JPH0828570A - 内燃機関用クランク軸の主軸受構造 - Google Patents

内燃機関用クランク軸の主軸受構造

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JPH0828570A
JPH0828570A JP17095694A JP17095694A JPH0828570A JP H0828570 A JPH0828570 A JP H0828570A JP 17095694 A JP17095694 A JP 17095694A JP 17095694 A JP17095694 A JP 17095694A JP H0828570 A JPH0828570 A JP H0828570A
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JP
Japan
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bearing metal
lower bearing
metal
width
oil
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JP17095694A
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English (en)
Inventor
Yoichi Kobayashi
洋一 小林
Hiroya Fujimoto
博也 藤本
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 内燃機関用クランク軸の主軸受の一部を構成
する下側軸受メタルにおける摩擦損失の悪化を防止しつ
つ、軸受部分の潤滑油の流れを改善することを目的とす
る。 【構成】 下側軸受メタル3の幅を上側軸受メタル1の
幅よりも小さく形成する。上側軸受メタル1と下側軸受
メタル3の接合部のうち、クランク軸が、上側軸受メタ
ル1から下側軸受メタル3に向かって回転する側に位置
する接合部4付近の下側軸受メタル3内周面に、周方向
に短く延び、上側軸受メタル1内周面の油溝2と連接す
る油溝5を形成する。これにより、下側軸受メタル3
は、油膜を保持してクランク軸を支えるに必要な幅にす
ることができ、適正な摺動面積を有するため、摩擦損失
の低減が期待でき、油溝5が潤滑油を下側軸受メタル3
側に誘導する機能を奏するため、下側軸受メタル3への
給油量が小さくなる可能性がなくなり、下側軸受メタル
3の潤滑を改善できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関用クランク軸
の主軸受の構造に関し、特に、軸受メタルの構造に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来の内燃機関用クランク軸の主軸受と
しては、例えば図7に示すようなものがある(198
8,山海堂発行「自動車用ガソリンエンジン」第115
頁 参照)。即ち、各主軸受Bは、上側と下側の一対の
半円柱状の軸受メタル10,11によって構成され、上
側軸受メタル10と下側軸受メタル11夫々の軸方向の
幅は等しく形成される。
【0003】尚、図示はしないが、シリンダブロック側
に位置する上側軸受メタル10には、クランクピン12
への給油のため、その内面周に油溝が設けられているこ
とが多い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の内燃
機関用クランク軸の主軸受Bにあっては、時に潤滑的に
厳しい機関の高回転時において、例えば主軸受の上下方
向荷重の計算結果を示す図8から明らかなように、上向
き荷重が下向き荷重より大きくなる。従って、このよう
な条件を想定して決められる軸受メタルの軸方向幅は、
上側軸受メタル10では何も問題はないが、上側軸受メ
タル10と同じ軸方向幅の下側軸受メタル11にあって
は、油膜を保持して軸を支えるに必要な幅よりも大きく
なり、過大な摺動面積を有することになるため、摩擦損
失の悪化を招く。
【0005】特に、前述したように、上側軸受メタル1
0内面周に油溝が設けられている場合には、上側軸受メ
タル10の軸受面積部分は2分割され負荷容量が大幅に
低下するが、これを考慮して設定される上側軸受メタル
10の幅に下側軸受メタル11の幅を合わせると、その
軸方向幅は更に過大なものとなり、いっそう、摩擦損失
が悪化するという問題点があった。
【0006】そこで、本発明は以上のような従来の問題
点に鑑み、内燃機関用クランク軸の主軸受の一部を構成
する下側軸受メタルの軸方向の有効軸受幅、即ち、摺動
部の軸方向幅を小さくして、摩擦損失が悪化を防止しつ
つ、この有効軸受幅を小さくすることにより不都合を生
じる軸受部分の潤滑油の流れを改善することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1記載
