(57)【要約】【課題】本発明は、エンジンの温度が変化する場合であっても、各軸受の同軸度を極力損なわないようにできるクランクシャフトの支持装置を提供する。【解決手段】３つ以上のジャーナル部が形成されたクランクシャフトを支持するクランクシャフトの支持構造は、クランクシャフトの各ジャーナル部を回転可能に支持する軸受と、各軸受の外周面が当接する凹状部分が形成されたシリンダブロックと、シリンダブロックに固定されるとともに軸受の外周面が当接する凹状部分が形成されたキャップ３３ａ〜３３ｄとを備えている。シリンダブロック及びキャップ３３ａ〜３３ｄそれぞれに形成された凹状部分により軸受が設けられる軸受孔３８ａ〜３８ｄが形成されている。各キャップ３３ａ〜３３ｄのうち両端に配置される２つのキャップである端部キャップの熱変形量よりも、それ以外のキャップである中間キャップの熱変形量が大きくされている。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３つ以上のジャーナル部が形成されたクランクシャフトを支持するクランクシャフトの支持構造において、
前記各ジャーナル部に対応して設けられ、前記ジャーナル部を回転可能に支持する円環状の軸受と、
前記各軸受の外周面が当接する凹状部分が形成されたシリンダブロックと、
前記各軸受に対応して設けられ、前記シリンダブロックに固定されるとともに前記軸受の外周面が当接する凹状部分が形成されたキャップと、を備え、
前記シリンダブロック及び前記キャップそれぞれに形成された凹状部分により前記軸受が設けられる軸受孔が形成されており、
前記各キャップのうち両端に配置される２つのキャップである端部キャップの熱変形量よりも、それ以外のキャップである中間キャップの熱変形量が大きいことを特徴とするクランクシャフトの支持構造。
【請求項２】
前記ジャーナル部は、前記クランクシャフトに５つ以上形成されており、
前記各中間キャップのうち両端の中間キャップそれぞれの熱変形量よりも、それ以外の中間キャップの熱変形量が大きい請求項１に記載のクランクシャフトの支持構造。
【請求項３】
前記クランクシャフトの軸心に沿って延びる方向における中央位置を基準として対称となる位置にある前記キャップは、熱変形量が相互に同一である請求項１又は２に記載のクランクシャフトの支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のジャーナル部が形成されたクランクシャフトを支持するクランクシャフトの支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンを構成するこの種の支持構造としては、各ジャーナル部に対応して設けられた円環状の軸受と、各軸受の外周面が当接する凹状部分が形成されたシリンダブロックと、各軸受に対応して設けられたキャップとを備えるものが知られている。各キャップはシリンダブロックに固定されている。各キャップには、軸受の外周面が当接する凹状部分が形成されている。シリンダブロック及びキャップそれぞれに形成された凹状部分により、軸受が設けられる軸受孔が形成されている。各軸受孔のうちクランクシャフトの軸心が延びる方向において両端に位置する２つの軸受孔について、それらの径方向の中心位置を通る軸線を基準直線とする。各軸受孔の中心位置と基準直線とのずれ量を小さくすることにより、各軸受孔の中心位置を同軸とすることができる。
【０００３】
エンジンの製造工程において、シリンダブロックにシリンダヘッド及びシリンダヘッドガスケットが組み付けられる場合、その組み付けに伴ってシリンダブロックに弾性曲げ変形が生じる。これにより、各軸受孔のうちクランクシャフトの軸心が延びる方向において中間に位置する軸受孔の中心位置が基準直線から大きくずれ、各軸受孔の同軸度が損なわれるおそれがある。この場合、各軸受孔に設けられた各軸受の同軸度が損なわれ、軸受の内周面とクランクシャフトの外周面との間のクリアランスが適正な値からずれるおそれがある。
【０００４】
この問題を解決するための技術として、下記特許文献１には、基準直線に対して軸受孔の中心位置がずれる方向にそのずれ量だけ径方向の厚さ寸法が大きくされ、上記ずれる方向とは反対方向にそのずれ量だけ厚さ寸法が小さくされている軸受が開示されている。この軸受によれば、各軸受孔の同軸度を高めることができ、ひいては各軸受の同軸度を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３９０６７５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
各軸受孔の同軸度が損なわれる要因として、エンジンの温度も挙げられる。エンジンの製造工程において各軸受孔の同軸度を高めることができたとしても、その後のエンジンの使用環境や運転状態によっては、各軸受孔の同軸度が損なわれるおそれがある。以下、この問題について詳しく説明する。
