(57)【要約】【課題】ブシュの内周面の下側部分に、簡単に潤滑油を供給することができる軸受、およびコンロッドアセンブリを提供することを課題とする。【解決手段】軸受１は、コンロッド７の小端部７０と大端部７１とを通過する方向を上下方向、小端部７０側を上側、大端部７１側を下側として、小端部７０に配置され、ピストンピン９２を支持すると共に内周面２０に凹部２００を有する円筒状のブシュ２と、凹部２００から突出可能に凹部２００に配置され、ピストンピン９２を支持可能な支持部３０を有する突出部材３と、を備える。支持部３０は、ブシュ２の重心Ｇよりも下側に配置される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンロッドの小端部と大端部とを通過する方向を上下方向、前記小端部側を上側、前記大端部側を下側として、
前記小端部に配置され、ピストンピンを支持すると共に内周面に凹部を有する円筒状のブシュと、
前記凹部から突出可能に前記凹部に配置され、前記ピストンピンを支持可能な支持部を有する突出部材と、
を備え、
前記支持部は、前記ブシュの重心よりも前記下側に配置される軸受。
【請求項２】
前記凹部は、所定の方向に延在する溝部であり、
前記突出部材は、前記溝部に配置されるばね部材である請求項１に記載の軸受。
【請求項３】
前記ピストンピンを介して前記支持部に伝達される燃焼室の爆発力により、前記ばね部材は弾性変形し前記溝部に収容される請求項２に記載の軸受。
【請求項４】
前記ばね部材が前記溝部に収容されている状態において、前記ばね部材は、前記溝部の５０％以上の容積を占有する請求項２または請求項３に記載の軸受。
【請求項５】
前記ばね部材および前記溝部は、前記ブシュの前記内周面の周方向に延在し、
前記支持部が前記溝部から突出している状態において、前記ばね部材の前記周方向両端が、前記溝部の前記周方向両端に、前記周方向内側から弾接することにより、前記ばね部材は前記溝部に係止される請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の軸受。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の軸受と、前記軸受が小端部に配置されるコンロッドと、を備えるコンロッドアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンロッドの小端部に配置されピストンピンを相対的に揺動可能に支持する軸受、およびコンロッドアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されているように、コンロッドは、ピストンに作用する爆発力をクランクシャフトに伝達している。また、コンロッドは、ピストンの往復運動を、クランクシャフトの回転運動に変換している。コンロッドの小端部は、ブシュを介して、ピストンピンに連結されている。ブシュの内周面とピストンピンの外周面との間には、潤滑油が供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−９２８１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ピストンのストローク方向を上下方向、上死点側を上側、下死点側を下側として、エンジンの爆発力は、ピストンつまりピストンピンに対して、下向きに作用する。つまり、ピストンピンをブシュの内周面の下側部分に押し付ける方向に、爆発力は作用する。一方、クランクシャフトの回転運動に伴って、ピストンピンには、所定のクランク回転角度領域において、上向きの遠心力が作用する。このように、ピストンピンには、下向きの爆発力と、上向きの遠心力と、が作用する。当該遠心力により、ブシュの内周面に対して、ピストンピンを浮かせることができる。このため、ブシュの内周面の下側部分に、潤滑油を供給することができる。
【０００５】
しかしながら、近年のエンジン（例えば、ディーゼルターボエンジンなど）においては、エンジンの圧縮比が高くなっている。このため、爆発力が大きくなっている。これに対して、燃費向上の観点から摺動抵抗軽減が求められることから、エンジンの回転速度は遅い方が好ましい。エンジンの回転速度が遅くなると、コンロッドの大端部の回転速度が遅くなる。したがって、ピストンピンに作用する遠心力が小さくなる。
【０００６】
このように、近年のエンジンにおいては、ピストンピンに下向きに作用する爆発力は大きくなる傾向にある。一方、ピストンピンに上向きに作用する遠心力は小さくなる傾向にある。このため、ピストンピンの外周面の下側部分が、ブシュの内周面の下側部分に、押し付けられてしまう。したがって、ブシュの内周面の下側部分に、潤滑油が供給されにくくなる。そこで、本発明は、ブシュの内周面の下側部分に、簡単に潤滑油を供給することができる軸受、およびコンロッドアセンブリを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の軸受は、コンロッドの小端部と大端部とを通過する方向を上下方向、前記小端部側を上側、前記大端部側を下側として、前記小端部に配置され、ピストンピンを支持すると共に内周面に凹部を有する円筒状のブシュと、前記凹部から突出可能に前記凹部に配置され、前記ピストンピンを支持可能な支持部を有する突出部材と、を備え、前記支持部は、前記ブシュの重心よりも前記下側に配置されることを特徴とする。また、上記課題を解決するため、本発明のコンロッドアセンブリは、前記軸受と、前記軸受が小端部に配置されるコンロッドと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
