(57)【要約】【課題】クランクケースに鋳込まれた保持ブッシュによりボールベアリングを介してクランクシャフトを支持する軸受構造部において、その熱的影響によるクリアランスの変化を小さくして、該軸受構造部における打音の発生を抑制する。【解決手段】ボールベアリング１ｂ，１ｃのアウタレース部１ｂ２、１ｃ２をブッシュＢｕにより保持してクランクシャフト１を支持する軸受構造となし、該ブッシュＢｕの構造をクランクケースＣに直接鋳込まれたブッシュＢｕ１と該鋳込みブッシュＢｕ１に嵌入されたブッシュＢｕ２とから構成する。そして、鋳込みブッシュＢｕ１とブッシュＢｕ２は共に略同じ厚さとされ、かつ略同じ材質の鋳鉄製とされる。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動二輪車のクランクシャフトをころがり軸受によりクランクケースに回転支持するものであって、前記クランクシャフトのころがり軸受によるクランクケースへの回転支持が、該クランクケースに鋳込まれた鉄製のブッシュを介した前記ころがり軸受の支持によりなされる自動二輪車のクランクシャフト支持軸受における打音防止構造において、
前記クランクケースに鋳込まれる鉄製のブッシュは、その内径部に他のブッシュである鉄製のブッシュが嵌入された２重構造とされていることを特徴とする自動二輪車のクランクシャフト支持軸受における打音防止構造。
【請求項２】
前記クランクケースに鋳込まれる鉄製ブッシュと、前記嵌入されたブッシュは、その厚みが略同じか該嵌入されたブッシュが厚めであることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車のクランクシャフト支持軸受における打音防止構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動二輪車のクランクシャフト支持軸受におけるボールベアリング等のころがり軸受の取付構造に関し、特にころがり軸受（ボールベアリング）のアウタレース部を保持する鉄製ブッシュを介して前記ころがり軸受をクランクケースに取付ける構造における打音防止構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、クランクシャフト支持軸受としてボールベアリング（ころがり軸受）を使用するものが知られており、このようなボールベアリング使用の軸受においては、該ボールベアリングによる支持がそのアウタレース部をクランクケースに直接鋳込まれた通常１重の鉄製等のブッシュにより保持することによりなされていた。
また、クランクケースに直接鋳込まれたブッシュを備えるものではないが、クランクシャフトからの衝撃力のクランクケースへの直接的な伝達を緩和する効果が考慮されて、クランクシャフト支持軸受であるボールベアリングやローラベアリングとクランクケースとの間に保持ブッシュとしての裏金と合成ゴムや合成樹脂等からなる緩衝材を介装したものも知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
実願昭５５−１４９３２７号（実開昭５７−７１８１２号公報）のマイクロフイルム（第６頁第３行−第７頁第７行、第３図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に記載された従来から知られたクランクシャフト支持軸受の構造は、前記のように、クランクケースに直接鋳込まれた鉄等の金属ブッシュを備える軸受構造ではなく、図４（ａ）ないし（ｄ）に図示されるように、クランクシャフト支持軸受であるころがり軸受０１ｂのアウタレース部０１ｂ２とクランクケース０Ｃとの間に緩衝材である合成ゴムや合成樹脂等の緩衝材０Ｂｕが介装された構造を備えている。
【０００５】
