JP2003083349A - メタルの取り付け構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クランク軸を回転自在に支持する軸受けメタ
ルは、従来シリンダブロックのクランク軸固定部あるい
はコネクティングロッドの大端部等の軸受けメタル固定
部に完全に固定されていたため、軸受けメタルがクラン
ク軸のジャーナル部等に対して焼き付くと、その場でエ
ンジンは運転不能となってしまい、その結果自動車を修
理工場等へ搬入するには、レッカー車等を手配する必要
があった。本発明では、焼き付き後も緊急避難的にエン
ジンを駆動させることができるようにする。 【解決手段】 軸受けメタル１を軸受けキャップ内周面
６ｃに対して、一定の抵抗を持った状態で回転可能に取
り付け、該軸受けメタル１が焼き付いたときには、エン
ジンの駆動力が上記抵抗に勝って軸受けメタル１が軸受
けキャップ内周面６ｃに対して回転することによりクラ
ンク軸を一時的に回転させる構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば自動車の
エンジン（内燃機関）において、クランク軸のジャーナ
ル部をシリンダブロックに回転自在に支持するための軸
受けメタル、あるいはクランク軸のピン部にコネクティ
ングロッドを回転自在に支持するための軸受けメタルを
シリンダブロックあるいはコネクティングロッドの軸支
持部に取り付けるための構造であって、移動体を移動体
支持部に移動自在に支持するためのメタルの前記移動体
支持部に対する取り付け構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に示すようにクランク軸１０の例え
ばジャーナル部１１は、シリンダブロック２０の軸受け
台座部２０ａと軸受けキャップ２１とにより形成される
支持孔に例えば半割り形の軸受けメタル２２，２２を介
装して回転自在に支持される。また、クランク軸１０の
ピン部１２は、コネクティングロッド３０の大端部の支
持孔に例えば半割り形の軸受けメタル２３，２３を介装
して回転自在に支持される。従来、半割り形の各軸受け
メタル２２，２３の軸受け台座部２０ａ、軸受けキャッ
プ２１、コネクティングロッド３０の大端部に対する取
り付け構造は、例えば図３および図４に示すようにジャ
ーナル部１１を例にとると、軸受けメタル２２の端部に
固定用の爪部２２ａを設ける一方、軸受け台座部２０
ａ、軸受けキャップ２１の支持孔を形成する内周面２０
ｂ，２１ｃの端部に凹部２０ｃ，２１ａを形成し、該凹
部２０ｃ，２１ａにそれぞれ爪部２２ａを嵌め込むこと
により、当該軸受けメタル２２，２２を支持孔に周方向
移動不能かつ幅方向移動不能に取り付ける構成となって
いた。なお、各軸受けメタル２２，２２が支持孔に対し
て周方向移動不能かつ幅方向移動不能に取り付けられる
ために、軸受けキャップ２１側の油孔２１ｂおよび軸受
けメタル２２側の油孔２２ｂはそれぞれ円形の細径孔に
形成しておけば足り、これにより両油孔２１ｂ，２２ｂ
は相互にほぼ同心に位置させておくことができた。ま
た、上記取り付け構造は、ピン部１２を回転自在に支持
する軸受けメタル２３，２３についても同様であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来軸受
けメタル２２，２３は、その周方向へ移動しないように
支持孔に沿って取り付けられていたため、オイルの劣
化、あるいは切り粉、鉄粉等の異物の混入等によりクラ
ンク軸１０と軸受けメタル２２，２３との間で焼き付き
が発生すると、即時にクランク軸１０は回転不能となっ
てエンジンは完全に停止状態に陥ってしまい、その結果
自動車はまったく自走できない状態（エンジンの運転不
能状態）となる。このため、従来の軸受けメタル２２，
２３の取り付け構造によれば、クランク軸１０に対して
これら軸受けメタル２２，２３が焼き付くと、即時にエ
ンジンが運転不能状態となってしまうため、例えば近く
の修理工場へ移動搬入する場合であっても自走できない
ために、やむを得ずレッカー車を用意する等しなければ
ならなかった。そこで、本発明は、軸受けメタルが焼き
付いても、緊急避難的にクランク軸を回転させて自動車
を走行させることができる軸受けメタルの取り付け構造
を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このため、本発明は前記
各請求項に記載した構成の取り付け構造および取り付け
方法とした。請求項１記載の取り付け構造によれば、メ
タルが移動体に焼き付くと、該メタルが移動体支持部に
対して移動するので、移動体は引き続き移動体支持部に
対して移動自在な状態に維持される。このため、例え
ば、自動車エンジンのクランク軸（移動体）に軸受けメ
タル（メタル）が焼き付いた場合であっても、該クラン
ク軸はシリンダブロック（移動体支持部）に対して引き
続き回転し、これにより自動車を緊急避難的に走行させ
て修理工場等へ搬入することができる。従って、従来の
ようにレッカー車を用意する手間をかける必要がなくな
る。請求項１記載の構成は、上記クランク軸の回転支持
部（ジャーナル部、ピン部等）に限らず、直線あるいは
曲線移動機構の摺動部に適用することができる。請求項
２記載の取り付け構造または請求項７記載の自動車用エ
ンジンまたは請求項８記載の取り付け方法によれば、ク
ランク軸のジャーナル部および／またはピン部に軸受け
メタルが焼き付くと、該焼き付いた軸受けメタルがクラ
ンク軸に付加されるエンジンの動力により軸支持部に対
して回転するので、クランク軸は引き続き回転可能な状
態に維持され、これによりメタル焼き付き後においても
エンジンを駆動させて自動車を運転することができる。
従って、従来のようにレッカー車を手配する等の手間を
掛けることなく、自動車を修理工場等へ搬入することが
できる。

