JPH0730977Y2 - エンジンのクランクシャフト軸受構造 - Google Patents
エンジンのクランクシャフト軸受構造Info
- Publication number
- JPH0730977Y2 JPH0730977Y2 JP1987127462U JP12746287U JPH0730977Y2 JP H0730977 Y2 JPH0730977 Y2 JP H0730977Y2 JP 1987127462 U JP1987127462 U JP 1987127462U JP 12746287 U JP12746287 U JP 12746287U JP H0730977 Y2 JPH0730977 Y2 JP H0730977Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- crankshaft
- aluminum alloy
- cylinder block
- cast
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C9/00—Bearings for crankshafts or connecting-rods; Attachment of connecting-rods
- F16C9/02—Crankshaft bearings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本考案はエンジンのクランクシャフト軸受構造の改良に
関するものである。
関するものである。
（従来技術） 近年、燃費改善の観点から自動車の軽量化に対する要求
が益々強くなっており、エンジンを軽量なアルミニウム
合金製に転換することが重要な課題となっている。
が益々強くなっており、エンジンを軽量なアルミニウム
合金製に転換することが重要な課題となっている。
そこで、エンジンのシリンダブロックと、このシリンダ
ブロックにボルトで締結されてクランクシャフトの軸受
部を構成するベアリングキャップとをアルミニウム合金
製にすることが従来から行なわれている。
ブロックにボルトで締結されてクランクシャフトの軸受
部を構成するベアリングキャップとをアルミニウム合金
製にすることが従来から行なわれている。
しかしながら、クランクシャフトの軸受部をアルミニウ
ム合金で構成した場合には、以下に述べる２つの問題が
ある。
ム合金で構成した場合には、以下に述べる２つの問題が
ある。
第１の問題は、アルミニウム合金が鋳鉄製のクランクシ
ャフトに比較して熱膨脹係数が大きいため、温間時、軸
受部のクリアランスが増大して、振動、騒音、焼付き等
を発生するおそれがあることである。
ャフトに比較して熱膨脹係数が大きいため、温間時、軸
受部のクリアランスが増大して、振動、騒音、焼付き等
を発生するおそれがあることである。
第２の問題は、アルミニウム合金は鉄に比較して剛性が
低いため、ボルトの締結によりアルミニウム合金に所謂
「へたり」が生じて軸孔が変形し、クリアランスが変化
することである。
低いため、ボルトの締結によりアルミニウム合金に所謂
「へたり」が生じて軸孔が変形し、クリアランスが変化
することである。
また、クランクシャフトを介してベアリングッキャップ
に加えられる爆発荷重（エンジンの燃焼室内の燃焼によ
り、軸受部のシリンダボア側とは反対側の部分にクラン
クシャフトを介して衝撃的に加わる荷重）によって、ア
ルミニウム合金製のベアリングッキャップがたわみ、軸
孔が変形して振動および騒音が増大するという問題もあ
る。上記第１の問題を解決するために、例えば、本出願
人の出願になる特開昭61−252912号公報記載のクランク
シャフト軸受構造では、アルミニウム合金製の軸受部に
対して、クランクシャフトをアルミニウム合金とほぼ等
しい熱膨脹係数を有するようにオーステンパー処理され
た球状黒鉛鋳鉄で形成している。
に加えられる爆発荷重（エンジンの燃焼室内の燃焼によ
り、軸受部のシリンダボア側とは反対側の部分にクラン
クシャフトを介して衝撃的に加わる荷重）によって、ア
ルミニウム合金製のベアリングッキャップがたわみ、軸
孔が変形して振動および騒音が増大するという問題もあ
る。上記第１の問題を解決するために、例えば、本出願
人の出願になる特開昭61−252912号公報記載のクランク
シャフト軸受構造では、アルミニウム合金製の軸受部に
対して、クランクシャフトをアルミニウム合金とほぼ等
しい熱膨脹係数を有するようにオーステンパー処理され
た球状黒鉛鋳鉄で形成している。
また、上記第２の問題を解決するために、同じく本出願
人の出願になる実開昭58−136609号公報記載のシリンダ
