特許 5722758 内燃機関のクランク軸用主軸受

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5722758

(24)【登録日】2015年4月3日

(45)【発行日】2015年5月27日

(54)【発明の名称】内燃機関のクランク軸用主軸受

(51)【国際特許分類】

   F16C 9/02 20060101AFI20150507BHJP

   F16C 3/14 20060101ALI20150507BHJP

   F16C 17/02 20060101ALI20150507BHJP

   F16C 33/10 20060101ALI20150507BHJP

【ＦＩ】

   F16C9/02

   F16C3/14

   F16C17/02 Z

   F16C33/10 Z

【請求項の数】11

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2011-275833(P2011-275833)

(22)【出願日】2011年12月16日

(65)【公開番号】特開2013-124765(P2013-124765A)

(43)【公開日】2013年6月24日

【審査請求日】2012年8月8日

【審判番号】不服2014-15556(P2014-15556/J1)

【審判請求日】2014年8月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】591001282

【氏名又は名称】大同メタル工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000855

【氏名又は名称】特許業務法人浅村特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】石吾 修

(72)【発明者】

【氏名】富田 裕一

(72)【発明者】

【氏名】山田 素平

【合議体】

【審判長】 島田 信一

【審判官】 小柳 健悟

【審判官】 冨岡 和人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−６９２８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

F16C 3/00-9/06

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

クランク軸のジャーナル部を回転自在に支持するための、内燃機関のクランク軸用主軸受であって、前記ジャーナル部は、その内部に延びる潤滑油路と、その外周面上に形成された前記潤滑油路の入口開口とを有している主軸受において、
前記主軸受が一対の半円筒形軸受から構成され、前記半円筒形軸受のいずれか一方のみがその内周面に形成された油溝を有し、
前記油溝は、前記一方の半円筒形軸受の少なくとも円周方向中央部を通って円周方向に延び、且つ、軸線方向における該油溝の幅の中央が前記ジャーナル部の前記入口開口の中心と整合するように配置され、前記油溝の円周方向端部は、前記一方の半円筒形軸受の円周方向端面まで延びておらず、したがって該油溝の円周方向端部と該一方の半円筒形軸受の円周方向端面との間には前記内周面が延びて分離内周面を提供しており、
前記一方の半円筒形軸受の前記油溝が延びていない前記円周方向端面、およびこれに接合する他方の半円筒形軸受の円周方向端面が、軸線方向の全長に亘って延びる傾斜面を内周面側にそれぞれ有し、それによって前記一対の半円筒形軸受の接合部に軸線方向溝を形成し、該軸線方向溝と前記油溝の間には前記分離内周面が延びており、
前記主軸受の内周面からの前記軸線方向溝の深さが０．１〜１ｍｍであり、
前記主軸受の内周面上における前記軸線方向溝の円周方向の幅が０．２〜２ｍｍであり、また
前記分離内周面の円周方向長さＬ１が、前記ジャーナル部の前記入口開口の円周方向長さＬ２より小さくなされており、したがって前記油溝は前記潤滑油路の入口開口を介して前記軸線方向溝と連通可能である
内燃機関のクランク軸用主軸受。

【請求項2】

前記分離内周面の円周方向長さＬ１と、前記ジャーナル部の前記入口開口の円周方向長さＬ２とが以下の関係式：
Ｌ２−Ｌ１≧０．５ｍｍ
を満たす請求項１に記載のクランク軸用主軸受。

【請求項3】

前記分離内周面の円周方向長さＬ１と、前記ジャーナル部の前記入口開口の円周方向長さＬ２とが以下の関係式：
Ｌ１≧Ｌ２×０．３
を満たす請求項１または請求項２に記載のクランク軸用主軸受。

【請求項4】

前記分離内周面の円周方向長さＬ１と、前記ジャーナル部の前記入口開口の円周方向長さＬ２とが以下の関係式：
Ｌ１≧Ｌ２×０．６
を満たす請求項３に記載のクランク軸用主軸受。

【請求項5】

前記主軸受の内周面からの前記軸線方向溝の深さが０．１〜０．５ｍｍである請求項１に記載のクランク軸用主軸受。

【請求項6】

前記油溝の両方の円周方向端部が、前記一方の半円筒形軸受のそれぞれの円周方向端面まで延びておらず、したがって該油溝の円周方向両側に前記分離内周面が提供される請求項１に記載のクランク軸用主軸受。

