(57)【要約】【課題】運転時におけるクランク軸に作用するスラスト荷重による衝撃を緩和して、打音の発生を回避乃至抑制するクランク軸の支持構成を提供する。【解決手段】クランク軸２のジャーナル部３を回転自在に支持する軸受部となる隔壁１５Ｅに、大径部６及びバランスウェート５ｈが接触してクランク軸２のスラスト荷重を受けるスラストメタル２２が配置され、スラストメタル２２の背面側に、潤滑油を保持してスラスト荷重を減衰する油溜り２５を設ける。エンジンの運転時の荷重によりバランスウェイト５ｈが弾性変形してクランク軸２にスラスト荷重が生じたとき、クランク軸２がスラストメタル２２に接触することにより隔壁１５Ｅによって受止める。このとき、スラストメタル２２の背面側に設けられた油溜り２５に保持された潤滑油の減衰作用によりスラスト荷重による衝撃が緩和されてクランク軸２と隔壁１６Ｅとの衝突が回避或いは抑制される。【選択図】図５
2016061390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸の大径部に連続するジャーナル部を回転自在に支持する軸受部に、前記大径部が接触して前記クランク軸のスラスト荷重を受けるスラストメタルが配置され、前記スラストメタルの背面側と軸受部との間に、潤滑油を保持して前記スラスト荷重を減衰する油溜りが設けられたことを特徴とするクランク軸の支持構造。
【請求項２】
前記軸受部は、前記大径部に対向する側面及び前記ジャーナル部を回転自在に支持する断面半円弧状の軸受面が形成された接合面を有し、
前記側面に、前記軸受面から所定幅離間して前記軸受面に沿って連続するスラストメタル保持溝を備え、
前記スラストメタルは、前記軸受面の端縁に沿って延在する内周縁と前記スラストメタル保持溝に沿って延在する外周縁とを有する半円弧板状で背面が前記軸受部の側面に対向するスラストメタル本体と、該スラストメタル本体の外周縁に連続形成されて前記スラストメタル保持溝に移動可能に嵌入する爪部とが一体形成され、
前記スラストメタルの背面と軸受部の側面との間に前記油溜りが設けられたことを特徴とする請求項１に記載のクランク軸の支持構造。
【請求項３】
前記軸受部は、前記大径部に対向する側面及び前記ジャーナル部を回転自在に支持する断面半円弧状の軸受面が形成された接合面を有し、
前記側面に、前記軸受面の端縁に内周が連続するとともに該前記軸受面の端縁に沿った所定幅を有する底面と、該底面の外周に沿って連続する外周面を有するスラストメタル収容凹部を備え、
前記スラストメタルは、前記スラストメタル収容凹部の内周に沿って延在する内周縁と前記外周面と対向可能な外周縁を有して前記スラストメタル収容凹部内に嵌入可能な板状であって、
前記スラストメタル収容凹部に収容されたスラストメタルの背面とスラストメタル収容凹部の底面との間に前記油溜りが設けられたことを特徴とする請求項１に記載のクランク軸の支持構造。
【請求項４】
前記軸受部は、前記大径部と対向する側面及び前記ジャーナル部を回転自在に支持する断面半円弧状の軸受面が形成された接合面を有し、
前記側面に、前記軸受面の端縁に沿って互いに対向する内周面及び外周面と、該内周面と外周面との間に形成される所定幅を有する底面とを有するスラストメタル収容凹部を備え、
前記スラストメタルは、前記スラストメタル収容凹部の内周面と対向可能な内周縁と前記外周面と対向可能な外周縁を有して前記スラスト収容凹部内に嵌入可能な板状であって、
前記スラストメタル収容凹部に収容されたスラストメタルの背面とスラストメタル収容凹部の底面との間に前記油溜りが設けられたことを特徴とする請求項１に記載のクランク軸の支持構造。
【請求項５】
前記スラストメタルは、内周縁側が、前記軸受面に嵌装されて前記ラジアル部を回転可能に支持する半円筒状のラジアルメタルの端部に、スラスト方向に移動可能に連結されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のクランク軸の支持構造。
【請求項６】
前記大径部は、前記ジャーナル部に連続して形成されるバランスウェイトであること特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のクランク軸の支持構造。
【請求項７】
前記軸受部に、軸受面に潤滑油を供給する潤滑油路から分岐して前記油溜りに潤滑油を供給する潤滑油路を形成したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のクランク軸の支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのクランク軸の支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、エンジンのクランク軸は、シリンダブロックに形成される軸受部に軸受メタルを介して回転自在に支持されるジャーナル部と、ジャーナル部に対して偏心するクランクピン部とが、バランスウェイトを介在して連結された軸状に形成される。クランクピン部にコネクティングロッドが揺動自在に支持される。
【０００３】
軸受メタルは、例えば、特許文献１のように、軸受孔の軸受面に対向装着されてジャーナル部を回転自在に支持する半円筒状のラジアルメタルと、軸受部とバランスウェイト等の間に対向装着されてクランク軸のスラスト方向の移動を規制するスラストメタルを有する。
【０００４】
