JPH08200380A - 内燃機関のクランク軸支持構造 - Google Patents
内燃機関のクランク軸支持構造Info
- Publication number
- JPH08200380A JPH08200380A JP1223495A JP1223495A JPH08200380A JP H08200380 A JPH08200380 A JP H08200380A JP 1223495 A JP1223495 A JP 1223495A JP 1223495 A JP1223495 A JP 1223495A JP H08200380 A JPH08200380 A JP H08200380A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crankshaft
- crank
- bearing
- journal
- cylinder block
- 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.)
- Pending
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- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Mounting Of Bearings Or Others (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 クランク軸の曲げ変形量が小さく、クランク
軸の曲げ応力が緩和され、さらに従来のエンジンではク
ランク軸のクランクピン部やクランクジャーナル部の径
を小さくしても同等の応力レベルを保持することがで
き、軽量にして摩擦損失低減をはかることができる内燃
機関のクランク軸支持構造を提供する。 【構成】 シリンダブロックの軸受部に嵌合する溝状部
を有し、クランク軸のジャーナル面を支持するジャーナ
ル支持部１２とクランク軸のウエブ側面を支持するスラ
スト支持部１３とを有する２つに分割されたメタル製ク
ランクベアリング６，７が、前記溝状部を介してシリン
ダブロックの軸受部に嵌着されている。
軸の曲げ応力が緩和され、さらに従来のエンジンではク
ランク軸のクランクピン部やクランクジャーナル部の径
を小さくしても同等の応力レベルを保持することがで
き、軽量にして摩擦損失低減をはかることができる内燃
機関のクランク軸支持構造を提供する。 【構成】 シリンダブロックの軸受部に嵌合する溝状部
を有し、クランク軸のジャーナル面を支持するジャーナ
ル支持部１２とクランク軸のウエブ側面を支持するスラ
スト支持部１３とを有する２つに分割されたメタル製ク
ランクベアリング６，７が、前記溝状部を介してシリン
ダブロックの軸受部に嵌着されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関のクランク軸
支持構造の改良に関するものである。
支持構造の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】クランク軸の支持剛性の向上は、クラン
ク軸の応力低減のみならずエンジン振動騒音の低減に有
効であり極めて多くの提案がなされており、その一例と
しては、ラダーフレームつまり、シリンダブロックをク
ランク軸の中心線で上下に２分割しベアリングキャップ
部とスカート部を一体化してロアーケースとしたもの
や、ベアリングキャップをビームまたは板などで連結し
たベアリングビームがある。
ク軸の応力低減のみならずエンジン振動騒音の低減に有
効であり極めて多くの提案がなされており、その一例と
しては、ラダーフレームつまり、シリンダブロックをク
ランク軸の中心線で上下に２分割しベアリングキャップ
部とスカート部を一体化してロアーケースとしたもの
や、ベアリングキャップをビームまたは板などで連結し
たベアリングビームがある。
【０００３】また、シリンダブロック軸受部の支持剛性
を向上させるものとして、燃焼加振力によってクランク
軸が前後方向に開くように撓むことに伴って軸受側も前
後に開き、従ってベアリングキャップを相互に連結し前