【請求項7】

前記一対の半円筒形軸受の各円周方向端面に隣接する内周面側にクラッシュリリーフが形成されている請求項１に記載のクランク軸用主軸受。

【請求項8】

前記一方の半円筒形軸受の円周方向中央側の前記クラッシュリリーフの端部が、前記油溝の円周方向端部より円周方向端面側に位置する請求項７に記載のクランク軸用主軸受。

【請求項9】

前記ジャーナル部の外周面上における前記入口開口の面積が、前記ジャーナル部内の前記潤滑油路の断面積より大きく、したがって前記入口開口と前記潤滑油路の間には断面積が徐々に変化する流路遷移部分が形成されている請求項１に記載のクランク軸用主軸受。

【請求項10】

前記ジャーナル部の外周面からの前記流路遷移部分の深さ寸法が１〜２ｍｍである請求項９に記載のクランク軸用主軸受。

【請求項11】

請求項１に記載のクランク軸用主軸受と、該主軸受によって支持される前記ジャーナル部とから構成される軸受装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関のクランク軸用主軸受に関するものであり、より詳細には、クランク軸のジャーナル部を内燃機関のシリンダブロック下部に支持するための主軸受に関するものである。さらに本発明は、そのような主軸受および対応する軸部から構成される軸受装置にも関するものである。

【背景技術】

【0002】

内燃機関のクランク軸は、そのジャーナル部において、一対の半円筒形軸受から成る主軸受を介して内燃機関のシリンダブロック下部に支持される。この主軸受を潤滑するために、オイルポンプによって吐出された潤滑油が、シリンダブロックの壁内に形成されたオイルギャラリーおよび主軸受の壁に形成された貫通口を通して、主軸受の内周面に沿って形成された潤滑油溝内に送り込まれる。クランク軸には、第１潤滑油路がジャーナル部を直径方向に貫通形成されており、その両端開口で主軸受の潤滑油溝と連通する。さらに、第２潤滑油路が第１潤滑油路から分岐してクランクアーム部を通るように形成され、クランクピンの直径方向に貫通形成された第３潤滑油路と連通している。したがって、主軸受の潤滑油溝内に送り込まれた潤滑油は、第１潤滑油路、第２潤滑油路および第３潤滑油路を通り、その後、第３潤滑油路の端部開口（クランクピンの外周面上に形成される潤滑油出口）からクランクピンとコンロッド軸受の間の摺動面に供給される。

【0003】

主軸受の潤滑油溝は、一対の半円筒形軸受のうちの少なくとも一方の内周面に、その円周方向の全長に亘って形成される（特許文献１の図１）。この場合、シリンダブロック内のオイルギャラリーから主軸受の潤滑油溝に供給された潤滑油は、ジャーナル部の回転にしたがって半円筒形軸受の円周方向端部まで主として流れ、その多くが、一対の半円筒形軸受の接合部に形成された軸線方向溝を通して軸受外部に排出される。

【0004】

さらに、近年では、内燃機関の低燃費化を目的とする潤滑油供給用オイルポンプの小型化に対応して、半円筒形軸受の円周方向端部からの潤滑油の漏れ量を減少させるために、潤滑油溝の円周方向長さが半円筒形軸受の円周方向全長よりも短く構成され、したがって潤滑油溝の円周方向両端部の少なくとも一方が半円筒形軸受の円周方向端部まで延びていない（軸線方向溝で開口していない）主軸受も用いられている（特許文献１〜５参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】実公昭６１−００５７３号公報

【特許文献2】特開平０４−２１９５２１号公報

【特許文献3】特開２００５−２４９０２４号公報

【特許文献4】特開２０１１−１７９５７２号公報

【特許文献5】特開２００８−０９５８５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

シリンダブロック内のオイルギャラリーから主軸受およびクランク軸の内部潤滑油路を経てコンロッド軸受に送られる潤滑油は、例えば各部品の加工の際に生じた残留異物を随伴する可能性がある。この異物は、ジャーナル部と主軸受の間の摺動面およびクランクピンとコンロッド軸受の間の摺動面に損傷を与える恐れがあり、したがって潤滑油の流れから速やかに外部に排出する必要がある。