前述したように、クランクシャフトの回転運動に伴って、所定のクランク回転角度領域において、ピストンピンには、上向きの遠心力（慣性力）が作用する。この点、本発明の軸受およびコンロッドアセンブリによると、支持部が、ブシュの重心よりも下側に配置されている。このため、突出部材は、ピストンピンに上向きに作用する遠心力を、補助することができる。したがって、ブシュの内周面に対して、ピストンピンを浮かせることができる。よって、ブシュの内周面の下側部分に、簡単に潤滑油を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第一実施形態のコンロッドアセンブリを備えるエンジンのシリンダの軸方向断面図である。
【図２】同エンジンのピストンの軸方向断面図である。
【図３】図２の円ＩＩＩ内の拡大図である。
【図４】第一実施形態の軸受の部分斜視図である。
【図５】同軸受のブシュ内周面の下半分の展開図である。
【図６】同エンジンのピストンの軸方向断面図である。
【図７】図６の円ＶＩＩ内の拡大図である。
【図８】第二実施形態の軸受のリフト状態における径方向断面図である。
【図９】同軸受のブシュ内周面の下半分の展開図である。
【図１０】同軸受の支持状態における径方向断面図である。
【図１１】第三実施形態の軸受のブシュ内周面の下半分の展開図である。
【図１２】（ａ）は、同軸受のリフト状態における図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ方向断面図である。（ｂ）は、同軸受の支持状態における図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ方向断面図である。
【図１３】第四実施形態の軸受のブシュ内周面の下半分の展開図である。
【図１４】第五実施形態の軸受のリフト状態における径方向断面図である。
【図１５】同軸受の支持状態における径方向断面図である。
【図１６】第六実施形態の軸受のエンジン停止時における径方向断面図である。
【図１７】同軸受の通常運転時における径方向断面図である。
【図１８】同軸受の高温時における径方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の軸受およびコンロッドアセンブリの実施の形態について説明する。
【００１１】
＜第一実施形態＞
［コンロッドアセンブリの構成］
まず、本実施形態のコンロッドアセンブリの構成について説明する。図１に、本実施形態のコンロッドアセンブリを備えるエンジンのシリンダの軸方向断面図を示す。図１に示すように、エンジン９は、シリンダ９０と、ピストン９１と、ピストンピン９２と、クランクシャフト９３と、コンロッドアセンブリ８と、を備えている。エンジン９は、ディーゼルターボエンジンである。
【００１２】
ピストン９１は、シリンダ９０内に収容されている。ピストン９１により、シリンダ９０内には、燃焼室Ｃが区画されている。ピストンピン９２は、円筒状を呈している。ピストンピン９２は、ピストン９１を直径方向に貫通している。クランクシャフト９３は、メインジャーナル９３０と、クランクピン９３１と、クランクアーム９３２と、を備えている。メインジャーナル９３０に対して、クランクピン９３１は、クランクアーム９３２を介して、偏心して接続されている。すなわち、メインジャーナル９３０の中心ａ３に対して、後述するコンロッド（コネクティングロッド）７の大端部７１の中心ａ２は、偏心している。
【００１３】
図２に、エンジンのピストンの軸方向断面図を示す。図３に、図２の円ＩＩＩ内の拡大図を示す。図４に、本実施形態の軸受の部分斜視図を示す。図５に、同軸受のブシュ内周面の下半分の展開図を示す。なお、図４においては、ピストンピン９２を透過して示す。
【００１４】
図２、図４に示すように、コンロッドアセンブリ８は、軸受１と、コンロッド７と、を備えている。図１、図２に示すように、コンロッド７は、小端部７０と、大端部７１と、ロッド部７２と、を備えている。図１に示すように、大端部７１は、円環状を呈している。大端部７１には、コンロッドベアリング７１０を介して、クランクピン９３１が接続されている。図２〜図４に示すように、小端部７０は、大端部７１より小径の円環状を呈している。小端部７０は、二つの油孔７００を備えている。二つの油孔７００は、小端部７０を径方向に貫通している。ロッド部７２は、大端部７１と小端部７０とを連結している。
【００１５】
図１に示すように、コンロッド７を正面から見て、小端部７０の中心ａ１および大端部７１の中心ａ２を通過する中心線Ａの延在方向を「上下方向」、中心ａ２から見て中心ａ１側を「上側」、中心ａ１から見て中心ａ２側を「下側」、と各々定義する。
【００１６】