後方向の曲げ剛性向上によってクランク軸の変形が抑え
られるというものもある。
を向上させるものとして、燃焼加振力によってクランク
軸が前後方向に開くように撓むことに伴って軸受側も前
後に開き、従ってベアリングキャップを相互に連結し前
後方向の曲げ剛性向上によってクランク軸の変形が抑え
られるというものもある。
【０００４】しかし、クランク軸の曲げ剛性が余り高く
ない場合には、軸受部の剛性を極端に高めることができ
たとしてもクリアランスを考慮したときの変形が、クラ
ンク軸のみがクランクジャーナル部の油膜クリアランス
の中で曲がり、そして前後に開くように滑り変形し、そ
のために軸受け側の対策のみでのクランク軸の曲げ変形
の抑制には限界があり、応力緩和や振動騒音の低減には
不十分である。
ない場合には、軸受部の剛性を極端に高めることができ
たとしてもクリアランスを考慮したときの変形が、クラ
ンク軸のみがクランクジャーナル部の油膜クリアランス
の中で曲がり、そして前後に開くように滑り変形し、そ
のために軸受け側の対策のみでのクランク軸の曲げ変形
の抑制には限界があり、応力緩和や振動騒音の低減には
不十分である。
【０００５】そして、上記のようなケースは次のような
問題を有している。すなわち、例えばフライホイールダ
ンパーの装着などによりフライホイール重量が非常に大
きい場合、クランク軸の後端の曲げ振動の共振周波数が
下がって振幅が大きくなり、クランク軸の曲げ応力が大
きくなり、また、Ｖ６エンジンのようにクランクピン部
がオフセットしている場合には、一般的にクランク軸の
剛性は低くなってしまい、他の型式のエンジンに比べて
燃焼加振力を小さくせざるを得ない。
問題を有している。すなわち、例えばフライホイールダ
ンパーの装着などによりフライホイール重量が非常に大
きい場合、クランク軸の後端の曲げ振動の共振周波数が
下がって振幅が大きくなり、クランク軸の曲げ応力が大
きくなり、また、Ｖ６エンジンのようにクランクピン部
がオフセットしている場合には、一般的にクランク軸の
剛性は低くなってしまい、他の型式のエンジンに比べて
燃焼加振力を小さくせざるを得ない。
【０００６】ところで、実開平１ー１４５９４５公報に
は、クランクシャフトの少なくともフライホイール側端
部に位置するクランクピンに隣接したバランスウエイト
を支持するアーム部材を円盤状に形成すると共に、該ア
ーム部材の一部分をその両側方から挟んでアーム部材を
回転可能に支持するガイド部材をシリンダブロックに設
けたエンジンの騒音低減構造が記載されている。
は、クランクシャフトの少なくともフライホイール側端
部に位置するクランクピンに隣接したバランスウエイト
を支持するアーム部材を円盤状に形成すると共に、該ア
ーム部材の一部分をその両側方から挟んでアーム部材を
回転可能に支持するガイド部材をシリンダブロックに設
けたエンジンの騒音低減構造が記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】一般に、クランク軸の
カウンタウエイト部とシリンダブロックの支持部の間の
摺動部においては、必要にして十分な厚さの潤滑油膜を
形成する必要があり、そのために必要な潤滑油の供給が
考慮されねばならないが、上記公報に記載されているも
のにおいては、クランク軸のカウンタウエイト部に形成
されたアーム部材の一部分をシリンダブロックに設けた
ガイド部材で支持しているために、両部材間に形成され
る油膜は円盤状アーム部材の全周にわたっては形成され
ず、ガイド部材から外れた時点で潤滑油は漏れ出てしま
い、スラスト軸受部への潤滑油の供給をかなり多量に行
わない限り、最悪の場合焼き付け破損にいたることにな
るという問題を有している。
カウンタウエイト部とシリンダブロックの支持部の間の
摺動部においては、必要にして十分な厚さの潤滑油膜を
形成する必要があり、そのために必要な潤滑油の供給が
考慮されねばならないが、上記公報に記載されているも
のにおいては、クランク軸のカウンタウエイト部に形成
されたアーム部材の一部分をシリンダブロックに設けた
ガイド部材で支持しているために、両部材間に形成され
る油膜は円盤状アーム部材の全周にわたっては形成され
