(57)【要約】【課題】シンプルな構造であって、組み付け時に軸受メタルが径方向に変形して真円度が悪化することを防止できる軸受構造を提供する。【解決手段】内周面１ａに半割円筒形状の下メタル５が装着されたボディ１に対して、内周面２ａに半割円筒形状の上メタル４を装着したキャップ２を、上記上メタル４と下メタル５との間に回転軸６を配置させ、かつ上記上下メタル４，５を互いに突き合わせた状態で締め付けて組み付ける軸受構造であって、上下メタル４，５を圧縮したときに、上下メタル４，５の少なくとも一方が上記回転軸６の軸方向に変形するように、上記上下メタル４，５の突き合わせ面４ａ，５ａに上記回転軸６の軸方向に傾斜した傾斜部１４，１８を設けたものである。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に半割円筒形状の下メタルが装着されたボディに対して、内周面に半割円筒形状の上メタルが装着されたキャップを、上記上メタルと下メタルとの間に回転軸を配置させ、かつ上記上下メタルを互いに突き合わせた状態で締め付けて組み付ける軸受構造であって、
上記上下メタルの突き合わせ面に、上記回転軸の軸方向に傾斜した傾斜部を設けたことを特徴とする軸受構造。
【請求項２】
上記上下メタルの突き合わせ面に、上記回転軸の軸方向とほぼ平行に延出する平行部を更に設け、上記傾斜部と上記平行部との接続部をＲ形状とする請求項１記載の軸受構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関のクランク軸等を支持するための軸受構造に係り、特に、組み付け時に軸受メタルが径方向に変形して真円度が悪化することを防止した軸受構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関のクランク軸等を支持する軸受構造として、図１に示すようなものが知られている。
【０００３】
この軸受構造は、半円形状の内周面１ａを有するボディ１と、その上部に取り付けられ、同じく半円形状の内周面２ａを有するキャップ２と、それらボディ１及びキャップ２の内周面１ａ，２ａにより形成されるジャーナル穴内に組み込まれる軸受メタル３とを備える。軸受メタル３は、ボディ１の内周面１ａに組み付けられる半割円筒形状の下メタル５と、キャップ２の内周面２ａに組み付けられる半割円筒形状の上メタル４とからなる２分割構造である。
【０００４】
図６は、上メタル４及び下メタル５の突き合わせ面４ａ，５ａを図１の矢印Ａ方向から見た拡大図である。図から分かるように、上メタル４及び下メタル５の突き合わせ面４ａ，５ａは回転軸６の軸線ＣＬとほぼ平行に延出する。このような軸受構造は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−３０４１９号公報
【特許文献２】
特許第２９７１３５２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような軸受構造においては、上下メタル４，５のジャーナル穴内での安定性及び密着性を確保して、上下メタル４，５が回転軸６と共回りすることを防止する必要がある。そこで、上下メタル４，５をボディ１及びキャップ２の内周面１ａ，２ａよりも若干大きめのサイズに形成し、キャップ２をボディ１に対して締付ボルト７（図１参照）で締め付けることにより上下メタル４，５を圧縮して組み付けるようにしている。
【０００７】
例えば、図７に示すように、ボディ１の内周面１ａと同形状の内周面８を有する治具９を用意し、その治具９に対して、下メタル５（あるいは反転した上メタル４）を、一方の突き合わせ面５ａが治具９の上面９ａと同一面上に位置するように配置し、他方の突き合わせ面５ａに所定の負荷（荷重）をかけたときに、その突き合わせ面５ａが治具９の上面９ａから所定寸法ｈ（例えば、０．１ｍｍ程度）だけ突出するようなサイズに設計される。
【０００８】