【0007】

半円筒形軸受の円周方向の全長に亘って内周面に潤滑油溝が形成された従来の主軸受では、シリンダブロック内のオイルギャラリーから主軸受の潤滑油溝に供給された潤滑油は、半円筒形軸受の円周方向端部まで流れることができるので、潤滑油に付随する異物は、主軸受の軸線方向溝とジャーナル部とによって形成される隙間を通して軸受外部に排出されることができる。しかし、上述したように潤滑油供給用オイルポンプの小型化に対応して軸線方向溝からの潤滑油の漏れ量を減少させるために、潤滑油溝の円周方向両端部の少なくとも一方が軸線方向溝に達しないように構成された主軸受の場合、潤滑油のみならず異物もまた主軸受の潤滑油溝から排出され難くなり、潤滑油溝の円周方向端部付近に滞留しがちである。

【0008】

潤滑油溝の円周方向端部付近に滞留した異物は、ジャーナル部と主軸受の間の摺動面に損傷を引き起こす原因となる。さらにそれら異物は、ジャーナル部の外周面に形成された第１潤滑油路の入口開口が潤滑油溝の端部付近を通過する際にクランク軸内部の潤滑油路に進入し、クランクピンとコンロッド軸受の間の摺動面に送られ、そこでも損傷を引き起こす原因となる。結果として、潤滑油溝の円周方向両端部の少なくとも一方が軸線方向溝に達しないように構成された主軸受は、主軸受それ自体のみならずコンロッド軸受の寿命も低下させる。

【0009】

したがって本発明の目的は、油の漏れ量を低減しつつ優れた異物排出機能を有する主軸受、すなわち軸受内周面に形成された潤滑油溝の円周方向端部から軸線方向溝への潤滑油の流出を抑制しつつ、潤滑油溝の円周方向端部に異物が多量に滞留することを防ぐことが可能な主軸受を提供することである。本発明の他の目的は、そのような主軸受およびジャーナル部から構成される軸受装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するために、本発明の第一の観点によれば、以下の内燃機関のクランク軸用主軸受が提供される。
クランク軸のジャーナル部を回転自在に支持するための、内燃機関のクランク軸用主軸受であって、前記ジャーナル部は、その内部に延びる潤滑油路と、その外周面上に形成された前記潤滑油路の入口開口とを有している主軸受において、
前記主軸受が一対の半円筒形軸受から構成され、前記半円筒形軸受のいずれか一方のみがその内周面に形成された油溝を有し、
前記油溝は、前記一方の半円筒形軸受の少なくとも円周方向中央部を通って円周方向に延び、且つ、軸線方向における該油溝の幅の中央が前記ジャーナル部の前記入口開口の中心と整合するように配置され、前記油溝の円周方向端部は、前記一方の半円筒形軸受の円周方向端面まで延びておらず、したがって該油溝の円周方向端部と該一方の半円筒形軸受の円周方向端面との間には前記内周面が延びて分離内周面を提供しており、
前記一方の半円筒形軸受の前記油溝が延びていない前記円周方向端面、およびこれに接合する他方の半円筒形軸受の円周方向端面が、軸線方向の全長に亘って延びる傾斜面を内周面側にそれぞれ有し、それによって前記一対の半円筒形軸受の接合部に軸線方向溝を形成し、該軸線方向溝と前記油溝の間には前記分離内周面が延びており、また
前記分離内周面の円周方向長さＬ１が、前記ジャーナル部の前記入口開口の円周方向長さＬ２より小さくなされており、したがって前記油溝は前記潤滑油路の入口開口を介して前記軸線方向溝と連通可能である
内燃機関のクランク軸用主軸受。

【0011】

本発明の一実施形態では、前記分離内周面の円周方向長さＬ１と、前記ジャーナル部の前記入口開口の円周方向長さＬ２とが以下の関係式：
Ｌ２−Ｌ１≧０．５ｍｍ
を満たす。

【0012】

本発明の他の実施形態では、前記分離内周面の円周方向長さＬ１と、前記ジャーナル部の前記入口開口の円周方向長さＬ２とが以下の関係式：
Ｌ１≧Ｌ２×０．３
を満たす。
より好ましくは、前記分離内周面の円周方向長さＬ１と、前記ジャーナル部の前記入口開口の円周方向長さＬ２とが以下の関係式：
Ｌ１≧Ｌ２×０．６
を満たす。

【0013】

本発明のさらに他の実施形態では、前記主軸受の内周面からの前記軸線方向溝の深さが０．１〜１ｍｍである。
より好ましくは、前記主軸受の内周面からの前記軸線方向溝の深さが０．１〜０．５ｍｍである。