図２〜図４に示すように、軸受１は、ブシュ２と、ばね部材３と、を備えている。軸受１は、滑り軸受である。ブシュ２は、短軸円筒状を呈している。ブシュ２は、小端部７０の径方向内側に配置されている。ブシュ２は、ピストンピン９２を下側から支持している。ブシュ２の内周面２０と、ピストンピン９２の外周面９２０と、の間には、隙間（オイルクリアランス）Ｂが確保されている。内周面２０には、溝部２００が凹設されている。図３〜図５に示すように、溝部２００は、内周面２０の下側部分に配置されている。溝部２００は、内周面２０の周方向に、弧状に延在している。溝部２００は、内周面２０の軸方向（前後方向）中央に配置されている。ブシュ２は、二つの油孔２１を備えている。二つの油孔２１は、ブシュ２を径方向に貫通している。油孔２１は、小端部７０の油孔７００と、径方向に連なっている。図３に示すように、油孔７００、２１を経由して、潤滑油Ｏが内周面２０に供給される。潤滑油Ｏは、隙間Ｂに油膜を形成する。
【００１７】
ばね部材３は、溝部２００に配置されている。ばね部材３は、内周面２０の周方向に、弧状に延在している。ばね部材３の周方向全長は、溝部２００の周方向全長よりも、短い。ばね部材３の板厚は、溝部２００の溝深さよりも、小さい。無荷重状態において、ばね部材３は、平板状かつ帯状を呈している。ばね部材３は、自身の有する弾性力により、溝部２００から、上側に突出可能である。ばね部材３は、支持部３０を備えている。支持部３０は、ブシュ２の重心Ｇよりも下側に配置されている。図４、図５に点線ハッチングで示すように、支持部３０は、ピストンピン９２の外周面９２０を、下側から支持可能である。エンジン９の状態により、支持部３０の面積（受圧面積）や位置は変化する。
【００１８】
ここで、ブシュ２の重心Ｇとは、ブシュ２を軸方向（コンロッド７の正面側）から見て、内周面２０により形成される円の図形重心である。本実施形態において、重心Ｇは、小端部７０の中心ａ１と一致している。
【００１９】
また、支持部３０が外周面９２０を支持する形態には、支持部３０が外周面９２０に接触することにより、外周面９２０を直接支持する形態が含まれる。また、支持部３０が、潤滑油Ｏによる油膜を介して、外周面９２０を間接的に支持する形態が含まれる。内周面２０が外周面９２０を支持する形態についても、同様である。
【００２０】
［軸受の動き］
次に、本実施形態の軸受の動きについて説明する。図６に、エンジンのピストンの軸方向断面図を示す。図７に、図６の円ＶＩＩ内の拡大図を示す。なお、図６は図２に、図７は図３に、各々対応している。また、図２、図３の軸受１は、リフト状態である。図６、図７の軸受１は、支持状態である。
【００２１】
後述するように、リフト状態においては、ピストンピン９２が、内周面２０ではなく、ばね部材３により支持される。一方、支持状態においては、ピストンピン９２が、内周面２０およびばね部材３のうち、少なくとも内周面２０により支持される。
【００２２】
通常運転時において、エンジン９のピストン９１は、圧縮行程、膨張行程、排気行程、吸入行程からなるサイクルを、繰り返し実行する。当該サイクルに応じて、軸受１は、リフト状態と、支持状態と、に切り替わる。
【００２３】
図１に示すように、クランク回転角度（中心ａ３に対する中心ａ２の角度）領域が−９０°〜０°（上死点）の区間（圧縮行程後半）の場合、図２に示すように、ピストンピン９２には、上向きに遠心力（慣性力）Ｆ３が作用する。また、ばね部材３からピストンピン９２に、上向きに弾性力Ｆ１が加わる。一方、ピストンピン９２からばね部材３に、下向きに、ピストン９１およびピストンピン９２の重さＦ２が加わる。ここで、（弾性力Ｆ１＋遠心力Ｆ３＞重さＦ２）の関係が成立する。このため、図２、図３に示すように、圧縮行程後半において、軸受１はリフト状態になる。なお、説明の便宜上、ばね部材３の自重は省略する。
【００２４】
リフト状態において、外周面９２０の下側部分は、ばね部材３の支持部３０により、支持されている。ばね部材３は、上側に開口するＣ字弧状を呈している。ばね部材３の曲率は、溝部２００の曲率よりも、小さい。支持部３０は、ばね部材３の上面の周方向中央部分に、配置されている。支持部３０は、溝部２００から突出している。ばね部材３の周方向（内周面２０の周方向）両端は、溝部２００の周方向両端に、周方向内側から弾接している。すなわち、ばね部材３は溝部２００に係止されている。内周面２０の下側部分と、外周面９２０の下側部分と、は離間している。このため、隙間Ｂの下側部分に、潤滑油Ｏが供給される。また、溝部２００に、潤滑油Ｏが流れ込む。
【００２５】
図１に示すように、クランク回転角度領域が０°〜９０°の区間（膨張行程前半）の場合、図６に示すように、圧縮行程後半と同様に、ピストンピン９２には、上向きに遠心力Ｆ３が作用する。また、ばね部材３からピストンピン９２に、上向きに弾性力Ｆ１が加わる。また、ピストンピン９２からばね部材３に、下向きに、ピストン９１およびピストンピン９２の重さＦ２が加わる。
【００２６】
これらの荷重に加えて、膨張行程においては、ピストンピン９２からばね部材３に、下向きに、燃焼室Ｃにおける混合気の爆発力Ｆ４が加わる。ここで、（弾性力Ｆ１＋遠心力Ｆ３＜重さＦ２＋爆発力Ｆ４）の関係が成立する。このため、図６、図７に示すように、膨張行程前半において、軸受１は支持状態になる。
【００２７】
リフト状態から支持状態に切り替わる際、ピストンピン９２は下側に移動する。このため、支持部３０つまりばね部材３全体が、溝部２００に収容される。したがって、溝部２００内の潤滑油Ｏが、内周面２０に流出する。
【００２８】
