JP7092561B2 - Internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine.

従来から、内燃機関と電動発電機とを備えるハイブリッド車両において、モータジェネレータの駆動に伴って内燃機関が逆回転させられるのを防止するために、クランクシャフトにワンウェイクラッチを設けることが提案されている（例えば、特許文献１）。このようにワンウェイクラッチを設けることにより、モータジェネレータによって車両が駆動される際に、内燃機関が逆回転させられるのを防止することができる。 Conventionally, in a hybrid vehicle equipped with an internal combustion engine and an electric generator, it has been proposed to provide a one-way clutch on the crankshaft in order to prevent the internal combustion engine from rotating in the reverse direction as the motor generator is driven. (For example, Patent Document 1). By providing the one-way clutch in this way, it is possible to prevent the internal combustion engine from rotating in the reverse direction when the vehicle is driven by the motor generator.

また、従来から、スタータモータによってクランクシャフト回りで回転駆動されるリングギアとクランクシャフトとの間にワンウェイクラッチを配置することも知られている（例えば、特許文献２）。このワンウェイクラッチによって、スタータモータからクランクシャフトへは動力を伝達することはできるが、クランクシャフトからスタータモータへは動力を伝達することができないようにすることができる。斯かるワンウェイクラッチは、内燃機関に近接して配置される。 Further, conventionally, it is also known that a one-way clutch is arranged between a ring gear and a crankshaft that are rotationally driven around a crankshaft by a starter motor (for example, Patent Document 2). With this one-way clutch, it is possible to transmit power from the starter motor to the crankshaft, but it is possible to prevent power from being transmitted from the crankshaft to the starter motor. Such a one-way clutch is arranged in close proximity to the internal combustion engine.

特開２０１６－１７２５３０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-172530 特開２０１１－２２６３４５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-226345

ところで、クランクシャフトにワンウェイクラッチを設けると、基本的に、ワンウェイクラッチを設けた分だけクランクシャフトが長手方向に長くなる。この結果、内燃機関の全長が長くなり、内燃機関の設置に必要なスペースが大きくなる。したがって、ワンウェイクラッチを設けるにあたっては、内燃機関をコンパクトにするためには、クランクシャフトの長手方向の長さが長くならないような構成とする必要がある。 By the way, when a one-way clutch is provided on the crankshaft, the crankshaft is basically lengthened in the longitudinal direction by the amount of the one-way clutch provided. As a result, the total length of the internal combustion engine becomes long, and the space required for installing the internal combustion engine becomes large. Therefore, when providing the one-way clutch, in order to make the internal combustion engine compact, it is necessary to configure the crankshaft so that the length in the longitudinal direction does not become long.

また、クランクシャフトにはクランクシャフトの回転角度を検出するために用いられるセンサプレートが設けられる。センサプレートは、内燃機関からの出力を伝達する出力シャフトが取り付けられる側のクランクシャフトの端部（以下、「出力側端部」ともいう）から離れて配置されると、クランクシャフトの捩れ等により回転角度の検出値に誤差が生じ得る。したがって、センサプレートは、クランクシャフトの出力側端部の近傍に配置されることが好ましい。したがって、ワンウェイクラッチをクランクシャフトの出力側端部近傍に設けることによってセンサプレートをクランクシャフトの出力側端部近傍に設けることができなくなると、クランクシャフトの回転角度の検出に誤差が生じる可能性がある。 Further, the crankshaft is provided with a sensor plate used for detecting the rotation angle of the crankshaft. If the sensor plate is placed away from the end of the crankshaft on the side where the output shaft that transmits the output from the internal combustion engine is attached (hereinafter, also referred to as the "output side end"), the sensor plate may be twisted due to twisting of the crankshaft or the like. An error may occur in the detected value of the rotation angle. Therefore, it is preferable that the sensor plate is arranged in the vicinity of the output side end portion of the crankshaft. Therefore, if the sensor plate cannot be provided near the output side end of the crankshaft by providing the one-way clutch near the output side end of the crankshaft, an error may occur in the detection of the rotation angle of the crankshaft. be.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、内燃機関をコンパクトにしつつクランクシャフトの回転角度の検出誤差が小さくなるような内燃機関を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an internal combustion engine in which the detection error of the rotation angle of the crankshaft is reduced while making the internal combustion engine compact.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その要旨は以下のとおりである。 The present invention has been made to solve the above problems, and the gist thereof is as follows.

（１）シリンダブロックと該シリンダブロックに固定されたクランクケースとを有する機関本体を備える内燃機関であって、前記機関本体に回転可能に支持されると共に当該内燃機関からの出力を伝達する出力シャフトに連結されるフランジを有するクランクシャフトと、前記機関本体及びクランクシャフトのうちの一方に取り付けられた第１レースと、前記機関本体及び前記クランクシャフトのうちの他方に取り付けられた第２レースとを備え、前記機関本体に対してクランクシャフトが一方向にのみ回転するように前記第１レースと前記第２レースとの相対回転を規制するワンウェイクラッチと、前記クランクシャフトの前記フランジが設けられた側の端部と前記機関本体との間からオイルが漏出しないようにシールするオイルシールと、を備え、前記クランクシャフトのフランジ、前記ワンウェイクラッチ及び前記オイルシールは、前記クランクシャフトの軸線に対して垂直な同一平面上に配置され、前記クランクシャフトはその外周に複数の歯を有するセンサプレートを備え、該センサプレートは前記クランクシャフトの前記フランジが設けられた端部側であって前記機関本体内に配置される、内燃機関。 (1) An internal combustion engine including an engine main body having a cylinder block and a crankcase fixed to the cylinder block, and an output shaft rotatably supported by the engine main body and transmitting an output from the internal combustion engine. A crankshaft having a flange connected to, a first race attached to one of the engine body and the crankshaft, and a second race attached to the other of the engine body and the crankshaft. A one-way clutch that regulates the relative rotation between the first race and the second race so that the crankshaft rotates only in one direction with respect to the engine body, and the side of the crankshaft provided with the flange. The crankshaft flange, the one-way clutch and the oil seal are perpendicular to the axis of the crankshaft. The crankshaft is provided with a sensor plate having a plurality of teeth on the outer periphery thereof, and the sensor plate is on the end side of the crankshaft provided with the flange and is inside the engine body. An internal combustion engine to be placed.

