(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸(１)のジャーナル(２)を枢支する上下二つ割形の主軸受け箱(３)は、上半軸受箱(４)と下半軸受箱(５)とを上下に重ね合わせたものから成り、
上半軸受箱(４)の前後両端面に凹入形成した下弦半円状の各上半スラスト受座(６)(６)に下弦半円状の各上半スラスト軸受メタル(７)(７)を内嵌させて着座させ、下半軸受箱(５)の前後両端面に凹入形成した上弦半円状の各下半スラスト受座(８)(８)に上弦半円状の各下半スラスト軸受メタル(９)(９)を内嵌させて着座させ、
下半スラスト受座(８)の内周面から外径側へ回り止め溝(10)を連出させ、下半スラスト軸受メタル(９)から外径側へ回り止め突起(11)を突出させ、この回り止め突起(11)を回り止め溝(10)に内嵌させて、下半スラスト軸受メタル(９)を下半スラスト受座(８)に内嵌させた状態で回り止めする、
ように構成したクランク軸のスラスト軸受装置において、
下半スラスト受座(８)の内周面の上弦半円状の周方向に離れ合う２箇所から互いに対となる各回り止め溝(10)(10)を連出させ、下半スラスト軸受メタル(９)の上弦半円状の周方向に離れ合う２箇所から互いに対となる各回り止め突起(11)(11)を突出させ、
両回り止め突起(11)(11)同士間の突起間最大幅(12)を両回り止め溝(10)(10)同士間の溝出口間最大幅(13)よりも大きい値に設定して、
構成したことを特徴とするクランク軸のスラスト軸受装置。
【請求項２】
請求項１に記載のクランク軸のスラスト軸受装置において、
前記一対の各回り止め溝(10)(10)の各位置で、下半軸受箱(５)に貫通孔(14)(14)を前後方向に貫通させ、前記下半軸受箱(５)の前後両端面に形成した各回り止め溝(10)(10)をこの貫通孔(14)の両端部分の各周面部分で形成した、  ことを特徴とするもの。
【請求項３】
請求項２に記載のクランク軸のスラスト軸受装置において、
前記各貫通孔(14)の軸直交断面形状を円形に形成し、前記各回り止め突起(11)を円弧板状に形成した、  ことを特徴とするもの。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばレシプロ式のエンジンまたはコンプレッサなどの機械を構成する、クランク軸のスラスト軸受装置に関する。
【０００２】
【前提構成】
本発明のクランク軸のスラスト軸受装置は、例えば図１（本発明）、または図４（従来技術）に示すように、次の前提構成を有するものを対象とする。
【０００３】
図１は本発明のクランク軸のスラスト軸受装置の実施形態１を示す。図１（Ａ）は水冷縦形多気筒ディーゼルエンジンのクランク軸のハンガータイプの主軸受け装置の要部の正面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線断面矢視図。図１（Ｃ）は図１（Ａ）中のスラスト軸受メタルの正面図、図１（Ｄ）は図１（Ｃ）のＤ−Ｄ線断面矢視図。図１（Ｅ）は図１（Ａ）のＥ部を拡大して倒立させた図である。
【０００４】
図４は従来技術に係るディーゼルエンジンのクランク軸のハンガータイプの主軸受け装置のスラスト軸受装置の要部の正面図である。
【０００５】
クランク軸(１)のジャーナル(２)を枢支する上下二つ割形の主軸受け箱(３)は、上半軸受箱(４)と下半軸受箱(５)とを上下に重ね合わせたものから成る。上半軸受箱(４)の前後両端面に凹入形成した下弦半円状の各上半スラスト受座(６)(６)に下弦半円状の各上半スラスト軸受メタル(７)(７)を内嵌させて着座させる。下半軸受箱(５)の前後両端面に凹入形成した上弦半円状の各下半スラスト受座(８)(８)に上弦半円状の各下半スラスト軸受メタル(９)(９)を内嵌させて着座させる。
【０００６】
