JP2008190601A - 内燃機関のクランクシャフト支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン実働時にシリンダブロックとクランクキャップとの熱膨張差によって軸孔の合わせ面に生じる両側のグイチの発生方向（段差の向き）を、クランクシャフトの回転方向に対してくさび膜効果が得られる方向に限定することができ、軸孔にグイチが発生することによっても油膜切れが生じることなく焼付きやフリクション増加の発生を防止すること。
【解決手段】シリンダブロックに形成される主軸受部１と、シリンダブロックよりも熱膨張率が小さいクランクキャップ２と、締結ボルト３とを備える構成において、締結面５を、シリンダブロックおよびクランクキャップ２のうち熱膨張率の大きい方を上側とするクランクシャフト１０の軸方向視で、締結ボルト３の締付け方向に対して、クランクシャフト１０の回転方向側（左側）にかけて上る斜面とし、締結ボルト３の締付けにともなうクランクキャップ２の締結面５に沿う移動を規制する位置決め面２０を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、シリンダブロックに組み付けられる軸受部材としてのクランクキャップが用いられてクランクシャフトが支持される構成の内燃機関のクランクシャフト支持構造に関する。

一般に、例えば自動車用の多気筒内燃機関などにおいては、クランクシャフトの支持構造として、クランクキャップ（ベアリングキャップ等とも称される）によってシリンダブロックとの間に軸受部が構成され、その軸受部にてクランクシャフトが支持される構成のものがある（例えば、特許文献１参照。）。
具体的には、シリンダブロックにおいて気筒間に設けられる壁状の主軸受部（バルクヘッド）に対してクランクキャップがボルト等により固定されることで、バルクヘッドおよびクランクキャップそれぞれに形成される半円状の軸受面同士によって軸受部としての軸孔が形成される。この軸孔に、クランクシャフトのクランクジャーナル（主軸部）がクランクベアリング（軸受メタル等とも称される）を介する等して支承されることで、クランクシャフトが支持される。

前記のようにクランクキャップが用いられてクランクシャフトが支持される構成においては、クランクジャーナルが支持される軸孔について、その真円度の変化（悪化）を防止するための技術として、従来、次のような構成が用いられている。
図７に示すように、クランクシャフト１１０が支持される軸受部は、シリンダブロックの気筒間等においてシリンダブロックと一体に設けられる壁部である主軸受部（バルクヘッド）１０１と、この主軸受部１０１に固定され組み付けられるクランクキャップ１０２とにより構成される。主軸受部１０１とクランクキャップ１０２とは、互いに相手側に対する合わせ面を有し、これらの合わせ面同士が接した状態でクランクキャップ１０２が主軸受部１０１に組み付けられる。つまり、主軸受部１０１の一端側（図７において下側）には、クランクキャップ１０２に対する合わせ面１１３が形成され、クランクキャップ１０２の一側面（図７において上側面）には、主軸受部１０１に対する合わせ面１１４が形成される。そして、主軸受部１０１の合わせ面１１３、およびクランクキャップ１０２の合わせ面１１４には、それぞれ半円状の軸受面１１１・１１２が形成され、これらの合わせ面１１３・１１４同士が合わさった状態で対向する軸受面１１１・１１２によって軸孔（軸受部）１１５が形成される。この軸孔１１５に、それぞれ半円状であって軸受面１１１・１１２に沿う形状を有するアッパベアリングおよびロアベアリング（図示略）を介する等してクランクシャフト１１０のクランクジャーナル（主軸部）１１０ａが支承されることで、クランクシャフト１１０が支持される。軸孔１１５におけるクランクシャフト１１０の周りにはオイル（潤滑油）が介在する。

クランクキャップ１０２の主軸受部１０１に対する固定は、締結ボルト（スタッドボルト）１０３が用いられて行われる。すなわち、クランクキャップ１０２には、その合わせ面１１４に対して垂直方向に貫通するボルト孔１１７が形成される一方、主軸受部１０１には、その合わせ面１１３に対して垂直方向に穿設されるボルト穴１１６が設けられる。そして、クランクキャップ１０２のボルト孔１１７を貫通するとともに主軸受部１０１のボルト穴１１６に螺挿される締結ボルト１０３によって、クランクキャップ１０２が主軸受部１０１に対して締付け固定される。締結ボルト１０３による締結部は、クランクシャフト１１０をその径方向に挟む両側（軸孔１１５の両側）に設けられる。
このような締結ボルト１０３による締結部において、軸孔１１５の真円度の変化（悪化）防止のため、位置決めピン１２０が用いられる。

位置決めピン１２０は、例えば図７および図８に示すように筒状に構成され、締結ボルト１０３を貫通させた状態で、合わせ面１１３・１１４を介して主軸受部１０１およびクランクキャップ１０２に嵌入された状態となる。すなわち、主軸受部１０１においては、そのボルト穴１１６の合わせ面１１３側開口部に、位置決めピン１２０が嵌入されるための拡径部１１６ｓが形成される一方、クランクキャップ１０２においては、そのボルト孔１１７の合わせ面１１４側開口部に、同じく位置決めピン１２０が嵌入されるための拡径部１１７ｓが形成される。そして、クランクキャップ１０２の主軸受部１０１に対する組付けに際して、位置決めピン１２０が、両拡径部１１６ｓ・１１７ｓに嵌入した状態で、締結ボルト１０３による締結部において主軸受部１０１とクランクキャップ１０２との間に介装される。

このような構成において、クランクキャップ１０２が主軸受部１０１に組み付けられた状態での軸孔１１５に対して共加工が行われる。すなわち、まず、クランクキャップ１０２が、クランクシャフト１１０の組込みをともなわずに主軸受部１０１に対して締結ボルト１０３により固定されて組み付けられる。このクランクキャップ１０２が組み付けられた状態で、主軸受部１０１の軸受面１１１とクランクキャップ１０２の軸受面１１２とにより形成される軸孔１１５に対し、ホーニング等の加工が施されることで共加工が行われ、軸孔１１５について所定の真円度が得られる。そして、共加工後に、クランクキャップ１０２が、主軸受部１０１から一旦取り外され、クランクシャフト１１０の組付けをともない該クランクシャフト１１０を支持する状態で主軸受部１０１に対して再度組み付けられる。

こうした共加工が行われるにあたり、クランクシャフト１１０の組込みをともなわないクランクキャップ１０２の主軸受部１０１に対する組付け、およびクランクシャフト１１０の組込みをともなうクランクキャップ１０２の再組付けのいずれに際しても、締結ボルト１０３による締結部に位置決めピン１２０が介装されることで、クランクキャップ１０２の主軸受部１０１に対する位置決めが行われる。つまり、位置決めピン１２０により、クランクキャップ１０２の主軸受部１０１に対する移動が規制され、クランクキャップ１０２の再組付け時において、共加工時の組付け位置が再現される。これにより、クランクキャップ１０２が再組付けされることによっても、軸孔１１５の共加工により得られた所定の真円度が変化（悪化）することが防止される。

しかし、前記従来のクランクシャフト支持構造においては、次のような問題がある。
前述したように、主軸受部１０１に対するクランクキャップ１０２の固定に際し、締結ボルト１０３による締結部に位置決めピン１２０が用いられることで、クランクキャップ１０２の再組付け時における軸孔の真円度の変化は防止される（図７参照）。しかし、エンジン（内燃機関）の実働時には、シリンダブロック（主軸受部１０１）とクランクキャップ１０２の熱膨張差により、軸孔１１５の真円度が悪化する（図８参照）。
つまり、エンジンの常温時（非作動時）では、軸孔１１５についての共加工時の真円度が保たれるものの、かかる真円度は、エンジン実働時の各部品の熱膨張による変形量の差が考慮されたものではないため、エンジン実働時には、シリンダブロックとクランクキャップ１０２の熱膨張差によって軸孔１１５の真円度が悪化する。