ブロック構造では、クランクシャフトとほぼ等しい熱膨
脹係数を有する鋳鉄製の軸受け部材を軸受部のシリンダ
ブロック側にに鋳込んでいる。
人の出願になる実開昭58−136609号公報記載のシリンダ
ブロック構造では、クランクシャフトとほぼ等しい熱膨
脹係数を有する鋳鉄製の軸受け部材を軸受部のシリンダ
ブロック側にに鋳込んでいる。
ところで、上記のように、鉄製の軸受け部材を軸受部の
シリンダブロック側に鋳込んだ場合、ベアリングキャッ
プ側にも鉄製の軸受部材を鋳込むか、あるいはベアリン
グキャップ全体を鉄で形成することが行われるが、軸受
部全体を鉄で構成した場合、エンジンの重量が増加する
のみでなく、軸受部の剛性が高められたことにより、ベ
アリングキャップに加わる爆発荷重が、ベアリングキャ
ップをシリンダブロックに締結しているボルトに集中し
て、ボルトの信頼性を低下させるという問題が発生し
た。
シリンダブロック側に鋳込んだ場合、ベアリングキャッ
プ側にも鉄製の軸受部材を鋳込むか、あるいはベアリン
グキャップ全体を鉄で形成することが行われるが、軸受
部全体を鉄で構成した場合、エンジンの重量が増加する
のみでなく、軸受部の剛性が高められたことにより、ベ
アリングキャップに加わる爆発荷重が、ベアリングキャ
ップをシリンダブロックに締結しているボルトに集中し
て、ボルトの信頼性を低下させるという問題が発生し
た。
（考案の目的） 上述の事情に鑑み、本考案は、アルミニウム合金製のシ
リンダブロックにアルミニウム合金製のベアリングキャ
ップをボルトで締結して軸受部を構成し、かつクランク
シャフトを、例えば上述したオーステンパー処理された
球状黒鉛鋳鉄のようにアルミニウム合金とほぼ同等の熱
膨脹係数を有する材料で形成して、クランクシャフトと
軸受部との間のクリアランスの変化を防止した構成にお
いて、鉄製の軸受け部材を軸受部に鋳込んで、ボルトの
締結および爆発荷重による軸孔の変形を抑制しつつ、ボ
ルトの信頼性を向上させたエンジンのクランクシャフト
軸受構造を提供することを目的とする。
リンダブロックにアルミニウム合金製のベアリングキャ
ップをボルトで締結して軸受部を構成し、かつクランク
シャフトを、例えば上述したオーステンパー処理された
球状黒鉛鋳鉄のようにアルミニウム合金とほぼ同等の熱
膨脹係数を有する材料で形成して、クランクシャフトと
軸受部との間のクリアランスの変化を防止した構成にお
いて、鉄製の軸受け部材を軸受部に鋳込んで、ボルトの
締結および爆発荷重による軸孔の変形を抑制しつつ、ボ
ルトの信頼性を向上させたエンジンのクランクシャフト
軸受構造を提供することを目的とする。
（考案の構成） 本考案によるクランクシャフト軸受構造は、軸受部のク
ランクシャフトに関してシリンダボア側とは反対側の部
分がアルミニウム合金で形成され、該部分以外の軸受部
に鉄製の軸受部材が鋳込まれていることを特徴とする。
ランクシャフトに関してシリンダボア側とは反対側の部
分がアルミニウム合金で形成され、該部分以外の軸受部
に鉄製の軸受部材が鋳込まれていることを特徴とする。
（考案の効果） 本考案によるクランクシャフト軸受構造では、鉄製の軸
受部材が軸受部に鋳込まれていることによって、軸受部
全体がアルミニウム合金で形成されている場合の爆発荷
重およびボルトの締結による軸孔の変形が防止され、ク
ランクシャフトがアルミニウム合金とほぼ同等の熱膨脹
係数を有する材料で形成されていることと相俟って、振
動、騒音および焼付き等の問題を効果的に解決すること
ができる。
受部材が軸受部に鋳込まれていることによって、軸受部
全体がアルミニウム合金で形成されている場合の爆発荷
重およびボルトの締結による軸孔の変形が防止され、ク
ランクシャフトがアルミニウム合金とほぼ同等の熱膨脹
係数を有する材料で形成されていることと相俟って、振
動、騒音および焼付き等の問題を効果的に解決すること
ができる。
しかも、鉄製の軸受部材は軸受部全体にに鋳込まれてい
るのではなく、軸受部のクランクシャフトに関してシリ
ンダボア側とは反対側の部分、すなわち爆発荷重が加わ
る部分はアルミニウム合金で形成されているので、この
アルミニウム合金部分が上記爆発荷重を受け止めて、そ
の弾性で爆発荷重を吸収するように作用するから、ベア
リングキャップをシリンダブロックに締結しているボル
トに爆発荷重が集中するのを防止でき、ボルトの信頼
性、ひいてはエンジンの信頼性が向上する効果がある。
さらに、鉄製の軸受部材が軸受部全体に鋳込まれている
場合よりもエンジンを軽量化できる利点もある。
るのではなく、軸受部のクランクシャフトに関してシリ
ンダボア側とは反対側の部分、すなわち爆発荷重が加わ
る部分はアルミニウム合金で形成されているので、この