【０００７】
エンジンの温度が基準温度とされる場合において各軸受孔の中心位置が同軸であるとする。エンジンの温度が基準温度からずれる場合、その温度ずれ量に応じてシリンダブロックが変形する。温度変化に伴うシリンダブロックの変形量は、クランクシャフトの軸心が延びる方向において中間部よりも端部の方が大きい。その結果、各軸受孔のうち両端以外の軸受孔の中心位置が、基準直線からずれる。
【０００８】
例えば、エンジンの温度が基準温度よりも低い温度（例えば−３０℃）とされる場合、シリンダブロックの変形に伴い、各軸受孔のうち両端以外の軸受孔の中心位置が、基準直線に対してキャップ側にずれる。また、例えば、エンジンの温度が基準温度よりも高い温度（例えば１００℃）とされる場合、シリンダブロックの変形に伴い、各軸受孔のうち両端以外の軸受孔の中心位置が、基準直線に対してシリンダブロック側にずれる。
【０００９】
したがって、エンジンの温度が基準温度とされる場合において各軸受孔の中心位置が同軸とされていたとしても、エンジンの温度が基準温度からずれてしまうと、各軸受孔の同軸度が損なわれてしまう。その結果、軸受の内周面とクランクシャフトの外周面との間のクリアランスが適正な値からずれるおそれがある。
【００１０】
本発明は、エンジンの温度が変化する場合であっても、各軸受の同軸度を極力損なわないようにすることができるクランクシャフトの支持装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の発明は、３つ以上のジャーナル部が形成されたクランクシャフトを支持するクランクシャフトの支持構造において、前記各ジャーナル部に対応して設けられ、前記ジャーナル部を回転可能に支持する円環状の軸受と、前記各軸受の外周面が当接する凹状部分が形成されたシリンダブロックと、前記各軸受に対応して設けられ、前記シリンダブロックに固定されるとともに前記軸受の外周面が当接する凹状部分が形成されたキャップと、を備え、前記シリンダブロック及び前記キャップそれぞれに形成された凹状部分により前記軸受が設けられる軸受孔が形成されており、前記各キャップのうち両端に配置される２つのキャップである端部キャップの熱変形量よりも、それ以外のキャップである中間キャップの熱変形量が大きいことを特徴とする。
【００１２】
エンジンの温度が低下すると、キャップが収縮する。キャップが収縮すると、キャップに形成された凹状部分がその凹みを小さくするように変形し、キャップの凹状部分の凹状面がシリンダブロックの凹状部分側に近づく。その結果、シリンダブロック及びキャップそれぞれの凹状部分により形成された軸受孔の中心位置がシリンダブロックの凹状部分側に変位し、軸受の中心位置もシリンダブロックの凹状部分側に変位する。
【００１３】
ここで、第１の発明では、端部キャップの温度変化に伴う熱変形量よりも中間キャップの温度変化に伴う熱変形量が大きくされている。このため、エンジンの温度が基準温度よりも低い温度とされる場合において、中間キャップの温度低下に伴う熱収縮量は端部キャップの温度低下に伴う熱収縮量よりも大きくなる。これにより、中間キャップの凹状部分の凹状面がシリンダブロックの凹状部分側へと変位する量は、端部キャップの凹状部分の凹状面がシリンダブロックの凹状部分側へと変位する量よりも大きくなる。その結果、シリンダブロック及び中間キャップそれぞれの凹状部分により形成された軸受孔の中心位置がシリンダブロックの凹状部分側へと変位する量は、シリンダブロック及び端部キャップそれぞれの凹状部分により形成された軸受孔の中心位置が変位する量よりも大きくなる。これにより、シリンダブロック及び中間キャップそれぞれの凹状部分により形成された軸受孔の中心位置と、シリンダブロック及び端部キャップそれぞれの凹状部分により形成された軸受孔の中心位置とのずれ量を小さくできる。したがって、第１の発明によれば、エンジンの温度が基準温度よりも低い温度とされる場合であっても、各軸受孔の同軸度を極力損なわないようにすることができ、ひいては各軸受の同軸度を極力損なわないようにすることができる。
【００１４】
一方、エンジンの温度が上昇すると、キャップが膨張する。キャップが膨張すると、キャップに形成された凹状部分がその凹みを大きくするように変形し、キャップの凹状部分の凹状面がシリンダブロックの凹状部分から離れる。その結果、シリンダブロック及びキャップそれぞれの凹状部分により形成された軸受孔の中心位置がシリンダブロックの凹状部分から離れる方向に変位し、軸受の中心位置もシリンダブロックの凹状部分から離れる方向に変位する。
【００１５】