【０００５】請求項３記載の取り付け構造によれば、ク
ランク軸のジャーナル部に対して軸受けメタルが焼き付
いて該ジャーナル部が軸受けメタルに対して回転不能な
状態になると、クランク軸に付加されるエンジンの動力
（この場合、クランク軸を回転させようとする力）が焼
き付いた軸受けメタルにそのまま伝えられ、この動力が
係合凸部の係合溝に対する摩擦抵抗に勝って該軸受けメ
タルが支持孔に対して回転する。このため、クランク軸
は支持孔すなわちシリンダブロックおよび軸受けキャッ
プに対して依然として回転可能に支持された状態に維持
され、これによりエンジンを駆動させることができる。
このように、クランク軸のジャーナル部に軸受けメタル
が焼き付いた場合でも、その後軸受けメタルが支持孔に
対して回転するので、エンジンを緊急避難的に駆動させ
ることができ、これにより自動車等を例えば修理工場ま
で運転して搬入することができる。

【０００６】請求項３記載の取り付け構造によれば、ク
ランク軸のピン部にコネクティングロッド側の軸受けメ
タルが焼き付いてピン部が軸受けメタルに対して相対的
に回転不能な状態になると、該コネクティングロッドに
付加されるエンジンの動力（この場合、ピストンをスト
ロークさせる力）が軸受けメタルに付加され、この動力
が係合凸部の係合溝に対する摩擦抵抗に勝って該軸受け
メタルが支持孔に対して回転する。このため、コネクテ
ィングロッドはクランク軸のピン部に対して依然として
回転可能に支持された状態に維持され、これによりエン
ジンを駆動させることができる。このように、クランク
軸のピン部に対して軸受けメタルに焼き付いた場合で
も、その後軸受けメタルがコネクティングロッド側の支
持孔に対して回転するので、エンジンを駆動させること
ができ、これにより自動車等を例えば修理工場まで運転
して搬入することができる。請求項４記載の取り付け構
造によれば、上記作用効果に加えて、当該軸受けメタル
のジャーナル部および／またはピン部に対する取り付け
剛性を高めることができる。請求項５記載の取り付け構
造によれば、支持孔側の油孔に対して軸受けメタル側の
油孔を整合させることにより該軸受けメタルの内周側に
給油される状態となる。軸受けメタル側の油孔が周方向
に長く形成されている（長溝孔形状）ので、軸受けメタ
ルの支持孔に対する周方向の位置に関して許容範囲が広
くなり、従って該軸受けメタルの支持孔に対する周方向
の位置決めを容易に行うことができる。