ず、ガイド部材から外れた時点で潤滑油は漏れ出てしま
い、スラスト軸受部への潤滑油の供給をかなり多量に行
わない限り、最悪の場合焼き付け破損にいたることにな
るという問題を有している。
【０００８】また、上記公報に記載されているものにお
いては、バランスウエイトの先端部分だけでアーム部材
をスラスト支持しており、バランスウエイトの先端部の
みが固定保持されるだけであるので、クランク軸自体は
元々同じように撓んでしまい、所期の効果を奏すること
ができないという問題を有している。
いては、バランスウエイトの先端部分だけでアーム部材
をスラスト支持しており、バランスウエイトの先端部の
みが固定保持されるだけであるので、クランク軸自体は
元々同じように撓んでしまい、所期の効果を奏すること
ができないという問題を有している。
【０００９】本発明は上記の従来技術が有する問題を解
決し、クランク軸の曲げ変形量が小さく、クランク軸の
曲げ応力が緩和され、さらに従来のエンジンではクラン
ク軸のクランクピン部やクランクジャーナル部の径を小
さくしても同等の応力レベルを保持することができ、軽
量にして摩擦損失低減をはかることができる内燃機関の
クランク軸支持構造を提供することを目的とするもので
ある。
決し、クランク軸の曲げ変形量が小さく、クランク軸の
曲げ応力が緩和され、さらに従来のエンジンではクラン
ク軸のクランクピン部やクランクジャーナル部の径を小
さくしても同等の応力レベルを保持することができ、軽
量にして摩擦損失低減をはかることができる内燃機関の
クランク軸支持構造を提供することを目的とするもので
ある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係る内燃機関の
クランク軸支持構造は、シリンダブロックの軸受部に嵌
合する溝状部を有し、クランク軸のクランクジャーナル
部を支持するジャーナル支持部とクランクウエブ部の側
面を支持するスラスト支持部とを有するクランクベアリ
ングが、前記溝状部を介してシリンダブロックの軸受部
に嵌着されているものである。
クランク軸支持構造は、シリンダブロックの軸受部に嵌
合する溝状部を有し、クランク軸のクランクジャーナル
部を支持するジャーナル支持部とクランクウエブ部の側
面を支持するスラスト支持部とを有するクランクベアリ
ングが、前記溝状部を介してシリンダブロックの軸受部
に嵌着されているものである。
【００１１】
【作用】クランクピン部に爆発荷量が加わってクランク
軸が前後に開くように曲げ変形する時に、クランクウェ
ブ部の側面がシリンダブロックの軸受部によっても支持
拘束されるためクランク軸の曲げ変形量が小さくなる。
軸が前後に開くように曲げ変形する時に、クランクウェ
ブ部の側面がシリンダブロックの軸受部によっても支持
拘束されるためクランク軸の曲げ変形量が小さくなる。
【００１２】シリンダブロックの軸受部に嵌合する溝状
部を有し、クランク軸のクランクジャーナル部を支持す
るジャーナル支持部とクランクウエブ部の側面を支持す
るスラスト支持部とを有するクランクベアリングが、前
記溝状部を介してシリンダブロックの軸受部に嵌着され
ているので、クランクウエブ部をクランクジャーナル部
の側壁全体でスラスト支持することにより十分高い補強
効果が発揮できる。
部を有し、クランク軸のクランクジャーナル部を支持す
るジャーナル支持部とクランクウエブ部の側面を支持す
るスラスト支持部とを有するクランクベアリングが、前
記溝状部を介してシリンダブロックの軸受部に嵌着され
ているので、クランクウエブ部をクランクジャーナル部
の側壁全体でスラスト支持することにより十分高い補強
効果が発揮できる。
【００１３】クランクジャーナル軸受部から連続し、か
つ全周にわたってスラスト軸受を形成するため常に油膜
を保持することができ、かつ油膜油量もジャーナル軸受
部に供給した油も使え、元々のオイルポンプでまかなえ
る程度でよい。
つ全周にわたってスラスト軸受を形成するため常に油膜
を保持することができ、かつ油膜油量もジャーナル軸受
部に供給した油も使え、元々のオイルポンプでまかなえ
る程度でよい。
【００１４】
【実施例】図１から図５はいずれも本発明に係る内燃機