下半スラスト受座(８)の内周面から外径側へ回り止め溝(10)を連出させる。下半スラスト軸受メタル(９)から外径側へ回り止め突起(11)を突出させる。この回り止め突起(11)を回り止め溝(10)に内嵌させて、下半スラスト軸受メタル(９)を下半スラスト受座(８)に内嵌させた状態で回り止めする、ように構成したものである。
【０００７】
【従来の技術】
上記前提構成において、前記回り止め溝(10)および回り止め突起(11)の構成として、従来技術では図４に示すものがあり、次のように構成されている。
図４は従来技術に係るディーゼルエンジンのクランク軸のスラスト軸受装置の要部の正面図である。
【０００８】
下半スラスト受座(８)の内周面の上弦半円状の中央下部から回り止め溝(10)を下向きに連出させる。下半スラスト軸受メタル(９)の上弦半円状の中央下部から回り止め突起(11)(11)を下向きに突出させたものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、次の問題がある。
［  イ．  下半スラスト軸受メタル(９)が倒立姿勢での組み立て時に衝撃などで落下し始めたときに、下半スラスト軸受メタル(９)が下半スラスト受座(８)から抜け落ちてしまう。  ］
【００１０】
主軸受け箱(３)は次の手順で組つけられる。  １．レシプロ式のエンジンまたはコンプレッサのクランクケースなどの機械のケーシングは、倒立させて設置する。  ２．上向きになった上半軸受箱(４)に、クランク軸(１)のジャーナル(２)を挿入して支持させる。  ３．下半軸受箱(５)を倒立姿勢にして、ジャーナル(２)を挟んで、上半軸受箱(４)に上から重ね合わせる。
【００１１】
この手順３のときには、予め、下半スラスト軸受メタル(９)は下半スラスト受座(８)に対して、グリースを挟み込んで挿嵌されて、グリースの粘着力で粘着された状態になっている。
【００１２】
この手順３の下半軸受箱(５)の組みつけ途中において、下半軸受箱(５)が他物に衝突するなどして衝撃を受けたときに、下半スラスト軸受メタル(９)がグリースの粘着力を破って落下し始めることがよくある。
このとき、回り止め突起(11)が回り止め溝(10)から抜け出すため、下半スラスト軸受メタル(９)は、下半スラスト受座(８)から抜け落ちてしまって、下半スラスト受座(８)に嵌合した正規の状態に組つけられなくなることがある。
【００１３】
本発明の課題は、次のようにすることにある。
（イ）．下半スラスト軸受メタルが倒立姿勢での組み立て時に衝撃などで落下し始めたときに、回り止め突起を回り止め溝に支えさせることにより、下半スラスト軸受メタルが下半スラスト受座から抜け落ちることを無くす。
（ロ）．回り止め溝および回り止め突起は、例えば半円形や四角形などの単純な形状にして実施できて、その加工コストを低減できるようにする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明のクランク軸のスラスト軸受装置は、上記前提構成において、上記課題を解決するために、例えば図１、図２、または図３に示すように、回り止め溝(10)および回り止め突起(11)の構成として、次の特徴構成を追加したことを特徴とする。
【００１５】
図１は本発明のクランク軸のスラスト軸受装置の実施形態１を示す。図１（Ａ）は水冷縦形多気筒ディーゼルエンジンのクランク軸のハンガータイプの主軸受け装置の要部の正面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線断面矢視図。図１（Ｃ）は図１（Ａ）中のスラスト軸受メタルの正面図、図１（Ｄ）は図１（Ｃ）のＤ−Ｄ線断面矢視図。図１（Ｅ）は図１（Ａ）のＥ部を拡大して倒立させた図である。
【００１６】
図２は本発明のクランク軸のスラスト軸受装置の実施形態２を示す。図２（Ａ）は水冷縦形多気筒ディーゼルエンジンのクランク軸のハンガータイプの主軸受け装置の要部の正面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ−Ｂ線断面矢視図。図２（Ｃ）は図２（Ａ）中のスラスト軸受メタルの正面図、図２（Ｄ）は図２（Ｃ）のＤ−Ｄ線断面矢視図。図２（Ｅ）は図２（Ａ）のＥ部を拡大して倒立させた図である。