軸孔１１５の真円度の悪化は、エンジン実動時におけるクランクシャフト１１０の回転にともない、クランクシャフト回りのオイルに乱流を生じさせる等してフリクション増大の原因となる。かかるフリクションの増大は、エンジンの出力の制限や燃費の低下等を招く。
軸孔１１５の真円度の悪化に関しては、特に、シリンダブロック（主軸受部１０１）とクランクキャップ１０２との部品境界部（締結面）に生じる段差（グイチ）が問題となる。

すなわち、一般に、シリンダブロックとクランクキャップとは、例えば、シリンダブロックがアルミニウム合金等のアルミ系材料、クランクキャップが鋳鉄等の鉄系材料のように異なる材料により構成され、熱膨張率（線膨張係数）が異なる。この場合、鉄系材料のクランクキャップよりもアルミ系材料のシリンダブロックの方が熱膨張率が大きくなる。また、図７に示すような、クランクキャップ１０２の締結部に位置決めピン１２０が用いられる構成においては、位置決めピン１２０の位置が、主軸受部１０１およびクランクキャップ１０２の熱膨張による変形の基準位置となる。
これらのことから、両側の締結部間に位置する軸孔１１５においては、熱膨張率が異なる主軸受部１０１とクランクキャップ１０２について熱膨張による内側方向の変形量に差が生じ、互いの合わせ面においてグイチ１５０ａ・１５０ｂが発生する（図８参照）。つまり、前記のとおり位置決めピン１２０の位置が主軸受部１０１およびクランクキャップ１０２の熱膨張による変形の基準位置となるため、軸孔１１５の両側締結部の内側の部分については、各位置決めピン１２０の内側からの熱膨張による変形量が、鉄系材料のクランクキャップ１０２よりもアルミ系材料の主軸受部１０１の方が大きくなる。これにより、図８に示すように、軸孔１１５の合わせ面においては、主軸受部１０１側が内側に出っ張った格好（クランクキャップ１０２側が外側に広がった格好）でグイチ１５０ａ・１５０ｂが発生する。

このように軸孔１１５において発生するグイチは、クランクシャフト１１０の回転にともない、焼付きやフリクション増加等の原因となる。特に、グイチにより生じる焼付きやフリクション増加等は、クランクシャフト１１０の回転方向に対するグイチの段差の向きが影響する。具体的には、次のとおりである。
すなわち、図８に示すように、主軸受部１０１およびクランクキャップ１０２により形成される軸孔１１５の合わせ面（締結面）において、主軸受部１０１の方が内側にずれることによってグイチが生じる場合、クランクシャフト１１０の両側に生じる各グイチ１５０ａ・１５０ｂは、クランクシャフト１１０の回転方向に対し、段差の向きが異なることとなる。つまり、図８に示すように、クランクシャフト１１０が、その軸方向視において図中矢印Ｒで示すように反時計方向に回転する場合、一方のグイチ１５０ａ（図中左側のグイチ、以下「第一のグイチ」とする。）は、クランクシャフト１１０の回転方向手前側が出っ張った部分となるグイチとなり、他方のグイチ１５０ｂ（図中右側のグイチ、以下「第二のグイチ」とする。）は、クランクシャフト１１０の回転方向奥側が出っ張った部分となるグイチとなる。

この場合、第二のグイチ１５０ｂにおいては、第一のグイチ１５０ａと比べてクランクシャフト１１０の回転によるくさび膜効果が得られにくいため、クランクシャフト１１０の周りにあるオイルによる油膜厚さが薄くなり、焼付きや摩耗・摩擦増加等の問題が発生する。

ここで得られるくさび膜効果とは、滑り軸受における基本原理であり、図９（ａ）に示すように、クランクシャフト１１０の外周面１１０ｂと軸孔１１５を形成する軸受面１１１との間の隙間が、クランクシャフト１１０の回転方向（矢印Ｒ参照）に狭まっていることにより、クランクシャフト１１０の回転によってオイルがその有する粘性によって引き込まれることで、圧力（油膜圧力）が発生し、クランクシャフト１１０と軸孔１１５との接触が防止される効果を言う。
つまり、第一のグイチ１５０ａにおいては、クランクシャフト１１０の回転方向手前側が出っ張った部分であり、クランクシャフト１１０の外周面１１０ｂと軸孔１１５を形成する軸受面１１１との間の隙間が、クランクシャフト１１０の回転方向に狭まっているため、くさび膜効果が得られる。このくさび膜効果により、軸孔１５の合わせ面に段差があっても油膜厚さが確保され、焼付きや摩耗・摩擦増加等が防止される。

一方、第二のグイチ１５０ｂにおいては、図９（ｂ）に示すように、クランクシャフト１１０の回転方向奥側が出っ張った部分であり、クランクシャフト１１０の外周面１１０ｂと軸孔１１５を形成する軸受面１１２との間の隙間について、クランクシャフト１１０の回転方向にかけての狭まりが少ないため、くさび膜効果が得られにくく、油膜厚さの減少が発生し、焼付きや摩耗・摩擦増加等の問題が発生することとなる。

このように、従来のクランクシャフト支持構造においては、エンジン実働時に軸孔１１５においてクランクシャフト１１０の両側に生じるグイチ１５０ａ・１５０ｂについて、クランクシャフト１１０の回転方向に対する段差の向きが異なるため、一方のグイチ１５０ｂでくさび膜効果が得られにくく油膜厚さが薄くなり、焼付きやフリクション増加が発生する問題がある。
なお、締結ボルトによる締結部において位置決めピン１２０が用いられない構成の場合、シリンダブロックおよびクランクキャップの熱膨張による変形の基準位置が特定されないこととなり、クランクキャップ側と比べて熱膨張率が大きいシリンダブロック側が大きく膨張変形し、軸孔の合わせ面において、主軸受部の方が外側にずれることによってグイチが生じると考えられる。この場合であっても、軸孔においてクランクシャフトの両側に生じるグイチについて、クランクシャフトの回転方向に対する段差の向きが異なることとなるため、前記と同様の問題が生じる。
特開平５−１９５８７０号公報

本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、クランクキャップがシリンダブロックに組み付けられることで、クランクシャフトが支持される軸孔が形成される構成において、エンジン実働時にシリンダブロックとクランクキャップとの熱膨張差によって軸孔の合わせ面に生じる両側のグイチの発生方向（段差の向き）を、クランクシャフトの回転方向に対してくさび膜効果が得られる方向に限定することができ、軸孔にグイチが発生することによっても、クランクシャフトの回転に際して、油膜切れが生じることなく、焼付きやフリクション増加の発生を防止することができる内燃機関のクランクシャフト支持構造を提供することにある。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

