特許 6862318 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】6862318

(24)【登録日】2021年4月2日

(45)【発行日】2021年4月21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 20060101AFI20210412BHJP

   F16C 17/02 20060101ALI20210412BHJP

【ＦＩ】

   F16C9/02

   F16C17/02 Z

【請求項の数】5

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-172486(P2017-172486)

(22)【出願日】2017年9月7日

(65)【公開番号】特開2019-49272(P2019-49272A)

(43)【公開日】2019年3月28日

【審査請求日】2020年6月10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】田中 志歩

(72)【発明者】

【氏名】斉藤 康志

【審査官】 中島 亮

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−１９１４２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１９６８７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−４２８９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１４５６１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１５２１０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｃ ３／００− ９／０６

Ｆ１６Ｃ １７／００−１７／２６

Ｆ１６Ｃ ３３／００−３３／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関のクランク軸のジャーナル部であって、円筒胴部と、前記円筒胴部を貫通して延びる潤滑油路と、前記円筒胴部の外周面上に形成された前記潤滑油路の少なくとも１つの入口開口とを有しているジャーナル部を回転自在に支持するための主軸受であって、
前記主軸受は、それぞれの周方向端面同士を突き合わせることによって円筒形状に組み合わされる第１および第２の半割軸受を有し、
前記第１および第２の半割軸受は、組み合わされたとき、それぞれの突合せ部分の内周面側に、前記主軸受の軸線方向全長に亘って延びる軸線方向溝を共に形成するように構成され、
前記第１および第２の半割軸受は、該半割軸受の周方向中央部を含む主円筒部と、前記主円筒部よりも壁厚が薄くなるように該半割軸受の周方向両端部に軸線方向全長に亘って形成されたクラッシュリリーフ部とを有し、
前記第１の半割軸受の内周面に、油溝が形成され、該油溝のクランク軸の回転方向の後方側の周方向端部は、前記第１の半割軸受のクランク軸の回転方向の後方側のクラッシュリリーフ部に位置し、クランク軸の回転方向の前方側の周方向端部は、クランク軸の回転方向の前方側のクラッシュリリーフ部に位置するか、または、前記第１の半割軸受のクランク軸の回転方向の前方側の周方向端面に開口し、
前記第２の半割軸受の内周面に、部分溝が形成され、該部分溝は、前記第２の半割軸受の２つの周方向端面のうち、クランク軸の回転方向の前方側の周方向端面にのみ開口し、
前記油溝と前記部分溝の溝幅中心が互いに整合し、前記第２の半割軸受のクランク軸の回転方向の前方側の周方向端面における前記部分溝の開口は、前記第１の半割軸受のクランク軸の回転方向の後方側の周方向端面によって遮蔽されることを特徴とする主軸受。

【請求項2】

前記部分溝が、前記第２の半割軸受の前記クランク軸の回転方向の前方側の周方向端面から円周角θ１（ただし、円周角θ１の最小値＝５°、円周角θ１の最大値＝４５°）の範囲に形成されていることを特徴とする請求項１に記載された主軸受。

【請求項3】

前記油溝のクランク軸の回転方向の後方側の周方向端部は、前記第１の半割軸受のクランク軸の回転方向の後方側の周方向端面から円周角θ２（ただし、円周角θ２の最小値＝２°、円周角θ２の最大値＝７°）の範囲に位置することを特徴とする請求項１または請求項２に記載された主軸受。

【請求項4】

前記部分溝の第２の半割軸受のクランク軸の回転方向の前方側の周方向端面における溝深さ（Ｄ２）は、０．３〜１．５ｍｍであることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載された主軸受。

【請求項5】

前記部分溝の第２の半割軸受のクランク軸の回転方向の前方側の周方向端面における前記部分溝の溝幅（Ｗ２）は、前記油溝のクランク軸の回転方向の後方側の周方向端部の位置での溝幅（Ｗ１）よりも大きいことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載された主軸受。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願発明は、内燃機関のクランク軸を支承するための主軸受に関するものである。

【0002】

内燃機関のクランク軸は、そのジャーナル部において、一対の半割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承される。主軸受に対しては、オイルポンプによって吐出された潤滑油が、シリンダブロック壁内に形成されたオイルギャラリーから主軸受の壁に形成された貫通口を通じて、主軸受の内周面に沿って形成された油溝内に送り込まれる。また、ジャーナル部の直径方向には第１潤滑油路が貫通形成され、この第１潤滑油路の両端開口が主軸受の油溝と連通するようになっている。さらに、ジャーナル部の第１潤滑油路から、クランクアーム部を通る第２潤滑油路が分岐して形成され、この第２潤滑油路が、クランクピンの直径方向に貫通形成された第３潤滑油路に連通している。このようにして、シリンダブロック壁内のオイルギャラリーから貫通口を通じて主軸受の内周面に形成された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潤滑油路を経て、第３潤滑油路の末端に開口した吐出口から、クランクピンとコンロッド軸受の摺動面間に供給される（例えば特許文献１参照）。

