(57)【要約】【課題】クランクシャフトのスラスト面とスラストワッシャとの接触を防止することができるクランクシャフトの支持構造を提供する。【解決手段】クランクシャフト支持部１２ａ及びクランクシャフト支持部１３ａにより形成される空間にすべり軸受１０を配設し、すべり軸受１０によってクランクシャフト１１のジャーナル部１１ａを軸支するクランクシャフト１１の支持構造であって、すべり軸受１０は、円筒を軸方向と平行に二分割された半割部材１４を備え、半割部材１４の軸方向の少なくとも一方にスラストワッシャ２０が設けられ、スラストワッシャ２０は円弧状に形成されており、スラストワッシャ２０の円周方向端部２０ｂ及び円周方向端部２０ｃは、シリンダブロック１２と軸受キャップ１３との合わせ面から所定の長さＤ１及び所定の長さＤ２を離して形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックと、前記シリンダブロックの下方に設けられた軸受キャップとを備え、
前記シリンダブロック及び前記軸受キャップに断面視半円状のクランクシャフト支持部が設けられ、
前記シリンダブロックと前記軸受キャップとを合わせることで、前記各クランクシャフト支持部により形成される空間にすべり軸受を配設し、
前記すべり軸受によってクランクシャフトのジャーナル部を軸支するクランクシャフトの支持構造であって、
前記すべり軸受は、円筒を軸方向と平行に二分割された半割部材を備え、
前記半割部材の軸方向の少なくとも一方にスラストワッシャが設けられ、
前記スラストワッシャは円弧状に形成されており、
前記スラストワッシャの円周方向端部は、前記シリンダブロックと前記軸受キャップとの合わせ面から所定の長さを離して形成する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】
前記スラストワッシャの円周方向端部は、半径方向外側に向かうにつれて前記シリンダブロックと前記軸受キャップとの合わせ面側へ傾斜して形成することを特徴とする請求項１に記載のクランクシャフトの支持構造。
【請求項３】
前記スラストワッシャの円周方向端部における軸方向外側の面が、軸方向内側へ傾斜するように形成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のクランクシャフトの支持構造。
【請求項４】
前記シリンダブロックはアルミニウムを含む金属によって形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一の請求項に記載のクランクシャフトの支持構造。
【請求項５】
前記シリンダブロックと軸受キャップとは螺子によって固定することを特徴とする請求項１から４のいずれか一の請求項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、クランクシャフトの支持構造、特に、内燃機関のクランクシャフトの支持構造の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、クランクシャフトのジャーナル部を軸支する支持構造であって、ジャーナル部の軸方向に対する荷重を支持するためのスラストワッシャを備えるクランクシャフトの支持構造が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。スラストワッシャは、すべり軸受の軸方向に対向するように二枚設けられている。また、スラストワッシャは、上下に分割された半割ワッシャ部材で構成されており、上側の半割ワッシャ部材は、シリンダブロックに設けられた溝に取り付けられ、下側の半割ワッシャ部材は、軸受キャップに設けられた溝に取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１３８８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術におけるスラストワッシャの上側の半割ワッシャ部材は、前述の通りシリンダブロックに設けられた溝に取り付けられる。シリンダブロックと軸受キャップとが螺子等によって固定されると、シリンダブロックの下面は軸受キャップからの圧力によって変形することがある。そして、シリンダブロック下面の変形によりシリンダブロックの溝に凸部ができてしまい、上側の半割ワッシャ部材の下端が凸部によって溝部から離間する方向へ変位してしまう場合があった。このため、半割ワッシャ部材が、クランクシャフトのスラスト面と局所的に接触する可能性があった。
