JP2021181777A - クランクシャフト軸受構造 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン構成部材の接合面に塗布された液状ガスケットがクランクシャフトを支持する軸受面の油溝内に侵入するのを防止する。【解決手段】クランクシャフト２の軸受部３を回転自在に挟持するシリンダブロック１の軸受部４の軸受面５の両側に設けられた接合面９に対し、ボルト部材１０の通過部分と軸受面５の油溝６の間にクランクシャフト軸線方向で且つ接合面９の全長に伸長する溝１４を形成する。これにより、２つのシリンダブロック１の接合面９で押圧されて、その接合面９からはみ出される液状ガスケットＧは、ボルト部材１０の通過部分と油溝６との間で溝１４内に流れ込む。また、溝１４は、ボルト部材通過部分で溝１４の深さを小さくし、ボルト部材通過部分から遠ざかるに従って深さを大きくする。【選択図】図１

Description

本発明は、クランクシャフト軸受構造、特に、２つのエンジン構成部材を互いの接合面で接合してそれらエンジン構成部材で挟まれたクランクシャフトの軸受部を回転自在に支持するクランクシャフト軸受構造に関する。

こうしたクランクシャフト軸受構造では、例えば下記特許文献１に記載されるように、少なくとも一方のエンジン構成部材の接合面が液状ガスケットを塗布された状態で他方のエンジン構成部材の接合面に接合される。更に何れかのエンジン構成部材に挿通され且つエンジン構成部材の接合面を通って他方のエンジン構成部材の接合面に形成されたねじ穴まで挿通されて螺合されるねじ部材によって締結される。なお、クランクシャフトの軸受部を支持するエンジン構成部材の軸受面には、一般的に、その軸受面に取付けられてクランクシャフトの軸受部と接触するメインメタル（クランクシャフトベアリング）に潤滑油を供給するための油溝が円周方向に伸長するように形成されている。

実開平５−５００５０号公報

ところで、上記特許文献１にも記載されるように、上記エンジン構成部材の接合面に塗布された液状ガスケットは、２つのエンジン構成部材の接合面で押圧されて接合面からはみ出す。このはみ出した液状ガスケットが上記エンジン構成部材の軸受面の油溝内に侵入すると、硬化した液状ガスケットによって油溝が閉塞されてしまうおそれがある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、エンジン構成部材の接合面に塗布された液状ガスケットがクランクシャフトを支持する軸受面の油溝内に侵入するのを防止することが可能なクランクシャフト軸受構造を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のクランクシャフト軸受構造は、
２つのエンジン構成部材を互いの接合面を液状ガスケットを介在させて接合して構成され、クランクシャフトの軸受部を回転自在に挟持するクランクシャフト軸受構造であって、軸受面には油溝が円周方向に形成され、双方の接合面を通過するねじ部材によって締結されて構成されるクランクシャフト軸受構造において、
少なくとも一方の前記エンジン構成部材の前記接合面の、前記ねじ部材が通過する部分と前記油溝との間の部分に前記クランクシャフトの軸線方向で且つ前記接合面の全長に伸長する溝が形成されたことを特徴とする。

この構成によれば、２つのエンジン構成部材の接合面で押圧されて、その接合面からはみ出される液状ガスケットは、上記ねじ部材の通過部分と油溝との間で上記接合面に形成された溝内に流れ込むので、接合面からはみ出される液状ガスケットが軸受面の油溝内に侵入するのを防止することができる。

また、本発明の他の構成は、前記溝は、前記ねじ部材が通過する部分から遠ざかるにつれて深くなるように形成されたことを特徴とする。

この構成によれば、上記ねじ部材の締付けによって大きな応力が生じるねじ部材通過部分で溝の深さ、すなわち、底部と接合面との距離を小さくすることにより、接合面の変形、特に溝とねじ部材通過部分の間における接合面の変形を抑制し、一方、ねじ部材の締付けによる応力が小さくなるねじ部材通過部分から遠い部分では溝の深さを大きくすることにより、接合面からはみ出される液状ガスケットを十分に収容することができ、或いは、更に液状ガスケットが溝からあふれ出やすくすることができ、これにより軸受面の油溝内への液状ガスケットの侵入を確実に防止することができる。

以上説明したように、本発明によれば、接合面からはみ出される液状ガスケットがエンジン構成部材のクランクシャフト軸受面の油溝内に侵入するのを防止することができ、もって油溝が閉塞されるのを回避することができる。

本発明のクランクシャフト軸受構造の一実施の形態を示す説明図である。 図１のクランクシャフト軸受構造が設けられたエンジン構成部材の組付状態の断面図である。

以下に、本発明のクランクシャフト軸受構造の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、この実施の形態のクランクシャフト軸受構造の説明図であり、図１（ａ）はエンジン構成部材の斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。また、図２は、図１のエンジン構成部品の組付状態における断面図である。この実施の形態のエンジン構成部材は、例えば、水平対向エンジンのシリンダブロック１である。図１（ａ）は、クランクシャフト２の軸受部（ジャーナル）３（図２参照）を受けるシリンダブロック１の軸受部４であり、図２に示すように、この軸受部４と対称なもう一つのシリンダブロック１の軸受部４でクランクシャフト２の軸受部３が回転自在に挟持される。クランクシャフト２の軸受部３は、図１（ａ）に示すシリンダブロック１の軸受部４の半円弧断面の軸受面５に搭載される（実際に当接するのはメインメタル７）ようにして２つの軸受面５で挟持されるので、クランクシャフト２の軸線は、この軸受面５の軸線方向に設定される。