ここで、第１の発明では、端部キャップの温度変化に伴う熱変形量よりも中間キャップの温度変化に伴う熱変形量が大きくされている。このため、エンジンの温度が基準温度よりも高い温度とされる場合において、中間キャップの温度上昇に伴う熱膨張量は端部キャップの温度上昇に伴う熱膨張量よりも大きくなる。これにより、中間キャップの凹状部分の凹状面がシリンダブロックの凹状部分から離れる方向への変位量は、端部キャップの凹状部分の凹状面がシリンダブロックの凹状部分から離れる方向への変位量よりも大きくなる。その結果、シリンダブロック及び中間キャップそれぞれの凹状部分により形成された軸受孔の中心位置がシリンダブロックの凹状部分から離れる方向への変位量は、シリンダブロック及び端部キャップそれぞれの凹状部分により形成された軸受孔の中心位置の変位量よりも大きくなる。したがって、第１の発明によれば、エンジンの温度が基準温度よりも高い温度とされる場合であっても、各軸受孔の同軸度を極力損なわないようにすることができ、ひいては各軸受の同軸度も極力損なわないようにすることができる。
【００１６】
第２の発明は、前記ジャーナル部は、前記クランクシャフトに５つ以上形成されており、前記各中間キャップのうち両端の中間キャップそれぞれの熱変形量よりも、それ以外の中間キャップの熱変形量が大きいことを特徴とする。
【００１７】
エンジンの温度変化に伴う各軸受孔の中心位置の基準直線に対するずれ量は、クランクシャフトの軸心が延びる方向において端部よりも中間部の方が大きい。
【００１８】
そこで、第２の発明では、各中間キャップのうち両端の中間キャップそれぞれの熱変形量よりも、それ以外の中間キャップの熱変形量が大きくされている。このため、各軸受孔の同軸度が損なわれることを抑制する効果を高めることができ、ひいては各軸受の同軸度が損なわれることを抑制する効果を高めることができる。
【００１９】
第３の発明は、前記クランクシャフトの軸心に沿って延びる方向における中央位置を基準として対称となる位置にある前記キャップは、熱変形量が相互に同一であることを特徴とする。
【００２０】
第３の発明によれば、上記対称となる位置にあるキャップそれぞれに対応する軸受孔の同軸度が損なわれることを抑制する効果を高めることができる。これにより、各軸受の同軸度が損なわれることを抑制する効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態に係るエンジンを示す図。
【図２】エンジンの一部の分解斜視図。
【図３】クランクシャフトの軸心方向からクランクシャフトの支持構造を見た図。
【図４】温度変化に伴うシリンダブロックの変形態様を示す模式図。
【図５】第１実施形態の効果を説明する図。
【図６】第２実施形態に係るエンジンを示す図。
【図７】第２実施形態の効果を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜第１実施形態＞
以下、本発明に係るクランクシャフトの軸受構造を具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。この軸受構造はエンジンを構成する。本実施形態では、エンジン１０としてＶ型６気筒のものが用いられている。エンジン１０は、例えば自動車に搭載されるものである。
【００２３】
まず、図１〜図３を用いてエンジン１０の全体構成について説明する。
【００２４】
エンジン１０は、シリンダブロック２０と、クランクシャフト３０とを備えている。クランクシャフト３０は、鉄（例えば鋳鉄）等の材料で構成されている。クランクシャフト３０には、その軸心が延びる方向において複数のジャーナル部及び複数のクランクピンが並んで形成されている。詳しくは、クランクシャフト３０には第１〜第４ジャーナル部３１ａ〜３１ｄが形成され、各ジャーナル部３１ａ〜３１ｄの軸心は、クランクシャフト３０の軸心上に配置されている。各ジャーナル部３１ａ〜３１ｄのうち、クランクシャフト３０の軸心が延びる方向において隣り合うジャーナル部の幅は同一とされている。また、各ジャーナル部３１ａ〜３１ｄのうち、クランクシャフト３０の軸心が延びる方向において隣り合うジャーナル部の間隔は同一とされている。各クランクピン３２は、クランクシャフト３０の軸心からその径方向外側にオフセットして配置されている。なお、各クランクピン３２には、図示しないコンロッドが回転可能に支持されている。
【００２５】
シリンダブロック２０は、クランクシャフト３０の材料よりも熱膨張率が大きい材料で構成されている。シリンダブロック２０は、例えばアルミニウムで構成されている。シリンダブロック２０の下部には、第１〜第４ジャーナル部３１ａ〜３１ｄに対応した第１〜第４シリンダ側取付部２１ａ〜２１ｄが一列に並んで形成されている。各シリンダ側取付部２１ａ〜２１ｄのうち、クランクシャフト３０の軸心が延びる方向において隣り合うシリンダ側取付部の間隔は同一とされている。
【００２６】