アルミニウム合金部分が上記爆発荷重を受け止めて、そ
の弾性で爆発荷重を吸収するように作用するから、ベア
リングキャップをシリンダブロックに締結しているボル
トに爆発荷重が集中するのを防止でき、ボルトの信頼
性、ひいてはエンジンの信頼性が向上する効果がある。
さらに、鉄製の軸受部材が軸受部全体に鋳込まれている
場合よりもエンジンを軽量化できる利点もある。
（実施例） 以下、本考案の実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
第１図はクランクシャフト支持部の位置で断面した本考
案によるクランクシャフト軸受構造を示すＶ型エンジン
の要部の断面図、第２図はクランクシャフト支持部間の
位置における断面図である。１はシリンダブロックで、
所要数のシリンダボア２、ウォータジャケット３、オイ
ルギャラリー４等を有し、その内部の数箇所にクランク
シャフト支持部５を備えている。このシリンダブロック
１はアルミニウム合金のダイキャストによって形成され
ている。また、６は鉄製の軸受部材で、半円筒状部6aと
その両側の鍔部6b、6bとを有し、メインジャーナル部下
部側のベアリングキャップ７とともにクランクシャフト
８に対する軸受部を構成するものである。この軸受部材
６は、例えば鋳鉄で形成され、シリンダブロック１の上
記クランク軸支持部５側の軸孔10の周囲に一体に鋳込ま
れている。なお、９は軸受部材６の鍔部6bを貫通して設
けられたボルト挿通孔、9aはボルト挿通孔９に連通して
シリンダブロック１のクランク軸支持部５に形成された
ねじ孔である。
案によるクランクシャフト軸受構造を示すＶ型エンジン
の要部の断面図、第２図はクランクシャフト支持部間の
位置における断面図である。１はシリンダブロックで、
所要数のシリンダボア２、ウォータジャケット３、オイ
ルギャラリー４等を有し、その内部の数箇所にクランク
シャフト支持部５を備えている。このシリンダブロック
１はアルミニウム合金のダイキャストによって形成され
ている。また、６は鉄製の軸受部材で、半円筒状部6aと
その両側の鍔部6b、6bとを有し、メインジャーナル部下
部側のベアリングキャップ７とともにクランクシャフト
８に対する軸受部を構成するものである。この軸受部材
６は、例えば鋳鉄で形成され、シリンダブロック１の上
記クランク軸支持部５側の軸孔10の周囲に一体に鋳込ま
れている。なお、９は軸受部材６の鍔部6bを貫通して設
けられたボルト挿通孔、9aはボルト挿通孔９に連通して
シリンダブロック１のクランク軸支持部５に形成された
ねじ孔である。
一方、シリンダブロック１のクランクシャフト支持部５
の下面にボルト11で締結されるベアリングキャップ７
は、シリンダブロック１と同様にアルミニウム合金のダ
イキャストによって形成され、シリンダブロック１の左
右のスカート部を継ぐようにシリンダブロック１に取付
けられて、シリンダブロック１の剛性を高める機能を果
している。そしてこのベアリングキャップ７には、シリ
ンダブロック１側の軸受部材６に連接する鋳鉄製の軸受
部材13、13が鋳込まれている。この軸受部材13、13は、
軸孔10の下方側、つまり軸受部のクランクシャフト８に
関してシリンダボア２側とは反対側の部分、すなわちエ
ンジンの運転時に第２図に矢Ａ、Ｂで示すように爆発荷
重が加わる側には存在せず、軸孔10の両側のみに鋳込ま
れ、軸孔10の下方側にはアルミニウム合金が露出してお
り、アルミニウム合金の有する弾性で爆発荷重を受ける
ようになっている。また、軸受部材13、13は、ベアリン
グキャップ７の下面にまで延びる脚部13aをそれぞれ一
体に備えており、この脚部13a内を、シリンダブロック
１側のボルト挿通孔９に連通するボルト挿通孔14が貫通
している。脚部13aには、第２図から明らかなように、
肉抜き部15が形成されている。
の下面にボルト11で締結されるベアリングキャップ７
は、シリンダブロック１と同様にアルミニウム合金のダ
イキャストによって形成され、シリンダブロック１の左
右のスカート部を継ぐようにシリンダブロック１に取付
けられて、シリンダブロック１の剛性を高める機能を果
している。そしてこのベアリングキャップ７には、シリ
ンダブロック１側の軸受部材６に連接する鋳鉄製の軸受
部材13、13が鋳込まれている。この軸受部材13、13は、
軸孔10の下方側、つまり軸受部のクランクシャフト８に
関してシリンダボア２側とは反対側の部分、すなわちエ
ンジンの運転時に第２図に矢Ａ、Ｂで示すように爆発荷
重が加わる側には存在せず、軸孔10の両側のみに鋳込ま
れ、軸孔10の下方側にはアルミニウム合金が露出してお
り、アルミニウム合金の有する弾性で爆発荷重を受ける
