JP3943340B2 - エンジン用ベアリングケース - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンのクランクシャフト支持用ベアリングを収容保持するためのベアリングケースに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、草刈機や動力噴霧機、発電機等の動力源として、ＯＨＶ（頭上弁）型やＯＨＣ（頭上カム軸）型の汎用エンジンが広く用いられている。このような汎用エンジンでは一般に、クランクシャフトの支持はボールベアリング（以下、ベアリングと略記する）によって行われる。すなわち、クランクシャフトの両端にベアリングを配し、これらによってクランクシャフトを支持しているものが多い。
【０００３】
また、ベアリングの保持は、クランクケースとそれに取り付けられたメインベアリングケース（以下、ベアリングケースと略記する）にて行われる。この際、一方側のベアリングは、クランクケース壁面に設けたベアリング保持部にて収容保持される。また、他方側のベアリングは、ベアリングケースに収容保持されるのが一般的である。
【０００４】
図６は、従来のベアリングケースを用いたエンジンの構成を示す断面図である。従来のベアリングケース１００では、図６に示すように、その側壁１０１の中央部にベアリング保持部１０２が突出形成されている。一方、ベアリングケース１００の外周部は、クランクケースのカバー取付面とガスケットを介して接合されるクランクケース取付部（以下、取付部と略記する）１０３が形成されている。また、取付部１０３とベアリング保持部１０２との間には、肉抜部１０４が設けられている。そして、ベアリング保持部１０２に、図示しないボールベアリングを収容し、これによりクランクシャフトの一端側を保持している。
【０００５】
また、図６のエンジンでは、クランクケース１０６の下部にはオイルパン１０７が形成され、そこには潤滑オイル１０８が貯留されている。この潤滑オイル１０８は、クランクシャフト１０９の回転に伴って、オイルディッパ１１０により掻き上げられ、そのオイル飛沫により図示しないチェーンやスプロケット等の動弁系の潤滑を行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、クランクシャフトには、爆発行程などの際に軸方向とは直角方向の力も作用する。このため、前記ベアリングには、回転方向の力の他にクランクシャフトと直角方向（径方向）の力も作用する。そして、図６のベアリングケース１００では、この力をベアリング保持部１０２にて受けている。
【０００７】
しかしながら、前記ベアリングケース１００では、取付部１０３がベアリング保持部１０２に対してオーバーハングした形となっている。このため、ベアリング保持部１０２が径方向の力を受けると、ベアリング保持部１０２は基部から撓んで側壁１０１に歪みが生じる。また、取付部１０３には、径方向の力によるモーメントを受ける。そして、取付部１０３とクランクケースとの間には、このモーメントにより圧縮力や剪断力が働く。このため、両者の間に介装されたガスケットにはこれらの力が繰り返し付加され、それに応じてガスケットも繰り返し変形される。従って、ガスケットの損傷が進行し易く、ガスケット損傷によるオイル漏れが発生する恐れがあるという問題があった。
【０００８】
特に、高回転、高出力化が進む今日では、ベアリング保持部１０２が受ける力がさらに大きくなる傾向がある。従って、図６のようなベアリングケースでは、この力に十分対抗できず、その改善が求められていた。
【０００９】
一方、図６のエンジンが斜面などにて傾斜配置された場合、クランクケース１０６内に貯留されている潤滑オイル１０８の油面は、図６に波線で示したような状態に傾く。この場合、図６のベアリングケース１００では、その下方にオイルパン１０７を形成する空隙が設けられているため、潤滑オイル１０８が空隙内に入り込むことにより、油面がより図６において右寄りとなる。このため、オイルディッパ１１０が油面にかからなくなり、動弁系に潤滑オイル１０８を十分に供給できないという問題があった。
【００１０】
本発明の目的は、メインベアリングケースの剛性アップを図ると共に、エンジン傾斜配置時における動弁系の潤滑性を確保することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のエンジン用ベアリングケースは、エンジンのクランクケースに取り付けられ、前記エンジンのクランクシャフトを支持するベアリングを保持するためのエンジン用ベアリングケースであって、前記ベアリングを保持するベアリング保持部と、前記ベアリングケースの外周部に形成され、前記クランクケースと接合されるクランクケース取付部と、前記ベアリング保持部と前記クランクケース取付部との間に前記ベアリング保持部を取り囲んで形成され、前記ベアリング保持部および前記クランクケース取付部の前記クランクケース側端面近傍に延在する壁状のリブ壁と、前記クランクケース取付部の前記クランクケースとは反対側の面に、前記ベアリングケースの外周に沿って設けられる第１の補強リブと、前記リブ壁の前記クランクケースとは反対側の面に、前記ベアリング保持部から前記ベアリングケースの外周に向かって放射状に延びる第２の補強リブとを有することを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、クランクケース取付部とベアリング保持部との間にベアリング保持部を取り囲むようにリブ壁を設けたので、ベアリング保持部がクランクシャフトから径方向の力を受けても、この力をリブ壁によって受け止めることができ、従来のベアリングケースのように、ベアリング保持部が基部から撓むようなことがない。また、クランクケース取付部にモーメントが加わりにくくなり、クランクケース取付部の動きが抑えられる。従って、ベアリングケースの歪みやバタつきによるガスケットの損傷を防止でき、製品寿命や製品信頼性の向上を図ることが可能となる。
【００１３】