【０００５】
そこで本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、クランクシャフトのスラスト面とスラストワッシャとの接触を防止することができるクランクシャフトの支持構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１においては、シリンダブロックと、前記シリンダブロックの下方に設けられた軸受キャップとを備え、前記シリンダブロック及び前記軸受キャップに断面視半円状のクランクシャフト支持部が設けられ、前記シリンダブロックと前記軸受キャップとを合わせることで、前記各クランクシャフト支持部により形成される空間にすべり軸受を配設し、前記すべり軸受によってクランクシャフトのジャーナル部を軸支するクランクシャフトの支持構造であって、前記すべり軸受は、円筒を軸方向と平行に二分割された半割部材を備え、前記半割部材の軸方向の少なくとも一方にスラストワッシャが設けられ、前記スラストワッシャは円弧状に形成されており、前記スラストワッシャの円周方向端部は、前記シリンダブロックと前記軸受キャップとの合わせ面から所定の長さを離して形成するものである。
【０００７】
請求項２においては、前記スラストワッシャの円周方向端部は、半径方向外側に向かうにつれて前記シリンダブロックと前記軸受キャップとの合わせ面側へ傾斜して形成するものである。
【０００８】
請求項３においては、前記スラストワッシャの円周方向端部における軸方向外側の面が、軸方向内側へ傾斜するように形成するものである。
【０００９】
請求項４においては、前記シリンダブロックはアルミニウムを含む金属によって形成されるものである。
【００１０】
請求項５においては、前記シリンダブロックと軸受キャップとは螺子によって固定するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
すなわち、クランクシャフトのスラスト面とスラストワッシャとの局所的な接触を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第一の実施形態に係るすべり軸受の断面図。
【図２】（ａ）第一の実施形態に係るすべり軸受の上部断面図（ｂ）同じくＡ−Ａ線断面図。
【図３】（ａ）第二の実施形態に係るすべり軸受の上部断面図（ｂ）同じくＡ−Ａ線断面図。
【図４】（ａ）第三の実施形態に係るすべり軸受の上部断面図（ｂ）同じくＡ−Ａ線断面図。
【図５】（ａ）第三の実施形態に係るすべり軸受の上部断面拡大図（ｂ）同じくＡ−Ａ線断面拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下では、本実施形態に係るクランクシャフト１１の支持構造について説明する。
【００１４】
なお、以下では、説明の便宜上、図１における紙面の上下方向を基準として上下方向を規定する。また、図１における紙面の左右方向を基準として左右方向を規定する。
【００１５】
まず、クランクシャフト１１の支持構造について、図１及び図２を用いて説明する。
クランクシャフト１１は、複数のジャーナル部１１ａとスラスト面１１ｂとを有しており、各ジャーナル部１１ａが軸支されることによってクランクシャフト１１が支持されるものである。
クランクシャフト１１の各ジャーナル部１１ａは、シリンダブロック１２と、シリンダブロック１２の下部に設けられた軸受キャップ１３とによって支持される。
【００１６】
より詳細には、シリンダブロック１２には断面視半円状のクランクシャフト支持部１２ａが設けられ、軸受キャップ１３には断面視半円状のクランクシャフト支持部１３ａが設けられる。