の発明は、上側と下側の一対の半円筒状の軸受メタル相
互を接合して構成した内燃機関用クランク軸の主軸受に
おいて、前記下側軸受メタルの軸方向の有効軸受幅を、
前記上側軸受メタルの同有効軸受幅よりも小さく形成す
る一方、上側軸受メタルと下側軸受メタルの接合部のう
ち、クランク軸が上側軸受メタルから下側軸受メタルに
向かって回転する側に位置する接合部付近の下側軸受メ
タル内周面に、周方向に延びる油溝を形成した。
【0008】請求項2記載の発明は、前記下側軸受メタ
ルの軸方向の幅を上側軸受メタルの同幅よりも小さく形
成した。或いは、請求項3記載の発明の如く、前記下側
軸受メタルの軸方向の幅を上側軸受メタルの同幅と等し
く形成し、下側軸受メタル内周面の軸方向の両側に位置
する部位に、周方向に半円環状に延びる溝を夫々形成す
る。
【0009】請求項4記載の発明は、前記上側軸受メタ
ルの内周面に、周方向に半円環状に延びる油溝を形成
し、該油溝に前記下側軸受メタル側の油溝を連接した。
【0010】
【作用】請求項1記載の発明において、下側軸受メタル
の軸方向の有効軸受幅を縮小すると、油膜を保持して軸
を支えるに必要な幅にすることができ、適正な摺動面積
を有するため、摩擦損失が低減される。又、下側軸受メ
タルの上側軸受メタルとの接合部付近の内周面に形成さ
れた油溝が潤滑油を該下側軸受メタル側に誘導する機能
を奏するため、下側軸受メタルへの給油量が小さくなる
可能性がなくなり、下側軸受メタルの潤滑が改善され
る。
【0011】請求項2記載の発明において、下側軸受メ
タル自体の幅を小さく形成して、有効軸受幅を縮小する
と、下側軸受メタルの形成材料費の低減を図れ、低コス
ト化を図れる。請求項3記載の発明において、下側軸受
メタル内周面の両側の溝が油溜まりとして機能するた
め、軸受幅が小さくとも、軸受メタルからの横漏れ油量
が増加せず、従って、圧力損失が増大せず、オイルポン
プ容量の増大やクランクピンへの給油の悪化が防止され
る。
【0012】請求項4記載の発明において、上側軸受メ
タルの内周面に油溝を形成し、該油溝に下側軸受メタル
側の油溝を連接させるようにしたから、下側軸受メタル
側の油溝に潤滑油が効率良く誘導される。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1及び図2において、内燃機関用クランク軸の
主軸受Bは、上側と下側の一対の半円筒状の軸受メタル
1,3相互を接合して構成される。前記上側軸受メタル
1と下側軸受メタル3の軸方向の幅(以下、単に幅と言
う)は異なって形成され、下側軸受メタル3の幅は上側
軸受メタル1の幅よりも小さく形成される。
【0014】又、前記上側軸受メタル1の内周面には、
周方向に半円環状に延びる油溝2が形成されており、上
側軸受メタル1と下側軸受メタル3の接合部のうち、図
外のクランク軸が、図1の矢印の如く上側軸受メタル1
から下側軸受メタル3に向かって回転する側に位置する
接合部4付近の下側軸受メタル3内周面には、周方向に
短く延び、上側軸受メタル1の前記油溝2と連接する油
溝5が形成されている。
【0015】次に、かかる構成の作用について説明す
る。一般に軸受幅を縮小すると、軸受の摩擦トルクは減
少する。図3は、軸受単体試験機にて、供試軸受を一対
の支持軸受で支持して、供試軸受の給油温を変化させ、
三つの軸受のトータルの摩擦トルクを測定した結果を示
している。この図において、夫々対応する曲線の差が幅
狭化による摩擦トルクの減少代を表しており、全温度域
で効果がある。
【0016】従って、上記実施例のように、下側軸受メ
タル3自体の幅を直接小さくして、有効軸受幅を縮小す
れば、油膜を保持してクランク軸を支えるに必要な幅に
することができ、適正な摺動面積を有するため、摩擦損
失の低減が期待できる。一方、下側軸受メタル3の幅を
小さく設定した場合、上側軸受メタル1と下側軸受メタ
ル3との接合部において、潤滑油の漏れが大きくなっ
て、下側軸受メタル3への給油量が小さくなる可能性が
あるが、下側軸受メタル3の接合部4付近の内周面に形
成された油溝5が潤滑油を下側軸受メタル3側に誘導す
る機能を奏するため、下側軸受メタル3への給油量が小
さくなる可能性がなくなり、下側軸受メタル3の潤滑を
改善できる。
【0017】尚、かかる実施例によれば、下側軸受メタ
ル3自体の幅を小さく形成して、有効軸受幅を縮小する
ようにしたから、下側軸受メタル3の形成材料費の低減
を図れ、低コスト化を図れるという利点がある。次に、
他の実施例を図4及び図5に基づいて説明する。この実
施例は、上側軸受メタル1の幅と、下側軸受メタル3の
幅とを等しく形成し、下側軸受メタル3内周面の軸方向
の両側に位置する部位に、周方向に半円環状に延びる溝
6を夫々形成する。
【0018】この場合、下側軸受メタル3の有効軸受幅
(摺動部幅)は、該下側軸受メタル3内周面の両側の溝
6の間に位置する部分7の幅となり、該両側の溝6は油
溝(油溜まり)として機能する。又、この実施例におい
ても、クランク軸が上側軸受メタル1から下側軸受メタ
