JP2022136652A - Crankshaft bearing structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンのクランクシャフト軸受構造に関し、特にクランクシャフトにおけるクランクジャーナルの構造に関する。 The present invention relates to an engine crankshaft bearing structure, and more particularly to a crank journal structure in a crankshaft.
車両のエンジンは、回転駆動力を出力するためのクランクシャフトと、クランクシャフトを軸支する軸受部を有するシリンダブロックと、シリンダブロックの上部に取り付けられるシリンダヘッドとを有する。シリンダブロックの軸受部とクランクシャフトのクランクジャーナルとの間には、ジャーナルベアリングが介挿される。ジャーナルベアリングは、クランクシャフトの軸方向からの正面視で、それぞれが半円環形状を有する上ジャーナルベアリングと下ジャーナルベアリングとの組み合わせにより構成される。上ジャーナルベアリングは、クランクジャーナルの外周面の内の上半周を覆うように配され、下ジャーナルベアリングは、クランクジャーナルの外周面の内の下半周を覆うように配される。 A vehicle engine has a crankshaft for outputting rotational driving force, a cylinder block having a bearing portion that supports the crankshaft, and a cylinder head attached to the upper portion of the cylinder block. A journal bearing is interposed between the bearing portion of the cylinder block and the crank journal of the crankshaft. The journal bearing is configured by a combination of an upper journal bearing and a lower journal bearing each having a semi-annular shape when viewed from the front in the axial direction of the crankshaft. The upper journal bearing is arranged to cover the upper half of the outer peripheral surface of the crank journal, and the lower journal bearing is arranged to cover the lower half of the outer peripheral surface of the crank journal.
上ジャーナルベアリングには、油孔が開けられている。上ジャーナルベアリングの油孔には、オイルギャラリが接続されている。オイルは、油孔を通り、上ジャーナルベアリングおよび下ジャーナルベアリングの各内周面とクランクジャーナルの外周面との間に供給される。このように供給されたオイルは、上ジャーナルベアリングおよび下ジャーナルベアリングの各内周面とクランクジャーナルの外周面との間の潤滑を行う。 An oil hole is opened in the upper journal bearing. An oil gallery is connected to the oil hole of the upper journal bearing. Oil passes through the oil holes and is supplied between the inner peripheral surfaces of the upper and lower journal bearings and the outer peripheral surface of the crank journal. The oil supplied in this manner lubricates the inner peripheral surfaces of the upper and lower journal bearings and the outer peripheral surface of the crank journal.
従来のクランクシャフト軸受構造では、上ジャーナルベアリングの内周面に周方向に延びるように溝が形成されていた。この溝は、(i)オイルの一部を隣り合うクランクピンに供給するために設けられたシャフト内油路に導くための経路としての機能と、(ii)下ジャーナルベアリングとクランクジャーナルとの間にオイルを導くための経路としての機能と、その他に、(iii)オイルに混じってジャーナルベアリングとクランクジャーナルとの間に侵入する粒状異物(例えば、金属粉など)を、ジャーナルベアリングとクランクジャーナルとの間から外部へと排出する際の案内路としての機能を有する。 In the conventional crankshaft bearing structure, grooves are formed in the inner peripheral surface of the upper journal bearing so as to extend in the circumferential direction. This groove functions (i) as a path for guiding part of the oil to the in-shaft oil passage provided to supply the adjacent crank pin, and (ii) between the lower journal bearing and the crank journal. In addition, (iii) particulate foreign matter (for example, metal powder) mixed with oil and entering between the journal bearing and the crank journal is removed from the journal bearing and the crank journal. It has a function as a guideway when discharging to the outside from between.
ところで、近年においては、エンジンの燃費向上を目的として低粘度オイルを用いる場合がある。このようにエンジンに低粘度のオイルを用いた場合には、摺動抵抗を下げることはできるが、エンジンの駆動等によりオイルが高温になった場合に、油圧低下を招くことから適切な油圧を確保するためにはオイルポンプの負荷を大きくする必要がある。 By the way, in recent years, in some cases, low-viscosity oil is used for the purpose of improving the fuel efficiency of the engine. In this way, when low-viscosity oil is used in the engine, the sliding resistance can be reduced, but when the oil becomes hot due to the engine being driven, etc., the oil pressure will drop, so an appropriate oil pressure is required. To ensure this, it is necessary to increase the load on the oil pump.
このような低粘度オイルを用いることによる油圧低下に対しては、従来設けられていた上ジャーナルベアリングの溝を廃止し、流路抵抗(圧損)を増やし適切な潤滑回路内の油圧を確保する対応が考えられる。 In order to deal with the drop in hydraulic pressure caused by using such low-viscosity oil, the grooves in the upper journal bearing, which were conventionally installed, were eliminated, and the flow resistance (pressure loss) was increased to ensure an appropriate hydraulic pressure in the lubrication circuit. can be considered.
しかしながら、上ジャーナルベアリングの溝を廃止した場合には、オイルに混じってジャーナルベアリングとクランクジャーナルとの間に侵入する粒状異物を外部に排出することが難しくなってしまう。このような粒状異物の問題に対して、特許文献1に開示の構造を採用することも考えられる。 However, if the grooves of the upper journal bearing are eliminated, it becomes difficult to discharge to the outside particulate foreign matter mixed with oil and entering between the journal bearing and the crank journal. It is conceivable to employ the structure disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-200018 to address the problem of such particulate foreign matter.
特許文献1には、オイルをクランクジャーナルとジャーナルベアリングとの間に供給する前の箇所に粒状異物を捕集するためのフィルタが設けられた構造が開示されている。特許文献1に開示の構造では、オイル通路におけるフィルタが設けられた箇所から、シリンダブロックにおける上ジャーナルベアリングの外周面に沿ってオイルホールが設けられている。フィルタで粒状異物が捕集されたオイルは、オイルホールを通り上ジャーナルベアリングの油孔からジャーナルベアリングとクランクジャーナルとの間に供給される。
しかしながら、上記特許文献1に開示の技術では、シリンダブロックにおける上ジャーナルベアリングの外周面に沿った部分にオイルホールが設けられているので、オイルの漏れ量が増し適切な油圧を確保するためにはオイルポンプの吐出量を増やさなければならないことが懸念される。
However, in the technique disclosed in
本発明は、上記のような問題の解決を図ろうとなされたものであって、ジャーナルベアリングとクランクジャーナルとの間からの粒状異物の排出が可能であるとともに、低粘度オイルを用いた場合にも適切な油圧を確保することが可能であるクランクシャフト軸受構造を提供することを目的とする。 The present invention is intended to solve the above problems, and it is possible to discharge particulate foreign matter from between the journal bearing and the crank journal, and even when low-viscosity oil is used. An object of the present invention is to provide a crankshaft bearing structure capable of ensuring an appropriate hydraulic pressure.
本発明の一態様に係るクランクシャフト軸受構造は、クランクシャフトと、シリンダブロックと、ジャーナルベアリングとを備える。前記クランクシャフトは、所定方向に沿って延び、当該所定方向に互いに間隔をあけて配された複数のクランクジャーナルを有する。 A crankshaft bearing structure according to one aspect of the present invention includes a crankshaft, a cylinder block, and a journal bearing. The crankshaft extends along a predetermined direction and has a plurality of crank journals spaced apart from each other in the predetermined direction.