【０００７】

【発明の効果】本願発明によれば、軸受けメタルが軸に
焼き付いても、該軸が軸支持部に対して回転可能な状態
に維持されるので、例えばその後もエンジンを駆動させ
ることができ、従ってそのまま自動車等を運転して該自
動車を例えば修理工場等へ搬入することができる。この
ため、従来のようにレッカー車等を手配する必要がなく
なる。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図１お
よび図２に基づいて説明する。本実施形態では、クラン
ク軸１０のジャーナル部１１をシリンダブロックの軸受
け台座部５と軸受けキャップ６により形成される支持孔
に回転自在に保持するための半割り形の軸受けメタル
１，２を例示して説明する。相互に突き合わされて円環
形状をなす２つの軸受けメタル１，２は、相互に同じ構
成を有しているので、一方（軸受けキャップ６側）の軸
受けメタル１およびその取り付け構造についてのみ説明
する。また、クランク軸１０は従来構成と同様で足り、
本発明の実施にあたって特に変更を要しないので、同位
の符号を用いてその説明を省略する。

【０００９】さて、本実施形態の軸受けメタル１は、図
１および図２に示すように一定幅の半円弧形状を有し、
その外周面には係合凸部１ａが形成されている。本実施
形態では、この係合凸部１ａは、当該軸受けメタル１の
外周側の全周にわたって（一方の端部から他方の端部に
至って）連続して形成されている。この軸受けメタル１
の周方向ほぼ中央であって、幅方向には係合凸部１ａと
一致する位置に、長溝孔形状の油孔１ｂが板厚方向に貫
通して形成されている。一方、軸受けキャップ６の内周
面６ｃには、上記係合凸部１ａに対応して係合溝６ａが
該内周面６ｃの全周にわたって形成されている。この係
合溝６ａの幅は、係合凸部１ａを比較的軽い押圧力で圧
入可能な程度の幅寸法に設定されている。この係合溝６
ａの底部に油孔６ｂが形成されている。

【００１０】以上のように構成した軸受けメタル１およ
び軸受けキャップ６によれば、図２に示すように係合凸
部１ａを係合溝６ａに沿って圧入して該軸受けメタル１
が軸受けキャップ６の内周面６ｃに沿って隙間なく取り
付けられる。この取り付け状態では、軸受けメタル１の
両端部が軸受けキャップ６の内周面６ｃの端部に一致し
ており、かつ油孔１ｂのほぼ中央に油孔６ｂが位置して
いる。また、半割り形の他方をなす軸受けメタル２の外
周面にも、上記軸受けメタル１と同様の係合凸部２ａが
形成され、かつシリンダブロックの軸受け台座部５の内
周面５ｂにも上記と同様の係合溝５ａが形成されてい
る。なお、軸受けキャップ６をシリンダブロックの軸受
け台座部５に突き合わせると、該軸受けメタル６の内周
面６ｃと軸受け台座部５の内周面５ｂにより一つの円形
の支持孔が形成される。この支持孔に沿って軸受けメタ
ル１，２が取り付けられている。このことから、本実施
形態において、この支持孔が特許請求の範囲に形成した
支持孔に相当し、またシリンダブロックの軸受け台座部
５および軸受けキャップ６が特許請求の範囲に記載した
軸支持部に相当する。

【００１１】以上のように取り付けた軸受けメタル１，
２を介してクランク軸１０のジャーナル部１１が軸支持
部（軸受け台座部５および軸受けキャップ）に回転自在
に支持されている。油孔６ｂおよび油孔１ｂを経てジャ
ーナル部１１と軸受けメタル１，２との間に潤滑油が行
き渡っている状態では、ジャーナル部１１のスムーズな
回転動作がなされる（エンジンの正常運転状態）。この
正常運転状態では、軸受けメタル１，２は、その係合凸
部１ａ，２ａを係合溝６ａ，５ａに一定の押圧力で圧入
して、その周方向の移動については一定の摩擦抵抗（摺
動抵抗）が付与された状態に取り付けられているので、
それぞれ軸受けキャップ６の内周面６ｃ、軸受け台座部
５の内周面５ｂに対して周方向に移動しない。すなわ
ち、従来と同様に軸受けメタル１，２は、軸支持部（軸
受けキャップ６および軸受け台座部５）に対して完全に
固定されたと同じ状態となっている。

