(57)【要約】【課題】異音を抑制できる機関の軸受構造を提供する。【解決手段】クランクシャフト３のクランクジャーナル１２は円筒メタルからなるクランクシャフトベアリング１４により回転可能に支持されている。オイル通路１７を通じて供給された潤滑油によってクランクジャーナル１２の外周面とクランクシャフトベアリング１４の内周面との隙間２２には油膜層が形成される。クランクジャーナル１２の外周面とクランクシャフトベアリング１４の内周面には、溝２０，２１がそれぞれ軸線方向両端部に形成されている。溝２０，２１は幅０．５ｍｍかつ深さ０．５ｍｍ（断面０．２５平方ｍｍ）で全周に亘って形成されている。【選択図】　　図１
2004076772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動部を有する機関に備えられたシャフトと、該シャフトを回転可能に支持する軸受とを備え、前記シャフトと前記軸受との摺動面間に潤滑液が供給される機関の軸受構造において、
前記シャフトと軸受との少なくとも一方に、前記摺動面の大気開放側端部より手前にて、幅０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内で、かつ深さ０．５ｍｍ以上の断面を有する溝を設けたことを特徴とする機関の軸受構造。
【請求項２】
駆動部を有する機関に備えられたシャフトと、該シャフトを回転可能に支持する軸受とを備え、前記シャフトと前記軸受との摺動面間に潤滑液が供給される機関の軸受構造において、
前記シャフトと軸受との少なくとも一方に、前記摺動面の大気開放側端部より手前にて、０．１５〜１．０平方ｍｍの断面積を有する溝を設けたことを特徴とする機関の軸受構造。
【請求項３】
前記機関は、ピストンがシリンダ内を往復動するレシプロ方式の前記駆動部を有するとともに前記ピストンの往復運動を前記シャフトの回転に変換して出力する運動変換機構を有する機関であって、
前記溝は、前記シャフトと軸受との摺動面における軸方向両端部の少なくとも一方に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の機関の軸受構造。
【請求項４】
前記機関は、前記シャフトが前記ピストンの往復運動を回転に変換して出力するクランクシャフトであるとともに、前記クランクシャフトのクランクジャーナルが前記軸受としてのクランクシャフトベアリングを介して回転可能に支持されている内燃機関であって、
前記溝は、前記クランクシャフトベアリングの内周面における軸方向両端部、又は前記クランクジャーナルの外周面における軸方向両端部に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の機関の軸受構造。
【請求項５】
前記溝は、前記シャフトと前記軸受との摺動面周方向において、前記駆動部を起振源として前記シャフトに伝播した振動によって該シャフトと前記軸受の摺動面間に介在する潤滑液中に泡が発生する発生部位にのみ設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の機関の軸受構造。
【請求項６】
前記溝は、前記クランクシャフトと前記クランクシャフトベアリングの摺動面の周方向において前記クランクシャフトに対して前記駆動部と反対側となる部位に少なくとも設けられることを特徴とする請求項４に記載の機関の軸受構造。
【請求項７】
前記溝は、溝形成部材が前記軸受又は該軸受の支持部材と前記シャフトとの少なくとも一方にその基端側が固定され、他方にその先端側が接触する状態で潤滑液の排出通路を塞ぐように設けられたことにより形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の機関の軸受構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン等のクランクシャフト等のシャフトと軸受との間に潤滑液が供給される構造を有する機関の軸受構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車用エンジンでは、クランクシャフトはシリンダブロックに設けられたクランクシャフトベアリングに回転可能に支持されており、クランクシャフトとクランクシャフトベアリングの間には潤滑油が供給され油膜が形成されるようになっている。