JPH0550143U - クランク・シャフトのベアリング構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プレーン・ベアリングとローラ・ベアリング
の有する特性を併せ持ち、起動時から全域にわたる摩擦
トルクを低減する。 【構成】 クランクシャフトのジャーナル１に、プレー
ン・ベアリング２を嵌合し、ベアリング２の外周にロー
ラ・ベアリング３を配設し、ベアリング３のアウタ・レ
ース３Ａａ，３Ｂａを、シリンダブロック５とこれに結
合されるベアリングキャップ６に固定し、ベアリング２
の両端に設けたブリム２Ａｂ，２Ｂｂを上記アウタ・レ
ースの両端面に近接させ、シリンダブロックのメインギ
ャラリから圧送されるオイルを上記アウタ・レースに設
けたオイル孔３Ａｄ，３Ｂｄからベアリングの転動空間
７，８に導き、転動空間とジャーナル１をベアリング２
に形成したオイル孔２Ａｄ，２Ｂｄで連通した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、エンジンのクランク・シャフトを回転自在に支持するベアリング 構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

自動車の４サイクル・エンジンにおいて、クランクシャフトのジャーナルは、 プレーン・ベアリングで支持されていて、メイン・ギャラリから圧送されるオイ ルで潤滑されるようになっている。ところで、起動トルクの低減を図る手段とし て、プレーン・ベアリングに代えてローラ・ベアリングを用いることが考えられ る。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

エンジン起動時の摩擦トルクを低減するにはローラ・ベアリングが優れている ことは知られているが、エンジンが中高速回転域で運転されているときには、ロ ーラがオイルを撹拌する抵抗のために摩擦トルクが増大するという問題があり、 中高速域ではプレーン・ベアリングの方が勝っている。従来は、エンジンとして 低速域と中高速域の何れを重視するかによってベアリングの構造を変えており、 起動から高速域に至るまでの全域をカバーするベアリングが要望されている。

【０００４】 そこで、本考案の目的は、プレーン・ベアリングの有する特性とローラ・ベア リングの有する特性を併せ持ち、始動時から高速域までの全回転域での摩擦トル クを低減できるクランク・シャフトのベアリング構造の提供にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案のクランク・シャフトのベアリング構造は、ジャーナルにプレーン・ベ アリングを嵌合し、このプレーン・ベアリングの外周にローラ・ベアリングを配 設し、このローラ・ベアリングのアウタ・レースを、シリンダ・ブロックとこれ に結合されるベアリング・キャップに固定し、上記プレーン・ベアリングの両端 に設けたブリムを上記アウタ・レースの両端面に近接させ、シリンダ・ブロック のメイン・ギャラリから圧送されるオイルを上記アウタ・レースに設けたオイル 孔からローラ・ベアリングの転動空間に導き、この転動空間とジャーナルを上記 プレーン・ベアリングに形成したオイル孔で連通したことを特徴とする。

【０００６】

【作用】

エンジンの起動時から中速回転域までは、フリクションが小さいローラ・ベア リングがプレーン・ベアリングよりも支配的に作用し、中速域から高速域におい ては、オイルの撹拌で摩擦トルクの増えたローラ・ベアリングに代わってプレー ン・ベアリングの方が支配的に作用する。

【０００７】

【実施例】

以下、図示の実施例に基づいて本考案を詳細に説明する。

【０００８】 図１において、クランクシャフトのジャーナル１には、プレーン・ベアリング ２とローラ・ベアリング３からなる複合ベアリング４が嵌合させられている。

【０００９】 図２に良く示すように、プレーン・ベアリング２は、プレーン・ベアリング・ アッパ２Ａとプレーン・ベアリング・ロア２Ｂとからなっている。プレーン・ベ アリング・アッパ２Ａとプレーン・ベアリング・ロア２Ｂは、これらをジャーナ ル１に嵌合させたときスリーブ状を成すスリーブ・アッパ２Ａａとスリーブ・ロ ア２Ｂａと、 各スリーブ２Ａａ，２Ｂａの両端部に形成されたブリム２Ａｂ， ２Ｂｂと、スリーブの内周面に形成された周溝２Ａｃ，２Ｂｃと、この周溝２Ａ ｃ，２Ｂｃの部分で各スリーブを貫通するオイル孔２Ａｄ，２Ｂｄとからなって いる。

【００１０】 ローラ・ベアリング３は、シリンダ・ブロック５に位置決めして固定されるア ウタ・レース・アッパ３Ａａ及び図示されないリテーナに支持されたローラ３Ａ ｂとからなるローラ・ベアリング・アッパ３Ａと、シリンダ・ブロック５に結合 されるベアリング・キャップ６に位置決めして固定されるアウタ・レース・ロア ３Ｂａ及び図示されないリテーナに保持されたローラ３Ｂｂとからなるローラ・ ベアリング・ロア３Ｂとからなっている。各アウタ・レース３Ａａ，３Ｂａの外 周面には、周溝３Ａｃ，３Ｂｃが形成されていて、この周溝の複数個所には、貫 通孔からなるオイル孔３Ａｄ，３Ｂｄが形成されている。