【0003】

シリンダブロック壁内のオイルギャラリーから主軸受の油溝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。

【0004】

そこで、主軸受を構成する一対の半割軸受のうちの一方の半割軸受の内周面に沿って形成される油溝の周方向端部を半割軸受の内周面の周方向両端部に形成したクラッシュリリーフ部や軸線方向溝と連通させることで、油溝内に侵入した異物をクラッシュリリーフ部の隙間や軸線方向溝を介して主軸受の外部へ排出する主軸受が提案されている（特許文献２、３）。

【0005】

なお、クラッシュリリーフは、半割軸受の周方向端面に隣接する領域の壁厚を周方向端面に向かって薄くなるように形成することによって、支承する軸との間に形成される隙間領域であり（例えば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）、一対の半割軸受を組み付けた状態における、半割軸受の突合せ面の位置ずれや変形を吸収する事を企画して形成される（例えば特許文献２参照）。

【0006】

内燃機関用すべり軸受に対する潤滑油の供給については、まず、クランク軸ジャーナル部用主軸受の外部から該主軸受の内面に形成された油溝内に供給され、その潤滑油がクランク軸ジャーナル部用主軸受の摺動面、および、クランクピン用コンロッド軸受の摺動面に供給される。
内燃機関の運転時には、クランク軸ジャーナル部用主軸受の油溝に供給される潤滑油中に、潤滑油路内に残留した異物が混入しがちである。異物とは、油路を切削加工した時の金属加工屑や鋳造時の鋳砂等を意味する。この異物は、クランク軸の回転によって潤滑油の流れに付随し、従来の内燃機関用主軸受では、クランク軸の回転方向の前方側の軸受周方向端部領域に形成されるクラッシュリリーフや軸線方向溝を通じて潤滑油と共に排出される。
しかしながら、軸受の壁に形成された貫通口から油溝内に潤滑油とともに進入した異物は、軸受周方向端部領域のクラッシュリリーフや軸線方向溝に達する前に、ジャーナル部の第１潤滑油路の入口開口から第１潤滑油路内に潤滑油とともに進入してしまうものも多い。第１潤滑油路に進入した異物の一部は、再度、潤滑油とともに油溝に逆流するので早期に軸受の外部へ排出され難い。

【0007】

詳しくは、図１６Ａおよび１６Ｂ、ならびに図１７Ａおよび１７Ｂを用いて、従来技術の作用について説明する。図１６Ａおよび１６Ｂに示すようにジャーナル部６の表面の潤滑油路６ａの入口開口６ｃが下側の半割軸受１４２の主円筒面１７１に位置している間は、ジャーナル部６の表面と半割軸受１４２の主円筒面１７１との間の隙間が狭いので、入口開口６ｃは半割軸受１４２の主円筒面１７１に閉鎖され、クランク軸の回転による遠心力の影響により潤滑油路６ａ内の入口開口６ｃ付近の潤滑油の圧力は極めて高い状態にある。

【0008】

図１７Ａおよび１７Ｂに示すように、ジャーナル部６の表面の潤滑油路６ａの入口開口６ｃとクラッシュリリーフ１７０とが連通を開始する瞬間、潤滑油路６ａ内部の潤滑油の圧力と、クラッシュリリーフ１７０およびジャーナル部６の表面の間の隙間（リリーフ隙間）内の潤滑油の圧力との差により、瞬間的に潤滑油路６ａからリリーフ隙間側への油の噴射流（逆流）が一時的に形成される。

【0009】

その際、油の噴射流とともにリリーフ隙間へ進入した異物Ｆは、リリーフ隙間内を直進し、慣性力によって軸線方向溝１７７を通り越して、他方の半割軸受１４１の油溝１４１ｇに進入してしまう。このため、従来の主軸受は、異物が早期に軸受の外部へ排出され難い。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開平８−２７７８３１号公報

