JPH06330932A - クランクシャフトの軸受構造 - Google Patents
クランクシャフトの軸受構造Info
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- JPH06330932A JPH06330932A JP12176093A JP12176093A JPH06330932A JP H06330932 A JPH06330932 A JP H06330932A JP 12176093 A JP12176093 A JP 12176093A JP 12176093 A JP12176093 A JP 12176093A JP H06330932 A JPH06330932 A JP H06330932A
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- Japan
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- engine body
- bearing cap
- bearing
- engine
- crankshaft
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
- F02F7/0043—Arrangements of mechanical drive elements
- F02F7/0053—Crankshaft bearings fitted in the crankcase
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mounting Of Bearings Or Others (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ベアリングキャップの温度を適正化してクラ
ンクシャフトの潤滑性を高める。 【構成】 エンジン本体１に冷却水が循環するウォータ
ジャケット７を備え、エンジン本体１にクランクシャフ
ト２を回転自在に支持するベアリングキャップ３を締結
したエンジンにおいて、ベアリングキャップ３とエンジ
ン本体１との間に介在する断熱層９を設ける。
ンクシャフトの潤滑性を高める。 【構成】 エンジン本体１に冷却水が循環するウォータ
ジャケット７を備え、エンジン本体１にクランクシャフ
ト２を回転自在に支持するベアリングキャップ３を締結
したエンジンにおいて、ベアリングキャップ３とエンジ
ン本体１との間に介在する断熱層９を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、クランクシャフトの軸
受構造の改良に関するものである。
受構造の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年の自動車用エンジンは、高速化によ
り出力の向上がはかられているが、エンジンのクランク
シャフトはとくに高速回転時に大きな慣性荷重が作用
し、ピストンにコンロッドを介してつながるクランクシ
ャフトの軸受部は、高速、大荷重のもとで摺動するた
め、潤滑的に非常に厳しい条件となる(例えば、特開昭
５２−９２０３７号公報、参照)。
り出力の向上がはかられているが、エンジンのクランク
シャフトはとくに高速回転時に大きな慣性荷重が作用
し、ピストンにコンロッドを介してつながるクランクシ
ャフトの軸受部は、高速、大荷重のもとで摺動するた
め、潤滑的に非常に厳しい条件となる(例えば、特開昭
５２−９２０３７号公報、参照)。
【０００３】従来のエンジンに備えられるクランクシャ
フトの軸受構造は、エンジン本体にクランクシャフトの
クランクピン部を回転自在に支持するベアリングキャッ
プが締結される。
フトの軸受構造は、エンジン本体にクランクシャフトの
クランクピン部を回転自在に支持するベアリングキャッ
プが締結される。
【０００４】エンジン本体の主軸受にはオイルポンプか
ら吐出される潤滑油が供給され、クランクシャフトと主
軸受およびベアリングキャップの軸受隙間を通って排出
される。
ら吐出される潤滑油が供給され、クランクシャフトと主
軸受およびベアリングキャップの軸受隙間を通って排出
される。
【０００５】クランクシャフトとエンジン本体の主軸受
およびベアリングキャップの軸受隙間は所定値以下に抑
えられ、軸受隙間によってメタル打音が発生しないよう
になっている。
およびベアリングキャップの軸受隙間は所定値以下に抑
えられ、軸受隙間によってメタル打音が発生しないよう
になっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】クランクシャフトとエ
ンジン本体の主軸受およびベアリングキャップの軸受隙
間がエンジンの高回転時に拡がれば、この軸受隙間をか
ら排出される潤滑油量が増えて温度上昇を抑制できる。
ンジン本体の主軸受およびベアリングキャップの軸受隙
間がエンジンの高回転時に拡がれば、この軸受隙間をか
ら排出される潤滑油量が増えて温度上昇を抑制できる。
【０００７】しかしながら、水冷式のエンジンの場合、
エンジン本体に形成されたウォータジャケットを循環す