支持状態において、外周面９２０の下側部分は、主に、内周面２０により、支持されている。なお、内周面２０と共に、ばね部材３の支持部３０も外周面９２０の下側部分に弾接している。リフト状態から支持状態に切り替わる際、ばね部材３の曲率は大きくなる。このため、リフト状態よりも支持状態の方が、ばね部材３に蓄積される弾性エネルギが大きくなる。ばね部材３の周方向両端は、溝部２００の周方向両端から、周方向内側に移動している。
【００２９】
このように、クランク回転角度領域が０°±９０°以内（圧縮行程後半、膨張行程前半、排気行程後半、吸入行程前半）の場合、ピストンピン９２には、上向きに遠心力Ｆ３が作用する。このため、膨張行程前半を除いて、軸受１はリフト状態になる。一方、クランク回転角度領域が１８０°±９０°以内（圧縮行程前半、膨張行程後半、排気行程前半、吸入行程後半）の場合、ピストンピン９２には、下向きに遠心力Ｆ３が作用する。当該区間、および膨張行程前半において、軸受１は支持状態になる。
【００３０】
エンジン停止時においては、ばね部材３からピストンピン９２に、上向きに弾性力Ｆ１が加わる。一方、ピストンピン９２からばね部材３に、下向きに、ピストン９１およびピストンピン９２の重さＦ２が加わる。ここで、（弾性力Ｆ１＜重さＦ２）の関係が成立する。このため、図６、図７に示すように、エンジン停止時において、軸受１は支持状態になる。
【００３１】
［作用効果］
次に、本実施形態の軸受およびコンロッドアセンブリの作用効果について説明する。クランクシャフト９３の回転運動に伴って、ピストンピン９２には、所定のクランク回転角度領域（例えば、図１に示すように、０°±９０°以内）において、上向きの遠心力（慣性力）Ｆ３が作用する。この点、本実施形態の軸受１およびコンロッドアセンブリ８によると、図３に示すように、ばね部材３の支持部３０が、ブシュ２の重心Ｇよりも下側に配置されている。このため、ばね部材３は、自身の有する弾性力Ｆ１を利用して、ピストンピン９２に上向きに作用する遠心力Ｆ３を、補助することができる。したがって、ブシュ２の内周面２０に対して、ピストンピン９２を浮かせることができる。よって、ブシュ２の内周面２０の下側部分、つまり隙間Ｂの下側部分に、簡単に潤滑油Ｏを供給することができる。
【００３２】
また、ピストンピン９２を介して支持部３０に伝達される燃焼室Ｃの爆発力Ｆ４により、ばね部材３は弾性変形し、溝部２００に収容される。すなわち、爆発力Ｆ４により、軸受１は、図２、図３に示すリフト状態から、図６、図７に示す支持状態に、切り替わる。支持状態においては、主に、内周面２０の下側部分が、ピストンピン９２の外周面９２０の下側部分を、支持する。ピストンピン９２は、溝部２００に進入することはできない。このため、爆発力Ｆ４からばね部材３を保護することができる。
【００３３】
また、図６、図７に示す支持状態において、ばね部材３は、溝部２００全体の容積を１００％として、５０％以上の容積を占有している。このため、図２、図３に示すリフト状態から、図６、図７に示す支持状態に、切り替わる際、ブシュ２の内周面２０に充分な量の潤滑油Ｏを供給することができる。
【００３４】
また、図２、図３に示すように、リフト状態において、ばね部材３の周方向両端は、溝部２００の周方向両端に、周方向内側から弾接している。当該弾接により、ばね部材３は溝部２００に係止されている。このため、ばね部材３の周方向両端のうち少なくとも一方は、ばね部材３の弾性変形時に、溝部２００に沿って移動可能である。したがって、ばね部材３の周方向両端が溝部２００に固定されている場合と比較して、ばね部材３の弾性変形が拘束されにくい。
【００３５】
＜第二実施形態＞
本実施形態の軸受およびコンロッドアセンブリと、第一実施形態の軸受およびコンロッドアセンブリと、の相違点は、溝部およびばね部材が各々二つずつ配置されている点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。
【００３６】
図８に、本実施形態の軸受のリフト状態における径方向断面図を示す。図９に、同軸受のブシュ内周面の下半分の展開図を示す。図１０に、同軸受の支持状態における径方向断面図を示す。なお、これらの図において、図３、図５、図７と対応する部位については、同じ符号で示す。
【００３７】
図８〜図１０に示すように、内周面２０には、二つの溝部２００ａ、２００ｂが配置されている。図９に示すように、二つの溝部２００ａ、２００ｂは、各々、内周面２０の周方向に延在している。二つの溝部２００ａ、２００ｂは、内周面２０の軸方向にずれて配置されている。また、二つの溝部２００ａ、２００ｂは、内周面２０の周方向にずれて配置されている。溝部２００ａには、ばね部材３ａが配置されている。溝部２００ｂには、ばね部材３ｂが配置されている。
【００３８】
図８に示すように、リフト状態において、ばね部材３ａの支持部３０ａは、ピストンピン９２の外周面９２０の左下部分を支持している。並びに、ばね部材３ｂの支持部３０ｂは、ピストンピン９２の外周面９２０の右下部分を支持している。ばね部材３ａ、３ｂは、各々、平板状かつ帯状を呈している。ばね部材３ａの弾性力とばね部材３ｂの弾性力との合力は、ピストンピン９２に上向きに加わる。
【００３９】