【特許文献2】特開平４−２１９５２１号公報

【特許文献3】特開２００５−６９２８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本発明の目的は、異物排出性に優れた内燃機関のクランク用主軸受を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上記目的を達成するために、本願発明の１つの観点によれば、
内燃機関のクランク軸のジャーナル部であって、円筒胴部と、前記円筒胴部を貫通して延びる潤滑油路と、前記円筒胴部の外周面上に形成された前記潤滑油路の少なくとも１つの入口開口とを有しているジャーナル部を回転自在に支持するための主軸受であって、
前記主軸受は、それぞれの周方向端面同士を突き合わせることによって円筒形状に組み合わされる第１および第２の半割軸受を有し、
前記第１および第２の半割軸受は、組み合わされたとき、それぞれの突合せ部分の内周面側に、前記主軸受の軸線方向全長に亘って延びる軸線方向溝を共に形成するように構成され、
前記第１および第２の半割軸受は、該半割軸受の周方向中央部を含む主円筒部と、前記主円筒部よりも壁厚が薄くなるように該半割軸受の周方向両端部に軸線方向全長に亘って形成されたクラッシュリリーフ部とを有し、
前記第１の半割軸受の内周面に、油溝が形成され、該油溝のクランク軸の回転方向の後方側の周方向端部は、前記第１の半割軸受のクランク軸の回転方向の後方側のクラッシュリリーフ部に位置し、クランク軸の回転方向の前方側の周方向端部は、クランク軸の回転方向の前方側のクラッシュリリーフ部に位置するか、または、前記第１の半割軸受のクランク軸の回転方向の前方側の前記周方向端面に開口し、
前記第２の半割軸受の内周面に、部分溝が形成され、該部分溝は、前記第２の半割軸受の２つの周方向端面のうち、クランク軸の回転方向の前方側の周方向端面にのみ開口し、
前記油溝と前記部分溝の溝幅中心が互いに整合し、
前記第２の半割軸受のクランク軸の回転方向の前方側の周方向端面における前記部分溝の開口は、前記第１の半割軸受のクランク軸の回転方向の後方側の周方向端面によって遮蔽されていることを特徴とする主軸受が提供される。

【0013】

上記主軸受にて、好適には、
前記部分溝が、前記第２の半割軸受の前記クランク軸の回転方向の前方側の周方向端面から円周角θ１（ただし、円周角θ１の最小値＝５°、円周角θ１の最大値＝４５°）の範囲に形成されている。

【0014】

上記主軸受にて、好適には、
前記油溝のクランク軸の回転方向の後方側の周方向端部は、前記第１の半割軸受のクランク軸の回転方向の後方側の周方向端面から円周角θ２（ただし、円周角θ２の最小値＝２°、円周角θ２の最大値＝７°）の範囲に位置する。

【0015】

上記主軸受にて、好適には、
前記部分溝の第２の半割軸受のクランク軸の回転方向の前方側の周方向端面における溝深さ（Ｄ２）は、０．３〜１．５ｍｍである。

【0016】

上記主軸受にて、好適には、
前記部分溝の第２の半割軸受のクランク軸の回転方向の前方側の周方向端面における前記部分溝の溝幅（Ｗ２）は、前記油溝のクランク軸の回転方向の後方側の周方向端部の位置での溝幅（Ｗ１）よりも大きい。

【0017】

（１）本発明によれば、主軸受は、第１および第２の半割軸受を有し、第１の半割軸受の内周面に、主軸受の外部から潤滑油が供給される油溝が形成され、該油溝の周方向両端部は、第１の半割軸受のクラッシュリリーフに位置し、第２の半割軸受の内周面に、第２の半割軸受の２つの周方向端面のうち、クランク軸の回転方向の前方側の周方向端面にのみ開口する部分溝が形成される。
図１４Ａおよび１４Ｂに示すように、本願発明においても、ジャーナル部６の表面の潤滑油路６ａの入口開口６ｃが第２の半割軸受４２の主円筒面７１（主円筒部の内面）に位置している間は、入口開口６ｃは第２の半割軸受４２の主円筒面７１に閉塞されるが、潤滑油路６ａ内の潤滑油は、クランク軸の回転による遠心力によって入口開口６ｃ側へ向かって押圧されるために、特に内燃機関の運転でクランク軸の回転速度が大きいときには、潤滑油路６ａ内の入口開口６ｃ付近の潤滑油の圧力は極めて高い状態にある。
図１５Ａおよび１５Ｂに示すように、ジャーナル部６の表面の潤滑油路６ａの入口開口６ｃと第２の半割軸受４２の部分溝４２ｇとが連通を開始する瞬間には、潤滑油路６ａ内部の潤滑油の圧力と、部分溝４２ｇ内の潤滑油の圧力との差によって、潤滑油路６ａから部分溝４２ｇ内に瞬間的に噴出し逆流する高圧の潤滑油の噴射流が形成される。潤滑油路６ａに混入した異物Ｆは、この潤滑油の噴射流により部分溝４２ｇに進入する。部分溝４２ｇに進入した異物Ｆは、部分溝４２ｇの開口へ向かって流れる。このとき、潤滑油に対し比重が大きい異物Ｆは、遠心力の作用により部分溝４２の溝底面に沿って流れる。