すなわち、請求項１においては、シリンダブロックに形成される主軸受部と、前記シリンダブロックを構成する材料と異なる熱膨張率の材料により構成され前記主軸受部に対して組み付けられる軸受部材と、前記軸受部材を貫通するとともに前記主軸受部に螺挿され前記軸受部材を前記主軸受部に対して締付け固定するための締結部材とを備え、前記主軸受部および前記軸受部材に形成される軸受面により、クランクシャフトを支持する軸孔を形成する内燃機関のクランクシャフト支持構造であって、前記主軸受部と前記軸受部材との締結面を、前記シリンダブロックおよび前記軸受部材のうち熱膨張率の大きい方を上側とするクランクシャフトの軸方向視で、前記締結部材の締付け方向に対して、前記シリンダブロックの方が前記軸受部材よりも熱膨張率が大きい場合はクランクシャフトの回転方向側にかけて上る斜面、前記シリンダブロックの方が前記軸受部材よりも熱膨張率が小さい場合はクランクシャフトの回転方向側にかけて下る斜面とし、前記締結部材の締付けにともなう前記軸受部材の前記斜面に沿う移動を、該軸受部材における前記移動方向前側の面に接することにより規制する位置決め面を設けたものである。

請求項２においては、シリンダブロックに形成される主軸受部と、前記シリンダブロックを構成する材料と異なる熱膨張率の材料により構成され前記主軸受部に対して組み付けられる軸受部材と、前記軸受部材を貫通するとともに前記主軸受部に螺挿され前記軸受部材を前記主軸受部に対して締付け固定するための締結部材とを備え、前記主軸受部および前記軸受部材に形成される軸受面により、クランクシャフトを支持する軸孔を形成する内燃機関のクランクシャフト支持構造であって、前記主軸受部と前記軸受部材との締結面を、前記シリンダブロックおよび前記軸受部材のうち熱膨張率の大きい方を上側とするクランクシャフトの軸方向視で、前記締結部材の締付け方向に対して、前記シリンダブロックの方が前記軸受部材よりも熱膨張率が大きい場合はクランクシャフトの回転方向側にかけて上る斜面、前記シリンダブロックの方が前記軸受部材よりも熱膨張率が小さい場合はクランクシャフトの回転方向側にかけて下る斜面とし、前記軸方向視で、前記軸孔の両側に配される前記締結部材のうち、前記締結部材の締付けにともない前記軸受部材が前記斜面に沿って移動する側と反対側の締結部材の、前記主軸受部および前記軸受部材に対するクリアランスを、内燃機関の運転にともなう熱膨張によって無くならない程度に設定したものである。

請求項３においては、シリンダブロックに形成される主軸受部と、前記シリンダブロックを構成する材料と異なる熱膨張率の材料により構成され前記主軸受部に対して組み付けられる軸受部材と、前記軸受部材を貫通するとともに前記主軸受部に螺挿され前記軸受部材を前記主軸受部に対して締付け固定するための締結部材とを備え、前記主軸受部および前記軸受部材に形成される軸受面により、クランクシャフトを支持する軸孔を形成する内燃機関のクランクシャフト支持構造であって、前記シリンダブロックおよび前記軸受部材のうち熱膨張率の大きい方を上側とするクランクシャフトの軸方向視で、前記主軸受部と前記軸受部材との締結面における前記軸孔を挟む両側部分のうち、クランクシャフトの回転方向側の部分に、前記軸受部材の前記主軸受部に対する前記締結面に沿う移動を規制する位置決め手段を設けたものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
すなわち、本発明によれば、エンジン実働時にシリンダブロックとクランクキャップとの熱膨張差によって軸孔の合わせ面に生じるグイチの発生方向（段差の向き）を、クランクシャフトの回転方向に対してくさび膜効果が得られる方向に限定することができ、軸孔にグイチが発生することによっても、クランクシャフトの回転に際して、油膜切れが生じることなく、焼付きやフリクション増加の発生を防止することができる。

次に、発明の実施の形態を説明する。
本発明に係る内燃機関のクランクシャフト支持構造は、例えば、自動車用の多気筒内燃機関（多気筒エンジン）等のように、シリンダブロックの気筒間に設けられる複数の隔壁部分となる主軸受部（バルクヘッド）に対して組み付けられる軸受部材としてのクランクキャップが用いられてクランクシャフトが支持される構成のエンジンに用いられる。

本発明に係るクランクシャフト支持構造の第一実施形態について、図１および図２を用いて説明する。図１は本発明の第一実施形態に係るクランクシャフト支持構造を示す一部断面図、図２は同じくエンジン実働時の状態を示す図である。

図１および図２に示すように、本実施形態に係るクランクシャフト支持構造は、エンジンを構成するシリンダブロックに形成される主軸受部（バルクヘッド）１と、シリンダブロックを構成する材料と異なる熱膨張率（線膨張係数）の材料により構成され主軸受部１に対して組み付けられる軸受部材としてのクランクキャップ２と、クランクキャップ２を貫通するとともに主軸受部１に螺挿されクランクキャップ２を主軸受部１に対して締付け固定するための締結部材としての締結ボルト３とを備え、主軸受部１およびクランクキャップ２に形成される軸受面１１・１２により、クランクシャフト１０を支持する軸孔１５を形成する。
なお、以下の説明においては、図１における上下方向および左右方向を、本実施形態に係るクランクシャフト支持構造における上下方向および左右方向とする。

主軸受部１は、シリンダブロックにおいて一体的に形成される部分であり、シリンダブロックの気筒間に設けられる隔壁部分となる。本実施形態において、主軸受部１を形成するシリンダブロックは、アルミニウムを材料として構成される。
クランクキャップ２は、主軸受部１に対して組み付けられる略板状の部材であり、主軸受部１とともにクランクシャフト１０を支持することができる程度の大きさを有する。本実施形態において、クランクキャップ２は、鉄（鋳鉄）を材料として構成される。

主軸受部１とクランクキャップ２とは、互いに相手側に対する合わせ面（締結面）を有し、これらの合わせ面同士が接した状態でクランクキャップ２が主軸受部１に組み付けられる。つまり、主軸受部１の一端側（図１において下側）には、クランクキャップ２に対する合わせ面１３が形成され、クランクキャップ２の一側面（図１において上側面）には、主軸受部１に対する合わせ面１４が形成される。そして、主軸受部１の合わせ面１３、およびクランクキャップ２の合わせ面１４には、それぞれ半円状の軸受面１１・１２が形成され、これらの合わせ面１３・１４同士が合わさった状態で対向する軸受面１１・１２によって軸孔（軸受部）１５が形成される。この軸孔１５に、それぞれ半円状であって軸受面１１・１２に沿う形状を有するアッパベアリングおよびロアベアリング（図示略）を介する等して、クランクシャフト１０のクランクジャーナル（主軸部）１０ａが支承されることで、クランクシャフト１０が支持される。軸孔１５におけるクランクシャフト１０の周りにはオイル（潤滑油）が介在する。
以下の説明においては、主軸受部１とクランクキャップ２とが合わさる面、つまり両者の合わせ面１３・１４を含み、主軸受部１とクランクキャップ２との締結面５とする。

クランクキャップ２の主軸受部１に対する固定は、締結ボルト（スタッドボルト）３が用いられて行われる。すなわち、クランクキャップ２には、上下方向に貫通する貫通孔であるボルト孔１７が形成される一方、主軸受部１には、その合わせ面１３から上下方向に穿設される穴部であるボルト穴１６が設けられる。そして、クランクキャップ２のボルト孔１７を貫通するとともに主軸受部１のボルト穴１６に螺挿される締結ボルト３によって、クランクキャップ２が主軸受部１に対して締付け固定される。本実施形態において、締結ボルト３による締結部は、クランクシャフト１０をその径方向に挟む両側（軸孔１５の両側）の二箇所に設けられる。かかる構成においては、締結ボルト３は、その軸方向である上下方向が、クランクキャップ２の主軸受部１に対する締付け方向となる。