そして、シリンダブロック１２と軸受キャップとを合わせることで、クランクシャフト支持部１２ａ及びクランクシャフト支持部１３ａによって形成される円筒状の空間に、円筒状のすべり軸受１０が配設される。このように構成することによって、クランクシャフト１１は、すべり軸受１０によって回動可能に軸支される。
【００１７】
シリンダブロック１２は、軽金属によって形成されており、例えば、アルミニウムを含む合金によって形成されている。
軸受キャップ１３は、シリンダブロック１２と同材料の金属またはシリンダブロック１２よりも比重の重い金属によって形成されており、例えば、鉄を含む合金によって形成されている。
【００１８】
例えば、シリンダブロック１２がアルミニウムを含む合金で形成され、軸受キャップ１３が鉄を含む合金で形成されていた場合、シリンダブロック１２と軸受キャップ１３とを螺子１５によって固定する圧力によって変形することがある。
【００１９】
すべり軸受１０は、二つ円筒を軸方向と平行に二分割した二つの半割部材１４を備える。
二つの半割部材１４は、断面が半円状となるように形成されている。クランクシャフト１１をすべり軸受１０で軸支する場合、クランクシャフト１１の外周面を、二つの半割部材１４を介して、シリンダブロック１２及び軸受キャップ１３の内周面で軸支するものである。また、クランクシャフト１１の外周面と半割部材１４の内周面との間には、所定の隙間（クリアランス）が形成され、この隙間に対し潤滑油が供給される。
【００２０】
半割部材１４は、溝１４ａ、孔１４ｂ、及び溝１４ｃを有する。
図２（ａ）に示すように、上側の半割部材１４は、内周には円周方向に溝１４ａが設けられており、中心に円形の孔１４ｂが設けられている。
また、シリンダブロック１２において、軸方向の両面には、それぞれ内周面に沿ってワッシャ取付溝１６が設けられている。より詳しくは、ワッシャ取付溝１６は、シリンダブロック１２の前後面に設けられている。ワッシャ取付溝１６内には、それぞれ同一形状のスラストワッシャ２０が設けられている。
【００２１】
ワッシャ取付溝１６は、シリンダブロック１２のすべり軸受を形成する軸方向外側端面よりも軸方向内側に凹んだ溝として形成されている。ワッシャ取付溝１６は、軸方向から見て半円状に形成されている。
【００２２】
ワッシャ取付溝１６は、円周方向端部１６ａを有する。円周方向端部１６ａは、シリンダブロック１２の下面と連通している。
【００２３】
スラストワッシャ２０は、円弧状に形成された板状の部材であり、本実施形態においては、シリンダブロック１２側にのみ設けられている。スラストワッシャ２０は、クランクシャフト１１のスラスト面１１ｂと対向する面がワッシャ取付溝１６から突出した状態で、ワッシャ取付溝１６に取り付けられている。これにより、スラストワッシャ２０がクランクシャフト１１のスラスト方向の荷重を受けるように構成される。
スラストワッシャ２０は、その内周面に爪２１が設けられている。爪２１は、複数設けられており、本実施形態においては、三つ設けられている。また、上側の半割部材１４の軸方向端面には、爪２１を嵌合するための溝１４ｃが設けられている。溝１４ｃは、爪２１の長手方向の幅よりも少し長い長さで設けられている。
【００２４】
爪２１は、溝１４ｃに嵌合される。そして、溝１４ｃをかしめることにより、爪２１を溝１４ｃに対して相対移動不能に固定する。このように構成することにより、スラストワッシャ２０を上側の半割部材１４に対して固定する。
【００２５】
スラストワッシャ２０には、油溝２０ａと、円周方向端部２０ｂ及び円周方向端部２０ｃを有する。
油溝２０ａは、長手方向が上下方向と平行になるように設けられている。また、油溝２０ａは、所定の間隔を空けて複数設けられており、本実施形態においては、図１に示すように、二つ設けられている。
【００２６】
円周方向端部２０ｂ及び円周方向端部２０ｃは、ワッシャ取付溝１６の円周方向端部１６ａから所定の長さＤ１または所定の長さＤ２を離して形成する。