また、特許文献２のように、軸受孔の軸受面内に対向して装着される半円筒状のラジアルメタルと、一対の半円弧板状のスラストメタルとを一体成形した軸受メタルがある。また、ラジアルメタルには、軸受部に形成した潤滑油孔から供給される潤滑油をラジアルメタルとジャーナル部との間に導入する油孔が開口する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１１２４８８号公報
【特許文献２】特開２０１２−２２５４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
エンジン、特に高出力といった筒内圧力が高いエンジンでは、運転時のピストンからコネクティングロッドを介してクランクピン部に入力される荷重により、バランスウェイト等が瞬間的に弾性変形することがある。このバランスウェイト等の変形に伴ってジャーナル部にスラスト荷重が繰り返し入力されてラジアルメタル及びスラストメタルに高いスラスト荷重が入力される。さらに、ジャーナル部のスラスト方向の移動によりバランスウェイト等が軸受部に衝突して打音が発生する。また、軸受部やクランク軸の衝突により軸受部やクランク軸に局部的な損傷が発生することが懸念される。
【０００７】
かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、運転時におけるクランク軸に作用するスラスト荷重による衝撃を緩和して、打音の発生を抑制するとともに、クランク軸等の損傷が抑制できる信頼性に優れたクランク軸の支持構成を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する請求項１に記載のクランク軸の支持構造の発明は、クランク軸の大径部に連続するジャーナル部を回転自在に支持する軸受部に、前記大径部が接触して前記クランク軸のスラスト荷重を受けるスラストメタルが配置され、前記スラストメタルの背面側と軸受部との間に、潤滑油を保持して前記スラスト荷重を減衰する油溜りが設けられたことを特徴とする。
【０００９】
これによると、エンジン運転時のコネクティングロッドからの荷重によりバランスウェイト等が弾性変形してクランク軸にスラスト荷重が生じた際に、大径部がスラストメタルに接触してスラスト荷重が軸受部によって受止られる。このとき、スラストメタルの背面側に設けられた油溜りに保持された潤滑油の減衰作用、いわゆるオイルダンピング効果によりスラスト荷重による衝撃が緩和されてクランク軸と軸受部との衝突が回避或いは抑制されて、打音の発生が抑制される。
【００１０】
さらに、衝打によるクランク軸や軸受部等の局部的な損傷の発生が抑制されてクランク軸及び軸受部の耐疲労性や耐摩耗性が向上し、クランク軸支持の信頼性が高められる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１のクランク軸の支持構造において、前記軸受部は、前記大径部に対向する側面及び前記ジャーナル部を回転自在に支持する断面半円弧状の軸受面が形成された接合面を有し、前記側面に、前記軸受面から所定幅離間して前記軸受面に沿って連続するスラストメタル保持溝を備え、前記スラストメタルは、前記軸受面の端縁に沿って延在する内周縁と前記スラストメタル保持溝に沿って延在する外周縁とを有する板状で背面が前記軸受部の側面に対向するスラストメタル本体と、該スラストメタル本体の外周縁に連続形成されて前記スラストメタル保持溝に移動可能に嵌入する爪部とが一体形成され、前記スラストメタルの背面と軸受部の側面との間に前記油溜りが設けられたことを特徴とする。
【００１２】
これによると、スラストメタル本体の内周縁がジャーナル部に接近対向するとともに、フランジ状に連続する爪部が軸受部の側面に形成されたスラストメタル保持溝に嵌入してスラストメタルの背面と軸受部の側面との間に潤滑油を油膜状に保持してスラスト荷重を減衰する油溜りが形成される。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１のクランク軸の支持構造において、前記軸受部は、前記大径部に対向する側面及び前記ジャーナル部を回転自在に支持する断面半円弧状の軸受面が形成された接合面を有し、前記側面に、前記軸受面の端縁に内周が連続するとともに前記軸受面の端縁に沿った所定幅を有する底面と、該底面の外周に沿って連続する外周面を有すスラストメタル収容凹部を備え、前記スラストメタルは、前記スラストメタル収容凹部の内周に沿って延在する内周縁と前記外周面と対向可能な外周縁とを有して前記スラストメタル収容凹部内に嵌入可能な板状であって、前記スラストメタル収容凹部に収容されたスラストメタルの背面とスラストメタル収容凹部の底面との間に前記油溜りが設けられたことを特徴とする。
【００１４】
これによると、軸受部の側面に、軸受面の端縁に沿った底面及び底面の外周に沿った外周面によって形成されたスラストメタル収容凹部内に、スラストメタル収容部の内周に沿った内周縁及び外周面に対向する外周縁を有する板状のスラストメタルを収容する簡単な構成で、スラストメタル収容凹部に収容したスラストメタルの背面とスラストメタル収容凹部の底面との間に潤滑油を油膜状に保持してスラスト荷重を減衰する油溜りが形成される。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１のクランク軸の支持構造において、前記軸受部は、前記大径部と対向する側面及び前記ジャーナル部を回転自在に支持する断面半円弧状の軸受面が形成された接合面を有し、前記側面に、前記軸受面の端縁に沿って互いに対向する内周面及び外周面と、該内周面と外周面との間に形成される所定幅を有する底面とを有するスラストメタル収容凹部を備え、前記スラストメタルは、前記スラストメタル収容凹部の内周面に対向可能な内周縁と前記外周面に対向可能な外周縁とを有して前記スラストメタル収容凹部内に嵌入可能な板状であって、前記スラストメタル収容凹部に収容されたスラストメタルの背面とスラストメタル収容凹部の底面との間に前記油溜りが設けられたことを特徴とする。