エンジン１０は、第１〜第４キャップ３３ａ〜３３ｄを備えている。本実施形態において、第１〜第４キャップ３３ａ〜３３ｄのそれぞれは、その形状が同一である。各キャップ３３ａ〜３３ｄの熱膨張率は、クランクシャフト３０の熱膨張率よりも大きくされている。クランクシャフト３０の軸心に沿って延びる方向における中央位置は、第２ジャーナル部３１ｄと第３ジャーナル部３１ｃとの間の中央である。この中央位置を基準として、第１キャップ３３ａと第４キャップ３３ｄとは対称となる位置に配置され、第２キャップ３３ｂと第３キャップ３３ｃとは対称となる位置に配置されている。
【００２７】
エンジン１０は、第１〜第４軸受４０ａ〜４０ｄを備えている。第１〜第４軸受４０ａ〜４０ｄは、第１〜第４ジャーナル部３１ａ〜３１ｄを回転可能に支持する円環状の部材である。本実施形態では、各軸受４０ａ〜４０ｄとして、上側に位置する半円環状の上側部材と下側に位置する半円環状の下側部材とで構成されるすべり軸受が用いられている。各軸受４０ａ〜４０ｄは、裏金層と、裏金層の内周側に積層されたライニング層とを備えている。第１軸受４０ａは、第１上側部材４１ａ及び第１下側部材４２ａを備え、第２軸受４０ｂは、第２上側部材４１ｂ及び第２下側部材４２ｂを備えている。第３軸受４０ｃは、第３上側部材４１ｃ及び第３下側部材４２ｃを備え、第４軸受４０ｄは、第４上側部材４１ｄ及び第４下側部材４２ｄを備えている。本実施形態において第１〜第４軸受４０ａ〜４０ｄのそれぞれは、その形状が同一である。
【００２８】
図２及び図３を用いて、各ジャーナル部３１ａ〜３１ｄの支持構造について説明する。なお、本実施形態において各ジャーナル部３１ａ〜３１ｄそれぞれの支持構造は基本的には同一である。このため、図２及び図３では、キャップ等の部材に付される符号のうちａ，ｂ，ｃ，ｄの表記を省略している。キャップ３３は、半円弧状の受部３４と、受部３４の両端それぞれに形成されたキャップ側取付部３５とを備えている。受部３４の内周側は、半円弧状に凹む凹状部分３６とされている。各キャップ側取付部３５には、貫通孔３７が形成されている。
【００２９】
シリンダ側取付部２１には、半円弧状に凹む凹状部分２２が形成されている。シリンダ側取付部２１の凹状部分２２と受部３４の凹状部分３６とにより、軸受孔３８が形成されている。軸受孔３８に軸受４０が設けられている。詳しくは、シリンダ側取付部２１の凹状部分２２の内周面に上側部材４１の外周面が当接して、かつ、受部３４の凹状部分３６の内周面に下側部材４２の外周面が当接した状態で、ネジ３９が貫通孔３７を介してシリンダ側取付部２１に形成されたネジ孔にねじ込まれている。これにより、キャップ３３がシリンダ側取付部２１に固定され、軸受孔３８に軸受４０が設けられることとなる。
【００３０】
図１に示すように、第１シリンダ側取付部２１ａの凹状部分と第１キャップ３３ａの受部の凹状部分とにより第１軸受孔３８ａが形成され、第１軸受孔３８ａに第１軸受４０ａが設けられている。第２シリンダ側取付部２１ｂの凹状部分と第２キャップ３３ｂの受部の凹状部分とにより、第２軸受孔３８ｂが形成され、第２軸受孔３８ｂに第２軸受４０ｂが設けられている。第３シリンダ側取付部２１ｃの凹状部分と第３キャップ３３ｃの受部の凹状部分とにより、第３軸受孔３８ｃが形成され、第３軸受孔３８ｃに第３軸受４０ｃが設けられている。第４シリンダ側取付部２１ｄの凹状部分と第４キャップ３３ｄの受部の凹状部分とにより、第４軸受孔３８ｄが形成され、第４軸受孔３８ｄに第４軸受４０ｄが設けられている。
【００３１】
本実施形態では、端部キャップに相当する第１，第４キャップ３３ａ，３３ｄの熱膨張率よりも、中間キャップに相当する第２，第３キャップ３３ｂ，３３ｃの熱膨張率が大きくされている。特に本実施形態では、第１キャップ３３ａ及び第４キャップ３３ｄの熱膨張率が相互に同一とされており、第２キャップ３３ｂ及び第３キャップ３３ｃの熱膨張率が相互に同一とされている。第１，第４キャップ３３ａ，３３ｄは、例えば鉄で構成することができ、第２，第３キャップ３３ｂ，３３ｃは、例えばアルミニウムで構成することができる。上述した熱膨張率の設定は、エンジン１０の温度が変化する場合であっても、各軸受４０ａ〜４０ｄの同軸度を極力損なわないようにするためである。以下、比較例を用いてエンジン１０の温度が変化する場合に同軸度が損なわれる理由を説明した後、本実施形態の効果について説明する。比較例は、第１〜第４キャップ３３ａ〜３３ｄの熱膨張率が相互に同一とされている構成のことである。
【００３２】
まず、同軸度が損なわれる理由について説明する。
【００３３】
第１軸受孔３８ａ及び第４軸受孔３８ｄそれぞれの径方向の中心位置を通る軸線を基準直線Ｌαとする。本実施形態では、製造工程において、完成したエンジン１０の第１〜第４軸受孔３８ａ〜３８ｄの中心位置が基準直線Ｌα上にあるとし、基準直線Ｌαはクランクシャフト３０の軸心に沿って延びる方向と平行であるとする。また、製造工程において、完成したエンジン１０の温度を基準温度（例えば１５〜２５℃）と称すこととする。