本実施形態においては、回転方向上流側の円周方向端部２０ｂとワッシャ取付溝１６の円周方向端部１６ａとの所定の長さＤ１と、回転方向下流側の円周方向端部２０ｃとワッシャ取付溝１６の円周方向端部１６ａとの所定の長さＤ２とは同一の長さとなるように形成されている。
【００２７】
次に、所定の長さＤ１及び所定の長さＤ２について説明する。
【００２８】
シリンダブロック１２と軸受キャップ１３とを螺子１５によって固定して、シリンダブロック１２の下面が軸受キャップ１３からの圧力によって変形したときに、シリンダブロック１２のワッシャ取付溝１６には、凸部１６ｃができる。所定の長さＤ１及び所定の長さＤ２は、凸部１６ｃがスラストワッシャ２０に接触するのを防止することができる長さである。
また、所定の長さＤ１及び所定の長さＤ２は、焼き付きが発生しない程度の潤滑油の漏れ油量となるように設定された長さである。
具体的には、シリンダブロック１２と軸受キャップ１３との合わせ面から１０°〜４０°の範囲にスラストワッシャ２０の円周方向端部２０ｂ及び円周方向端部２０ｃが位置した時の長さである。
【００２９】
スラストワッシャ２０の円周方向端部２０ｂ及び円周方向端部２０ｃは、その端面が、左右方向と平行になるように形成されている。すなわち、ワッシャ取付溝１６の円周方向端部１６ａの端面と平行になるように形成されている。
【００３０】
このように構成することにより、図２（ａ）に示すように、シリンダブロック１２下面の変形により凸部１６ｃができた場合であっても、凸部１６ｃとスラストワッシャ２０の円周方向端部２０ｂ及び円周方向端部２０ｃが接触することが無い。このため、軸方向外側にあるクランクシャフト１１のスラスト面１１ｂと、スラストワッシャ２０とが局所的に接触するのを防止することができる。
【００３１】
以上のように、シリンダブロック１２と、シリンダブロック１２の下方に設けられた軸受キャップ１３とを備え、シリンダブロック１２及び軸受キャップ１３に断面視半円状のクランクシャフト支持部１２ａ及びクランクシャフト支持部１３ａが設けられ、シリンダブロック１２と軸受キャップ１３とを合わせることで、クランクシャフト支持部１２ａ及びクランクシャフト支持部１３ａにより形成される空間にすべり軸受１０を配設し、すべり軸受１０によってクランクシャフト１１のジャーナル部１１ａを軸支するクランクシャフト１１の支持構造であって、すべり軸受１０は、円筒を軸方向と平行に二分割された半割部材１４を備え、半割部材１４の軸方向の少なくとも一方にスラストワッシャ２０が設けられ、スラストワッシャ２０は円弧状に形成されており、スラストワッシャ２０の円周方向端部２０ｂ及び円周方向端部２０ｃは、シリンダブロック１２と軸受キャップ１３との合わせ面から所定の長さＤ１及び所定の長さＤ２を離して形成するものである。
このように構成することにより、クランクシャフト１１のスラスト面１１ｂとスラストワッシャ２０とが平面で接触可能となり局所的な接触を防止することができる。
【００３２】
次に、本発明の第二の実施形態にかかるスラストワッシャ１２０について説明する。
なお、第一の実施形態と同一の符号を付した部材については同一の構成であるので説明を省略する。
【００３３】
スラストワッシャ１２０の円周方向端部１２０ｂ及び円周方向端部１２０ｃは、その端面が、半径方向外側に向かうにつれてシリンダブロック１２と軸受キャップ１３との合わせ面側へ傾斜して形成されている。
図３（ａ）に示すように、円周方向端部１２０ｂの左側端及び円周方向端部１２０ｃの右側端は、ワッシャ取付溝１６の円周方向端部１６ａから所定の長さＤ１または所定の長さＤ２を離して形成する。すなわち、円周方向端部１２０ｂ及び円周方向端部１２０ｃの最も下端は、ワッシャ取付溝１６の円周方向端部１６ａから第一実施形態における所定の長さＤ１及び所定の長さＤ２と同一の長さを離すように形成する。
【００３４】
次に、スラストワッシャ１２０の円周方向端部１２０ｂ及び円周方向端部１２０ｃにおける潤滑油の流れについて説明する。
図３（ａ）に示すように、スラストワッシャ１２０の円周方向端部１２０ｂ及び円周方向端部１２０ｃとワッシャ取付溝１６の円周方向端部１６ａとの間から漏れる油量のうちの一部がスラストワッシャ１２０表面へ戻される。これにより、摺動面の温度を下げることができる。