【００１６】
これによると、軸受部の側面に、軸受面の端縁に沿って対向する内周面と外周面及び底面によって形成されたスラストメタル収容凹部に、このスラストメタル収容凹部の内周面及び外周面に対向する内周縁及び外周縁を有する板状のスラストメタルを収容する簡単な構成で、スラストメタル収容凹部に収容したスラストメタルの背面とスラストメタル収容凹部の底面の間に潤滑油を油膜状に保持してスラスト荷重を減衰する油溜りが形成される。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のクランク軸の支持構造において、前記スラストメタルは、前記軸受面に嵌装されて前記ラジアル部を回転可能に支持する半円筒状のラジアルメタルの端部に、スラスト方向に移動可能に連結されたことを特徴とする。
【００１８】
これによると、軸受面に嵌装されてラジアル部を回転可能に支持する半円筒状のラジアルメタルの端部にスラストメタルをスラスト方向に移動可能に連結することで、スラストメタルが安定した状態で保持されるとともに、ラジアルメタルとスラストメタルが一体化されることから、ラジアルメタルとスラストメタルをまとめて保管することができ、部品管理が容易となる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載のクランク軸の支持構造において、前記大径部は、前記ジャーナル部に連続して形成されるバランスウェイトであること特徴とする。
【００２０】
これは、大径部の一例としてジャーナル部に連続して形成されるバランスウェイトを示すものであり、運転時の荷重でバランスウェイトが弾性変形したときにバランスウェイトをスラストメタルと接触させてスラスト荷重を減衰することができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずらか１項に記載のクランク軸の支持構造において、前記軸受部に、軸受面に潤滑油を供給する潤滑油路から分岐して前記油溜りに潤滑油を供給する潤滑油路を形成したことを特徴とする。
【００２２】
これによると、軸受部に、油溜まりに潤滑油を供給する潤滑油路が容易に形成できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によると、クランク軸にスラスト荷重が生じた際に、クランク軸がスラストメタルに接触することでスラスト荷重が軸受部によって受止られる。このとき、スラストメタルの背面側に設けられた油溜りに保持された潤滑油の減衰作用によりスラスト荷重による衝撃が緩和されてクランク軸と軸受部との衝突が回避或いは抑制されて、打音の発生が抑制される。
【００２４】
さらに、クランク軸と軸受部との衝突が回避或いは抑制されて、クランク軸や軸受部に発生する損傷が減少して、クランク軸及び軸受部の耐疲労性、耐摩耗性が向上し、クランク軸支持の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施の形態によるクランク軸の支持構造の概要を示す水平対向４気筒型エンジンの要部分解斜視図である。
【図２】クランク軸及び各メタルの概要を示す斜視図である。
【図３】クランク軸支持構造の概要を示し、（ａ）は図１のＩＩＩ部拡大図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。
【図４】クランク軸支持部の要部断面図である。
【図５】図４のＶ部拡大図である。
【図６】第２実施の形態におけるクランク軸支持部の要部断面図である。
【図７】図６のＶＩＩ部拡大図である。
【図８】スラストメタルの斜視図である。
【図９】第３実施の形態におけるクランク軸支持部の要部断面図である。
【図１０】図９のＸ部拡大図である。
【図１１】スラストメタルの斜視図である。
【図１２】第４実施の形態におけるクランク軸支持部の要部断面図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ部拡大図である。
【図１４】ジャーナルメタル及びスラストメタルを備えた軸受メタルの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００２７】
（第１実施の形態）
本発明に係る第１実施の形態を、水平対向型４気筒エンジンを例に図１乃至図５を参照して説明する。
【００２８】
図１は、水平対向型４気筒エンジン本体１の概要を示す分解斜視図、図２はクランク軸及び各メタルの概要を示す斜視図、図３は図１のＩＩＩ部拡大図、図４はクランク軸支持部の要部断面図、図５は図４のＶ部拡大図である。
【００２９】