る冷却水によりエンジン本体を介してベアリングキャッ
プの熱が持ち去られてベアリングキャップが低温になる
ため、軸受隙間が大きくならず、軸受隙間を循環する潤
滑油量が小さく抑えられ、軸受部の冷却性およびフリク
ションの悪化を招くという問題点があった。
エンジン本体に形成されたウォータジャケットを循環す
る冷却水によりエンジン本体を介してベアリングキャッ
プの熱が持ち去られてベアリングキャップが低温になる
ため、軸受隙間が大きくならず、軸受隙間を循環する潤
滑油量が小さく抑えられ、軸受部の冷却性およびフリク
ションの悪化を招くという問題点があった。
【０００８】本発明は上記の問題点に着目し、ベアリン
グキャップの温度を適正化してクランクシャフトの潤滑
性を高めることを目的とする。
グキャップの温度を適正化してクランクシャフトの潤滑
性を高めることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
エンジン本体に冷却水が循環するウォータジャケットを
備え、エンジン本体にクランクシャフトを回転自在に支
持するベアリングキャップを締結するエンジンにおい
て、前記ベアリングキャップとエンジン本体との間に介
在する断熱層を設ける。
エンジン本体に冷却水が循環するウォータジャケットを
備え、エンジン本体にクランクシャフトを回転自在に支
持するベアリングキャップを締結するエンジンにおい
て、前記ベアリングキャップとエンジン本体との間に介
在する断熱層を設ける。
【００１０】請求項２記載の発明は、エンジン本体に冷
却水が循環するウォータジャケットを備え、エンジン本
体にクランクシャフトを回転自在に支持するベアリング
キャップを締結するエンジンにおいて、前記ベアリング
キャップをエンジン本体より熱伝導率の小さい材質で形
成する。
却水が循環するウォータジャケットを備え、エンジン本
体にクランクシャフトを回転自在に支持するベアリング
キャップを締結するエンジンにおいて、前記ベアリング
キャップをエンジン本体より熱伝導率の小さい材質で形
成する。
【００１１】
【作用】請求項１記載の発明において、エンジン本体と
ベアリングキャップの間に断熱層を介在させたため、ベ
アリングキャップからエンジン本体への伝熱を抑え、高
回転高負荷時にベアリングキャップの温度を高く保っ
て、クランクシャフトの軸受隙間を拡大することによ
り、軸受隙間を循環する潤滑油量を増大させ、熱交換を
促進して潤滑条件の厳しい高温時にも良好な冷却性能を
発揮し、フリクションの低減がはかれる。
ベアリングキャップの間に断熱層を介在させたため、ベ
アリングキャップからエンジン本体への伝熱を抑え、高
回転高負荷時にベアリングキャップの温度を高く保っ
て、クランクシャフトの軸受隙間を拡大することによ
り、軸受隙間を循環する潤滑油量を増大させ、熱交換を
促進して潤滑条件の厳しい高温時にも良好な冷却性能を
発揮し、フリクションの低減がはかれる。
【００１２】請求項２記載の発明において、ベアリング
キャップをエンジン本体より熱伝導率の小さい材質で形
成したため、ベアリングキャップからエンジン本体への
伝熱を抑え、高回転高負荷時にベアリングキャップの温
度を高く保って、クランクシャフトの軸受隙間を拡大す
ることにより、軸受隙間を循環する潤滑油量を増大さ
せ、熱交換を促進して潤滑条件の厳しい高温時にも良好
な冷却性能を発揮し、フリクションの低減がはかれる。
キャップをエンジン本体より熱伝導率の小さい材質で形
成したため、ベアリングキャップからエンジン本体への
伝熱を抑え、高回転高負荷時にベアリングキャップの温
度を高く保って、クランクシャフトの軸受隙間を拡大す
ることにより、軸受隙間を循環する潤滑油量を増大さ
せ、熱交換を促進して潤滑条件の厳しい高温時にも良好
な冷却性能を発揮し、フリクションの低減がはかれる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
説明する。
【００１４】図１に示すように、クランクシャフト２は
エンジン本体１の主軸受１０とベアリングキャップ３の
間に軸受メタル４，５を介して回転自在に支持される。
クランクシャフト２は図示しないピストンにつながるコ
ンロッドが連結され、ピストンの往復動をその回転運動
に変換するようになっている。このクランクシャフト２
は例えば鋳鉄によって形成される。
エンジン本体１の主軸受１０とベアリングキャップ３の
間に軸受メタル４，５を介して回転自在に支持される。
クランクシャフト２は図示しないピストンにつながるコ
ンロッドが連結され、ピストンの往復動をその回転運動
に変換するようになっている。このクランクシャフト２
は例えば鋳鉄によって形成される。
【００１５】エンジン本体１はピストンを収装するシリ
ンダ部１１と、このシリンダ部１１との間で冷却水が循
環するウォータジャケット７を画成するウォータジャケ
ット壁１３と、クランクシャフト２を収装するクランク
室を画成するスカート部１２と、各主軸受１０と左右の
スカート部１２を結ぶバルクヘッド部１４等を有し、こ
れらがアルミ合金等を材質として一体形成されている。
ンダ部１１と、このシリンダ部１１との間で冷却水が循