さらに、リブ壁がクランクケース寄りに設けられているため、クランクケース内のオイルパンの一部となる空隙が小さくなり、その分、エンジンの傾斜によって潤滑オイルがベアリングケース側に入り込み油面が下がるのを抑えることができる。このため、エンジンが傾斜配置された場合であっても、オイルディッパが油面から離れることがなく、動弁系に対する潤滑性が確保される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態であるベアリングケースを使用したＯＨＣエンジンの構成を示す説明図、図２は図１のエンジンにおけるシリンダ軸線方向の断面図である。
【００１５】
図１のエンジンは、単気筒４サイクルガソリンエンジンであり、シリンダ軸線ＣＬが天地方向に対し角度θだけ傾斜したいわゆる傾斜型のＯＨＣエンジンとなっている。当該エンジンでは、エンジン本体１は、シリンダ２の下側にクランクケース３を一体に成形した構成となっており、鉄や、アルミニウム合金等の軽合金によって形成される。シリンダ２の上側には、アルミニウム合金製のシリンダヘッド４が取り付けられている。また、シリンダヘッド４の上側には、板金製若しくは合成樹脂製のロッカーカバー５が載置されている。
【００１６】
クランクケース３は、その図１において右側の側面が大きく開口しており、メインベアリングケース取付面６となっている。メインベアリングケース取付面６には、アルミニウム合金製のメインベアリングケース（以下、ベアリングケースと略記する）７が取り付けられる。そしてこれにより、クランクケース３内にクランク室８が形成されると共に、その下部に潤滑オイル（以下、オイルと略記する）９が貯留されるオイルパン１０が形成される。
【００１７】
ベアリングケース７には、メインベアリング１１ａが圧入固定され、クランクシャフト１２の一端側がそこで支持される。また、メインベアリング１１ａの外側にはオイルシール１３ａが圧入固定されている。
【００１８】
図３はベアリングケース７の断面図、図４は図３のベアリングケースの右側面図、図５は図４のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図３〜５に示すように、ベアリングケース７のほぼ中央には、メインベアリング１１ａを収容保持するためのベアリング保持部６１が設けられている。また、ベアリングケース７の外周部には、クランクケース３のメインベアリングケース取付面６と接合されるクランクケース取付部（以下、取付部と略記する）６２が形成されている。ベアリングケース７は、クランクケース３にボルトにて結合され、取付部６２にはこのボルトを挿通するためのボルト装着部６７が設けられている。なお、メインベアリングケース取付面６と取付部６２との間には、図示しないガスケットが介設される。
【００１９】
ここで、クランクシャフト１２には、前述のように径方向に燃焼爆発力が加わる。そして、ベアリング保持部６１には、メインベアリング１１ａを介してこの力が作用する。そこで、本発明によるベアリングケース７では、ベアリング保持部６１の周囲に全周に亘ってリブ壁６３を設け、これにより負荷を受けるようにしている。
【００２０】
すなわち、図３に示すように、当該ベアリングケース７のクランクケース取付側寄り（図３において左側）の面には、ベアリング保持部６１を取り囲むように平面状のリブ壁６３が設けられている。リブ壁６３は、ベアリング保持部６１のクランクケース側端面である内側面６１ａ近傍から、同じく取付部６２のクランクケース側端面である内側面６２ａ近傍にかけて延在しており、ベアリング保持部６１と取付部６２とを直結する形となっている。図４において、放射状に延びるリブ６４に囲まれた５個の面Ｖ,Ｗ,Ｘ,Ｙ,Ｚはリブ壁６３となっている。また、リブ壁面６３ａは、各内側面６１ａ，６２ａとの間の段差が少なくなるように設定されており、リブ壁面６３ａによって形成される空隙Ｇがリブ壁６３の厚みと同程度となり、従来のベアリングケースに比して小さくなるようにしている。
【００２１】
そこで、ベアリング保持部６１がクランクシャフト１２から前述のような径方向の力を受けると、この力はリブ壁６３に伝達され、ベアリング保持部６１はリブ壁６３によって支持される。このため、従来のベアリングケースのように、ベアリング保持部６１が基部から撓むようなことがなく、ベアリングケース７の歪みを防止できる。また、取付部６２にモーメントが加わりにくくなり、取付部６２のバタつきが抑えられる。すなわち、ベアリングケース７の剛性向上を図ることができ、これにより、ガスケットの損傷を予防して製品寿命や製品信頼性の向上を図ることが可能となる。
【００２２】
さらに、当該ベアリングケース７では、リブ壁６３がクランクケース３寄りの部位に設けられ、空隙Ｇが小さく形成されているため、エンジンの傾斜によってオイル９がベアリングケース７側に入り込み油面が下がるのを抑えることができる。このため、図１に一点鎖線にて示すように、エンジンが傾斜配置された場合であっても、動弁系潤滑用のスクレーパ３８が油面４０にかかり、クランクシャフト１２の回転に伴ってオイル９を掻き上げることが可能となる。従って、エンジンが斜面等に設置され油面４０が傾いても、動弁系３０に対してオイル９を供給することができ、動弁系３０に対する潤滑性を確保することが可能となる。
【００２３】
また、本発明のベアリングケース７では、図３に示すように、取付部６２の外側面６２ｂに補強リブ６６が形成されている。この補強リブ６６は、ボルト装着部６７の間を結ぶように配設されている。
【００２４】
ここで、図６のような従来のベアリングケース１００では、取付部１０３に沿って外周壁１０５が存在し、これがベアリングケース１００の面方向の剛性（以下、面剛性と略記する）を担っている。これに対し当該ベアリングケース７では、リブ壁６３の板厚と補強リブ６６とにより面剛性を確保している。すなわち、本発明によるベアリングケース７では、クランクシャフト１２に加わる前記直角方向の力に対抗しつつ、リブ壁６３と補強リブ６６との二本立てでケース自体の剛性を確保している。
【００２５】