図１に示すように、エンジン本体１は、クランク軸２の回転中心軸線Ｌを中心に左右のバンクを形成するシリンダブロック１０Ａ及び１０Ｂの合せ面１４Ａと１４Ｂを当接させて、図示しない複数本の結合ボルトによって一体に結合される。左右の各シリンダブロック１０Ａ、１０Ｂのトップデッキには図示しないシリンダヘッドが取り付けられ、さらに左右のシリンダブロック１０Ａ、１０Ｂの下部に架け渡されて潤滑油貯留用のオイルパンが取り付けられる。左右のシリンダブロック１０Ａ，１０Ｂは実質的に対称形である。
【００３０】
クランク軸２は、図１及び図２に示すように、その回転中心軸線Ｌに沿って同軸心上に配置される第１〜第５のジャーナル部３ａ〜３ｅと、回転中心軸線Ｌから偏心してコネクティングロッド７が揺動自在に支持される第１〜第４のクランクピン部４ａ〜４ｄとが交互に配置され、各隣接するジャーナル部とクランクピン部との間に大径部である第１〜第８のバランスウェイト５ａ〜５ｈが配置された軸状に形成され、さらに第５のジャーナル部３ｅの端部にジャーナル部３ｅより大径の大径部６が形成される。
【００３１】
シリンダブロック１０Ａは、シリンダボア１２Ａ及び１２Ｂのシリンダ列部を形成する筒状のシリンダブロック本体１１Ａと、シリンダブロック本体１１Ａの基端側、すなわちエンジン本体１の中心側に延びて内側にクランク軸収容空間を形成するクランクケース部１３Ａとが一体形成される。クランクケース部１３Ａには図示を省略するが後述するシリンダブロック１０Ｂと同様に軸受部となる第１〜第５の隔壁１５Ａ〜１５Ｅが形成され、各隔壁１５Ａ〜１５Ｅの接合面に断面半円弧状の軸受面１６Ａ〜１６Ｅが形成される。
【００３２】
シリンダブロック１０Ｂは、図示しない一対のシリンダボアのシリンダ列部を形成する筒状のシリンダブロック本体１１Ｂと、内側にクランク軸収容空間を形成するクランクケース部１３Ｂとが一体形成される。
【００３３】
クランクケース部１３Ｂの合せ面１４Ｂには、回転中心軸線Ｌ方向に互いに離間するとともに回転中心軸線Ｌと直交する方向に延在する板状で、かつ基端がシリンダブロック本体１１Ｂに連続する軸受部となる第１〜第５の隔壁１５Ａ〜１５Ｅが一体に設けられる。第１〜第４の隔壁１５Ａ〜１５Ｄの先端となる各接合面に断面半円弧状、すなわち半円筒状の軸受面１６Ａ〜１６Ｄが形成される。各軸受面１６Ａ〜１６Ｄの幅方向中央に図示しない潤滑油路が開口する。
【００３４】
第５の隔壁１５Ｅは、図３（ａ）に図１のＩＩＩ部拡大図を示し、同図（ｂ）に（ａ）のｂ−ｂ線断面図を示すように、先端となる接合面１５Ｅａに回転中心軸線Ｌを中心とする断面半円弧状、すなわち半円筒状の軸受面１６Ｅが形成され、大径部６に対向する側面１５Ｅｂに軸受面１６Ｅの端縁１６Ｅａから所定距離間するとともに端縁１６Ｅａに沿って半円弧状に連続するスラストメタル保持溝１７ａが形成される。同様に、第８のバランスウェート５ｈに対向する側面１６Ｅｂに軸受面１６Ｅの端縁１６Ｅｂから所定距離間するとともに端縁１６Ｅｂに沿って半円弧状に連続するスラストメタル保持溝１７ｂが形成される。これらスラストメタル保持溝１７ａ及び１７ｂは後述する軸受メタルであるスラストメタル２２の爪部２４が隙間を有して嵌入可能に形成される。
【００３５】
さらに、第５の隔壁１５Ｅには、軸受面１６Ｅの幅方向中央に開口部１８ａが開口して図示いない潤滑油供給源に連続する潤滑油路１８が形成され、かつ潤滑油路１８から分岐して側面１５Ｅｂの軸受面１６Ｅの端縁１６Ｅａとスラストメタル保持溝１７ａと間に開口部１９ａを有し、かつ側面１５Ｅｃの軸受面１６Ｅの端縁１６Ｅｂとスラストメタル保持溝１７ｂとの間に開口部１９ｂを有する潤滑油路１９が形成される。
【００３６】
それぞれの合せ面１４Ａと１４Ｂとを合わせた左右のシリンダブロック１０Ａと１０Ｂとの結合により、左右のシリンダブロック１０Ａ、１０Ｂの対向する第１の隔壁１５Ａ、１５Ａの各接合面が接合して軸受面１６Ａと１６Ａとによる断面円形の軸受面が形成される。同様に対向する第２〜第５の隔壁１５Ｂ〜１５Ｅの各軸受面１６Ｂと１６Ｂ、１６Ｃと１６Ｃ、１６Ｄと１６Ｄ、１６Ｅと１６Ｅによる断面円形の軸受面が形成される。
【００３７】
この断面円形の軸受面を構成する各軸受面１６Ａと１６Ａ、１６Ｂと１６Ｂ、〜１６Ｅと１６Ｅに、それぞれ対向する一対の半円筒状のラジアルメタル２１を介して第１〜第５のジャーナル部３ａ〜３ｅがそれぞれ摺動自在に支持される。
【００３８】
各ラジアルメタル２１は同一形状を有し、その内周面の幅方向中央に周方向に連続する油溝２１ａが形成されており、外周面に油溝２１ａに連通する油孔２１ｂが穿設されている。この油孔２１ｂは軸受面１６Ａ〜１６Ｅに開口する潤滑油路１８の開口部１８ａに連通され、潤滑油路１８からの潤滑油がこの油孔２１ｂを経て油溝２１ａに導かれる。なお、ラジアルメタル２１の周方向の一端にメタル爪２１ｃが切り起し形成されており、このメタル爪２１ｃが軸受面の内周に掛止してスラスト方向の移動が規制される。
【００３９】
左右のシリンダブロック１０Ａと１０Ｂとの結合により各第５の隔壁１５Ｅ、１５Ｅの側面１５Ｅｂ、１５Ｅｂ側に形成されたスラストメタル保持溝１７ａと１７ａにより環状に連続するスラストメタル保持溝が形成される。同様に各第５の隔壁１５Ｅ、１５Ｅの側面１５Ｅｃ、１５Ｅｃ側にスラストメタル保持溝１７ｂと１７ｂによる環状のスラストメタル保持溝が形成される。
【００４０】
この第５の隔壁１５Ｅには、図４及び図５に図４のＶ部拡大図を示すように、軸受面１６Ｅの端縁１６Ｅａとスラストメタル保持溝１７ａとの間に亘って側面１５Ｅｂと隙間を有して対向する半円弧板状のスラストメタル２２が配置される。
【００４１】
