JPH09210045A

JPH09210045A - クランク軸中間ジャーナルのトンネル式軸受装置

Info

Publication number: JPH09210045A
Application number: JP1953096A
Authority: JP
Inventors: Kenji Yamashita; 健次山下; Masahiro Nagahama; 真裕長浜; Tatsuyuki Nakamura; 達行中村; Yuzo Umeda; 裕三梅田; Shunichi Manba; 俊一萬羽; Kozo Yoshida; 鉱三吉田
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1996-02-06
Filing date: 1996-02-06
Publication date: 1997-08-12

Abstract

(57)【要約】【課題】シリンダボア間ピッチを小さくしたエンジン
の構成において、軸受箱の最上部がシリンダの高温部に
直接接触してピストン干渉防止用の逃げ部に挟まれた肉
壁部が破損することを防ぐとともに、ピストンの上下動
に伴う圧力変動による騒音、振動を低減する。【解決手段】クランクケース２に形成した軸受壁２１
の支持孔２２内に二つ割り形の軸受箱１１を装着し、軸
受箱１１の中央の軸受孔１２でクランク軸８の中間ジャ
ーナル８ａを枢支する。軸受箱１１は上箱１１ａと下箱
１１ｂとを左右一対の連結用ボルト１４・１４で連結固
定する。また、上箱１１ａの最上部のピストン干渉防止
用の逃げ部間を切欠部３０で連通する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多気筒エンジンの
クランク軸の中間ジャーナルを枢支するトンネル式軸受
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】トンネル式軸受装置の従来技術として
は、本出願人の提案に係るもので、例えば図５に示すも
の（実開昭６３―１１５６１９号公報）がある。ここで
図５は従来例に係るトンネル式軸受装置を備えた縦型水
冷式ディーゼルエンジンの要部を破断して示す側面図で
ある。多気筒エンジンでは、図５に示すように、クラン
ク軸８の中間ジャーナル８ａはそれぞれトンネル式軸受
装置１０で枢支されている。なお、図５中の符号Ｅは当
該ディーゼルエンジン全体を示し、１はクランクケース
を一体に形成したシリンダブロック、３はシリンダヘッ
ド、４はギアケース、５はファン駆動プーリ、６は冷却
ファン、７はフライホイル、９はオイルパンを示す。

【０００３】上記トンネル式軸受装置１０は、図６に縦
断正面図で示すように、多気筒エンジンＥのクランク軸
８の中間ジャーナル８ａを支持する軸受壁２１をクラン
クケース２と一体に形成し、この軸受壁２１に軸受箱１
１の支持孔２２をあけ、この支持孔２２内に二つ割り形
の軸受箱１１を内嵌固定し、この軸受箱１１の中央の軸
受孔１２で軸受メタル１３を介してクランク軸８の中間
ジャーナル８ａを枢支するように構成されている。

【０００４】二つ割り形の軸受箱１１は、半円状の上箱
１１ａと略Ｔ字状の下箱１１ｂとからなり、これらの上
箱１１ａと下箱１１ｂとを上向きに貫通する左右一対の
固定ボルト１５ａ・１５ａで一体に連結するとともに、
上箱１１ａの上部２箇所を当該固定ボルト１５ａ・１５
ａで軸受壁２１の支持孔２２の上部内面に締結固定し、
下箱１１ｂの下部の１箇所を別の固定ボルト１５ｂで軸
受壁２１の下部に締結固定している。

【０００５】一方、このようなトンネル式軸受装置にお
いて、図５及び図７（Ａ）に示すように前後方向のシリ
ンダボア１９間の間隔Ｐを小さくし、あるいはシリンダ
ボア１９を大きくして各シリンダ２の連続肉壁部２０
（図７（Ａ）参照）の厚みを薄く形成したものがある。
つまり、シリンダボア１９間の間隔Ｐを小さくすること
により、エンジンの排気量を変えないでエンジンの小型
化を実現したもの、あるいはシリンダブロック１の前後
方向の全長を変えないで、シリンダボア１９を大きくし
て排気量アップを図る方法が取られている。