【００１７】
図３は本発明のクランク軸のスラスト軸受装置の実施形態３を示す。図３（Ａ）は水冷縦形多気筒ディーゼルエンジンのクランク軸のトンネルタイプの主軸受け装置の縦断正面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）中の主軸受け箱の分解斜視図である。
【００１８】
○  発明１．  請求項１．  図１、図２、または図３参照．
前記下半スラスト受座(８)の内周面の上弦半円状の周方向に離れ合う２箇所から、互いに対となる各回り止め溝(10)(10)を連出させる。下半スラスト軸受メタル(９)の上弦半円状の周方向に離れ合う２箇所から、互いに対となる各回り止め突起(11)(11)を突出させる。
【００１９】
両回り止め突起(11)(11)同士間の突起間最大幅(12)を、両回り止め溝(10)(10)同士間の溝出口間最大幅(13)よりも大きい値に設定して、構成したことを特徴とする。
【００２０】
○  発明２．  請求項２．  図１または図３参照．
この発明２は、上記発明１において、次の特徴構成を追加したことを特徴とする。
前記一対の各回り止め溝(10)(10)の各位置で、下半軸受箱(５)に貫通孔(14)(14)を前後方向に貫通させる。前記下半軸受箱(５)の前後両端面に形成した各回り止め溝(10)(10)をこの貫通孔(14)の両端部分の各周面部分で形成した、ことを特徴とする。
【００２１】
○  発明３．  請求項３．  図１または図３参照．
この発明３は、上記発明２において、次の特徴構成を追加したことを特徴とする。
前記各貫通孔(14)の軸直交断面形状を円形に形成する。前記各回り止め突起(11)を円弧板状に形成した、ことを特徴とする。
【００２２】
【発明の効果】
本発明のクランク軸のスラスト軸受装置は、つぎの効果を奏する。
○  発明１．  請求項１．  図１、図２、または図３参照．
［  イ．  下半スラスト軸受メタル(９)が倒立姿勢での組み立て時に衝撃などで落下し始めたときに、一対の両回り止め突起(11)(11)が一対の回り止め溝(10)(10)の左右の両内周面に支えて支持されるため、下半スラスト軸受メタル(９)が下半スラスト受座(８)から抜け落ちることが無くなる。  ］
【００２３】
主軸受け箱(３)は次の手順で組つけられる。  １．レシプロ式のエンジンまたはコンプレッサのクランクケースなどの機械のケーシングは、倒立させて設置する。  ２．上向きになった上半軸受箱(４)に、クランク軸(１)のジャーナル(２)を挿入して支持させる。  ３．下半軸受箱(５)を倒立姿勢にして、ジャーナル(２)を挟んで、上半軸受箱(４)に上から重ね合わせる。
【００２４】
この手順３のときには、予め、下半スラスト軸受メタル(９)は下半スラスト受座(８)に対して、グリースを挟み込んで挿嵌されて、グリースの粘着力で粘着された状態になっている。
【００２５】
この手順３の下半軸受箱(５)の組みつけ途中において、下半軸受箱(５)が他物に衝突するなどして衝撃を受けたときに、下半スラスト軸受メタル(９)がグリースの粘着力を破って落下し始めることがよくある。。
このとき、図１（Ｅ）に示すように、一対の両回り止め突起(11)(11)は一対の回り止め溝(10)(10)の左右の両内周面に支えて支持される。このため、下半スラスト軸受メタル(９)は、下半スラスト受座(８)から抜け落ちることが無くなり、下半スラスト受座(８)に嵌合した正規の状態に、正確に簡単に能率よく組みつけて行くことができる。
【００２６】
［  ロ．  一対の両回り止め溝(10)(10)および両回り止め突起(11)(11)は、例えば半円形や四角形などの単純な形状にして実施できて、その加工コストを低減できる。  ］
【００２７】
一対の両回り止め溝(10)(10)および両回り止め突起(11)(11)は、例えば半円形や四角形などの単純な形状にして実施することが出来、Ｔ形などの特殊な形状にしなくて済む分だけ、その加工コストを低減して、安価に実施することが出来るのである。