このスラストメタル２２は、図４及び図５に示すように、第５のジャーナル部３ｅ及びラジアルメタル２１より若干大径でジャーナル部３ｅの周面端部と間隙を有して対向可能で、かつ軸受面１６Ｅの端縁１６Ｅａに沿って半円弧状に連続する内周縁２３ａとスラストメタル保持溝１７ａに沿って円弧状に延在する外周縁２３ｂとを有する半円弧板状のスラストメタル本体２３と、このスラストメタル本体２３の外周縁２３ｂに沿ってフランジ状に連続する半円筒状の爪部２４とが一体形成される。この爪部２４はスラストメタル保持溝１７ａに間隙を有して嵌入可能に形成される、
【００４２】
スラストメタル２２は、表面２２ｃ及び背面２２ｄが大径部６の側面６ａ及び第５の隔壁１６Ｅの側面１６Ｅｂにそれぞれ対向し、一対のスラストメタル２２の各爪部２４がそれぞれ各スラストメタル保持溝１７ａに挿入して回転中心軸線Ｌ方向に変位可能に第５の隔壁１５Ｅの側面１６Ｅｂに保持される。
【００４３】
この第５の隔壁１５Ｅの側面１６Ｅｂに保持されたスラストメタル２２は、スラストメタル本体２３の内周縁２３ａが第５のジャーナル部３ｅの周面端部に隙間を有して対向し、外周縁２３ｂに沿って形成されフランジ状の爪部２４によってスラストメタル２２の背面２２ｄと第５の隔壁１５Ｅの側面１５Ｅｂとの間に潤滑油経路１９からの潤滑油を油膜状に保持するとともにスラストメタル本体２３の内周縁２３ａとジャーナル部３ｅとの隙間から徐々に流出可能な減衰手段となる油溜り２５が形成される。
【００４４】
油溜り２５に保持される潤滑油により、スラストメタル２２はスラスト方向に変位可能な状態で第５の隔壁１５Ｅの側面１５Ｅｂに支持される。但し、クランク軸２の非変形時において、スラストメタル２２の表面２２ｃは大径部６との間に適度な隙間を有するように突出量が設定される。
【００４５】
後述するスラスト荷重Ｆ１の入力時において、油溜り２５内に適度な減衰作用が生じるように、潤滑油路の径を設定或いは絞り等を設けることが好ましい。
【００４６】
同様に、第５の隔壁１５Ｅの側面１５Ｅｃのスラストメタル保持溝１７ｂに爪部２４が挿入してスラストメタル２２がスラスト方向に変位可能に第５隔壁１５Ｅの側面１６Ｅｃに保持される。
【００４７】
この第５の隔壁１５Ｅの側面１６Ｅｃに保持されたスラストメタル２２は、スラストメタル本体２３の内周縁２３ａが第５のジャーナル部３ｅの周面端部に隙間を有して対向し、外周縁２３ｂに沿って形成され爪部２４によってスラストメタル２２の背面２２ｄと第５の隔壁１５Ｅの側面１５Ｅｃとの間に潤滑油経路１９からの潤滑油を油膜状に保持するとともにスラストメタル本体２３の内周縁２３ａとジャーナル部３ｅとの隙間から徐々に流出可能な減衰手段となる油溜り２６が形成される。
【００４８】
次に、本実施の形態におけるクランク軸支持構造の作用を説明する。エンジンの運転の際に、クランク軸２の第１〜第４のクランクピン部４ａ〜４ｄにはピストンからの荷重がコネクティングロッド７を介して作用する。その荷重により第１〜第８のバランスウェイト５ａ〜５ｈ等が瞬間的に弾性変形し、クランク軸２にスラスト荷重Ｆ１及びＦ２が発生する。
【００４９】
このスラスト荷重Ｆ１は、クランク軸２の大径部６の側面６ａが、その側面６ａと対向する第５の隔壁１５Ｅの側面１５Ｅｃ側に設けたスラストメタル２２に接触することにより、軸受部となる第５隔壁１５Ｅによって受止られる。このとき、スラストメタル２２の背面２２ｄ側に設けられた油溜り２５に保持された潤滑油の減衰作用、いわゆるオイルダンピング効果によりスラスト荷重Ｆ１、特にスラスト荷重のピークが抑制されて大径部６の側面６ａと第５の隔壁１６Ｅとの衝突が回避或いは抑制されて打音の発生が抑制される。
【００５０】
同様に、スラスト荷重Ｆ２は、クランク軸２の第８のバランスウェイト５ｈの側面が第５の隔壁１５Ｅの側面１５Ｅｃ側のスラストメタル２２に接触することにより、第５の隔壁１５Ｅによって受け止められる。このとき、スラストメタル２２の背面２２ｄ側に設けられた油溜り２６に保持された潤滑油の減衰作用によりスラスト荷重Ｆ２、特にスラスト荷重による衝撃が緩和されて、第５の隔壁１５Ｅとの衝突が回避或いは抑制されて打音の発生が抑制される。
【００５１】
さらに、第５の隔壁１６Ｅとの大径部６の側面６ａ及び第５の隔壁１６Ｅと第８のバランスウェイト５ｈの衝突が回避或いは抑制されて、クランク軸２やシリンダブロック１０Ａ、１０Ｂの局部的な損傷の発生が抑制されてクランク軸２及びシリンダブロック１０Ａ、１０Ｂ等の耐久性が向上する。よって、クランク軸２及び第５の隔壁１６Ｅ等の耐疲労性、耐摩耗性が向上し、クランク軸支持の信頼性を高めることができる。
【００５２】
なお、上記実施の形態では、第５の隔壁１５Ｅにのみ、スラストメタル２２及び油溜りを設けているが、必要に応じて他の隔壁或いは複数の隔壁にスラストメタルを設け、それらの背面側に油溜りを設けることもできる。また、隔壁の両側面にスラストメタルを設けたが、一方の側面にのみスラストメタルを設け、その背面に油溜りを設けることもできる。
【００５３】
（第２実施の形態）
第２実施の形態を図６乃至図８を参照して説明する。なお、第２実施の形態はクランク軸支持構造のみが異なり他の構成は第１実施の形態と同様であり、第１実施の形態と異なるクランク軸支持構造を主に説明する。
【００５４】
図６はクランク軸支持構造の概要を示す図４に対応する図であり、図７は図６のＶＩＩ部拡大図、図８がスラストメタルの斜視図である。
【００５５】