ル3に向かって回転する側に位置する接合部4付近の下
側軸受メタル3内周面には油溝5が形成されている。
【0019】かかる実施例においては、図1及び図2の
実施例のように下側軸受メタル3の幅を直接小さくしな
くとも、有効軸受幅を縮小できるから、図1及び図2の
実施例と同様に、摩擦損失の低減が期待でき、油溝5の
作用により、下側軸受メタル3の潤滑を改善できる。図
6は、図3と同様の条件で、軸受幅を縮小した場合の油
量の変化を測定した結果を示したものであるが、軸受幅
が小さいときには、軸受メタルからの横漏れ油量が増加
して圧力損失が増大し、オイルポンプ容量の増大やクラ
ンクピンへの給油の悪化が懸念される。本実施例では、
下側軸受メタル3内周面の両側の溝6が油溜まりとして
機能するため、軸受幅が小さくとも、下側軸受メタル3
からの横漏れ油量が増加せず、従って、圧力損失が増大
せず、オイルポンプ容量の増大やクランクピンへの給油
の悪化を防止できるという利点がある。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、下側軸受メタルの軸方向の有効軸受幅を縮
小するようにしたから、油膜を保持して軸を支えるに必
要な幅にすることができ、適正な摺動面積を有するた
め、摩擦損失の低減を図ることができる。又、下側軸受
メタルの上側軸受メタルとの接合部付近の内周面に形成
された油溝が潤滑油を該下側軸受メタル側に誘導する機
能を奏するため、下側軸受メタルへの給油量が小さくな
る可能性がなくなり、下側軸受メタルの潤滑を改善でき
る。
【0021】請求項2記載の発明によれば、下側軸受メ
タル自体の幅を小さく形成して、有効軸受幅を縮小する
ようにしたから、下側軸受メタルの形成材料費の低減を
図れ、低コスト化を図れるという利点がある。請求項3
記載の発明によれば、下側軸受メタル内周面の両側の溝
が油溜まりとして機能するため、軸受幅が小さくとも、
軸受メタルからの横漏れ油量が増加せず、従って、圧力
損失が増大せず、オイルポンプ容量の増大やクランクピ
ンへの給油の悪化を防止できるという利点がある。
【0022】請求項4記載の発明によれば、上側軸受メ
タルの内周面に油溝を形成し、該油溝に下側軸受メタル
側の油溝を連接させるようにしたから、下側軸受メタル
側の油溝に潤滑油を効率良く誘導することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 請求項1,2及び4記載の発明の一実施例の
斜視図
【図2】 同上実施例の正面図
【図3】 軸受単体試験機にて、供試軸受を一対の支持
軸受で支持して、供試軸受の給油温を変化させ、三つの
軸受のトータルの摩擦トルクの測定結果を示す図
【図4】 請求項1,3及び4記載の発明の一実施例の
斜視図
【図5】 同上実施例の正面図
【図6】 図3と同様の条件で、軸受幅を縮小した場合
の油量の変化の測定結果を示す図
【図7】 従来の内燃機関用クランク軸の主軸受構造を
示す斜視図
【図8】 主軸受の上下方向荷重の計算結果を示す図
【符号の説明】
B 主軸受 1 上側軸受メタル 2 油溝 3 下側軸受メタル 4 接合部 5 油溝 6 溝

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】上側と下側の一対の半円筒状の軸受メタル
    相互を接合して構成した内燃機関用クランク軸の主軸受
    において、前記下側軸受メタルの軸方向の有効軸受幅
    を、前記上側軸受メタルの同有効軸受幅よりも小さく形
    成する一方、上側軸受メタルと下側軸受メタルの接合部
    のうち、クランク軸が上側軸受メタルから下側軸受メタ
    ルに向かって回転する側に位置する接合部付近の下側軸
    受メタル内周面に、周方向に延びる油溝を形成したこと
    を特徴とする内燃機関用クランク軸の主軸受構造。
  2. 【請求項2】前記下側軸受メタルの軸方向の幅を上側軸
    受メタルの同幅よりも小さく形成したことを特徴とする
    請求項1記載の内燃機関用クランク軸の主軸受構造。
  3. 【請求項3】前記下側軸受メタルの軸方向の幅を上側軸
    受メタルの同幅と等しく形成し、下側軸受メタル内周面
    の軸方向の両側に位置する部位に、周方向に半円環状に
    延びる溝を夫々形成したことを特徴とする請求項1記載
    の内燃機関用クランク軸の主軸受構造。
  4. 【請求項4】前記上側軸受メタルの内周面には、周方向
    に半円環状に延びる油溝が形成され、該油溝に前記下側
    軸受メタル側の油溝が連接されたことを特徴とする請求
    項1〜3のうちいずれか一つに記載の記載の内燃機関用
    クランク軸の主軸受構造。
JP17095694A 1994-07-22 1994-07-22 内燃機関用クランク軸の主軸受構造 Pending JPH0828570A (ja)

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