【０００６】このようなシリンダボア間の間隔Ｐを小さ
くするために、軸受箱１１の上箱１１ａの上部の両側面
とピストンのスカート部が干渉しないように図７（Ｂ）
で示すように円弧状のピストン逃げ部１７・１７を形成
することが行われている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シリン
ダボア間の間隔Ｐをある程度小さくすると、上箱１１ａ
において円弧状のピストン逃げ部１７で切り取られた肉
壁部１８の肉厚が非常に薄くなり、運転時の高温により
に肉壁部１８の割れ、欠損が生じやすくなる。また、上
箱１１ａ上部の肉壁部１８はシリンダに近いため高温と
なり、上箱１１ａ下部域と温度差が大きくなるので歪み
も大きくなり、上記割れ、欠損が一層起こりやすくな
る。

【０００８】さらに図６に示す構成であると、軸受箱１
１の上箱１１ａにおいて隣のシリンダに対応するクラン
クケース部と完全に密閉区画されているので、ピストン
の上下動による圧力変動によりオイルパン９内の潤滑油
の揺れが大きくなり、騒音、振動が大きくなるという問
題も生じる。本発明の目的は、上記問題を解決すること
のできるクランク軸中間ジャーナルのトンネル式軸受装
置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、例えば、図１および図２
に示すように、多気筒エンジンＥのクランク軸８の中間
ジャーナル８ａを支持する軸受壁２１をクランクケース
２と一体に形成し、上記軸受壁２１に軸受箱１１の支持
孔２２をあけ、この支持孔２２内に二つ割り形の軸受箱
１１を内嵌固定し、上記軸受箱１１の中央の軸受孔１２
でクランク軸８の中間ジャーナル８ａを枢支して構成し
たクランク軸中間ジャーナルのトンネル式軸受装置にお
いて、二つ割り形の上記軸受箱１１は、上箱１１ａと下
箱１１ｂとを左右一対の連結用ボルト１４・１４で連結
固定して組み付けられ、上箱１１ａの最上部のピストン
干渉防止用の逃げ部１７・１７間を切欠部３０で連通し
たことを特徴とする。

【００１０】

【発明の作用および効果】請求項１に記載の発明では、
上箱１１ａの最上部のピストン干渉防止用の逃げ部１７
間を切欠部３０で連通したことにより、上箱１１ａにお
ける最も温度の高い部分の接触面積を減らすことがで
き、歪み、割れの発生を防ぐことができる。

【００１１】さらに切欠部３０を設けることにより、よ
りピストンに近い位置において空気が出入りすることが
でき、１つの気筒に対応するクランクケース部内の圧力
が隣り合う気筒に対応するクランクケース部の圧力に比
べて著しく高くなるという現象を防ぐことができ、ピス
トンの上下動による圧力変動に伴うオイルパン内の潤滑
油の揺れを小さくでき、騒音、振動を抑えることができ
る。したがって、低コストで歪み、割れの発生を防ぐこ
とができる高耐久性、低騒音のエンジンを提供すること
ができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に
係るクランク軸中間ジャーナルのトンネル式軸受装置の
縦断正面図、図２（Ａ）は二つ割り形の軸受箱を上箱か
ら見た平面図、図２（Ｂ）は軸受箱全体の正面図であ
る。

【００１３】このトンネル式軸受装置１０は、図５に示
す従来例と同様の基本構成を備えている。即ち、多気筒
エンジンＥのクランク軸８の中間ジャーナル８ａを支持
する軸受壁２１をクランクケース２と一体に形成し、上
記軸受壁２１に軸受箱１１の支持孔２２をあけ、この支
持孔２２内に二つ割り形の軸受箱１１を内嵌固定して構
成されている。

【００１４】また、図２に示すように上箱１１ａの左右
位置には連結用ボルト１４・１４のボルト頭部が着座す
る肩部３１・３１が形成されている。二つ割り形の上記
軸受箱１１は、上箱１１ａと下箱１１ｂとを左右一対の
連結用ボルト１４・１４で連結固定し、この軸受箱１１
の中央の軸受孔１２でクランク軸８の中間ジャーナル８
ａを枢支するように構成されている。なお、上記連結用
ボルト１４の所要箇所には、ボルト孔内面との密着性を
高めるために、スパイラルローレット部１４ａが形成さ
れている。

