(57)【要約】【課題】軸受から騒音が発生するのを防止しつつ、フレッティング磨耗を抑制できる軸受装置及び該軸受装置を備えたエンジンを提供する。【解決手段】内輪４６ａと外輪４６ｂとの間に多数の転動体４６ｃを介在させた軸受４６と、該軸受４６の内輪４６ａに嵌合する回転軸（クランク軸）２３と、上記軸受４６の外輪４６ｂに嵌合するケース部材（ユニットケース）４３，４４とを備えた軸受装置であって、上記クランク軸２３の内輪嵌合部Ａに潤滑油を供給する給油機構（潤滑油供給装置）６０を備える。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と外輪との間に多数の転動体を介在させた軸受と、該軸受の内輪に嵌合する回転軸と、上記外輪に嵌合するケース部材とを備えた軸受装置であって、
上記内輪と上記回転軸との内輪嵌合部又は上記外輪と上記ケース部材との外輪嵌合部の少なくとも一方に潤滑油を供給する給油機構を備えたことを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
請求項１に記載の軸受装置において、上記給油機構は、給油ポンプと、上記回転軸又はケース部材に形成され、上記給油ポンプと上記内輪嵌合部又は上記外輪嵌合部とを連通する給油通路とを備えていることを特徴とする軸受装置。
【請求項３】
請求項２に記載の軸受装置において、上記給油通路は、上記回転軸の上記内輪嵌合部を構成する部分又は上記ケース部材の上記外輪嵌合部を構成する部分に形成された環状溝を含むことを特徴とする軸受装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れかに記載の軸受装置を備えたエンジンであって、上記回転軸，ケース部材がそれぞれクランク軸，クランクケースであり、上記給油機構は、潤滑油を上記内輪と上記クランク軸との内輪嵌合部に供給するように構成されていることを特徴とするエンジン。
【請求項５】
請求項４に記載のエンジンにおいて、該エンジンは単気筒エンジンであり、上記クランク軸のコンロッド連結部を挟んだ軸方向両側部が左軸受，右軸受を介して上記クランクケースにより支持され、該クランクケースは、上記左軸受，右軸受間部分にて左ケース，右ケースに分割されており、上記給油機構は、潤滑油を、上記クランク軸の上記左，右軸受の何れか一方の内輪嵌合部に供給するように構成されていることを特徴とするエンジン。
【請求項６】
請求項５に記載のエンジンにおいて、上記クランク軸と上記左軸受との嵌合度と上記クランク軸と右軸受との嵌合度とは異なる値を有し、上記給油機構は、潤滑油を上記嵌合度の緩い側の内輪嵌合部に供給するように構成されていることを特徴とするエンジン。
【請求項７】
請求項１ないし３の何れかに記載の軸受装置を備えたエンジンであって、上記回転軸，ケース部材がそれぞれ変速軸，変速機ケースであり、上記給油機構は、潤滑油を上記内輪と上記変速軸との内輪嵌合部に供給するように構成されていることを特徴とするエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受の内輪に嵌合する回転軸と、該軸受の外輪に嵌合するケース部材とを備えた軸受装置及び該軸受装置を備えたエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、単気筒エンジンでは、クランクケースを気筒軸線を中心にクランク軸方向に左，右に分割し、該左，右のケース部により軸受を介在させてクランク軸を支持する場合がある。
【０００３】
この種の軸受は、内輪と外輪との間に多数のボール，ローラ等の転動体を介在させた構造のものが一般的である。そして軸受の外輪に左，右のケース部を嵌合させるとともに、左，右の内輪にクランク軸のクランクジャーナル部を嵌合させ、該軸受の転動体に潤滑油を供給する構造が採用されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３１３９２１９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記クランク軸を軸受を介して左，右のケース部により支持する構造とした場合には、クランク軸のクランクジャーナル部にフレッティング磨耗（叩かれ磨耗）が生じ易く、該磨耗の進行によっては異音が発生するという問題がある。
【０００５】