例えば特開平４−９５６０８号公報では、クランクシャフトとクランクシャフトベアリングとの間の油膜切れを防止するために、クランクシャフトベアリングの内周面上に潤滑油を溜めることのできる油膜切れ防止溝が形成されていた。また、特開平６−２７０８号公報では、クランクピンやクランクジャーナルの外周面に油膜切れ防止溝が形成されるものもあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来、エンジン運転時に、この軸受付近より原因不明の異音が発生するケースがあることがわかっていた。この異音は、一般的に摺動を原因とする音と異なり、「バチバチ」といった断続的な音で、先に記載した油膜切れ防止溝の存在の有無に関わらず、その発生が観測されていた。
【０００４】
この原因を解明するため、以下に記載の実験を行った。その端部を軸受に見立てた金属製の円柱を用意し、端部上に潤滑油を塗布した上で、端部に接するように肉厚の透明ガラス板を配置する。そして、ガラス板をクランクシャフトに見立て、連続的に振動を与えた上で、円柱端面の様子を観察した。この結果、以下の事実が判明した。図１９に示すように、円柱Ｐの端面上の油膜面に対し、略垂直に振動を与えつづけていくと、振動が激し、作用する圧力のピークが高くなるにつれて、次第に油膜Ｏ中に泡Ｂが発生することが確認された。この泡Ｂは、圧力の変動により一時的に発生した真空又は潤滑油より分離した気体成分と推測されている。さらに、この実験を続けたところ、図２０に示すように、泡Ｂが破裂するようにカミナリ状に延びる現象と、泡Ｂの発生個数が増すことで、隣接する泡Ｂが連なる現象が確認された。そして、最終的にこの泡Ｂが、外部（外気）にまで延びた時（図中矢印の部分）に前述の異音となることが発見された。
【０００５】
本発明は、上記事実の発見と、関連する実験結果に基づいてなされ、その目的は、上記異音を防止できる機関の軸受構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、駆動部を有する機関に備えられたシャフトと、該シャフトを回転可能に支持する軸受とを備え、前記シャフトと前記軸受との摺動面間に潤滑液が供給される機関の軸受構造に適用される。前記シャフトと軸受との少なくとも一方に、前記摺動面の大気開放側端部より手前にて、幅０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内で、かつ深さ０．５ｍｍ以上の断面を有する溝を設けたことを要旨とする。
【０００７】
この発明によれば、まず、シャフトと軸受との摺動面間に機関運転中の振動が伝わる。そして、エンジン負荷が高くなる等の理由により、振動が激しくなってくると、摺動面間の潤滑液中に泡が発生する。この現象が更に進むと、泡が破裂するようにカミナリ状に延び、あるいは、隣接する泡同士が連なる現象が発生する。ところが、本発明によれば、摺動面の大気開放側端部に深さ０．５ｍｍ以上、幅０．３ｍｍ以上の溝が存在することで、この溝部分より開放端側へ泡が延びる現象の大半が防止され、異音の発生が抑制される。
【０００８】
この理由は、上記の条件の溝を設けることで、泡が溝にまで延びた場合に一時的に溝内に泡が流れ込むことにより、泡が開放端にまで延びることが抑制される、ことによる。溝内に収容された泡は、一定時間後消滅することが確認されている。溝の大きさが前記数値より小さい場合は、大半の泡を収容することが難しく、十分な効果を得ることができない。また、溝の幅が１ｍｍ以上になると、逆に、異音が大きくなることが確認されている。これは、溝幅の増大により、相対的に摺動面積が減少し、摺動面間に加わる圧力が高くなることによる。結果、泡の発生個数と異音が増大し、これが、上記の溝による抑制効果を上回る。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、駆動部を有する機関に備えられたシャフトと、該シャフトを回転可能に支持する軸受とを備え、前記シャフトと前記軸受との摺動面間に潤滑液が供給される機関の軸受構造において、前記シャフトと軸受との少なくとも一方に、前記摺動面の大気開放側端部より手前にて、０．１５〜１．０平方ｍｍの断面積を有する溝を設けたことを要旨とする。
【００１０】