そして、前記緩衝材０Ｂｕとして、耐油性、耐衝撃性および耐熱性等に優れたものが使用され、該緩衝材０Ｂｕは、軸受０１ｂとクランクケース０Ｃに直接焼付け固着され一体構造とされている。また、前記緩衝材０Ｂｕに加えて裏金０Ｍｅが介装されて一体に焼付け固着された多層の緩衝材層とされた変形例も開示（図４の（ｂ）ないし（ｄ）参照）されている。
【０００６】
ところで、前記特許文献１に記載のクランクシャフト支持軸受構造は、上述のように、クランクシャフトの急激な衝撃力がクランクケースに直接伝達するのを緩和するための対策として採られた構造を具備するものであり、勿論、前記衝撃力の緩和という効果については明瞭なものである。
【０００７】
しかしながら、前記軸受構造は、その製造における煩雑さと製造コスト、さらにはその耐久性等において課題を残すものであり、もともと衝撃力の緩和という特別な目的のために採用された構造と位置付けられるものであり、前記クランクケースに鋳込まれた鉄等の金属ブッシュ構造を備えるものでなく、その打音防止対策という視点はなく、この点については何らの示唆すらなされていないものである。
【０００８】
一方、図５、６に図示されるような、従来よく知られている上記クランクシャフト０１の支持軸受であるボールベアリング０１ｂ，０１ｃが、アルミニュウム合金製のクランクケース０Ｃに直接鋳込まれた１重の鉄製等のブッシュ０Ｂｕにより保持された構造の軸受支持構造は、アルミニュウム合金製クランクケース０Ｃに、熱膨張率の異なる金属材である鉄製等のブッシュ０Ｂｕが直接鋳込まれたものであるから、両金属材の熱膨張率の差、すなわち、その線膨張係数の差に起因する問題が存在することは知られるところである。
【０００９】
そして、前記１重の鋳込み鉄製等のブッシュ０Ｂｕによりボールベアリング０１ｂ，０１ｃが保持された軸受支持構造においては、前記両金属材の線膨張係数の差異に起因して、軸受部の温度上昇による熱的影響で軸受支持部におけるクリアランスの変化が生じるという問題があり、該クリアランスの変化は軸受支持部における打音の発生要因となるものである。
【００１０】
そこで、従来は、前記クリアランスの変化を解消するために、鉄製等のブッシュのトータルの線膨張係数がアルミニュウム合金製クランクケースの該軸受支持構造部における線膨張係数よりも小さくなるようにして、該軸受支持部における温度上昇による熱的影響により前記クリアランスが変化するのを小さく抑える方策が採られてきた。
【００１１】
しかしながら、その効果は限られたものであり、前記クリアランスの変化による打音の発生に対して充分な対策が採れないというのが実状であり、また、アルミニュウム合金製のクランクケース内に直接鉄製等のブッシュが鋳込まれることからクランクシャフトの衝撃的な力、すなわち燃焼爆発力等の外力が、クランクシャフトからボールベアリング、さらに鋳込みブッシュ、クランクケースへと直接的に伝播して、これが打音発生のさらなる要因ともなり、このための効果的な打音対策も充分に採れないという改善すべく課題を残すものである。
【００１２】
そこで、前記アルミニュウム合金製のクランクケース内に鉄製等のブッシュが直接鋳込まれた構造のころがり軸受（ボールベアリング）保持ブッシュを備えたクランクシャフト支持軸受における、前記課題を解決するための適切な方策が求められるところである。
【００１３】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
