JPH0730690B2 - 多気筒エンジンの軸受装置 - Google Patents

多気筒エンジンの軸受装置

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JPH0730690B2
JPH0730690B2 JP25525686A JP25525686A JPH0730690B2 JP H0730690 B2 JPH0730690 B2 JP H0730690B2 JP 25525686 A JP25525686 A JP 25525686A JP 25525686 A JP25525686 A JP 25525686A JP H0730690 B2 JPH0730690 B2 JP H0730690B2
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英三郎 後藤
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Taiho Kogyo Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は多気筒エンジンの軸受装置に関し、より詳しく
はクランク軸を少なくとも3箇所以上のすべり軸受を介
して軸支した多気筒エンジンの軸受装置に関するもので
ある。
「従来の技術」 従来一般に、直列型又はV型多気筒エンジンは、そのク
ランクケースに少なくとも3箇所以上のすべり軸受を介
して軸支したクランク軸と、このクランク軸に形成した
複数のクランク部のそれぞれに連結したコネクティング
ロッドと、各コネクティングロッドに連結したピストン
とを備えている。
そして、上記各すべり軸受を、油溝を有する半割すべり
軸受と油溝を有しない半割すべり軸受とから構成し、か
つ上記油溝を有する半割すべり軸受を上記クランク軸よ
りも燃焼室側に配置し、油溝を有しない半割すべり軸受
をその反対側に配置したものが知られている。
このように、油溝を有しない半割すべり軸受を燃焼室側
と反対側に配置すれば、ピストンおよびコネクティング
ロッドを介してクランク軸に加わる爆発圧力をその油溝
を有しない半割すべり軸受で受けることができるので、
油溝を有する半割すべり軸受を用いた場合よりも軸受能
力を高めることができる。
また、各クランク部への潤滑油は、各すべり軸受の油溝
に連通する上記クランクケースに形成した潤滑油通路
と、上記すべり軸受の油溝と各クランク部とを連通する
上記クランク軸に形成した潤滑油通路とを介して円滑か
つ充分に供給することができる。
ところで近年、エンジンにはファンやダイナモだけでな
く、エアコン用のコンプレッサやパワーステアリング用
のポンプ、或いはスーパーチャージャ用のエアコンプレ
ッサ等の補機類が多く取付けられるようになってきてお
り、それらは一般に上記クランク軸よりも燃焼室側に配
置して、クランク軸の一方の第1端部にプーリとベルト
とを介して連動させるようにしている。
その結果、クランク軸の第1端部に隣接した第1すべり
軸受については、上記ベルトおよびプーリを介して上記
燃焼室側の半割すべり軸受に比較的大きな負荷が加わる
ようになり、その燃焼室側の半割すべり軸受に油溝があ
ると、受圧面積がその分減少するため面圧が増大して油
膜厚さが減少するようになり、したがってクランク軸と
半割すべり軸受との接触が生じ易くなり、打音を発生さ
せる原因となっていた。
このため従来、上記打音と上記爆発圧力による負荷とを
考慮して、上記第1すべり軸受のみについては、両方の
半割すべり軸受を油溝を有しない半割すべり軸受から構
成するようにした軸受装置が提案されている(特開昭58
−24613号公報)。
「発明が解決しようとする問題点」 かかる軸受装置によれば、第1すべり軸受について、燃
焼室側の半割すべり軸受に油溝を有するものを使用した
軸受装置に比較して打音の低減を果すことができるが、
その半面、第1すべり軸受は油溝を有しないこととなる
ので、これに隣接した第1クランク部へは、第1すべり
軸受に隣接した第2すべり軸受の油溝を利用して潤滑油
を供給するようになる。
そのような潤滑油の供給は、潤滑油の供給自体について
は全く問題はないが、クランク軸の互換性という点で問