ようになっている。また、軸受部材13、13は、ベアリン
グキャップ７の下面にまで延びる脚部13aをそれぞれ一
体に備えており、この脚部13a内を、シリンダブロック
１側のボルト挿通孔９に連通するボルト挿通孔14が貫通
している。脚部13aには、第２図から明らかなように、
肉抜き部15が形成されている。
さらにベアリングキャップ７には、第１図に示すように
軸孔10下方のアルミニウム合金部に、シリンダブロック
１側のオイルギャラリー４に連通するメインジャーナル
部潤滑油のオイル通路16が形成されている。なお、シリ
ンダブロック１のクランクシャフト支持部５とベアリン
グキャップ７には、気筒間を連通するための孔17が接合
面を跨いで形成されている。
軸孔10下方のアルミニウム合金部に、シリンダブロック
１側のオイルギャラリー４に連通するメインジャーナル
部潤滑油のオイル通路16が形成されている。なお、シリ
ンダブロック１のクランクシャフト支持部５とベアリン
グキャップ７には、気筒間を連通するための孔17が接合
面を跨いで形成されている。
クランクシャフト８の材質は、前述した特開昭61−2529
12号公報に記載されており、アルミニウム合金とほぼ同
等の熱膨脹係数を有するようにオーステンパー処理され
た球状黒鉛鋳鉄よりなる。
12号公報に記載されており、アルミニウム合金とほぼ同
等の熱膨脹係数を有するようにオーステンパー処理され
た球状黒鉛鋳鉄よりなる。
アルミニウム合金の熱膨脹係数は一般に16〜24×10-6／
°Ｃであるのに対し、残留オーステナイト量が30〜50容
量％となるようにオーステンパー処理された球状黒鉛鋳
鉄は約16.5〜18.5×10の熱膨脹係数を示す。
°Ｃであるのに対し、残留オーステナイト量が30〜50容
量％となるようにオーステンパー処理された球状黒鉛鋳
鉄は約16.5〜18.5×10の熱膨脹係数を示す。
球状黒鉛鋳鉄の成分は下記の表のとおりである。
このように、残留オーステナイト量が30〜50容量％とな
るようにオーステンパー処理された球状黒鉛鋳鉄にて形
成されたクランクシャフト８は、アルミニウム合金とほ
ぼ同等の熱膨脹係数を有するから、アルミニウム合金で
形成されたシリンダブロック１およびベアリングキャッ
プ７と組合せられた場合に、軸受部におけるクリアラン
スが温間時にもほぼ一定に保たれ、振動、騒音を発生せ
ず、焼付きも生じない利点があるのみでなく、クランク
シャフトとして要求される疲労強度、耐摩耗性、剛性、
耐メタル焼付性にも優れているため、強度上の信頼性も
高いものである。
るようにオーステンパー処理された球状黒鉛鋳鉄にて形
成されたクランクシャフト８は、アルミニウム合金とほ
ぼ同等の熱膨脹係数を有するから、アルミニウム合金で
形成されたシリンダブロック１およびベアリングキャッ
プ７と組合せられた場合に、軸受部におけるクリアラン
スが温間時にもほぼ一定に保たれ、振動、騒音を発生せ
ず、焼付きも生じない利点があるのみでなく、クランク
シャフトとして要求される疲労強度、耐摩耗性、剛性、
耐メタル焼付性にも優れているため、強度上の信頼性も
高いものである。
そしてアルミニウム合金製の軸受部に鋳鉄製の軸受部材
６、13、13が部分的に鋳込まれていることにより、上述
のようなオーステンパー処理された球状黒鉛鋳鉄製のク
ランクシャフト８を用いた利点を保ちながら、ボルト11
による軸孔10の変形を効果的に防止することができるの
である。
６、13、13が部分的に鋳込まれていることにより、上述
のようなオーステンパー処理された球状黒鉛鋳鉄製のク
ランクシャフト８を用いた利点を保ちながら、ボルト11
による軸孔10の変形を効果的に防止することができるの
である。
さらに、ベアリングキャップ７側に鋳込まれている鋳鉄
製の軸受部材13、13は、軸受部のクランクシャフト８に
関してシリンダボア２側とは反対側の部分、すなわち爆
発荷重を受ける部分には存在せず、その部分はアルミニ
ウム合金が軸孔10に露出しているので、このアルミニウ
ム合金部分が上記爆発荷重を受け止め、その弾性により
上記爆発荷重を吸収して、ベアリングキャップ７をシリ
ンダブロック１に締結しているボルト11、11に上記爆発
荷重が集中するのを防止する。したがって、ボルト11、
11の信頼性、ひてはエンジンの信頼性の向上を図ること
ができる。また、軸受部材13、13が軸孔10の下半部全周
に亘って鋳込まれている場合よりもエンジンを軽量化で
きる利点もある。
製の軸受部材13、13は、軸受部のクランクシャフト８に
関してシリンダボア２側とは反対側の部分、すなわち爆
発荷重を受ける部分には存在せず、その部分はアルミニ
ウム合金が軸孔10に露出しているので、このアルミニウ