本発明によれば、内燃機関をコンパクトにしつつクランクシャフトの回転角度の検出誤差が小さくなるような内燃機関が提供される。 According to the present invention, there is provided an internal combustion engine that makes the internal combustion engine compact and reduces the detection error of the rotation angle of the crankshaft.

図１は、一つの実施形態に係る内燃機関の概略的な側面断面図を示す。FIG. 1 shows a schematic side sectional view of an internal combustion engine according to an embodiment. 図２は、クランクシャフトの一部を概略的に示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view schematically showing a part of the crankshaft. 図３は、クランクシャフトの出力側端部近傍における内燃機関の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of an internal combustion engine in the vicinity of the output side end of the crankshaft. 図４は、図３の上方部分を拡大して示した断面図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing the upper portion of FIG. 図５は、ワンウェイクラッチ組立体の半体を概略的に示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view schematically showing a half body of the one-way clutch assembly. 図６は、図４のラインＶＩ－ＶＩに沿って見た、ワンウェイクラッチ組立体の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of the one-way clutch assembly as seen along the line VI-VI of FIG. 図７は、スプラグ式のワンウェイクラッチの、図６と同様な断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a sprag type one-way clutch similar to that in FIG.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, similar components are given the same reference numbers.

＜内燃機関の構成＞
図１は、一つの実施形態に係る内燃機関１の概略的な側面断面図を示す。特に、図１は、クランクシャフトの軸線に対して垂直な平面における断面図を示している。図１に示したように、内燃機関１は、クランクケース２、シリンダブロック３、シリンダヘッド４、オイルパン５を備える。シリンダブロック３はクランクケース２上に固定され、シリンダヘッド４はシリンダブロック３上に固定される。オイルパン５は、クランクケース２の下方に配置される。これらクランクケース２、シリンダブロック３、シリンダヘッド４及びオイルパン５は、機関本体を形成する。 <Composition of internal combustion engine>
FIG. 1 shows a schematic side sectional view of an internal combustion engine 1 according to an embodiment. In particular, FIG. 1 shows a cross-sectional view in a plane perpendicular to the axis of the crankshaft. As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 1 includes a crankcase 2, a cylinder block 3, a cylinder head 4, and an oil pan 5. The cylinder block 3 is fixed on the crankcase 2, and the cylinder head 4 is fixed on the cylinder block 3. The oil pan 5 is arranged below the crankcase 2. The crankcase 2, the cylinder block 3, the cylinder head 4, and the oil pan 5 form an engine body.

シリンダブロック３に形成されたシリンダ８内には、ピストン６が配置される。ピストン６はシリンダ８内で上下に往復運動する。また、シリンダヘッド４、シリンダ８及びピストン６によって燃焼室７が画定され、混合気はこの燃焼室７内で燃焼せしめられる。シリンダヘッド４には、燃焼室７の頂面中央部に配置されて燃焼室７内の混合気に点火する点火プラグ９と、燃焼室７内に燃料を噴射する燃料噴射弁１０とが設けられる。 A piston 6 is arranged in the cylinder 8 formed in the cylinder block 3. The piston 6 reciprocates up and down in the cylinder 8. Further, the combustion chamber 7 is defined by the cylinder head 4, the cylinder 8 and the piston 6, and the air-fuel mixture is burned in the combustion chamber 7. The cylinder head 4 is provided with a spark plug 9 arranged in the center of the top surface of the combustion chamber 7 to ignite the air-fuel mixture in the combustion chamber 7, and a fuel injection valve 10 for injecting fuel into the combustion chamber 7. ..

また、シリンダヘッド４には、吸気ガスが流通する吸気ポート１１が形成されると共に、吸気ポート１１を開閉する吸気弁１２が設けられる。加えて、シリンダヘッド４には、排気ガスが流通する排気ポート１３が形成されると共に、排気ポート１３を開閉する排気弁１４が設けられる。 Further, the cylinder head 4 is provided with an intake port 11 through which intake gas flows, and an intake valve 12 for opening and closing the intake port 11. In addition, the cylinder head 4 is provided with an exhaust port 13 through which exhaust gas flows, and an exhaust valve 14 for opening and closing the exhaust port 13.

ピストン６は、コンロッド１６を介してクランクシャフト２０に連結される。コンロッド１６は、一方の端部においてピストンピン１７に連結されると共に、他方の端部においてクランクシャフト２０のクランクピン２１に連結される。コンロッド１６は、ピストン６の往復運動をクランクシャフト２０の回転運動に変換するようにピストンピン１７及びクランクピン２１に連結される。 The piston 6 is connected to the crankshaft 20 via a connecting rod 16. The connecting rod 16 is connected to the piston pin 17 at one end and to the crankpin 21 of the crankshaft 20 at the other end. The connecting rod 16 is connected to the piston pin 17 and the crankpin 21 so as to convert the reciprocating motion of the piston 6 into the rotational motion of the crankshaft 20.

なお、図１に示した内燃機関１の構成は一例であり、シリンダブロック３とクランクケース２とを有する機関本体を備えていれば、内燃機関１は図１に示した例とは異なる構成を有していてもよい。 The configuration of the internal combustion engine 1 shown in FIG. 1 is an example, and if an engine body having a cylinder block 3 and a crankcase 2 is provided, the internal combustion engine 1 has a configuration different from the example shown in FIG. You may have.