前記シリンダブロックは、前記複数のクランクジャーナルのそれぞれの径方向外側を囲むように配置され、前記クランクシャフトを回転可能に軸支する複数の軸受部を有する。前記ジャーナルベアリングは、前記複数のクランクジャーナルのそれぞれと前記複数の軸受部のそれぞれとの間において、前記クランクシャフトが回転可能な状態で前記複数のクランクジャーナルのそれぞれに対して環装される。 The cylinder block has a plurality of bearing portions that are arranged to surround radially outer sides of the plurality of crank journals and that rotatably support the crankshaft. The journal bearing is annularly mounted on each of the plurality of crank journals between each of the plurality of crank journals and each of the plurality of bearing portions in a state in which the crankshaft is rotatable.
本態様に係るクランクシャフト軸受構造において、前記シリンダブロックは、油路をさらに有する。本態様に係るクランクシャフト軸受構造において、前記複数のクランクジャーナルの内の少なくとも一部のクランクジャーナルは、当該クランクジャーナルにおける周方向の一部において、前記ジャーナルベアリングの内周面に沿う外周面から径方向内側に凹むように設けられるとともに、径方向外側からの平面視でドット状または前記所定方向に延びる溝状の凹部とを有する。また、本態様に係るクランクシャフト軸受構造において、前記少なくとも一部のクランクジャーナルに対して環装されるジャーナルベアリングは、上部に前記油路に繋がり、前記油路からのオイルを当該ジャーナルベアリングと前記クランクジャーナルとの間に供給するための油孔と、前記クランクシャフトの回転軸に平行な直線を母線として生成された回転面である内周面と、前記内周面において前記所定方向に延びる溝とを有する。 In the crankshaft bearing structure according to this aspect, the cylinder block further has an oil passage. In the crankshaft bearing structure according to this aspect, at least a portion of the crank journals among the plurality of crank journals has a diameter from the outer peripheral surface along the inner peripheral surface of the journal bearing in a portion of the crank journal in the circumferential direction. It is provided so as to be recessed inward in the direction, and has a dot-like or groove-like recess extending in the predetermined direction in plan view from the radially outer side. Further, in the crankshaft bearing structure according to this aspect, the journal bearing that is ring-mounted on the at least part of the crank journal is connected to the oil passage at the top, and the oil from the oil passage is transferred to the journal bearing and the journal bearing. an oil hole for supplying oil between the crankshaft and the crankshaft; an inner peripheral surface, which is a rotating surface generated with a straight line parallel to the rotation axis of the crankshaft as a generatrix; and grooves extending in the predetermined direction on the inner peripheral surface. and
上記態様に係るクランクシャフト軸受構造では、少なくとも一部のクランクジャーナルの外周面に凹部が設けられている。このため、当該少なくとも一部のクランクジャーナルとジャーナルベアリングとの間に粒状異物が侵入した場合でも、クランクシャフトが回転することにより粒状異物が凹部によって捕集される。そして、上記少なくとも一部のクランクジャーナルに対応するジャーナルベアリングには、上記所定方向(クランクシャフトが延びる方向)に延びる溝が形成されている。よって、クランクジャーナルの凹部で捕集された粒状異物は、クランクシャフトの回転により当該凹部とジャーナルベアリングの溝とが連続したときに、遠心力によりジャーナルベアリングの溝へと排出される。粒状異物は、その後オイルの流れにより外部へと排出される。 In the crankshaft bearing structure according to the aspect described above, the recess is provided on the outer peripheral surface of at least a portion of the crank journal. Therefore, even if particulate foreign matter enters between the at least one crank journal and the journal bearing, the particulate foreign matter is collected by the recess as the crankshaft rotates. Journal bearings corresponding to at least some of the crank journals are formed with grooves extending in the predetermined direction (direction in which the crankshaft extends). Therefore, the particulate foreign matter collected in the recess of the crank journal is ejected into the groove of the journal bearing by centrifugal force when the recess and the groove of the journal bearing are connected by rotation of the crankshaft. The particulate foreign matter is then expelled to the outside by the flow of oil.
上記態様に係るクランクシャフト軸受構造では、上記少なくとも一部のクランクジャーナルに対して環装されるジャーナルベアリングの内周面が、上記直線を母線として生成された回転面で構成されている。換言すると、本態様に係るクランクシャフト軸受構造では、上記少なくとも一部のクランクジャーナルに対して環装されるジャーナルベアリングの内周面が、従来技術のような周方向の溝を有さない。そして、本態様に係るクランクシャフト軸受構造では、上記少なくとも一部のクランクジャーナルに対して環装されるジャーナルベアリングの内周面が周方向の溝を有さない構造であっても、上記少なくとも一部のクランクジャーナルの外周面に凹部を設けることにより、侵入した粒状異物を外部へと排出することができる。なお、クランクジャーナルにおける凹部は、周方向の一部に限定して設けられているので、低粘度オイルを用いた場合にも、油圧の低下を生じ難い。 In the crankshaft bearing structure according to the above aspect, the inner peripheral surface of the journal bearing that is ring-mounted on at least one of the crank journals is formed of a surface of rotation generated with the straight line as the generatrix. In other words, in the crankshaft bearing structure according to this aspect, the inner peripheral surface of the journal bearing that is ring-mounted on at least a portion of the crank journal does not have circumferential grooves unlike the prior art. Further, in the crankshaft bearing structure according to this aspect, even if the inner peripheral surface of the journal bearing that is ring-mounted on the at least part of the crank journal does not have a groove in the circumferential direction, the at least one By providing a concave portion on the outer peripheral surface of the crank journal, it is possible to discharge the intruded granular foreign matter to the outside. In addition, since the recessed portion of the crank journal is provided only partially in the circumferential direction, even when low-viscosity oil is used, it is difficult for the oil pressure to drop.
上記態様に係るクランクシャフト軸受構造において、前記少なくとも一部のクランクジャーナルにおける前記凹部は、前記所定方向に延びる溝状の凹部であって、前記所定方向において、前記凹部の両端部は、前記少なくとも一部のクランクジャーナルにおける両側端よりも内側に配置されていてもよい。 In the crankshaft bearing structure according to the above aspect, the recess in the at least part of the crank journal is a groove-shaped recess extending in the predetermined direction, and both ends of the recess extend in the predetermined direction from the at least one crank journal. It may be arranged inside the both side ends of the crank journal of the part.
上記態様に係るクランクシャフト軸受構造では、上記所定方向において、凹部の両端部はクランクジャーナルの両側端よりも内側に配置されている。このため、上記態様に係るクランクシャフト軸受構造では、クランクジャーナルの凹部内のオイルがクランクジャーナルの両側端から漏れ出すのを抑制することができる。よって、上記態様に係るクランクシャフト軸受構造では、油圧低下を招くことはない。 In the crankshaft bearing structure according to the aspect described above, both end portions of the recess are arranged inside the both end portions of the crank journal in the predetermined direction. Therefore, in the crankshaft bearing structure according to the aspect described above, it is possible to suppress the oil in the recessed portion of the crank journal from leaking from both ends of the crank journal. Therefore, the crankshaft bearing structure according to the aspect described above does not cause a decrease in hydraulic pressure.
上記態様に係るクランクシャフト軸受構造において、前記凹部の両端部は、前記凹部の中央部よりも前記クランクシャフトの回転方向における後方側となるように配されていてもよい。 In the crankshaft bearing structure according to the aspect described above, both end portions of the recess may be arranged rearward in the rotational direction of the crankshaft relative to the central portion of the recess.