このように、上下メタル４，５の両方ともボディ１及びキャップ２の内周面１ａ，２ａよりも大きく設計されるため、両メタル４，５をボディ１とキャップ２との間に組み付けると、ボディ１とキャップ２との間に上記寸法ｈの２倍の隙間が生じることになる。そして、締付ボルト７により、この隙間がなくなるまでキャップ２をボディ１に対して締め付けるのであるが、従来の軸受構造では、この組み付け時（締付時）に上メタル４又は下メタル５が径方向内側に変形してしまい、真円度が悪化するという問題があった。
【０００９】
これを、図８を用いて説明する。
【００１０】
まず、図８（ａ）に示すように、ボディ１の内周面１ａに下メタル５を装着し、そのボディ１に対して、内周面２ａに上メタル４を装着したキャップ２を組み付ける。この際、下メタル５及び上メタル４の一方（図中左側）の突き合わせ面４ａ，５ａをボディ１の上面１ｂと同一面上に位置させ、その側（図中左側）でキャップ２の下面２ｂとボディ１の上面１ｂとを接触させる。他側では、キャップ２の下面２ｂとボディ１の上面１ｂとの間に初期隙間Ｗが生じる。
【００１１】
そして、図８（ｂ）に示すように、初期隙間Ｗがなくなるまでキャップ２を締め付けて上下メタル４，５を圧入するのであるが、このとき、上下メタル４，５に生じる圧縮応力によって、上メタル４の下メタル５との突き合わせ面４ａが径方向内側へと滑って変形してしまう。この結果、上下メタル４，５の真円度が悪化する。
【００１２】
これを防止するために、キャップ２と上メタル４とを一体化して剛性を高めて、上メタル４の変形を防止した軸受構造が提案されている（例えば特許文献２）。しかしながら、この軸受構造は構造が複雑であるため、よりシンプルな軸受構造が望まれていた。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、よりシンプルな構造で、軸受メタルの真円度悪化を防止できる軸受構造を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、内周面に半割円筒形状の下メタルが装着されたボディに対して、内周面に半割円筒形状の上メタルが装着されたキャップを、上記上メタルと下メタルとの間に回転軸を配置させ、かつ上記上下メタルを互いに突き合わせた状態で締め付けて組み付ける軸受構造であって、上記上下メタルの突き合わせ面に上記回転軸の軸方向に傾斜した傾斜部を設けたものである。
【００１５】
この構造によれば、上記上下メタルを圧縮したときに、上下メタルの少なくとも一方が上記回転軸の軸方向に変形して上下メタルが径方向に変形することを防止するため、真円度が悪化することがない。
【００１６】
ここで、上記上下メタルの突き合わせ面に、上記回転軸の軸方向とほぼ平行に延出する平行部を更に設け、上記傾斜部と上記平行部との接続部をＲ形状とするようにしても良い。
【００１７】
こうすれば、上下メタルが軸方向に変形するときに、傾斜部と平行部との間に亀裂などが発生することを防止できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１９】
本実施形態に係る軸受構造は、内燃機関のクランク軸を軸支するためのものであり、その基本的な構造が図１に示される。
【００２０】
即ち、本実施形態に係る軸受構造は、半円形状の内周面１ａを有するボディ１と、ボディ１の上部に取り付けられ、同じく半円形状の内周面２ａを有するキャップ２と、それらボディ１及びキャップ２の内周面１ａ，２ａにより形成されるジャーナル穴内に組み込まれる軸受メタル３とを備える。軸受メタル３は、ボディ１の内周面１ａに組み付けられる半割円筒形状の下メタル５と、キャップ２の内周面２ａに組み付けられる半割円筒形状の上メタル４とからなる２分割構造である。
【００２１】
上下メタル４，５は、ボディ１及びキャップ２の内周面１ａ，２ａよりも若干大きめのサイズに形成され、キャップ２をボディ１に対して締付ボルト７で締め付けて上下メタル４，５を圧縮して組み付けることにより、上下メタル４，５が回転軸６と共回りすることを防止している。
【００２２】