題があることが判明した。すなわち従来の多くのクラン
ク軸が、少なくも上記第1クランク部への潤滑油は第1
すべり軸受の油溝から供給するようにしており、上述の
ように第1クランク部への潤滑油を第2すべり軸受の油
溝から供給するようにした場合には、既存の多くのクラ
ンク軸の適用が不能になる結果となっていた。
「問題点を解決するための手段」 本発明はそのような事情に鑑み、上述した軸受装置、す
なわち上記各すべり軸受を、油溝を有する半割すべり軸
受と油溝を有しない半割すべり軸受とから構成し、かつ
上記油溝を有する半割すべり軸受を上記クランク軸より
も燃焼室側に配置し、油溝を有しない半割すべり軸受を
その反対側に配置し、さらに上記クランクケースに形成
した潤滑油通路を各すべり軸受の油溝に連通させるとと
もに、上記すべり軸受の油溝と各クランク部とをクラン
ク軸に形成した潤滑油通路を介してそれぞれ連通させた
軸受装置において、上記クランク軸の一方の第1端部に
連動させた補機をそのクランク軸よりも燃焼室側に配置
するとともに、クランク軸の第1端部に隣接した第1す
べり軸受のみは、油溝を有しない半割すべり軸受を上記
クランク軸よりも燃焼室側に、油溝を有する半割すべり
軸受をその反対側に配置し、さらに上記第1すべり軸受
の油溝とこれに隣接した第1クランク部とを上記クラン
ク軸に形成した潤滑油通路で連通させるようにしたもの
である。
「作用」 そのような構成によれば、第1すべり軸受の油溝を有し
ない半割すべり軸受により、補機からの負荷によって生
じる打音を有効に抑制することができ、しかも第1クラ
ンク部への潤滑油を第1すべり軸受の油溝から供給する
ことができるので、既存の多くのクランク軸を適用する
ことができるようになる。
そして上記構成の第1すべり軸受においては、爆発圧力
による負荷は油溝を有する半割すべり軸受によって受止
めることとなる。かかる構成は、第1すべり軸受の半割
すべり軸受を共に油溝を有しない半割すべり軸受とした
従来装置に比べれば、理論的には軸受能力の低下を来す
ことになる。しかしながら、多気筒エンジンにおいて
は、クランク軸の両端部に位置するすべり軸受の負荷条
件は、その中間部に位置するすべり軸受の負荷条件ほど
厳しくはなく、本発明装置と第1すべり軸受を共に油溝
を有しない半割すべり軸受から構成した従来装置とを比
較した場合、軸受能力に実質的な差異が認められないこ
とが確認された。
したがって本発明によれば、従来装置に比較して、軸受
能力の低下を来すことなく、多くのクランク軸との互換
性を維持しつつ打音の発生を抑制することができる。
「実施例」 以下図示実施例について本発明を説明すると、第1図は
直列4気筒エンジンに本発明を適用した実施例を示した
もので、4つのクランク部11〜14を有するクランク軸1
は、各クランク部の両側位置に配置した5つのすべり軸
受21〜25によってクランクケース3に軸支している。上
記各クランク部11〜14にはそれぞれコネクティングロッ
ド4の一端を連結してあり、各コネクティングロッド4
の他端にそれぞれピストン5を連結している。
上記クランク軸1の一方の第1端部1aにはプーリ6およ
びベルト7を介して補機8を連動させてあり、この補機
8は上記クランク軸1よりも燃焼室9側に配置させてい
る。
上記各すべり軸受21〜25は、それぞれ油溝を有する半割
すべり軸受2aと、油溝を有しない半割すべり軸受2bとか
ら構成してあり、クランク軸1の上記第1端部1aに隣接
した第1すべり軸受21は、油溝を有しない半割すべり軸
受2bを上記クランク軸1よりも燃焼室9側に、油溝を有
する半割すべり軸受2aをその反対側に配置している。こ
れに対し、その他のすべり軸受22〜25は、上記油溝を有
する半割すべり軸受2aを上記クランク軸1よりも燃焼室
9側に配置し、油溝を有しない半割すべり軸受2bをその
反対側に配置している。
また、上記各すべり軸受21〜25の半割すべり軸受2a、2b
は、上記燃焼室9側に配置した半割すべり軸受をクラン
クケース3で支承し、反対側の半割すべり軸受は上記ク
ランクケース3にボルト止めしたキャップ10(第2図参
照)によって支承している。
さらに上記クランクケース3にはすべり軸受と同数の潤
滑油通路15を分岐させて形成してあり、第2図に示すよ