この発明によれば、請求項１に記載の発明の作用で述べた同じ理由により異音は抑制される。特に溝の断面積が０．１５〜１．０平方ｍｍの範囲にあることから、異音はより一層抑制され易い。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明において、前記機関は、ピストンがシリンダ内を往復動するレシプロ方式の前記駆動部を有するとともに前記ピストンの往復運動を前記シャフトの回転に変換して出力する運動変換機構を有する機関であって、前記溝は、前記シャフトと軸受との摺動面における軸方向両端部の少なくとも一方に設けられていることを要旨とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用に加え、ピストンがシリンダ内を往復動するレシプロ方式の駆動部は潤滑液の液層に泡の発生原因となる比較的大きな振動を発生する起振源となる。このレシプロ方式の駆動部を起振源とする振動が伝播することによってシャフトと軸受の摺動面間に介在する潤滑液の液層中に発生し開放端側へ泡が延びる泡は、シャフトと軸受との摺動面における軸方向両端部の少なくとも一方に設けられた溝に大半が収容され、開放端側へ泡が延びる現象は抑制される。レシプロ方式の駆動部のような比較的大きな振動を発生する起振源となるこの種の機関で特に有効である。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発明において、前記機関は、前記シャフトが前記ピストンの往復運動を回転に変換して出力するクランクシャフトであるとともに、前記クランクシャフトのクランクジャーナルが前記軸受としてのクランクシャフトベアリングを介して回転可能に支持されている内燃機関である。前記溝は、前記クランクシャフトベアリングの内周面における軸方向両端部、又は前記クランクジャーナルの外周面における軸方向両端部に設けられている。
【００１４】
この発明によれば、請求項３に記載の発明の作用に加え、内燃機関の運転中は駆動部の起振力がクランクシャフトに対しその軸方向に垂直な方向から加わるため、シャフトと軸受の摺動面間に介在する潤滑液にはその液層の厚み方向に強い起振力が作用する。このため、液層中に開放端側へ延びる泡が発生しやすい。開放端側へ延びる泡は、クランクシャフトベアリングの内周面における両端部、又はクランクジャーナルの外周面における両端部に形成された溝にその大半が収容されそこでやがて消滅する。よって、泡が開放端まで延びる現象が抑制される。よって、比較的大きな振動を受ける、レシプロ方式の駆動部を有する機関のクランクシャフトの軸受構造に特に有効である。
【００１５】
請求項５に記載の発明では、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明において、前記溝は、前記シャフトと前記軸受との摺動面周方向において、前記駆動部を起振源として前記シャフトに伝播した振動によって該シャフトと前記軸受の摺動面間に介在する潤滑液中に泡が発生する発生部位にのみ設けられることを要旨とする。
【００１６】
この発明によれば、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明の作用に加え、シャフトと軸受との摺動面周方向において泡の発生する部位にのみ溝を設けることにより、溝を摺動面の全周に亘って加工する必要がない。
【００１７】
請求項６に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、前記溝は、前記シャフトと前記軸受の摺動面の周方向において前記シャフトに対して前記駆動部と反対側となる部位に少なくとも設けられることを要旨とする。
【００１８】
この発明によれば、請求項４に記載の発明の作用に加え、駆動部を起振源とする起振力はシャフトに伝達され、特にレシプロ方式の駆動部では爆発時にピストンが下降する際の起振力が大きく、このときシャフトと軸受の摺動面間に介在する潤滑液の液層には、シャフトに対して駆動部（起振源）と反対側となる部分に起振力による強い振動が起こり泡が発生する。このように泡の発生箇所は摺動面周方向における駆動部に対してシャフトを挟んだ反対側の部位となるので、摺動面のシャフトを挟んだ反対側に溝を設けておくことにより、泡が開放端まで延びる現象が抑制され、しかも溝を摺動面の全周に亘って加工する必要がない。また、軸受部分の強度もさほど落とさずに済む。
【００１９】
請求項７に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明において、前記溝は、溝形成部材が前記軸受又は該軸受の支持部材と前記シャフトとの少なくとも一方にその基端側が固定され、他方にその先端側が接触する状態で潤滑液の排出通路を塞ぐように設けられたことにより形成されていることを要旨とする。