【００３４】
エンジン１０の製造工程において、各軸受４０ａ〜４０ｄの同軸度を高めることができたとしても、その後のエンジン１０の使用環境や運転状態によっては、各軸受４０ａ〜４０ｄの同軸度が損なわれるおそれがある。以下、エンジン１０の温度が基準温度となる状態を基準温度状態と称し、エンジン１０の温度が基準温度よりも低い温度（例えば−３０℃）となる状態を低温状態と称し、エンジン１０の温度が基準温度よりも高い温度（例えば１００℃）となる状態を高温状態と称すこととする。低温状態は、例えば寒冷地において車両が長時間駐車された場合に想定される状態である。高温状態は、例えばエンジン１０の燃焼室内において燃料が燃焼し、高負荷で運転されている場合に想定される状態である。
【００３５】
図４に示すように、エンジン１０が基準温度状態から低温状態とされる場合、シリンダブロック２０の変形に伴い、第１〜第４軸受孔３８ａ〜３８ｄのうち第２，第３軸受孔３８ｂ，３８ｃの中心位置が基準直線Ｌαに対して第２，第３キャップ３３ｂ，３３ｃの方にずれる。また、エンジン１０が基準温度状態から高温状態とされる場合、シリンダブロック２０の変形に伴い、第１〜第４軸受孔３８ａ〜３８ｄのうち第２，第３軸受孔３８ｂ，３８ｃの中心位置が基準直線Ｌαに対して第２，第３シリンダ側取付部２１ｂ，２１ｃの方にずれる。このように、エンジン１０の温度が基準温度からずれると、各軸受孔３８ａ〜３８ｄの同軸度が損なわれる。
【００３６】
ここで、クランクシャフト３０の材料の熱膨張率はシリンダブロック２０の材料の熱膨張率よりも小さい。このため、基準温度状態から低温状態又は高温状態に変化した場合におけるクランクシャフト３０の熱変形量は、第２，第３軸受孔３８ｂ，３８ｃの中心位置のずれ量よりも小さい。したがって、エンジン１０の温度が基準温度からずれて各軸受孔３８ａ〜３８ｄの同軸度が損なわれると、各軸受４０ａ〜４０ｄの内周面と各ジャーナル部３１ａ〜３１ｄの外周面との間のクリアランスが適正な値からずれるおそれがある。その結果、各軸受４０ａ〜４０ｄの内周面と各ジャーナル部３１ａ〜３１ｄの外周面との間に油膜を適正に形成することができず、各軸受４０ａ〜４０ｄが摩耗する等の不都合が生じ得る。
【００３７】
続いて、図５を用いて本実施形態の効果について説明する。図５では、各軸受４０ａ〜４０ｄ及びクランクシャフト３０等の図示を省略している。
【００３８】
図５（ａ）は、エンジン１０が基準温度状態とされる場合における第１〜第４軸受孔３８ａ〜３８ｄの中心位置を示している。各軸受孔３８ａ〜３８ｄの中心位置は基準直線Ｌα上にある。
【００３９】
基準温度状態から低温状態に変化すると、シリンダブロック２０の変形により第２，第３軸受孔３８ｂ，３８ｃの中心位置が基準直線Ｌαに対して第２，第３キャップ３３ｂ，３３ｃの方にずれる。すなわち、図５（ｂ）に示すように、エンジン１０の上下方向において第１，第４軸受孔３８ａ，３８ｄの中心位置が第２，第３軸受孔３８ｂ，３８ｃの中心位置よりも上側となる。
【００４０】
また、基準温度状態から低温状態に変化すると、キャップ側取付部が各シリンダ側取付部２１ａ〜２１ｄにネジで固定された状態で各キャップ３３ａ〜３３ｄが収縮する。これにより、各キャップ３３ａ〜３３ｄの受部の凹状部分がその凹みを小さくするように変形し、各キャップ３３ａ〜３３ｄの凹状部分の内周面が各シリンダ側取付部２１ａ〜２１ｄの凹状部分の方に近づく。その結果、各軸受孔３８ａ〜３８ｄの中心位置が各シリンダ側取付部２１ａ〜２１ｄの方に変位して各軸受孔３８ａ〜３８ｄの内径が小さくなり、各軸受４０ａ〜４０ｄの中心位置が各シリンダ側取付部２１ａ〜２１ｄの方に変位する。
【００４１】
ここで、本実施形態では、エンジン１０の温度低下に伴う第１，第４キャップ３３ａ，３３ｄの熱収縮量よりも第２，第３キャップ３３ｂ，３３ｃの熱収縮量の方が大きい。これにより、第２，第３キャップ３３ｂ，３３ｃの凹状部分の内周面が第２，第３シリンダ側取付部２１ｂ，２１ｃの凹状部分側へと変位する量は、第１，第４キャップ３３ａ，４３３ｄの凹状部分の内周面が第１，第４シリンダ側取付部２１ａ，２１ｄの凹状部分側へと変位する量よりも所定量Ａ大きくなる。その結果、第２，第３軸受孔３８ｂ，３８ｃの中心位置が第２，第３シリンダ側取付部２１ｂ，２１ｃの凹状部分側へと変位する量は、第１，第４軸受孔３８ａ，３８ｄの中心位置が変位する量よりも大きくなる。これにより、図５（ｂ）に一点鎖線にて示すように、第２，第３軸受孔３８ｂ，３８ｃの中心位置と第１，第４軸受孔３８ａ，３８ｄの中心位置とのずれ量を、図５（ｂ）に破線にて示す比較例のずれ量よりも小さくできる。
【００４２】