＜クランクシャフトの構成＞
次に、図２を参照して、クランクシャフト２０の構成について説明する。図２は、クランクシャフト２０の一部を概略的に示す斜視図である。 <Crankshaft configuration>
Next, the configuration of the crankshaft 20 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a perspective view schematically showing a part of the crankshaft 20.

上述したように、クランクシャフト２０は複数のクランクピン２１を備える。クランクシャフト２０に設けられるクランクピン２１の数は、内燃機関のシリンダ８の数に等しい。したがって、直列４気筒の内燃機関では、４つのクランクピン２１を備える。各クランクピン２１は、クランクシャフト２０の軸線（以下、「クランク軸線」ともいう）Ｘと平行であってクランク軸線Ｘからオフセットした軸線を有するように延びる。 As described above, the crankshaft 20 includes a plurality of crankpins 21. The number of crankpins 21 provided on the crankshaft 20 is equal to the number of cylinders 8 of the internal combustion engine. Therefore, an in-line 4-cylinder internal combustion engine includes four crankpins 21. Each crankpin 21 extends so as to have an axis that is parallel to the axis of the crankshaft 20 (hereinafter, also referred to as "crank axis") X and offset from the crank axis X.

本実施形態では、内燃機関１からの出力を伝達する出力シャフトが連結される側の内燃機関１の端部側から順に１番シリンダ、２番シリンダ、３番シリンダ、４番シリンダが配置される。図４には、第１クランクピン２１ａ及び第２クランクピン２１ｂの二つのクランクピン２１が示されており、第１クランクピン２１ａはコンロッド１６を介して１番シリンダのピストン６に連結され、第２クランクピン２１ｂはコンロッド１６を介して２番シリンダのピストン６に連結される。 In the present embodiment, the first cylinder, the second cylinder, the third cylinder, and the fourth cylinder are arranged in order from the end side of the internal combustion engine 1 on the side to which the output shaft transmitting the output from the internal combustion engine 1 is connected. .. FIG. 4 shows two crankpins 21 of the first crankpin 21a and the second crankpin 21b, and the first crankpin 21a is connected to the piston 6 of the first cylinder via the connecting rod 16 and is connected to the piston 6. The 2 crankpin 21b is connected to the piston 6 of the second cylinder via the connecting rod 16.

また、クランクシャフト２０は、シリンダブロック３及びクランクケース２に配置されたクランクベアリング３３（図３及び図４参照）に支持され、これらクランクベアリング３３内で回転する。具体的には、クランクシャフト２０に設けられたクランクジャーナル２２がこれらクランクベアリング３３内に回転可能に支持される。したがって、クランクシャフト２０は、クランクジャーナル２２の軸線回りで回転し、よってクランクジャーナル２２の軸線はクランク軸線Ｘを構成する。このため、クランクシャフト２０はクランク軸線Ｘ回りで回転可能に機関本体に支持される。 Further, the crankshaft 20 is supported by crank bearings 33 (see FIGS. 3 and 4) arranged in the cylinder block 3 and the crankcase 2, and rotates in these crank bearings 33. Specifically, the crank journal 22 provided on the crankshaft 20 is rotatably supported in these crank bearings 33. Therefore, the crankshaft 20 rotates around the axis of the crank journal 22, so that the axis of the crank journal 22 constitutes the crank axis X. Therefore, the crankshaft 20 is rotatably supported by the engine body around the crank axis X.

クランクジャーナル２２は、クランク軸線Ｘ方向においてクランクピン２１の両側に設けられる。このため、直列４気筒の内燃機関では、クランクシャフト２０には５つのクランクジャーナル２２が設けられる。本実施形態では、第１クランクピン２１ａの両側に第１クランクジャーナル２２ａと第２クランクジャーナル２２ｂが設けられ、第２クランクピン２１ｂの両側に第２クランクジャーナル２２ｂと第３クランクジャーナルとが設けられる。 The crank journal 22 is provided on both sides of the crankpin 21 in the X direction of the crank axis. Therefore, in an in-line 4-cylinder internal combustion engine, the crankshaft 20 is provided with five crank journals 22. In the present embodiment, the first crank journal 22a and the second crank journal 22b are provided on both sides of the first crankpin 21a, and the second crank journal 22b and the third crank journal are provided on both sides of the second crankpin 21b. ..

また、クランクシャフト２０は、隣り合うクランクピン２１とクランクジャーナル２２との間に設けられたクランクアーム２３と、クランク軸線Ｘを挟んでクランクアームとは反対側に延びるカウンタウェイト２４とを備える。クランクピン２１とクランクジャーナル２２とはクランクアーム２３によって連結される。 Further, the crankshaft 20 includes a crank arm 23 provided between the adjacent crank pins 21 and the crank journal 22, and a counter weight 24 extending to the opposite side of the crank arm with the crank axis X interposed therebetween. The crankpin 21 and the crank journal 22 are connected by a crank arm 23.

また、クランクシャフト２０の端部のうち、内燃機関１からの出力を伝達する出力シャフト（図示せず）が連結される側の端部（出力側端部）には、フランジ２５が設けられる。フランジ２５は、第１クランクジャーナル２２ａに隣接して配置されると共に、第１クランクジャーナル２２ａの外周面から径方向に延びる円盤状に形成される。フランジ２５には、クランク軸線Ｘ方向に延びる複数のボルト孔２６が、周方向において等間隔に形成される。 Further, among the end portions of the crankshaft 20, a flange 25 is provided at the end portion (output side end portion) on the side to which the output shaft (not shown) for transmitting the output from the internal combustion engine 1 is connected. The flange 25 is arranged adjacent to the first crank journal 22a and is formed in a disk shape extending radially from the outer peripheral surface of the first crank journal 22a. A plurality of bolt holes 26 extending in the crank axis X direction are formed in the flange 25 at equal intervals in the circumferential direction.