ム合金部分が上記爆発荷重を受け止め、その弾性により
上記爆発荷重を吸収して、ベアリングキャップ７をシリ
ンダブロック１に締結しているボルト11、11に上記爆発
荷重が集中するのを防止する。したがって、ボルト11、
11の信頼性、ひてはエンジンの信頼性の向上を図ること
ができる。また、軸受部材13、13が軸孔10の下半部全周
に亘って鋳込まれている場合よりもエンジンを軽量化で
きる利点もある。
第１図、第２図は本考案によるクランクシャフト軸受構
造を示す断面図である。 １…シリンダブロック ４…オイルギャラリー ５…クランクシャフト支持部 ６、13…軸受部材 ７…ベアリングキャップ ８…クランクシャフト 10…軸孔、11…ボルト 15…肉抜き部、16…オイル通路
造を示す断面図である。 １…シリンダブロック ４…オイルギャラリー ５…クランクシャフト支持部 ６、13…軸受部材 ７…ベアリングキャップ ８…クランクシャフト 10…軸孔、11…ボルト 15…肉抜き部、16…オイル通路
Claims (1)
- 【請求項１】アルミニウム合金製のシリンダブロックに
アルミニウム合金製のベアリングキャップがボルトで締
結されて軸受部が構成され、アルミニウム合金とほぼ同
等の熱膨脹係数を有するクランクシャフトが上記軸受部
に支承されているエンジンのクランクシャフト軸受構造
において、 上記軸受部の上記クランクシャフトに関してシリンダボ
ア側とは反対側の部分がアルミニウム合金で形成され、
該部分以外の軸受部に鉄製の軸受部材が鋳込まれている
ことを特徴とするエンジンのクランクシャフト軸受構
造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987127462U JPH0730977Y2 (ja) | 1987-08-24 | 1987-08-24 | エンジンのクランクシャフト軸受構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987127462U JPH0730977Y2 (ja) | 1987-08-24 | 1987-08-24 | エンジンのクランクシャフト軸受構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6432914U JPS6432914U (ja) | 1989-03-01 |
| JPH0730977Y2 true JPH0730977Y2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=31379917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987127462U Expired - Lifetime JPH0730977Y2 (ja) | 1987-08-24 | 1987-08-24 | エンジンのクランクシャフト軸受構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0730977Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013190870A1 (ja) * | 2012-06-19 | 2013-12-27 | 日産自動車株式会社 | ベアリングビーム |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58207519A (ja) * | 1982-05-27 | 1983-12-03 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の主軸受構造 |
| JPS5997313A (ja) * | 1982-11-21 | 1984-06-05 | Yamaha Motor Co Ltd | エンジンケ−スの軸受支持装置 |
| JPH0332731Y2 (ja) * | 1985-06-03 | 1991-07-11 | ||
| JPS61252912A (ja) * | 1985-04-30 | 1986-11-10 | Mazda Motor Corp | エンジンのクランクシヤフト軸受構造 |
-
1987
- 1987-08-24 JP JP1987127462U patent/JPH0730977Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6432914U (ja) | 1989-03-01 |
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