図１０に示すように、支持状態において、ばね部材３ａの大部分は、溝部２００ａに収容されている。並びに、ばね部材３ｂの大部分は、溝部２００ｂに収容されている。ただし、支持部３０ａ、３０ｂは、各々、溝部２００ａ、２００ｂから突出している。支持状態においては、主に、内周面２０の真下部分が、ピストンピン９２の外周面９２０の真下部分を、支持している。
【００４０】
本実施形態の軸受およびコンロッドアセンブリと、第一実施形態の軸受およびコンロッドアセンブリとは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。支持部３０ａ、３０ｂは、複数配置されている。このため、支持部３０ａ、３０ｂが一つだけ配置されている場合と比較して、外周面９２０に対する支持部３０ａ、３０ｂの面積（受圧面積）を広くすることができる。すなわち、支持部３０ａ、３０ｂに加わる面圧を小さくすることができる。
【００４１】
また、膨張行程の始期（図１に示す上死点）において、爆発力Ｆ４（図６参照）により、ピストンピン９２の外周面９２０は、内周面２０の真下部分に、押し付けられる。このため、内周面２０の真下部分には、大きな荷重が加わりやすい。
【００４２】
この点、複数の支持部３０ａ、３０ｂは、内周面２０の真下部分を避けて配置されている。このため、内周面２０の真下部分に一つだけ支持部３０ａ、３０ｂが配置されている場合と比較して、ばね部材３ａ、３ｂに過大な荷重が加わりにくい。
【００４３】
また、図８、図１０に示すように、ブシュ２の軸方向から見て、複数の支持部３０ａ、３０ｂは、中心線Ａに対して、左右対称に配置されている。このため、複数の支持部３０ａ、３０ｂからピストンピン９２に加わる弾性力の合力を、ピストンピン９２に対して、真上に作用させることができる。
【００４４】
＜第三実施形態＞
本実施形態の軸受およびコンロッドアセンブリと、第二実施形態の軸受およびコンロッドアセンブリと、の相違点は、溝部およびばね部材が各々軸方向に延在している点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。
【００４５】
図１１に、本実施形態の軸受のブシュ内周面の下半分の展開図を示す。図１２（ａ）に、同軸受のリフト状態における図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ方向断面図を示す。図１２（ｂ）に、同軸受の支持状態における図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ方向断面図を示す。なお、これらの図において、図３、図５、図７と対応する部位については、同じ符号で示す。
【００４６】
図１１に示すように、内周面２０には、二つの溝部２００ａ、２００ｂが配置されている。二つの溝部２００ａ、２００ｂは、各々、内周面２０の軸方向に延在している。二つの溝部２００ａ、２００ｂは、内周面２０の軸方向において同位置に配置されている。また、二つの溝部２００ａ、２００ｂは、内周面２０の周方向にずれて配置されている。溝部２００ａには、ばね部材３ａが配置されている。溝部２００ｂには、ばね部材３ｂが配置されている。無荷重状態において、ばね部材３ａ、３ｂは、各々、弧板状かつ帯状を呈している。
【００４７】
図１１、図１２（ａ）に示すように、リフト状態において、ばね部材３ａ、３ｂは、各々、径方向外側に向かって開口するＣ字弧状を呈している。ばね部材３ａの支持部３０ａは、ピストンピン９２の外周面９２０の左下部分を支持している。並びに、ばね部材３ｂの支持部３０ｂは、ピストンピン９２の外周面９２０の右下部分を支持している。ばね部材３ａの弾性力とばね部材３ｂの弾性力との合力は、ピストンピン９２に上向きに加わる。
【００４８】
図１２（ｂ）に示すように、支持状態において、ばね部材３ａの大部分は、溝部２００ａに収容されている。並びに、ばね部材３ｂの大部分は、溝部２００ｂに収容されている。ただし、支持部３０ａ、３０ｂは、各々、溝部２００ａ、２００ｂから突出している。支持状態においては、主に、内周面２０の真下部分が、ピストンピン９２の外周面９２０の真下部分を、支持している。
【００４９】
本実施形態の軸受およびコンロッドアセンブリと、第一実施形態の軸受およびコンロッドアセンブリとは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。本実施形態のように、溝部２００ａ、２００ｂおよびばね部材３ａ、３ｂが、各々、軸方向に延在していてもよい。また、無荷重状態において、ばね部材３ａ、３ｂが、各々、弧板状かつ帯状を呈していてもよい。また、リフト状態から支持状態に切り替わる際、ばね部材３ａ、３ｂが、各々、曲率が小さくなるように、弾性変形してもよい。
【００５０】
＜第四実施形態＞
本実施形態の軸受およびコンロッドアセンブリと、第一実施形態の軸受およびコンロッドアセンブリと、の相違点は、溝部およびばね部材が各々斜め方向（内周面の周方向成分と軸方向成分とを併有する方向）に延在している点である。また、ブシュの内周面に、ばね部材を溝部に導入するための、導入溝部が配置されている点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。
【００５１】
