JP3707147B2 - 内燃機関のクランクケース構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンのシリンダ下部のクランクケースを２分割して、分割した下部クランクケースをクランクシャフトを支持するベアリングキャップと一体化して形成した内燃機関のクランクケース構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などのエンジンにおいては、エンジンのシリンダ内の燃焼圧力による衝撃力や、ピストン、コンロッド及びクランクの慣性によって生じる衝撃的な力がクランクシャフトに繰り返し加わっているため、これらの衝撃力によって発生する振動が、クランクシャフトを支持するベアリングキャップ部分に伝わり、ベアリングキャップと一体化している下部クランクケースの隔壁部を振動させる。
【０００３】
そして、図８に示すように、この隔壁部６の振幅λ2 の振動は、隔壁部６に連なるスパンＬ2 の側壁11の振幅δ2 の振動を誘起し、エンジンの騒音の主音源の一つとなっている大きな騒音を発生する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この振動による騒音を低減するために、クランクシャフト４を枢支するベアリングキャップ部５と一体化している隔壁部６を補強することが有効であり、図３（ｂ）及び図４の一点鎖線で示すように隔壁部６の上部クランクケースの取付け側である上面側の幅Ｂ1 、オイルパン取付面14側である下面側の幅Ｂ2 やリブ６ｂの幅ｂを増加することが行われる。この場合には、隔壁部６のビームとしての剛性を増すためには、上面側の幅Ｂ1 、下面側の幅Ｂ2 を大きくして、効率よく断面二次モーメントを増加させることが効果的ではあるが、各隔壁部６の両側には、クランクシャフト４のバランサー18が配置されているため、これらＢ1 、Ｂ2 の増加には限界があり、断面二次モーメントへの寄与が少ないリブ６ｂの幅ｂを増加せざるを得ない。従って、隔壁部６の剛性アップの効果の割りに、重量が著しく増加するという問題がある。
【０００５】
その他にも、振動騒音の低減対策として、下部クランクケース３の高さＨを増加して、隔壁部６の下面側の高さ増加部分を肉厚にして、隔壁部６を補強することも考えられるが、この場合にはエンジンの全高が大きくなることや、また、エンジンの重量が増加するという問題がある。
いずれにしても、重量増加を伴い、エンジンの軽量化の面から採用できない。
【０００６】
一方、小型エンジン等のアルミダイキャスト製のクランクケースにおいて、エンジンの重量増加を抑制しながら、隔壁部を補強する方法として、図５及び図６に示すように隔壁部６のシリンダブロック取付面13側である上面側に開口部12ａを持つ溝部12を設けた二重隔壁構造を採用する方法がある。
しかしながら、この二重隔壁構造においては、上面側が開口部12ａで開放された対向した２枚の壁板６ａで隔壁部６が構成されているので、隔壁部６全体としての剛性アップが不十分となる上に、各々の壁板６ａは独立して振動するので、隔壁部６の振動を抑制しきれず、振動低減の効果が上がらないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたもので、その目的は、ベアリングキャップと一体化した下部クランクケースにおいて、重量の増加を伴うことなく、隔壁部の剛性を高めることができて、隔壁部周辺の振動を抑制できて、エンジンの振動及び騒音を低減できる内燃機関のクランクケース構造を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上のような目的を達成するために、エンジンのクランクケース部をクランクの軸受部の中心から上部クランクケースと下部クランクケースとに２分割して形成し、前記下部クランクケースの周囲を枠状の壁体で囲み、前記壁体の両側壁の間を複数枚の隔壁部で連結すると共に、前記隔壁部の上端中央に、前記上部クランクケースにメインボルトで締結されかつ前記クランクシャフトを枢支するベアリングキャップ部を一体化して設け、前記隔壁部を中空部を持つ両壁板６ａからなる２重壁構造とすると共に前記中空部を両側壁１１で囲み、更に、隔壁部の上面及び下面に前記中空部に連通するメインボルト取付け穴を開口した内燃機関のクランクケース構造を提供する。
また、前記下部クランクケースの前記隔壁部において、前記中空部に対向する両壁板間を、該両壁板と一体化して設けた連結部材で連結する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図１及び図２により、本発明の実施形態について説明する。
この実施の形態では、クランクケース部はクランクの軸受部19の中心Ｃから上部クランクケース２と下部クランクケース３とに２分割され、上部クランクケース２はシリンダ９と一体化してシリンダブロック１を形成している。
【００１０】