環するウォータジャケット７を画成するウォータジャケ
ット壁１３と、クランクシャフト２を収装するクランク
室を画成するスカート部１２と、各主軸受１０と左右の
スカート部１２を結ぶバルクヘッド部１４等を有し、こ
れらがアルミ合金等を材質として一体形成されている。
【００１６】エンジン本体１には、図示しないオイルポ
ンプから吐出する潤滑油を主軸受１０に導く油通路が配
設されている。
ンプから吐出する潤滑油を主軸受１０に導く油通路が配
設されている。
【００１７】エンジンにより駆動される定容量型オイル
ポンプから吐出する潤滑油はリリーフバルブを介して一
定圧以下に調節される。
ポンプから吐出する潤滑油はリリーフバルブを介して一
定圧以下に調節される。
【００１８】ベアリングキャップ３はシリンダ方向に垂
直で、クランクシャフト（クランクピン部）２の中心を
通る面において、エンジン本体１と分割される。
直で、クランクシャフト（クランクピン部）２の中心を
通る面において、エンジン本体１と分割される。
【００１９】ベアリングキャップ３はその両端部を挿通
する２本のボルト６を介してエンジン本体１に締結され
る。
する２本のボルト６を介してエンジン本体１に締結され
る。
【００２０】エンジン本体１とベアリングキャップ３の
間に介在する断熱層９が設けられる。
間に介在する断熱層９が設けられる。
【００２１】図２に示すように、断熱層９は例えば断熱
材として設けられるアスベスト２２と、アスベスト２２
の補強環として設けられるステンレス製グロメット２１
から構成される。アスベストはその熱伝導率を０．１５
ｗ／ｍ．ｋとして、高い断熱性を有している。
材として設けられるアスベスト２２と、アスベスト２２
の補強環として設けられるステンレス製グロメット２１
から構成される。アスベストはその熱伝導率を０．１５
ｗ／ｍ．ｋとして、高い断熱性を有している。
【００２２】グロメット２１はその両面に多数のフック
２４が立てられ、断熱層９はグロメット２１の両側から
アスベスト２２を圧着させて一体としたものである。矩
形の断熱層９の中央部にボルト６を挿通させる穴２３が
形成され、その外周縁部とボルト穴２３の開口周縁部は
折返部２５，２６がそれぞれ形成される。
２４が立てられ、断熱層９はグロメット２１の両側から
アスベスト２２を圧着させて一体としたものである。矩
形の断熱層９の中央部にボルト６を挿通させる穴２３が
形成され、その外周縁部とボルト穴２３の開口周縁部は
折返部２５，２６がそれぞれ形成される。
【００２３】ベアリングキャップ３のエンジン本体１に
対する接合面には断熱層９を収装する凹部２０が形成さ
れる。
対する接合面には断熱層９を収装する凹部２０が形成さ
れる。
【００２４】以上のように構成され、次に作用について
説明する。
説明する。
【００２５】ピストンにコンロッドを介して連結される
クランクシャフト２の軸受部は、とくに高回転高負荷時
に大きな慣性荷重が作用するため、潤滑油のせん断発熱
により高温化し、潤滑的に非常に厳しい条件となる。
クランクシャフト２の軸受部は、とくに高回転高負荷時
に大きな慣性荷重が作用するため、潤滑油のせん断発熱
により高温化し、潤滑的に非常に厳しい条件となる。
【００２６】エンジン本体１とベアリングキャップ３の
間に断熱層９を介在させたため、ベアリングキャップ３
からエンジン本体１への伝熱を抑え、高回転高負荷時に
ベアリングキャップ３の温度上昇を促す。このため、ベ
アリングキャップ３が図３に２点鎖線で示すように（ベ
アリングキャップ３の寸法差は、便宜上実際よりも誇張
して大きくしてある）熱膨張して、相対的に熱膨張係数
の小さいクランクシャフト２との軸受隙間を拡大する。
軸受隙間を循環する潤滑油量は軸受隙間のクリアランス
の概略３乗に比例し増大するため、潤滑油量の増大によ
り熱交換を促進して、潤滑条件の厳しい高温時にも良好
な冷却性能を発揮する。フリクションは潤滑油量に概略
比例して減少することにより、エンジンの発生出力を高
めるとともに、焼き付き等の発生を防止する。
間に断熱層９を介在させたため、ベアリングキャップ３
からエンジン本体１への伝熱を抑え、高回転高負荷時に
ベアリングキャップ３の温度上昇を促す。このため、ベ
アリングキャップ３が図３に２点鎖線で示すように（ベ
アリングキャップ３の寸法差は、便宜上実際よりも誇張
して大きくしてある）熱膨張して、相対的に熱膨張係数
の小さいクランクシャフト２との軸受隙間を拡大する。
軸受隙間を循環する潤滑油量は軸受隙間のクリアランス
の概略３乗に比例し増大するため、潤滑油量の増大によ
り熱交換を促進して、潤滑条件の厳しい高温時にも良好
な冷却性能を発揮する。フリクションは潤滑油量に概略
比例して減少することにより、エンジンの発生出力を高
めるとともに、焼き付き等の発生を防止する。
【００２７】低回転低負荷時にベアリングキャップ３の
温度が低下することにより、軸受隙間は小さくなり、メ
タル打音の発生を防止できる。
温度が低下することにより、軸受隙間は小さくなり、メ
タル打音の発生を防止できる。
【００２８】次に、図４に示した他の実施例は、ベアリ
ングキャップ３をエンジン本体１より熱伝導率の小さい
材質で形成するものである。なお、図１との対応部分に