【００２０】
この発明によれば、溝は溝形成部材を設けることにより形成されるので、例えばシャフトの外周面や軸受の内周面を直接加工しなくても、溝形成部材を追加することにより形成できる。なお、潤滑液は溝形成部材の先端側を押し開くことで外部（大気等）へ排出される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図８に基づいて説明する。
図１は本実施形態におけるエンジン内に組付けられたクランクシャフトの一部を拡大して示す正断面図である。また、図２は図１のＡ−Ａ断面であり、図３は直列４気筒エンジンの模式断面図である。
【００２２】
図３に示すように、機関及び内燃機関としてのエンジン（ディーゼルエンジン）１の内部には複数の軸受２が設けられ、各軸受２によってクランクシャフト３が回転可能に支持されている。クランクシャフト３には、複数のピストン４が、コネクティングロッド５を介して連結されている。ピストン４はシリンダ６内を往復運動し、その往復運動がコネクティングロッド５を介してクランクシャフト３の回転運動に変換されて出力される。つまりエンジン１は、燃料の燃焼時の起爆によって得られるピストン４の往復運動を回転運動に変換してクランクシャフト３の回転出力を得るレシプロ方式である。ピストン４およびシリンダ６等によりレシプロ式の駆動部が構成される。
【００２３】
このクランクシャフト３は、コネクティングロッド５が連結されるクランク部１１を挟むその両側に配置された複数のクランクジャーナル１２と、回転バランスを取るためのカウンタウェイト１３（図１のみに示す）とを有している。クランクシャフト３は各クランクジャーナル１２を支持する複数の軸受２により回転可能に設けられている。エンジン１の吸気・圧縮・燃焼・排気の各工程のうち燃焼行程では駆動部を起振源としてピストン４およびコネクティングロッド５を介してクランクシャフト３には比較的大きな起振力が作用する。
【００２４】
本実施形態では、軸受２は、半円筒メタルを２個接合してなる円筒状のクランクシャフトベアリング１４により構成される。シリンダブロック１ａからはクランクジャーナル１２を支持する箇所までアーム１５が延びており、アーム１５の先端面はクランクシャフトベアリング１４の円筒外径とほぼ同径の半円弧面に形成されている。アーム１５の半円弧面と同径の半円弧面の内周面を有するベアリングキャップ１６がアーム１５に対し接合されることによりその接合部分の内側にできた円孔にクランクシャフトベアリング１４は嵌入された状態に配置されている。なお、クランクシャフトベアリング１４を保持するアーム１５の先端部およびベアリングキャップ１６も軸受の一部を構成する。
【００２５】
クランクシャフトベアリング１４はアッパベアリング１４ａとロアベアリング１４ｂとの２個からなり、アッパベアリング１４ａがアーム１５の半円弧面に嵌合され、ロアベアリング１４ｂがベアリングキャップ１６の内周面に嵌合されるようになっている。クランクシャフトベアリング１４の内径は、クランクジャーナル１２の外径よりも若干大きく、両者の間には僅かな隙間が形成されるようになっている。
【００２６】
また、クランクジャーナル１２の外周面における軸線Ｌ方向の両端部、およびクランクシャフトベアリング１４の内周面における軸線Ｌ方向の両端部には、異音防止用として、幅０．５ｍｍ、深さ０．５ｍｍ（断面積０．２５平方ｍｍ）である一対の溝２０，２１が設けられている。
【００２７】
さらに、前記クランクジャーナル１２の外周面とクランクシャフトベアリング１４の内周面との間に油膜を形成させるため、アーム１５にはオイル通路１７が設けられている。オイル通路１７はクランクシャフトベアリング１４に透設された透孔１８に連通している。このため、オイルポンプ（図示しない）によってオイル通路１７に圧送されたオイル（潤滑油）は、透孔１８を通って、クランクジャーナル１２の外周面とクランクシャフトベアリング１４の内周面との隙間２２に供給される。そして隙間２２に供給された潤滑油（潤滑液）によりクランクジャーナル１２とクランクシャフトベアリング１４との摺動面間（隙間）に油膜層（液層）Ｏが介在し、この油膜層Ｏによってクランクシャフト３とクランクジャーナル１２との摺動抵抗が小さく抑えられ軸受２の潤滑特性を高めている。