上記軸受面５のクランクシャフト軸線方向中央部には、上記半円弧断面の円周方向に油溝６が連続形成されている。この油溝６は、図２に示すメインメタル（クランクシャフトベアリング）７を介してクランクシャフト２の軸受部３に潤滑油を供給するためのものであり、図２に示す油路８から油溝６内に供給された潤滑油はメインメタル７に形成された図示しない油穴を通ってクランクシャフト２の軸受部３の外周面に到達する。油溝６は、２つのシリンダブロック１の軸受面５の全周に亘って形成されており、１カ所の油路８から供給された潤滑油が軸受面５全周の油溝６内を流れる。

２つのシリンダブロック１の軸受部４は、上記軸受面５の径方向両側に形成された接合面９で接合される。２つのシリンダブロック１の接合面９のうち、図２の左方のシリンダブロック１の接合面９には、ボルト部材（ねじ部材）１０を挿通するための挿通穴１１が貫通形成され、右方のシリンダブロック１の接合面９には、そのボルト部材１０のねじ部１０ｂを螺合して締付けるためのねじ穴１２が形成されている。図１（ａ）には、接合面９にボルト部材１０用の挿通穴１１が形成されている側のシリンダブロック１の軸受部４が示されており、図示されない反対側の接合面９には、例えばボルト部材１０のねじ部１０ｂが螺合されるねじ穴１２が形成されている。この実施の形態では、例えば、図１（ａ）の接合面９の挿通穴１１の周囲に液状ガスケットＧを塗布し、その状態で２つのシリンダブロック１の軸受部４の接合面９を接合し、図２の左方のシリンダブロック１の左方から挿通穴１１内にボルト部材１０のねじ部１０ｂを挿通し、そのシリンダブロック１の接合面９を通過したボルト部材１０のねじ部１０ｂを図２の右方のシリンダブロック１の接合面９のねじ穴１２に螺合して２つのシリンダブロック１を締結する。なお、ボルト部材１０の通過部位、すなわち挿通穴１１やねじ穴１２の形成位置は、後述する溝１４より軸受部径方向外側部分の接合面９の中央部に設定されている。また、ボルト部材１０の頭部１０ａの座面と図２の左方のシリンダブロック１の間にはワッシャ１３が介装されている。また、液状ガスケットＧは、ＦＩＰＧ（Formed in Place Gasket）ともいう。

この実施の形態では、上記ボルト部材１０の頭部１０ａはウォータジャケット内に配置されているため、完成エンジンの運転状態では、ボルト部材１０の頭部１０ａは冷却液に浸かっている。前述のように、ボルト部材１０の頭部１０ａの座面とシリンダブロック１の間にはワッシャ１３が介装されているものの、図示左方のシリンダブロック１に形成された挿通穴１１とボルト部材１０の軸部の間には隙間があり、この隙間を通って冷却液が接合面９側に流れる場合がある。一方、シリンダブロック１の軸受部４の軸受面５には潤滑油が供給されているので、冷却液と潤滑油が混合しないように、接合面９側に流れた冷却液が軸受面５に流れ出るのを防止する必要がある。そこで、この実施の形態では、例えば、図１（ａ）に二点鎖線で示すように、ボルト部材１０が挿通される挿通穴１１の周囲の接合面９に液状ガスケットＧを塗布してから２つのシリンダブロック１の軸受部４の接合面９を接合する。

しかしながら、２つのシリンダブロック１の軸受部４の接合面９は、ボルト部材１０によって押圧されるので、接合面９に塗布された液状ガスケットＧの大部分は接合面９からはみ出す。このはみ出した液状ガスケットＧが軸受面５の油溝６内に侵入して固化すると、油溝６が閉塞されて潤滑油が油溝６内を流れなくなるおそれがある。そこで、この実施の形態では、例えば、図１のボルト部材１０の挿通穴１１と軸受面５の油溝６の間の部分で接合面９に溝１４を形成する。この溝１４は、クランクシャフト２の軸線方向で且つ接合面９の全長に伸長しており、上記のようにして接合面９から油溝６側にはみ出される液状ガスケットＧが溝１４内に流れ込む。この実施の形態の溝１４は、断面形状が方形である。図２では、図の右側のシリンダブロック１の軸受部４の接合面９でも、ねじ穴１２と軸受面５の油溝６の間の部分に溝１４が形成されており、結果として、２つのシリンダブロック１の軸受部４の接合面９の双方に溝１４が形成されているが、この溝１４は、何れかのシリンダブロック１の軸受部４の接合面９に形成されているだけでもよい。