このような構成を備える本実施形態に係るクランクシャフト支持構造においては、主軸受部１とクランクキャップ２との締結面５が、締結ボルト３によるクランクキャップ２の締付け方向に対して、クランクシャフト１０の回転方向、およびシリンダブロックとクランクキャップ２との熱膨張率の大小から傾斜方向が定まる斜面とされている。これにより、締結ボルト３が締め付けられることで、クランクキャップ２が締結面５に沿って上る方向に移動する力が、クランクキャップ２に作用することとなる。かかる作用に対し、本実施形態に係るクランクシャフト支持構造においては、締結ボルト３の締付けにともなうクランクキャップ２の移動を規制するための位置決め面２０が設けられている。
これらの構成により、クランクキャップ２は、締結ボルト３が締め付けられることによって、締結ボルト３の軸方向である締付け方向（上下方向）に対して垂直方向（左右方向）の片側（位置決め面２０側）に押し付けられることとなる。以下、これらの構成について具体的に説明する。

まず、前記のように斜面とされる、主軸受部１とクランクキャップ２との締結面５の傾斜方向について説明する。
締結面５は、主軸受部１を形成するシリンダブロックおよびクランクキャップ２のうち熱膨張率の大きい方を上側とするクランクシャフト１０の軸方向視で、締結ボルト３の締付け方向に対して、シリンダブロックの方がクランクキャップ２よりも熱膨張率が大きい場合はクランクシャフト１０の回転方向側にかけて上る斜面とされ、シリンダブロックの方がクランクキャップ２よりも熱膨張率が小さい場合はクランクシャフト１０の回転方向側にかけて下る斜面とされる。

本実施形態においては、前記のとおり主軸受部１を形成するシリンダブロックはアルミニウムを材料として構成され、クランクキャップ２は鉄を材料として構成されるため、熱膨張率はクランクキャップ２よりもシリンダブロックの方が大きくなる。
したがって、前記「シリンダブロックおよびクランクキャップ２のうち熱膨張率の大きい方を上側とするクランクシャフト１０の軸方向視」は、本実施形態では、図１および図２に示すように、シリンダブロック（主軸受部１）が上側となるクランクシャフト１０の軸方向視となる。以下では、図１等に示すような、主軸受部１が上側となるクランクシャフト１０の軸方向視を単に「クランク軸方向視」とする。

そして、締結面５は、クランク軸方向視で、左右方向を傾斜方向とする斜面に形成される。この締結面５の傾斜方向は、前記のとおりクランクシャフト１０の回転方向、およびシリンダブロックとクランクキャップ２との熱膨張率の大小から定まる。具体的には、シリンダブロックの方がクランクキャップ２よりも熱膨張率が大きい場合はクランクシャフト１０の回転方向側にかけて上る斜面とされ、シリンダブロックの方がクランクキャップ２よりも熱膨張率が小さい場合はクランクシャフト１０の回転方向側にかけて下る斜面とされる。
したがって、シリンダブロックの方がクランクキャップ２よりも熱膨張率が大きい本実施形態では、図１および図２に示すように、クランクシャフト１０の回転方向側にかけて上る斜面とされる。

ここで、前記「クランクシャフト１０の回転方向側」とは、クランクシャフト１０の軸方向視における左右両側のうちの、クランクシャフト１０の回転方向側を意味する。つまり、クランクシャフト１０の軸方向視で、右回転のクランクシャフト１０については、その回転方向側は右側となり、同じく左回転のクランクシャフト１０については左側となる。
したがって、本実施形態においては、図１および図２に示すように、クランク軸方向視で左回転（反時計回転）となるクランクシャフト１０（矢印Ｒ参照）について、その回転方向側は左側となる。すなわち、本実施形態では、締結面５は、クランク軸方向視で、左側にかけて上る斜面となるように形成される。

次に、位置決め面２０について説明する。
位置決め面２０は、締結ボルト３の締付けにともなうクランクキャップ２の前記斜面（締結面５）に沿う移動を、クランクキャップ２における前記移動方向前側の面である接触側面２ａに接することにより規制する。
すなわち、クランクキャップ２に対しては、締結ボルト３の締付けにともない、斜面である締結面５に沿って移動する方向の力が作用する。本実施形態では、締結面５は、クランク軸方向視で左側にかけて上る斜面であるため、締結ボルト３の締付けにともない、クランクキャップ２が左上側に移動する方向の力が作用する。そこで、この締結ボルト３の締付けにともなうクランクキャップ２の移動を規制するように、位置決め面２０が設けられる。
したがって、本実施形態では、位置決め面２０は、クランク軸方向視で軸孔１５の左側に設けられる。また、本実施形態では、位置決め面２０およびこれに接するクランクキャップ２の接触側面２ａは、締結ボルト３の締付け方向（上下方向）に対して略平行な面として形成される。

そして、本実施形態では、位置決め面２０は、シリンダブロックにおいて一体に形成される。すなわち、図１および図２に示すように、位置決め面２０は、主軸受部１においてクランク軸方向視で左側にかけて上る斜面として形成される合わせ面１３に対して、その左端から下方へ向けて延設される面部となる。つまり、クランクシャフト１０の軸方向視において、主軸受部１の合わせ面１３と位置決め面２０とが鋭角を形成する状態となる。
このように、位置決め面２０がシリンダブロックに一体に形成される本実施形態においては、例えば、シリンダブロックにおいて、主軸受部１を構成するための壁状の部分が、三角形状に削り落とされることにより、主軸受部１の合わせ面１３と位置決め面２０とが形成される。

前記のように形成される主軸受部１の合わせ面１３と位置決め面２０に対して、クランクキャップ２は、主軸受部１の合わせ面１３に対応する合わせ面１４、および位置決め面２０に対応する接触側面２ａを有する形状に形成される。つまり、クランクキャップ２においては、主軸受部１に対する合わせ面１４が、ボルト孔１７を介する締結ボルト３の挿通方向に対して斜面となるように形成され、位置決め面２０に対する接触側面２ａが、合わせ面１４の上端（図１において左端）から下方へ向けて締結ボルト３の挿通方向に対して略平行となるように形成される。
これにより、主軸受部１に組み付けられるクランクキャップ２は、その合わせ面１４と接触側面２ａとで形成される鋭角形状の部分が、シリンダブロック（主軸受部１）側の合わせ面１３と位置決め面２０とにより形成される鋭角形状の部分に嵌まることとなる。
本実施形態では、図１および図２に示すように、クランクキャップ２は、クランクシャフト１０の軸方向視において、接触側面２ａとその反対側の面とが略平行な一組の対辺を形成する略台形形状となっている。

なお、位置決め面２０は、シリンダブロックとは別部材により構成してもよい。この場合、主軸受部１における合わせ面１３の左側に延長部分となる面部を設け、この面部に対して、位置決め面２０に対応する面部を有する板状部材等の部材を、ボルト締結や溶接等によって締結ボルト３の締付けにともなうクランクキャップ２の移動を規制することができる程度の強度で固着することにより、位置決め面２０を構成することができる。

以上のような構成を備える本実施形態のクランクシャフト支持構造においては、主軸受部１に対してクランクキャップ２を固定する締結ボルト３が締め付けられることにより、クランクキャップ２は位置決め面２０に押し付けられることとなる。
すなわち、主軸受部１とクランクキャップ２との締結面５が斜面とされることにより、締結ボルト３の締付けによって、クランクキャップ２が斜面に沿って移動する方向（クランク軸方向視で左上方向）の力がクランクキャップ２に作用する。これに対し、位置決め面２０によってクランクキャップ２の左方向の移動が規制されるため、締結ボルト３の締付けにともない、クランクキャップ２の移動する方向（左方向）の力が位置決め面２０に作用することとなる。このことは、クランクキャップ２が位置決め面２０に押し付けられることとなる。