【００２８】
○  発明２．  請求項２．  図１、図２、または図３参照．
この発明２は、上記発明１の効果［イ］および［ロ］に加えて、つぎの効果を奏する。
［  ハ．  ラダーフレームの端壁の下半軸受箱(５)に貫通孔(14)を例えばキリ加工する事により、このラダーフレームの内側に位置する回り止め溝(10)は、簡単に能率よく形成して、その機械加工コストを安価にできる。  ］
【００２９】
例えば多気筒エンジンなどで、クランク軸(１)の軸心方向に沿って断続的に配置される複数個の主軸受け箱(３)…の各下半軸受箱(５)…同士を、左右の連結壁で一体に連結させた形に鋳造して、ラダーフレーム型の下半軸受箱として形成する場合がある。
【００３０】
このラダーフレーム型の下半軸受箱においては、ラダーフレームの端壁の下半軸受箱(５)の内側の壁面に位置する回り止め溝(10)は、機械加工により形成することが困難で、その機械加工コストが高価に付く。
【００３１】
その理由は、そのラダーフレームの狭い内部空間に、エンドミルなどの回転伝動軸を直角に折り曲げた状態にして、その回転伝動軸の先端に取り付けた回転刃を狭い内部空間内に差し込んでいかねばならず、ラダーフレームの肉壁に支えて目的の加工箇所に届きにくく、特殊な機械加工を工夫しなければならないからである。
【００３２】
本発明２では、そのラダーフレームの端壁の下半軸受箱(５)に貫通孔(14)を、例えばキリ加工またはブローチ加工などにより外側から機械加工する事により、このラダーフレームの内側に位置する回り止め溝(10)は、いとも簡単に能率よく形成することができ、その機械加工コストを安価にすることができる。
【００３３】
○  発明３．  請求項３．  図１または図３参照．
この発明３は、上記発明１の効果［イ］および［ロ］に加えて、つぎの効果を奏する。
［  ニ．  ラダーフレームの端壁の下半軸受箱(５)の内側に位置する回り止め溝(10)は、ラダーフレームの端壁の外側からのキリ加工のみで形成できるので、極めて簡単で能率よく安価に機械加工することができる。  ］
【００３４】
上記ラダーフレーム型の下半軸受箱において、ラダーフレームの端壁の下半軸受箱(５)の内側に位置する回り止め溝(10)は、ラダーフレームの端壁の外側からのキリ加工のみで形成できるので、極めて簡単で能率よく安価に機械加工することができ、その実施コストを大幅に引き下げることができるのである。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のクランク軸のスラスト軸受装置の実施の形態を、図面に基づき説明する。
【００３６】
○  実施形態１．  請求項１・２・３．  図１参照．
図１は本発明のクランク軸のスラスト軸受装置の実施形態１を示す。図１（Ａ）は水冷縦形多気筒ディーゼルエンジンのクランク軸のハンガータイプの主軸受け装置の要部の正面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線断面矢視図。図１（Ｃ）は図１（Ａ）中のスラスト軸受メタルの正面図、図１（Ｄ）は図１（Ｃ）のＤ−Ｄ線断面矢視図。図１（Ｅ）は図１（Ａ）のＥ部を拡大して倒立させた図である。
【００３７】
この図１において、符号(21)は水冷縦形多気筒ディーゼルエンジンのシリンダブロックの下部に一体鋳造されたクランクケースである。(22)はラダーフレーム、(23)はオイルパン、(24)はラダーフレーム固定ボルトである。(25)は上半ラジアル軸受メタル、(26)は下半ラジアル軸受メタルである。
【００３８】
クランク軸(１)の軸心方向に直列して形成された複数個の各ジャーナル(２)…は、それぞれ上下二つ割形の各主軸受け箱(３)…で回転自在に枢支されている。この上下二つ割形の各主軸受け箱(３)…はそれぞれ、上半軸受箱(４)と下半軸受箱(５)とを上下に重ね合わせたものから成る。上半軸受箱(４)はクランクケース(21)と一体に鋳造されている。