上記態様に係るクランクシャフト軸受構造では、クランクジャーナルにおける凹部が、両端部が中央部よりもクランクシャフトの回転方向における後方側となるように設けられている。このため、凹部に侵入した粒状異物は、クランクシャフトの回転に伴うオイルの流れにより、凹部の両端部へと移動することになる。よって、上記態様に係るクランクシャフト軸受構造では、クランクジャーナルとジャーナルベアリングとの間に侵入した粒状異物を外部へと排出するのにさらに優位である。 In the crankshaft bearing structure according to the above aspect, the recess in the crank journal is provided so that both end portions are located rearward in the rotational direction of the crankshaft relative to the central portion. For this reason, the particulate foreign matter that has entered the recess moves to both end portions of the recess due to the flow of oil that accompanies the rotation of the crankshaft. Therefore, the crankshaft bearing structure according to the aspect described above is more advantageous in discharging the particulate foreign matter that has entered between the crank journal and the journal bearing to the outside.
上記態様に係るクランクシャフト軸受構造において、前記凹部の底面は、前記両端部での径方向深さが中央部よりも浅くなるように形成されていてもよい。 In the crankshaft bearing structure according to the aspect described above, the bottom surface of the recess may be formed such that the radial depth at the both end portions is shallower than that at the central portion.
上記態様に係るクランクシャフト軸受構造では、凹部の径方向深さが、両端部の方が中央部よりも浅くなっている。このため、凹部内に捕集された粒状異物は、クランクシャフトの回転に伴うオイルの流れにより凹部の両端部側へと移動するのに従って、ジャーナルベアリングに近づくように径方向外側へと移動する。よって、上記態様に係るクランクシャフト軸受構造では、クランクシャフトの回転により当該凹部とジャーナルベアリングの溝とが連続したときに粒状異物をジャーナルベアリングの溝へと排出し易い。 In the crankshaft bearing structure according to the above aspect, the radial depth of the concave portion is shallower at both end portions than at the central portion. For this reason, the particulate foreign matter collected in the recess moves radially outward toward the journal bearing as it moves toward both ends of the recess due to the flow of oil that accompanies the rotation of the crankshaft. Therefore, in the crankshaft bearing structure according to the above aspect, when the concave portion and the groove of the journal bearing are connected by the rotation of the crankshaft, the particulate foreign matter is easily discharged into the groove of the journal bearing.
上記態様に係るクランクシャフト軸受構造において、前記凹部の底面は、前記両端部において、前記回転方向における後方側での径方向深さが前方側よりも浅くなるように形成されていてもよい。 In the crankshaft bearing structure according to the aspect described above, the bottom surface of the recess may be formed such that the bottom surface of the recess is shallower at the rear side in the rotational direction than at the front side in the rotational direction.
上記態様に係るクランクシャフト軸受構造では、凹部における両端部の径方向深さが、後方側の方が前方側よりも浅くなっている。このため、上記態様に係るクランクシャフト軸受構造では、凹部に捕集された粒状異物が、クランクシャフトの回転に伴うオイルの流れにより両端部の回転方向後方側へと移動するのに従って、ジャーナルベアリングに近づくように径方向外側へと移動する。よって、上記態様に係るクランクシャフト軸受構造では、クランクシャフトの回転により当該凹部とジャーナルベアリングの溝とが連続したときに粒状異物をジャーナルベアリングの溝へと排出し易い。 In the crankshaft bearing structure according to the above aspect, the radial depth of both ends of the recess is shallower on the rear side than on the front side. For this reason, in the crankshaft bearing structure according to the above aspect, the particulate foreign matter collected in the recess moves toward the rear in the rotational direction of both ends due to the flow of oil accompanying the rotation of the crankshaft, and moves toward the journal bearing. Move radially outward to get closer. Therefore, in the crankshaft bearing structure according to the above aspect, when the concave portion and the groove of the journal bearing are connected by the rotation of the crankshaft, the particulate foreign matter is easily discharged into the groove of the journal bearing.
上記態様に係るクランクシャフト軸受構造において、前記ジャーナルベアリングは、前記所定方向からの正面視でそれぞれが半円環形状を有する上ジャーナルベアリングと下ジャーナルベアリングとにより構成されていてもよい。また、上記態様に係るクランクシャフト軸受構造において、前記上ジャーナルベアリングおよび前記下ジャーナルベアリングのそれぞれは、周方向の端面が、当該ジャーナルベアリングの周方向に対して斜め方向となるとともに、前記所定方向に沿って延びる斜面部を有していてもよい。さらに、上記態様に係るクランクシャフト軸受構造において、前記ジャーナルベアリングにおける前記溝は、前記上ジャーナルベアリングの周方向端部と前記下ジャーナルベアリングの周方向端部とを突き合せた際に形成される、前記斜面部同士の間の隙間により構成されてもよい。 In the crankshaft bearing structure according to the above aspect, the journal bearing may be composed of an upper journal bearing and a lower journal bearing, each of which has a semi-annular shape in a front view from the predetermined direction. Further, in the crankshaft bearing structure according to the above aspect, each of the upper journal bearing and the lower journal bearing has a circumferential end face that is oblique to the circumferential direction of the journal bearing and that extends in the predetermined direction. It may have a sloped portion extending along it. Furthermore, in the crankshaft bearing structure according to the above aspect, the groove in the journal bearing is formed when the circumferential end of the upper journal bearing and the circumferential end of the lower journal bearing are butted against each other. It may be configured by a gap between the slope portions.
上記態様に係るクランクシャフト軸受構造では、それぞれが半円環状をした上ジャーナルベアリングと下ジャーナルベアリングとによりジャーナルベアリングが構成され、上記溝が突き合わせ部分に形成される斜面同士の間の隙間である。よって、上記態様に係るクランクシャフト軸受構造では、クランクジャーナルへのジャーナルベアリングの環装を容易に行うことができる。また、上記態様に係るクランクシャフト軸受構造では、上ジャーナルベアリングおよび下ジャーナルベアリングの内周面に対して機械加工等を施さなくても、突き合せ部分の隙間を通して粒状異物を外部へと排出することが可能である。 In the crankshaft bearing structure according to the above aspect, the journal bearing is constituted by the upper journal bearing and the lower journal bearing, each having a semi-annular shape, and the groove is a gap between the slopes formed at the abutting portions. Therefore, in the crankshaft bearing structure according to the aspect described above, it is possible to easily mount the journal bearing on the crank journal. Further, in the crankshaft bearing structure according to the above aspect, even if the inner peripheral surfaces of the upper journal bearing and the lower journal bearing are not subjected to machining or the like, the particulate foreign matter can be discharged to the outside through the gap between the abutting portions. is possible.
上記態様に係るクランクシャフト軸受構造において、前記少なくとも一部のクランクジャーナルにおける前記凹部は、互いに前記径方向に対向するように周上の2箇所に設けられていてもよい。 In the crankshaft bearing structure according to the aspect described above, the recesses in the at least one portion of the crank journal may be provided at two locations on the circumference so as to face each other in the radial direction.
上記態様に係るクランクシャフト軸受構造では、クランクジャーナルの凹部が周上の2箇所に設けられている。よって、上記態様に係るクランクシャフト軸受構造では、周上の1箇所だけに凹部を設ける場合に比べて、高効率に粒状異物の捕集が可能である。なお、凹部を周上の3箇所以上に設けた場合には、粒状異物の捕集という観点で優れるが、クランクシャフトの剛性低下を招くため好ましくない。 In the crankshaft bearing structure according to the above aspect, the recessed portions of the crank journal are provided at two locations on the circumference. Therefore, in the crankshaft bearing structure according to the aspect described above, it is possible to collect particulate foreign matter with high efficiency as compared with the case where the concave portion is provided only at one location on the circumference. It should be noted that if the concave portions are provided at three or more locations on the circumference, it is excellent in terms of collecting particulate foreign matter, but this is not preferable because it leads to a decrease in the rigidity of the crankshaft.