【0014】

本発明のさらに他の実施形態では、前記主軸受の内周面上における前記軸線方向油溝の円周方向の幅が０．２〜２ｍｍである。

【0015】

本発明のさらに他の実施形態では、前記油溝の両方の円周方向端部が、前記一方の半円筒形軸受のそれぞれの円周方向端面まで延びておらず、したがって該油溝の円周方向両側に前記分離内周面が提供される。

【0016】

本発明のさらに他の実施形態では、前記一対の半円筒形軸受の各円周方向端面に隣接する内周面側にクラッシュリリーフが形成されている。
好ましくは、前記一方の半円筒形軸受の円周方向中央側の前記クラッシュリリーフの端部が、前記油溝の円周方向端部より円周方向端面側に位置する。

【0017】

本発明のさらに他の実施形態では、前記ジャーナル部の外周面上における前記入口開口の面積が、前記ジャーナル部内の前記潤滑油路の断面積より大きく、したがって前記入口開口と前記潤滑油路の間には断面積が徐々に変化する流路遷移部分が形成されている。
好ましくは、前記ジャーナル部の外周面からの前記流路遷移部分の深さ寸法が１〜２ｍｍである。

【0018】

本発明の第二の観点によれば、上述した第一の観点によるクランク軸用主軸受と、該主軸受によって支持される前記ジャーナル部とから構成される軸受装置が提供される。

【発明の効果】

【0019】

本発明の構成とすることにより、主軸受の壁に形成された貫通口を通して潤滑油溝内に供給された潤滑油は、油溝の円周方向端部と軸線方向溝との間に延びる分離内周面によって主軸受の軸線方向溝からの流出を抑制される一方、潤滑油に付随する異物は、ジャーナル部の入口開口が分離内周面の上を通過する際に油溝と軸線方向溝とが連通することにより、主軸受の軸線方向溝から適切に排出されることができる。

【0020】

本発明の他の目的、特徴および利点は、添付図面に関する以下の本発明の実施例の記載から明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】内燃機関のクランク軸を、ジャーナル部およびクランクピン部でそれぞれ截断した模式図。

【図2】本発明の実施例１によるクランク軸用主軸受およびクランク軸の正面図。

【図3】図２に示す主軸受の上側の半円筒形軸受を軸受内周面側から見た平面図。

【図4】図２に示す主軸受の下側の半円筒形軸受を軸受内周面側から見た平面図。

【図5】図２に示す主軸受の接合部およびクランク軸の、軸線方向から見た拡大断面図。

【図6】図２に示す主軸受の接合部を軸受内周面側から見た図。

【図7】図２に示す主軸受の接合部の拡大正面図。

【図8】図２に示す主軸受の接合部およびクランク軸の他の例の、軸線方向から見た拡大断面図。

【図9】図２に示す主軸受の機能を説明するための、一方の接合部を軸線方向から見た拡大断面図。

【図10】図２に示す主軸受の機能を説明するための、一方の接合部を軸線方向から見た拡大断面図。

【図11】図２に示す主軸受の機能を説明するための、一方の接合部を軸受内周面側から見た図。

【図12】図２に示す主軸受の機能を説明するための、他方の接合部を軸線方向から見た拡大断面図。

【図13】クラッシュリリーフを設けた場合の図２に示す主軸受の接合部の軸線方向から見た拡大断面図。

【図14】図１３に示す主軸受の接合部を軸受内周面側から見た図。

【図15】図１３とは異なるクラッシュリリーフを設けた場合の図２に示す主軸受の接合部の軸線方向から見た拡大断面図。

【図16】本発明の実施例２によるクランク軸用主軸受の正面図。

【図17】本発明の実施例３によるクランク軸用主軸受の正面図。

【実施例1】

【0022】

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。

【0023】

図１は、内燃機関のクランク軸を、ジャーナル部およびクランクピン部でそれぞれ截断した模式図であり、ジャーナル部１０、クランクピン１２およびコンロッド１４を示す。これら三部材の紙面奥行き方向での位置関係として、ジャーナル部１０が紙面の奥側に、クランクピン１２が手前側にあり、このクランクピン１２は、他端にピストンを担持するコンロッド１４の大端部ハウジング１６で包囲されている。