うに、第1すべり軸受21の油溝16へは、上記潤滑油通路
15から各半割すべり軸受2a、2bの背面に形成した円弧状
溝17および半割すべり軸受2aに穿設した油穴18を介して
潤滑油を供給できるようにしている。これに対し、その
他のすべり軸受22〜25の油溝へは、上記各潤滑油通路15
から直接半割すべり軸受2aに穿設した油穴18を介して潤
滑油を供給できるようにしている。
そして第1図に示すように、上記第1すべり軸受21の油
溝16とこれに隣接した第1クランク部11とを、上記クラ
ンク軸1に形成した潤滑油通路19(第2図参照)で連通
させるとともに、その他のすべり軸受の各油溝と各クラ
ンク部とも、第1端部1a側のすべり軸受22〜24の各油溝
からそれと反対側に隣接する各クランク部12〜14へそれ
ぞれクランク軸1に形成した潤滑油通路19で連通させて
いる。
以上の構成によれば、第1すべり軸受21を除き、その他
のすべり軸受22〜25については、油溝16を有しない半割
すべり軸受2bをクランク軸1よりも燃焼室9の反対側に
配置しているので、ピストン5およびコネクティングロ
ッド4を介してクランク軸1に加わる爆発圧力をその油
溝16を有しない半割すべり軸受2bで受けることができ、
したがって油溝16を有する半割すべり軸受2aを用いた場
合よりも軸受能力を高めることができる。
そして、上記第1すべり軸受21については、上記補機8
による負荷がベルト7およびプーリ6を介して燃焼室9
側の半割すべり軸受2bに加わるが、この半割すべり軸受
2bは油溝16を有していないので、油溝16を有する半割す
べり軸受2aを用いた場合よりも厚い油膜厚さを確保し
て、打音の発生を抑制することができる。
加えて、各クランク部11〜14への潤滑油は、各すべり軸
受21〜24の油溝16からクランク軸1に形成した潤滑油通
路19を介して円滑かつ充分に供給することができ、しか
もその際、第1クランク部11への潤滑油を第1すべり軸
受の21の油溝16から供給するようにしているので、既存
の多くのクランク軸をそのまま適用することが可能とな
る。
第3図は本発明をV型6気筒エンジンに適用した実施例
を示したもので、本実施例においては2つのクランク部
11a,11b、12a,12b、13a、13bが対として相互に隣接して
形成されるとともに、その対のクランク部の両側にすべ
り軸受21〜24が配置され、上記クランク軸1に形成した
潤滑油通路19は、各クランク部とこれに隣接したすべり
軸受の油溝との間をそれぞれ連通している。
そして本実施例においても、各すべり軸受21〜24は、そ
れぞれ油溝を有する半割すべり軸受2aと、油溝を有しな
い半割すべり軸受2bとから構成してあり、クランク軸1
の上記第1端部1aに隣接した第1すべり軸受21は、油溝
を有しない半割すべり軸受2bを上記クランク軸1よりも
燃焼室9側に、油溝を有する半割すべり軸受2bをその反
対側に配置し、またその他のすべり軸受22〜24は、上記
油溝を有する半割すべり軸受2aを上記クランク軸1より
も燃焼室9側に配置し、油溝を有しない半割すべり軸受
2bをその反対側に配置している。
その他の構成は前述の実施例と異なるところはなく、同
一部分若しくは相当部分には同一の符号を付して示して
ある。
次に、第4図は打音の大きさを測定した実験結果を示す
もので、この実験は、直列4気筒1600ccエンジンについ
て、2000rpmで運転している状態において、1サイクル
すなわちクランク軸が2回転する間のエンジンブロック
の振動加速度を計測し、その最大振動加速度をプロット
したものである。同図において、実線が上記エンジンに
8Kg−mのトルクを、点線が4Kg−mのトルクを付加した
際の結果を示すものである。
また本発明装置に対する比較装置として、すべり軸受の
全てについて油溝を有する半割すべり軸受をクランク軸
よりも燃焼室側に、かつ油溝を有しない半割すべり軸受
をその反対側に配置した従来装置Xと、かかる構成から
第1すべり軸受のみ両方の半割すべり軸受を油溝を有し
ない半割すべり軸受から構成した従来装置Bとを用い
た。
上記実験結果から理解されるように、本発明装置によれ
ば従来装置Xよりも明確に打音の低減を果すことがで