したがって、本実施形態によれば、エンジン１０の温度が基準温度よりも低い温度とされる場合であっても、各軸受孔３８ａ〜３８ｄの同軸度を極力損なわないようにすることができ、ひいては各軸受４０ａ〜４０ｄの同軸度を極力損なわないようにすることができる。その結果、第２，第３軸受４０ｂ，４０ｃの下側の内周面と第２，第３ジャーナル部３１ｂ，３１ｃの外周面との間のクリアランスを比較例よりも小さくすることができ、低温状態においても油膜を適正に形成することができる。
【００４３】
特に本実施形態では、第２，第３キャップ３３ｂ，３３ｃそれぞれの熱膨張率が相互に同一とされていること、第１，第４キャップ３３ａ，３３ｄそれぞれの熱膨張率が相互に同一とされていること、及び各キャップ３３ａ〜３３ｄの形状が相互に同一とされていることにより、各軸受４０ａ〜４０ｄの同軸度が損なわれることを抑制する効果をより高くできる。
【００４４】
一方、基準温度状態から高温状態に変化すると、シリンダブロック２０の変形により第２，第３軸受孔３８ｂ，３８ｃの中心位置が基準直線Ｌαに対して第２，第３シリンダ側取付部２１ｂ，２１ｃの方にずれる。すなわち、図５（ｃ）に示すように、エンジン１０の上下方向において第２，第３軸受孔３８ｂ，３８ｃの中心位置が第１，第４軸受孔３８ａ，３８ｄの中心位置よりも上側となる。
【００４５】
また、基準温度状態から高温状態に変化すると、キャップ側取付部が各シリンダ側取付部２１ａ〜２１ｄにネジで固定された状態で各キャップ３３ａ〜３３ｄが膨張する。これにより、各キャップ３３ａ〜３３ｄの受部がその凹みを大きくするように変形し、各キャップ３３ａ〜３３ｄの凹状部分の内周面が各シリンダ側取付部２１ａ〜２１ｄの凹状部分から離れる。その結果、各軸受孔３８ａ〜３８ｄの中心位置が各シリンダ側取付部２１ａ〜２１ｄの凹状部分から離れる方向に変位して各軸受孔３８ａ〜３８ｄの内径が大きくなり、各軸受４０ａ〜４０ｄの中心位置が各シリンダ側取付部２１ａ〜２１ｄの凹状部分から離れる方向に変位する。
【００４６】
ここで、本実施形態では、エンジン１０の温度上昇に伴う第１，第４キャップ３３ａ，３３ｄの熱膨張量よりも第２，第３キャップ３３ｂ，３３ｃの熱膨張量の方が大きい。これにより、第２，第３キャップ３３ｂ，３３ｃの凹状部分の内周面が第２，第３シリンダ側取付部２１ｂ，２１ｃの凹状部分から離れる方向への変位量は、第１，第４キャップ３３ａ，３３ｄの凹状部分の内周面が第１，第４シリンダ側取付部２１ａ，２１ｄの凹状部分から離れる方向への変位量よりも所定量Ｂ大きくなる。その結果、第２，第３軸受孔３８ｂ，３８ｃの中心位置が第２，第３シリンダ側取付部２１ｂ，２１ｃの凹状部分から離れる方向への変位量は、第１，第４軸受孔３８ａ，３８ｄの中心位置の変位量よりも大きくなる。これにより、図５（ｃ）に一点鎖線にて示すように、第２，第３軸受孔３８ｂ，３８ｃの中心位置と第１，第４軸受孔３８ａ，３８ｄの中心位置とのずれ量を、図５（ｃ）に破線にて示す比較例のずれ量よりも小さくできる。
【００４７】
したがって、本実施形態によれば、エンジン１０の温度が基準温度よりも高い温度とされる場合であっても、各軸受孔３８ａ〜３８ｄの同軸度を極力損なわないようにすることができ、ひいては各軸受４０ａ〜４０ｄの同軸度も極力損なわないようにすることができる。その結果、第１，第４軸受４０ａ，４０ｄの下側の内周面と第１，第４ジャーナル部３１ａ，３１ｄの外周面との間のクリアランスを比較例よりも小さくすることができ、高温状態においても油膜を適正に形成することができる。
【００４８】
＜第２実施形態＞
第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、エンジン５０として直列４気筒のものが用いられている。このため、クランクシャフト７０には、図６に示すように、第１〜第５ジャーナル部７１ａ〜７１ｅが形成されている。各ジャーナル部７１ａ〜７１ｅの軸心は、クランクシャフト７０の軸心上に配置されている。各ジャーナル部７１ａ〜７１ｅのうち、クランクシャフト７０の軸心が延びる方向において隣り合うジャーナル部の幅は同一とされている。また、各ジャーナル部７１ａ〜７１ｅのうち、クランクシャフト７０の軸心が延びる方向において隣り合うジャーナル部の間隔は同一とされている。なお、クランクシャフト７０は、クランクピン７２を備えている。
【００４９】
エンジン５０は、シリンダブロック６０を備えている。シリンダブロック６０の下部には、第１〜第５ジャーナル部７１ａ〜７１ｅに対応した第１〜第５シリンダ側取付部６１ａ〜６１ｅが一列に並んで形成されている。各シリンダ側取付部６１ａ〜６１ｅのうち、クランクシャフト７０の軸心が延びる方向において隣り合うシリンダ側取付部の間隔は同一とされている。
【００５０】