【００１１】 シリンダ・ブロック５のアウタ・レース嵌合部５ａには、 図示されないメイ ン・ギャラリから圧送される潤滑用オイルが供給されていて、周溝３Ａｃはこの オイル供給路に連通するように位置させて固定される。従って、メイン・ギャラ リから圧送されるオイルは、オイル孔３Ａｄ，３Ｂｄからローラ３Ａｂ，３Ｂｂ の転動空間７，８に供給される。転動空間７，８を満たしたオイルは、オイル孔 ２Ａｄ，２Ｂｄからジャーナル１との間に供給される。

【００１２】 ローラ・ベアリング３とプレーン・ベアリング２とは、ブリム２Ａｂ，３Ｂｂ の外周縁とアウタ・レース３Ａａ，３Ｂａの両端部との間に間隙Ｇ（図１（ｂ） 参照）が形成されるように、互いの位置を決めて装着される。この間隙Ｇは、転 動空間７，８を満たしたオイルがオイル孔２Ａｄ，２Ｂｄを介してジャーナル１ とプレーン・ベアリング２との間に供給された余剰のオイルが排出されるように 設定される。複数のジャーナルとベアリングを経由してオイルを複数個所に供給 する場合には、末端の間隙Ｇは上述したような構成で良いが、圧送オイル通路の 中間に配設されるベアリングにおける間隙Ｇは可及的微小となるように構成され ることが望ましい。

【００１３】 さて、以上のような構造のベアリングの作用を説明する。 図３には、エンジンの回転数とベアリングの摩擦トルクの関係を示してあり、 実線はプレーン・ベアリング２の特性を、破線はローラ・ベアリング３の特性を 示している。ローラ・ベアリング３とプレーン・ベアリング２の摩擦トルクは、 中速域の３０００ｒｐｍ前後を境としてその大小関係が逆転する。

【００１４】 エンジンが起動される時には、クランク・シャフトの回転は極めて低回転であ り、プレーン・ベアリング２とジャーナル１との間の摩擦トルクが大きい。従っ て、このときには、プレーン・ベアリング２に先立って、ローラ・ベアリング３ のローラ３Ａｂ，３Ｂｂが回転してジャーナル１の摩擦トルクを低減する。クラ ンク・シャフトの回転が中速域になると、 ローラ・ベアリング３のローラ３Ａ ｂ，３Ｂｂによるオイル撹拌抵抗が増大してその摩擦トルクが、プレーン・ベア リング３の摩擦トルクより大きくなる。そして、こののち、プレーン・ベアリン グ２のスリーブ２Ａａ，２Ｂａとジャーナル１との間が支配的に摺動する。中速 以上の回転において、プレーン・ベアリング２とジャーナル１との間だけが摺動 するのではなく、ローラ・ベアリング３とプレーン・ベアリング２との間も摺動 すること勿論である。

【００１５】 以上のような作用を図３で見てみると、一点鎖線で示すような特性となって現 われる。すなわち、複合ベアリング４は、起動から中速回転域まではローラ・ベ アリング３の特性を発揮して作動し、中速域から高速域ではその特性を生かした プレーン・ベアリング２が支配的に作動し、回転域の全域で摩擦トルクが低減さ れることになる。

【００１６】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば、 クランク・シャフトの回転に応じて、ロー ラ・ベアリングとプレーン・ベアリングのそれぞれの特性を生かすので、エンジ ン起動時の摩擦トルク低減と中高速域での摩擦トルクを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本考案の一実施例を示すクランク・シ
ャフトのベアリング構造の断面図、（ｂ）はベアリング
構造の要部を示す拡大断面図、（ｃ）はベアリングとジ
ャーナルの断面図である。

【図２】ベアリングの分解斜視図である。

【図３】ローラ・ベアリング，プレーン・ベアリングの
エンジン回転数と摩擦トルクの関係を示す特性線図であ
る。

【符号の説明】

１・・・クランク・シャフトのジャーナル ２・・・プレーン・ベアリング ２Ａ・・・プレーン・ベアリング・アッパ ２Ａｂ・・・ブリム ２Ａｄ・・・オイル孔 ２Ｂ・・・プレーン・ベアリング・ロア ２Ｂｂ・・・ブリム ２Ｂｄ・・・オイル孔 ３・・・ローラ・ベアリング ３Ａ・・・ローラ・ベアリング・アッパ ３Ａａ・・・アウタ・レース ３Ａｂ・・・ローラ ３Ａｄ・・・オイル孔 ３Ｂ・・・ローラ・ベアリング・ロア ３Ｂａ・・・アウタ・レース ３Ｂｂ・・・ローラ ３Ｂｄ・・・オイル孔

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンのクランク・シャフトのジャーナ
   ルを支持するベアリング構造であって、上記ジャーナル
   にプレーン・ベアリングを嵌合し、このプレーン・ベア
   リングの外周にローラ・ベアリングを配設し、このロー
   ラ・ベアリングのアウタ・レースを、 シリンダ・ブロ
   ックとこれに結合されるベアリング・キャップに固定
   し、上記プレーン・ベアリングの両端に設けたブリムを
   上記アウタ・レースの両端面に近接させ、シリンダ・ブ
   ロックのメイン・ギャラリから圧送されるオイルを上記
   アウタ・レースに設けたオイル孔からローラ・ベアリン
   グの転動空間に導き、この転動空間とジャーナルを上記
   プレーン・ベアリングに形成したオイル孔で連通したこ
   とを特徴とするクランク・シャフトのベアリング構造。