そして、クランクシャフト１０の支持に際しては、クランクキャップ２が主軸受部１に組み付けられた状態での軸孔１５に対して共加工が行われる。すなわち、まず、クランクキャップ２が、クランクシャフト１０の組込みをともなわずに主軸受部１に対して締結ボルト３により固定されて組み付けられる。このクランクキャップ２が組み付けられた状態で、主軸受部１の軸受面１１とクランクキャップ２の軸受面１２とにより形成される軸孔１５に対し、ホーニング等の加工が施されることで共加工が行われ、軸孔１５について所定の真円度が得られる。そして、共加工後に、クランクキャップ２が、主軸受部１から一旦取り外され、クランクシャフト１０の組付けをともない該クランクシャフト１０を支持する状態で主軸受部１に対して再度組み付けられる。

本実施形態のクランクシャフト支持構造においては、エンジンの常温時、つまり前記のとおりクランクキャップ２の再組付けが行われることでクランクシャフト１０が支持された状態での組付け初期では、共加工で得られた軸孔１５の真円度は保たれる（図１参照）。
一方で、エンジンの加熱時、つまりエンジンが運転状態にあるエンジン実働時では、シリンダブロックとクランクキャップ２との熱膨張差により、軸孔１５において主軸受部１とクランクキャップ２との締結面５にグイチ５０ａ・５０ｂが発生する（図２参照）。
以下では、図２に示すクランク軸方向視で、左側にかけて上る斜面である締結面５において上側（左側）のグイチ５０ａを「第一のグイチ５０ａ」とも言い、同じく下側（右側）のグイチ５０ｂを「第二のグイチ５０ｂ」とも言う。

前記のように、エンジン実働時では軸孔１５にグイチ５０ａ・５０ｂが発生するところ、本実施形態のクランクシャフト支持構造においては、エンジン実働時にシリンダブロックとクランクキャップ２との熱膨張差によって軸孔１５の合わせ面（締結面）に生じる両側のグイチ５０ａ・５０ｂの発生方向（段差の向き）を、クランクシャフト１０の回転方向に対してくさび膜効果が得られる方向に限定することができ、軸孔１５にグイチ５０ａ・５０ｂが発生することによっても、クランクシャフト１０の回転に際して、油膜切れが生じることなく、焼付きやフリクション増加の発生を防止することができる。

すなわち、クランクキャップ２が締結ボルト３によって主軸受部１に組み付けられた状態では、クランクキャップ２は、その接触側面２ａが位置決め面２０に接した状態で位置決め面２０に押し付けられた状態となる。このため、クランクキャップ２の熱膨張による変形の基準位置が、位置決め面２０となる。
したがって、エンジン実働時における各部の熱膨張については、シリンダブロック側となる主軸受部１は、螺挿された締結ボルト３とともに自由に（方向性は特に限定されずに）膨張変形し、クランクキャップ２は、位置決め面２０を基準として膨張変形する。ここで、本実施形態では、前記のとおりシリンダブロックの方がクランクキャップ２よりも熱膨張率が大きい。このため、エンジン常温時の状態（図１参照）からの、エンジン実働時の状態（図２参照）における熱膨張に際して、締結ボルト３を含めた主軸受部１の部分の変形量に対し、クランクキャップ２の変形量は小さいものとなる。そこで、全体的に膨張変形する主軸受部１の部分に対し、クランクキャップ２は、位置決め面２０を基準として比較的小さく膨張変形し、グイチ５０ａ・５０ｂが生じる部分である軸孔１５における締結面５の部分に着目すると、第一のグイチ５０ａおよび第二のグイチ５０ｂのいずれにおいても、位置決め面２０を基準とする締結面５に沿う（斜面を下る方向の）変形量が小さいクランクキャップ２の方が、主軸受部１に対して相対的に位置決め面２０側に位置することとなる。結果として、図２に示すように、グイチにおける段差の方向としては、第一のグイチ５０ａでは主軸受部１側が出っ張った格好となり、第二のグイチ５０ｂではクランクキャップ２側が出っ張った格好となる。

なお、このようなエンジン実働時における各部の熱膨張に際し、締結ボルト３を含む主軸受部１の膨張変形と、クランクキャップ２の位置決め面２０を基準とする膨張変形とが互いに干渉することのないように、クランクキャップ２に形成されるボルト孔１７の径が設定される。つまり、ボルト孔１７における締結ボルト３に対するクリアランスについては、締結ボルト３を含む主軸受部１およびクランクキャップ２それぞれの独立した膨張変形を許容するに十分な大きさが確保される。
また、図２におけるグイチ５０ａ・５０ｂは、実際には軸孔１５の大きさとの対比において極めて小さいものであるが、説明の便宜のため誇張して示してある。

このようにして発生したグイチ５０ａ・５０ｂは、クランクシャフト１０の回転方向に対する段差の向きが同一方向となる。すなわち、図２に示すクランク軸方向視において、クランクシャフト１０が矢印Ｒで示すように反時計方向に回転する場合において、各グイチ５０ａ・５０ｂでは、クランクシャフト１０の回転方向手前側が出っ張った部分となる。
したがって、第一のグイチ５０ａおよび第二のグイチ５０ｂのいずれにおいても、その段差の向きが、クランクシャフト１０の回転によりくさび膜効果が得られる方向となる。すなわち、第一のグイチ５０ａにおいては、クランクシャフト１０の回転方向手前側となる主軸受部１側が軸孔１５に対して出っ張った部分であり、クランクシャフト１０の外周面１０ｂと軸孔１５を形成する軸受面１１との間の隙間が、クランクシャフト１０の回転方向に狭まることとなり、くさび膜効果が得られる。一方、第二のグイチ５０ｂにおいては、クランクシャフト１０の回転方向手前側となるクランクキャップ２側が軸孔１５に対して出っ張った部分であり、クランクシャフト１０の外周面１０ｂと軸孔１５を形成する軸受面１２との間の隙間が、クランクシャフト１０の回転方向に狭まることとなり、第一のグイチ５０ａと同様にくさび膜効果が得られる。

このように、クランクシャフト１０を支持する軸孔１５の片側に設けられる位置決め面２０が、クランクキャップ２の熱膨張による変形の基準位置となることで、エンジン実働時にシリンダブロックとクランクキャップ２との熱膨張差によって軸孔１５の合わせ面に生じる両側のグイチ５０ａ・５０ｂの段差の向きを、クランクシャフト１０の回転方向に対してくさび膜効果が得られる方向に限定することができる。これにより、軸孔１５にグイチ５０ａ・５０ｂが発生することによっても、クランクシャフト１０の回転に際し、グイチ部分において、油圧大となり、油膜切れが生じることなく、焼付きや摩耗・摩擦増加等を防止することができる。

なお、本実施形態に係るクランクシャフト支持構造において、主軸受部１とクランクキャップ２との締結面５の傾斜角度は、締結面５となる主軸受部１およびクランクキャップ２の合わせ面１３・１４の形成に際しての良好な製作性や、前述したような効果が得られるに十分な締結ボルト３の締付けによるクランクキャップ２の位置決め面２０に対する押付け作用が得られるように設定される。