クランクケース３のメインベアリングケース取付面６と反対側の壁面１４には、メインベアリング１１ｂが圧入固定されている。そして、このメインベアリング１１ｂによってクランクシャフト１２の他端側が支持される。また、メインベアリング１１ｂの外側にもオイルシール１３ｂが配されており、両オイルシール１３ａ,１３ｂにより、オイルパン１０に貯留されたオイル９がクランクシャフト１２部分からクランクケース３外に漏出しないようになっている。
【００２６】
壁面１４からクランクケース３の外部に延伸したクランクシャフト１２の端部には、フライホイール１５および冷却ファン１６が取り付けられている。この冷却ファン１６は、クランクケース３の外側、筐体５７の内側に配置され、クランクシャフト１２と共に回転して筐体５７外部から冷却風を導入する。そして、この導入した冷却風によりエンジン本体１やシリンダヘッド４等の冷却を行う。さらに、筐体５７の外側には、リコイル装置１７が配設されており、リコイルレバー１７ａを手動にて引っ張ることによりクランクシャフト１２が回転され、エンジンが始動するようになっている。
【００２７】
シリンダ２の内部にはシリンダボア１８が形成されている。シリンダボア１８内には、ピストン１９が摺動自在に嵌合されている。シリンダボア１８の上端側はシリンダヘッド４によって閉塞されており、ピストン１９の頂面とシリンダヘッド４の底壁面２０とにより燃焼室２１が形成されている。なお、燃焼室２１の上部には、吸気バルブ２２や点火プラグ６８、図示しない排気バルブ等が臨まされている。
【００２８】
ピストン１９には、ピストンピン２３を介してコンロッド２４の小端部２５が回転自在に連結されている。また、コンロッド２４の大端部２６には、クランクシャフト１２のクランクピン２７が回転自在に連結されている。そしてこれにより、ピストン１９の上下動に伴って、クランクシャフト１２が回転する。
【００２９】
一方、シリンダヘッド４内には、シリンダ軸線ＣＬ上に、クランクシャフト１２と平行にカムシャフト２８が配設されている。カムシャフト２８は、動弁カム２９とスプロケット３１とが一体に形成した構成となっている。そして、調時動弁系３０により、動弁カム２９はクランクシャフト１２と同期して駆動される。
【００３０】
これに対しクランクシャフト１２には、スプロケット３２が固着されている。また、シリンダ２とシリンダヘッド４には、チェーン室５０,５１が形成されており、両スプロケット３１,３２の間は、これらのチェーン室５０,５１内に配設されたチェーン３３にて連結されている。そして、これらのスプロケット３１,３２およびチェーン３３により調時動弁系３０が形成される。なお、スプロケット３１の歯数は、スプロケット３２の歯数の２倍となっており、クランクシャフト１２が２回転すると動弁カム２９が１回転するようになっている。また、チェーン３３は、チェーンテンショナ５５によって適宜張力が付与されている。
【００３１】
動弁カム２９にはカム面２９ａが形成されており、このカム面２９ａにはロッカーアーム３４の一端側に形成されたスリッパ３５が摺接している。ロッカーアーム３４は、揺動式のものが吸気用と排気用に２個設けられている。これらのロッカーアーム３４は、それぞれロッカーサポート５９に支持されたロッカーシャフト３６を中心として揺動自在に取り付けられている。ロッカーアーム３４の他端側は、吸気バルブ２２や図示しない排気バルブの先端部とアジャストスクリュウ５６を介して接続されている。そして、動弁カム２９によりロッカーアーム３４が揺動すると、吸気バルブ２２や排気バルブが駆動される。また、吸気バルブ２２や排気バルブは、バルブスプリング３７により閉弁方向に付勢されており、これにより、吸気バルブ２２等が動弁カム２９の回転に伴って開閉される。
【００３２】
一方、調時動弁系３０は、コンロッド２４の大端部２６に設けられたスクレーパ３８によって潤滑される。スクレーパ３８は、図２に示すように、大端部２６の下側部材３９から下方、すなわち、クランクシャフト１２の径方向に延伸形成され、下側部材３９から延びるアーム６９と、アーム６９の先端部に立設されたディップ片７０とからなり、全体がＬ字形状に形成されている。ここではディップ片７０は、図１に示すように、アーム６９の調時動弁系３０を臨む側に形成されており、クランクシャフト１２の軸方向に向かって延びている。そして、スクレーパ３８は、図２に一点鎖線にて示すような軌跡を描きつつクランクシャフト１２の回転に伴って揺動運動する。これにより、オイルパン１０に溜まったオイル９が掻き上げられ、スクレーパ３８が油面４０から出る際にオイル９がチェーン３３に跳ねかけられ、調時動弁系３０の潤滑が行われる。
【００３３】
このようなスクレーパ３８の揺動運動に伴い、ディップ片７０によってオイル９が掻き上げられ、チェーンテンショナ５５の根本部分近傍方向へ飛ばされる。また、その一部はクランクケース３の内壁に当たってチェーン３３方向に跳ね返る。これにより、チェーン３３にオイル９の飛沫をかけることができ、動弁系３０にオイル９を確実に供給できる。そして、前述のように、エンジンが傾斜配置された場合であっても、一点鎖線にて示された油面４０にディップ片７０がかかるため、かかる場合にも動弁系３０への潤滑性が損なわれることがない。
【００３４】
このようにしてチェーン３３に跳ねかけられたオイル９は、チェーン３３の移動と共にシリンダヘッド４側に運ばれ、スプロケット３１の潤滑も行われる。また、スプロケット３２もチェーン３３に付着したオイル９によって潤滑される。
【００３５】
ところで、チェーン３３に付着したオイル９は、その一部がシリンダヘッド４側にて遠心力によって振り飛ばされる。すなわち、チェーン３３がスプロケット３１に巻き付く際に、その一部がスプロケット３１の円周方向に飛ばされチェーン３３から分離する。当該エンジンでは、スプロケット３１の上方にはロッカーカバー５が配設されており、オイル９の飛沫はロッカーカバー５の天井面５３に当たる。そして、天井面５３に付着したオイル９は、天井面５３に沿って下方に流れ、チェーン室５１,５０を伝ってオイルパン１０に戻される。
【００３６】