【００１２】これに対して、例えばジャーナル部１１と
軸受けメタル１との間において潤滑油の油膜が切れたた
めに、あるいは両者間に異物を噛み込む等したために軸
受けメタル１がジャーナル部１１に焼き付いた場合を想
定すると、この場合は、ジャーナル部１１が軸受けメタ
ル１に対して回転不能な状態（一体化された状態）であ
るので、従来であれば、この焼き付いた時点でクランク
軸１０は回転不能となり、従ってエンジンは駆動不能な
状態となる。しかしながら、本実施形態では、上記した
ように軸受けメタル１，２はその係合凸部１ａ，２ａを
係合溝６ａ，５ａに一定の押圧力で圧入した状態で軸受
けキャップ６の内周面６ｃあるいは軸受け台座部５の内
周面５ｂに沿って取り付けられており、係合凸部１ａと
係合溝６ａとの間の摩擦抵抗および係合凸部２ａと係合
溝５ａとの間の摩擦抵抗の合力はクランク軸１０に付加
されるエンジンの動力よりも小さな力に設定されてい
る。このため、エンジンの動力が焼き付いた軸受けメタ
ル１にそのまま付加されることにより、該軸受けメタル
１，２が係合凸部１ａと係合溝６ａとの間の摩擦抵抗お
よび係合凸部２ａと係合溝５ａとの間の摩擦抵抗に抗し
て軸受けキャップ６の内周面６ｃおよび軸受け台座部５
の内周面５ｂに対して周方向に移動し、従って軸受けメ
タル１，２はクランク軸１０と一体で回転し、これによ
りエンジンを緊急避難的に駆動させることができる。

【００１３】以上の構成は、クランク軸１０のピン部１
２に対してコネクティングロッド３０の大端部を回転自
在に支持する軸受けメタルについても同様に適用するこ
とができ、これにより同様の作用効果を得ることができ
る。また、全てのジャーナル部１１〜１１および全ての
ピン部１２〜１２について、上記軸受けメタルの取り付
け構造を適用する構成とする場合の他、一部のジャーナ
ル部１１あるいは一部のピン部についてのみ適用するこ
ともできる。また、半割り形の軸受けメタルを例示した
が、円環形状の軸受けメタルについも同様に適用するこ
とができる。

【００１４】さらに、半割り形の軸受けメタルとした場
合において、双方の軸受けメタルについて係合凸部を係
合溝に一定の押圧力で圧入して両者間に一定の摺動抵抗
を付与する構成としたが、係合溝が全周に形成されてい
る点は同じであるが、一方の軸受けメタルについてのみ
係合凸部を形成して係合溝に圧入し、他方の軸受けメタ
ルについては平板状に形成してもよい。また、軸受けメ
タル１，２の外周面に形成した係合凸部１ａ，２ａは、
その一方の端部から他方の端部に至って連続して（半割
り形状の全周にわたって）形成する構成を例示したが、
周方向に沿って複数箇所に点在させる構成としてもよ
い。また、周方向に一定の長さを有するものであれば周
方向１箇所に係合凸部を設ける構成としてもよい。

【００１５】さらに、本発明の軸受けメタルの取り付け
構造等は、エンジンのクランク軸を回転自在に支持する
軸受けメタルに限らず、例えばカムシャフト、あるいは
変速機の各種回転軸等その他の軸を回転自在に支持する
ための軸受けメタルについても同様に適用することがで
き、さらには、自動車等の車両に限らず、船舶、航空機
あるは各種の機械、器具、装置等に広く適用することが
できる。また、軸を回転自在に支持するための円弧形状
あるいは円環形状の軸受けメタルを例示したが、本発明
はこれに限らず、例えば２位置間を直線状または曲線状
に往復道する移動体あるいは一定の位置を中心として周
回する移動体を移動体支持部に移動自在に支持する平板
形状のメタル（摺動ライナ）に適用することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す図であり、半割り形状
の軸受けメタルとこれが取り付けられる軸受けキャップ
との分解斜視図である。

【図２】本発明の実施形態を示す図であり、半割り形状
の軸受けメタルを介してクランク軸のジャーナル部が回
転自在に保持された状態を示す側面図である。

【図３】従来の軸受けメタルとこれを取り付ける軸受け
キャップとの分解斜視図である。

【図４】図５の(4)-(4)線断面矢視図であって、従来の
軸受けメタルの取り付け構造を示す図である。

【図５】シリンダブロックに支持されたクランク軸の一
部側面図である。

【符号の説明】

１，２…軸受けメタル（半割り形） １ａ…係合凸部、１ｂ…油孔（長溝孔） ５…軸受け台座部、５ａ…係合溝部、５ｂ…内周面 ６…軸受けキャップ、６ａ…係合溝、６ｂ…油孔、６ｃ
…内周面 ２０…シリンダブロック ２０ａ…軸受け台座部、２０ｂ…内周面、２０ｃ…係合
凹部 ２１…軸受けキャップ、２１ａ…係合凹部、２１ｂ…油
孔、２１ｃ…内周面 ２２…軸受けメタル（ジャーナル部用） ２２ａ…係合爪、２２ｂ…油孔 ２３…軸受けメタル（ピン部用） ３０…コネクティングロッド