上記の各態様に係るクランクシャフト軸受構造では、ジャーナルベアリングとクランクジャーナルとの間からの粒状異物の排出が可能であるとともに、低粘度オイルを用いた場合にも適切な油圧を確保することが可能である。 In the crankshaft bearing structure according to each of the above aspects, it is possible to discharge particulate foreign matter from between the journal bearing and the crank journal, and to ensure an appropriate hydraulic pressure even when low-viscosity oil is used. is.
以下では、本発明の実施形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下で説明の形態は、本発明の一例であって、本発明は、その本質的な構成を除き何ら以下の形態に限定を受けるものではない。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, embodiment of this invention is described, considering drawing into consideration. In addition, the form described below is an example of the present invention, and the present invention is not limited to the following forms except for its essential configuration.
1.クランクシャフト軸受構造100の概略構成
本実施形態に係るクランクシャフト軸受構造100の概略構成について、図1を用いて説明する。
1. Schematic Configuration of Crankshaft Bearing Structure 100 A schematic configuration of a
図1に示すように、クランクシャフト軸受構造100は、クランクシャフト1と複数のジャーナルベアリング36~45を備える。また、クランクシャフト軸受構造100は、シリンダブロック(図示を省略。)に形成されたオイルギャラリ(油路)46と当該オイルギャラリ46にオイルを送るオイルポンプ47とを備える。シリンダブロックは、クランクシャフト1を回転可能に軸支する軸受部も有する(図示を省略)。
As shown in FIG. 1, the
クランクシャフト1は、軸心(回転軸)Ax1に沿って延びる。本実施形態における軸心Ax1が延びる方向は、エンジンの気筒列方向であって、「所定方向」に該当する。クランクシャフト1は、軸心Ax1に沿った方向に互いに間隔をあけて配された複数のクランクジャーナル11~15を有する。また、クランクシャフト1は、軸心Ax1に沿った方向において、隣り合うクランクジャーナル11~15同士の間に配置されたクランクピン24~27を有する。
The
クランクシャフト1において、軸心Ax1が延びる方向に隣り合うクランクジャーナル11~15とクランクピン24~27とは、軸心Ax1に交差する方向に延びるクランクウェブ16~23により接続されている。クランクピン24~27は、クランクウェブ16~23の先端部に接続され、中心軸が軸心Ax1に対して偏芯している。各クランクウェブ16~23の他端部には、カウンターウェイト28~35が一体形成されている。
In the
なお、本明細書においては、クランクジャーナル11を#1クランクジャーナル、クランクジャーナル12を#2クランクジャーナル、クランクジャーナル13を#3クランクジャーナル、クランクジャーナル14を#4クランクジャーナル、クランクジャーナル15を#5クランクジャーナルと記載する場合がある。
In this specification, the
ジャーナルベアリング36~45は、それぞれを軸心Ax1に沿った方向から正面視する場合に、半円環形状を有する。ジャーナルベアリング36~45は、金属材料を用いて形成された滑り軸受である。なお、ジャーナルベアリング36,38,40,42,44は、エンジンの上方側、換言するとシリンダヘッド側に配される上ジャーナルベアリングである。これに対して、ジャーナルベアリング37,39,41,43,45は、エンジンの下方側、換言するとオイルパン側に配される下ジャーナルベアリングである。
The
上ジャーナルベアリング36と下ジャーナルベアリング37とは、クランクジャーナル11に環装され、上ジャーナルベアリング38と下ジャーナルベアリング39とは、クランクジャーナル12に環装され、上ジャーナルベアリング40と下ジャーナルベアリング41とは、クランクジャーナル13に環装され、上ジャーナルベアリング42と下ジャーナルベアリング43とは、クランクジャーナル14に環装され、上ジャーナルベアリング44と下ジャーナルベアリング45とは、クランクジャーナル15に環装される。
An upper journal bearing 36 and a lower journal bearing 37 are attached to the
なお、ジャーナルベアリング36~45は、図示を省略するシリンダブロックの複数の軸受部のそれぞれとクランクジャーナル11~15のそれぞれとの間に挿設された状態となる。また、ジャーナルベアリング36~45とクランクジャーナル11~15との間は、クランクシャフト1が軸心Ax1周りに回転可能であって、オイルの油膜が形成される微細な隙間があいた状態となる。
The journal bearings 36-45 are inserted between each of the plurality of bearing portions of the cylinder block (not shown) and each of the crank journals 11-15. Further, between the journal bearings 36-45 and the crank journals 11-15, the
さらに、上ジャーナルベアリング36,38,40,42,44のそれぞれには、オイルギャラリ46に接続される油孔があけられている。これにより、オイルギャラリ46からのオイルは、上ジャーナルベアリング36,38,40,42,44の油孔を通してジャーナルベアリング36~45とクランクジャーナル11~15との間に供給される。
Furthermore, each of the
オイルギャラリ46は、図示を省略するシリンダブロックに形成されたオイルの通路である。オイルギャラリ46には、オイルパンのオイルをオイルギャラリ46に供給するためのオイルポンプ47が接続されている。なお、本実施形態では、所謂、低粘度オイルが採用されている。具体的には、SAE(Society of Automotive Engineers,Inc.)粘度において、低温粘度が0W-8~0W30のオイルが採用されている。
The
2.ジャーナルベアリング36~45の詳細構造
ジャーナルベアリング36~45の詳細構造について、図2を用いて説明する。
2. Detailed Structure of Journal Bearings 36-45 The detailed structure of the journal bearings 36-45 will be described with reference to FIG.