また、ロッカーカバー５の天井面５３の一部には、図１に示すように、凸部５４が形成されており、天井面５３に付着したオイル９がこの凸部５４から滴下するようにもなっている。この凸部５４は、動弁カム２９とスリッパ３５との摺接部の上方に位置しており、ここから滴下するオイル９によって前記摺接部が潤滑されるようになっている。
【００３７】
シリンダヘッド４の内部にはさらに、チェーン室５１とは別に気液分離室４３が設けられている。また、ロッカーカバー５内には、この気液分離室４３とリードバルブ４４を介して連通した気液分離室４５が形成されている。さらに、気液分離室４５は、ブローバイ通路４６を介してエアクリーナ４７に接続されている。なお、エアクリーナ４７は、気化器４８を介してシリンダヘッド４内の吸気ポート４９に接続されている。
【００３８】
これらの気液分離室４３,４５は、クランク室８内に貯留されるブローバイガスをエアクリーナ４７に還流させる際に、ブローバイガスに含まれるオイル９のミスト分を分離させるためのものである。当該エンジンでは、気液分離室４３は、シリンダボア１８とは別に形成されたチェーン室５０に開口している。すなわち、シリンダ２のチェーン室５０上端部には、ガス導入口５２が設けられており、チェーン室５０に流入したブローバイガスは、ガス導入口５２を介して気液分離室４３内に流入する。そして、気液分離室４３内を流通することにより、その中のオイルミスト分が気液分離室４３の壁面に付着し、ブローバイガスとオイルミストの分離が行われる。この際、気液分離室４３内にて分離されたオイル分は、気液分離室４３およびチェーン室５０の壁面を伝ってオイルパン１０に戻される。
【００３９】
また、リードバルブ４４を経てロッカーカバー５内に流入したブローバイガスは、さらに、気液分離室４５内にてオイルミスト分の分離が行われる。つまり、気液分離室４５に入ったブローバイガス中のオイルミスト分が、気液分離室４５の壁面に付着し、さらに気液分離が行われる。なお、ロッカーカバー５の下面側には、図示しないオイルリターン孔が設けられており、気液分離室４５の壁面に付着したオイル分は、そこからチェーン室５１,５０に流出し、チェーン室５１,５０の壁面を伝ってオイルパン１０に戻される。
【００４０】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００４１】
たとえば、前述の実施の形態ではリブ壁６３は平面状に形成されているが、これを図３において手前側が膨らんだ状態に形成し、クランクシャフト軸心を中心とした大半径を有する球面の一部をなす球面壁としても良い。リブ壁６３を球面構造とすると、アーチ状の壁面によりベアリング保持部６１を支持する形となり、さらに剛性の向上が図られる。また、その分リブ壁６３を薄くすることもでき、ベアリングケース７の軽量化を図ることも可能となる。さらに、球面壁により、振動や作動音を効率良く吸収・抑制することができ、製品性能の向上も図られる。
【００４２】
また、前述の実施の形態では、傾斜型エンジンに本発明を適用したものを示したが、シリンダ軸線が天地方向に沿って配置された通常のエンジンに本発明を適用することも勿論可能である。さらに、単気筒の空冷エンジンに本発明を適用した例を示したが、本発明を多気筒の空冷エンジンや、単気筒または多気筒の水冷エンジンに適用することも可能である。
【００４３】
また、シリンダ２とクランクケース３を一体に形成した例を示したがこれらを分離形成することも可能であり、シリンダヘッド４とシリンダ２とを一体に形成するようにしても良い。加えて、調時動弁系３０を、スプロケット３１,３２とチェーン３３にて構成した例を示したが、これをコグプーリとコグベルトやタイミングプーリとタイミングベルトなど、他の公知の調時動弁系を適用することも可能である。なお、本発明において「回転」とは正逆両方向の円運動をも含む概念であり、一方向の円運動のみを意味するものではない。
【００４４】
【発明の効果】
本発明のベアリングケースによれば、ベアリング保持部を取り囲むようにリブ壁を設けたので、ベアリング保持部がクランクシャフトから径方向の力を受けても、この力をリブ壁によって受け止めることができ、従来のベアリングケースのように、ベアリング保持部が基部から撓むようなことがない。また、クランクケース取付部にモーメントが加わりにくくなり、クランクケース取付部の動きが抑えられる。従って、ベアリングケースの歪みやバタつきによるガスケットの損傷を防止でき、製品寿命や製品信頼性の向上を図ることが可能となる。
【００４５】
さらに、リブ壁がクランクケース寄りに設けられているため、エンジンの傾斜によって潤滑オイルがベアリングケース側に入り込み油面が下がるのを抑えることができる。このため、エンジンが傾斜配置された場合であっても、オイルディッパが油面から離れることがなく、動弁系に対する潤滑性が確保されエンジンの信頼性向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態であるベアリングケースを使用したＯＨＣエンジンの構成を示す説明図である。
【図２】図１のエンジンにおけるシリンダ軸線方向の断面図である。
【図３】本発明によるベアリングケースの構成を示す断面図である。
【図４】図３のベアリングケースの右側面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図６】従来のベアリングケースを用いたエンジンの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
３ クランクケース
７ メインベアリングケース
１１ａ,１１ｂ メインベアリング
６１ ベアリング保持部
６１ａ 内側面（端面）
６２ クランクケース取付部
６２ａ 内側面（端面）
６３ リブ壁
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンのクランクシャフト支持用ベアリングを収容保持するためのベアリングケースに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、草刈機や動力噴霧機、発電機等の動力源として、ＯＨＶ（頭上弁）型やＯＨＣ（頭上カム軸）型の汎用エンジンが広く用いられている。このような汎用エンジンでは一般に、クランクシャフトの支持はボールベアリング（以下、ベアリングと略記する）によって行われる。すなわち、クランクシャフトの両端にベアリングを配し、これらによってクランクシャフトを支持しているものが多い。