本発明は、前記課題を解決するためのころがり軸受（ボールベアリング）保持ブッシュを備えたクランクシャフトの軸受支持構造の改良に関し、とりわけ、アルミニューム合金製のクランクケース内に鋳込まれた鉄製の保持ブッシュを備えたクランクシャフトの軸受支持構造における打音対策に視点をおいた該軸受支持構造の改良に関し、自動二輪車のクランクシャフトをころがり軸受によりクランクケースに回転自在に支持するものであって、前記クランクシャフトのころがり軸受によるクランクケースへの回転支持が、該クランクケースに鋳込まれた鉄製のブッシュを介して前記ころがり軸受の支持によりなされる自動二輪車のクランクシャフト支持軸受における打音防止構造において、前記クランクケースに鋳込まれる鉄製のブッシュは、その内径部に他のブッシュである鉄製のブッシュが嵌め入された２重構造とされていることを特徴とし、また、前記クランクケースに鋳込まれる鉄製ブッシュと、前記嵌入されたブッシュは、その厚みが略同じか該嵌入されたブッシュが厚めであることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項１に係る発明は、前記自動二輪車のクランクシャフト支持軸受における打音防止構造において、前記クランクケースに鋳込まれる鉄製ブッシュは、その内径部に他のブッシュである鉄製のブッシュが嵌入された２重構造とされているから、嵌入されたブッシュの外方へ拡がろうとする拡大力によりブッシュトータルとしての線膨張係数を小さくできるから、軸受部の温度上昇による熱的影響によって該軸受部に生じるクリアランスの変化がより小さく抑えられて、該クリアランスの変化に起因する打音の発生が効果的に抑制される。
【００１５】
また、クランクケースに鋳込まれる鋳込みブッシュと、該鋳込みブッシュに嵌入されるブッシュとからなる２重構造のブッシュであるから、クランクシャフトの回転駆動トルクの変動による振動が、鋳込みブッシュと嵌入されたブッシュの両者の圧入面間に相対的な微小ズレを起こし、該微小ズレに基づく摩擦効果により前記振動が効果的に吸収されるので、該振動に起因する異常音の発生が抑えられる。
【００１６】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記クランクケースに鋳込まれる鉄製ブッシュと、前記嵌入されたブッシュは、その厚みが略同じか該嵌入されたブッシュが厚めであるから、軸受部の温度上昇による熱的影響を小さくすることができ、また軸受部製作上のコストの低減を図ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施態様を図に基づいて以下に説明する。
図１には、本発明のクランクシャフト支持軸受構造が適用される内燃機関Ｅが図示されており、該内燃機関Ｅは、頭上弁式の４サイクルの単気筒機関であり、その基本構造部として、クランクケースＣと、シリンダＣＢと、シリンダヘッドＣＨとを備えている。
【００１８】
前記クランクケースＣは、アルミニュウム合金により形成され、左右に分割された２分割ケース部Ｃ１，Ｃ２からなり、左右の分割形成されたケース部Ｃ１，Ｃ２が互いにボルトＢ１により一体的に締結されて一つのケースＣとして構成され、そして、クランクケースＣには該ケースＣと一体をなすミッションケース部Ｍが備えられており、したがってミッションケース部ＭもクランクケースＣの分割形成に伴い同様に左右ケース部Ｍ１，Ｍ２に分割形成されている。
【００１９】
そして、クランクケースＣには、シリンダＣＢが取付けられ、さらに該シリンダＣＢにはシリンダヘッド部ＣＨが取付けられ、結局前記クランクケースＣ、シリンダＣＢおよびシリンダヘッドＣＨは互いにスタッドボルトＢ２により強固に一体的に締結されて前記内燃機関Ｅの基本構造部が構成される。
【００２０】
クランクケースＣ内には、クランクシャフト１が回転自在に軸受支持されており、該クランクシャフト１は、クランクピン１ａを挟んで該クランクピン１ａに隣接した対称的な位置においてボールベアリング１ｂ、１ｃを介してクランクケースＣの軸受支持のために張出された構造部Ｃ１ａ，Ｃ２ａに支持されており、該クランクケースＣの軸受支持のための構造部Ｃ１ａ，Ｃ２ａは、クランクケースＣの左右分割クランクケース部Ｃ１，Ｃ２にそれぞれ分離配設されている。