図１３に、本実施形態の軸受のブシュ内周面の下半分の展開図を示す。なお、図５と対応する部位については、同じ符号で示す。図１３に示すように、溝部２００およびばね部材３は、斜め方向に延在している。リフト状態において、溝部２００の左端（長手方向一端）２０２ａには、ばね部材３の左端（長手方向一端）３１ａが、長手方向内側から弾接している。並びに、溝部２００の右端（長手方向他端）２０２ｂには、ばね部材３の右端（長手方向他端）３１ｂが、長手方向内側から弾接している。導入溝部２０３の前端（長手方向一端）２０３ａは、内周面２０の前縁に開口している。導入溝部２０３の右端（長手方向他端）２０３ｂは、溝部２００の右端３１ｂに連なっている。
【００５２】
ばね部材３を溝部２００に配置する場合は、まず、ばね部材３の右端３１ｂを、導入溝部２０３の前端２０３ａから、導入溝部２０３に挿入する。続いて、ばね部材３の右端３１ｂを、導入溝部２０３の右端２０３ｂ経由で、溝部２００の右端２０２ｂまで差し込む。すなわち、右端２０２ｂに、右端３１ｂを係止する。それから、溝部２００の左端２０２ａに、左端３１ａを係止する。
【００５３】
本実施形態の軸受およびコンロッドアセンブリと、第一実施形態の軸受およびコンロッドアセンブリとは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。本実施形態のように、溝部２００およびばね部材３が、各々、斜め方向に延在していてもよい。また、内周面２０には、溝部２００と連なる導入溝部２０３が配置されている。このため、ばね部材３を、簡単に溝部２００に配置することができる。
【００５４】
＜第五実施形態＞
本実施形態の軸受およびコンロッドアセンブリと、第一実施形態の軸受およびコンロッドアセンブリと、の相違点は、溝部の代わりに凹部が配置されている点である。また、ばね部材の代わりに押出部材および中間ばね部材が配置されている点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。
【００５５】
図１４に、本実施形態の軸受のリフト状態における径方向断面図を示す。図１５に、同軸受の支持状態における径方向断面図を示す。なお、これらの図において、図３、図７と対応する部位については、同じ符号で示す。
【００５６】
図１４、図１５に示すように、内周面２０には、凹部２０１が配置されている。凹部２０１は、重心Ｇの真下に配置されている。押出部材４は、凹部２０１から突出可能に、凹部２０１に配置されている。押出部材４は、本発明の「突出部材」の概念に含まれる。押出部材４は、支持部４０を備えている。図１５に示すように、支持部４０は、曲面状を呈している。支持部４０の曲率は、内周面２０の曲率と、同じである。支持部４０は、重心Ｇよりも下側に配置されている。支持部４０は、ピストンピン９２の外周面９２０を、下側から支持可能である。
【００５７】
中間ばね部材５ａ、５ｂは、各々、弾性変形可能なコイルばねである。中間ばね部材５ａ、５ｂは、凹部２０１に並置されている。中間ばね部材５ａ、５ｂは、凹部２０１の底面と、押出部材４の下面と、の間に介装されている。
【００５８】
中間ばね部材５ａ、５ｂが弾性変形することにより、軸受１は、図１４に示すリフト状態と、図１５に示す支持状態と、に切替可能である。図１４に示すように、リフト状態においては、押出部材４が凹部２０１から突出している。図１５に示すように、支持状態においては、中間ばね部材５ａ、５ｂおよび押出部材４が凹部２０１に収容されている。
【００５９】
本実施形態の軸受およびコンロッドアセンブリと、第一実施形態の軸受およびコンロッドアセンブリとは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。押出部材４は、中間ばね部材５ａ、５ｂの弾性力により、上下方向に移動する。押出部材４自体は弾性変形しにくい。このため、リフト状態と支持状態との間で、支持部４０の面積（受圧面積）や周方向位置が変化しにくい。
【００６０】
また、図１５に示す支持状態において、中間ばね部材５ａ、５ｂおよび押出部材４は、凹部２０１全体の容積を１００％として、５０％以上の容積を占有している。このため、図１４に示すリフト状態から、図１５に示す支持状態に、切り替わる際、ブシュ２の内周面２０に充分な量の潤滑油Ｏを供給することができる。
【００６１】
＜第六実施形態＞
本実施形態の軸受およびコンロッドアセンブリと、第一実施形態の軸受およびコンロッドアセンブリと、の相違点は、溝部の代わりに凹部が配置されている点である。また、ばね部材の代わりに熱膨張部材が配置されている点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。
【００６２】
図１６に、本実施形態の軸受のエンジン停止時における径方向断面図を示す。図１７に、同軸受の通常運転時における径方向断面図を示す。図１８に、同軸受の高温時における径方向断面図を示す。なお、これらの図において、図３、図７と対応する部位については、同じ符号で示す。
【００６３】
図１６〜図１８に示すように、内周面２０には、凹部２０１が配置されている。凹部２０１は、重心Ｇの真下に配置されている。熱膨張部材６は、凹部２０１に配置されている。熱膨張部材６は、本発明の「突出部材」の概念に含まれる。熱膨張部材６は、支持部６０を備えている。支持部６０は、ブシュ２の重心Ｇよりも下側に配置されている。熱膨張部材６は、樹脂製である。一方、ブシュ２は、銅系合金製である。樹脂の熱膨張係数は、銅系合金の熱膨張係数よりも、大きい。また、図１６に示すエンジン停止時において、熱膨張部材６は凹部２０１に密着している。このため、軸受１周囲の温度が上昇すると、熱膨張部材６は、上側に熱膨張する。