【0018】

油溝４１ｇと部分溝４２ｇの溝幅中心が互いに整合している。油溝４１ｇは、クランク軸の回転方向の後方側の周方向端部４３が第１の半割軸受４１のクランク軸の回転方向の後方側クラッシュリリーフ部７０に位置し、部分溝４２ｇは、第２の半割軸受４２のクランク軸の回転方向の前方側の周方向端面７２のみに開口しており、油溝４１ｇと部分溝４２ｇとが互いに流体連通する関係にない。この構造では、互いに接触状態にある２つの周方向端面７２に位置する部分溝４２ｇの開口が、油溝４１ｇを有する第１の半割軸受４１の周方向端面７２で塞がれる。したがって、開口の遮蔽構造が、部分溝４２ｇの溝底に沿って開口まで移動してくる異物Ｆに対する障壁になり、異物Ｆの周方向移動速度が低下し、異物Ｆの直進運動の慣性力が低下する。
一方、第１の半割軸受４１の周方向端面７２と第２の半割軸受４２の周方向端面７２との突き合わせ接触界面に沿って、それら周方向端面７２の軸受内周面側に位置する２つの角縁部に傾斜面７６が形成されて、主軸受４の軸線方向幅全体に亘る軸線方向溝７７が形成されている。この構造により、部分溝４２ｇと、これに連通する軸線方向溝７７に沿って流れる潤滑油に、周方向移動速度の低下した前記異物Ｆが付随し易く、異物Ｆが潤滑油と共に主軸受１の軸線方向端部から円滑に排出される。

【0019】

軸線方向溝７７については、この横断面積を過大にすると、潤滑油の漏れ量が増大するため、異物Ｆの排出が可能な限りにおいて、可及的に横断面積を小さくすることが好ましい。具体的には、乗用車用等に搭載される小型内燃機関の場合には、軸線方向溝７７の溝幅を、０．２ｍｍ〜１ｍｍ、溝深さを０．２ｍｍ〜１ｍｍにすることが好ましい。ただし、油溝の幅や深さの寸法は内燃機関の仕様によって決まるものであり、この寸法に限定されない。

【0020】

（２）潤滑油に比して比重の大きな異物Ｆは、部分溝４２ｇ内を流体連通部へ移動する間、遠心力の作用で溝底に沿う。そのため、部分溝４２ｇの上部領域（溝底に近い下部領域ではなく、クランク軸に近い側の上部領域）を流れる潤滑油中の異物量が少ない（図５参照）。この部分溝４２ｇの上部領域を流れる異物量の少ない潤滑油は、第２の半割軸受４２のクラッシュリリーフ部７０の表面および第１の半割軸受４１のクラッシュリリーフ部７０の表面とクランク軸のジャーナル部６の表面との間の隙間を、周方向に直進して油溝４１ｇ内に円滑に流れるので、主軸受４からの潤滑油の漏れ量を低減できる。
以上は、油溝４１ｇは、クランク軸の回転方向の後方側の周方向端部４３が第１の半割軸受４１のクランク軸の回転方向の後方側クラッシュリリーフ部７０に位置し、部分溝４２ｇは、第２の半割軸受４２のクランク軸の回転方向の前方側の周方向端面７２のみに開口しており、油溝４１ｇと部分溝４２ｇとが互いに流体連通する関係にない場合であるが、油溝４１ｇと部分溝４２ｇとが互いに流体連通する関係にある場合には、部分溝４２ｇの溝底面に沿って移動する異物Ｆが、油溝４１ｇ内に送られ易い。また、油溝４１ｇと部分溝４２ｇとが互いに流体連通する関係にない場合であっても、本発明の主軸受４と異なって、部分溝４２ｇに流体連通する軸線方向溝７７が存在しない場合には、部分溝４２ｇの開口（開放溝端）に到達した異物Ｆが第１の半割軸受４１の油溝４１ｇ内に送られ易い。また、第１の半割軸受４１の油溝４１ｇのクランク軸の回転方向の後方側の周方向端部４３が、第１の半割軸受４１の主円筒面７１に開口している場合や油溝４１ｇと部分溝４２ｇの溝幅中心が互いに整合していない場合には、部分溝４２ｇの上部領域を流れる異物量の少ない潤滑油は、油溝４１ｇ内に円滑に流れなくなる、或いは、流れ難くなるため、主軸受４からの潤滑油の漏れ量が増加する。