【０００３】
また、ベアリングの保持は、クランクケースとそれに取り付けられたメインベアリングケース（以下、ベアリングケースと略記する）にて行われる。この際、一方側のベアリングは、クランクケース壁面に設けたベアリング保持部にて収容保持される。また、他方側のベアリングは、ベアリングケースに収容保持されるのが一般的である。
【０００４】
図６は、従来のベアリングケースを用いたエンジンの構成を示す断面図である。従来のベアリングケース１００では、図６に示すように、その側壁１０１の中央部にベアリング保持部１０２が突出形成されている。一方、ベアリングケース１００の外周部は、クランクケースのカバー取付面とガスケットを介して接合されるクランクケース取付部（以下、取付部と略記する）１０３が形成されている。また、取付部１０３とベアリング保持部１０２との間には、肉抜部１０４が設けられている。そして、ベアリング保持部１０２に、図示しないボールベアリングを収容し、これによりクランクシャフトの一端側を保持している。
【０００５】
また、図６のエンジンでは、クランクケース１０６の下部にはオイルパン１０７が形成され、そこには潤滑オイル１０８が貯留されている。この潤滑オイル１０８は、クランクシャフト１０９の回転に伴って、オイルディッパ１１０により掻き上げられ、そのオイル飛沫により図示しないチェーンやスプロケット等の動弁系の潤滑を行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、クランクシャフトには、爆発行程などの際に軸方向とは直角方向の力も作用する。このため、前記ベアリングには、回転方向の力の他にクランクシャフトと直角方向（径方向）の力も作用する。そして、図６のベアリングケース１００では、この力をベアリング保持部１０２にて受けている。
【０００７】
しかしながら、前記ベアリングケース１００では、取付部１０３がベアリング保持部１０２に対してオーバーハングした形となっている。このため、ベアリング保持部１０２が径方向の力を受けると、ベアリング保持部１０２は基部から撓んで側壁１０１に歪みが生じる。また、取付部１０３には、径方向の力によるモーメントを受ける。そして、取付部１０３とクランクケースとの間には、このモーメントにより圧縮力や剪断力が働く。このため、両者の間に介装されたガスケットにはこれらの力が繰り返し付加され、それに応じてガスケットも繰り返し変形される。従って、ガスケットの損傷が進行し易く、ガスケット損傷によるオイル漏れが発生する恐れがあるという問題があった。
【０００８】
特に、高回転、高出力化が進む今日では、ベアリング保持部１０２が受ける力がさらに大きくなる傾向がある。従って、図６のようなベアリングケースでは、この力に十分対抗できず、その改善が求められていた。
【０００９】
一方、図６のエンジンが斜面などにて傾斜配置された場合、クランクケース１０６内に貯留されている潤滑オイル１０８の油面は、図６に波線で示したような状態に傾く。この場合、図６のベアリングケース１００では、その下方にオイルパン１０７を形成する空隙が設けられているため、潤滑オイル１０８が空隙内に入り込むことにより、油面がより図６において右寄りとなる。このため、オイルディッパ１１０が油面にかからなくなり、動弁系に潤滑オイル１０８を十分に供給できないという問題があった。
【００１０】
本発明の目的は、メインベアリングケースの剛性アップを図ると共に、エンジン傾斜配置時における動弁系の潤滑性を確保することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のエンジン用ベアリングケースは、エンジンのクランクケースに取り付けられ、前記エンジンのクランクシャフトを支持するベアリングを保持するためのエンジン用ベアリングケースであって、前記ベアリングを保持するベアリング保持部と、前記ベアリングケースの外周部に形成され、前記クランクケースと接合されるクランクケース取付部と、前記ベアリング保持部と前記クランクケース取付部との間に前記ベアリング保持部を取り囲んで形成され、前記ベアリング保持部および前記クランクケース取付部の前記クランクケース側端面近傍に延在する壁状のリブ壁と、前記クランクケース取付部の前記クランクケースとは反対側の面に、前記ベアリングケースの外周に沿って設けられる第１の補強リブと、前記リブ壁の前記クランクケースとは反対側の面に、前記ベアリング保持部から前記ベアリングケースの外周に向かって放射状に延びる第２の補強リブとを有することを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、クランクケース取付部とベアリング保持部との間にベアリング保持部を取り囲むようにリブ壁を設けたので、ベアリング保持部がクランクシャフトから径方向の力を受けても、この力をリブ壁によって受け止めることができ、従来のベアリングケースのように、ベアリング保持部が基部から撓むようなことがない。また、クランクケース取付部にモーメントが加わりにくくなり、クランクケース取付部の動きが抑えられる。従って、ベアリングケースの歪みやバタつきによるガスケットの損傷を防止でき、製品寿命や製品信頼性の向上を図ることが可能となる。
【００１３】
さらに、リブ壁がクランクケース寄りに設けられているため、クランクケース内のオイルパンの一部となる空隙が小さくなり、その分、エンジンの傾斜によって潤滑オイルがベアリングケース側に入り込み油面が下がるのを抑えることができる。このため、エンジンが傾斜配置された場合であっても、オイルディッパが油面から離れることがなく、動弁系に対する潤滑性が確保される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態であるベアリングケースを使用したＯＨＣエンジンの構成を示す説明図、図２は図１のエンジンにおけるシリンダ軸線方向の断面図である。
