(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のクランク軸用軸受装置であって、前記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主軸受と、前記クランク軸のクランクピン上にコンロッドを回転自在に支持するためのコンロッド軸受とを有し、前記クランク軸は、前記ジャーナル部から前記クランクピンまで延びるようにその内部に形成された潤滑油路と、前記ジャーナル部の外周面上に形成された前記潤滑油路の入口開口と、前記クランクピンの外周面上に形成された前記潤滑油路の出口開口とを有している軸受装置において、
前記主軸受は一対の第１の半円筒形軸受から構成され、前記第１の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、前記一方の第１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、前記一方の第１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第１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、
前記一方の第１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第１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第１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、また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り、
前記コンロッド軸受は一対の第２の半円筒形軸受から構成され、前記各第２の半円筒形軸受は、その内周面の各円周方向端部領域に軸線方向の全長に亘って延びるクラッシュリリーフを有し、
前記各第２の半円筒形軸受の各円周方向端面が、軸線方向の全長に亘って延びる傾斜面を内周面側に有し、それによって前記一対の第２の半円筒形軸受の各接合部に軸線方向溝を形成しており、
前記クラッシュリリーフは、軸受壁厚を内周面側から深さＲＤだけ減少させることによって形成されており、前記深さＲＤは、前記各第２の半円筒形軸受の円周方向端部で最大で、円周方向中央に向かって漸減して内周面上に前記クラッシュリリーフの円周方向中央側端部を画定しており、また
前記各第２の半円筒形軸受を、その円周方向両端面が下端面となるように水平面上に置いた場合の該水平面から前記クラッシュリリーフの円周方向中央側端部までの高さとして規定される前記クラッシュリリーフの長さＲＬが２〜１０ｍｍであり、また前記深さＲＤが各円周方向端部で０．０１〜０．１２ｍｍである
内燃機関のクランク軸用軸受装置。
【請求項２】
前記コンロッド軸受の内周面からの前記軸線方向溝の深さが０．１〜１ｍｍである請求項１に記載のクランク軸用軸受装置。
【請求項３】
前記コンロッド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である請求項１に記載のクランク軸用軸受装置。
【請求項４】
少なくとも一方の前記第２の半円筒形軸受は、円周方向端部から円周方向に延びる円周方向溝を有し、前記円周方向溝は、軸線方向における該円周方向溝の幅の中央が前記クランクピンの前記出口開口の中心と整合するように配置される請求項１に記載のクランク軸用軸受装置。
【請求項５】
前記円周方向溝は、前記円周方向端部から、前記第２の半円筒形軸受の回転軸線を中心として４５度の範囲内で円周方向中央に向かって延び、また前記円周方向溝の内周面からの深さＧＤは前記円周方向端部で最大で、円周方向中央に向かって漸減している請求項４に記載のクランク軸用軸受装置。
【請求項６】
前記円周方向溝は、前記円周方向端部から反対側の円周方向端部まで延び、また内周面から所与の深さＧＤを有している請求項４に記載のクランク軸用軸受装置。
【請求項７】
前記円周方向溝の深さＧＤが最大で０．１〜１ｍｍである請求項５または請求項６に記載のクランク軸用軸受装置。
【請求項８】
前記円周方向溝の幅が１ｍｍ以上であり、且つ前記コンロッドの前記出口開口の直径の１．５倍未満である請求項４に記載のクランク軸用軸受装置。
【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軸受装置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と、コンロッドをクランクピン上に回転自在に支持するコンロッド軸受とを有するクランク軸用軸受装置に関するものである。
【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と、この主軸受で排出しきれずに潤滑油とともにクランク軸内部の潤滑油路を通してコンロッド軸受に送られる異物を速やかに排出することが可能であり、同時に軸受摺動面への潤滑油の供給性に優れるコンロッド軸受とを有する内燃機関のクランク軸用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軸受装置が提供される。
内燃機関のクランク軸用軸受装置であって、前記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主軸受と、前記クランク軸のクランクピン上にコンロッドを回転自在に支持するためのコンロッド軸受とを有し、前記クランク軸は、前記ジャーナル部から前記クランクピンまで延びるようにその内部に形成された潤滑油路と、前記ジャーナル部の外周面上に形成された前記潤滑油路の入口開口と、前記クランクピンの外周面上に形成された前記潤滑油路の出口開口とを有している軸受装置において、
前記主軸受は一対の第１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、前記一方の第１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、前記一方の第１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第１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、
前記一方の第１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第１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第１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り、