【００６４】
図１６に示すエンジン停止時において、熱膨張部材６の支持部６０は、内周面２０よりも下側に配置されている。内周面２０は、ピストンピン９２の外周面９２０を、下側から支持している。支持部６０の上側には、凹部２０１の側面に囲まれて、潤滑油Ｏが溜まっている。
【００６５】
図１７に示す通常運転時（暖機運転完了後）においては、図１６に示すエンジン停止時と比較して、軸受１周囲の温度が上昇する。このため、熱膨張部材６は、支持部６０と内周面２０とが面一になるまで、上側に熱膨張する。支持部６０の上側に溜まっていた潤滑油Ｏは、内周面２０に供給される。
【００６６】
支持部６０は、曲面状を呈している。支持部６０の曲率は、内周面２０の曲率と、同じである。ピストンピン９２周囲の荷重状況に応じて、支持部６０は、内周面２０と共に、ピストンピン９２の外周面９２０を、下側から支持可能である。
【００６７】
図１７に点線で示すように、軸受１の組付当初、支持部６０は平面状を呈している。また、軸受１の組付当初、図１７に示す通常運転時において、支持部６０は内周面２０から上側に突出している。しかしながら、支持部６０は、ピストンピン９２との摺動により、徐々に摩耗する。このため、図１７に実線で示すように、時間が経つと、支持部６０は曲面状になる。
【００６８】
図１８に示す高温時においては、図１７に示す通常運転時と比較して、軸受１周囲の温度が上昇する。このため、熱膨張部材６は、上側に熱膨張する。支持部６０は、内周面２０から上側に突出している。ピストンピン９２周囲の荷重状況に応じて、支持部６０は、ピストンピン９２の外周面９２０を、下側から支持可能である。支持部６０が外周面９２０を支持する際、内周面２０の下側部分と、外周面９２０の下側部分と、は離間している。このため、隙間Ｂの下側部分に、潤滑油Ｏを供給することができる。
【００６９】
このように、熱膨張部材６は、軸受１周囲の温度状況に応じて、熱変形する。このため、軸受１は、図１６に示す第一支持状態（ピストンピン９２を内周面２０だけで支持）、図１７に示す第二支持状態（ピストンピン９２を内周面２０および支持部６０で支持）、図１８に示すリフト状態（ピストンピン９２を支持部６０だけで支持）に切り替わる。
【００７０】
本実施形態の軸受およびコンロッドアセンブリと、第一実施形態の軸受およびコンロッドアセンブリとは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。支持部６０は、熱膨張部材６の熱変形により、上下方向に移動する。このため、支持部６０を上下動させる機構が簡単である。したがって、図１７に示す通常運転時から図１８に示す高温時に移行する際、確実に、軸受１を第二支持状態からリフト状態に切り替えることができる。よって、高温時において、ブシュ２の内周面２０の下側部分に、潤滑油Ｏが回り込みやすくなる。
【００７１】
また、仮に、図１６に示すエンジン停止時において、熱膨張部材６と凹部２０１との間に隙間（例えば、熱膨張部材６の周方向側面と凹部２０１の周方向側面との間の隙間、熱膨張部材６の軸方向側面と凹部２０１の軸方向側面との間の隙間、熱膨張部材６の下面と凹部２０１の底面との間の隙間など）があると、軸受１周囲の温度が上昇する際、熱膨張部材６が当該隙間を埋める方向に膨張してしまう。このため、熱膨張部材６が上側に膨張しにくくなる。
【００７２】
この点、本実施形態の軸受１によると、図１６に示すエンジン停止時において、熱膨張部材６は凹部２０１に密着している。すなわち、軸受１周囲の温度が最も低い状態において、熱膨張部材６は凹部２０１に密着している。このため、軸受１周囲の温度が上昇する際の熱膨張部材６の膨張方向を、上側に配向することができる。したがって、図１７に示す通常運転時から図１８に示す高温時に移行する際、確実に、軸受１を第二支持状態からリフト状態に切り替えることができる。また、図１６に示すエンジン停止時から図１７に示す通常運転時に移行する際、支持部６０の上側に溜まっていた潤滑油Ｏを、内周面２０に供給することができる。
【００７３】
また、本実施形態の軸受１によると、図１８に示すリフト状態における、凹部２０１からの支持部６０の突出量を、熱膨張部材６の材質を選択することにより、簡単に調整することができる。同様に、図１６に示す第一支持状態における、凹部２０１への支持部６０の没入量（潤滑油Ｏの貯留量）を、熱膨張部材６の材質を選択することにより、簡単に調整することができる。また、ばね部材（ばね部材３、３ａ、３ｂ、中間ばね部材５ａ、５ｂ）と比較して、熱膨張部材６は、弾性変形しにくい。このため、図１８に示すリフト状態において、支持部６０の突出量が変化しにくい。したがって、高温時において、ブシュ２の内周面２０に対して、ピストンピン９２を、継続的に浮かせ続けることができる。
【００７４】
＜その他＞
以上、本発明の軸受およびコンロッドアセンブリの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
【００７５】