このようなフレッティング磨耗が生じるのは、以下の理由によるものと考えられる。クランクケースを左，右ケース部に分割する構造の場合、左，右ケース部の左，右軸受嵌合部の精度には限度があり、そのため軸芯が極僅かにずれる。この場合に、左，右軸受を左，右ケース部及びクランク軸に高い嵌合度で圧入すると、軸受からきしみ等による騒音が発生し易い。このような騒音の発生を回避するために、何れか一方の軸受の嵌合度を小さくすることにより、上記軸芯のずれを吸収するようにしている。具体的には、左，右の軸受の一方をクランク軸に締り嵌めで強固に圧入し、他方の軸受を一方の軸受より嵌合度の小さい止まり嵌め又は中間嵌めで支持するようにしている。
【０００６】
このように止まり嵌め又は中間嵌めとされた軸受の内輪とクランク軸との間には、その寸法公差上、極僅かな隙間が生じる場合があり、この隙間がフレッティング磨耗の原因となるものと考えられる。
【０００７】
本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたもので、軸受から騒音が発生するのを防止しつつ、フレッティング磨耗を抑制できる軸受装置及び該軸受装置を備えたエンジンを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、内輪と外輪との間に多数の転動体を介在させた軸受と、該軸受の内輪に嵌合する回転軸と、上記軸受の外輪に嵌合するケース部材とを備えた軸受装置であって、上記内輪と上記回転軸との内輪嵌合部又は上記外輪と上記ケース部材との外輪嵌合部の少なくとも一方に潤滑油を供給する給油機構を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかる軸受装置によれば、回転軸の内輪嵌合部又はケース部材の外輪嵌合部の少なくとも一方に潤滑油を供給するようにしたので、潤滑油が内輪又は外輪嵌合部の僅かな隙間に進入してダンピング機能を発揮することとなり、回転軸への軸直角方向力により回転軸にフレッティング磨耗が生じるのを抑制できる。その結果、軸受の回転軸又はケース部材との嵌合度を小さくすることができ、軸受から騒音が発生するのを防止できるとともに、組み付けを容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１ないし図９は、本発明の一実施形態による軸受装置及び該軸受装置を備えたエンジンを説明するための図である。本実施形態では、自動二輪車に搭載されたエンジンの軸受装置を例に説明する。なお、本実施形態の説明の中で前後，左右という場合は、シートに着座した状態で見た場合の前後，左右を意味する。
【００１２】
図において、１はオフロードタイプの自動二輪車を示している。該自動二輪車１は、車体フレーム２と、該車体フレーム２の前端部に配置されたヘッドパイプ３により左右操向可能に支持されたフロントフォーク４と、上記車体フレーム２の後端部により上下揺動可能に支持されたリヤアーム５とを有する。
【００１３】
上記フロントフォーク４の下端部には前輪６が軸支され，上端部には操向ハンドル７が固定されている。上記リヤアーム５の後端部には後輪８が軸支され、該リヤアーム５と上記車体フレーム２との間にはリヤクッション９が介設されている。また上記車体フレーム２上には燃料タンク１０，鞍乗型のシート１１が搭載されている。
【００１４】
上記車体フレーム２は、ダウンチューブ２ａとアッパチューブ２ｂとからなるクレードル形のメインフレーム２ｃと、該メインフレーム２ｃの後端部から後斜め上向きに延びるシートレール２ｄとを有する。
【００１５】
上記メインフレーム２ｃのクレードル内にはエンジン１５が搭載され、該エンジン１５はメインフレーム２ｃにより懸架支持されている。
【００１６】
上記エンジン１５は、水冷式４サイクル単気筒エンジンであり、クランクケース（ケース部材）１６の上合面にシリンダブロック１７，シリンダヘッド１８，ヘッドカバー１９を順次積層し、これらを複数本のボルト２０により結合した構造を有する。
【００１７】
上記クランクケース１６の後側には変速機ケース（ケース部材）２２が一体に形成されており、該クランクケース１６の底部にはオイル溜め部１６ａが形成されている。
【００１８】