一方、下部クランクケース３は、クランク室20の周囲を枠状の壁体で囲んで、壁体の両側壁11の間を複数枚の隔壁部６で連結して形成され、更に、ベアリングキャップ部５、メインボルト取付穴17、ブロック取付面13、オイルパン取付面14などが設けられ、全体が一体的に鋳造される。
この隔壁部６は、壁体の側壁11を間隔をあけて連結しており、また、クランクシャフト４を枢支するベアリングキャップ部５と一体化され、このベアリングキャップ部５は、メインボルト取付穴17に挿入されるメインボルト10によって、上部クランクケース２に締結され、クランクシャフト４を挟持して枢支する。
【００１１】
そして、この隔壁部６は、図１（ｂ）に示すように、中空部７を持つロの字型の断面形状の２重壁構造に形成される。
この中空形状に形成された隔壁部６は、下面側で連結されているだけでなく、中空部７の上面側も隔壁上部部材15で壁板６ａを連結されており、大きな断面二次モーメントを持っている。
【００１２】
そして、更に隔壁部６の断面二次モーメントを上げるために、図１及び図２に示すように、中空部７の両壁板６ａ間を連結部材８で連結する。
また、鋳造作業において、中空部７を形成するために、隔壁部６の上面または下面に作業用の穴を開けて、隔壁部６の剛性の低下を招くことが懸念されるが、上記のような構造とすることにより、鋳造時には、この中空部７用の中子をベアリングキャップ部５を締結するメインボルト穴17を利用して設けた巾木で支持し、さらに、中子の砂抜きをこのメインボルト穴17から行って、この中空部７を成形することができるので、隔壁部６の上面や下面に、あらためて中子の巾木用穴や砂抜き用の穴を設ける必要がなく、隔壁部６の剛性の低下を招くことはない。
【００１３】
以上のような構成により、次のような効果を奏することができる。
下部クランクケース３の隔壁部６を、中空部７を持つ中空形状にして、断面形状がロの字型になるように隔壁部６を強固に構成しているので、隔壁部６の断面二次モーメントを非常に大きくできて、隔壁部６の曲げ、捩りに対する剛性を向上でき、隔壁部６の振動を著しく抑制できる。
【００１４】
また、側壁11の振動についても、図７に示すように、隔壁部６の振動振幅λ1 が小さくなり、側壁11に伝達される振動自体が小さくなる上に、更に、側壁スパンＬ1 も短くすることができて、側壁11自体の剛性も増加できるので、側壁11の振動振幅δ1 を非常に小さくできる。
さらに、図１及び図２に示すように、隔壁部６において、中空部７の両壁板６ａ間を連結部材８で連結することにより、更に隔壁部６の断面二次モーメントを上げて、隔壁部６の曲げ、捩り剛性の向上を図ることができ、振動及び騒音を更に低減できる。
【００１５】
従って、下部クランクケース３全体の振動を著しく低減でき、エンジンの振動及び騒音を大幅に低減できる。
一方、中空部７を設けることにより、隔壁部６の剛性をアップしても、重量増加を実質的に無くすることができるので、エンジンの重量増加を避けることができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ベアリングキャップと一体化した下部クランクケースにおいて、重量の増加を伴うことなく、隔壁部の剛性を高めることができて、隔壁部周辺の振動を抑制できて、エンジンの振動及び騒音を低減できる内燃機関のクランクケース構造が得ることができる。
また、隔壁部の鋳造時には、中空部用の中子を隔壁部の上面や下面のメインボルト穴を利用した巾木で支持すると共に中子の砂抜きをメインボルト穴を利用して行なって、中空部を成形できるので、あらためて隔壁部の上面や下面に中子の巾木用の穴や砂抜き用の穴を設ける必要がなく、隔壁部の剛性の低下を招くことはない。
また、隔壁部の中空部の両壁板間を連結部材で連結したので、隔壁部の断面二次モーメントを更に増加できて、振動騒音を更に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すシリンダブロックの構造図であり、（ａ）は下部クランクケースの部分を階段断面側面図（図２のＸ−Ｘ階段断面）で示す側面図であり、（ｂ）は隔壁部のＹ−Ｙ断面図である。
【図２】図１のＺ−Ｚ断面を示す下部クランクケースの平面断面図である。
【図３】従来技術の実施の形態を示すシリンダブロックの構造図であり、（ａ）は下部クランクケースの部分を階段断面側面図（図４のＸ−Ｘ階段断面）で示す側面図であり、（ｂ）は隔壁部のＹ−Ｙ断面図である。
【図４】図３のＺ−Ｚ断面を示す下部クランクケースの平面断面図である。
【図５】従来技術の第二の実施の形態を示すシリンダブロックの構造図であり、（ａ）は下部クランクケースの部分を階段断面側面図（図６のＸ−Ｘ階段断面）で示す側面図であり、（ｂ）は隔壁部のＹ−Ｙ断面図である。
【図６】図３のＺ−Ｚ断面を示す下部クランクケースの平面断面図である。
【図７】本発明の実施の形態の隔壁部及び側壁部の振動を説明するための下部クランクケースの平面断面図である。