【００３９】
クランク軸(１)の各ジャーナル(２)…は、各主軸受け箱(３)…の上半軸受箱(４)と下半軸受箱(５)とで、上半ラジアル軸受メタル(25)と下半ラジアル軸受メタル(26)を介して回転自在に枢支されている。
クランク軸(１)の軸心方向に沿って断続的に配置される複数個の主軸受け箱(３)…の各下半軸受箱(５)…同士は、左右の連結壁で一体に連結させた形に鋳造して、前記ラダーフレーム(22)を構成して、ラダーフレーム型の下半軸受箱として形成する。
【００４０】
複数個の主軸受け箱(３)…のうち、１番前に位置する１つの主軸受け箱(３)のみにスラスト軸受メタルが設けられている。このスラスト軸受メタルは、次のように構成されている。
【００４１】
上半軸受箱(４)の前後両端面に凹入形成した下弦半円状の各上半スラスト受座(６)(６)に、下弦半円状の各上半スラスト軸受メタル(７)(７)を内嵌させて着座させる。下半軸受箱(５)の前後両端面に凹入形成した上弦半円状の各下半スラスト受座(８)(８)に、上弦半円状の各下半スラスト軸受メタル(９)(９)を内嵌させて着座させる。
【００４２】
下半スラスト受座(８)の内周面から外径側へ回り止め溝(10)を連出させる。下半スラスト軸受メタル(９)から外径側へ回り止め突起(11)を突出させる。この回り止め突起(11)を回り止め溝(10)に内嵌させて、下半スラスト軸受メタル(９)を下半スラスト受座(８)に内嵌させた状態で回り止めする。
【００４３】
下半スラスト受座(８)の内周面の上弦半円状の周方向に離れ合う２箇所から、互いに対となる各回り止め溝(10)(10)を連出させる。下半スラスト軸受メタル(９)の上弦半円状の周方向に離れ合う２箇所から、互いに対となる各回り止め突起(11)(11)を突出させる。
【００４４】
両回り止め突起(11)(11)同士間の突起間最大幅(12)を、両回り止め溝(10)(10)同士間の溝出口間最大幅(13)よりも大きい値に設定する。
前記一対の各回り止め溝(10)(10)の各位置で、下半軸受箱(５)に貫通孔(14)(14)を前後方向に貫通させる。前記下半軸受箱(５)の前後両端面に形成した各回り止め溝(10)(10)をこの貫通孔(14)の両端部分の各周面部分で形成した。この各貫通孔(14)の軸直交断面形状を円形に形成し、前記各回り止め突起(11)を円弧板状に形成したものである。
【００４５】
○  他の実施形態．
次に述べる実施形態２・３は、上記実施形態１の構成において、その一部を次のように変更したものである。
【００４６】
○  実施形態２．  請求項１・２．  図２参照．
図２は本発明のクランク軸のスラスト軸受装置の実施形態２を示す。図２（Ａ）は水冷縦形多気筒ディーゼルエンジンのクランク軸のハンガータイプの主軸受け装置の要部の正面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ−Ｂ線断面矢視図。図２（Ｃ）は図２（Ａ）中のスラスト軸受メタルの正面図、図２（Ｄ）は図２（Ｃ）のＤ−Ｄ線断面矢視図。図２（Ｅ）は図２（Ａ）のＥ部を拡大して倒立させた図である。
【００４７】
この実施形態２は、上記実施形態１の構成において、その一部を次のように変更したものである。
前記各貫通孔(14)の軸直交断面形状は、図１に示す円形から、図２に示す四角形に変更する。そして、前記各回り止め突起(11)は、図１に示す円弧板状から、図２に示す四角板状に変更したものである。
【００４８】
○  実施形態３．  請求項１・２・３．  図３参照．
図３は本発明のクランク軸のスラスト軸受装置の実施形態３を示す。図３（Ａ）は水冷縦形多気筒ディーゼルエンジンのクランク軸のトンネルタイプの主軸受け装置の縦断正面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）中の主軸受け箱の分解斜視図である。
【００４９】