本実施形態に係るクランクシャフト軸受構造100では、#1,#3,#5の各クランクジャーナル11,13,15に環装されるジャーナルベアリング36,37,40,41,44,45と、#2,#4の各クランクジャーナル12,14に環装されるジャーナルベアリング38,39,42,43とでは、一部に構造的な差異を設けている。図2(a)には、#1,#3,#5の各クランクジャーナル11,13,15に環装されるジャーナルベアリングの一例としてジャーナルベアリング36,37を、図2(b)には、#2,#4の各クランクジャーナル12,14に環装されるジャーナルベアリングの一例としてジャーナルベアリング38,39を図示している。
In the
図2(a)に示すように、上ジャーナルベアリング36および下ジャーナルベアリング37のそれぞれは、正面視で半円環形状を有する。上ジャーナルベアリング36と下ジャーナルベアリング37とは、周方向の端部同士を突き合せた状態で#1クランクジャーナル11に対して環装される。
As shown in FIG. 2(a), each of the upper journal bearing 36 and the lower journal bearing 37 has a semi-annular shape when viewed from the front. The upper journal bearing 36 and the lower journal bearing 37 are mounted around the #1
上述のように、上ジャーナルベアリング36には、頂部の近傍部分に油孔36bが形成されている。図1を用いて説明したように、上ジャーナルベアリング36の油孔36bには、オイルギャラリ46が接続される。
As described above, the upper journal bearing 36 is formed with the
#1クランクジャーナル11に環装される上ジャーナルベアリング36および下ジャーナルベアリング37では、内周面36a,37aに周方向に延びる溝などは形成されておらず、軸心Ax1に平行な直線を母線として生成された回転面で内周面36a,37aが形成されている。
In the upper journal bearing 36 and the lower journal bearing 37, which are mounted on the #1
図2(b)に示すように、#2クランクジャーナル12に環装される上ジャーナルベアリング36および下ジャーナルベアリング37のそれぞれも、正面視で半円環形状を有する。そして、上ジャーナルベアリング38にも、頂部の近傍部分に油孔38bが形成されている。油孔38bにも、オイルギャラリ46が接続される。
As shown in FIG. 2(b), each of the upper journal bearing 36 and the lower journal bearing 37 mounted on the #2
#2クランクジャーナル12に環装される上ジャーナルベアリング38および下ジャーナルベアリング39の内、下ジャーナルベアリング39は、内周面39aに周方向に延びる溝などは形成されておらず、軸心Ax1に平行な直線を母線として生成された回転面で内周面39aが形成されている。
Of the upper journal bearing 38 and the lower journal bearing 39 that are mounted on the #2
一方、油孔38bが形成された上ジャーナルベアリング38には、内周面38aに周方向に延びる溝38cが形成されている。溝38cは、油孔38bに接続され、周方向の一方側の端部からもう一方側の端部まで形成されている。上ジャーナルベアリング38の内周面38aに形成された溝38cは、油孔38bから供給されたオイルの案内路としての機能と、クランクジャーナル12とジャーナルベアリング38,39との間に粒状異物が侵入した場合の当該粒状異物を上ジャーナルベアリング38と下ジャーナルベアリング39との突き合せ部分まで案内する機能とを有する。
On the other hand, a
3.上ジャーナルベアリング36,38,40,42,44と下ジャーナルベアリング37,39,41,43,45との突合せ部分の構成
上ジャーナルベアリング36,38,40,42,44と下ジャーナルベアリング37,39,41,43,45との突合せ部分の構成について、図3を用いて説明する。なお、図3では、一例として、上ジャーナルベアリング36と下ジャーナルベアリング37との周方向端部同士の突合せ部分を図示している。
3. Configuration of abutting portions of
図3に示すように、上ジャーナルベアリング36の周方向の端面が、斜面部36cで形成されている。具体的に、斜面部36cは、上ジャーナルベアリング36の周方向に対して斜め方向となるとともに、クランクシャフト1の軸心Ax1(図1を参照。)に沿って延びる平面で構成されている。
As shown in FIG. 3, the circumferential end surface of the upper journal bearing 36 is formed with a
同様に、下ジャーナルベアリング37の周方向に端面も、斜面部37bで形成されている。斜面部37bも、下ジャーナルベアリング37の周方向に対して斜め方向となるとともに、クランクシャフト1の軸心Ax1(図1を参照。)に沿って延びる平面で構成されている。
Similarly, the end face in the circumferential direction of the lower journal bearing 37 is also formed with a
図3に示すように、上ジャーナルベアリング36の周方向端部と下ジャーナルベアリング37の周方向端部とを突き合せた場合には、斜面部36cと斜面部37bとでクランクジャーナル11側に開いた三角形断面の隙間SPが形成されることになる。本実施形態における斜面部36c,37b同士の間に形成される隙間SPは、クランクシャフト1の軸心Ax1に沿った方向に延びる溝に該当する。
As shown in FIG. 3, when the circumferential end portion of the upper journal bearing 36 and the circumferential end portion of the lower journal bearing 37 are butted against each other, the sloped
4.クランクジャーナル11,13,15の構造
クランクジャーナル11~15の内の、ジャーナルベアリング36,37,40,41,44,45が環装されるクランクジャーナル11,13,15の構造について、図4および図5を用いて説明する。なお、図4および図5では、クランクジャーナル11,13,15の内のクランクジャーナル11だけを一例として図示している。
4. Structure of
図4に示すように、クランクジャーナル11は、クランクシャフト1の軸心Ax1を中心とする円柱体である。クランクシャフト1は、軸心Ax1周りに矢印B1の向きに回転する。このため、クランクジャーナル11も矢印B1の向きに回転する。
As shown in FIG. 4, the
クランクジャーナル11の外周面11aには、当該クランクジャーナル11の径方向に対向する位置に、周上2箇所の凹部11bが形成されている(図4では、1つの凹部11bだけを図示)。図5に示すように、凹部11bは、クランクジャーナル11の外周面11aを径方向外側から平面視する場合に、クランクシャフト1の軸心Ax1に沿った方向に延びるように形成されている。より具体的には、凹部11bは、軸心Ax1に沿った方向における中央部11eに対して、両端部11f,11gがクランクシャフト1の回転方向Cの後方側となるように形成されている。
On the outer
また、凹部11bの端部11fは、クランクシャフト1の軸心Ax1に沿った方向において、クランクジャーナル11の側端11cに対して間隔W1をあけて内側に配置されている。同様に、凹部11bの端部11gは、クランクシャフト1の軸心Ax1に沿った方向において、クランクジャーナル11の側端11dに対して間隔W2をあけて内側に配置されている。
An
なお、クランクジャーナル11,13,15の外周面11aは、凹部11bが形成された部分を除いて、軸心Ax1に平行な直線を母線として生成された回転面で構成されている。換言すると、クランクジャーナル11,13,15の外周面11aは、凹部11bが形成された部分を除いて、ジャーナルベアリング36,37,40,41,44,45の各内周面36a,37aに対して微細な隙間をあけて対向する滑らかな円弧曲面(周方向の溝を有さない曲面)で構成されている。
The outer
5.凹部11bの断面形状
クランクジャーナル11,13,15に形成された凹部11bの断面形状について、図6から図8を用いて説明する。なお、図6から図8では、クランクジャーナル11に形成された凹部11bを一例として図示している。
5. Cross-sectional Shape of
図6に示すように、凹部11bの底面11hは、略円弧形状で構成されている。このため、中央部11eでの径方向深さD1に対して、端部11f,11gでの径方向深さD2,D3は浅くなっている。また、底面11hは、段差などがなく、滑らかな曲面で構成されている。
As shown in FIG. 6, the
図7に示すように、凹部11bの中央部11e(図5を参照。)は、クランクシャフト1の回転方向Eにおける前方側の部分である前部11iでの径方向深さD4と、後方側の部分である後部11jでの径方向深さD5とが略同じである。
As shown in FIG. 7, the
一方、図8に示すように、凹部の両端部11f,11g(図5を参照。)は、クランクシャフト1の回転方向Fの前方側の部分である前部11kでの径方向深さD6に対して、後方側の部分である後部11lでの径方向深さD7が浅い。
On the other hand, as shown in FIG. 8, both ends 11f and 11g (see FIG. 5) of the recess are located at a depth D6 in the radial direction at the
6.粒状異物500の排出メカニズム
クランクジャーナル11,13,15とジャーナルベアリング36,37,40,41,44,45との間に、オイルに混じって粒状異物(金属粉など)500が侵入する場合がある。このように、クランクジャーナル11,13,15とジャーナルベアリング36,37,40,41,44,45との間に侵入した粒状異物500を外部へと排出するメカニズムについて、図9および図10を用いて説明する。なお、図9および図10でも、クランクジャーナル11,13,15の内のクランクジャーナル11を一例として図示している。
6. Ejection Mechanism of Granular
クランクジャーナル11とジャーナルクランプ36,37との間に、オイルに混じって粒状異物500が侵入した場合を想定する。この場合に、図9(a)に示すように、クランクシャフト1の回転G1に伴って侵入した粒状異物500が凹部11bに捕集される。図9(a)に示す例では、粒状異物500が凹部11bにおける中央部11e(図5を参照。)の前部11iに填まり込む(矢印H1)。