【図８】従来技術の実施の形態の隔壁部及び側壁部の振動を説明するための下部クランクケースの平面断面図である。
【符号の説明】
１ … シリンダブロック ２ … 上部クランクケース
３ … 下部クランクケース ４ … クランクシャフト
５ … ベアリングキャップ部 ６ … 隔壁部
６ａ… 壁板 ７ … 中空部
８ … 連結部材 ９ … シリンダ
10 … メインボルト 11 … 側壁
12 … 開口部 13 … ブロック取付面
14 … オイルパン取付面 15 … 隔壁上部部材
17 … メインボルト穴 18 … バランサー
19 … ジャーナル受部 20 … クランク室
Ｈ … 高さ
Ｌ1 ，Ｌ2 … 隔壁間長さ
δ1 ，δ2 ，λ1 ，λ2 … 振動振幅
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンのシリンダ下部のクランクケースを２分割して、分割した下部クランクケースをクランクシャフトを支持するベアリングキャップと一体化して形成した内燃機関のクランクケース構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などのエンジンにおいては、エンジンのシリンダ内の燃焼圧力による衝撃力や、ピストン、コンロッド及びクランクの慣性によって生じる衝撃的な力がクランクシャフトに繰り返し加わっているため、これらの衝撃力によって発生する振動が、クランクシャフトを支持するベアリングキャップ部分に伝わり、ベアリングキャップと一体化している下部クランクケースの隔壁部を振動させる。
【０００３】
そして、図８に示すように、この隔壁部６の振幅λ2 の振動は、隔壁部６に連なるスパンＬ2 の側壁11の振幅δ2 の振動を誘起し、エンジンの騒音の主音源の一つとなっている大きな騒音を発生する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この振動による騒音を低減するために、クランクシャフト４を枢支するベアリングキャップ部５と一体化している隔壁部６を補強することが有効であり、図３（ｂ）及び図４の一点鎖線で示すように隔壁部６の上部クランクケースの取付け側である上面側の幅Ｂ1 、オイルパン取付面14側である下面側の幅Ｂ2 やリブ６ｂの幅ｂを増加することが行われる。この場合には、隔壁部６のビームとしての剛性を増すためには、上面側の幅Ｂ1 、下面側の幅Ｂ2 を大きくして、効率よく断面二次モーメントを増加させることが効果的ではあるが、各隔壁部６の両側には、クランクシャフト４のバランサー18が配置されているため、これらＢ1 、Ｂ2 の増加には限界があり、断面二次モーメントへの寄与が少ないリブ６ｂの幅ｂを増加せざるを得ない。従って、隔壁部６の剛性アップの効果の割りに、重量が著しく増加するという問題がある。
【０００５】
その他にも、振動騒音の低減対策として、下部クランクケース３の高さＨを増加して、隔壁部６の下面側の高さ増加部分を肉厚にして、隔壁部６を補強することも考えられるが、この場合にはエンジンの全高が大きくなることや、また、エンジンの重量が増加するという問題がある。
いずれにしても、重量増加を伴い、エンジンの軽量化の面から採用できない。
【０００６】
一方、小型エンジン等のアルミダイキャスト製のクランクケースにおいて、エンジンの重量増加を抑制しながら、隔壁部を補強する方法として、図５及び図６に示すように隔壁部６のシリンダブロック取付面13側である上面側に開口部12ａを持つ溝部12を設けた二重隔壁構造を採用する方法がある。
しかしながら、この二重隔壁構造においては、上面側が開口部12ａで開放された対向した２枚の壁板６ａで隔壁部６が構成されているので、隔壁部６全体としての剛性アップが不十分となる上に、各々の壁板６ａは独立して振動するので、隔壁部６の振動を抑制しきれず、振動低減の効果が上がらないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたもので、その目的は、ベアリングキャップと一体化した下部クランクケースにおいて、重量の増加を伴うことなく、隔壁部の剛性を高めることができて、隔壁部周辺の振動を抑制できて、エンジンの振動及び騒音を低減できる内燃機関のクランクケース構造を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上のような目的を達成するために、エンジンのクランクケース部をクランクの軸受部の中心から上部クランクケースと下部クランクケースとに２分割して形成し、前記下部クランクケースの周囲を枠状の壁体で囲み、前記壁体の両側壁の間を複数枚の隔壁部で連結すると共に、前記隔壁部の上端中央に、前記上部クランクケースにメインボルトで締結されかつ前記クランクシャフトを枢支するベアリングキャップ部を一体化して設け、前記隔壁部を中空部を持つ両壁板６ａからなる２重壁構造とすると共に前記中空部を両側壁１１で囲み、更に、隔壁部の上面及び下面に前記中空部に連通するメインボルト取付け穴を開口した内燃機関のクランクケース構造を提供する。