この実施形態３は、上記実施形態１の構成において、その一部を次のように変更したものである。すなわち、主軸受け装置を、図１に示すハンガータイプから、図３に示すトンネルタイプに変更したものである。
【００５０】
上半軸受箱(４)と下半軸受箱(５)とが上下に重ね合わされて、左右一対の軸受箱組付ボルト(30)で固定されることにより、主軸受け箱(３)が円板状に形成される。クランクケース(21)の前後の各端壁または中仕切り壁(28)に軸受箱支持孔(29)が空けられている。この軸受箱支持孔(29)に主軸受け箱(３)が内嵌支持されて、主軸受け箱固定ボルト(31)で固定されたものである。
【００５１】
【開発途上案】
本発明者は、本発明を開発する途上でつぎの開発途上案を考えた。この開発途上案は、上記前提構成において、前記回り止め溝(10)および回り止め突起(11)を図５に示すように構成したものである。
図５は本発明の開発途上案に係るディーゼルエンジンのクランク軸のハンガータイプの軸受装置のスラスト軸受装置の要部の正面図である。
【００５２】
前記主軸受け箱(３)を構成する下半軸受箱(５)はメインベアリングキャツプからなる。そして、前記回り止め溝(10)および回り止め突起(11)を、ともに逆Ｔ字形に形成したものである。
【００５３】
この下半軸受箱(５)を倒立姿勢にして、倒立姿勢の上半軸受箱(４)に重ね合わせて組みつける場合において、この逆Ｔ形の回り止め突起(11)が逆Ｔ形の回り止め溝(10)に係止することにより、下半スラスト軸受メタル(９)が下半スラスト受座から脱落するのを防止するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明のクランク軸のスラスト軸受装置の実施形態１を示す。図１（Ａ）は水冷縦形多気筒ディーゼルエンジンのクランク軸のハンガータイプの主軸受け装置の要部の正面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線断面矢視図。図１（Ｃ）は図１（Ａ）中のスラスト軸受メタルの正面図、図１（Ｄ）は図１（Ｃ）のＤ−Ｄ線断面矢視図。図１（Ｅ）は図１（Ａ）のＥ部を拡大して倒立させた図である。
【図２】  図２は本発明のクランク軸のスラスト軸受装置の実施形態２を示す。図２（Ａ）は水冷縦形多気筒ディーゼルエンジンのクランク軸のハンガータイプの主軸受け装置の要部の正面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ−Ｂ線断面矢視図。図２（Ｃ）は図２（Ａ）中のスラスト軸受メタルの正面図、図２（Ｄ）は図２（Ｃ）のＤ−Ｄ線断面矢視図。図２（Ｅ）は図２（Ａ）のＥ部を拡大して倒立させた図である。
【図３】  図３は本発明のクランク軸のスラスト軸受装置の実施形態３を示す。図３（Ａ）は水冷縦形多気筒ディーゼルエンジンのクランク軸のトンネルタイプの主軸受け装置の縦断正面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）中の主軸受け箱の分解斜視図である。
【図４】  図４は従来技術に係るディーゼルエンジンのクランク軸のハンガータイプの主軸受け装置のスラスト軸受装置の要部の正面図。
【図５】  図５は本発明の開発途上案に係るディーゼルエンジンのクランク軸のハンガータイプの主軸受け装置のスラスト軸受装置の要部の正面図。
【符号の説明】
１…クランク軸、  ２…ジャーナル、  ３…主軸受け箱、  ４…上半軸受箱、  ５…下半軸受箱、  ６…上半スラスト受座、  ７…上半スラスト軸受メタル、  ８…下半スラスト受座、  ９…下半スラスト軸受メタル、  １０…回り止め溝、  １１…回り止め突起、  １２…突起間最大幅、  １３…溝出口間最大幅、  １４…貫通孔。
【図１】
0003814507.tif 000002
【図２】
0003814507.tif 000003
【図３】
0003814507.tif 000004
【図４】
0003814507.tif 000005
【図５】
0003814507.tif 000006