It is assumed that a particulate
図9(b)に示すように、凹部11bに填まり込んだ粒状異物500は、クランクシャフト1の回転G2に伴うオイルの移動により、中央部11e(図5を参照。)の前部11iから後部11jへと移動する(矢印H2)。そして、粒状異物500は、クランクシャフト1の回転G3,G4に伴うオイルの移動によって、凹部11bの後端(クランクシャフト1の回転方向G3,G4の後方側となる端辺)に沿って端部11gの後部11lへと移動する(矢印H3,H4)。
As shown in FIG. 9(b), the particulate
図10(a)に示すように、凹部11bの端部11gの後部11lまで移動された粒状異物500は、クランクシャフト1の回転Iにより凹部11bと隙間SP(ジャーナルベアリング36とジャーナルベアリング37との突合せ部分における斜面部36c,37b同士の間に形成される隙間SP)が接続されたときに、遠心力によりオイルとともに隙間SPへと排出される。そして、図10(b)に示すように、隙間SPに排出された粒状異物500は、隙間SPを伝ってクランクシャフト1の軸心Ax1に沿った方向へと移動し(矢印J)、クランクジャーナル11とジャーナルベアリング36,37との間から外部へと排出される。
As shown in FIG. 10(a), the granular
7.効果
本実施形態に係るクランクシャフト軸受構造100では、#1,#3,#5クランクジャーナル11,13,15の外周面11aに凹部11bが設けられている。このため、クランクジャーナル11,13,15とジャーナルベアリング36,37,40,41,44,45との間に粒状異物500が侵入した場合でも、クランクシャフト1が回転することにより粒状異物500が凹部11bによって捕集される。そして、#1,#3,#5クランクジャーナル11,13,15に対応するジャーナルベアリング36,37,40,41,44,45には、突合せ部分に隙間SPが形成される。この隙間SPは、クランクシャフト1の軸心Ax1に沿った方向に延び、粒状異物500を外部へ排出する際の案内溝として機能する。よって、#1,#3,#5クランクジャーナル11,13,15の凹部11bで捕集された粒状異物500は、クランクシャフト1の回転に伴うオイルの移動により、凹部11bから隙間SP、隙間SPから外部へと排出される。
7. Effects In the
また、クランクシャフト軸受構造100では、#1、#3,#5クランクジャーナル11,13,15に環装されるジャーナルベアリング36,37,40,41,44,45の内周面が、クランクシャフト1の軸心(回転軸)Ax1に平行な直線を母線として生成された回転面で構成されている。換言すると、クランクシャフト軸受構造100では、上ジャーナルベアリング36,40,44の内周面に従来技術のような周方向の溝を有さない。本実施形態に係るクランクシャフト軸受構造100では、クランクジャーナル11,13,15の外周面11aの一部に凹部11bを設けることにより、上ジャーナルベアリング36,40,44に周方向の溝を形成しなくても、侵入した粒状異物500を捕集することができる。よって、上ジャーナルベアリング36,40,44の周方向の溝を廃止しても、侵入した粒状異物500を外部に排出することができる。
Further, in the
また、クランクシャフト軸受構造100では、#1,#3,#5クランクジャーナル11,13,15の凹部11bが、クランクシャフト1の軸心Ax1に沿って延びる溝状に形成されている。このため、クランクシャフト軸受構造100では、侵入した粒状異物500を凹部11bで高確率に捕集することが可能である。また、凹部11bに捕集された粒状異物500をオイルの流れにより凹部11bにおける端部11f,11gへと移動し易くすることができる。よって、ジャーナルベアリング36,37,40,41,44,45の突合せ部分に形成される隙間SPを介した粒状異物500の外部への排出がより効率的になされる。
Further, in the
また、クランクシャフト軸受構造100では、クランクシャフト1の軸心Ax1に沿った方向において、#1,#3,#5クランクジャーナル11,13,15の凹部11bの両端部11f,11gは各クランクジャーナル11,13,15の両側端11c,11dに対して間隔W1,W2をあけて配置されている。換言すると、クランクジャーナル11,13,15の両端部11f,11gは、両端部11c,11dよりも内側に配置されている。このため、クランクシャフト軸受構造100では、#1,#3,#5クランクジャーナル11,13,15の凹部11b内のオイルが#1,#3,#5クランクジャーナル11,13,15の両側端11c,11dから漏れ出ることによる油圧低下を抑制することができる。
In the
また、クランクシャフト軸受構造100では、#1,#3,#5クランクジャーナル11,13,15における凹部11bが、クランクシャフト1の軸心Ax1に沿った方向での中央部11eよりも両端部11f,11gがクランクシャフト1の回転方向における後方側となるように設けられている。このため、凹部11bに捕集された粒状異物500は、クランクシャフト1の回転に伴うオイルの流れにより、凹部11bの両端部11f,11gへと移動することになる。よって、クランクシャフト軸受構造100では、#1,#3,#5クランクジャーナル11,13,15とジャーナルベアリング36,37,40,41,44,45との間に侵入した粒状異物500を外部へと効率的に排出することができる。
Further, in the
また、クランクシャフト軸受構造100では、凹部11bにおける両端部11f,11gでの径方向深さD2,D3が、中央部11eでの径方向深さD1よりも浅くなるように底面11hが形成されている。このため、凹部11b内に捕集された粒状異物500は、クランクシャフト1の回転に伴うオイルの流れにより凹部11bの両端部11f,11g側へと移動するのに従って、ジャーナルベアリング36,37,49,41,44,45に近づくように径方向外側(端部11f,11g側)へと移動する。よって、クランクシャフト軸受構造100では、クランクシャフト1の回転により凹部11bとジャーナルベアリング36,37,40,41,44,45の隙間SPとが連続したときに粒状異物500を当該隙間SPへと排出し易い。
Further, in the
また、クランクシャフト軸受構造100では、凹部11bにおける両端部11f,11gでの径方向深さが、後部11lの深さD7の方が前部11kの深さD6よりも浅くなるように底面11hが形成されている。このため、クランクシャフト軸受構造100では、凹部11bに捕集された粒状異物500が、クランクシャフト1の回転に伴うオイルの流れにより両端部11f,11gの後部11lへと移動するのに従って、ジャーナルベアリング36,37,40,41,44,45に近づくように径方向外側へと移動する。よって、クランクシャフト軸受構造100では、クランクシャフト1の回転により凹部11bとジャーナルベアリング36,37,40,41,44,45の隙間SPとが連続したときに粒状異物500を当該隙間SPへと排出し易い。
Further, in the
また、クランクシャフト軸受構造100では、それぞれが半円環状をした上ジャーナルベアリング36,38,40,42,44と下ジャーナルベアリング37,39,41,43,45との組み合わせにより構成されるジャーナルベアリングによってクランクジャーナル11~15が環装され、突き合わせ部分に形成される隙間SPによって粒状異物500の排出時における案内溝を構成している。よって、クランクシャフト軸受構造100では、クランクジャーナル11~15へのジャーナルベアリング(上ジャーナルベアリング36,38,40,42,44と下ジャーナルベアリング37,39,41,43,45との組み合わせにより構成されるジャーナルベアリング)の環装を容易に行うことができる。また、クランクシャフト軸受構造100では、上ジャーナルベアリング36,38,40,42,44および下ジャーナルベアリング37,39,41,43,45の内周面36a,37a,38a,39aに対して切削などの機械加工を別途に施さなくても、突き合せ部分の隙間SPを通して粒状異物500を外部へと排出することが可能である。
Further, in the
また、クランクシャフト軸受構造100では、#1,#3,#5クランクジャーナル11,13,15の凹部11bが周上の2箇所に設けられている。よって、クランクシャフト軸受構造100では、周上の1箇所だけに凹部11bを設ける場合に比べて、高効率に粒状異物500の捕集が可能である。なお、凹部11bを周上の3箇所以上に設けた場合には、粒状異物500の捕集という観点で優れるが、クランクシャフト1の剛性低下を招くため好ましくない。
Further, in the
以上のように、本実施形態に係るクランクシャフト軸受構造100では、上ジャーナルベアリング36,38,40,42,44に周方向に延びる溝を設けなくても(従来技術のような周溝を廃止しても)、ジャーナルベアリング36,37,40,41,44,45と#1,#3,#5クランクジャーナル11,13,15との間からの粒状異物500の排出が可能であるとともに、低粘度オイルを用いた場合にもオイルポンプ47の負荷の増大を抑制しつつ適切な油圧を確保することが可能である。
As described above, in the
[変形例1]
変形例1に係るクランクシャフト軸受構造について、図11(a)を用いて説明する。図11(a)では、複数のクランクジャーナルの内の一部のクランクジャーナル48についてのみ図示している。図11(a)を用いて説明するクランクジャーナル48の凹部48bの平面視での形状を除き、本変形例に係るクランクシャフト軸受構造は上記実施形態に係るクランクシャフト軸受構造100と同じ構成を有する。
[Modification 1]
A crankshaft bearing structure according to
図11(a)に示すように、本変形例に係るクランクジャーナル48では、外周面48aに形成された凹部48bの平面視での形状が略円形である。換言すると、凹部48bは、平面視でドット状に形成されている。なお、凹部48aの平面視での形状については、真円である必要はなく、多角形状や、クランクシャフトの回転方向K1に対して交差する方向に拡がる形状とすることもできる。
As shown in FIG. 11(a), in the
本変形例に係るクランクシャフト軸受構造でも、上記実施形態に係るクランクシャフト軸受構造100と同様の効果を得ることができる。
The crankshaft bearing structure according to this modified example can also obtain the same effect as the
[変形例2]
変形例2に係るクランクシャフト軸受構造について、図11(b)を用いて説明する。図11(b)でも、複数のクランクジャーナルの内の一部のクランクジャーナル49についてのみ図示している。図11(b)を用いて説明するクランクジャーナル49の凹部49bの平面視での形状を除き、本変形例に係るクランクシャフト軸受構造は上記実施形態に係るクランクシャフト軸受構造100と同じ構成を有する。