更に、この実施の形態では、図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図に示すように、溝１４は、クランクシャフト軸線方向中央部の深さが小さく、両端部の深さが大きい。接合面９からの距離で表すと、溝１４の底部１４ａは、ボルト部材１０が挿通される挿通穴１１（又はねじ穴１２）の部分で接合面９からの距離が小さく、挿通穴１１（又はねじ穴１２）から遠ざかるに従って接合面９からの距離が大きく設定されている。接合面９からはみ出される液状ガスケットＧを確実に収容するためには、溝１４は深いほどよい。一方、接合面９にはボルト部材１０の締付けによる圧縮応力が作用しており、その応力は、ボルト部材１０が通過されている部分に近いほど、すなわち挿通穴１１又はねじ穴１２に近いほど大きい。

この実施の形態のように、接合面９に溝１４を形成すると、この溝１４よりボルト部材通過部分に近い部分では、溝１４内に接合面９が倒れ込むような変形が生じる。接合面９が変形してしまうと、接合面９に生じている応力に偏りが生じ、この応力の偏りが、例えば接合状態における軸受面５の真円度に影響を及ぼすおそれがある。この変形を回避し且つ溝１４内に確実に液状ガスケットＧを収容するために、この実施の形態では、溝１４の底部１４ａは、ボルト部材通過部分で深さが小さく、ボルト部材通過部分から遠ざかるに従って深さを大きくしている。また、このような溝１４の底部形状とすることにより、溝１４内に流れ込んだ液状ガスケットＧが溝１４からクランクシャフト軸線方向にあふれ出やすくなり、これによっても液状ガスケットＧの油溝６側へのはみ出しを抑制・防止することができる。なお、この実施の形態では、溝１４の底部１４ａの断面形状が三角形の屋根状になるようにしているが、この底部１４ａの断面形状はこれに限定されるものではなく、例えば円弧断面のような曲面構成としてもよい。また、溝１４の断面形状も方形に限らず、例えば円弧やＵ字状のような断面形状であってもよい。

このように、上記実施の形態のクランクシャフト軸受構造では、２つのシリンダブロック（エンジン構成部材）１の接合面９で押圧されて、その接合面９からはみ出される液状ガスケットＧは、上記ボルト部材１０の通過部分と油溝６との間で上記接合面９に形成された溝１４内に流れ込むので、接合面９からはみ出される液状ガスケットＧが軸受面５の油溝６内に侵入するのを防止することができる。

また、上記ボルト部材１０の締付けによって大きな応力が生じるボルト部材通過部分で溝１４の深さを小さくすることにより、接合面９の変形、特に溝１４とボルト部材通過部分の間における接合面９の変形を抑制し、一方、ボルト部材１０の締付けによる応力が小さくなるボルト部材通過部分から遠い部分では溝１４の深さを大きくすることにより、接合面９からはみ出される液状ガスケットＧを十分に収容することができ、或いは、更に液状ガスケットＧが溝１４からあふれ出やすくすることができ、これにより軸受面５の油溝６内への液状ガスケットＧの侵入を確実に防止することができる。

以上、実施の形態に係るクランクシャフト軸受構造について説明したが、本件発明は、上記実施の形態で述べた構成に限定されるものではなく、本件発明の要旨の範囲内で種々変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、クランクシャフト２の軸受部３を挟む２つのエンジン構成部材が共にシリンダブロック１である場合について説明したが、例えば、上記特許文献１に記載されるように、シリンダブロックとラダーフレームでクランクシャフト２の軸受部３を挟んで回転自在に支持するような場合にも、本件発明は、それらの接合面９に同様に適用可能である。

また、前述したように、本発明の溝１４は、接合される２つのエンジン構成部材の接合面９の双方に設けても、何れか一方にのみ設けてもよい。

１ シリンダブロック（エンジン構成部材）
２ クランクシャフト
３ 軸受部（クランクシャフト）
４ 軸受部（シリンダブロック）
５ 軸受面
６ 油溝
９ 接合面
１０ ボルト部材（ねじ部材）
１２ ねじ穴
１４ 溝
Ｇ 液状ガスケット

Claims (2)

1. ２つのエンジン構成部材を互いの接合面を液状ガスケットを介在させて接合して構成され、クランクシャフトの軸受部を回転自在に挟持するクランクシャフト軸受構造であって、軸受面には油溝が円周方向に形成され、双方の接合面を通過するねじ部材によって締結されて構成されるクランクシャフト軸受構造において、
   少なくとも一方の前記エンジン構成部材の前記接合面の、前記ねじ部材が通過する部分と前記油溝との間の部分に前記クランクシャフトの軸線方向で且つ前記接合面の全長に伸長する溝が形成されたことを特徴とするクランクシャフト軸受構造。
2. 前記溝は、前記ねじ部材が通過する部分から遠ざかるにつれて深くなるように形成されたことを特徴とする請求項１に記載のクランクシャフト軸受構造。

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