【0021】

（３）本発明の主軸受４では、部分溝４２ｇの開口（開放溝端）が、油溝４１ｇを有する第１の半割軸受４１の周方向端面７２で塞がれる構造になっており、この構造が、部分溝４２ｇの溝底に沿って開口（開放溝端）まで転動してくる異物に対する遮断効果を発揮する。この遮断効果を最大限にするために、部分溝４２ｇの溝底幅が十分に大きくなるように、溝底を平坦面にすることが好ましい。

【0022】

（４）本発明の好適形態として、部分溝４２ｇが、第２の半割軸受４２のクランク軸の回転方向の前方側の周方向端面７２から第２の半割軸受４２の周方向中央部側へ向かって円周角θ１の範囲（ただし、円周角θ１の最小値＝５°、円周角θ１の最大値＝４５°）に形成された場合について説明する。
円周角θ１を５°以上にすると、部分溝４２ｇの十分な長さが確保されて、潤滑油の噴射流とともに部分溝４２ｇに進入した異物Ｆは、前記流体連通部分に達するまでの間に周方向移動速度が低下しやすい。このため、異物Ｆは、前記流体連通部分の軸線方向溝７７によって軸受の外部へ排出されやすい。円周角θ１を５°未満にすると、この効果が不十分で、異物Ｆは、軸線方向溝７７を通り越して、第１の半割軸受４１の油溝４１ｇに進入してしまうものが多くなる。
円周角θ１の最大値を４５°にした理由は、部分溝４２ｇを有する第２の半割軸受４２の主荷重受部（クランク軸から大きな荷重が作用する、半割軸受４２の周方向中央領域）を避けて部分溝４２ｇを形成し、大きな作用荷重に対する第２の半割軸受４２の強度を確保するためである。

【0023】

（５）本発明の好適形態として、油溝４１ｇのクランク軸の回転方向の後方側の周方向端部４３は、第１の半割軸受４１のクランク軸の回転方向の後方側の周方向端面７２から円周角θ２（ただし、円周角θ２の最小値＝２°、円周角θ２の最大値＝７°）の範囲に位置する場合について説明する。
円周角θ２を２°以上にすると、油溝４１ｇのクランク軸の回転方向の後方側の周方向端部４３と部分溝４２ｇの開口とが十分に離間し、部分溝４２ｇを流れてきた異物が油溝４１ｇに侵入し難い。円周角θ２を２°未満にすると、部分溝４２ｇを流れてきた異物が油溝４１ｇに侵入してしまうことがある。
また、円周角θ２を７°以下にすると、部分溝４２ｇの上部領域を流れる異物量の少ない潤滑油は、油溝４１ｇ内に円滑に流れやすくなる。円周角θ２を７°を超えるようにすると、部分溝４２ｇの上部領域を流れる異物量の少ない潤滑油が油溝４１ｇ内に流れ難くなることがある。

【0024】

（６）本発明の好適形態として、部分溝４２ｇの第２の半割軸受４２のクランク軸の回転方向の前方側の周方向端面７２における溝深さ（Ｄ２）は、０．３〜１．５ｍｍである。溝深さ（Ｄ２）が０．３ｍｍ未満である場合には、部分溝４２ｇの底面側を流れるべき異物が、部分溝４２ｇの上部領域を流れる油にも混入し、油溝４１ｇに侵入しやすくなる。また、溝深さ（Ｄ２）が１．５ｍｍを超える場合には、溝深さが深すぎて部分溝４２ｇの溝底面側を流れてきた異物が、軸線方向溝７７に侵入し難くなり、主軸受４の外部へ排出され難くなる。

【0025】

（７）本発明の好適形態として、部分溝４２ｇの第２の半割軸受４２のクランク軸の回転方向の前方側の周方向端面７２における溝幅（Ｗ２）は、油溝４１ｇのクランク軸の回転方向の後方側の周方向端部４３の位置での溝幅（Ｗ１）よりも大きい構成を採用したことについて説明する。
部分溝４２ｇに進入した異物Ｆは、図９に示すように流体連通部分に達するまでの間は部分溝４２ｇ内の軸線方向両端部付近を流れやすい。仮に、異物Ｆが、軸線方向溝７７を越えて第１の第１の半割軸受４１側に進入したとしても、第２の半割軸受４２のクランク軸の回転方向の前方側の周方向端面７２における部分溝４２ｇの溝幅（Ｗ２）は、油溝４１ｇのクランク軸の回転方向の後方側の周方向端部４３の位置での溝幅（Ｗ１）よりも大きい場合には、異物Ｆは、第１の第１の半割軸受４１の油溝４１ｇには進入し難い。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【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に係る主軸受の正面図。