【0024】

ジャーナル部１０は、一対の半円筒形軸受１７、１８から構成される主軸受１９を介して、内燃機関のシリンダブロック下部（図示せず）に支持されている。図面で上側に位置する半円筒形軸受１７にのみ、主軸受の両端近傍領域を除いて円周方向に延びる油溝１７ａが内周面に形成されている。ジャーナル部１０はその直径方向に貫通孔（潤滑油路）１０ａを有し、ジャーナル部１０が矢印Ｘ方向に回転すると、貫通孔１０ａの両端の入口開口が交互に油溝１７ａに連通する。尚、油溝は、上側および下側の半円筒形軸受１７、１８の両方に形成すると主軸受１９からの潤滑油の漏れ量が増加してしまうため、本発明では、上側および下側の半円筒形軸受のいずれか一方にのみ形成する必要がある。

【0025】

ジャーナル部１０、図示されないクランクアーム、およびクランクピン１２を貫通して、貫通孔１０ａに連通する潤滑油路２０がクランク軸内部に形成されている。

【0026】

クランクピン１２は、一対の半円筒形軸受２２ａ、２２ｂから構成されるコンロッド軸受２２を介して、コンロッド１４の（コンロッド側大端部ハウジング１６Ａとキャップ側大端部ハウジング１６Ｂから構成される）大端部ハウジング１６に保持されている。

【0027】

図２〜図７に、主軸受１９を構成する一対の半円筒形軸受１７、１８の詳細を示す。紙面上側の半円筒形軸受１７は、ジャーナル部１０の回転方向Ｘの前方側に配置される前方側円周方向端面１７Ａ、および後方側に配置される後方側円周方向端面１７Ｂを有する。下側の半円筒形軸受１８は、ジャーナル部１０の回転方向Ｘの前方側に配置される前方側円周方向端面１８Ｂ、および後方側に配置される後方側円周方向端面１８Ａを有する。半円筒形軸受１７の前方側円周方向端面１７Ａは半円筒形軸受１８の後方側円周方向端面１８Ａと当接し、また半円筒形軸受１８の前方側円周方向端面１８Ｂは半円筒形軸受１７の後方側円周方向端面１７Ｂと当接し、それによって円筒形状の主軸受１９を構成している。

【0028】

半円筒形軸受１７の前方側円周方向端面１７Ａおよび後方側円周方向端面１７Ｂは内周面側に軸線方向の全長に亘って面取りの態様で形成された傾斜面１７Ｃ、１７Ｄをそれぞれ有し、また半円筒形軸受１８の前方側円周方向端面１８Ｂおよび後方側円周方向端面１８Ａは内周面側に軸線方向の全長に亘って同様に形成された傾斜面１８Ｄ、１８Ｃをそれぞれ有し、それによって半円筒形軸受１７、１８の接合部には軸線方向溝２４Ａ、２４Ｂが形成される。

【0029】

図２から理解されるように、半円筒形軸受１７の内周面１７Ｓに形成された油溝１７ａは円周方向中央部を含む領域で一定の深さを有し、円周方向端部近傍領域では端部に向かって次第に深さが減少している。油溝１７ａの円周方向両端部１７Ｅ、１７Ｆは傾斜面１７Ｃおよび傾斜面１７Ｄまでそれぞれ延びておらず、したがって端部１７Ｅと傾斜面１７Ｃの間、および端部１７Ｆと傾斜面１７Ｄの間には内周面１７Ｓが延びている（図３および５）。本明細書では、以下、油溝１７ａの円周方向端部１７Ｅと傾斜面１７Ｃを分離するように円周方向長さ（直線距離）Ｌ１に亘って延びるこの内周面１７Ｓの部分を、分離内周部１７Ｓ’（図６の斜線部分）と称する。

【0030】

図３から理解されるように、油溝１７ａは半円筒形軸受１７の軸線方向における幅の中央に配置される。油溝１７ａの底部には半円筒形軸受１７を径方向に貫通する貫通口（図示せず）が形成され、潤滑油は、シリンダブロックの壁内のオイルギャラリーから、この貫通口を通して油溝１７ａ内に供給される。潤滑油の一部はその後、ジャーナル部１０の矢印Ｘ方向の回転にしたがって油溝１７ａ内を回転方向前方へ流れ、潤滑油の他の一部は油溝１７ａ内を回転方向と反対方向に流れる。半円筒形軸受１７はまた、油溝１７ａの幅方向の中央がジャーナル部１０の潤滑油路１０ａの入口開口２６の中心と整合するように配置されているので（図６は、図５の回転位置にある入口開口２６を破線で示す）、油溝１７ａ内に供給された潤滑油は、入口開口２６を通してコンロッド軸受２２へとさらに流れることができる。ジャーナル部１０内の潤滑油路１０ａの入口開口２６の寸法は、内燃機関の仕様により異なるが、例えば乗用車用の小型内燃機関の場合、直径で５〜８ｍｍ程度である。