軸受部となる第５の隔壁１５Ｅは、その側面１５Ｅｂに、軸受面１６Ｅの端縁１６Ｅａに内周３１Ａａが連続して回転中心軸線Ｌと直交する所定幅を有する半円弧状面状の底面３１Ａ及び底面３１Ａの外周３１Ａｂに沿って半円筒状に連続する外周面３１Ｂからなる半円弧状のスラストメタル収容凹部３１が形成される。スラストメタル収容凹部３１の底面３１Ａに潤滑油路１９の開口部１９ａが開口する。
【００５６】
スラストメタル３５は、図８に斜視図を示すように、第５のジャーナル部３ｅ及びラジアルメタル２１より若干大径で第５ジャーナル部３ｅの周面端部と間隙を有して対向可能でスラストメタル収容部３１の内周３１Ａａに沿って半円弧状に連続する内周縁３５ａとスラストメタル収容凹部３１の外周面３１Ｂと対向可能な半円弧状の外周縁３５ｂとを有してスラスト収容凹部３１に嵌入可能な半円弧板状であって、その表面３５ｃが側面１５Ｅｂから突出するようにしてスラストメタル収容凹部３１内に収容される。
【００５７】
スラストメタル３５の内周縁３５ａが第５のジャーナル部３ｅの周面端部に隙間を有して対向し、外周縁３５ｂがスラストメタル収容凹部３１の外周面３１Ｂと対向してスラストメタル３５の背面３５ｄとスラストメタル収納凹部３１の底面３１Ａとの間に隙間が設けられ、その隙間に潤滑油路１９からの潤滑油が油膜状に保持されることにより減衰手段としての油溜り３２が形成される。
【００５８】
同様に、第５の隔壁１５Ｅの側面１５Ｅｃに、半円弧面状の底面３３Ａ及び外周面３３Ｂを有するスラスト収容凹部３３が形成され、このスラストメタル収容凹部３３にスラストメタル３５が収容される。
【００５９】
スラストメタル３５の内周縁３５ａが第５のジャーナル部３ｅの周面端部に隙間を有して対向し、外周縁３５ｂがスラストメタル収容凹部３３の外周面３３Ｂと対向してスラストメタル３５の背面３５ｄとスラストメタル収納凹部３３の底面３３Ａとの間に隙間が設けられ、その隙間に潤滑油路１９からの潤滑油を油膜状に保持する減衰手段としての油溜り３４が形成される。
【００６０】
次に、本実施の形態におけるクランク軸支持構造の作用を説明する。エンジンの運転の際に、クランク軸２の第１〜第４のクランクピン部４ａ〜４ｄにはピストンからの荷重がコネクティングロッド７を介して作用し、その荷重により第１〜第８のバランスウェイト５ａ〜５ｈ等が瞬間的に弾性変形してクランクジ軸２にスラスト荷重Ｆ１及びＦ２が発生する。
【００６１】
このスラスト荷重Ｆ１は、クランク軸２の大径部６の側面６ａが、その側面６ａと対向する第５の隔壁１５Ｅの側面１５Ｅｃ側のスラストメタル３５に接触することにより、第５の隔壁１５Ｅによって受止られる。このとき、スラストメタル３５の背面３５ｃ側に設けられた油溜り３２に保持された潤滑油の減衰作用によりスラスト荷重Ｆ１による衝撃が緩和されて大径部６の側面６ａと第５の隔壁１６Ｅとの衝突が回避或いは抑制されて打音の発生が抑制される。
【００６２】
同様に、スラスト荷重Ｆ２は、クランク軸２の第８のバランスウェイト５ｈの側面が第５の隔壁１５Ｅの側面１５Ｅｃ側のスラストメタル３５に接触することにより、第５の隔壁１５Ｅによって受け止められる。このとき、スラストメタル３５の背面３５ｃ側に設けられた油溜り３４に保持された潤滑油の減衰作用によりスラスト荷重Ｆ２による衝撃が緩和されて第５の隔壁１５Ｅとの衝突が回避或いは抑制されて打音の発止が抑制される。
【００６３】
さらに、第５の隔壁１６Ｅと大径部６の側面６ａ及び第５の隔壁１６Ｅと第８のバランスウェイト５ｈ等の衝突が回避或いは抑制されて、クランク軸２やシリンダブロック１０Ａ、１０Ｂの局部的な損傷の発生が抑制される。
【００６４】
なお、上記実施の形態では、第５の隔壁１５Ｅにのみ、スラストメタル２２を設けているが、必要に応じて他の隔壁或いは複数の隔壁にスラストメタルを設け、それらの背面側に油溜りを設けることもできる。また、隔壁の両側面にスラストメタルを設けたが、一方の側面にのみスラストメタルを設け、その背面に油溜りを設けることもできる。
【００６５】
（第３実施の形態）
第３実施の形態を図９乃至図１１を参照して説明する。なお、第３実施の形態はクランク軸支持構造のみが異なり他の構成は第１実施の形態と同様であり、第１実施の形態と異なるクランク軸支持構造を主に説明する。
【００６６】
図９はクランク軸支持構造の概要を示す図４に対応する図であり、図１０は図８のＸ部拡大図、図１１はスラストメタルの斜視図である。
【００６７】
軸受部となる第５の隔壁１５Ｅは、その側面１５Ｅｂに、軸受面１６Ｅの端縁１６Ｅａに沿って断面半円弧状、すなわち半円筒状で対向する内周面４１Ａと外周面４１Ｂ及び内周面４１Ａと外周面４１Ｂとの間に所定幅を有する半円弧面状にされる底面４１Ｃからなる半円弧状のスラストメタル収容凹部４１が形成される。スラストメタル収容凹部４１の底面４Ｃに潤滑油路１９の開口部１９ａが開口する。
【００６８】
スラストメタル４５は、図１１に斜視図を示すように、スラストメタル収容凹部４１の内周面４１Ａより若干大径で内周面４１Ａと対向可能な半円弧状の内周縁４５ａと、スラストメタル収容凹部４１の外周面４１Ｂよりと若干小径で外周面４１Ｂに対向可能な半円弧状の外周縁４５ｂを有してスラストメタル収容凹部４１内に嵌入可能な半円弧板状である。このスラストメタル４５は、表面４５ｃが側面１５Ｅｂから突出するようにしてスラストメタル収容凹部４１内に収容され、スラストメタル４５の背面４５ｄとスラストメタル収容凹部４１の底面４１Ｃとの間の隙間に減衰手段としての油溜り４２が形成される。