【００２８】
次に、上記のように構成された本実施形態の作用について、図２〜図８に基づき説明する。図４は図１の一部を拡大した断面図である。
エンジン１の運転が開始されると、クランクシャフト３が図２における矢印方向に回転する。エンジン１の駆動部を構成するピストン４がシリンダ６内を往復運動し、燃焼行程時の爆発等によってピストン４には周期的な起振力が発生する。クランクシャフト３とクランクシャフトベアリング１４との摺動面間に機関運転中の振動が伝わる。そして、エンジン負荷が高くなる等の理由により、振動が激しくなってくると、摺動面間の油膜層Ｏ中に泡Ｂが発生する。つまり、この起振力をクランクシャフト３が周期的に受けるその強い振動によって、油膜層Ｏ中に圧力の疎密波が発生し、その圧力が疎となる箇所に泡Ｂが発生する。
【００２９】
このとき起振力はピストン４およびコネクティングロッド５を介してクランクシャフト３にこれを上側から下方へ押しつけるように作用する。特にクランクシャフト３に対して駆動部（ピストン４，シリンダ６等）とは反対側となる箇所近傍ではその圧力の疎密の変化が大きくなる。よって、図２に示すように駆動部と正反対位置よりクランクシャフト３の回転方向側へ少し変位した領域Ｂ付近に、泡Ｂ（図４に示す）が発生する。
【００３０】
この現象が更に進むと、図４に示すように泡Ｂが破裂するようにカミナリ状に延び、あるいは、隣接する泡同士が連なる現象が発生する。開放端側へ延びる泡Ｂが、最終的に開放端、つまり外部（外気）にまで延びた時に異音となる。しかし、この実施形態では、摺動面の大気開放側端部に深さ０．５ｍｍ以上、幅０．３ｍｍ以上の溝２０，２１が存在することで、この溝２０，２１の部分より開放端側へ泡Ｂが延びる現象の大半が防止され、異音の発生が抑制される。
【００３１】
この異音抑制メカニズムを解明するため、以下に記載の実験を行った。その端部をクランクシャフトベアリング１４に見立てた金属製の円柱（テストピース）Ｐを用意し、端面上に潤滑油を塗布した上で、端面に接するように肉厚の透明ガラス板を配置することで油膜層Ｏを形成した。円柱Ｐの端面周縁にはクランクシャフト３およびクランクシャフトベアリング１４に設けた溝２０（２１）を見立てた溝を形成した。そして、ガラス板をクランクシャフト３に見立て、連続的に振動を与えた上で、円柱Ｐの端面の様子を観察した。この結果、以下の事実が判明した。図７に示すように、円柱Ｐの端面上の油膜面に対し、略垂直に振動を与えつづけていくと、振動が激し、作用する圧力のピークが高くなるにつれて、次第に油膜Ｏ中に泡Ｂが発生する。この泡Ｂは、圧力の変動により一時的に発生した真空又は潤滑油より分離した気体成分と推測されている。さらに、この実験を続けたところ、図８に示すように、泡Ｂが破裂するようにカミナリ状に延びる現象と、泡Ｂの発生個数が増すことで、隣接する泡Ｂが連なる現象が確認された。しかし、開放端側へカミナリ状に延びる泡Ｂは開放端より手前に設けられた溝２０（２１）にその大半が収容され、開放端（外部）に至ることがなかった。その結果、異音が抑制された。
【００３２】
次に、異音防止効果を発揮する溝２０，２１の最適サイズ形状を特定するため、上記実験を円柱の溝の断面積を変えて行った。図５は、溝幅に対するノイズの発生頻度を示すグラフである。寸法の異なる溝の試験片に同図に示すように、０．３ｍｍ幅の溝を設けることにより、溝を設けない場合よりもノイズが小さくなる。溝幅を０．３ｍｍよりも広くすると、ノイズも小さくなっていき、０．５ｍｍ付近で最もノイズが小さくなり、０．５ｍｍ以上になるとノイズが大きくなっていく。したがって、異音防止効果が発揮される溝幅の範囲は０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲であるといえる。
【００３３】
また、図６は振動周波数に対する騒音レベルを示すグラフである。溝を設けない場合、及び、０．５ｍｍ深さ、１．０ｍｍ深さの溝を設けた場合の３種の溝で測定した。このグラフにおいては１．０ｍｍ深さの溝についての測定値は省略しているが、溝の深さが０．５ｍｍの場合と１．０ｍｍの場合では振動周波数に対する騒音レベルは、測定周波数範囲においてほぼ重なるようなおおよそ同じ測定結果が得られた。この測定結果から、溝を設けることにより、測定周波数範囲内どの周波数においても騒音レベルが低下することがわかった。したがって、溝の深さは０．５ｍｍ以上確保すれば、異音防止の効果があるといえる。以上より、幅０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内かつ深さ０．５ｍｍ以上の溝を設けることにより、異音防止効果が発揮されるといえる。