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動体を移動体支持部に移動自在に支持
   するメタルを前記移動体支持部に取り付けるための構造
   であって、前記メタルが前記移動体を移動自在に支持す
   る状態では該メタルが前記移動体支持部に移動不能に取
   り付けられ、前記メタルが前記移動体に焼き付くと、該
   メタルが前記移動体に付加される駆動力により前記移動
   体支持部に対して移動する構成としたメタルの取り付け
   構造。
2. 【請求項２】 クランク軸のジャーナル部および／また
   はピン部を軸支持部に回転自在に支持する軸受けメタル
   を前記軸支持部に取り付ける構造であって、前記軸受け
   メタルが前記ジャーナル部および／またはピン部を回転
   自在に支持する状態では該軸受けメタルが前記軸支持部
   に移動不能に取り付けられ、前記軸受けメタルが前記ジ
   ャーナル部および／またはピン部に焼き付くと、該軸受
   けメタルが前記クランク軸に付加されるエンジンの動力
   により前記軸支持部に対して回転する構成とした軸受け
   メタルの取り付け構造。
3. 【請求項３】 クランク軸のジャーナル部を、シリンダ
   ブロックの軸受け台座部と軸受けキャップにより形成さ
   れる支持孔に回転自在に支持するための円環形状または
   半割り形状をなす軸受けメタルの前記支持孔に対する取
   り付け構造であって、 前記軸受けメタルの外周面に係合凸部を設ける一方、前
   記支持孔の全周にわたって係合溝を設け、該係合溝に前
   記係合凸部を圧入して、前記ジャーナル部が前記軸受け
   メタルに対して回転可能に保持された状態では前記軸受
   けメタルが前記支持孔に対して移動不能に取り付けら
   れ、前記ジャーナル部が前記軸受けメタルに対して回転
   不能な焼き付き状態では前記クランク軸に付加されるエ
   ンジンの動力により前記軸受けメタルが前記支持孔に対
   して周方向に移動して、前記ジャーナル部が前記支持孔
   に対して回転可能となる構成とした前記軸受けメタルの
   取り付け構造。
4. 【請求項４】 クランク軸のピン部にコネクティングロ
   ッドの大端部を回転自在に支持するための円環形状また
   は半割り形状をなす軸受けメタルの前記大端部側の支持
   孔に対する取り付け構造であって、 前記軸受けメタルの外周面に係合凸部を設ける一方、前
   記支持孔の全周にわたって係合溝を設け、該係合溝に前
   記係合凸部を圧入して、前記ピン部が前記軸受けメタル
   に対して回転可能に保持された状態では前記軸受けメタ
   ルが前記支持孔に対して移動不能に取り付けられ、前記
   ピン部が前記軸受けメタルに対して回転不能な焼き付き
   状態では前記軸受けメタルが前記クランク軸に付加され
   るエンジンの動力により前記支持孔に対して周方向に移
   動して、前記ピン部が前記支持孔に対して相対的に回転
   可能となる構成とした前記軸受けメタルの取り付け構
   造。
5. 【請求項５】 請求項３または請求項４に記載した軸受
   けメタルの取り付け構造であって、係合凸部を前記軸受
   けメタルの全周にわたって設けた構成とした軸受けメタ
   ルの取り付け構造。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載したメタ
   ルの取り付け構造であって、前記軸受けメタルの油孔を
   周方向に長く形成したことを特徴とする前記軸受けメタ
   ルの取り付け構造。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載したメタ
   ルの取り付け構造を備えた自動車用エンジン。
8. 【請求項８】 クランク軸のジャーナル部および／また
   はピン部を軸支持部に回転自在に支持する軸受けメタル
   の前記軸支持部に対する取り付け方法であって、前記軸
   受けメタルが前記ジャーナル部および／またはピン部を
   回転自在に支持する状態では該軸受けメタルを前記軸支
   持部に移動不能に取り付け、軸受けメタルが前記ジャー
   ナル部および／またはピン部に焼き付いた時に、該軸受
   けメタルを前記クランク軸に付加されるエンジンの駆動
   力により前記軸支持部に対して回転させることを特徴と
   する軸受けメタルの取り付け方法。