【００６９】
同様に、第５の隔壁１５Ｅの側面１５Ｅｃに、塾受面１６Ｅの端縁１６Ｅｂに沿って内周面４３Ａ、外周面４３Ｂ及び底面４３Ｃを有するスラストメタル収容凹部４３は形成され、このスラストメタル収容凹部４３にスラストメタル４５が収容される。スラストメタル４５の背面４５ｄとスラストメタル収容凹部４３の底面４３Ｃとの間に油溜り４４が形成される。
【００７０】
次に、本実施の形態におけるクランク軸支持構造の作用を説明する。エンジンの運転の際、クランク軸２の第１〜第４のクランクピン部４ａ〜４ｄにはピストンからの荷重がコネクティングロッド７を介して作用する。その荷重により第１〜第８のバランスウェイト５ａ〜５ｈ等が瞬間的に弾性変形して、クランクジ軸２に回転中心軸線Ｌ方向のスラスト荷重Ｆ１及びＦ２が発生する。
【００７１】
このスラスト荷重Ｆ１は、クランク軸２の大径部６の側面６ａが、その側面６ａと対向する第５の隔壁１５Ｅの側面１５Ｅｃ側のスラストメタル４５に接触することにより、第５の隔壁１５Ｅによって受止られる。このとき、スラストメタル４５の背面４５ｄ側に設けられた油溜り４２に保持された潤滑油の減衰作用によりスラスト荷重Ｆ１による衝撃が緩和されて大径部６の側面６ａと第５隔壁１６Ｅとの衝突が回避或いは抑制されて打音の発生が抑制される。
【００７２】
同様に、スラスト荷重Ｆ２は、クランク軸２の第８のバランスウェイト５ｈの側面が第５の隔壁１５Ｅの側面１５Ｅｃ側のスラストメタル４５に接触することにより、第５の隔壁１５Ｅによって受け止められる。このとき、スラストメタル４５の背面４５ｄ側に設けられた油溜り４４に保持された潤滑油の減衰作用によりスラスト荷重Ｆ２による衝撃が緩和されてバランスウェイト５ｈと第５の隔壁１５Ｅとの衝突が回避或いは抑制されて打音が抑制される。
【００７３】
さらに、第５の隔壁１６Ｅとの大径部６及び第５の隔壁１６Ｅと第８のバランスウェイト５ｈ等の衝突が回避或いは抑制されて、クランク軸２やシリンダブロック１０Ａ、１０Ｂの局部的な損傷の発生が抑制される、
【００７４】
（第４実施の形態）
第４実施の形態を図１２乃至図１４を参照して説明する。なお、第４実施の形態はクランク軸支持構造のみが第１実施の形態と異なり、他の構成は第１実施の形態と同様であり、第１実施の形態と異なるクランク軸支持構造を主に説明する。
【００７５】
図１２はクランク軸支持構造の概要を示す図４に対応する図であり、図１３は図１２のＸＩＩＩ部拡大図、図１３はラジアルメタルとスラストメタルとからなる軸受メタルの概要を示す分解斜視図である。
【００７６】
軸受部となる隔壁１５Ｅの側面１５Ｅｂに、軸受面１６Ｅの端縁１６Ｅａに沿って所定幅を有する半円弧面状の底面５１Ａ及び底面５１Ａの外周縁に沿って半円筒状に連続する外周面５１Ｂからなる半円弧状のスラストメタル収容凹部５１が形成され、スラストメタル収容凹部５１の底面５１Ａに潤滑油路１９の開口部１９ａが開口する。同様に、側部１５Ｂｃに軸受面１６Ｅの端縁１６Ｅｂに沿って所定幅を有する半円弧状の底面５３Ａ及び半円筒状に連続する外周面５３Ｂからなる半円弧状のスラストメタル収容凹部５３が形成され、スラストメタル収容凹部５３の底部５３Ａに潤滑油路１９の開口部１９ｂが開口する。
【００７７】
軸受面１６Ｅに配置される半円筒状のラジアルメタル６１の両側部にスラストメタル６５がスラスト方向に移動可能に連結される軸受メタル６０を備える。
【００７８】
この軸受メタル６０の概要を図１４に示す分解斜視図を参照して説明する。軸受メタル６０は軸受面１６Ｅに装着されるラジアルメタル６１と、ラジアルメタル６１の両側部に連結される一対のスラストメタル６５を備える。
【００７９】
ラジアルメタル６１は、その内周面の幅方向中央に油溝６１ａが形成され、外周面に油溝６１ａに連通する油孔６１ｂが穿設される。ラジアルメタル６１の両側部に沿って、それぞれ断面コ字状で連続する係止溝６４が形成されたフランジ６３を有し、フランジ６３の周方向端部に係止面６３ａが形成され、周方向中央部に切欠溝６３ｂが形成される。切欠溝６３ｂの開口端に後述する中央突出部６７Ａに係止して中央突出部６７Ａの抜け出しを防止する突起６３ｃが形成される。
【００８０】
一方、スラストメタル６５は、ラジアルメタル６１の外周に沿った円弧状の内周縁６６ａとスラストメタル収容凹部５３及び５２の外周面５１Ｂ、５３Ｂに対向可能な半円弧状の外周縁６６ｂとを有する半円弧板状のスラストメタル本体６６を有し、スラストメタル本体６６の内周縁６６ａからラジアルメタル６１の係止溝６４に隙間を有して嵌挿可能な厚さで両係止面６３ａに係止可能な一対の突出部６７Ａ、突出部６７Ａに隣接して係止溝６４に係止可能な係止突出部６７Ｂ及び係止溝６４に嵌挿可能な中央突出部６７Ｃが形成される。
【００８１】
ラジアルメタル６１とスラストメタル６５の組み立ては、ラジアルメタル６１の外径側よりスラストメタル６５の中央突起部６７Ｃを切欠溝６３ｂに挿入して移動可能に係止した後、各係止突出部６７Ｂの先端を係止溝６４に押し込み係止するとともに、スラストメタル６１の一対の突出部６７Ａを各係止面６３ａに係止する。これにより、係止突起部６７Ｂが切欠溝６３ｂにスラスト方向に移動可能に嵌合してスラスト方向の所期以上の移動が規制されてスラストメタル６５のラジアルメタル６１に対して所定範囲でスラスト方向に移動可能に規制され、ラジアルメタル６１からスラストメタル６５が外れることがなく、安定した状態に維持される。