具体的には、図１に示すように、締結面５の傾斜角度を、クランク軸方向視における、締結面５の方向（直線Ａ１参照）と、締結ボルト３の締付け方向となる軸方向（直線Ａ２参照）との交差角度αとして表した場合、この交差角度αが、図７等に示す従来構成では９０°であるのに対し、４５〜８０°となる範囲で、締結面５の傾斜角度が設定される。
すなわち、前記交差角度αが４５°よりも小さく設定される場合は、前述したように主軸受部１の合わせ面１３と位置決め面２０とが形成されるに際し、シリンダブロックにおいて主軸受部１を構成するための壁状の部分が削り取られる量が多くなり、加工コストの増大等を招くと考えられる。また、前記交差角度αが８０°よりも大きく設定される場合は、締結ボルト３の締付けによるクランクキャップ２の位置決め面２０に対する十分な押付け作用が得られず、前述したようなグイチにおけるくさび膜効果が得られにくくなると考えられる。

また、前述したように、位置決め面２０が、シリンダブロックとは別部材により構成される場合は、位置決め面２０が、シリンダブロックを構成する材料よりも熱膨張率の小さい材料により構成される部材により形成されることが好ましい。
つまり、本実施形態においては、主軸受部１を構成するシリンダブロックがアルミニウムを材料として構成されるのに対し、位置決め面２０を形成するための部材は、例えば、クランクキャップ２と同様に、アルミニウムよりも熱膨張率の小さい鉄等を材料として構成されることが好ましい。

これにより、位置決め面２０を形成する部分自体の熱膨張をシリンダブロック（主軸受部１）よりも小さくすることができるので、エンジン実働時にシリンダブロックとクランクキャップ２との熱膨張差によって軸孔１５の合わせ面に生じる両側のグイチ５０ａ・５０ｂの段差の向きを、より確実に、クランクシャフト１０の回転方向に対してくさび膜効果が得られる方向に限定することができる。

なお、以上説明した本実施形態においては、シリンダブロックの方がクランクキャップ２に対して熱膨張率が大きい場合を例に説明しているが、クランクキャップ２の方がシリンダブロックよりも熱膨張率が大きい場合であっても本発明を適用することができる。
この場合、主軸受部１とクランクキャップ２との締結面５が、クランクキャップ２を上側とするクランクシャフト１０の軸方向視で、締結ボルト３の締付け方向に対して、クランクシャフト１０の回転方向側にかけて下る斜面とされる。つまり、図１に示すように、クランクシャフト１０の軸方向視において、クランクシャフト１０が左回転（反時計回転）である場合において、クランクキャップ２の方がシリンダブロックよりも熱膨張率が大きい場合、締結面５の傾斜方向は、図１に示す場合（左上がり方向）とは逆の方向（右上がり方向）となる。そして、この斜面となる締結面に対して、締結ボルトの締付けにともなうクランクキャップの移動を規制する位置決め面が設けられる。
また、シリンダブロックとクランクキャップ２との熱膨張率の大小にかかわらず、クランクシャフト１０の回転方向が逆の場合、締結面５の傾斜角度も逆となる。つまり、図１に示すクランク軸方向視において、仮にクランクシャフト１０の回転方向が右回転（時計回転）である場合は、締結面５の傾斜方向は右上がり方向となり、その斜面に沿うクランクキャップ２の締結ボルト３の締付けにともなう移動を規制するための位置決め面２０は、クランク軸方向視で軸孔１５の右側に設けられることとなる。

本発明に係るクランクシャフト支持構造の第二実施形態について、図３および図４を用いて説明する。図３は本発明の第二実施形態に係るクランクシャフト支持構造を示す一部断面図、図４は同じくエンジン実働時の状態を示す図である。なお、前述した第一実施形態と共通する部分については、同一の符号を用いる等して適宜その説明を省略する。

本実施形態に係るクランクシャフト支持構造においては、締結ボルト３の締付けにともなうクランクキャップ２の締結面５に沿う移動を規制するため、第一実施形態における位置決め面２０（図１等参照）の代わりに、クランクキャップ２が有するボルト孔１７（１７ａ）が用いられる。
すなわち、本実施形態では、図３に示すように、クランク軸方向視で、軸孔１５の左右両側に設けられる締結ボルト３による締結部について、締結ボルト３の締付けによってクランクキャップ２が締結面５に沿って移動する側となる左側のボルト孔を「第一のボルト孔１７ａ」とし、その反対側（右側）のボルト孔を「第二のボルト孔１７ｂ」とする。そして、締結ボルト３の締付けによるクランクキャップ２の移動にともない、第一のボルト孔１７ａに対する締結ボルト３の接触部分が、第一実施形態における位置決め面２０の代わりの部分となる。

そこで、本実施形態に係るクランクシャフト支持構造においては、クランク軸方向視で、軸孔１５の両側に配される締結ボルト３のうち、締結ボルト３の締付けにともないクランクキャップ２が斜面（締結面５）に沿って移動する側と反対側の締結ボルト３の、クランクキャップ２に対するクリアランスが、エンジンの運転にともなう熱膨張によって無くならない程度に設定される。

第二のボルト孔１７ｂは、締結ボルト３の締付けにともないクランクキャップ２が斜面に沿って移動する側と反対側の締結ボルト３が挿入されるボルト孔であり、その締結ボルト３のクランクキャップ２に対するクリアランス（第二のボルト孔１７ｂに対するクリアランス）が、第一のボルト孔１７ａにおける締結ボルト３のクランクキャップ２に対するクリアランスよりも大きくなるように孔径が設定される。以下では、軸孔１５の両側の各締結部における、締結ボルト３のボルト孔１７ａ・１７ｂに対するクリアランスを、「挿入クリアランス」とする。
そして、第二のボルト孔１７ｂにおいては、その挿入クリアランスが、前記のとおりエンジンの運転にともなう熱膨張によって無くならない程度に設定される。つまり、第二のボルト孔１７ｂにおける挿入クリアランスは、図３に示すエンジン常温時の状態から、図４に示すエンジン実働時の状態における各部の熱膨張による変形に対して無くならないように設定される。言い換えると、第二のボルト孔１７ｂにおける挿入クリアランスは、エンジンの冷間温度から動作温度範囲の全域に亘って無くなることがないように設定される。

このような構成を備える本実施形態のクランクシャフト支持構造においては、主軸受部１に対してクランクキャップ２を固定する締結ボルト３が締め付けられることにより、クランクキャップ２は、第一のボルト孔１７ａの部分が締結ボルト３に押し付けられることとなる。以下では、締結ボルト３の締付けによるクランクキャップ２の締結面５に沿う移動にともない、第一のボルト孔１７ａに対する締結ボルト３の接触部分（クランクキャップ２が押し付けられる部分）を、「位置決め部３０」とする。
すなわち、主軸受部１とクランクキャップ２との締結面５が斜面とされることにより、締結ボルト３の締付けによって、クランクキャップ２が斜面に沿って移動する方向（クランク軸方向視で左上方向）の力がクランクキャップ２に作用する。これに対し、位置決め部３０によってクランクキャップ２の左方向の移動が規制されるため、締結ボルト３の締付けにともない、クランクキャップ２の移動する方向（左方向）の力が位置決め部３０に作用することとなる。このことは、クランクキャップ２が位置決め部３０に押し付けられることとなる。

このような構成を備える本実施形態に係るクランクシャフト支持構造においては、第一実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。
すなわち、クランクキャップ２が締結ボルト３によって主軸受部１に組み付けられた状態では、クランクキャップ２は、その第一のボルト孔１７ａが位置決め部３０に接した状態で位置決め部３０に押し付けられた状態となる。このため、クランクキャップ２の熱膨張による変形の基準位置が、位置決め部３０となる。
したがって、第一実施形態と同様に、図４に示すように、エンジン実働時に生じるグイチにおける段差の方向としては、第一のグイチ５０ａでは主軸受部１側が出っ張った格好となり、第二のグイチ５０ｂではクランクキャップ２側が出っ張った格好となる。これらのグイチ５０ａ・５０ｂは、クランクシャフト１０の回転方向に対する段差の向きが同一方向となる。そして、第一のグイチ５０ａおよび第二のグイチ５０ｂのいずれにおいても、その段差の向きが、クランクシャフト１０の回転によりくさび膜効果が得られる方向となる。