エンジン５０は、第１〜第５キャップ６３ａ〜６３ｅと、第１〜第５軸受８０ａ〜８０ｅとを備えている。各キャップ６３ａ〜６３ｅの熱膨張率は、クランクシャフト７０の熱膨張率よりも大きくされている。各キャップ６３ａ〜６３ｅは、上記第１実施形態と同様に、半円弧状の受部と、受部の両端それぞれに形成されたキャップ側取付部とを備えている。
【００５１】
第１〜第５軸受８０ａ〜８０ｅは、第１〜第５ジャーナル部７１ａ〜７１ｅを回転可能に支持する円環状の部材である。各軸受８０ａ〜８０ｅは、すべり軸受である。第１軸受８０ａは、第１上側部材８１ａ及び第１下側部材８２ａを備え、第２軸受８０ｂは、第２上側部材８１ｂ及び第２下側部材８２ｂを備えている。第３軸受８０ｃは、第３上側部材８１ｃ及び第３下側部材８２ｃを備え、第４軸受８０ｄは、第４上側部材８１ｄ及び第４下側部材８２ｄを備えている。第５軸受８０ｅは、第５上側部材８１ｅ及び第５下側部材８２ｅを備えている。本実施形態において第１〜第５軸受８０ａ〜８０ｅのそれぞれは、その形状が同一である。なお本実施形態において、第１，第５キャップ６３ａ，６３ｅが端部キャップに相当し、第２〜第４キャップ６３ｂ〜６３ｄが中間キャップに相当する。
【００５２】
第１シリンダ側取付部６１ａの凹状部分と第１キャップ６３ａの受部の凹状部分とにより第１軸受孔６８ａが形成され、第１軸受孔６８ａに第１軸受８０ａが設けられている。第２シリンダ側取付部６１ｂの凹状部分と第２キャップ６３ｂの受部の凹状部分とにより第２軸受孔６８ｂが形成され、第２軸受孔６８ｂに第２軸受８０ｂが設けられている。第３シリンダ側取付部６１ｃの凹状部分と第３キャップ６３ｃの受部の凹状部分とにより第３軸受孔６８ｃが形成され、第３軸受孔６８ｃに第３軸受８０ｃが設けられている。第４シリンダ側取付部６１ｄの凹状部分と第４キャップ６３ｄの受部の凹状部分とにより第４軸受孔６８ｄが形成され、第４軸受孔６８ｄに第４軸受８０ｄが設けられている。第５シリンダ側取付部６１ｅの凹状部分と第５キャップ６３ｅの受部の凹状部分とにより第５軸受孔６８ｅが形成され、第５軸受孔６８ｅに第５軸受８０ｅが設けられている。
【００５３】
本実施形態において、クランクシャフト７０の軸心に沿って延びる方向における中央位置は、第３ジャーナル部７１ｃの軸心方向における中央である。この中央位置を基準として、第１キャップ６３ａと第５キャップ６３ｅとは対称となる位置に配置され、第２キャップ６３ｂと第４キャップ６３ｄとは対称となる位置に配置されている。
【００５４】
本実施形態では、第１，第５キャップ６３ａ，６３ｅの熱膨張率よりも第２，第４キャップ６３ｂ，６３ｄの熱膨張率が大きくされており、第２，第４キャップ６３ｂ，６３ｄの熱膨張率よりも第３キャップ６３ｃの熱膨張率が大きくされている。特に本実施形態では、第１，第５キャップ６３ａ，６３ｅの熱膨張率が相互に同一とされており、第２，第４キャップ６３ｂ，６３ｄの熱膨張率が相互に同一とされている。第１，第５キャップ６３ａ，６３ｅは、例えば鋼で構成することができ、第２，第４キャップ６３ｂ，６３ｄは、例えば黄銅で構成することができ、第３キャップ６３ｃは、例えばアルミニウム合金（例えばジュラルミン）で構成することができる。
【００５５】
第２，第４キャップ６３ｂ，６３ｄの熱膨張率よりも第３キャップ６３ｃの熱膨張率が大きくされているのは、エンジン１０の温度が変化する場合において、各軸受８０ａ〜８０ｅの同軸度を極力損なわないようにするためである。以下、図７を用いて本実施形態の効果について説明する。なお図７では、各軸受８０ａ〜８０ｅ及びクランクシャフト７０等の図示を省略している。また、図７の説明において、比較例は、第１〜第５キャップ６３ａ〜６３ｅの熱膨張率が相互に同一とされている構成のことである。
【００５６】
図７（ａ）は、エンジン１０が基準温度状態とされる場合における第１〜第５軸受孔６８ａ〜６８ｅの中心位置を示している。各軸受孔６８ａ〜６８ｅの中心位置は基準直線Ｌα上にある。
【００５７】
基準温度状態から低温状態に変化すると、シリンダブロック６０の変形により第２〜第４軸受孔６８ａ〜６８ｅの中心位置が基準直線Ｌαに対して第２〜第４キャップ６３ｂ〜６３ｄの方にずれる。この際、第３軸受孔６８ｃの中心位置の基準直線Ｌαからのずれ量は、第２，第４軸受孔６８ｂ，６８ｄの中心の基準直線Ｌαに対するずれ量よりも大きくなる。
【００５８】
ここで、本実施形態では、エンジン１０の温度低下に伴う第２，第４キャップ６３ｂ，６３ｄの熱収縮量よりも第３キャップ６３ｃの熱収縮量の方が大きい。これにより、第３キャップ６３ｃの凹状部分の内周面が第３シリンダ側取付部６１ｃの凹状部分側へと変位する量は、第２，第４キャップ６３ｂ，６３ｄの凹状部分の内周面が第２，第４シリンダ側取付部６１ｂ，６１ｄの凹状部分側へと変位する量よりも大きくなる。その結果、第３軸受孔６８ｃの中心位置が第３シリンダ側取付部６１ｃの凹状部分側へと変位する量は、第２，第４軸受孔６８ｂ，６８ｄの中心位置が変位する量よりも大きくなる。これにより、図７（ｂ）に一点鎖線にて示すように、各軸受孔６８ａ〜６８ｅの中心位置のずれ量を、図７（ｂ）に破線にて示す比較例よりも小さくできる。