【００１５】下箱１１ｂの下部中央部には雌ネジ孔３２
が形成され、軸受壁２１の下方から固定ボルト１５ｂに
より締結することにより、軸受箱１１を固定するように
している。この実施例の特徴構造としては、図２（Ａ）
に示すように上箱１１ａのピストン干渉防止用の逃げ部
１７・１７間を切欠部３０で連通しており、切欠部３０
を介して空気が流れるようになっている。切欠部３０の
大きさはピストンのスカート部を逃げる大きさで、熱伝
導を低減でき、上箱１１ａの所定強度が得られる大きさ
に設定される。

【００１６】さらに、この実施例においては、シリンダ
ボア間の連続肉壁部２０（図７（Ａ）参照）の下端部に
おいて、図１に示すようにぬすみ凹部３３が形成されて
いるので、切欠部３０の存在と相俟って空気の連通状態
が改善されるとともに、シリンダからの熱伝導が低減さ
れている。このように切欠部３０を設けているので、
ピストンの上下運動による圧力変動を低減することがで
きる。

【００１７】なお、図１，図２に示す軸受箱１１では圧
力変動を一層低減するために、上箱１１ａの切欠部３０
下方に一対の連通孔３５・３５、上箱１１ａ、下箱１１
ｂのそれぞれの連結面の端部位置（連結用ボルト１４・
１４の外側位置）に各々一対の連通孔３６・３６・３６
・３６、下箱の雌ネジ孔３２を挟む下部位置に一対の連
通孔３７・３７をさらに設けている。なお、これらの連
通孔を設けることで、気筒数に対応して複数個設けられ
る軸受箱１１の全体の重量を小さくすることができる効
果もある。

【００１８】

【実施形態２】上記のようなエンジンを構成する場合に
おいて、良好な潤滑油の循環が達成され、エンジンの製
造コストを低減するための方法について説明する。図３
（Ａ）はシリンダブロック上に配設固定されるシリンダ
ヘッド３の横断面図であり、図３において３８は吸気ポ
ート、３９は排気ポート、４０は燃焼室、４１は冷却水
ジャケット、４２は締結ボルト孔、４３はシリンダヘッ
ドの油穴である。

【００１９】油穴４３はシリンダヘッド３の上に取り付
けられるロッカアームの潤滑油がシリンダヘッド３を貫
通してクランクケースに戻される油穴であり、図３
（Ｂ）に示すようにシリンダヘッド３の上面４５からキ
リ加工される第１孔４６と、側面４７からそれぞれキリ
加工される第２孔４８，第３孔４９と、底面５０からキ
リ加工される第４孔５１を形成し、第２孔４８、第３孔
４９の側面入口を雌ネジ加工し、雌ネジ加工された第２
孔４８と第３孔４９にそれぞれプラグ５２を取り付ける
ことにより、図３（Ｃ）に示すように第１孔４６の入口
５３から第４孔５１の出口５４に油が流れるようにして
いる。

【００２０】このような複雑な油穴４３の形成方法とな
るのは、シリンダヘッド３が吸気ポート３８、排気ポー
ト３９、冷却水ジャケット４１、締結ボルト孔４２を備
えた複雑な内部構造となっているためであるが、このよ
うに構成すると、部品点数、加工工数が多くなり、コス
ト的にも問題となる。そこで、シリンダヘッド３の鋳造
時に、図４（Ａ）に示すような油穴の全体形状の金属製
パイプ材５６を鋳込むことにより、油穴４３を製造す
る。

【００２１】金属製パイプ材５６の種類としては、図４
（Ｂ）〜図４（Ｄ）にその横断面図で示すような形態が
採用できる。図４（Ｂ）は最も簡単な形状で、円形のパ
イプをそのまま鋳込むものである。図４（Ｃ）はシリン
ダヘッド凝固時の収縮による金属製パイプ材４６との隙
間発生を抑制するために、半円形の端部を外側に延ばし
た略Ω状の２つの金属部材５７，５８を接合してパイプ
材としたものであり、パイプ材とシリンダヘッド壁との
接触面積を増やしたものである。図４（Ｄ）は接触面積
を増やすという思想は同じであるが、一枚の板状物から
パイプ材を形成したもので、接触面積は図４（Ｃ）の構
成より少なくなるが、加工工数は少なくなり、低いコス
トで実施できる。

