク部の曲げ応力に対して高 い剛性を確保するとともに、バルク部の断面積を削減して軽量化をはかることが できる。

【００３１】 また、バルク部の肉抜き部として略直方体の凹部をバルク部の上下面に開口さ せ、この凹部に軽量材を介装したため、バルク部の曲げ応力が前後縦梁部の間に 挟まれる軽量材の圧縮応力としてに広く分散し、バルク部の曲げ剛性を確保する とともに、軽量材を用いて軽量化がはかれる。

【００３２】 また、バルク部の肉抜き部としてバルク部の内部に中空ハニカム材を鋳込んだ ため、バルク部の曲げ応力がハニカム材の圧縮応力としてに広く分散するため、 バルク部の曲げ剛性を確保するとともに、ハニカム材を用いて軽量化がはかれる 。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示すクランクフレームの斜視
図である。

【図２】同じく要部の斜視図である。

【図３】同じく要部の横断面図である。

【図４】同じく図３のＡ−Ａ線に沿う縦断面図である。

【図５】他の実施例を示すクランクフレームの要部断面
図である。

【図６】同じく要部の縦断面図である。

【図７】さらに他の実施例を示すクランクフレームの要
部断面図である。

【図８】同じく要部の縦断面図である。

【図９】従来例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ クランクフレーム ２ ベアリングキャップ部 ３ バルク部 ４ サイドフレーム部 １１ 凹部 １２ 上横梁部 １３ 下横梁部 １４ 前縦梁部 １５ 後縦梁部 ２２ 軽量材 ２３ 前縦梁部 ２４ 後縦梁部 ３１ ハニカム材

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランクシャフトを回転自在に支持する
   ベアリングキャップ部と、クランクシャフトと平行方向
   に伸びる左右サイドフレーム部と、左右サイドフレーム
   部に対して各ベアリングキャップ部を梯子形に連結する
   バルク部とを有するエンジンのクランクフレームにおい
   て、前記バルク部の肉抜き部として略直方体の凹部を前
   記サイドフレーム部に開口させ、バルク部が気筒中心線
   と直交する方向に延びた上下横梁部と、クランクシャフ
   ト回転軸と直交する方向に延びた前後縦梁部とを有した
   ことを特徴とするエンジンのクランクフレーム。
2. 【請求項２】 クランクシャフトを回転自在に支持する
   ベアリングキャップ部と、クランクシャフトと平行方向
   に伸びる左右サイドフレーム部と、左右サイドフレーム
   部に対して各ベアリングキャップ部を梯子形に連結する
   バルク部とを有するエンジンのクランクフレームにおい
   て、前記バルク部の肉抜き部として略直方体の凹部をバ
   ルク部の上下面に開口させ、この凹部に軽量材を介装し
   たことを特徴とするエンジンのクランクフレーム。
3. 【請求項３】 クランクシャフトを回転自在に支持する
   ベアリングキャップ部と、クランクシャフトと平行方向
   に伸びる左右サイドフレーム部と、左右サイドフレーム
   部に対して各ベアリングキャップ部を梯子形に連結する
   バルク部とを有するエンジンのクランクフレームにおい
   て、前記バルク部の肉抜き部としてバルク部の内部に中
   空ハニカム材を鋳込んだことを特徴とするエンジンのク
   ランクフレーム。