また、前記下部クランクケースの前記隔壁部において、前記中空部に対向する両壁板間を、該両壁板と一体化して設けた連結部材で連結する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図１及び図２により、本発明の実施形態について説明する。
この実施の形態では、クランクケース部はクランクの軸受部19の中心Ｃから上部クランクケース２と下部クランクケース３とに２分割され、上部クランクケース２はシリンダ９と一体化してシリンダブロック１を形成している。
【００１０】
一方、下部クランクケース３は、クランク室20の周囲を枠状の壁体で囲んで、壁体の両側壁11の間を複数枚の隔壁部６で連結して形成され、更に、ベアリングキャップ部５、メインボルト取付穴17、ブロック取付面13、オイルパン取付面14などが設けられ、全体が一体的に鋳造される。
この隔壁部６は、壁体の側壁11を間隔をあけて連結しており、また、クランクシャフト４を枢支するベアリングキャップ部５と一体化され、このベアリングキャップ部５は、メインボルト取付穴17に挿入されるメインボルト10によって、上部クランクケース２に締結され、クランクシャフト４を挟持して枢支する。
【００１１】
そして、この隔壁部６は、図１（ｂ）に示すように、中空部７を持つロの字型の断面形状の２重壁構造に形成される。
この中空形状に形成された隔壁部６は、下面側で連結されているだけでなく、中空部７の上面側も隔壁上部部材15で壁板６ａを連結されており、大きな断面二次モーメントを持っている。
【００１２】
そして、更に隔壁部６の断面二次モーメントを上げるために、図１及び図２に示すように、中空部７の両壁板６ａ間を連結部材８で連結する。
また、鋳造作業において、中空部７を形成するために、隔壁部６の上面または下面に作業用の穴を開けて、隔壁部６の剛性の低下を招くことが懸念されるが、上記のような構造とすることにより、鋳造時には、この中空部７用の中子をベアリングキャップ部５を締結するメインボルト穴17を利用して設けた巾木で支持し、さらに、中子の砂抜きをこのメインボルト穴17から行って、この中空部７を成形することができるので、隔壁部６の上面や下面に、あらためて中子の巾木用穴や砂抜き用の穴を設ける必要がなく、隔壁部６の剛性の低下を招くことはない。
【００１３】
以上のような構成により、次のような効果を奏することができる。
下部クランクケース３の隔壁部６を、中空部７を持つ中空形状にして、断面形状がロの字型になるように隔壁部６を強固に構成しているので、隔壁部６の断面二次モーメントを非常に大きくできて、隔壁部６の曲げ、捩りに対する剛性を向上でき、隔壁部６の振動を著しく抑制できる。
【００１４】
また、側壁11の振動についても、図７に示すように、隔壁部６の振動振幅λ1 が小さくなり、側壁11に伝達される振動自体が小さくなる上に、更に、側壁スパンＬ1 も短くすることができて、側壁11自体の剛性も増加できるので、側壁11の振動振幅δ1 を非常に小さくできる。
さらに、図１及び図２に示すように、隔壁部６において、中空部７の両壁板６ａ間を連結部材８で連結することにより、更に隔壁部６の断面二次モーメントを上げて、隔壁部６の曲げ、捩り剛性の向上を図ることができ、振動及び騒音を更に低減できる。
【００１５】
従って、下部クランクケース３全体の振動を著しく低減でき、エンジンの振動及び騒音を大幅に低減できる。
一方、中空部７を設けることにより、隔壁部６の剛性をアップしても、重量増加を実質的に無くすることができるので、エンジンの重量増加を避けることができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ベアリングキャップと一体化した下部クランクケースにおいて、重量の増加を伴うことなく、隔壁部の剛性を高めることができて、隔壁部周辺の振動を抑制できて、エンジンの振動及び騒音を低減できる内燃機関のクランクケース構造が得ることができる。
また、隔壁部の鋳造時には、中空部用の中子を隔壁部の上面や下面のメインボルト穴を利用した巾木で支持すると共に中子の砂抜きをメインボルト穴を利用して行なって、中空部を成形できるので、あらためて隔壁部の上面や下面に中子の巾木用の穴や砂抜き用の穴を設ける必要がなく、隔壁部の剛性の低下を招くことはない。
また、隔壁部の中空部の両壁板間を連結部材で連結したので、隔壁部の断面二次モーメントを更に増加できて、振動騒音を更に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すシリンダブロックの構造図であり、（ａ）は下部クランクケースの部分を階段断面側面図（図２のＸ−Ｘ階段断面）で示す側面図であり、（ｂ）は隔壁部のＹ−Ｙ断面図である。
【図２】図１のＺ−Ｚ断面を示す下部クランクケースの平面断面図である。