【００２１】
クランクシャフト１の一端部（図１において右方端側）には、遠心クラッチである発進クラッチ１ｄが装着され、また、その他端部（図１において左方端側）には、発電機１ｅが装着されており、さらに、左方の軸受支持部近傍外側の位置には、シリンダヘッド部ＣＨの後述する吸・排気バルブ開閉作動のためのカムシャフトＣＨ３固定のスプロケットＣＨ５に掛け渡されるタイミングチエーンのためのスプロケット１ｇが固定されている。
【００２２】
そして、さらにクランクシャフト１の右方側の軸受支持部近傍外側の位置には、後述するミッションケース部Ｍに配設されるメインシャフト２に遊嵌されるプライマリドリブンギア２ａと噛合うプライマリドライブギア１ｆが前記発進クラッチ１ｄとの連接関係をもって遊嵌されている。
【００２３】
また、クランクケースＣと一体のミッションケース部Ｍ内には、上述のメインシャフト２とカウンタシャフト３がボールベアリング２ｂ、２ｃおよび３ｂ、３ｃを介して該ミッションケース部Ｍに軸受支持されており、メインシャフト２には、その一端部（右方端側）に通常は接合状態にあり、変速操作に伴う作動時にその接合が開放される開閉クラッチ２ｄが装着されており、またその他端部（左方端側）寄りの位置には変速用の複数の歯車からなる歯車郡２ｅが装着されている。
【００２４】
そして、カウンタシャフト３には、メインシャフト２に装着された変速用の歯車郡２ｅと適宜選択的に噛合う複数の歯車からなる変速用歯車郡３ａが装着されており、また、該カウンタシャフト３の軸端部（図１における左方端側）には、図示されない車両走行用の駆動輪である後車輪を駆動するための無端の駆動チエーンが掛けられるスプロケット３ｄが固定されている。
【００２５】
また、シリンダＣＢには、単気筒であるから一つのシリンダ開孔ＣＢ１が開孔しており、該開孔ＣＢ１内には周知のようにピストンＰが摺動可能に嵌入され、該ピストンＰはピストンピンＰ１によりコンロッドＣＲの小端部ＣＲ１に揺動自在に取付けられ、該コンロッドＣＲの大端部ＣＲ２が前記クランクシャフト１のクランクピン１ａに回動自在に連接されることで、ピストンＰとクランクシャフト１は連動するように連結される。
【００２６】
そして、シリンダＣＢに取付けられるシリンダヘッド部ＣＨには、燃焼室ＣＨ１、点火プラグＣＨ２、図示されない吸・排気管、吸・排気バルブと、吸・排気バルブ開閉用カムＣＨ４、カムシャフトＣＨ３、さらには、該カムシャフトＣＨ３の回転駆動のためのタイミングチエーンが掛けられるスプロケットＣＨ５等が設けられている。
【００２７】
前記内燃機関Ｅの作動状況を以下に簡単に説明する。
【００２８】
クランクシャフト１に固定のスプロケット１ｇとカムシャフトＣＨ３に固定のスプロケットＣＨ５間に掛け渡される明確には図示されないタイミングチエーンにより、カムシャフトＣＨ３がクランクシャフト１の１／２回転で駆動回転され、このカムシャフトＣＨ３の回転により該カムシャフトＣＨ３に設けられたカムＣＨ４が作動し、該カムＣＨ４の作動により図示されない吸・排気バルブが開閉作動される。
【００２９】
そして、前記カム作動による吸・排気バルブの閉鎖状態において、燃焼室ＣＨ１内で圧縮状態とされた混合気が点火され、混合気の燃焼による圧力を受けたピストンＰは下降運動し、該ピストンＰの下降運動がコンロッドＣＲを介してクランクシャフト１のクランクピン１ａに伝達され、クランクシャフト１が回転駆動される。
【００３０】