クランクシャフト２０は、さらにセンサプレート２８を備える。図２に示したように、センサプレート２８は、第１クランクジャーナル２２ａと第１クランクピン２１ａとの間のクランクアーム２３及びカウンタウェイト２４に結合される。センサプレート２８は、クランクアーム２３及びカウンタウェイト２４の外周面から径方向に伸びる円盤状に形成される。センサプレート２８の外周には、周方向において等間隔に配置された複数の歯が形成される。 The crankshaft 20 further comprises a sensor plate 28. As shown in FIG. 2, the sensor plate 28 is coupled to a crank arm 23 and a counterweight 24 between the first crank journal 22a and the first crankpin 21a. The sensor plate 28 is formed in a disk shape extending in the radial direction from the outer peripheral surfaces of the crank arm 23 and the counter weight 24. A plurality of teeth arranged at equal intervals in the circumferential direction are formed on the outer periphery of the sensor plate 28.

なお、センサプレート２８は、クランクシャフト２０の回転角度を検出するのに用いられる。具体的には、シリンダブロック３に、センサプレート２８の外周面と対面するようにクランク角センサ３１が配置される。クランク角センサ３１は、センサプレート２８の歯がクランク角センサ３１の前を通過する毎に出力パルスを発生するように構成され、クランク角センサ３１に接続された電子制御ユニット（ＥＣＵ）等においてこの出力パルスに基づいてクランクシャフト２０の回転角度が算出される。 The sensor plate 28 is used to detect the rotation angle of the crankshaft 20. Specifically, the crank angle sensor 31 is arranged on the cylinder block 3 so as to face the outer peripheral surface of the sensor plate 28. The crank angle sensor 31 is configured to generate an output pulse each time the teeth of the sensor plate 28 pass in front of the crank angle sensor 31, and in an electronic control unit (ECU) or the like connected to the crank angle sensor 31. The rotation angle of the crankshaft 20 is calculated based on the output pulse.

＜クランクシャフトの端部近傍の構成＞
次に、図３及び図４を参照して、クランクシャフト２０の出力側端部近傍における内燃機関１の構成について説明する。図３は、クランクシャフト２０の出力側端部近傍における内燃機関１の断面図であり、図４は、図３の上方部分を拡大して示した断面図である。図３及び図４は、いずれもクランク軸線Ｘ及びシリンダ８の軸線に沿った断面における断面図である。 <Structure near the end of the crankshaft>
Next, the configuration of the internal combustion engine 1 in the vicinity of the output side end portion of the crankshaft 20 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a cross-sectional view of the internal combustion engine 1 in the vicinity of the output side end portion of the crankshaft 20, and FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing the upper portion of FIG. 3 and 4 are cross-sectional views taken along the axis of the crank axis X and the axis of the cylinder 8.

図３及び図４に示したように、シリンダブロック３は出力側端部近傍において半円状のブロック開口３２を備えると共に、このブロック開口３２にはクランクベアリング３３が配置される。同様に、クランクケース２は出力側端部近傍において半円状のケース開口３４を備えると共に、このケース開口３４にもクランクベアリング３３が配置される。クランクベアリング３３は、その断面が半円弧状のベアリングであり、滑り軸受として作用する。これらクランクベアリング３３内に第１クランクジャーナル２２ａが回転可能に支持される。また、ブロック開口３２には、クランクベアリング３３にオイルを供給するオイル溝３５が設けられる。なお、本実施形態では、クランクベアリング３３は、シリンダブロック３及びクランクケース２に配置されているが、シリンダブロック３とシリンダブロック３に固定されたクランクキャップとに配置されてもよい。 As shown in FIGS. 3 and 4, the cylinder block 3 is provided with a semicircular block opening 32 in the vicinity of the output side end portion, and a crank bearing 33 is arranged in the block opening 32. Similarly, the crankcase 2 is provided with a semicircular case opening 34 in the vicinity of the output side end, and the crank bearing 33 is also arranged in this case opening 34. The crank bearing 33 is a bearing having a semicircular cross section and acts as a slide bearing. The first crank journal 22a is rotatably supported in these crank bearings 33. Further, the block opening 32 is provided with an oil groove 35 for supplying oil to the crank bearing 33. In the present embodiment, the crank bearing 33 is arranged in the cylinder block 3 and the crankcase 2, but may be arranged in the cylinder block 3 and the crank cap fixed to the cylinder block 3.

シリンダブロック３の出力側端部には、フライホイール４０が取り付けられる。フライホイール４０は、フライホイール４０に設けられた開口４１を通して、クランクシャフト２０のフランジ２５に設けられたボルト孔２６にフライホイールボルト４２を締結することにより、クランクシャフト２０に固定される。フライホイール４０は、クラッチ機構やトランスミッション（いずれも図示せず）等を介して、内燃機関１からの出力を伝達する出力シャフトに連結され、この出力シャフトは内燃機関１を搭載した車両の車輪や電動発電機の入出力シャフトに連結される。したがって、クランクシャフト２０の出力側端部は、フライホイール４０やクラッチ機構等を介して、出力シャフトに連結される。 A flywheel 40 is attached to the output side end of the cylinder block 3. The flywheel 40 is fixed to the crankshaft 20 by fastening the flywheel bolt 42 to the bolt hole 26 provided in the flange 25 of the crankshaft 20 through the opening 41 provided in the flywheel 40. The flywheel 40 is connected to an output shaft that transmits the output from the internal combustion engine 1 via a clutch mechanism, a transmission (neither of which is shown), or the like, and the output shaft is a wheel of a vehicle equipped with the internal combustion engine 1. It is connected to the input / output shaft of the electric generator. Therefore, the output side end portion of the crankshaft 20 is connected to the output shaft via the flywheel 40, the clutch mechanism, and the like.