【００８２】
このラジアルメタル６１と一対のスラストメタル６５からなる軸受メタル６０は、図１２及び図１３に示すように、第５の隔壁１５Ｅの軸受面１６Ｅにラジアルメタル６１を装着することで、一方のスラストメタル６５が、側面１５Ｅｂ側に形成されたスラストメタル収容凹部５１内に収容され、他方のスラストメタル６５が側面１５Ｅｃ側に形成されたスラストメタル収容凹部５３内に収容される。
【００８３】
一方のスラストメタル６５の外周縁６６ｂがスラストメタル収容凹部５１の外周面５１Ｂと対向して、スラストメタル６５の背面６５ｄとスラストメタル収容凹部５１の底面５１Ａとの間に隙間が設けられ、その隙間に潤滑油路１９からの潤滑油が油膜状に保持されて減衰手段としての油溜り５２が形成される。
【００８４】
同様に、他方のスラストメタル６５の外周縁６６ｂがスラストメタル収容凹部５１の外周面５１Ｂと対向して、スラストメタル６５の背面６５ｄとスラストメタル収容凹部５３の底面５３Ａとの間に油溜り５４が形成される。
【００８５】
次に、本実施の形態におけるクランク軸支持構造の作用を説明する。エンジンの運転の際、クランク軸２の第１〜第４のクランクピン部４ａ〜４ｄにはピストンからの荷重がコネクティングロッド７を介して作用する。その荷重により第１〜第８のバランスウェイト５ａ〜５ｈが瞬間的に弾性変形し、クランクジ軸２に回転中心軸線Ｌ方向のスラスト荷重Ｆ１及びＦ２が発生する。
【００８６】
このスラスト荷重Ｆ１は、クランク軸２の大径部６の側面６ａが、その側面６ａと対向する第５の隔壁１５Ｅの側面１５Ｅｃ側のスラストメタル６５に接触することにより、軸受部となる第５の隔壁１５Ｅによって受止られる。このとき、スラストメタル６５の背面６５ｄ側に設けられた油溜り５２に保持された潤滑油の減衰作用によりスラスト荷重Ｆ１による衝撃が緩和されて大径部６の側面６ａと第５隔壁１６Ｅとの衝突が回避或いは抑制されて打音の発生が抑制される。
【００８７】
同様に、スラスト荷重Ｆ２は、クランク軸２の第８のバランスウェイト５ｈの側面が第５の隔壁１５Ｅの側面１５Ｅｃ側のスラストメタル６５に接触することにより、軸受部となる第５の隔壁１５Ｅによって受け止められる。このとき、スラストメタル６５の背面６５ｄ側に設けられた油溜り５４に保持された潤滑油の減衰作用によりスラスト荷重Ｆ２による衝撃が緩和されて第５の隔壁１５Ｅとの衝突が回避或いは抑制されて打音が抑制される。
【００８８】
さらに、第５の隔壁１６Ｅとの大径部６の側面６ａ及び第５の隔壁１６Ｅと第８のバランスウェイト５ｈの側面等の衝突が回避或いは抑制されて、クランク軸２やシリンダブロック１０Ａ、１０Ｂの局部的な損傷が抑制される。
【００８９】
これによると、軸受面に嵌装されてラジアル部３ｅを回転可能に支持する半円筒状のラジアルメタル６１の端縁にスラストメタル６５をスラスト方向に移動可能に連結することで、スラストメタル６５が安定した状態で保持されるとともに、ラジアルメタル６１とスラストメタル６５が一体化されるこことから、ラジアルメタル６１とスラストメタル６５をまとめて保管することができ、部品管理が容易となる。
【００９０】
なお、上記実施の形態では、軸受面１６Ｅの端縁１６Ｅａ、１８Ｅｂに半円弧面状の底面及び外周面を有するスラストメタル収容凹部にスラストメタルが収容される場合を例に説明したが、上記第１実施の形態及び第３実施の形態のように構成されたスラストメタルの内周縁側をラジアルメタルの側部にスラスト方向に移動可能に連結することもできる。
【００９１】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施の形態では対向する一対の隔壁によって軸受部を構成した例に説明したが、軸受部をシリンダブロックとシリンダブロックに取り付けられるジャーナルキャップにより構成するエンジンのクランク軸受構造に適用することもできる。また、水平対向型４気筒エンジンに限定されることなく、他の型式のエンジンにおけるクランク軸支持構成に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１          エンジン本体
２          クランク軸
１５Ａ〜１５Ｅ    第１〜第５の隔壁（軸受部）
１５Ａａ〜１５Ｅａ    接合面
１５Ｅｂ、１５Ｅｃ    側面
１６Ａ〜１６Ｅ    軸受面
３ａ〜３ｅ    第１〜第５のジャーナル部
５ａ〜５ｈ    第１〜第８のバランスウェイト（大径部）
６          大径部
１９        潤滑油路
１７ａ、１７ｂ    スラストメタル保持溝
２２、３５、６５    スラストメタル
２４        爪部
２５、２６、３２、３４、４２、４５、５２、５４    油溜り
３１、３３、４１、４２、４３、５１、５３      スラストメタル収容凹部
６１        ラジアルメタル
【図１】
2016061390.tif 000003
【図２】
2016061390.tif 000004
【図３】
2016061390.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2016061390.tif 000009
【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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