は同一符号を付して示すことにする。
ングキャップ３をエンジン本体１より熱伝導率の小さい
材質で形成するものである。なお、図１との対応部分に
は同一符号を付して示すことにする。
【００２９】エンジン本体１をアルミ合金等で形成する
一方、ベアリングキャップ３をステンレス材料により形
成する。オーステナイト系のステンレス材料はその熱伝
導率１５ｗ／ｍ．ｋとし、アルミ材料の熱伝導率が５０
ｗ／ｍ．ｋ、鉄系材料の熱伝導率が２００ｗ／ｍ．ｋで
あるのに比べて低い値となっている。
一方、ベアリングキャップ３をステンレス材料により形
成する。オーステナイト系のステンレス材料はその熱伝
導率１５ｗ／ｍ．ｋとし、アルミ材料の熱伝導率が５０
ｗ／ｍ．ｋ、鉄系材料の熱伝導率が２００ｗ／ｍ．ｋで
あるのに比べて低い値となっている。
【００３０】以上のように構成され、次に作用について
説明する。
説明する。
【００３１】ベアリングキャップ３をエンジン本体３よ
り熱伝導率の小さい材質で形成したため、ベアリングキ
ャップ３からエンジン本体１への伝熱を抑え、高回転高
負荷時にベアリングキャップ３の温度上昇を促して軸受
隙間を拡大し、軸受隙間を循環する潤滑油量を増大させ
ることにより、潤滑条件の厳しい高温時にも良好な冷却
性能を発揮し、フリクションを抑えて、焼き付き等の発
生を防止することができる。
り熱伝導率の小さい材質で形成したため、ベアリングキ
ャップ３からエンジン本体１への伝熱を抑え、高回転高
負荷時にベアリングキャップ３の温度上昇を促して軸受
隙間を拡大し、軸受隙間を循環する潤滑油量を増大させ
ることにより、潤滑条件の厳しい高温時にも良好な冷却
性能を発揮し、フリクションを抑えて、焼き付き等の発
生を防止することができる。
【００３２】また、ステンレス材料の線熱膨張率は１７
×１０-6／°Ｃと、鉄系材料の線熱膨張率は１１×１０
-6／°Ｃに比べて高く、アルミニウムの線熱膨張率は２
０×１０-6／°Ｃに近い値を持つため、ベアリングキャ
ップ３の温度上昇に伴って軸受隙間も大きく拡大する。
×１０-6／°Ｃと、鉄系材料の線熱膨張率は１１×１０
-6／°Ｃに比べて高く、アルミニウムの線熱膨張率は２
０×１０-6／°Ｃに近い値を持つため、ベアリングキャ
ップ３の温度上昇に伴って軸受隙間も大きく拡大する。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
は、エンジン本体に冷却水が循環するウォータジャケッ
トを備え、エンジン本体にクランクシャフトを回転自在
に支持するベアリングキャップを締結するエンジンにお
いて、前記ベアリングキャップとエンジン本体との間に
介在する断熱層を設けたため、潤滑条件の厳しい高温時
の熱膨張を促してクランクシャフトとの軸受隙間を拡大
し、この軸受隙間を循環する潤滑油量を増大させること
により、熱交換を促進して、良好な冷却性能を発揮す
る。
は、エンジン本体に冷却水が循環するウォータジャケッ
トを備え、エンジン本体にクランクシャフトを回転自在
に支持するベアリングキャップを締結するエンジンにお
いて、前記ベアリングキャップとエンジン本体との間に
介在する断熱層を設けたため、潤滑条件の厳しい高温時
の熱膨張を促してクランクシャフトとの軸受隙間を拡大
し、この軸受隙間を循環する潤滑油量を増大させること
により、熱交換を促進して、良好な冷却性能を発揮す
る。
【００３４】請求項２記載の発明は、エンジン本体に冷
却水が循環するウォータジャケットを備え、エンジン本
体にクランクシャフトを回転自在に支持するベアリング
キャップを締結するエンジンにおいて、前記ベアリング
キャップをエンジン本体より熱伝導率の小さい材質で形
成したため、構造の簡素化をはかりながら、潤滑条件の
厳しい高温時にも良好な冷却性能を発揮する。
却水が循環するウォータジャケットを備え、エンジン本
体にクランクシャフトを回転自在に支持するベアリング
キャップを締結するエンジンにおいて、前記ベアリング
キャップをエンジン本体より熱伝導率の小さい材質で形
成したため、構造の簡素化をはかりながら、潤滑条件の
厳しい高温時にも良好な冷却性能を発揮する。
【図１】本発明の実施例を示すエンジンの横断面図。
【図２】同じく断熱層の平面図。
【図３】同じくベアリングキャップの熱膨張を示す横断
面図。
面図。
【図４】他の実施例を示すエンジンの横断面図。
【符号の説明】 １ エンジン本体 ２ クランクシャフト ３ ベアリングキャップ ７ ウォータジャケット ９ 断熱層
Claims (2)
- 【請求項１】 エンジン本体に冷却水が循環するウォー
タジャケットを備え、エンジン本体にクランクシャフト
を回転自在に支持するベアリングキャップを締結するエ
ンジンにおいて、前記ベアリングキャップとエンジン本
体との間に介在する断熱層を設けたことを特徴とするク
ランクシャフトの軸受構造。 - 【請求項２】 エンジン本体に冷却水が循環するウォー
タジャケットを備え、エンジン本体にクランクシャフト
を回転自在に支持するベアリングキャップを締結するエ
ンジンにおいて、前記ベアリングキャップをエンジン本
体より熱伝導率の小さい材質で形成したことを特徴とす