また、クランクシャフト２０の出力側端部近傍には、ワンウェイクラッチ組立体５０が設けられる。以下では、図３及び図４に加えて、図５及び図６を参照してワンウェイクラッチ組立体５０について説明する。 Further, a one-way clutch assembly 50 is provided in the vicinity of the output side end portion of the crankshaft 20. In the following, the one-way clutch assembly 50 will be described with reference to FIGS. 5 and 6 in addition to FIGS. 3 and 4.

図５は、ワンウェイクラッチ組立体５０の半体を概略的に示す斜視図である。図５において、ハウジング５２は破線で示されている。また、図６は、図４のラインＶＩ－ＶＩに沿って見た、ワンウェイクラッチ組立体５０の断面図である。図４～図６に示したように、ワンウェイクラッチ組立体５０は、保持プレート５１と、ハウジング５２と、外側レース５３と、環状プレート５４とを備える。 FIG. 5 is a perspective view schematically showing a half body of the one-way clutch assembly 50. In FIG. 5, the housing 52 is shown by a dashed line. Further, FIG. 6 is a cross-sectional view of the one-way clutch assembly 50 as seen along the line VI-VI of FIG. As shown in FIGS. 4 to 6, the one-way clutch assembly 50 includes a holding plate 51, a housing 52, an outer race 53, and an annular plate 54.

保持プレート５１は、クランクシャフト２０の周方向に延びるＬ字状断面を有する部材である。保持プレート５１のＬ字状断面のうちクランク軸線Ｘ方向に延びる内側レース５１ａは、その外周に周方向に並んで配置された複数の歯５１ｂを備える（図６参照）。各歯は、周方向の一方側において円周面に対して垂直に近い角度で延びる急斜面を有し、周方向の他方側において円周方向に対して小さい角度で延びる緩斜面を有するように構成される。 The holding plate 51 is a member having an L-shaped cross section extending in the circumferential direction of the crankshaft 20. The inner race 51a extending in the crank axis X direction in the L-shaped cross section of the holding plate 51 includes a plurality of teeth 51b arranged side by side in the circumferential direction on the outer periphery thereof (see FIG. 6). Each tooth is configured to have a steep slope extending at an angle close to perpendicular to the circumferential surface on one side in the circumferential direction and a gentle slope extending at a small angle to the circumferential direction on the other side in the circumferential direction. Will be done.

保持プレート５１のＬ字状断面のうち径方向に延びる径方向部分５１ｃはシリンダブロック３の側面及びクランクケース２の側面に対面するように配置される。径方向部分５１ｃには複数の開口５１ｄ（図５参照）が設けられており、これら開口５１ｄを通してプレート固定ボルト４６をシリンダブロック３及びクランクケース２に締結することにより、保持プレート５１がシリンダブロック３及びクランクケース２に固定される。したがって、保持プレート５１の内側レース５１ａは機関本体に取り付けられる。 The radial portion 51c extending in the radial direction in the L-shaped cross section of the holding plate 51 is arranged so as to face the side surface of the cylinder block 3 and the side surface of the crankcase 2. The radial portion 51c is provided with a plurality of openings 51d (see FIG. 5), and by fastening the plate fixing bolt 46 to the cylinder block 3 and the crankcase 2 through these openings 51d, the holding plate 51 becomes the cylinder block 3 And fixed to the crankcase 2. Therefore, the inner race 51a of the holding plate 51 is attached to the engine body.

ハウジング５２は、環状プレート部分５２ａと環状プレート部分５２ａの外周に固定されたリング状部分５２ｂとを備える。環状プレート部分５２ａは、クランクシャフト２０のフランジ２５とフライホイール４０との間に配置され、径方向内側に配置された複数の内側貫通孔５２ｃと径方向外側に配置された複数の外側貫通孔５２ｄとを備える。リング状部分５２ｂは、保持プレート５１の内側レース５１ａの径方向外側において周方向に延びる。 The housing 52 includes an annular plate portion 52a and a ring-shaped portion 52b fixed to the outer periphery of the annular plate portion 52a. The annular plate portion 52a is arranged between the flange 25 of the crankshaft 20 and the flywheel 40, and has a plurality of inner through holes 52c arranged radially inside and a plurality of outer through holes 52d arranged radially outside. And. The ring-shaped portion 52b extends circumferentially on the radial outer side of the inner race 51a of the holding plate 51.

内側貫通孔５２ｃにはフライホイールボルト４２が挿入され、フライホイールボルト４２を締め付けることによってハウジング５２がフランジ２５とフライホイール４０との間に固定される。したがって、ハウジング５２は、クランクシャフト２０と共に回転する。 A flywheel bolt 42 is inserted into the inner through hole 52c, and the housing 52 is fixed between the flange 25 and the flywheel 40 by tightening the flywheel bolt 42. Therefore, the housing 52 rotates together with the crankshaft 20.

外側レース５３は、保持プレート５１の内側レース５１ａとハウジング５２のリング状部分５２ｂとの間に配置される。したがって、外側レース５３は、内側レース５１ａの径方向外側であってリング状部分５２ｂの径方向内側において、クランク軸線Ｘの周方向に環状に延びるように配置される。外側レース５３に対してハウジング５２の環状プレート部分５２ａ側とは反対側の側面上には、環状プレート５４が配置される。 The outer race 53 is arranged between the inner race 51a of the holding plate 51 and the ring-shaped portion 52b of the housing 52. Therefore, the outer race 53 is arranged so as to extend in an annular direction in the circumferential direction of the crank axis X on the radial outer side of the inner race 51a and the radial inner side of the ring-shaped portion 52b. The annular plate 54 is arranged on the side surface of the housing 52 opposite to the annular plate portion 52a side with respect to the outer race 53.