上記クランクケース１６内には、クランク軸（回転軸）２３が車幅方向に向けて収容されている。該クランク軸２３の左，右のクランクアーム２３ａ，２３ａにはクランクピン２５が装着されている。該クランクピン２５には、コンロッド２４の大端部２４ａが軸受２８を介在させて連結されており、該コンロッド２４の小端部２４ｂは、上記シリンダブロック１７のシリンダボア内に摺動自在に挿入配置されたピストン（不図示）に連結されている。
【００１９】
上記シリンダヘッド１８とヘッドカバー１９とで形成されたカム室２６内には吸気，排気カム軸２７，２７がクランク軸２３と平行に配置され、該吸気，排気カム軸２７により吸気，排気弁（不図示）が開閉駆動される。
【００２０】
上記変速機ケース２２内には変速装置３０が収容されている。この変速装置３０は、入力ギヤ群３１が装着されたメイン軸（変速軸）３２と、該入力ギヤ群３１に噛合する出力ギヤ群３３が装着されたドライブ軸（変速軸）３４と、上記メイン軸３２の右端部に装着されたクラッチ機構３５とを有する。上記メイン軸３２，ドライブ軸３４はクランク軸２３と平行に配置されている。
【００２１】
上記ドライブ軸３４の左端部３４ｃは、変速機ケース２２から外方に突出しており、該左端部３４ｃに装着された駆動スプロケット３６がチェーン３７を介して上記後輪８の後輪スプロケット３８に連結されている。
【００２２】
上記クラッチ機構３５は、上記メイン軸３２に回転自在に装着されたアウタドラム３５ａと、該メイン軸３２にスプライン結合されたインナドラム３５ｂとの間に複数のクラッチ板３５ｃを介在させた構造を有する。上記メイン軸３２には、上記アウタドラム３５ａに固定された減速大ギヤ４０が回転自在に装着されており、該減速大ギヤ４０には、上記クランク軸２３にキー嵌合された減速小ギヤ２９が噛合している。
【００２３】
上記クラッチ機構３５は、メイン軸３２の軸芯に挿入されたブッシュロッド３９を進退操作することにより、クランク軸２３からメイン軸３２へのエンジン動力の伝達を接続又は遮断する。
【００２４】
上記エンジン１５は、クランクケース１６のオイル溜め部１６ａ内の潤滑油を各被潤滑部に供給する潤滑油供給装置６０を備えている。
【００２５】
この潤滑油供給装置６０は、主として図９に示すように、オイル溜め部１６ａに開口するストレーナ６１と、該ストレーナ６１に接続された給油ポンプ６２と、該給油ポンプ６２により吸引された潤滑油を濾過するオイルクリーナ６３と、該オイルクリーナ６３からの潤滑油をクランク軸２３に導くクランク軸経路６４，変速装置３０に導く変速機経路６５及び吸気，排気カム軸２７に導くカム軸経路６６とを有する。
【００２６】
上記給油ポンプ６２は、上記変速機ケース２２内に配置され、上記メイン軸３２に減速大ギヤ４０と共に回転するよう装着されたポンプ駆動ギヤ６７により中間ギヤ６８を介してポンプギヤ６２ａを回転することにより駆動される（図３，図５参照）。
【００２７】
上記オイルクリーナ６３は、上記クランクケース１６，変速機ケース２２の右側壁に装着されたクラッチカバー７０内に着脱可能に配置されている（図４参照）。
【００２８】
上記クランク軸経路６４は、オイルクリーナ６３からの潤滑油をピストンの裏面に向って噴出するピストン冷却経路６４ａと、クランク軸２３の軸芯に形成されたクランク軸通路２３ｄからクランクピン２５の軸孔２５ａを通って軸受２８に供給するクランクピン経路６４ｂとを有する。
【００２９】
上記変速機経路６５は、ピストン冷却経路６４ａに接続された変速機通路６５ａと、該変速機通路６５ａからの潤滑油をメイン軸３２の軸芯に形成されたメイン軸通路３２ａから複数の分岐通路３２ｂを介してメイン軸３２に軸支された各入力ギヤ３１ａに供給するメイン軸経路６５ｂと、上記変速機通路６５ａに分岐接続されたミッションパイプ６９から潤滑油の一部を入力ギヤ群３１，出力ギヤ群３３の噛合部に噴出するミッションシャワー経路６５ｃと、上記ミッションパイプ６９からの潤滑油の残部をドライブ軸３４の軸芯に形成されたドライブ通路３４ａから複数の分岐通路３４ｂを介してドライブ軸２４に軸支された各出力ギヤ３３ａに供給するドライブ軸経路６５ｄとを有する。
【００３０】
上記カム軸経路６６は、上記変速機通路６５ａに接続されたカム軸通路６６ａから潤滑油を油圧テンショナ６６ｂを介して吸気，排気カム軸２７，２７に供給する。このようにして各被潤滑部に供給された潤滑油はオイル溜め部１６ａに戻される。
【００３１】