【図3】図２に示す主軸受の第１の半割軸受の内周面を見た平面図。

【図4】図２に示す主軸受の第２の半割軸受の内周面を見た平面図。

【図5】図２に示す主軸受の機能説明図。

【図6】図２〜図４に示す主軸受の第２の半割軸受の周方向端面を示す図（図５におけるＶＩＩ矢視図）。

【図7】本発明の実施例２に係る主軸受の第１の半割軸受の内周面を見た平面図。

【図8】実施例２に係る主軸受の第２の半割軸受の内周面を見た平面図。

【図9】図７、図８に示す主軸受の機能説明図。

【図10】本発明の実施例３に係る主軸受の正面図。

【図11】図１０に示す主軸受の第１の半割軸受の内周面を見た平面図。

【図12】図１０に示す主軸受の第２の半割軸受の内周面を見た平面図。

【図13】本発明の主軸受に形成される油溝および部分溝の溝断面形状の一例を示す図。

【図14A】本発明の主軸受の作用を説明するための、軸受内側から見た図。

【図14B】本発明の主軸受の作用を説明するための、正面図。

【図15A】本発明の主軸受の作用を説明するための、軸受内側から見た図。

【図15B】本発明の主軸受の作用を説明するための、正面図。

【図16A】従来技術の主軸受の作用を説明した、軸受内側から見た図。

【図16B】従来技術の主軸受の作用を説明した正面図。

【図17A】従来技術の主軸受の作用を説明した、軸受内側から見た図。

【図17B】従来技術の主軸受の作用を説明した正面図。

【実施例1】

【0027】

（軸受装置の全体構成）
図１に示すように、本実施例の軸受装置１は、シリンダブロック８の下部に支承されるジャーナル部６と、ジャーナル部６と一体に形成されてジャーナル部６を中心として回転するクランクピン５と、クランクピン５に内燃機関から往復運動を伝達するコンロッド２とを備えている。そして、軸受装置１は、クランク軸を支承するすべり軸受として、ジャーナル部６を回転自在に支承する主軸受４と、クランクピン５を回転自在に支承するコンロッド軸受３とをさらに備えている。

【0028】

なお、クランク軸は複数のジャーナル部６と複数のクランクピン５とを有するが、ここでは説明の便宜上、１つのジャーナル部６および１つのクランクピン５を図示して説明する。図１において、紙面奥行き方向の位置関係は、ジャーナル部６が紙面の奥側で、クランクピン５が手前側となっている。

【0029】

ジャーナル部６は、一対の半割軸受４１、４２によって構成される主軸受４を介して、内燃機関のシリンダブロック下部８１に軸支されている。図１でシリンダブロック下部に取り付けられる上側の第１の半割軸受４１には、内周面に油溝４１ｇが周方向に形成されおり、軸受キャップ８２に取り付けられる下側の第２の半割軸受４２には、内周面に部分溝４２ｇが形成されている。また、ジャーナル部６は、直径方向に貫通する潤滑油路６ａを有し、ジャーナル部６が矢印Ｘ方向に回転すると、潤滑油路６ａの両端の入口開口６ｃが交互に主軸受４の油溝４１ｇに連通する。

【0030】

クランクピン５は、一対の半割軸受３１、３２によって構成されるコンロッド軸受３を介して、コンロッド２の大端部ハウジング２１（ロッド側大端部ハウジング２２およびキャップ側大端部ハウジング２３）に軸支されている。

【0031】

上述したように、主軸受４に対して、オイルポンプによって吐出された潤滑油が、シリンダブロック壁内に形成されたオイルギャラリーから主軸受４の壁に形成された貫通口を通じて第１の半割軸受４１の内周面に沿って形成された油溝４１ｇ内に送り込まれる。

【0032】

さらに、ジャーナル部６の直径方向に第１の潤滑油路６ａが貫通形成され、第１の潤滑油路６ａの入口開口６ｃが油溝４１ｇと連通している。そして、ジャーナル部６の第１の潤滑油路６ａから分岐してクランクアーム部（図示せず）を通る第２の潤滑油路５ａが形成され、第２の潤滑油路５ａが、クランクピン５の直径方向に貫通形成された第３の潤滑油路５ｂに連通している。

【0033】

このようにして、潤滑油は、第１の潤滑油路６ａ、第２の潤滑油路５ａおよび第３の潤滑油路５ｂを経て、第３の潤滑油路５ｂの端部の吐出口５ｃから、クランクピン５とコンロッド軸受３の間に形成される隙間に供給される。

