JP5223814B2 - クランク軸用軸受装置 - Google Patents
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Description
そこで、最近では、摩擦抵抗が少なく、始動のための準備時間を要しない転がり軸受を用い、これによって、車両の低燃費化を図ることが提案されている。
内燃機関のクランク軸を分割型転がり軸受で支持すると共に、該分割型転がり軸受を、予めシリンダブロックの固定部にキャップ部材を固定した状態で円筒形状の保持面を加工し、その後に該キャップ部材を取り外して形成されるシリンダブロック及びキャップ部材に夫々形成された半円筒形状の凹面を合わせて形成した円筒形状の保持面に嵌合固定してなるクランク軸用軸受装置において、
前記分割型転がり軸受を構成するアウターレースを2個の半円筒形状分割片で構成すると共に、該半円筒形状分割片の合わせ面を該アウターレースの軸中心線を含む平面に対して傾斜させ、前記2個の半円筒形状分割片の合わせ面を前記シリンダブロックとキャップ部材とが接する接触面と同一面上に配置すると共に、両合わせ面をアウターレースの軸中心線に対して対称となるようにハの字方向又は逆ハの字方向に配置された傾斜面で形成し、さらに、前記2個の半円筒形状分割片の合わせ面にアウターレースの軸中心線方向に沿って凹凸を形成するようにしたものである。
本発明のクランク軸用軸受装置の参考例を図1に基づいて説明する。図1は、車両等に搭載された内燃機関を構成するシリンダブロックに装着された本参考例のクランク軸用軸受装置10を示し、本図は従来のクランク軸用軸受装置を示す図10に相当し、内燃機関の組立時の姿勢で図示している。図1において、シリンダブロックの固定部12に半筒状の凹面12aが形成されている。一方、ジャーナルキャップ14にも半筒状の凹面14aが形成されている。ニードルベアリング15は、凹面12aと凹面14aとが対面して形成する円筒状の保持面13に収容される。
しかし、図11に示すように、ジャーナルキャップ14を固定部12から取り外すと、固定部12及びジャーナルキャップ14の残留応力により、凹面12a及び14aに水平面Hの方向で凹面12a、14aの直径を小さくする形状変化が生じる。この形状変化でアウターレース16に水平方向の挟み込み力が働く。
この理由は、合わせ面118a、118bが、凹面104a、106aの変形方向と略同一方向に形成されていたので、凹面104a、106aの変形の影響を直接蒙り、分割片110a〜bが凹面104a、106aの変形に追従してしまうものと考えられる。しかも、このズレGは分割片110a、110bが先に接する合わせ面118a側で先に起こると考えられるので、合わせ面118a側でこのズレGを防止すれば、合わせ面118b側でのズレ防止も可能になると考えられる。
本参考例によれば、合わせ面24a、24bが中心O及び合わせ面24a、24bを通る平面Cに対して傾斜した平面として形成されているので、合わせ面同士が嵌りやすくなるため、突合せ時のズレを少なくできる。そのため、ボルト等でジャーナルキャップ14を固定部12に締付け固定する時、合わせ面24a、24bのズレを少なくできる。そして、締付け固定時に付加される締付け力によって、締付け固定後の合わせ面24a、24bのズレを無くすことができる。
次に、本発明装置の第1実施形態を図3により説明する。本実施形態の軸受装置10では、2個の半円筒形状の分割片16a、16bの合わせ面30a、30bが、水平面H上に位置している。即ち、合わせ面30a、30bは、固定部12とジャーナルキャップ14の接触面22a、22bと同一面上に配置され、かつ合わせ面30a、30bは、ジャーナル部100aの中心Oに対してハの字を形成する方向に対称に配置された平坦な傾斜面を形成している。その他の構成は、前記参考例と同一である。
次に、本発明装置の第2実施形態を図5により説明する。図5は、軸受装置10のアウターレース16の斜視図である。本実施形態では、円筒形状のアウターレース素材を機械割り加工で2個の半円筒形状の分割片16a、16bに分割したものである。そして、分割片16a、16bの合わせ面50a、50bを、ジャーナル部100aの中心Oを通る水平面H上に配置すると共に、合わせ面50a、50bを中心Oに対してハの字の方向に配置している。さらに、合わせ面50a、50bの軸線Aの方向に沿って、分割片16aの合わせ面に山形凹面52aを設けると共に、分割片16bの合わせ面に山形凸面52bを設けたものである。
なお、図5及び図6に示す例では、合わせ面50a、50b又は合わせ面60a、60bを水平面H上に配置したが、参考例のように、水平面Hに対して円周方向に角度αだけずらして配置してもよい。
また、前記形状の凹凸面以外に、合わせ面に軸線Aに沿って円弧形状やそれ以外の凹凸を設けるようにしてもよい。
次に、本発明装置の第3実施形態を図7により説明する。本実施形態は、円筒形状のアウターレース素材を自然割り加工で2個の分割片16a及び16bに分割したものである。そして、図5に示す第2実施形態と同様に、分割片16a、16bの合わせ面70a、70bを、ジャーナル部100aの中心Oを通る水平面H上に配置すると共に、合わせ面70a、70bを中心Oに対してハの字の方向に配置している。
12,104 シリンダブロック固定部
12a、14a、104a、106a 凹面
13 保持面
14,106 ジャーナルキャップ(キャップ部材)
15,108 ニードルベアリング
16,110,120 アウターレース
16a、16b、110a、110b、120a、120b 分割片
18,114 保持器
18a、18b、114a、114b 分離片
20,112 ころ(ニードル)
22a、22b、117a、117b 接触面
24a、24b、30a、30b、40a、40b、50a、50b、60a、60b、70a、70b、118a、118b、122 合わせ面
52a 山形凹面
52b 山形凸面
62a 段差状凹面
62b 段差状凸面
72a、72b ノックピン挿入穴
74 ノックピン
100 クランク軸
100a ジャーナル部
102 シリンダブロック
116 ボルト
A 軸線
C 平面
H 水平面
O ジャーナル部中心
G ズレ
Claims (3)
- 内燃機関のクランク軸を分割型転がり軸受で支持すると共に、該分割型転がり軸受を、予めシリンダブロックの固定部にキャップ部材を固定した状態で円筒形状の保持面を加工し、その後に該キャップ部材を取り外して形成されるシリンダブロック及びキャップ部材に夫々形成された半円筒形状の凹面を合わせて形成した円筒形状の保持面に嵌合固定してなるクランク軸用軸受装置において、
前記分割型転がり軸受を構成するアウターレースを2個の半円筒形状分割片で構成すると共に、該半円筒形状分割片の合わせ面を該アウターレースの軸中心線を含む平面に対して傾斜させ、
前記2個の半円筒形状分割片の合わせ面を前記シリンダブロックとキャップ部材とが接する接触面と同一面上に配置すると共に、両合わせ面をアウターレースの軸中心線に対して対称となるようにハの字方向又は逆ハの字方向に配置された傾斜面で形成し、
さらに、前記2個の半円筒形状分割片の合わせ面にアウターレースの軸中心線方向に沿って凹凸を形成するようにしたことを特徴とするクランク軸用軸受装置。 - 前記2個の半円筒形状分割片を円筒形状のアウターレース素材から自然割り加工で分割形成したことを特徴とする請求項1に記載のクランク軸用軸受装置。
- 前記2個の半円筒形状分割片の合わせ面の互いに対面する位置にノックピン挿入穴を穿設し、該ノックピン挿入穴にノックピンを装着し、該ノックピンにより両分割片の軸方向位置決めを行なうようにしたことを特徴とする請求項1または2に記載のクランク軸用軸受装置。
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