【００３４】
この理由は、上記の条件の溝２０，２１を設けることで、泡Ｂが溝２０，２１にまで延びた場合に一時的に溝２０，２１内に泡Ｂが流れ込むことにより、泡Ｂが開放端にまで延びることが抑制される、ことによる。溝２０，２１内に収容された泡Ｂは、一定時間後消滅することが確認されている。溝２０，２１の大きさが前記数値より小さい場合は、大半の泡Ｂを収容することが難しく、十分な効果を得ることができない。また、溝２０，２１の幅が１ｍｍ以上になると、逆に、異音が大きくなることが確認されている。これは、溝幅の増大により、相対的に摺動面積が減少し、摺動面間に加わる圧力が高くなることによる。結果、泡Ｂの発生個数と異音が増大し、これが、上記の溝２０，２１による抑制効果を上回る。この溝２０，２１による異音防止効果は、溝２０，２１の断面積で効いてくるものであり、特に溝２０，２１の断面積が０．２５〜１．０平方ｍｍであるとより顕著な異音防止効果が得られる。
【００３５】
以上詳述したようにこの実施形態によれば以下の効果が得られる。
（１）エンジン１の運転中にクランクジャーナル１２とクランクシャフトベアリング１４の間の油膜層Ｏ中に発生し開放端側へ延びる泡Ｂは、溝２０，２１にその大半が収容されそこでやがて消滅するので、開放端に至ることがなくなる。従って、開放端側へ延びる泡Ｂの外気への開放による異音を抑制することができる。また溝２０，２１は、幅０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲かつ深さ０．５ｍｍ以上の異音防止条件のうち、特に本実施形態では幅０．５ｍｍかつ深さ０．５ｍｍ（断面積０．２５平方ｍｍ）としたので、特に顕著な異音防止効果を得ることができる。
【００３６】
（２）溝２０，２１の深さを最適形状の条件のうち最小値である０．５ｍｍとしたので、クランクジャーナル１２及びクランクシャフトベアリング１４の強度を損なわずに異音を防止することができる。
【００３７】
（３）クランクジャーナル１２の外周面における軸方向両端部、およびクランクシャフトベアリング１４の内周面における軸方向両端部に、溝２０，２１を設けたので、開放端側へ延びる泡Ｂが開放端へ至ることをより効果的に防ぐことができる。
【００３８】
なお、実施形態は上記に限定されず、例えば次の態様でも実施できる。
○　溝２０，２１は、クランクジャーナル１２の外周面、クランクシャフトベアリング１４の内周面において全周に亘って設ける必要は必ずしもない。溝は、例えば泡Ｂの発生領域を含む範囲にあれば足りる。例えば図９に示すように、クランクジャーナル１２の外周面のうち下側半周に亘って溝２０を形成し、ロアベアリング１４ｂの内周面のみに溝２１を形成する構成でもよい。また、図１０に示すように、周方向において泡Ｂの発生領域Ｂ（図２参照）を含む範囲にのみ溝２０，２１を形成する構成でもよい。
【００３９】
○　溝２１は、クランクシャフトベアリング１４を加工して設けられるとは限らない。例えば複数の部品を凹みができるように配置して溝を形成することもできる。例えば図１１に示すように、クランクシャフトベアリング１４の端面と、アーム１５およびベアリングキャップ１６の側面に嵌めたスラストワッシャ２５の内側側壁とによりその間に溝２０，２１を形成する構成でもよい。
【００４０】
○　溝２０，２１は幅０．５ｍｍ、深さ０．５ｍｍの角溝であるとは限らない。例えば図１２，１３に示すように、クランクジャーナル１２に設けたようなＵ字溝や、クランクシャフトベアリング１４に設けたようなＬ字溝でもよい。また、Ｖ字溝、Ｗ字溝などでもよい。
【００４１】
○　溝２０，２１は、同じ断面形状で一対設けているとは限らない。例えば図１２に示すように、クランクジャーナル１２にＵ字溝２０ａを設け、クランクシャフトベアリング１４に角溝２１ａを設けてもよい。
【００４２】
○　溝２０，２１の向き合って一対設けるとは限らない。例えば図１３に示すように、クランクジャーナル１２に設けたＵ字溝２０ｂと、クランクシャフトベアリング１４に設けたＬ字溝２１ｂは、軸線方向に沿って別の位置に配置する。このように溝２０ｂ，２１ｂを形成すれば、まず溝２０ｂによって泡Ｂが開放端へ至ることをより効果的に抑制することができる。よって、泡Ｂの外気への開放を一層抑制でき、一層高い異音防止効果が得られる。