上記クランク軸２３，メイン軸３２及びドライブ軸３４は、軸受装置４１を介して上記クランクケース１６，変速機ケース２２により支持されており、詳細には以下の構造を有する。
【００３２】
上記クランクケース１６及び変速機ケース２２は、気筒軸線ａを中心にしてクランク軸方向に左，右ユニットケース４３，４４に分割されている。
【００３３】
上記クランク軸２３は、上記左，右ユニットケース４３，４４に形成された環状のボス部４３ａ，４４ａにより左，右軸受４５，４６を介して回転自在に支持されている。
【００３４】
上記左，右軸受４５，４６は、それぞれ内輪４５ａ，４６ａと外輪４５ｂ，４６ｂとの間に多数の球状転動体４５ｃ，４６ｃを介在させた構造を有する。
【００３５】
上記左，右の内輪４５ａ，４６ａに、上記クランク軸２３の左，右のクランクアーム２３ａの軸方向外側に形成されたクランクジャーナル部２３ｂ，２３ｂが嵌合しており、上記左，右の外輪４５ｂ，４６ｂに、上記左，右のユニットケース４３，４４のボス部４３ａ，４４ａが嵌合部材５２，５２を介在させて嵌合している。
【００３６】
ここで上記右軸受４６のクランク軸２３への嵌合度は、左軸受４５のクランク軸２３への嵌合度より小さくなっている。また左軸受４５のクランク軸２３への嵌合度は、左，右軸受４５，４６のユニットケース４３，４４への嵌合度と同等となっている。
【００３７】
具体的には、上記左，右軸受４５，４６の外輪４５ｂ，４６ｂは、左，右のボス部４３ａ，４４ａに締り嵌めにより強固に圧入されている。
【００３８】
上記左の軸受４５の内輪４５ａは、クランク軸２３の左クランクジャーナル部２３ｂに締り嵌めにより強固に圧入されている。
【００３９】
上記右の軸受４６の内輪４６ａは、クランク軸２３の右クランクジャーナル部２３ｂに止まり嵌め又は中間嵌めにより嵌合支持されている。
【００４０】
上記メイン軸３２及びドライブ軸３４は、上記左，右ユニットケース４３，４４に形成された左，右の環状のボス部４３ｂ，４３ｃ及び４４ｂ，４４ｃにより左，右軸受４７，４９及び４８，５０を介して回転自在に支持されている。この各軸受４７〜５０は、上記軸受４５，４６と同様の構造を有する。
【００４１】
上記左，右軸受４７，４８の内輪４７ａ，４８ａに、上記メイン軸３２が嵌合しており、左，右の外輪４７ｂ，４８ｂに左，右のボス部４３ｂ，４４ｂが嵌合している。右軸受４８のメイン軸３２への嵌合度は、左の軸受４７のメイン軸３２への嵌合度より小さくなっている。
【００４２】
上記左，右軸受４９，５０の内輪４９ａ，５０ａに、上記ドライブ軸３４が嵌合しており、左，右の外輪４９ｂ，５０ｂに左，右のボス部４３ｃ，４４ｃが嵌合している。左軸受４９のドライブ軸３４への嵌合度は、右軸受５０のドライブ軸３４への嵌合度より小さくなっている。
【００４３】
上記軸受装置４１は、嵌合度の小さい側の各軸受４６，４８，４９の内輪嵌合部Ａ，Ｂ，Ｃに潤滑油を供給する給油機構（潤滑油供給装置）６０を備えている。
【００４４】
この給油機構６０は、上述の給油ポンプ６２により吸引され，オイルクリーナ６３で濾過された潤滑油を、上記クランク軸２３の軸受４６の内輪嵌合部Ａに供給する第１給油通路２３ｅと、上記メイン軸３２の軸受４８の内輪嵌合部Ｂに供給する第２給油通路３２ｅと、上記ドライブ軸３４の軸受４９の内輪嵌合部Ｃに供給する第３給油通路３４ｅとを有する。
【００４５】
上記第１給油通路２３ｅは、クランク軸通路２３ｄから軸直角方向に分岐し、上記内輪嵌合部Ａに連通するようクランク軸２３の右クランクジャーナル部２３ｂに形成されている。より詳細には、上記第１給油通路２３ｅは、上記内輪嵌合部Ａの一方の面を構成する右クランクジャーナル部２３ｂの外周面に形成された環状溝２３ｆに連通している。該環状溝２３ｆは、上記軸受４６の内輪４６ａの軸方向中央部に位置し、溝深さｔは０．５ｍｍ程度で拡開角度θは１２０〜１３０°程度の断面Ｒ形状をなしている。
【００４６】
これにより、給油ポンプ６２によりクランク軸通路２３ｄ内に圧送された潤滑油の一部は、クランク軸２３の遠心力でもって第１給油通路２３ｅから環状溝２３ｆを通って内輪嵌合部Ａの嵌合面に供給される。
【００４７】
上記第２給油通路３２ｅは、メイン軸通路３２ａから軸直角方向に分岐し、上記内輪嵌合部Ｂに連通するようメイン軸２３に形成されており、また上記第３給油通路３４ｅは、ドライブ軸通路３４ａから軸直角方向に分岐し、内輪嵌合部Ｃに連通するようドライブ軸３４に形成されており、基本的な構造は上記第１給油通路２３ｅと同様である。