つまり、本実施形態に係るクランクシャフト支持構造では、エンジン常温時状態（図３参照）においては、締結ボルト３の締付けにより、クランクキャップ２がその第一のボルト孔１７ａを介して位置決め部３０に押し付けられた状態となる。また、エンジン実働時状態（図４参照）においては、第一のボルト孔１７ａ側では、前記クランクキャップ２の位置決め部３０に対する押し付け状態が保たれつつ、第二のボルト孔１７ｂ側では、締結ボルト３を含む主軸受部１の膨張変形と、クランクキャップ２の位置決め部３０を基準とする膨張変形とが互いに干渉することのない状態（締結ボルト３を含む主軸受部１およびクランクキャップ２それぞれの独立した膨張変形が許容される状態）となる。これらの状態が実現されるように、第一のボルト孔１７ａおよび第二のボルト孔１７ｂそれぞれにおける挿入クリアランスが設定される。

具体的な数値としては、各部の熱膨張による変形によって軸孔１５に生じるグイチの大きさ等が考慮され、例えば、第二のボルト孔１７ｂにおける挿入クリアランスが、第一のボルト孔１７ａよりも０．２ｍｍ程度大きくなるように設定される。
なお、図３および図４における第二のボルト孔１７ｂは、実際には締結ボルト３の大きさとの対比において極めて小さいものであるが、説明の便宜のため誇張して示してある。

このように、クランクシャフト１０を支持する軸孔１５の両側に設けられる締結ボルト３による締結部のうち、締結ボルト３の締付けによりクランクキャップ２が移動する側の締結部における、クランクキャップ２が（第一のボルト孔１７ａを介して）押し付けられる部分である位置決め部３０が、クランクキャップ２の熱膨張による変形の基準位置となることで、第一実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。

本発明に係るクランクシャフト支持構造の第三実施形態について、図５および図６を用いて説明する。図５は本発明の第三実施形態に係るクランクシャフト支持構造を示す一部断面図、図６は同じくエンジン実働時の状態を示す図である。なお、前述した第一実施形態と共通する部分については、同一の符号を用いる等して適宜その説明を省略する。

本実施形態に係るクランクシャフト支持構造においては、主軸受部３１とクランクキャップ３２との締結面３５が、前述した各実施形態の場合のように傾斜しておらず、図７等に示す従来構成と同様に、締結ボルト３の締付け方向となる軸方向との交差角度が９０°（図１等に示す交差角度α＝９０°）となっている。
そして、締結面３５における、軸孔１５を挟む両側部分のうち所定の片側部分において、主軸受部３１およびクランクキャップ３２それぞれにおける軸孔１５を形成する部分についての熱膨張による変形の基準位置を構成するための位置決め手段が設けられる。

すなわち、本実施形態に係るクランクシャフト支持構造においては、シリンダブロックおよびクランクキャップ３２のうち熱膨張率の大きい方を上側とするクランクシャフト１０の軸方向視（クランク軸方向視）で、主軸受部３１とクランクキャップ３２との締結面３５における軸孔１５を挟む両側部分のうち、クランクシャフト１０の回転方向側の部分（前記所定の片側部分）に、クランクキャップ３２の主軸受部３１に対する締結面３５に沿う移動を規制する位置決め手段が設けられている。

本実施形態では、図５および図６に示すように、クランクキャップ３２よりも熱膨張率の大きい主軸受部３１が上側となるクランク軸方向視で、締結面３５における軸孔１５を挟む両側部分のうち、クランクシャフト１０の回転方向側の部分、つまり前述したように左回転となるクランクシャフト１０に対して左側の部分に、前記位置決め手段が設けられる。
そして、本実施形態では、前記位置決め手段として、位置決めピン４０が設けられている。

位置決めピン４０は、例えば図５および図６に示すように筒状に構成され、締結ボルト３を貫通させた状態で、合わせ面１３・１４を介して主軸受部３１およびクランクキャップ３２に嵌入された状態となる。すなわち、主軸受部３１においては、そのボルト穴１６の合わせ面１３側開口部に、位置決めピン４０が嵌入されるための拡径部１６ｓが形成される一方、クランクキャップ３２においては、そのボルト孔１７の合わせ面１４側開口部に、同じく位置決めピン４０が嵌入されるための拡径部１７ｓが形成される。そして、クランクキャップ３２の主軸受部３１に対する組付けに際して、位置決めピン４０が、両拡径部１６ｓ・１７ｓに嵌入した状態で、締結ボルト３による締結部において主軸受部３１とクランクキャップ３２との間に介装される。

このような構成を備える本実施形態に係るクランクシャフト支持構造においては、主軸受部３１およびクランクキャップ３２それぞれにおける軸孔１５を形成する部分についての熱膨張による変形の基準位置が、位置決めピン４０の位置となる。具体的には、前記基準位置は、位置決めピン４０において軸孔１５側となる、位置決めピン４０の右側半部の位置となる。
すなわち、前記のとおり主軸受部３１側およびクランクキャップ３２側それぞれに形成される拡径部１６ｓ・１７ｓに嵌入される位置決めピン４０は、その部分において主軸受部３１およびクランクキャップ３２が押し付けられた状態となる。このため、クランク軸方向視で、位置決めピン４０よりも右側部分についての熱膨張による変形の基準位置は、位置決めピン４０の右側半部の位置となる。

したがって、シリンダブロックの方がクランクキャップ２よりも熱膨張率が大きい本実施形態では、エンジンの実働時において熱膨張が生じると、図６に示すように、位置決めピン４０を基準とする締結面３５に沿う変形量について、主軸受部３１の方がクランクキャップ３２よりも多くなり、軸孔１５において主軸受部３１とクランクキャップ３２との締結面３５に第一のグイチ６０ａおよび第二のグイチ６０ｂが発生する。ここで、第一のグイチ６０ａは、図６に示すクランク軸方向視で、左側のグイチ６０ａを指し、第二のグイチ６０ｂは、同じく右側のグイチ６０ｂを指す。
すなわち、主軸受部３１の方が、熱膨張による変形量がクランクキャップ３２と比べて多いため、第一のグイチ６０ａおよび第二のグイチ６０ｂのいずれにおいても、主軸受部３１の方が、クランクキャップ３２よりも、位置決めピン４０を基準として締結面３５に沿って大きく変形することとなる。結果として、図６に示すように、軸孔１５において、第一のグイチ６０ａでは主軸受部３１側が出っ張った格好となり、第二のグイチ６０ｂではクランクキャップ３２側が出っ張った格好となる。これらのグイチ６０ａ・６０ｂは、クランクシャフト１０の回転方向に対する段差の向きが同一方向となる。そして、第一のグイチ６０ａおよび第二のグイチ６０ｂのいずれにおいても、その段差の向きが、クランクシャフト１０の回転によりくさび膜効果が得られる方向となる。

なお、このようなエンジン実働時における各部の熱膨張に際し、位置決めピン４０の位置を基準位置とする主軸受部３１およびクランクキャップ３２それぞれの膨張変形が互いに干渉することのないように、位置決めピン４０が設けられる側と反対側（クランク軸方向視で右側）のボルト孔１７の径が設定される。つまり、位置決めピン４０が設けられる側と反対側ボルト孔１７における締結ボルト３に対するクリアランスについては、締結ボルト３を含む主軸受部３１およびクランクキャップ３２それぞれの独立した膨張変形を許容するに十分な大きさが確保される。