本実施形態の軸受構造の従来と異なる点は、上下メタル４，５を圧縮したときに、上下メタル４，５の少なくとも一方を回転軸６の軸方向に変形させるべく、上下メタル４，５の突き合わせ面４ａ，５ａに回転軸６の軸方向（紙面前後方向）に傾斜した傾斜部を設けた点にある。
【００２３】
図２及び図３を用いて、上下メタル４，５の突き合わせ面４ａ，５ａについて説明する。図２は、上下メタル４，５の突き合わせ面４ａ，５ａを示す拡大斜視図であり、図３は上下メタル４，５を互いに突き合わせた状態を示す拡大側面図であり、図１の矢印Ａ方向から見た状態を示している。
【００２４】
図に示すように、上メタル４の突き合わせ面４ａは、軸方向中央部に形成され、下方に突出した台形形状の凸部１１と、凸部１１の軸方向両側部に形成された平面部１２とを有する。凸部１１は、回転軸６の軸線ＣＬとほぼ平行に延出する頂部１３と、頂部１３の軸方向両側に形成され、上方に向かって軸方向外側に傾斜した傾斜部１４とを備える。
【００２５】
一方、下メタル５の突き合わせ面５ａは、軸方向中央部に形成され、上メタル４の凸部１１とほぼ同形状に窪んだ凹部１５と、凹部１５の軸方向両側部に形成された平面部１６とを有する。凹部１５は、回転軸６の軸線ＣＬとほぼ平行に延出する底部（平行部）１７と、底部１７の軸方向両側に形成され、上方に向かって軸方向外側に傾斜した傾斜部１８とを備える。
【００２６】
上下メタル４，５を互いの突き合わせ面４ａ，５ａで突き合わせると、上メタル４の凸部１１が下メタル５の凹部１５内にくさび状に嵌合され、平面部１２と平面部１６、傾斜部１４と傾斜部１８及び頂部１３と底部１７とがそれぞれ接触する。なお、キャップ２を締め付ける前、つまり、上下メタル４，５を圧縮する前の状態において、上メタル４の平面部１２と下メタル５の平面部１６、及び上メタル４の頂部１３と下メタル５の底部１７との間に若干の隙間が生じるようにしても良い。
【００２７】
係る軸受構造を組み付ける際には、まず、図８（ａ）に示すように、ボディ１の内周面１ａに下メタル５を装着し、そのボディ１に対して、内周面２ａに上メタル４を装着したキャップ２を、上メタル４と下メタル５との間に回転軸６を配置させ、かつ上下メタル４，５とを互いの突き合わせ面４ａ，５ａで突き合わせた状態で組み付ける。この際、下メタル５及び上メタル４の一方（図中左側）の突き合わせ面４ａ，５ａをボディ１の上面１ｂと同一面上に位置させ、その側（図中左側）でキャップ２の下面２ｂとボディ１の上面１ｂとを接触させる。他側では、キャップ２の下面２ｂとボディ１の上面１ｂとの間に初期隙間Ｗが生じる。
【００２８】
そして、この初期隙間Ｗがなくなるまでキャップ２を締め付けて、上下メタル４，５を圧入するのであるが、このとき、図３に示すように、上下メタル４，５に圧縮応力Ｐが発生すると、その圧縮応力Ｐの一部が、傾斜部１４，１８を介して、下メタル５の軸方向両端部（平面部）１６を軸方向外側へ押す力ｆとして伝達され、下メタル５の軸方向両端部１６が軸方向外側に変形する。言い換えれば、上メタル４の凸部１１と下メタル５の凹部１５とのくさび効果によって、凹部１５が軸方向に押し開かれる。これによって圧縮応力の一部が吸収される。従って、キャップ２をボディ１に初期隙間Ｗがなくなるまで締め付けても、上メタル４が径方向に変形することはなく、上下メタル４，５の真円度が悪化することはない。つまり、上下メタル４，５を圧縮したときに、平面部１２，１６、頂部１３及び底部１７によってその圧力を受けて上下メタル４，５の締め付けを可能にする一方で、傾斜部１４，１８によって上下メタル４，５の少なくとも一方を、回転軸６の軸方向に積極的に変形させることによって、上下メタル４，５が径方向に変形することを防止している。
【００２９】
このように、本実施形態の軸受構造では、非常にシンプルな構造で、上下メタル４，５の真円度悪化を防止することができる。また、従来通り上下メタル４，５を圧入することができるので、上下メタル４，５が回転軸６と共回りすることはない。
【００３０】
なお、凸部１１の高さ及び凹部１５の深さや、傾斜部１４，１８の傾斜角度などは、初期隙間Ｗの寸法などを考慮して適宜設定される。
【００３１】