【００１５】
図１のエンジンは、単気筒４サイクルガソリンエンジンであり、シリンダ軸線ＣＬが天地方向に対し角度θだけ傾斜したいわゆる傾斜型のＯＨＣエンジンとなっている。当該エンジンでは、エンジン本体１は、シリンダ２の下側にクランクケース３を一体に成形した構成となっており、鉄や、アルミニウム合金等の軽合金によって形成される。シリンダ２の上側には、アルミニウム合金製のシリンダヘッド４が取り付けられている。また、シリンダヘッド４の上側には、板金製若しくは合成樹脂製のロッカーカバー５が載置されている。
【００１６】
クランクケース３は、その図１において右側の側面が大きく開口しており、メインベアリングケース取付面６となっている。メインベアリングケース取付面６には、アルミニウム合金製のメインベアリングケース（以下、ベアリングケースと略記する）７が取り付けられる。そしてこれにより、クランクケース３内にクランク室８が形成されると共に、その下部に潤滑オイル（以下、オイルと略記する）９が貯留されるオイルパン１０が形成される。
【００１７】
ベアリングケース７には、メインベアリング１１ａが圧入固定され、クランクシャフト１２の一端側がそこで支持される。また、メインベアリング１１ａの外側にはオイルシール１３ａが圧入固定されている。
【００１８】
図３はベアリングケース７の断面図、図４は図３のベアリングケースの右側面図、図５は図４のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図３〜５に示すように、ベアリングケース７のほぼ中央には、メインベアリング１１ａを収容保持するためのベアリング保持部６１が設けられている。また、ベアリングケース７の外周部には、クランクケース３のメインベアリングケース取付面６と接合されるクランクケース取付部（以下、取付部と略記する）６２が形成されている。ベアリングケース７は、クランクケース３にボルトにて結合され、取付部６２にはこのボルトを挿通するためのボルト装着部６７が設けられている。なお、メインベアリングケース取付面６と取付部６２との間には、図示しないガスケットが介設される。
【００１９】
ここで、クランクシャフト１２には、前述のように径方向に燃焼爆発力が加わる。そして、ベアリング保持部６１には、メインベアリング１１ａを介してこの力が作用する。そこで、本発明によるベアリングケース７では、ベアリング保持部６１の周囲に全周に亘ってリブ壁６３を設け、これにより負荷を受けるようにしている。
【００２０】
すなわち、図３に示すように、当該ベアリングケース７のクランクケース取付側寄り（図３において左側）の面には、ベアリング保持部６１を取り囲むように平面状のリブ壁６３が設けられている。リブ壁６３は、ベアリング保持部６１のクランクケース側端面である内側面６１ａ近傍から、同じく取付部６２のクランクケース側端面である内側面６２ａ近傍にかけて延在しており、ベアリング保持部６１と取付部６２とを直結する形となっている。図４において、放射状に延びるリブ６４に囲まれた５個の面Ｖ,Ｗ,Ｘ,Ｙ,Ｚはリブ壁６３となっている。また、リブ壁面６３ａは、各内側面６１ａ，６２ａとの間の段差が少なくなるように設定されており、リブ壁面６３ａによって形成される空隙Ｇがリブ壁６３の厚みと同程度となり、従来のベアリングケースに比して小さくなるようにしている。
【００２１】
そこで、ベアリング保持部６１がクランクシャフト１２から前述のような径方向の力を受けると、この力はリブ壁６３に伝達され、ベアリング保持部６１はリブ壁６３によって支持される。このため、従来のベアリングケースのように、ベアリング保持部６１が基部から撓むようなことがなく、ベアリングケース７の歪みを防止できる。また、取付部６２にモーメントが加わりにくくなり、取付部６２のバタつきが抑えられる。すなわち、ベアリングケース７の剛性向上を図ることができ、これにより、ガスケットの損傷を予防して製品寿命や製品信頼性の向上を図ることが可能となる。
【００２２】
さらに、当該ベアリングケース７では、リブ壁６３がクランクケース３寄りの部位に設けられ、空隙Ｇが小さく形成されているため、エンジンの傾斜によってオイル９がベアリングケース７側に入り込み油面が下がるのを抑えることができる。このため、図１に一点鎖線にて示すように、エンジンが傾斜配置された場合であっても、動弁系潤滑用のスクレーパ３８が油面４０にかかり、クランクシャフト１２の回転に伴ってオイル９を掻き上げることが可能となる。従って、エンジンが斜面等に設置され油面４０が傾いても、動弁系３０に対してオイル９を供給することができ、動弁系３０に対する潤滑性を確保することが可能となる。
【００２３】
また、本発明のベアリングケース７では、図３に示すように、取付部６２の外側面６２ｂに補強リブ６６が形成されている。この補強リブ６６は、ボルト装着部６７の間を結ぶように配設されている。
【００２４】
ここで、図６のような従来のベアリングケース１００では、取付部１０３に沿って外周壁１０５が存在し、これがベアリングケース１００の面方向の剛性（以下、面剛性と略記する）を担っている。これに対し当該ベアリングケース７では、リブ壁６３の板厚と補強リブ６６とにより面剛性を確保している。すなわち、本発明によるベアリングケース７では、クランクシャフト１２に加わる前記直角方向の力に対抗しつつ、リブ壁６３と補強リブ６６との二本立てでケース自体の剛性を確保している。
【００２５】
クランクケース３のメインベアリングケース取付面６と反対側の壁面１４には、メインベアリング１１ｂが圧入固定されている。そして、このメインベアリング１１ｂによってクランクシャフト１２の他端側が支持される。また、メインベアリング１１ｂの外側にもオイルシール１３ｂが配されており、両オイルシール１３ａ,１３ｂにより、オイルパン１０に貯留されたオイル９がクランクシャフト１２部分からクランクケース３外に漏出しないようになっている。
【００２６】