【0031】

入口開口２６は、図５では潤滑油路１０ａと同じ断面積を有するものとして記載している。しかし入口開口２６は、加工の結果として図８に示すように潤滑油路１０ａより大きい断面積を有していてもよく、またジャーナル部１０の外周面上において円形または楕円形の開口形状を有していてもよい。入口開口２６の断面積が潤滑油路１０ａの断面積より大きい場合、入口開口２６と潤滑油路１０ａの間には断面積が油路方向に徐々に変化する流路遷移部分２９が深さ１〜２ｍｍまで形成される。いずれの場合も、入口開口２６はジャーナル部１０の外周面上における円周方向長さ（直線距離）Ｌ２を有している。

【0032】

油溝１７ａに供給される潤滑油に異物２８が混入していると、異物２８は潤滑油との比重差のために油溝１７ａの円周方向両端部のいずれかへ移動する（図５）。従来のクランク軸用主軸受では、この異物が油溝の円周方向端部に滞留してジャーナル部と主軸受の間の摺動面に損傷を引き起こす原因となり、あるいはジャーナル部の入口開口が油溝の円周方向端部の上を通過する際に潤滑油路に潤滑油とともに流れ込み、クランクピンとコンロッド軸受の間の摺動面に損傷を引き起こす原因となっていた。しかし本発明の実施例によれば、分離内周部１７Ｓ’の円周方向長さＬ１が入口開口２６の円周方向長さＬ２よりも小さく形成され、したがってジャーナル部１０の回転に伴って入口開口２６が油溝１７ａの端部１７Ｅ上を通過する際（図９参照）に潤滑油路１０ａに進入した異物２８は、入口開口２６が分離内周面１７Ｓ’の上に位置し、それにより油溝１７ａが入口開口２６を介して軸線方向溝２４Ａと連通したとき（図１０参照）に軸線方向溝２４Ａへ排出される。

【0033】

より詳細には、油溝１７ａが入口開口２６を介して軸線方向溝２４Ａと連通したとき、（１）ジャーナル部１０の回転による遠心力Ｆ１、（２）油溝１７ａ内と潤滑油路１０ａ内の潤滑油の圧力勾配による流れＦ２、および（３）潤滑油路１０ａ内と軸線方向溝２４Ａ内の潤滑油の圧力勾配による流れＦ３が、入口開口２６付近にある潤滑油路１０ａ内部の異物２８および潤滑油に同時に作用し、潤滑油路１０ａ内に進入した異物２８を軸線方向溝２４Ａへ移動させるのに十分な潤滑油の流れが瞬間的に形成される。またこの瞬間、軸線方向溝２４Ａ内には主軸受１９の軸線方向への流れも形成され、異物２８の軸受外への排出を助ける（図１１）。

【0034】

その後、ジャーナル部１０の回転とともに油溝１７ａと軸線方向溝２４Ａの間の連通は遮断され（例えば図８参照）、軸線方向溝２４Ａ内の軸線方向の流れも減少するので、主軸受１９からの潤滑油の流出が抑制される。

【0035】

さらに、本発明によれば、油溝１７ａの回転方向後方側端部１７Ｆで油溝１７ａと軸線方向溝２４Ｂが入口開口２６を介して連通する瞬間にも、図１２に示すように上述した作用Ｆ１〜３が働くので、潤滑油の漏れ量を低減しつつ異物を排出することができる。

【0036】

本発明によれば、分離内周部１７Ｓ’の円周方向長さＬ１は入口開口２６の円周方向長さＬ２よりも小さいことが要求される。Ｌ１≧Ｌ２の場合、入口開口２６が軸線方向溝２４Ａと連通を開始した時、入口開口２６は油溝１７ａと既に連通しておらず、それゆえ図１０に示す油溝１７ａからの流れＦ２が生じないので、潤滑油路１０ａに進入した異物２８を軸線方向溝２４Ａに押し流すことができなくなるからである。