上記実施形態においては、図１に示すように、０°±９０°以内のクランク回転角度領域において、ピストンピン９２に、上向きの遠心力（慣性力）Ｆ３が作用した。しかしながら、ピストンピン９２に上向きの遠心力Ｆ３が作用するクランク回転角度領域は、特に限定しない。当該クランク回転角度領域は、例えば０°±８０°以内など、０°±９０°未満であってもよい。
【００７６】
第一〜第五実施形態において、軸受１がリフト状態、支持状態になるクランク角度領域は、特に限定しない。図２、図６に示すように、ピストンピン９２周囲の荷重状況に応じて、軸受１は、リフト状態や支持状態に切り替わる。並びに、ピストンピン９２周囲の荷重状況に応じて、リフト状態における凹部（溝部２００、２００ａ、２００ｂ、凹部２０１）からの支持部（支持部３０、３０ａ、３０ｂ、４０）の突出量は変化する。例えば、排気行程において、燃焼室Ｃ下流側の排気系の圧力が高い場合、ピストン９１に下向きに荷重が加わる場合がある。この場合、軸受１は支持状態になる。
【００７７】
突出部材（ばね部材３、３ａ、３ｂ、押出部材４、熱膨張部材６）の材質、形状、数、位置は特に限定しない。支持部（支持部３０、３０ａ、３０ｂ、４０、６０）の形状、数、位置は特に限定しない。単一の突出部材が、複数の支持部を有していてもよい。複数の支持部からピストンピン９２に加わる荷重の合力は、真上を向いている方がよい。
【００７８】
第一〜第四実施形態において、ばね部材（ばね部材３、３ａ、３ｂ）の種類は特に限定しない。板ばね、皿ばねなどであってもよい。また、ばね部材の特性（ばね定数など）、材質、形状（無荷重状態や弾性変形状態における形状など）、数、位置は特に限定しない。第五実施形態における中間ばね部材５ａ、５ｂについても同様である。
【００７９】
第五実施形態の、図１４に示すリフト状態において、押出部材４の下部分が、凹部２０１に収容されていてもよい。こうすると、リフト状態から図１５に示す支持状態に切り替わる際、押出部材４が凹部２０１に入りやすい。また、押出部材４の側面、および当該側面に対向する凹部２０１の側面が、共に、上側から下側に向かって尖るテーパ状であってもよい。こうすると、リフト状態から支持状態に切り替わる際、押出部材４が凹部２０１に入りやすい。
【００８０】
第六実施形態において、軸受１がリフト状態、第一支持状態、第二支持状態になる温度領域は、特に限定しない。例えば、エンジン停止時において、軸受１が第二支持状態になってもよい。また、通常運転時において、軸受１がリフト状態になってもよい。熱膨張部材６の材質は、特に限定しない。例えば、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、フェノール（ＰＲ）樹脂、ポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂などの樹脂であってもよい。また、熱膨張部材６は金属であってもよい。熱膨張部材６を形成する材料の熱膨張係数が、ブシュ２を形成する材料の熱膨張係数よりも、大きければよい。
【００８１】
熱膨張部材６の側面、および当該側面に対向する凹部２０１の側面が、共に、下側から上側に向かって尖るテーパ状であってもよい。こうすると、第一支持状態から第二支持状態に切り替わる際、第二支持状態からリフト状態に切り替わる際、熱膨張部材６の膨張方向を、上側に配向しやすい。
【００８２】
図１８に示す高温時の原因、すなわち図１７に示す通常運転時に対して軸受１周囲の温度が上昇する原因は、特に限定しない。例えば、冷却系や潤滑油系の不具合などによる、エンジン過熱などが挙げられる。
【００８３】
図３に示す油孔２１の配置数、位置は特に限定しない。例えば、内周面２０の下側部分に、油孔２１が開口していてもよい。また、ブシュ２に油孔２１を配置しなくてもよい。油孔７００についても同様である。内周面２０に潤滑油Ｏを供給する供給経路は特に限定しない。
【００８４】
エンジン９の種類は特に限定しない。本発明の軸受およびコンロッドアセンブリをガソリンエンジンに用いてもよい。ただし、本発明の軸受およびコンロッドアセンブリは、回転速度が遅く、図２に示す遠心力Ｆ３が小さいディーゼルエンジンに用いるのに、好適である。
【符号の説明】
【００８５】
１：軸受、２：ブシュ、２０：内周面、２００：溝部、２００ａ：溝部、２００ｂ：溝部、２０１：凹部、２０２ａ：左端、２０２ｂ：右端、２０３：導入溝部、２０３ａ：前端、２０３ｂ：右端、２１：油孔、３：ばね部材、３０：支持部、３ａ：ばね部材、３０ａ：支持部、３ｂ：ばね部材、３０ｂ：支持部、３１ａ：左端、３１ｂ：右端、４：押出部材（突出部材）、４０：支持部、５ａ：中間ばね部材、５ｂ：中間ばね部材、６：熱膨張部材（突出部材）、６０：支持部、７：コンロッド、７０：小端部、７００：油孔、７１：大端部、７１０：コンロッドベアリング、７２：ロッド部、８：コンロッドアセンブリ、９：エンジン、９０：シリンダ、９１：ピストン、９２：ピストンピン、９２０：外周面、９３：クランクシャフト、９３０：メインジャーナル、９３１：クランクピン、９３２：クランクアーム、Ａ：中心線、Ｂ：隙間、Ｃ：燃焼室、Ｆ１：弾性力、Ｆ２：重さ、Ｆ３：遠心力、Ｆ４：爆発力、Ｇ：重心、Ｏ：潤滑油、ａ１〜ａ３：中心
【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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