【００２２】この発明は上記実施形態に限定されるもの
ではなく、この発明の要旨を変更しない範囲内において
種々の設計変更を施すことが可能である。以下、そのよ
うな実施形態を説明する。（１）前記第１実施形態においては、上箱１１ａの形状
を連結用ボルト１４・１４のボルト頭部が着座する肩部
３１が形成されたものを採用したが、図６に示す形態の
上箱１１ａ、下箱１１ｂを採用して、上箱１１ａのピス
トン干渉防止用の逃げ部を切欠部で連通してもよい。な
お、図６に示す構成では、上箱１１ａに連通孔が形成さ
れていないので、強度を確保できる限りにおいて切欠部
３０の大きさを大きくすることが好ましい。

【００２３】（２）前記第２実施形態では金属製パイプ
材５６で鋳込むものを、油穴４３を例にとり説明した
が、冷却水ジャケット４１の複雑な連通穴の構成におい
ても金属製パイプ材５６を利用して鋳込んでもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施形態に係るクランク軸中
間ジャーナルのトンネル式軸受装置の縦断正面図であ
る。

【図２】図２（Ａ）は二つ割り形の軸受箱を上箱側から
見た平面図、図２（Ｂ）は軸受箱全体の正面図である。

【図３】図３（Ａ）はシリンダブロック上に配設固定さ
れるシリンダヘッドの横断面図、図３（Ｂ）は油穴の製
造方法を説明するための図、図３（Ｃ）は油穴の構成を
説明する図である。

【図４】図４（Ａ）は金属製パイプ材の形状を示す図、
図４（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ金属製パイプ材の横断面
図である。

【図５】図５は従来例に係るトンネル式軸受装置を備え
た縦型水冷式ディーゼルエンジンの要部を破断して示す
側面図である。

【図６】図６は従来例に係るクランク軸中間ジャーナル
のトンネル式軸受装置の縦断正面図である。

【図７】図７（Ａ）はシリンダボア間の間隔を説明する
図、図７（Ｂ）は上箱のピストン干渉防止用の逃げ部を
説明するための図である。

【符号の説明】

Ｅ…多気筒エンジン、２…クランクケース、８…クラン
ク軸、８ａ…中間ジャーナル、１１…軸受箱、１１ａ…
上箱、１１ｂ…下箱、１２…軸受孔、１４…連結用ボル
ト、１７…ピストン干渉防止用の逃げ部、２１…軸受
壁、２２…支持孔、３０…切欠部。

フロントページの続き (72)発明者梅田裕三大阪府堺市石津北町64 株式会社クボタ堺製造所内 (72)発明者萬羽俊一大阪府堺市石津北町64 株式会社クボタ堺製造所内 (72)発明者吉田鉱三大阪府堺市石津北町64 株式会社クボタ堺製造所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多気筒エンジン（Ｅ）のクランク軸
（８）の中間ジャーナル（８ａ）を支持する軸受壁（２
１）をクランクケース（２）と一体に形成し、上記軸受壁（２１）に軸受箱（１１）の支持孔（２２）
をあけ、この支持孔（２２）内に二つ割り形の軸受箱
（１１）を内嵌固定し、上記軸受箱（１１）の中央の軸受孔（１２）でクランク
軸（８）の中間ジャーナル（８ａ）を枢支して構成した
クランク軸中間ジャーナルのトンネル式軸受装置におい
て、二つ割り形の上記軸受箱（１１）は、上箱（１１ａ）と
下箱（１１ｂ）とを左右一対の連結用ボルト（１４）
（１４）で連結固定して組み付けられ、上箱（１１ａ）の最上部のピストン干渉防止用の逃げ部
（１７）（１７）間を切欠部（３０）で連通したことを
特徴とするクランク軸中間ジャーナルのトンネル式軸受
装置。