【００４８】
上記給油ポンプ６２により、メイン軸３２のメイン軸通路３２ａ内に圧送された潤滑油の一部は、メイン軸３２の遠心力でもって第２給油通路３２ｅから内輪嵌合部Ｂの嵌合面に供給され、ドライブ軸３４のドライブ軸通路３４ａ内に圧送された潤滑油の一部は、ドライブ軸の遠心力でもって第３給油通路３４ｅから内輪嵌合部Ｃの嵌合面に供給される。
【００４９】
本実施形態によれば、クランク軸２３の軸受４６が嵌装された内輪嵌合部Ａに潤滑油を供給するようにしたので、潤滑油がクランク軸２３のクランクジャーナル部２３ｂと内輪４６ａとの僅かな隙間に進入してダンピング機能を発揮することとなり、クランク軸２３に作用する軸直角方向の衝撃力によるフレッティング磨耗を抑制でき、磨耗による異音の発生を防止できる。
【００５０】
このようにクランク軸２３の軸受４６の内輪嵌合部Ａに潤滑油を供給したので、クランク軸２３への軸受４６の嵌合度を左の軸受４５の嵌合度より小さくすることが可能となり、左，右の軸受を強固に圧入する場合の騒音の発生を防止できるとともに、組み付け性を改善できる。
【００５１】
本実施形態では、上記内輪嵌合部Ａに供給する給油機構を、給油ポンプ６２と、クランク軸２３に形成された第１給油通路２３ｅとで構成したので、エンジン１５に備えられた既存の潤滑油供給装置６０をそのまま利用でき、かつクランク軸２３に直径方向の孔加工及び溝加工を追加するだけで済み、コスト上昇を抑制できる。
【００５２】
本実施形態では、上記クランク軸２３の外周面に、第１給油通路２３ｅに連通する環状溝２３ｆを形成したので、潤滑油を内輪嵌合部Ａの嵌合面全周に渡って供給でき、ダンピング機能をより確実に発揮させることができる。
【００５３】
本実施形態では、上記メイン軸３２，ドライブ軸３４の内輪嵌合部Ｂ，Ｃに潤滑油を供給するようにしたので、入力ギヤ群３１，出力ギヤ群３３の噛み合い時の反力によって生じるメイン軸３２，ドライブ軸３４のフレッティング磨耗を抑制でき、上記実施形態と略同様の効果が得られる。
【００５４】
なお、上記実施形態では、内輪嵌合部に潤滑油を供給した場合を説明したが、外輪嵌合部に潤滑油を供給するよう構成しても良い。
【００５５】
また、エンジンのクランク軸，変速装置のメイン軸，ドライブ軸を軸受を介して左，右ユニットケースで支持する場合を例に説明したが、本発明の軸受装置の適用範囲はこれに限られるものではない。例えば、クランク軸の回転が伝達される中間軸，あるいはポンプ軸等にも適用可能であり、要は、回転軸の軸受の締め代（圧入代）が大きくとれないことによりフレッティング磨耗が生じる部位であれば、何れにも適用可能である。
【００５６】
さらにまた、上記実施形態では、自動二輪車に搭載されたエンジンの軸受装置を例に説明したが、本発明は自動車等に搭載されるエンジンにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の一実施形態による軸受装置を備えたエンジンが搭載された自動二輪車の側面図である。
【図２】上記エンジンの側面図である。
【図３】上記エンジンの給油ポンプの側面図である。
【図４】上記エンジンの軸受装置の断面図である。
【図５】上記エンジンの軸受装置の断面図である。
【図６】上記エンジンのクランク軸の断面図である。
【図７】上記クランク軸の側面図である。
【図８】上記クランク軸の内輪嵌合部への給油通路を示す断面図（図６のVIII-VIII 線断面図) である。
【図９】上記エンジンの潤滑油経路の概略構成図である。
【符号の説明】
【００５８】
１５  エンジン
１６  クランクケース（ケース部材）
２２  変速機ケース（ケース部材）
２３  クランク軸（回転軸）
２３ｅ  給油通路
２３ｆ  環状溝
３２  メイン軸（変速軸）
３２ｅ  給油通路
３４  ドライブ軸（変速軸）
３４ｅ  給油通路
４１  軸受装置
４３，４４  ユニットケース（ケース部材）
４５〜５０  軸受
４６ａ  内輪
４６ｂ  外輪
４６ｃ  転動体
６０  潤滑油供給装置（給油機構）
６２  給油ポンプ
Ａ〜Ｃ  内輪嵌合部
ａ  気筒軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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