[Modification 2]
A crankshaft bearing structure according to Modification 2 will be described with reference to FIG. 11(b). FIG. 11(b) also shows only some of the
図11(b)に示すように、本変形例に係るクランクジャーナル49では、外周面49aに形成された凹部49bの平面視での形状が、クランクシャフトの回転方向K2での長さに比べて方向K2に直交する方向の幅が広い長円形状である。
As shown in FIG. 11(b), in the
本変形例に係るクランクシャフト軸受構造でも、上記実施形態に係るクランクシャフト軸受構造100と同様の効果を得ることができる。
The crankshaft bearing structure according to this modified example can also obtain the same effect as the
[変形例3]
変形例3に係るクランクシャフト軸受構造について、図11(c)を用いて説明する。図11(c)でも、複数のクランクジャーナルの内の一部のクランクジャーナル50についてのみ図示している。図11(c)を用いて説明するクランクジャーナル50の凹部50bの平面視での形状を除き、本変形例に係るクランクシャフト軸受構造は上記実施形態に係るクランクシャフト軸受構造100と同じ構成を有する。
[Modification 3]
A crankshaft bearing structure according to Modification 3 will be described with reference to FIG. 11(c). FIG. 11(c) also shows only some of the
図11(c)に示すように、本変形例に係るクランクジャーナル50では、クランクシャフトの回転方向K3における前方辺50cが平面視円弧形状であり、後方辺50dが平面視V字形状で形成されている。本変形例に係るクランクジャーナル50でも、侵入した粒状異物が凹部50bに捕集された後、クランクシャフトの回転に伴うオイルの流れによって、粒状異物が凹部50bにおける両端部の後部へと移動される。
As shown in FIG. 11(c), in the
本変形例に係るクランクシャフト軸受構造でも、上記実施形態に係るクランクシャフト軸受構造100と同様の効果を得ることができる。
The crankshaft bearing structure according to this modified example can also obtain the same effect as the
[変形例4]
変形例4に係るクランクシャフト軸受構造について、図12を用いて説明する。図12でも、複数のクランクジャーナルの内の一部のクランクジャーナル51についてのみ図示している。図12を用いて説明するクランクジャーナル51の凹部51bの断面形状を除き、本変形例に係るクランクシャフト軸受構造は上記実施形態に係るクランクシャフト軸受構造100と同じ構成を有する。
[Modification 4]
A crankshaft bearing structure according to
図12に示すように、本変形例に係るクランクジャーナル51の凹部51bは、クランクシャフトの軸心に沿った方向において、中央部51eよりも両端部51f,51gの方が径方向深さが漸次浅くなるように、底面51hがV字形状に形成されている。このように底面51hをV字形状で構成した凹部51bを有するクランクジャーナル51においても、凹部51で捕集された粒状異物がオイルの流れによって両端部51f,51gへと移動される。そして、粒状異物は、両端部51f,51gへ移動することによって、クランクジャーナル51の外周面51a側へと移動し、ジャーナルベアリングの溝へと排出し易くなる。
As shown in FIG. 12, in the recessed
本変形例に係るクランクシャフト軸受構造でも、上記実施形態に係るクランクシャフト軸受構造100と同様の効果を得ることができる。
The crankshaft bearing structure according to this modified example can also obtain the same effect as the
[その他の変形例]
上記実施形態では、4気筒のエンジンを一例として採用し、クランクシャフト1が5つのクランクジャーナル11~15を備えることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、2気筒や3気筒、あるいは5気筒以上のエンジンを採用することも可能である。
[Other Modifications]
In the above embodiment, a four-cylinder engine is used as an example, and the
また、上記実施形態では、#1~#5クランクジャーナル11~15の内、#1,#3,#5クランクジャーナル11,13,15の外周面11aに凹部11bを設けることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、1つまたは2つのクランクジャーナルに凹部を設けてもよいし、全てのクランクジャーナルに凹部を設けてもよい。
Further, in the above embodiment, among the #1 to #5 crank
また、上記実施形態では、#1,#3,#5クランクジャーナル11,13,15のそれぞれにおいて、径方向に対向する2箇所に凹部11bを設けることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、周上の1箇所に凹部を設けてもよいし、周上の3箇所以上に凹部を設けてもよい。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施形態および上記変形例4では、凹部11b,51bの底面11h,51hが曲面または斜面で構成することとし、中央部11e,51eと端部11f,11g,51f,51gとで凹部11b,51bの径方向深さを変えたり、端部11f,11gにおける前部11kと後部11lとで径方向深さを変えたりすることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、凹部の深さを均一とすることもできる。
Further, in the above embodiment and
また、上記実施形態では、クランクジャーナル11~15に対して環装されるジャーナルベアリングを、上ジャーナルベアリング36,38,40,42,44と下ジャーナルベアリング37,39,41,43,45との組み合わせによって構成することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。組み立てにおいて問題を生じない箇所については、円環形状を有する一体構成のジャーナルベアリングを採用したり、3つ以上のジャーナルベアリングを組み合わせたりすることなども可能である。
Further, in the above embodiment, the journal bearings that are ring-mounted to the crank
また、上記実施形態では、#1,#3,#5クランクジャーナル11,13,15に環装されるジャーナルベアリング36,37,40,41,44,45については、内周面36a,37aに周方向溝を有さない回転面(軸心Ax1に平行な直線を母線として生成された回転面)で構成された部材を用い、#2,#4クランクジャーナル12,14に装着される上ジャーナルベアリング38,42については、内周面38aに周方向の溝38cが形成された形態を採用したが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、全てのクランクジャーナルに環装されるジャーナルベアリングの内周面について、周方向の溝を有さない回転面(軸心Ax1に平行な直線を母線として生成された回転面)で構成することも可能である。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、上ジャーナルベアリング36,38,40,42,44と下ジャーナルベアリング37,39,41,43,45との突合せ部分に形成される隙間SPを粒状異物500の排出における案内溝としたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、クランクジャーナルに環装されるジャーナルベアリングに対して、クランクシャフトの軸心に沿った方向に延びる1または複数の溝を形成してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the gaps SP formed at the abutting portions of the
上記実施形態および上記変形例1~4では、#1,3,5クランクジャーナル11,13,15に形成する凹部11b,48b,49b,50b,51bのサイズについては特に言及しなかったが、クランクジャーナルとジャーナルベアリングとの間での油膜形成に不利とならない範囲で設定することができる。例えば、#2,#4クランクジャーナル12,14の外周面には、隣り合うクランクピン24~27にオイルを供給するためのシャフト内油路の開口が設けられているが、クランクジャーナルの周方向における凹部11b,48b,49b,50b,51bの長さを、#2,#4クランクジャーナル12,14の外周面に設けられた開口の直径と同等の長さにすることができる。これにより、異物の排出と油膜の形成との両立を図るのに優位となる。
In the above embodiment and
1 クランクシャフト
11~15,48~51 クランクジャーナル
11a,48a,49a,50a,51a 外周面
11b,48b,49b,50b,51b 凹部
36,38,40,42,44 上ジャーナルベアリング
36a,38a 内周面
36b,38b 油孔
37,39,41,43,45 下ジャーナルベアリング
46 オイルギャラリ(油路)
100 クランクシャフト軸受構造
500 粒状異物
1 Crankshaft 11-15, 48-51
100
Claims (7)
前記複数のクランクジャーナルのそれぞれの径方向外側を囲むように配置され、前記クランクシャフトを回転可能に軸支する複数の軸受部を有するシリンダブロックと、
前記複数のクランクジャーナルのそれぞれと前記複数の軸受部のそれぞれとの間において、前記クランクシャフトが回転可能な状態で前記複数のクランクジャーナルのそれぞれに対して環装されたジャーナルベアリングと、
を備え、
前記シリンダブロックは、油路をさらに有し、
前記複数のクランクジャーナルの内の少なくとも一部のクランクジャーナルは、当該クランクジャーナルにおける周方向の一部において、前記ジャーナルベアリングの内周面に沿う外周面から径方向内側に凹むように設けられるとともに、径方向外側からの平面視でドット状または前記所定方向に延びる溝状の凹部を有し、