外側レース５３は、リベット等の固定具５５によってハウジング５２に固定される。固定具５５は、ハウジング５２の環状プレート部分５２ａに設けられた外側貫通孔５２ｄを通って外側レース５３に固定される。したがって、外側レース５３は、ハウジング５２を介してクランクシャフト２０に取り付けられ、クランクシャフト２０と共に回転する。 The outer race 53 is fixed to the housing 52 by a fixture 55 such as a rivet. The fixture 55 is fixed to the outer race 53 through the outer through hole 52d provided in the annular plate portion 52a of the housing 52. Therefore, the outer race 53 is attached to the crankshaft 20 via the housing 52 and rotates with the crankshaft 20.

図５及び図６に示したように、外側レース５３内には、その内周側に、周方向に等間隔に複数の凹部５３ａが設けられる。この凹部５３ａ内には、ポール５６と、スプリング５７とが設けられる。 As shown in FIGS. 5 and 6, a plurality of recesses 53a are provided in the outer race 53 on the inner peripheral side thereof at equal intervals in the circumferential direction. A pole 56 and a spring 57 are provided in the recess 53a.

ポール５６は、その一方の端部近傍の回転軸線５６ａを中心に揺動可能に凹部５３ａ内に配置される。ポール５６が凹部内５３ａ内で揺動することにより、ポール５６は凹部５３ａ内にその全体がほぼ完全に収容されたり、ポール５６の一部が凹部５３ａから径方向内側に突出したりすることができる。また、スプリング５７は、ポール５６の一部が凹部５３ａから径方向内側に突出するようにポール５６を付勢する。 The pole 56 is swingably arranged in the recess 53a about the rotation axis 56a near one end thereof. By swinging the pole 56 in the recess 53a, the pole 56 can be accommodated almost completely in the recess 53a, or a part of the pole 56 can project radially inward from the recess 53a. .. Further, the spring 57 urges the pole 56 so that a part of the pole 56 projects radially inward from the recess 53a.

ここで、ワンウェイクラッチ組立体５０のワンウェイクラッチは、内側レース５１ａと、外側レース５３と、ポール５６と、スプリング５７とによって構成される。ワンウェイクラッチ組立体５０のワンウェイクラッチは、内側レース５１ａに対して外側レース５３が図６に矢印Ｒで示した方向に回転することを許可する。したがって、ワンウェイクラッチは、内側レース５１ａが取り付けられた機関本体に対して、外側レース５３が取り付けられたクランクシャフト２０が一方向に回転することを許可する。これは、外側レース５３が矢印Ｒで示した方向に回転すると、ポール５６が内側レース５１ａの複数の歯５１ｂのうち緩斜面に沿って移動して凹部５３ａ内に押し戻されるためである。 Here, the one-way clutch of the one-way clutch assembly 50 is composed of an inner race 51a, an outer race 53, a pole 56, and a spring 57. The one-way clutch of the one-way clutch assembly 50 allows the outer race 53 to rotate in the direction indicated by the arrow R in FIG. 6 with respect to the inner race 51a. Therefore, the one-way clutch allows the crankshaft 20 to which the outer race 53 is attached to rotate in one direction with respect to the engine body to which the inner race 51a is attached. This is because when the outer race 53 rotates in the direction indicated by the arrow R, the pole 56 moves along the gentle slope among the plurality of teeth 51b of the inner race 51a and is pushed back into the recess 53a.

加えて、クランクシャフト２０の回転速度が速くなって外側レース５３の回転速度が速くなると、ポール５６は遠心力によりスプリング５７の付勢力にこうして凹部５３ａ内に押し込まれる。したがって、ポール５６と内側レース５１ａの歯５１ｂとが接触することによるフリクションが低減される。 In addition, when the rotational speed of the crankshaft 20 increases and the rotational speed of the outer race 53 increases, the pole 56 is thus pushed into the recess 53a by the urging force of the spring 57 by centrifugal force. Therefore, the friction caused by the contact between the pole 56 and the teeth 51b of the inner race 51a is reduced.

一方、ワンウェイクラッチ組立体５０のワンウェイクラッチは、内側レース５１ａに対して外側レース５３が図６に矢印Ｒで示した方向とは反対方向に回転することを禁止する。したがって、ワンウェイクラッチは、内側レース５１ａが取り付けられた機関本体に対して、外側レース５３が取り付けられたクランクシャフト２０が上記一方向とは逆方向に回転することを禁止する。これは、外側レース５３が矢印Ｒで示した方向に回転すると、ポール５６が内側レース５１ａの複数の歯５１ｂのうち急斜面に当接することによりその進行が妨げられるためである。 On the other hand, the one-way clutch of the one-way clutch assembly 50 prohibits the outer race 53 from rotating in the direction opposite to the direction indicated by the arrow R in FIG. 6 with respect to the inner race 51a. Therefore, the one-way clutch prohibits the crankshaft 20 to which the outer race 53 is attached from rotating in the direction opposite to the one direction described above with respect to the engine body to which the inner race 51a is attached. This is because when the outer race 53 rotates in the direction indicated by the arrow R, the pole 56 comes into contact with the steep slope of the plurality of teeth 51b of the inner race 51a, and its progress is hindered.

以上より、ワンウェイクラッチ組立体５０のワンウェイクラッチは、機関本体に対してクランクシャフト２０が一方向のみに回転するように内側レース５１ａと外側レース５３との相対回転を規制するように構成される。なお、ワンウェイクラッチ組立体５０は、機関本体に対してクランクシャフト２０が一方向のみに回転するように内側レース５１ａと外側レース５３との相対回転を規制するように構成されていれば、上述した構成とは異なる構成であってもよい。したがって、例えば、外側レースが機関本体に固定され、内側レースがクランクシャフトに配置されるように構成されてもよい。また、ワンウェイクラッチは上述したポールを用いる形式のものではなく、他の形式のものであってもよい。 From the above, the one-way clutch of the one-way clutch assembly 50 is configured to regulate the relative rotation between the inner race 51a and the outer race 53 so that the crankshaft 20 rotates in only one direction with respect to the engine body. If the one-way clutch assembly 50 is configured to regulate the relative rotation between the inner race 51a and the outer race 53 so that the crankshaft 20 rotates in only one direction with respect to the engine body, it will be described above. The configuration may be different from the configuration. Thus, for example, the outer race may be configured to be fixed to the engine body and the inner race to be located on the crankshaft. Further, the one-way clutch is not of the type using the pole described above, but may be of another type.