クランクシャフト１の回転駆動力は、遠心クラッチである発進クラッチ１ｄを介してクランクシャフト１に遊嵌されたプライマリドライブギア１ｆとミッションケースＭ内のメインシャフト２に遊嵌されたプライマリドリブンギア２ａとの噛合い、また通常接合状態にあり変速ギアの切換時にその接合が開放される開閉クラッチ２ｄを介して該メインシャフト２に伝達される。
【００３１】
メインシャフト２に伝達された前記駆動力は、さらにメインシャフト２に装着された変速歯車郡２ｅの歯車とカウンタシャフト３に装着された変速歯車郡３ａの歯車との適宜選択された歯車の噛合いを介して所望の変速比をもってカウンタシャフト３に伝達され、該カウンタシャフト３の軸端部に固定された駆動用スプロケット３ｄにより、適宜無端の駆動チエーン等の駆動手段を介して図示されない車両走行用の駆動輪に伝達される。
【００３２】
本発明の内燃機関Ｅの構造とその作動状況は概ね上述のようなものである。
次に、本発明の主要な構造部であるクランクシャフト１の軸受支持部の構造について図１，２に基づき説明する。
【００３３】
上述のように、また図１，２に図示されるように、クランクシャフト１は、そのクランクピン１ａに隣接する一対の対称的な位置において、ボールベアリング１ｂ、１ｃによりクランクケースＣの軸受支持のための張出部Ｃ１ａ，Ｃ２ａに軸受支持されている。
【００３４】
そして、クランクシャフト１のボールベアリング１ｂ、１ｃによる前記軸受支持は、ボールベアリング１ｂ、１ｃのインナレース部１ｂ１，１ｃ１がクランクシャフト１に強固に嵌入固定されるとともに、そのアウタレース部１ｂ２，１ｃ２が、前記クランクケース１の張出部Ｃ１ａ，Ｃ２ａに鋳込まれた鉄製の鋳込みブッシュＢｕ１に、該ブッシュＢｕ１に嵌入されたブッシュＢｕ２を介して嵌入されることでなされている。
【００３５】
クランクケースＣの張出部Ｃ１ａ，Ｃ２ａに鋳込まれた鉄製の鋳込みブッシュＢｕ１は、図２に図示されるように、クランクケースＣの張出部Ｃ１ａ，Ｃ２ａが形成する環状開口の内周面に沿って適宜ボールベアリング１ｂ、１ｃのアウタレース１ｂ２，１ｃ２の巾に適合する巾をもって、また適宜深さにおいて均一の厚みをもって環状に鋳込まれており、鉄製の鋳込みブッシュＢｕ１は、張出部の環状開口内周面に沿って露出した状態とされている。なお、該鉄製の鋳込みブッシュＢｕ１の材質としてはＦＣもしくはＦＣＤ等が使用される。
【００３６】
そして、前記のように構成された鉄製の鋳込みブッシュＢｕ１には、第２の鉄製環状ブッシュＢｕ２が嵌入され、該第２の鉄製環状ブッシュＢｕ２の嵌入は、鋳込みブッシュＢｕ１の内径部に該内径より僅かに大きな外形に形成された前記環状嵌入ブッシュＢｕ２が所定の圧力下において嵌入されることでなされる（図３参照）。
【００３７】
したがって、結局、ボールベアリング１ｂ，１ｃのアウタレース１ｂ２，１ｃ２を保持するブッシュＢｕは、アルミニューム合金製のクランクケースＣに鋳込まれた鉄製鋳込みブッシュＢｕ１と、環状の鉄製嵌入ブッシュＢｕ２からなる２重構造のブッシュＢｕとして形成される（図３参照）。
そして、この第２の環状ブッシュであるブッシュＢｕ２は、炭素鋼製あるいは鋳込みブッシュＢｕ１と同様の材質、すなわち、ＦＣもしくはＦＣＤからなるブッシュＢｕとして形成される。
【００３８】
保持ブッシュＢｕにおける鉄製鋳込みブッシュＢｕ１と鉄製嵌入ブッシュＢｕ２は共に、図３に図示されるように、また上述したように環状の該環状に沿って均一の厚みをもつものであり、しかも両ブッシュＢｕ１，Ｂｕ２の厚みは略同じ厚さか嵌入されるブッシュＢｕ２がやや厚めとされていて、これら両ブッシュＢｕ１，Ｂｕ２の厚みは、既述した従来の１重の鉄製鋳込みブッシュ０Ｂｕの厚みに比して略同等かそれより少し厚めになるように形成される。
【００３９】