前記少なくとも一部のクランクジャーナルに対して環装される前記ジャーナルベアリングは、上部に前記油路に繋がり、前記油路からのオイルを当該ジャーナルベアリングと前記クランクジャーナルとの間に供給するための油孔と、前記クランクシャフトの回転軸に平行な直線を母線として生成された回転面である内周面と、前記内周面において前記所定方向に延びる溝とを有する、
クランクシャフト軸受構造。 a crankshaft extending along a predetermined direction and having a plurality of crank journals spaced apart from each other in the predetermined direction;
a cylinder block having a plurality of bearings disposed so as to surround radially outer sides of the plurality of crank journals and rotatably supporting the crankshaft;
a journal bearing mounted on each of the plurality of crank journals between each of the plurality of crank journals and each of the plurality of bearing portions in a state in which the crankshaft is rotatable;
with
The cylinder block further has an oil passage,
At least some crank journals among the plurality of crank journals are provided so as to be recessed radially inward from an outer peripheral surface along the inner peripheral surface of the journal bearing in a part of the crank journal in the circumferential direction, Having dot-shaped or groove-shaped recesses extending in the predetermined direction in plan view from the radially outer side,
The journal bearing, which is annularly attached to at least a part of the crank journal, is connected to the oil passage at an upper portion thereof, and supplies oil from the oil passage to a space between the journal bearing and the crank journal. a hole, an inner peripheral surface that is a rotation surface generated with a straight line parallel to the rotation axis of the crankshaft as a generatrix, and a groove extending in the predetermined direction on the inner peripheral surface,
Crankshaft bearing structure.
前記少なくとも一部のクランクジャーナルにおける前記凹部は、前記所定方向に延びる溝状の凹部であって、前記所定方向において、前記凹部の両端部は、前記少なくとも一部のクランクジャーナルにおける両側端よりも内側に配置されている、
クランクシャフト軸受構造。 A crankshaft bearing structure according to claim 1, wherein
The concave portion of the at least one portion of the crank journal is a groove-shaped concave portion extending in the predetermined direction, and both ends of the concave portion are located inside the both side ends of the at least the portion of the crank journal in the predetermined direction. is located in the
Crankshaft bearing structure.
前記凹部の両端部は、前記凹部の中央部よりも前記クランクシャフトの回転方向における後方側となるように配されている、
クランクシャフト軸受構造。 A crankshaft bearing structure according to claim 2, wherein
Both ends of the recess are arranged to be rearward in the rotational direction of the crankshaft relative to the central portion of the recess.
Crankshaft bearing structure.
前記凹部の底面は、前記両端部での径方向深さが中央部よりも浅くなるように形成されている、
クランクシャフト軸受構造。 In the crankshaft bearing structure according to claim 2 or 3,
The bottom surface of the concave portion is formed such that the radial depth at the both ends is shallower than the central portion.
Crankshaft bearing structure.
前記凹部の底面は、前記両端部において、前記回転方向における後方側での径方向深さが前方側よりも浅くなるように形成されている、
クランクシャフト軸受構造。 In the crankshaft bearing structure according to any one of claims 2 to 4,
The bottom surface of the recess is formed such that the radial depth on the rear side in the rotational direction is shallower than on the front side at both ends.
Crankshaft bearing structure.
前記ジャーナルベアリングは、前記所定方向からの正面視でそれぞれが半円環形状を有する上ジャーナルベアリングと下ジャーナルベアリングとにより構成されており、
前記上ジャーナルベアリングおよび前記下ジャーナルベアリングのそれぞれは、周方向の端面が、当該ジャーナルベアリングの周方向に対して斜め方向となるとともに、前記所定方向に沿って延びる斜面部を有し、
前記ジャーナルベアリングにおける前記溝は、前記上ジャーナルベアリングの周方向端部と前記下ジャーナルベアリングの周方向端部とを突き合せた際に形成される、前記斜面部同士の間の隙間により構成される、
クランクシャフト軸受構造。 In the crankshaft bearing structure according to any one of claims 1 to 5,
The journal bearing comprises an upper journal bearing and a lower journal bearing each having a semi-annular shape in a front view from the predetermined direction,
Each of the upper journal bearing and the lower journal bearing has a circumferential end surface that is oblique to the circumferential direction of the journal bearing and has a slope portion that extends along the predetermined direction,
The groove in the journal bearing is formed by a gap between the inclined surfaces formed when the circumferential end of the upper journal bearing and the circumferential end of the lower journal bearing are butted against each other. ,
Crankshaft bearing structure.
前記少なくとも一部のクランクジャーナルにおける前記凹部は、互いに前記径方向に対向するように周上の2箇所に設けられている、
クランクシャフト軸受構造。 A crankshaft bearing structure according to claim 6, wherein
The recessed portions of the at least a portion of the crank journal are provided at two locations on the circumference so as to face each other in the radial direction.
Crankshaft bearing structure.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2021036364A JP2022136652A (en) | 2021-03-08 | 2021-03-08 | Crankshaft bearing structure |
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JP2021036364A Pending JP2022136652A (en) | 2021-03-08 | 2021-03-08 | Crankshaft bearing structure |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2022136652A (en) |
-
2021
- 2021-03-08 JP JP2021036364A patent/JP2022136652A/en active Pending
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