【００４３】
○　溝２０，２１は、軸線方向両端部にそれぞれ設けるとは限らない。例えば図１４に示すように、軸線方向両端部のうち片側のみに溝２０ｃ，２１ｃを設けてもよい。この場合、溝２０ｃ，２１ｃは、それぞれ軸線方向において反対側に位置するので、軸線方向両側のどちらへ延びる泡Ｂも溝２０ｃ，２１ｃにより開放端へ至ることを抑制することができる。
【００４４】
○　溝２０，２１は、軸線Ｌ方向の両端部のみに設けるとは限らない。例えばクランクジャーナル１２またはクランクシャフトベアリング１４の一方の部品につき３本以上の溝を設けることもできる。例えば図１５に示すように、クランクシャフトベアリング１４に４本の溝２０ｄを設けてもよい。この場合、開放端側へ延びる泡Ｂを開放端へ至ることをより効果的に抑制することができる。もちろんクランクジャーナル１２側にも３本以上の溝を設けてもよい。
【００４５】
○　異音の発生を防ぐ消音目的の液溜りは、溝２０，２１に限定されない。隙間２２（油膜層Ｏ）を形成する部分の軸線方向外側に溝を形成することもできる。例えば図１６に示すように、クランクシャフトベアリング１４、又はクランクジャーナル１２におけるベアリング１４の端面と対向する側面部に、リップを有するゴム製の弾性部材２６を例えばゴム加硫により固着する。弾性部材２６が有するリップの先端部は、クランクジャーナル１２の側面部に押圧状態に接触し、排出通路２７を弾性部材２６のリップで塞ぐ（閉じる）ことにより、隙間２２（油膜層Ｏ）の軸線方向外側に溝（液溜り）２８が形成されている。溝２８は、幅０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内で、かつ深さ０．５ｍｍ以上である。特に溝２８は、断面積が０．２５〜１．０平方ｍｍであることが好ましい。この構成によっても、油膜層Ｏ中に発生した開放端側へ延びる泡Ｂは溝（液溜り）２８に収容されそこでやがて消滅し、開放端へ延びることがなくなるので、異音が抑制される。
【００４６】
○　図１６に示すような液溜りを形成する部材の材質はゴムに限定されない。例えば図１７に示すように、フェルト布等のフィルタ部材２９を、アーム１５やクランクシャフトベアリング１４、又はクランクジャーナル１２の側面部に設けてもよい。フィルタ部材２９のリップ先端は、クランクジャーナル１２の側面に軽く押圧する状態に接触している。排出通路２７をフィルタ部材２９のリップで塞ぐ（閉じる）ことにより、隙間２２（油膜層Ｏ）の軸線方向外側に溝（液溜り）２８が形成されている。溝２８は、幅０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内で、かつ深さ０．５ｍｍ以上である。特に溝２８は、断面積が０．２５〜１．０平方ｍｍであることが好ましい。この構成によっても、油膜層Ｏ中に発生した開放端側へ延びる泡Ｂは溝（液溜り）２８に収容されそこでやがて消滅し、開放端へ延びることがなくなるので、異音が抑制される。
【００４７】
○　溝２０，２１が設けられた軸受構造は、エンジン１のクランクシャフトのみに用いられるとは限らない。例えば図１８に示すような機関としてのコンプレッサ３０に用いられる回転軸（シャフト）の軸受構造に用いられてもよい。斜板式コンプレッサ３０において、シャフト（回転軸）３１は軸受３２に支持されている。シャフト３１の回転によりこれと一体回転する斜板３３に連結された複数のピストン３４はシリンダ３５内を往復運動し、例えば冷媒の圧縮が行われる。機関の駆動部はピストン３４およびシリンダ３５等により構成される。軸受３２やシャフト３１は前記実施形態および各変形例で述べたものと同様の溝を有するものである。例えば軸受３２に設けた溝は、図２や、図９〜１７に示されるような溝を採用する。但し、起振源となる駆動部がシャフトの周囲ほぼ均等に配置されている構造であるため、溝は全周に亘って設けることが望ましい。このコンプレッサ３０においても、シャフト３１と軸受３２の摺動面間に形成される潤滑液の液層中にピストン３４の起振力に起因して発生し開放端側へ延びる泡は溝にその大半が収容されそこでやがて消滅する。よって、泡が開放端へ延びる現象が抑制され、異音を抑制できる。その他、起振源となる駆動部を有する機関における軸受構造にも適用できる。
【００４８】