壁面１４からクランクケース３の外部に延伸したクランクシャフト１２の端部には、フライホイール１５および冷却ファン１６が取り付けられている。この冷却ファン１６は、クランクケース３の外側、筐体５７の内側に配置され、クランクシャフト１２と共に回転して筐体５７外部から冷却風を導入する。そして、この導入した冷却風によりエンジン本体１やシリンダヘッド４等の冷却を行う。さらに、筐体５７の外側には、リコイル装置１７が配設されており、リコイルレバー１７ａを手動にて引っ張ることによりクランクシャフト１２が回転され、エンジンが始動するようになっている。
【００２７】
シリンダ２の内部にはシリンダボア１８が形成されている。シリンダボア１８内には、ピストン１９が摺動自在に嵌合されている。シリンダボア１８の上端側はシリンダヘッド４によって閉塞されており、ピストン１９の頂面とシリンダヘッド４の底壁面２０とにより燃焼室２１が形成されている。なお、燃焼室２１の上部には、吸気バルブ２２や点火プラグ６８、図示しない排気バルブ等が臨まされている。
【００２８】
ピストン１９には、ピストンピン２３を介してコンロッド２４の小端部２５が回転自在に連結されている。また、コンロッド２４の大端部２６には、クランクシャフト１２のクランクピン２７が回転自在に連結されている。そしてこれにより、ピストン１９の上下動に伴って、クランクシャフト１２が回転する。
【００２９】
一方、シリンダヘッド４内には、シリンダ軸線ＣＬ上に、クランクシャフト１２と平行にカムシャフト２８が配設されている。カムシャフト２８は、動弁カム２９とスプロケット３１とが一体に形成した構成となっている。そして、調時動弁系３０により、動弁カム２９はクランクシャフト１２と同期して駆動される。
【００３０】
これに対しクランクシャフト１２には、スプロケット３２が固着されている。また、シリンダ２とシリンダヘッド４には、チェーン室５０,５１が形成されており、両スプロケット３１,３２の間は、これらのチェーン室５０,５１内に配設されたチェーン３３にて連結されている。そして、これらのスプロケット３１,３２およびチェーン３３により調時動弁系３０が形成される。なお、スプロケット３１の歯数は、スプロケット３２の歯数の２倍となっており、クランクシャフト１２が２回転すると動弁カム２９が１回転するようになっている。また、チェーン３３は、チェーンテンショナ５５によって適宜張力が付与されている。
【００３１】
動弁カム２９にはカム面２９ａが形成されており、このカム面２９ａにはロッカーアーム３４の一端側に形成されたスリッパ３５が摺接している。ロッカーアーム３４は、揺動式のものが吸気用と排気用に２個設けられている。これらのロッカーアーム３４は、それぞれロッカーサポート５９に支持されたロッカーシャフト３６を中心として揺動自在に取り付けられている。ロッカーアーム３４の他端側は、吸気バルブ２２や図示しない排気バルブの先端部とアジャストスクリュウ５６を介して接続されている。そして、動弁カム２９によりロッカーアーム３４が揺動すると、吸気バルブ２２や排気バルブが駆動される。また、吸気バルブ２２や排気バルブは、バルブスプリング３７により閉弁方向に付勢されており、これにより、吸気バルブ２２等が動弁カム２９の回転に伴って開閉される。
【００３２】
一方、調時動弁系３０は、コンロッド２４の大端部２６に設けられたスクレーパ３８によって潤滑される。スクレーパ３８は、図２に示すように、大端部２６の下側部材３９から下方、すなわち、クランクシャフト１２の径方向に延伸形成され、下側部材３９から延びるアーム６９と、アーム６９の先端部に立設されたディップ片７０とからなり、全体がＬ字形状に形成されている。ここではディップ片７０は、図１に示すように、アーム６９の調時動弁系３０を臨む側に形成されており、クランクシャフト１２の軸方向に向かって延びている。そして、スクレーパ３８は、図２に一点鎖線にて示すような軌跡を描きつつクランクシャフト１２の回転に伴って揺動運動する。これにより、オイルパン１０に溜まったオイル９が掻き上げられ、スクレーパ３８が油面４０から出る際にオイル９がチェーン３３に跳ねかけられ、調時動弁系３０の潤滑が行われる。
【００３３】
このようなスクレーパ３８の揺動運動に伴い、ディップ片７０によってオイル９が掻き上げられ、チェーンテンショナ５５の根本部分近傍方向へ飛ばされる。また、その一部はクランクケース３の内壁に当たってチェーン３３方向に跳ね返る。これにより、チェーン３３にオイル９の飛沫をかけることができ、動弁系３０にオイル９を確実に供給できる。そして、前述のように、エンジンが傾斜配置された場合であっても、一点鎖線にて示された油面４０にディップ片７０がかかるため、かかる場合にも動弁系３０への潤滑性が損なわれることがない。
【００３４】
このようにしてチェーン３３に跳ねかけられたオイル９は、チェーン３３の移動と共にシリンダヘッド４側に運ばれ、スプロケット３１の潤滑も行われる。また、スプロケット３２もチェーン３３に付着したオイル９によって潤滑される。
【００３５】
ところで、チェーン３３に付着したオイル９は、その一部がシリンダヘッド４側にて遠心力によって振り飛ばされる。すなわち、チェーン３３がスプロケット３１に巻き付く際に、その一部がスプロケット３１の円周方向に飛ばされチェーン３３から分離する。当該エンジンでは、スプロケット３１の上方にはロッカーカバー５が配設されており、オイル９の飛沫はロッカーカバー５の天井面５３に当たる。そして、天井面５３に付着したオイル９は、天井面５３に沿って下方に流れ、チェーン室５１,５０を伝ってオイルパン１０に戻される。
【００３６】
また、ロッカーカバー５の天井面５３の一部には、図１に示すように、凸部５４が形成されており、天井面５３に付着したオイル９がこの凸部５４から滴下するようにもなっている。この凸部５４は、動弁カム２９とスリッパ３５との摺接部の上方に位置しており、ここから滴下するオイル９によって前記摺接部が潤滑されるようになっている。
【００３７】
シリンダヘッド４の内部にはさらに、チェーン室５１とは別に気液分離室４３が設けられている。また、ロッカーカバー５内には、この気液分離室４３とリードバルブ４４を介して連通した気液分離室４５が形成されている。さらに、気液分離室４５は、ブローバイ通路４６を介してエアクリーナ４７に接続されている。なお、エアクリーナ４７は、気化器４８を介してシリンダヘッド４内の吸気ポート４９に接続されている。