【００５９】
したがって、本実施形態によれば、エンジン１０の温度が基準温度よりも低い温度とされる場合であっても、各軸受孔６８ａ〜６８ｅの同軸度を極力損なわないようにすることができ、ひいては各軸受８０ａ〜８０ｅの同軸度を極力損なわないようにすることができる。その結果、第２〜第４軸受８０ｂ〜８０ｄの下側の内周面と第２〜第４ジャーナル部７１ｂ〜７１ｄの外周面との間のクリアランスを比較例よりも小さくすることができ、低温状態においても油膜を適正に形成することができる。
【００６０】
一方、基準温度状態から高温状態に変化すると、シリンダブロック６０の変形により第２〜第４軸受孔６８ｂ〜６８ｄの中心位置が基準直線Ｌαに対して第２〜第４シリンダ側取付部６１ｂ〜６１ｄの方にずれる。この際、第３軸受孔６８ｃの中心位置の基準直線Ｌαからのずれ量は、第２，第４軸受孔６８ｂ，６８ｄの中心の基準直線Ｌαに対するずれ量よりも大きくなる。
【００６１】
ここで、本実施形態では、エンジン１０の温度上昇に伴う第２，第４キャップ６３ｂ，６３ｄの熱膨張量よりも第３キャップ６３ｃの熱膨張量の方が大きい。これにより、第３キャップ６３ｃの凹状部分の内周面が第３シリンダ側取付部６１ｃの凹状部分から離れる方向への変位量は、第２，第４キャップ６３ｂ，６３ｄの凹状部分の内周面が第２，第４シリンダ側取付部６１ｂ，６１ｄの凹状部分から離れる方向への変位量よりも大きくなる。その結果、第３軸受孔６８ｃの中心位置が第３シリンダ側取付部６１ｃの凹状部分から離れる方向への変位量は、第２，第４軸受孔６８ｂ，６８ｄの中心位置の変位量よりも大きくなる。これにより、図７（ｃ）に一点鎖線にて示すように、各軸受孔６８ａ〜６８ｅの中心位置のずれ量を、図７（ｃ）に破線にて示す比較例よりも小さくできる。
【００６２】
したがって、本実施形態によれば、エンジン１０の温度が基準温度よりも高い温度とされる場合であっても、各軸受孔６８ａ〜６８ｅの同軸度を極力損なわないようにすることができ、ひいては各軸受８０ａ〜８０ｅの同軸度も極力損なわないようにすることができる。その結果、第１，第２，第４，第５軸受８０ａ，８０ｂ，８０ｄ，８０ｅの下側の内周面と第１，第２，第４，第５ジャーナル部７１ａ，７１ｂ，７１ｄ，７１ｅの外周面との間のクリアランスを比較例よりも小さくすることができ、高温状態においても油膜を適正に形成することができる。
【００６３】
＜その他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【００６４】
・キャップとしては、各キャップが別部品として構成されるものに限らず、例えば、各キャップが相互に連結されたラダー型のものであってもよい。
【００６５】
・上記第１実施形態において、第１キャップ３３ａの熱膨張率と第４キャップ３３ｄの熱膨張率とが異なっていてもよい。また、第２キャップ３３ｂの熱膨張率と第３キャップ３３ｃの熱膨張率とが異なっていてもよい。
【００６６】
・上記第２実施形態において、第２キャップ６３ｂの熱膨張率と第４キャップ６３ｄの熱膨張率とが異なっていてもよい。
【００６７】
・上記第２実施形態において、第２〜第４キャップ６３ｂ〜６３ｄの熱膨張率が相互に同一とされていてもよい。
【００６８】
・上記第２実施形態において、ジャーナル部の数としては、５個に限らず、６個以上の偶数個であったり、７個以上の奇数個であったりしてもよい。ジャーナル部の数が６個である場合、例えば、４個の中間キャップのうち、両端の２個の中間キャップの熱膨張率よりも、それ以外の２個の中間キャップの熱膨張率が大きくされていればよい。
【００６９】
・上記各実施形態では、キャップの熱膨張率を変えることにより、キャップの温度変化に伴う熱変形量を変えていたがこれに限らない。例えば、各キャップが同じ材料で構成されていることにより各キャップの熱膨張率が相互に同一とされている場合において、キャップの形状を変えることにより、キャップの温度変化に伴う熱変形量を変えてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１０…エンジン、２０…シリンダブロック、２１ａ〜２１ｄ…第１〜第４シリンダ側取付部、３０…クランクシャフト、３１ａ〜３１ｄ…第１〜第４ジャーナル部、３３ａ〜３３ｄ…第１〜第４キャップ、４０ａ〜４０ｄ…第１〜第４軸受、３８ａ〜３８ｄ…第１〜第４軸受孔。
【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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