るクランクシャフトの軸受構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12176093A JPH06330932A (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | クランクシャフトの軸受構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12176093A JPH06330932A (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | クランクシャフトの軸受構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06330932A true JPH06330932A (ja) | 1994-11-29 |
Family
ID=14819212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12176093A Pending JPH06330932A (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | クランクシャフトの軸受構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06330932A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2512893A (en) * | 2013-04-10 | 2014-10-15 | Ford Global Tech Llc | An engine bearing block assembly |
| US9046125B2 (en) | 2011-03-23 | 2015-06-02 | Kabushiki Kaisha Chuo Kenkyusho | Bearing structure for internal combustion engine |
| WO2016027337A1 (ja) * | 2014-08-21 | 2016-02-25 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関のクランクシャフト軸受構造 |
-
1993
- 1993-05-24 JP JP12176093A patent/JPH06330932A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9046125B2 (en) | 2011-03-23 | 2015-06-02 | Kabushiki Kaisha Chuo Kenkyusho | Bearing structure for internal combustion engine |
| US9309918B2 (en) | 2011-03-23 | 2016-04-12 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Bearing structure for internal combustion engine |
| GB2512893A (en) * | 2013-04-10 | 2014-10-15 | Ford Global Tech Llc | An engine bearing block assembly |
| US20140305399A1 (en) * | 2013-04-10 | 2014-10-16 | Ford Global Technologies, Llc | Engine bearing block assembly |
| GB2512893B (en) * | 2013-04-10 | 2016-04-20 | Ford Global Tech Llc | An engine bearing block assembly |
| US9476450B2 (en) | 2013-04-10 | 2016-10-25 | Ford Global Technologies, Llc | Engine bearing block assembly |
| WO2016027337A1 (ja) * | 2014-08-21 | 2016-02-25 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関のクランクシャフト軸受構造 |
| JPWO2016027337A1 (ja) * | 2014-08-21 | 2017-07-13 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関のクランクシャフト軸受構造 |
| US9982710B2 (en) | 2014-08-21 | 2018-05-29 | Nissan Motor Co., Ltd. | Crankshaft bearing structure of internal combustion engine |
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