前記図１ないし図３に図示された実施形態は前記のように構成されるので、ボールベアリング１ｂ、１ｃを保持するブッシュＢｕを、アルミニュウム合金製のクランクケースＣに鋳込まれた鉄製の鋳込みブッシュＢｕ１と、さらに該鋳込みブッシュＢｕ１のその内径部に嵌入される鉄製の嵌入ブッシュＢｕ２との２重構造としたので、嵌入されるブッシュＢｕ２の拡大力（外方に拡がろうとする力）によりブッシュＢｕのトータルとしての線膨張係数を従来の１重の鉄製ブッシュ０Ｂｕに比較してより小さくできる。
【００４０】
したがって、結果として軸受部の温度上昇によるボールベアリング１ｂ、１ｃ嵌合部におけるクリアランスの熱的影響による変化の縮小を図ることができ、さらには、該クリアランスの変化により発生する打音の発生を抑えることができ、打音防止効果の向上を図ることができる。
【００４１】
また、ボールベアリング１ｂ，１ｃ保持ブッシュにおけるブッシュＢｕの２重構造の採用により、クランクシャフト１における衝撃的な回転トルク変動力による振動は、前記２重のブッシュＢｕ１，Ｂｕ２間の嵌入面に生じる相対的なズレによる摩擦力で効果的に吸収されることになるので、該振動吸収効果により打音の発生は抑制される。
【００４２】
本発明の実施形態に換えて他の実施形態が考えられる。
【００４３】
本発明の前記実施形態における軸受構造における保持ブッシュは、ボールベアリングにおける保持ブッシュとされているが、該保持ブッシュの適用は、ボールベアリング支持軸受に限られるものではなくローラベアリング等の他のベアリング支持軸受においても適宜採用される。
【００４４】
また、鋳込みブッシュＢｕ１に嵌入、圧入されるブッシュＢｕ２には、図４に図示されるようにその抜け止めのためのフランジ部Ｂｕ２１を設けることもできる。
【００４５】
さらに、鋳込みブッシュＢｕ１へのブッシュＢｕ２の嵌入方法としては、単なる嵌め込み、圧入、軽圧入等も含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の特徴的な軸受支持構造部を備えた内燃機関を示す図である。
【図２】本発明の主要構造部を示す拡大図である。
【図３】本発明の軸受保持ブッシュを示す図である。
【図４】本発明の軸受保持ブッシュの他の実施形態を示す図である。
【図５】従来の軸受保持ブッシュを示す図である。
【図６】従来の軸受支持構造部を示す図である。
【図７】図６に図示される従来の軸受支持構造部における保持ブッシュを示す図である。
【符号の説明】
１・・・クランクシャフト、１ａ・・・クランクピン、１ｂ，１ｃ・・・ボールベアリング、１ｄ・・・発進クラッチ、１ｅ・・・発電機、１ｆ・・・プライマリドライブギア、１ｇ・・・スプロケット、２・・・メインシャフト、２ａ・・・プライマリドリブンギア、２ｂ，２ｃ・・・ボールベアリング、２ｄ・・・開閉クラッチ、２ｅ・・・変速歯車群、３・・・カウンタシャフト、３ａ・・・変速歯車群、３ｂ，３ｃ・・・ボールベアリング、３ｄ・・・スプロケット、Ｂ１，Ｂ２・・・ボルト、Ｂｕ・・・ブッシュ、Ｂｕ１・・・鋳込みブッシュ、Ｂｕ２・・・圧入ブッシュ、Ｂｕ２１・・・フランジ部、Ｃ・・・クランクケース、Ｃ１，Ｃ２・・・分割クランクケース部、Ｃ１ａ，Ｃ２ａ・・・張出部、ＣＢ・・・シリンダ、ＣＢ１・・・シリンダ開孔、ＣＨ・・・シリンダヘッド、ＣＨ１・・・燃焼室、ＣＨ２・・・点火プラグ、ＣＨ３・・・カムシャフト、ＣＨ４・・・カム、ＣＨ５・・・スプロケット、ＣＲ・・・コンロッド、ＣＲ１・・・コンロッドの小端部、ＣＲ２・・・コンロッドの大端部、Ｅ・・・内燃機関、Ｐ・・・ピストン、Ｐ１・・・ピストンピン、Ｍ・・・ミッションケース部、Ｍ１，Ｍ２・・・分割ミッションケース部。
【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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