ここで、上下メタル４，５が圧縮されて下メタル５の軸方向両端部１６が変形するときに、凹部１５の底部（平行部）１７と傾斜部１８との接続部２０に応力が集中して亀裂が発生することを防止するために、接続部２０は丸みをつけたＲ形状とすることが好ましい。
【００３２】
これまで、上メタル４に凸部１１を設け、下メタル５に凹部１５を設けるとして説明したが、これとは逆に、上メタル４に凹部を形成し、下メタル５に凸部を形成しても同じ効果が得られることは勿論である。
【００３３】
図４及び図５を用いて、本発明の他の実施形態について説明する。
【００３４】
図４に示した形態は、上メタル４の突き合わせ面４ａ全体が凸状に形成され、下メタル５の突き合わせ面５ａ全体が凹状に形成されたものでる。上メタル４の凸部２１は、軸方向両側部に形成され、下方に向かって軸方向内側に傾斜した傾斜面２２と、傾斜面２２間をつなぐＲ部２３とを備える。下メタル５の凹部２４は、軸方向両側部に形成され、下方に向かって軸方向内側に傾斜した傾斜面２５と、傾斜面２５間をつなぐＲ部２６とを備える。
【００３５】
この形態でも、図３に示した形態と同様に、上下メタル４，５に圧縮応力Ｐが発生すると、下メタル５の凹部２４が軸方向外側に開かれるように変形し、上下メタル４，５が径方向に変形することを防止する。この形態においても、凹部２４を上メタル４に設け、凸部２１を下メタル５に設けてもよいことは勿論である。
【００３６】
図５に示した形態は、上下メタル４，５の突き合わせ面４ａ，５ａ各々の軸方向中間部に一つの傾斜部３０，３１をそれぞれ形成したものである。傾斜部３０，３１の両側にはそれぞれ平面部３２ａ，３２ｂ及び平面部３３ａ，３３ｂが形成される。言い換えれば、上メタル４の突き合わせ面４ａの一側（図中右側）に、下方に突出した凸部３３が形成され、下メタル５の突き合わせ面５ａの他側（図中左側）に上方に突出した凸部３４が形成される。上下メタル４，５が圧縮されると、上下メタル４，５各々の凸部３３，３４が軸方向外側へと押されて変形する。従って、この形態でも上下メタル４，５が径方向に変形することを防止できる。
【００３７】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、非常にシンプルな構造で、組み付け時に軸受メタルが径方向に変形して真円度が悪化することを防止できるという優れた効果を発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】軸受構造の正面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る軸受構造の上下メタルの突き合わせ面を示す拡大斜視図である。
【図３】図２の軸受構造の上下メタルの突き合わせ部の拡大側面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る軸受構造の上下メタルの突き合わせ部の拡大側面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る軸受構造の上下メタルの突き合わせ部の拡大側面図である。
【図６】従来の軸受構造の上下メタルの突き合わせ部の拡大側面図である。
【図７】上下メタルをボディ及びキャップの内周面よりも大きく形成することを説明するための図である。
【図８】（ａ）は軸受構造の組み付け方法を説明する正面図である。（ｂ）は従来の軸受構造において、組み付け時に上メタルが径方向内側に変形した状態を示す図である。
【符号の説明】
１    ボディ
１ａ  内周面
２    キャップ
２ａ  内周面
３    軸受メタル
４    上メタル
４ａ  突き合わせ面
５    下メタル
５ａ  突き合わせ面
６    回転軸
１１    凸部
１４    傾斜部
１５    凹部
１７    底部（平行部）
１８    傾斜部
【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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