【0037】

潤滑油路１０ａに進入した異物２８を軸線方向溝２４Ａに押し出すのに十分な潤滑油の流れのために、分離内周部１７Ｓ’の円周方向長さＬ１と入口開口２６の円周方向長さＬ２とが、Ｌ２−Ｌ１≧０．５ｍｍの関係を満たすことが好ましい。また油溝１７ａが軸線方向溝２４Ａと連通している際に過剰に潤滑油が流出することを防止するため、分離内周部１７Ｓ’の円周方向長さＬ１と入口開口２６の円周方向長さＬ２とは、Ｌ１≧Ｌ２×０．３の関係を満たしていることが好ましく、またＬ１≧Ｌ２×０．６の関係を満たしていることがより好ましい。これは、分離内周部１７Ｓ’の円周方向長さＬ１が短すぎると、油溝１７ａと軸線方向溝２４Ａとが連通する時間が長くなり、油溝１７ａの端部１７Ｅから軸線方向溝２４Ａに流れ込む油量すなわち漏れ量が増加し、したがってコンロッド軸受２２へ送られる油量が減少するためである。

【0038】

主軸受１９の内周面上における軸線方向溝２４Ａの円周方向長さ（直線距離）Ｌ３は０．２〜２ｍｍとすることができ、また主軸受１９の内周面からの軸線方向溝２４Ａの最大深さＤ１は０．１〜１ｍｍ、好ましくは０．１〜０．５ｍｍとすることができる（図７）。軸線方向溝２４Ａの円周方向長さＬ３および深さＤ１は、潤滑油に混入する異物のサイズ（一般には、最大０．１ｍｍ程度）に鑑みて、異物を排出可能な最小寸法としてもよい。

【0039】

上述したように入口開口２６の断面積が潤滑油路１０ａの断面積より大きく、そして流路遷移部分２９が少なくとも入口開口２６の円周方向両側に形成されている場合、油溝１７ａと軸線方向溝２４Ａが連通したときに油溝１７ａ内の潤滑油が流路遷移部分２９の傾斜面によって誘導され潤滑油路１０ａ内へ流れ易くなり、したがって異物２８を軸線方向溝２４Ａに向けて押し流す円周方向の流れＦ２（図１０）を強めることができる。また入口開口２６の回転方向前方側の傾斜面は、異物２８が軸線方向溝２４Ａ内へ進入するのを助ける。

【0040】

本発明によるクランク軸用主軸受１９は、半円筒形軸受１７、１８の接合部に隣接する軸受内周面にクラッシュリリーフ４２、４４を有していてもよい。クラッシュリリーフは、図１３および図１４に示すように、各半円筒形軸受１７、１８の円周方向端部領域において壁部の厚さを回転中心と同心である本来の内周面４０（主要円弧）から半径方向に減じることによって形成される逃し空間４２、４４のことであり、これは、例えば一対の半円筒形軸受１７、１８をクランク軸１０のジャーナル部１９に組み付けた時に生じ得る半円筒形軸受の円周方向端面の位置ずれや変形を吸収するために形成される。したがってクラッシュリリーフ４２が形成された領域Ｒでの軸受内周面１７Ｓの曲率中心位置は、その他の領域における軸受内周面（主要円弧）の曲率中心位置と異なる（ＳＡＥ Ｊ５０６（項目３．２６および項目６．４）、ＤＩＮ１４９７、セクション３．２、ＪＩＳ Ｄ３１０２参照）。一般に、乗用車用の小型の内燃機関用軸受の場合、半割軸受の円周方向端面におけるクラッシュリリーフの深さ（本来の内周面から実際の内周面までの距離）は０．０１〜０．０５ｍｍ程度である。

【0041】

クラッシュリリーフ４２は半円筒形軸受１７の円周方向中央側に向かって徐々に深さを減少し、クラッシュリリーフ４２が形成される領域を画定する端部４２Ａを軸受内周面１７Ｓ上に形成するが、この端部４２Ａは図１３および図１４に示すように油溝１７ａの円周方向端部１７Ｅより円周方向中央側に位置していてもよく、あるいは図１５に示すように油溝１７ａの円周方向端部１７Ｅより円周方向端部側に位置していてもよい。これは、クラッシュリリーフ４２の深さが油溝１７ａや軸線方向溝２４Ａの深さに比べて十分に小さいので、本来の内周面４０と実際の内周面１７Ｓ’との差異が異物の排出作用に影響しないからである。しかし、クラッシュリリーフ４２の円周方向端部４２Ａが油溝１７ａの円周方向端部１７Ｅの位置より円周方向中央側に位置している場合、分離内周部１７Ｓ’とジャーナル部１０の外周面との間に形成される隙間が僅かに増加するので、油溝１７ａから軸線方向溝２４Ａに流れる油量すなわち主軸受１９からの漏れ量が若干増加する。したがって潤滑油の漏れ量を低減する観点から、クラッシュリリーフ４２の端部４２Ａは図１５に示すように油溝１７ａの円周方向端部１７Ｅより円周方向端部側に位置していることが好ましい。