他の形式のワンウェイクラッチとしては、例えば、スプラグを用いた形式のものが挙げられる。図７は、スプラグ式のワンウェイクラッチの、図６と同様な断面図である。図７に示したように、スプラグ式のワンウェイクラッチは、内側レース５１’と外側レース５３’との間に周方向に等間隔で設けられたスプラグ５８を備える。これらスプラグ５８は、第１リング５９ａと第２リング５９ｂとにより互いに連結されている。 Examples of other types of one-way clutches include those using a sprag. FIG. 7 is a cross-sectional view of a sprag type one-way clutch similar to that in FIG. As shown in FIG. 7, the sprag type one-way clutch includes sprags 58 provided at equal intervals in the circumferential direction between the inner race 51'and the outer race 53'. These sprags 58 are connected to each other by a first ring 59a and a second ring 59b.

このように構成されたスプラグ式のワンウェイクラッチでは、内側レース５１’に対して外側レース５３’が相対的に一方向に回転しようとするときには、スプラグ５８が立つように回動する。これにより、スプラグ５８が両レース５１’、５３’に接触して５１’、５３’の相対的な回転が禁止される。一方、内側レース５１’に対して外側レース５３’が相対的に逆方向に回転しようとするときには、スプラグ５８が倒れるように回動する。これにより、スプラグ５８は両レース５１’、５３’に接触せず、よって両レース５１’、５３’の相対的な回転を許可される。 In the sprag type one-way clutch configured as described above, when the outer race 53'is about to rotate in one direction relative to the inner race 51', the sprag 58 rotates so as to stand. As a result, the sprag 58 comes into contact with both races 51'and 53', and the relative rotation of 51'and 53'is prohibited. On the other hand, when the outer race 53'is about to rotate in the opposite direction to the inner race 51', the sprag 58 rotates so as to fall. As a result, the sprag 58 does not come into contact with both races 51'and 53', and thus allows relative rotation of both races 51'and 53'.

また、図３及び図４に示したように、ワンウェイクラッチ組立体５０のハウジング５２のリング状部分５２ｂの外周面と、シリンダブロック３の環状突出部３ａの内周面との間には、オイルシール６０が設けられる。本実施形態では、オイルシール６０は、環状突出部３ａの内周面に固定されるが、オイルシール６０はリング状部分５２ｂの外周面に固定されてもよい。 Further, as shown in FIGS. 3 and 4, there is oil between the outer peripheral surface of the ring-shaped portion 52b of the housing 52 of the one-way clutch assembly 50 and the inner peripheral surface of the annular protrusion 3a of the cylinder block 3. A seal 60 is provided. In the present embodiment, the oil seal 60 is fixed to the inner peripheral surface of the annular protrusion 3a, but the oil seal 60 may be fixed to the outer peripheral surface of the ring-shaped portion 52b.

オイルシール６０は、クランクシャフト２０の回転中にシリンダブロック３とワンウェイクラッチ組立体５０のハウジング５２との間からオイルが漏出しないようにシールを行う。したがって、オイルシール６０は、クランクシャフト２０のフランジ２５が設けられた側の端部と機関本体との間からオイルが漏出しないようにシールを行っているといえる。 The oil seal 60 seals so that oil does not leak from between the cylinder block 3 and the housing 52 of the one-way clutch assembly 50 during the rotation of the crankshaft 20. Therefore, it can be said that the oil seal 60 seals the crankshaft 20 so that oil does not leak from between the end portion of the crankshaft 20 on the side where the flange 25 is provided and the engine body.

図３及び図４からわかるように、ワンウェイクラッチ組立体５０のワンウェイクラッチはクランクシャフト２０のフランジ２５の径方向外側に配置される。加えて、オイルシール６０はワンウェイクラッチの径方向外側に配置される。さらに、クランクシャフト２０のフランジ２５と、ワンウェイクラッチ組立体５０のワンウェイクラッチと、オイルシール６０とは、クランク軸線Ｘに対して垂直な同一平面上に配置される。 As can be seen from FIGS. 3 and 4, the one-way clutch of the one-way clutch assembly 50 is arranged radially outside the flange 25 of the crankshaft 20. In addition, the oil seal 60 is arranged radially outside the one-way clutch. Further, the flange 25 of the crankshaft 20, the one-way clutch of the one-way clutch assembly 50, and the oil seal 60 are arranged on the same plane perpendicular to the crank axis X.

＜作用・効果＞
本実施形態では、ワンウェイクラッチ組立体５０のワンウェイクラッチがクランクシャフト２０のフランジ２５の外周面回りのスペースに配置される。クランクシャフト２０のフランジ２５は、フライホイール４０等を介して出力シャフトをクランクシャフト２０に取り付けるのに必ず必要となる。ワンウェイクラッチをこのように必ず必要となる構成要素の外周に配置することにより、ワンウェイクラッチを配置するための領域をクランクシャフト２０上に別途設けるべくクランクシャフト２０の軸線Ｘ方向の長さを長くする必要がなくなる。このため、内燃機関１をコンパクトにすることができる。 <Action / effect>
In the present embodiment, the one-way clutch of the one-way clutch assembly 50 is arranged in the space around the outer peripheral surface of the flange 25 of the crankshaft 20. The flange 25 of the crankshaft 20 is indispensable for attaching the output shaft to the crankshaft 20 via the flywheel 40 or the like. By arranging the one-way clutch on the outer periphery of the necessary components in this way, the length of the crankshaft 20 in the axis X direction is lengthened so that a region for arranging the one-way clutch is separately provided on the crankshaft 20. No need. Therefore, the internal combustion engine 1 can be made compact.