前記コンロッド軸受は一対の第２の半円筒形軸受から構成され、前記各第２の半円筒形軸受は、その内周面の各円周方向端部領域に軸線方向の全長に亘って延びるクラッシュリリーフを有し、
前記各第２の半円筒形軸受の各円周方向端面が、軸線方向の全長に亘って延びる傾斜面を内周面側に有し、それによって前記一対の第２の半円筒形軸受の各接合部に軸線方向溝を形成しており、
前記クラッシュリリーフは、軸受壁厚を内周面側から深さＲＤだけ減少させることによって形成されており、前記深さＲＤは、前記各第２の半円筒形軸受の円周方向端部で最大で、円周方向中央に向かって漸減して内周面上に前記クラッシュリリーフの円周方向中央側端部を画定しており、また
前記各第２の半円筒形軸受を、その円周方向両端面が下端面となるように水平面上に置いた場合の該水平面から前記クラッシュリリーフの円周方向中央側端部までの高さとして規定される前記クラッシュリリーフの長さＲＬが２〜１０ｍｍであり、また前記深さＲＤが各円周方向端部で０．０１〜０．１２ｍｍである
内燃機関のクランク軸用軸受装置。
【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、前記一対の第１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、前記一方の第１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】
本発明のさらに他の実施例では、前記コンロッド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、より好ましくは０．１〜０．５ｍｍである。
【００１９】
本発明のさらに他の実施例では、前記コンロッド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。
【００２０】
本発明のさらに他の実施例では、少なくとも一方の前記第２の半円筒形軸受は、円周方向端部から円周方向に延びる円周方向溝を有し、前記円周方向溝は、軸線方向における該円周方向溝の幅の中央が前記クランクピンの前記出口開口の中心と整合するように配置される。
【００２１】
本発明のさらに他の実施例では、前記円周方向溝は、前記円周方向端部から、前記第２の半円筒形軸受の回転軸線を中心として４５度の範囲内で円周方向中央に向かって延び、また前記円周方向溝の内周面からの深さＧＤは前記円周方向端部で最大で、円周方向中央に向かって漸減していてもよい。あるいは前記円周方向溝は、前記円周方向端部から反対側の円周方向端部まで延び、また内周面から所与の深さＧＤを有していてもよい。いずれの場合も、好ましくは、前記円周方向溝の深さＧＤが最大で０．１〜１ｍｍである。
【００２２】
本発明のさらに他の実施例では、前記円周方向溝の幅が１ｍｍ以上であり、且つ前記コンロッドの前記出口開口の直径の１．５倍未満である。
【発明の効果】
【００２３】
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。さらに、この主軸受で排出しきれずに潤滑油とともにクランク軸内部の潤滑油路を通してコンロッド軸受に送られた異物は、コンロッド軸受からの潤滑油の過剰な流出を抑制しつつ速やかに排出されることができる。
【００２４】
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】
【００２５】
【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】図１に示すコンロッド軸受の接合部およびクランクピンの、軸線方向から見た拡大断面図。
【図１７】図１に示すコンロッド軸受の上側の半円筒形軸受に形成されたクラッシュリリーフを示す拡大正面図。
【図１８】図１に示すコンロッド軸受の接合部の拡大正面図。
【図１９】図１に示すコンロッド軸受およびクランクピンの正面図。
【図２０】円周方向端部領域にのみ円周方向溝を有するコンロッド軸受およびクランクピンの正面図。
【図２１】図２０に示すコンロッド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２２】図２０に示すコンロッド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２３】図２０に示すコンロッド軸受の上側の半円筒形軸受に形成された円周方向溝を示す拡大正面図。
【図２４】円周方向の全長に亘って延びる円周方向溝を有するコンロッド軸受およびクランクピンの正面図。
【図２５】図２４に示すコンロッド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２６】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２７】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】
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
クランクピン１２は、一対の半円筒形軸受２１、２２から構成されるコンロッド軸受２３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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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２３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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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）。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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２３へ送られる油量が減少するためである。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
次に、図１６を参照して、本発明のコンロッド軸受２３について説明する。
【００４８】