【0034】

（半割軸受の構成）
そして、本実施例の主軸受４は、一対の半割軸受４１、４２の周方向の端面を突き合わせて、全体として円筒形状に組み合わせることによって形成される。それぞれの半割軸受４１（または４２）は、図２に示すように、鋼板上に軸受合金を薄く接着させたバイメタルによって半円筒形状に形成されたものである。半割軸受４１、４２は、周方向の中央部を含んで形成された主円筒部７１と、周方向の両端部に形成されたクラッシュリリーフ部７０、７０を備えている。

【0035】

クラッシュリリーフ部７０とは、半割軸受４１、４２の周方向端面に近い部分の軸受壁を内周面側で除去することによって形成された、軸受内周面の曲率中心とは異なる曲率中心を有する減厚領域（周方向端面に向かって厚さを減じた領域を指し、ＳＡＥ Ｊ５０６（項目３．２６、項目６．４参照）、ＤＩＮ１４９７、§３．２で規定されるとおりである）を意味する。

【0036】

図２〜図４に、第１の半割軸受４１および第２の半割軸受４２から成る、クランクジャーナル６用主軸受４を示す。主軸受４は、一対の半割軸受４１、４２の周方向端面７２を突き合わせて、全体として円筒形状に組み合わせることによって形成される（図２参照）。油溝４１ｇは、第１の半割軸受４１のクランク軸の回転方向（矢印Ｘ参照）の前方側のクラッシュリリーフ部７０から、クランク軸の回転方向の後方側のクラッシュリリーフ部７０に亘って形成されている。したがって、油溝４１ｇは、両方のクラッシュリリーフ部７０に開口（開放溝端）を有する。なお、油溝４１ｇのクランク軸の回転方向の後方側の周方向端部４３は、第１の半割軸受４１のクランク軸の回転方向の後方側の周方向端面７２から円周角θ２（ただし、円周角θ２の最小値＝２°、円周角θ２の最大値＝７°）の範囲に位置するようにすることが好ましい。また、油溝４１ｇの溝底は平坦である。
また、第１の半割軸受４１の周方向端面７２の内側（主軸受４の軸線側）に位置する角縁部が、軸受幅方向全体に亘って面取り状に欠截されて傾斜面７６になっている。

【0037】

第２の半割軸受４２の内周面には、クランク軸の回転方向（矢印Ｘ参照）の前方側の周方向端面７２から測定して円周角θ１の範囲に、周方向長さの短尺な部分溝４２ｇが形成されている。部分溝４２ｇの溝幅中心と、油溝４１ｇの溝幅中心とは、互いに整合する。なお、部分溝４２ｇの溝底は図６に示されるように平坦である。
なお、第２の半割軸受４２の部分溝４２ｇの周方向端部（半割軸受４２の周方向中央部側の端部）は、図４等に示すように主円筒部７１の内周面に位置するようにすることが好ましいが、これに限定されないで、部分溝４２ｇの周方向端部がクラッシュリリーフ部７０に位置していてもよい。
また、第２の半割軸受４２の周方向端面７２の内側（主軸受４の軸線側）に位置する角縁部が、軸受幅方向全体に亘って面取り状に欠截されて傾斜面７６になっている。
この第２の半割軸受４１の傾斜面７６は、第１の半割軸受４１の傾斜面７６と対をなし、主軸受４の軸線方向幅全体に亘って延在する断面Ｖ字形の軸線方向溝７７を画成する。

【0038】

以上の構成により、互いに接触する第１の半割軸受４１と第２の半割軸受４２の周方向端面７２、７２において、油溝４１ｇと部分溝４２ｇとが流体連通せず、また、部分溝４２ｇと、軸線方向溝７７とが流体連通する。

【0039】

油溝４１ｇと部分溝４２ｇの寸法関係
油溝４１ｇおよび部分溝４２ｇの溝幅： 両溝４１ｇ、４２ｇの溝幅Ｗ１、Ｗ２は互いに等しい（Ｗ１＝Ｗ２）（図３、図４参照）。

【0040】

第１の半割軸受４１と第２の半割軸受４２の斯かる構成によれば、突き合わされた周方向端面７２、７２において、油溝４１ｇと部分溝４２ｇとが流体連通状態にないから、部分溝４２ｇの開口（開放溝端）が、第１の半割軸受４１の周方向端面７２によって遮蔽される。この遮蔽作用によって、部分溝４２ｇの溝底に沿って移動する異物Ｆの移動速度が、周方向端面７２への接近に伴って次第に低下する。突き合わされた周方向端面７２、７２における、異物Ｆの周方向への直進慣性力低下により、部分溝４２ｇから軸線方向溝７７に流れる潤滑油に付随して、異物Ｆが、主軸受４の軸線方向端部から容易に軸受外部に排出される。
一方、部分溝４２ｇの溝底から離れた溝上部領域を流れる潤滑油中の異物量は少ないが、その潤滑油は、第１の半割軸受４１のクラッシュリリーフ７０や油溝４１ｇへ流れるので、主軸受４からの潤滑油の流出を抑制できる。