また、一般にクランク角センサ用のセンサプレートは、クランクシャフト２０のフランジ２５近傍に設けられる。しかしながら、上述したように、本実施形態では、フランジ２５近傍には、ンウェイクラッチが設けられることから、センサプレートを設置するスペースがない。 Further, generally, the sensor plate for the crank angle sensor is provided in the vicinity of the flange 25 of the crankshaft 20. However, as described above, in the present embodiment, since the tunnel clutch is provided in the vicinity of the flange 25, there is no space for installing the sensor plate.

また、センサプレートを、クランクシャフト２０の出力側端部とは反対側の端部に設けることも考えられる。しかしながら、クランクシャフト２０には燃焼室７内での混合気の燃焼に伴って大きな力が作用することから、内燃機関１の運転中にはクランクシャフト２０には捩れが生じることがある。このようにクランクシャフト２０に捩れが生じると、センサプレートの回転角度とクランクシャフト２０の出力側端部における回転角度とに誤差が生じ、よってクランクシャフト２０の出力側端部における回転角度を正確に検出することができない。 It is also conceivable to provide the sensor plate at the end of the crankshaft 20 opposite to the output side end. However, since a large force acts on the crankshaft 20 as the air-fuel mixture burns in the combustion chamber 7, the crankshaft 20 may be twisted during the operation of the internal combustion engine 1. When the crankshaft 20 is twisted in this way, an error occurs between the rotation angle of the sensor plate and the rotation angle at the output side end of the crankshaft 20, so that the rotation angle at the output side end of the crankshaft 20 is accurate. Cannot be detected.

これに対して、本実施形態では、センサプレート２８は、シリンダブロック３及びクランクケース２の内側に配置される。特に、本実施形態では、センサプレート２８は、クランクシャフト２０の出力側端部に最も近接したクランクアーム２３及びカウンタウェイト２４に固定される。特に、図２に示した例では、センサプレート２８は、出力側端部に最も近接したクランクアーム２３及びカウンタウェイト２４の出力側端部側に配置される。したがって、クランクシャフト２０の出力側端部から比較的近い位置にセンサプレート２８が配置され、よってクランクシャフト２０の出力端部における回転角度を比較的正確に検出することができる。 On the other hand, in the present embodiment, the sensor plate 28 is arranged inside the cylinder block 3 and the crankcase 2. In particular, in this embodiment, the sensor plate 28 is fixed to the crank arm 23 and the counter weight 24 that are closest to the output side end of the crankshaft 20. In particular, in the example shown in FIG. 2, the sensor plate 28 is arranged on the output side end side of the crank arm 23 and the counterweight 24 closest to the output side end portion. Therefore, the sensor plate 28 is arranged at a position relatively close to the output side end portion of the crankshaft 20, so that the rotation angle at the output end portion of the crankshaft 20 can be detected relatively accurately.

１ 内燃機関
２ クランクケース
３ シリンダブロック
４ シリンダヘッド
２０ クランクシャフト
２３ クランクアーム
２４ カウンタウェイト
２５ フランジ
２８ センサプレート
５０ ワンウェイクラッチ組立体
５１ 保持プレート
５２ ハウジング
５３ 外側レース
５４ 環状プレート
６０ オイルシール 1 Internal combustion engine 2 Crankcase 3 Cylinder block 4 Cylinder head 20 Crankshaft 23 Crankarm 24 Counterweight 25 Flange 28 Sensor plate 50 One-way clutch assembly 51 Holding plate 52 Housing 53 Outer race 54 Circular plate 60 Oil seal

Claims (1)

シリンダブロックと該シリンダブロックに固定されたクランクケースとを有する機関本体を備える内燃機関であって、
前記機関本体に回転可能に支持されると共に当該内燃機関からの出力を伝達する出力シャフトに連結されるフランジを有するクランクシャフトと、
前記機関本体及びクランクシャフトのうちの一方に取り付けられた第１レースと、前記機関本体及び前記クランクシャフトのうちの他方に取り付けられた第２レースとを備え、前記機関本体に対してクランクシャフトが一方向にのみ回転するように前記第１レースと前記第２レースとの相対回転を規制するワンウェイクラッチと、
前記クランクシャフトの前記フランジが設けられた側の端部と前記機関本体との間からオイルが漏出しないようにシールするオイルシールと、を備え、
前記クランクシャフトのフランジ、前記ワンウェイクラッチ及び前記オイルシールは、前記クランクシャフトの軸線に対して垂直な同一平面上に配置され、
前記クランクシャフトはその外周に複数の歯を有するセンサプレートを備え、該センサプレートは前記クランクシャフトの前記フランジが設けられた端部側であって前記機関本体内に配置される、内燃機関。 An internal combustion engine including an engine body having a cylinder block and a crankcase fixed to the cylinder block.
A crankshaft having a flange that is rotatably supported by the engine body and connected to an output shaft that transmits the output from the internal combustion engine.
A first race attached to one of the engine body and the crankshaft and a second race attached to the other of the engine body and the crankshaft are provided, and the crankshaft is attached to the engine body. A one-way clutch that regulates the relative rotation between the first race and the second race so that it rotates only in one direction,
It is provided with an oil seal that seals oil from leaking from between the end portion of the crankshaft on the side where the flange is provided and the engine body.
The crankshaft flange, the one-way clutch and the oil seal are arranged in the same plane perpendicular to the axis of the crankshaft.
The crankshaft comprises a sensor plate having a plurality of teeth on the outer periphery thereof, and the sensor plate is an internal combustion engine arranged in the engine body on the end side of the crankshaft provided with the flange.
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