【００３８】
これらの気液分離室４３,４５は、クランク室８内に貯留されるブローバイガスをエアクリーナ４７に還流させる際に、ブローバイガスに含まれるオイル９のミスト分を分離させるためのものである。当該エンジンでは、気液分離室４３は、シリンダボア１８とは別に形成されたチェーン室５０に開口している。すなわち、シリンダ２のチェーン室５０上端部には、ガス導入口５２が設けられており、チェーン室５０に流入したブローバイガスは、ガス導入口５２を介して気液分離室４３内に流入する。そして、気液分離室４３内を流通することにより、その中のオイルミスト分が気液分離室４３の壁面に付着し、ブローバイガスとオイルミストの分離が行われる。この際、気液分離室４３内にて分離されたオイル分は、気液分離室４３およびチェーン室５０の壁面を伝ってオイルパン１０に戻される。
【００３９】
また、リードバルブ４４を経てロッカーカバー５内に流入したブローバイガスは、さらに、気液分離室４５内にてオイルミスト分の分離が行われる。つまり、気液分離室４５に入ったブローバイガス中のオイルミスト分が、気液分離室４５の壁面に付着し、さらに気液分離が行われる。なお、ロッカーカバー５の下面側には、図示しないオイルリターン孔が設けられており、気液分離室４５の壁面に付着したオイル分は、そこからチェーン室５１,５０に流出し、チェーン室５１,５０の壁面を伝ってオイルパン１０に戻される。
【００４０】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００４１】
たとえば、前述の実施の形態ではリブ壁６３は平面状に形成されているが、これを図３において手前側が膨らんだ状態に形成し、クランクシャフト軸心を中心とした大半径を有する球面の一部をなす球面壁としても良い。リブ壁６３を球面構造とすると、アーチ状の壁面によりベアリング保持部６１を支持する形となり、さらに剛性の向上が図られる。また、その分リブ壁６３を薄くすることもでき、ベアリングケース７の軽量化を図ることも可能となる。さらに、球面壁により、振動や作動音を効率良く吸収・抑制することができ、製品性能の向上も図られる。
【００４２】
また、前述の実施の形態では、傾斜型エンジンに本発明を適用したものを示したが、シリンダ軸線が天地方向に沿って配置された通常のエンジンに本発明を適用することも勿論可能である。さらに、単気筒の空冷エンジンに本発明を適用した例を示したが、本発明を多気筒の空冷エンジンや、単気筒または多気筒の水冷エンジンに適用することも可能である。
【００４３】
また、シリンダ２とクランクケース３を一体に形成した例を示したがこれらを分離形成することも可能であり、シリンダヘッド４とシリンダ２とを一体に形成するようにしても良い。加えて、調時動弁系３０を、スプロケット３１,３２とチェーン３３にて構成した例を示したが、これをコグプーリとコグベルトやタイミングプーリとタイミングベルトなど、他の公知の調時動弁系を適用することも可能である。なお、本発明において「回転」とは正逆両方向の円運動をも含む概念であり、一方向の円運動のみを意味するものではない。
【００４４】
【発明の効果】
本発明のベアリングケースによれば、ベアリング保持部を取り囲むようにリブ壁を設けたので、ベアリング保持部がクランクシャフトから径方向の力を受けても、この力をリブ壁によって受け止めることができ、従来のベアリングケースのように、ベアリング保持部が基部から撓むようなことがない。また、クランクケース取付部にモーメントが加わりにくくなり、クランクケース取付部の動きが抑えられる。従って、ベアリングケースの歪みやバタつきによるガスケットの損傷を防止でき、製品寿命や製品信頼性の向上を図ることが可能となる。
【００４５】
さらに、リブ壁がクランクケース寄りに設けられているため、エンジンの傾斜によって潤滑オイルがベアリングケース側に入り込み油面が下がるのを抑えることができる。このため、エンジンが傾斜配置された場合であっても、オイルディッパが油面から離れることがなく、動弁系に対する潤滑性が確保されエンジンの信頼性向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態であるベアリングケースを使用したＯＨＣエンジンの構成を示す説明図である。
【図２】図１のエンジンにおけるシリンダ軸線方向の断面図である。
【図３】本発明によるベアリングケースの構成を示す断面図である。
【図４】図３のベアリングケースの右側面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図６】従来のベアリングケースを用いたエンジンの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
３ クランクケース
７ メインベアリングケース
１１ａ,１１ｂ メインベアリング
６１ ベアリング保持部
６１ａ 内側面（端面）
６２ クランクケース取付部
６２ａ 内側面（端面）
６３ リブ壁
Claims (1)
- エンジンのクランクケースに取り付けられ、前記エンジンのクランクシャフトを支持するベアリングを保持するためのエンジン用ベアリングケースであって、
前記ベアリングを保持するベアリング保持部と、
前記ベアリングケースの外周部に形成され、前記クランクケースと接合されるクランクケース取付部と、
前記ベアリング保持部と前記クランクケース取付部との間に前記ベアリング保持部を取り囲んで形成され、前記ベアリング保持部および前記クランクケース取付部の前記クランクケース側端面近傍に延在する壁状のリブ壁と、
前記クランクケース取付部の前記クランクケースとは反対側の面に、前記ベアリングケースの外周に沿って設けられる第１の補強リブと、
前記リブ壁の前記クランクケースとは反対側の面に、前記ベアリング保持部から前記ベアリングケースの外周に向かって放射状に延びる第２の補強リブとを有することを特徴とするエンジン用ベアリングケース。
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