【実施例2】

【0041】

図７〜図９に示された実施例２について説明する。実施例２は、一部を除いて、実施例１と同じ構成を有する。以下、相違点についてのみ説明する。
部分溝４２ｇの第２の半割軸受４２のクランク軸の回転方向の前方側の周方向端面７２における部分溝の溝幅（Ｗ２）は、油溝４１ｇのクランク軸の回転方向の後方側の周方向端部４３の位置での溝幅（Ｗ１）よりも大きい。
Ｗ１とＷ２の好適な関係は、１．１×Ｗ１＜Ｗ２＜２×Ｗ１である。

【0042】

部分溝４２ｇに進入した異物Ｆは、図９に示すように流体連通部分に達するまでの間は部分溝４２ｇ内の軸線方向両端部付近を流れやすい。仮に、異物Ｆが、軸線方向溝７７を越えて第１の第１の半割軸受４１側に進入したとしても、第２の半割軸受４２のクランク軸の回転方向の前方側の周方向端面７２における部分溝４２ｇの溝幅（Ｗ２）は、油溝４１ｇのクランク軸の回転方向の後方側の周方向端部４３の位置での溝幅（Ｗ１）よりも大きい場合には、異物Ｆは、第１の第１の半割軸受４１の油溝４１ｇには進入し難い。

【実施例3】

【0043】

図１０〜図１２に示す、主軸受４は、第１の半割軸受４１および第２の半割軸受４２から成る。第２の半割軸受４２は、実施例１における第２の半割軸受４２と同一品である。第１の半割軸受４１は、以下の点で、実施例１における第１の半割軸受４１と違っている。油溝４１ｇの溝深さは、第１の半割軸受４１のクランク軸の回転方向（矢印Ｘ方向）の後方側の周方向端部４３において最小で、クランク軸の回転方向の前方側の周方向端面７２に向かって徐々に大きくなっている。なお、クラッシュリリーフ部７０における油溝４１ｇの溝深さは、クラッシュリリーフを形成しなかった場合の仮想の主円筒部７１の内周面を基準とした溝深さを意味する。そして、実施例１の場合と同様に、油溝４１ｇの溝幅（Ｗ１）と、部分溝４２ｇの溝幅（Ｗ２）とは互いに等しくなされている（Ｗ１＝Ｗ２）。

【0044】

以上の実施例において、油溝４１ｇおよび部分溝４２ｇの横断面形状を、図１３に示すように逆台形状、すなわち両側面を傾斜面にして、溝底幅に比して溝頂部幅を大きくしてもよい。ただし、この場合の油溝４１ｇおよび部分溝４２ｇの溝幅（Ｗ１、Ｗ２）は、溝底で測定する値である。
また、実施例１および２では、油溝４１ｇの溝深さを、第１の半割軸受４１の周方向中央部分から周方向両端面７２側に向かって次第に小さくなるようにしたが、本発明の主軸受は、これに限定されず、例えば、油溝４１ｇの深さを、第１の半割軸受４１の周方向中央部分では、一定に形成してもよい。

【0045】

なお、実施例１〜３において、第２の半割軸受４２のクランク軸の回転方向の後方側の周方向端面７２側に、部分溝４２ｇと同様な部分溝を設けて、第２の半割軸受４２を左右対称形状にしてもよい。このような左右対称形状を採用することにより、主軸受４の誤った組立作業を未然に防止できる。また、第２の半割軸受４２のクランク軸の回転方向の後方側の周方向端面７２側に、部分溝４２ｇと異なる形状、寸法の他の部分溝を形成してもよい。

【符号の説明】

【0046】

２ コンロッド
３ コンロッド軸受
４ 主軸受
５ クランクピン
５ａ、５ｂ 潤滑油路
５ｃ 吐出口
６ ジャーナル部
６ａ 潤滑油路
６ｃ 入口開口
４１、４２ 半割軸受
４１ｇ 油溝
４２ｇ 部分溝
４３ 周方向端部
７０ クラッシュリリーフ部
７１ 主円筒部
７２ 周方向端面
７７ 軸線方向溝
Ｆ 異物

【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14A】

【図14B】

【図15A】

【図15B】

【図16A】

【図16B】

【図17A】

【図17B】