き、また従来装置Bと実質的に同一の効果が得られてい
る。つまり本発明装置と従来装置Bとの実験結果から、
第1すべり軸受について燃焼室側と反対側の半割すべり
軸受に油溝を形成しても、それによっては打音が増大し
ないことを意味しており、またこのことから類推できる
とおり、本発明装置と従来装置Bとのその他の軸受能力
に実質的な差異が認められないことが確認されている。
「発明の効果」 以上のように、本発明によれば、従来装置に比較して多
くのクランク軸との互換性を維持しつつ打音の発生を抑
制することができ、しかも少なくとも従来装置と同程度
の軸受能力を維持することができるという効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す多気筒エンジンの概略
構成図、第2図第1図に示した第1すべり軸受21の断面
図、第3図は本発明の他の実施例を示す概略構成図、第
4図は打音を測定した実験結果を示す図である。 1……クランク軸、3……クランクケース 2a……油溝を有する半割すべり軸受 2b……油溝を有しない半割すべり軸受 4……コネクティングロッド、5……ピストン 9……燃焼室、15、19……潤滑油通路 11〜14,11a,11b,12a,12b,13a,13b……クランク部 16……油溝、21……第1すべり軸受 22〜25……すべり軸受

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】直列型又はV型多気筒エンジンのクランク
    ケースに、少なくとも3箇所以上のすべり軸受を介して
    軸支したクランク軸と、このクランク軸に形成した複数
    のクランク部のそれぞれに連結したコネクティングロッ
    ドと、各コネクティングロッドに連結したピストンとを
    備え、上記各すべり軸受を、油溝を有する半割すべり軸
    受と油溝を有しない半割すべり軸受とから構成し、かつ
    上記油溝を有する半割すべり軸受を上記クランク軸より
    も燃焼室側に配置し、油溝を有しない半割すべり軸受を
    その反対側に配置し、さらに上記クランクケースに形成
    した潤滑油通路を各すべり軸受の油溝に連通させるとと
    もに、上記すべり軸受の油溝と各クランク部とをクラン
    ク軸に形成した潤滑油通路を介してそれぞれ連通させた
    多気筒エンジンの軸受装置において、 上記クランク軸の一方の第1端部に連動させた補機をそ
    のクランク軸よりも燃焼室側に配置するとともに、クラ
    ンク軸の第1端部に隣接した第1すべり軸受のみは、油
    溝を有しない半割すべり軸受を上記クランク軸よりも燃
    焼室側に、油溝を有する半割すべり軸受をその反対側に
    配置し、さらに上記第1すべり軸受の油溝とこれに隣接
    した第1クランク部とを上記クランク軸に形成した潤滑
    油通路で連通させたことを特徴とする多気筒エンジンの
    軸受装置。
  2. 【請求項2】2つのクランク部が対として相互に隣接し
    て形成されるとともに、その対のクランク部の両側にす
    べり軸受が配置され、上記クランク軸に形成した潤滑油
    通路は、各クランク部とこれに隣接したすべり軸受の油
    溝との間をそれぞれ連通していることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項に記載の多気筒エンジンの軸受装置。
  3. 【請求項3】上記クランク軸のクランク部両側にそれぞ
    れすべり軸受が配置され、上記クランク軸に形成した潤
    滑油通路は、各クランク部とこれに隣接して第1端部側
    に位置する各すべり軸受の油溝との間をそれぞれ連通し
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の
    多気筒エンジンの軸受装置。
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JP4466020B2 (ja) 2003-08-29 2010-05-26 大豊工業株式会社 すべり軸受

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