○　溝２０，２１が設けられた軸受構造は、直列４気筒エンジンのクランクシャフトのみに用いられるとは限らない。例えば、Ｖ型エンジン、水平対向型エンジン等のエンジンに用いられてもよい。これらの場合においても、油溜りは起振源と反対側に少なくとも一部の溝があればよい。
【００４９】
○　シャフトは、エンジンのクランクシャフトのような出力軸やコンプレッサの回転軸のような入力軸に限定されない。機関が有する出力軸や入力軸以外の回転軸の軸受構造に適用することもできる。
【００５０】
上記実施形態から把握できる請求項以外の技術的思想を、以下に記載する。
（１）請求項１〜６のいずれか一項に記載の発明において、前記溝は前記軸受の内周面に設けられるとともに、該軸受は周方向に二分割する２部品を備え、該２部品のうち、前記シャフトに対して起振源となる前記駆動部と反対側となる側の一方の部品のみに溝が設けられている。この構造によれば、異音を抑制できるうえ、２部品のうち一方の部品のみに溝を加工すれば済む。
【００５１】
（２）請求項７又は８に記載の発明において、前記溝形成部材を前記軸受に取り付けることにより前記溝は形成されている。この構成によれば、請求項７又は８に記載の発明の作用に加え、前記軸受の内周面を直接加工しなくても、溝形成部材を追加することにより、溝を形成し、異音を抑制できる。
【００５２】
（３）請求項７、８及び前記技術的思想（２）のいずれか一つにおいて、前記溝形成部材は、リップを有するゴム又はフェルト布等の変形可能な材質からなるリップを有している。この構成によれば、軸受とシャフトの間の潤滑液の排出通路をリップで閉じることにより溝を形成できる。シャフトや軸受に溝のための加工が不要になる。
【００５３】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、シャフトに伝わる激しい振動によって潤滑液の液層中に発生し開放端側へ延びる泡は、溝にその大半が収容されそこでやがて消滅するため、泡が開放端へ延びて外気に開放された時に発生する異音を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】クランクシャフトの軸受構造を示す正断面図。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図。
【図３】直列４気筒エンジンの模式断面図。
【図４】クランクシャフトの軸受部を示す正断面図。
【図５】溝幅に対するノイズの発生頻度を示すグラフ。
【図６】振動周波数に対する騒音レベルを示すグラフ。
【図７】異音抑制メカニズムを説明する模式図。
【図８】異音抑制メカニズムを説明する模式図。
【図９】溝の別例を示す側断面図。
【図１０】図９と異なる溝の別例を示す側断面図。
【図１１】図１０と異なる溝の別例を示す側断面図。
【図１２】図１１と異なる溝の別例を示す正断面図。
【図１３】図１２と異なる溝の別例を示す正断面図。
【図１４】図１３と異なる溝の別例を示す正断面図。
【図１５】図１４と異なる溝の別例を示す正断面図。
【図１６】図１５と異なる溝の別例を示す正断面図。
【図１７】図１６と異なる溝の別例を示す正断面図。
【図１８】コンプレッサを示す側断面図。
【図１９】異音発生メカニズムを説明する模式図。
【図２０】異音発生メカニズムを説明する模式図。
【符号の説明】
１…機関及び内燃機関としてのエンジン、２，３２…軸受、３…シャフトとしてのクランクシャフト、４，３４…駆動部を構成するピストン、５…運動変換機構を構成するコネクティングロッド、６，３５…駆動部を構成するシリンダ、１２…クランクジャーナル、１４…軸受としてのクランクシャフトベアリング、１４ａ…アッパベアリング、１４ｂ…ロアベアリング、１５…支持部材としてのアーム、１６…支持部材としてのベアリングキャップ、２０、２１…液溜りである溝、２４ａ、２４ｂ…溝形成部材、２０ａ…液溜りである溝としてのＵ字溝、２１ａ…液溜りである溝としての角溝、２０ｂ…液溜りである溝としてのＵ字溝、２１ｂ…液溜りである溝としてのＬ字溝、２０ｃ、２１ｃ，２１ｄ…液溜りである溝、２２…隙間、２５…溝を構成するスラストワッシャ、２６…溝形成部材としての弾性部材、２７…排出通路、２８…液溜り、２９…溝形成部材としてのフィルタ部材、３１…シャフト、Ｏ…液層としての油膜層、Ｂ…泡。
【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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