【図３】従来技術の実施の形態を示すシリンダブロックの構造図であり、（ａ）は下部クランクケースの部分を階段断面側面図（図４のＸ−Ｘ階段断面）で示す側面図であり、（ｂ）は隔壁部のＹ−Ｙ断面図である。
【図４】図３のＺ−Ｚ断面を示す下部クランクケースの平面断面図である。
【図５】従来技術の第二の実施の形態を示すシリンダブロックの構造図であり、（ａ）は下部クランクケースの部分を階段断面側面図（図６のＸ−Ｘ階段断面）で示す側面図であり、（ｂ）は隔壁部のＹ−Ｙ断面図である。
【図６】図３のＺ−Ｚ断面を示す下部クランクケースの平面断面図である。
【図７】本発明の実施の形態の隔壁部及び側壁部の振動を説明するための下部クランクケースの平面断面図である。
【図８】従来技術の実施の形態の隔壁部及び側壁部の振動を説明するための下部クランクケースの平面断面図である。
【符号の説明】
１ … シリンダブロック ２ … 上部クランクケース
３ … 下部クランクケース ４ … クランクシャフト
５ … ベアリングキャップ部 ６ … 隔壁部
６ａ… 壁板 ７ … 中空部
８ … 連結部材 ９ … シリンダ
10 … メインボルト 11 … 側壁
12 … 開口部 13 … ブロック取付面
14 … オイルパン取付面 15 … 隔壁上部部材
17 … メインボルト穴 18 … バランサー
19 … ジャーナル受部 20 … クランク室
Ｈ … 高さ
Ｌ1 ，Ｌ2 … 隔壁間長さ
δ1 ，δ2 ，λ1 ，λ2 … 振動振幅
Claims (2)
- エンジンのクランクケース部をクランクの軸受部の中心から上部クランクケースと下部クランクケースとに２分割して形成し、前記下部クランクケースの周囲を枠状の壁体で囲み、前記壁体の両側壁の間を複数枚の隔壁部で連結すると共に、前記隔壁部の上端中央に、前記上部クランクケースにメインボルトで締結されかつ前記クランクシャフトを枢支するベアリングキャップ部を一体化して設け、前記隔壁部を中空部を持つ両壁板６ａからなる２重壁構造とすると共に前記中空部を両側壁１１で囲み、更に、隔壁部の上面及び下面に中空部に連通するメインボルト取付け穴を開口した内燃機関のクランクケース構造。
- 前記下部クランクケースの前記隔壁部において、前記中空部に対向する両壁板間を、該両壁板と一体化して設けた連結部材で連結した請求項１記載の内燃機関のクランクケース構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21160596A JP3707147B2 (ja) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | 内燃機関のクランクケース構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21160596A JP3707147B2 (ja) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | 内燃機関のクランクケース構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1054298A JPH1054298A (ja) | 1998-02-24 |
| JP3707147B2 true JP3707147B2 (ja) | 2005-10-19 |
Family
ID=16608539
Family Applications (1)
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| JP21160596A Expired - Fee Related JP3707147B2 (ja) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | 内燃機関のクランクケース構造 |
Country Status (1)
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| US8887703B2 (en) | 2011-10-10 | 2014-11-18 | Ford Global Technologies, Llc | Integrated positive crankcase ventilation vent |
| US11361662B2 (en) | 2018-03-15 | 2022-06-14 | Saudi Arabian Oil Company | Parking indicator comprising indicator retracting mechanism |
-
1996
- 1996-08-09 JP JP21160596A patent/JP3707147B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH1054298A (ja) | 1998-02-24 |
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