このように、クランクシャフト１０を支持する軸孔１５の片側に設けられる位置決めピン４０が、主軸受部３１およびクランクキャップ３２の熱膨張による変形の基準位置となることで、エンジン実働時にシリンダブロックとクランクキャップ３２との熱膨張差によって軸孔１５の合わせ面に生じる両側のグイチ６０ａ・６０ｂの段差の向きを、クランクシャフト１０の回転方向に対してくさび膜効果が得られる方向に限定することができる。これにより、軸孔１５にグイチ６０ａ・６０ｂが発生することによっても、クランクシャフト１０の回転に際し、グイチ部分において、油圧大となり、油膜切れが生じることなく、焼付きや摩耗・摩擦増加等を防止することができる。

つまり、本実施形態に係るクランクシャフト支持構造は、図７等に示す従来構成において、クランクシャフトを支持する軸孔の真円度の悪化防止のため、軸孔の両側の締結部において用いられていた位置決めピンが、クランクシャフト１０の回転方向、およびシリンダブロック（主軸受部３１）とクランクキャップ３２との熱膨張率の大小から定まる所定の片側のみに用いられる構成を、前記位置決め手段として備える。
これにより、クランクキャップ３２の主軸受部３１に対する移動が規制され、クランクキャップ３２が再組付けされることによっても、軸孔１５の共加工により得られた所定の真円度が変化（悪化）することが防止できるとともに、前述したようにエンジン実働時に軸孔１５に生じるグイチ部分における焼付き等を防止することができる。

なお、前述した位置決め手段としては、本実施形態のような位置決めピン４０に限られず、例えばエンボス加工等の凹凸形状部を用いることができる。つまり、例えば、位置決め手段としてエンボス加工を用いる場合、主軸受部３１とクランクキャップ３２との締結面３５における軸孔１５を挟む両側部分のうち、位置決め手段を設ける側（図５および図６に示す場合では左側）において、クランクキャップ３２の合わせ面１４側に、エンボス加工によって凹凸部を形成する。そして、締結ボルト３による締付けにともない、軸孔１５を挟む両側部分のうちエンボス加工を施した側において、主軸受部３１とクランクキャップ３２とを合わせ面１３・１４を介して一体的に結合させる。
このような構成により、締結面３５におけるエンボス加工によって一体的に結合した部分が、主軸受部３１およびクランクキャップ３２それぞれにおける軸孔１５を形成する部分についての熱膨張による変形の基準位置となり、前述した位置決め手段として機能する。

本発明の第一実施形態に係るクランクシャフト支持構造を示す一部断面図。 同じくエンジン実働時の状態を示す図。 本発明の第二実施形態に係るクランクシャフト支持構造を示す一部断面図。 同じくエンジン実働時の状態を示す図。 本発明の第三実施形態に係るクランクシャフト支持構造を示す一部断面図。 同じくエンジン実働時の状態を示す図。 従来のクランクシャフト支持構造の一例を示す一部断面図。 同じくエンジン実働時の状態を示す図。 図８におけるグイチ部分の部分拡大図。（ａ）は図８における左側のグイチ部分を示す図。（ｂ）は同じく右側のグイチ部分を示す図。

符号の説明

１ 主軸受部
２ クランクキャップ（軸受部材）
２ａ 接触側面
３ 締結ボルト（締結部材）
５ 締結面
１０ クランクシャフト
１１ 軸受面
１２ 軸受面
１３ 合わせ面
１４ 合わせ面
１５ 軸孔
１７ａ 第一のボルト孔
２０ 位置決め面
３０ 位置決め部
３１ 主軸受部
３２ クランクキャップ（軸受部材）
４０ 位置決めピン

Claims (3)

1. シリンダブロックに形成される主軸受部と、前記シリンダブロックを構成する材料と異なる熱膨張率の材料により構成され前記主軸受部に対して組み付けられる軸受部材と、前記軸受部材を貫通するとともに前記主軸受部に螺挿され前記軸受部材を前記主軸受部に対して締付け固定するための締結部材とを備え、前記主軸受部および前記軸受部材に形成される軸受面により、クランクシャフトを支持する軸孔を形成する内燃機関のクランクシャフト支持構造であって、
   前記主軸受部と前記軸受部材との締結面を、前記シリンダブロックおよび前記軸受部材のうち熱膨張率の大きい方を上側とするクランクシャフトの軸方向視で、前記締結部材の締付け方向に対して、前記シリンダブロックの方が前記軸受部材よりも熱膨張率が大きい場合はクランクシャフトの回転方向側にかけて上る斜面、前記シリンダブロックの方が前記軸受部材よりも熱膨張率が小さい場合はクランクシャフトの回転方向側にかけて下る斜面とし、
   前記締結部材の締付けにともなう前記軸受部材の前記斜面に沿う移動を、該軸受部材における前記移動方向前側の面に接することにより規制する位置決め面を設けたことを特徴とする内燃機関のクランクシャフト支持構造。
2. シリンダブロックに形成される主軸受部と、前記シリンダブロックを構成する材料と異なる熱膨張率の材料により構成され前記主軸受部に対して組み付けられる軸受部材と、前記軸受部材を貫通するとともに前記主軸受部に螺挿され前記軸受部材を前記主軸受部に対して締付け固定するための締結部材とを備え、前記主軸受部および前記軸受部材に形成される軸受面により、クランクシャフトを支持する軸孔を形成する内燃機関のクランクシャフト支持構造であって、
   前記主軸受部と前記軸受部材との締結面を、前記シリンダブロックおよび前記軸受部材のうち熱膨張率の大きい方を上側とするクランクシャフトの軸方向視で、前記締結部材の締付け方向に対して、前記シリンダブロックの方が前記軸受部材よりも熱膨張率が大きい場合はクランクシャフトの回転方向側にかけて上る斜面、前記シリンダブロックの方が前記軸受部材よりも熱膨張率が小さい場合はクランクシャフトの回転方向側にかけて下る斜面とし、
   前記軸方向視で、前記軸孔の両側に配される前記締結部材のうち、前記締結部材の締付けにともない前記軸受部材が前記斜面に沿って移動する側と反対側の締結部材の、前記主軸受部および前記軸受部材に対するクリアランスを、内燃機関の運転にともなう熱膨張によって無くならない程度に設定したことを特徴とする内燃機関のクランクシャフト支持構造。
3. シリンダブロックに形成される主軸受部と、前記シリンダブロックを構成する材料と異なる熱膨張率の材料により構成され前記主軸受部に対して組み付けられる軸受部材と、前記軸受部材を貫通するとともに前記主軸受部に螺挿され前記軸受部材を前記主軸受部に対して締付け固定するための締結部材とを備え、前記主軸受部および前記軸受部材に形成される軸受面により、クランクシャフトを支持する軸孔を形成する内燃機関のクランクシャフト支持構造であって、
   前記シリンダブロックおよび前記軸受部材のうち熱膨張率の大きい方を上側とするクランクシャフトの軸方向視で、前記主軸受部と前記軸受部材との締結面における前記軸孔を挟む両側部分のうち、クランクシャフトの回転方向側の部分に、前記軸受部材の前記主軸受部に対する前記締結面に沿う移動を規制する位置決め手段を設けたことを特徴とする内燃機関のクランクシャフト支持構造。

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