上述したように主軸受１９を介してジャーナル部１０内の貫通孔１０ａへと流れた潤滑油は、次いでクランク軸内部の潤滑油路２０およびクランクピン１２内部の貫通孔１２ａを通り、最終的にクランクピン１２の外周面に形成された出口開口５６からクランクピン１２とコンロッド軸受２３の間の摺動面に供給される。しかし、この潤滑油には、本発明の主軸受１９によって排出されなかった異物２８が混入することがあり、これらの異物２８は、出口開口５６と、半円筒形軸受２１、２２の接合部に隣接して形成したクラッシュリリーフ６２、６４とが連通する際の急激なオイルクリアランスの拡大によって生じる大きな圧力勾配によってクラッシュリリーフ６２、６４内に排出される。
【００４９】
図１６に示すようにクラッシュリリーフ６２、６４は半円筒形軸受２１、２２の接合部に形成した軸線方向溝５４Ａと連通しており、したがってクラッシュリリーフ６２、６４内に排出された異物２８はその後軸線方向溝５４Ａを軸線方向に移動してコンロッド軸受２３から排出される。
【００５０】
従来のコンロッド軸受はクラッシュリリーフの寸法が小さく、したがって出口開口５６から排出された異物２８はクラッシュリリーフ内に捕捉され、スムースに排出されることができなかった。しかし本発明では、図１７に示すように、コンロッド軸受２３の回転中心と同心である半円筒形軸受２１の本来の内周面６０（主要円弧）からの肉厚減少量であるクラッシュリリーフ６２の深さＲＤが、半円筒形軸受２１の円周方向端部２１Ａにおいて０．０１〜０．１２ｍｍ、好ましくは０．０５〜０．１０ｍｍであり、また半円筒形軸受２１の円周方向両端部を下端面として水平面上に置いた場合の該水平面からクラッシュリリーフの円周方向中央側端部６２Ａまでの高さとして規定されるクラッシュリリーフの長さＲＬが２〜１０ｍｍ、好ましくは２〜５ｍｍである特定のクラッシュリリーフ寸法を採用することで、コンロッド軸受における潤滑油の過剰な流出を抑制しつつ異物排出機能を向上している。
【００５１】
尚、図１８に示すように、コンロッド軸受２３の内周面上における軸線方向溝５４Ａの円周方向長さ（直線距離）Ｌ３１は０．２〜２ｍｍとすることができ、またコンロッド軸受２３の内周面からの軸線方向溝５４Ａの最大深さＤ１１は０．１〜１ｍｍとすることができる。同じ異物を排出することを目的としているので、これらの寸法は主軸受１９の軸線方向溝２４Ａの寸法と同様である。
【００５２】
本発明によれば、異物排出機能を確実にするために、上記軸線方向溝５４Ａ、５４Ｂは半円筒形軸受２１、２２の両接合部に形成され、また上記クラッシュリリーフ６２、６４、７２，７４は両接合部に隣接する半円筒形軸受２１、２２の全ての内周面に形成される（図１９）。
【００５３】
またコンロッド軸受２３は、クランクピン１２の出口開口５６からの異物２８の排出を助けるため、および排出された異物２８を軸線方向溝５４Ａ、５４Ｂまで確実に案内するために、少なくとも一方の半円筒形軸受２１、２２の少なくとも一方の円周方向端部領域の内周面上に形成された円周方向溝８２、８４を有していてもよい。図２０〜図２２は、各半円筒形軸受２１、２２が、クランクピン１２の回転方向前方側の円周方向端部にのみ円周方向溝８２、８４を有している実施例を示しているが、上述したように各半円筒形軸受２１、２２はその円周方向両端部領域に円周方向溝を有していてもよいことが理解されよう。
【００５４】
円周方向溝８２、８４は、円周方向端部２１Ａ、２２Ｂから半円筒形軸受２１、２２の中心軸線のまわりに４５度の範囲内で円周方向中央に向かって延びていることが好ましい。これは、半円筒形軸受２１、２２の円周方向中央領域における摺動面積を確保するのに寄与する。しかし、異物を確実に案内するために、円周方向溝８２、８４の円周方向長さは出口開口５６の直径Ｌ２１の０．５倍以上であることが好ましい。いずれの場合も、図２３に示すように内周面２１Ｓからの円周方向溝８２の深さＧＤは、円周方向端部２１Ａにおいて０．１〜１ｍｍとすることができ、円周方向中央に向かって漸減している。
【００５５】
円周方向溝８２、８４は、軸線方向における幅ＧＷの中央がクランクピン１２の出口開口１２ａの中心と整合するように配置される（図２０および図２１参照）。円周方向溝８２、８４の幅ＧＷは、異物の排出を促すために１ｍｍ以上とすることができ、しかし潤滑油の過剰な流出や摺動面積の減少を防ぐために出口開口５６の直径Ｌ２１の１．５倍未満であることが好ましい。
【００５６】
尚、半円筒形軸受２１、２２は、上述した円周方向溝８２、８４の代わりに、円周方向の全長に亘って内周面２１Ｓ、２２Ｓ上に延びる円周方向溝８２’を有していてもよい。図２４および図２５は、一方の半円筒形軸受２１のみが円周方向の全長に亘って延びる円周方向溝８２’を有している実施例を示しているが、他方の半円筒形軸受２２にも同様の円周方向溝を形成してもよく、あるいは上述したような円周方向端部領域にのみ延びる円周方向溝８４を形成してもよい。複数の円周方向溝を形成する場合、円周方向の長さや溝の深さは必ずしも同じにする必要はなく、また円周方向溝の深さや幅は円周方向に沿って変化していてもよい。
【実施例２】
【００５７】
図２６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】
【００５８】
図２７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。
【００５９】
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、上記実施例では主軸受の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】
【００６０】
１０  ジャーナル部
１０ａ  貫通孔（潤滑油路）
１２  クランクピン
１２ａ  貫通孔
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
２１  半円筒形軸受
２１Ａ  円周方向端部
２１Ｓ  内周面
２２  半円筒形軸受
２２Ｂ  円周方向端部
２２Ｓ  内周面
２３  コンロッド軸受
２４Ａ、２４Ｂ  軸線方向溝
２６  入口開口
２８  異物
２９  流路遷移部分
４０  本来の内周面（主要円弧）
４２、４４  クラッシュリリーフまたは逃し空間
４２Ａ  端部
５４Ａ、５４Ｂ  軸線方向溝
５６  出口開口
６０  本来の内周面（主要円弧）
６２、６４、７２，７４  クラッシュリリーフ
６２Ａ  クラッシュリリーフの円周方向中央側端部
８２、８４  円周方向溝
８２’  円周方向溝
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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