【００３５】
以上のように、スラストワッシャ１２０の円周方向端部１２０ｂ及び円周方向端部１２０ｃは、半径方向外側に向かうにつれてシリンダブロック１２と軸受キャップ１３との合わせ面側へ傾斜して形成するものである。
このように構成することにより、スラストワッシャ１２０表面に潤滑油の一部が戻されることにより、摺動面の温度を下げることができ、焼き付きを防止することができる。
【００３６】
次に、本発明の第三の実施形態にかかるスラストワッシャ２２０について説明する。
なお、第一の実施形態と同一の符号を付した部材については同一の構成であるので説明を省略する。
【００３７】
図４（ａ）に示すように、スラストワッシャ２２０の円周方向端部２２０ｂ及び円周方向端部２２０ｃは、その端面が、半径方向外側に向かうにつれてワッシャ取付溝１６の円周方向端部１６ａ側へ傾斜して形成されている。
図４（ａ）に示すように、円周方向端部２２０ｂの左側端及び円周方向端部２２０ｃの右側端は、ワッシャ取付溝１６の円周方向端部１６ａから所定の長さＤ１または所定の長さＤ２を離して形成する。すなわち、円周方向端部２２０ｂ及び円周方向端部２２０ｃの最も下端は、ワッシャ取付溝１６の円周方向端部１６ａから第一実施形態における所定の長さＤ１及び所定の長さＤ２と同一の長さを離すように形成する。
【００３８】
また、図４（ｂ）に示すように、スラストワッシャ２２０の円周方向端部２２０ｂ及び円周方向端部２２０ｃにおいて、軸方向外側の面（スラスト面１１ｂと対向する面）が、軸方向内側へ傾斜する傾斜面２２０ｄとして形成されている。言い換えれば、スラストワッシャ２２０の円周方向端部２２０ｂ及び円周方向端部２２０ｃは、先端部に向かうにつれて肉厚が薄くなるように形成されている。
【００３９】
次に、スラストワッシャ２２０の円周方向端部２２０ｂ及び円周方向端部２２０ｃにおける潤滑油の流れについて説明する。
図５（ａ）に示すように、スラストワッシャ２２０の円周方向端部２２０ｂ及び円周方向端部２２０ｃ付近の潤滑油は傾斜面２２０ｄを通ってスラストワッシャ２２０の表面へと流れる。このように構成することにより、スラストワッシャ２２０の表面に潤滑油を戻すことができるため、摺動面の温度を下げることができ、焼き付きを防止することができる。
【００４０】
以上のように、スラストワッシャ２２０の円周方向端部２２０ｂ及び円周方向端部２２０ｃにおける軸方向外側の傾斜面２２０ｄが、軸方向内側へ傾斜するように形成するように形成するものである。
このように形成することにより、スラストワッシャ２２０の円周方向端部２２０ｂ及び円周方向端部２２０ｃから漏れる油量を低減させることができる。また、スラストワッシャ２２０の表面に潤滑油を戻すことができるため、摺動面の温度を下げることができ、焼き付きを防止することができる。
【００４１】
なお、本実施形態においては、スラストワッシャ２０、１２０、及び２２０はシリンダブロック側にのみ設けられているが、これに限定するものではなく、例えば、スラストワッシャを上下に分割される半割ワッシャ部材で構成し、シリンダブロック側及び軸受キャップ側に設けることもできる。
【００４２】
また、本実施形態においては、スラストワッシャ２０、１２０、及び２２０は軸方向両側に設けられているが、これに限定するものではなく、スラストワッシャが、軸方向の少なくとも一側に設けられる構成としても良い。
【符号の説明】
【００４３】
１０    すべり軸受
１１    クランクシャフト
１１ａ  ジャーナル部
１２    シリンダブロック
１３    軸受キャップ
１４    半割部材
１６    ワッシャ取付溝
１６ａ  円周方向端部
２０    スラストワッシャ
２０ｂ  円周方向端部
２０ｃ  円周方向端部
２２０ｄ  傾斜面（面）
【図１】
2015169267.tif 000003
【図２】
2015169267.tif 000004
【図３】
2015169267.tif 000005
【図４】
2015169267.tif 000006
【図５】
2015169267.tif 000007