【0042】

換言すれば、図１５に示されるクラッシュリリーフ４２が形成された半円筒形軸受１７の場合、ジャーナル部１０の入口開口２６が、油溝１７ａをクラッシュリリーフ４２の形成された領域Ｒだけと連通させる円周方向長さＬ２を有していても異物は排出されず、油溝１７ａの端部に滞留する。これは、クラッシュリリーフ４２は異物が進入するのに不十分な深さであるという上述した理由に加えて、入口開口２６とクラッシュリリーフ４２とが連通した初期段階において、潤滑油はクラッシュリリーフ４２の特に容積の小さい部分に流れ込んでそこを充填するので、潤滑油路１０ａおよびクラッシュリリーフ４２の差圧が小さくなり、圧力勾配による流れＦ３が発生し難いからである。したがって本発明によれば、入口開口２６および分離内周面１７Ｓ’は、油溝１７ａを軸線方向油溝２４Ａまたは２４Ｂと連通するように寸法決めされることが必要である。

【実施例2】

【0043】

図１６は、本発明の実施例２によるクランク軸用主軸受１９’を示す。図面から理解されるように、軸線方向溝は、半円筒形軸受１７’、１８’の接合部のうち、紙面右側の接合部にのみ形成されており、また紙面上側の半円筒形軸受１７’に形成された油溝１７ａ’は、ジャーナル部の回転方向前方側にのみ上述した本発明の構成を有している。すなわち油溝１７ａ’は回転方向前方側の端部に向かって次第に深さを減少させ、それによって回転方向前方側に分離内周面を形成しており、一方、円周方向中央部を含む領域から回転方向後方側の端部にかけては一定の深さを維持し、それによって半円筒形軸受１７’の円周方向端面まで延びている。

【実施例3】

【0044】

図１７は、本発明の実施例３によるクランク軸用主軸受１９”を示す。図面から理解されるように、軸線方向溝は、半円筒形軸受１７”、１８”の接合部のうち、紙面左側の接合部にのみ形成されており、また紙面上側の半円筒形軸受１７”に形成された油溝１７ａ”は、ジャーナル部の回転方向後方側にのみ上述した本発明の構成を有している。すなわち油溝１７ａ”は、半円筒形軸受１７”の回転方向前方側端面から回転方向後方側の端部に向かって次第に深さを減少させるように円周方向に延び、それによって回転方向後方側にのみ分離内周面を形成している。

【0045】

上記記載は実施例についてなされたが、本発明はそれに限らず、本発明の精神と添付の請求の範囲の範囲内で種々の変更および修正をすることができることは当業者に明らかである。例えば、上記実施例では油溝は上側の半円筒形軸受に形成されているが、下側の半円筒形軸受にのみ形成されてもよい。また油溝は、深さが半円筒形軸受の円周方向中央部で最大で、半円筒形軸受の円周方向の両端部に向かって次第に減少するよう形成されてもよく、油溝の長手方向に垂直な断面形状は、矩形の他に、半円形形状、三角形形状など任意の形状であってもよい。

【符号の説明】

【0046】

１０ ジャーナル部
１０ａ 貫通孔（潤滑油路）
１２ クランクピン
１４ コンロッド
１６ 大端部ハウジング
１６Ａ コンロッド側大端部ハウジング
１６Ｂ キャップ側大端部ハウジング
１７ 半円筒形軸受
１７ａ 油溝
１７Ａ 前方側円周方向端面
１７Ｂ 後方側円周方向端面
１７Ｃ、１７Ｄ 傾斜面
１７Ｅ、１７Ｆ 油溝１７ａの円周方向両端部
１７Ｓ 内周面
１７Ｓ’ 分離内周部
１８ 半円筒形軸受
１８Ａ 後方側円周方向端面
１８Ｂ 前方側円周方向端面
１８Ｄ、１８Ｃ 傾斜面
１９ 主軸受
２０ 潤滑油路
２２ コンロッド軸受
２２ａ 半円筒形軸受
２２ｂ 半円筒形軸受
２４Ａ、２４Ｂ 軸線方向溝
２６ 入口開口
２８ 異物
２９ 流路遷移部分
４２、４４ クラッシュリリーフまたは逃し空間
４２Ａ 端部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】