関のクランク軸支持構造の一実施例を説明するためのも
ので、図１は内燃機関のクランク軸支持構造の断面図、
図２は上部シリンダブロック、上部クランクベアリング
及びクランク軸の関係を示す概念図、図３は下部シリン
ダブロック、下部クランクベアリング及びクランク軸の
関係を示す概念図、図４はクランクジャーナル部の外径
とクランクウエブ部間の幅とのクリアランスを説明する
ための図、図５は上部シリンダブロックの軸受部及び下
部シリンダブロックの軸受部にそれぞれ嵌着された上部
クランクベアリング及び下部クランクベアリングの外幅
とクランクジャーナル部の内径とのクリアランスを説明
するための断面図である。
関のクランク軸支持構造の一実施例を説明するためのも
ので、図１は内燃機関のクランク軸支持構造の断面図、
図２は上部シリンダブロック、上部クランクベアリング
及びクランク軸の関係を示す概念図、図３は下部シリン
ダブロック、下部クランクベアリング及びクランク軸の
関係を示す概念図、図４はクランクジャーナル部の外径
とクランクウエブ部間の幅とのクリアランスを説明する
ための図、図５は上部シリンダブロックの軸受部及び下
部シリンダブロックの軸受部にそれぞれ嵌着された上部
クランクベアリング及び下部クランクベアリングの外幅
とクランクジャーナル部の内径とのクリアランスを説明
するための断面図である。
【００１５】図１、図２、図３及び図５において、上部
シリンダブロック１の軸受部３に嵌合する溝状部１１を
有し、クランク軸５のクランクジャーナル部８を支持す
るジャーナル支持部１２とクランク軸５のクランクウエ
ブ部１０の側面を支持するスラスト支持部１３とを有す
る上下２つに分割されたメタル製クランクベアリング
６、７が、前記溝状部１１を介して上下シリンダブロッ
ク１、２の軸受部３、４に嵌着されている。
シリンダブロック１の軸受部３に嵌合する溝状部１１を
有し、クランク軸５のクランクジャーナル部８を支持す
るジャーナル支持部１２とクランク軸５のクランクウエ
ブ部１０の側面を支持するスラスト支持部１３とを有す
る上下２つに分割されたメタル製クランクベアリング
６、７が、前記溝状部１１を介して上下シリンダブロッ
ク１、２の軸受部３、４に嵌着されている。
【００１６】１４はクランクウエブ部１０の側面、１５
はピストン、１６はコネクチングロッド、１７はコネク
チングロッド大端である。
はピストン、１６はコネクチングロッド、１７はコネク
チングロッド大端である。
【００１７】クランク軸５のクランクジャーナル部８と
クランクピン部９をつなぐクランクウェブ部１０におい
て、クランクウェブ部１０のクランク軸５の線と垂直な
面のうちクランクジャーナル部８に隣接している面を加
工して所定の間隙Ｔを持って向かい合う平面とし、上下
シリンダブロック１、２のクランクジャーナル部８の両
側壁を加工し、断面がコの字型をした上下２つに分割さ
れたメタル製クランクベアリング６、７を装着し、その
幅を所定値ｔとし、クリアランスをＴ−ｔとなるように
するとともに、クランクジャーナル部８の直径をＤ、ジ
ャーナルベアリング６、７の内径をそれぞれｄとした
時、クリアランスはｄ−Ｄであり、前記クリアランスが
Ｔ−ｔ≒ｄ−Ｄになるように設定する。
クランクピン部９をつなぐクランクウェブ部１０におい
て、クランクウェブ部１０のクランク軸５の線と垂直な
面のうちクランクジャーナル部８に隣接している面を加
工して所定の間隙Ｔを持って向かい合う平面とし、上下
シリンダブロック１、２のクランクジャーナル部８の両
側壁を加工し、断面がコの字型をした上下２つに分割さ
れたメタル製クランクベアリング６、７を装着し、その
幅を所定値ｔとし、クリアランスをＴ−ｔとなるように
するとともに、クランクジャーナル部８の直径をＤ、ジ
ャーナルベアリング６、７の内径をそれぞれｄとした
時、クリアランスはｄ−Ｄであり、前記クリアランスが
Ｔ−ｔ≒ｄ−Ｄになるように設定する。
【００１８】クランク軸５が爆発荷重等によって撓んだ
時にこれを補強して撓み量を減らすことにあるが、クラ
ンク軸５は当然ながらもともと高い剛性を持っており、
撓み量はそう大きいものではなく、これを補強するので
あるから、クランク軸５よりも十分高い支持剛性を持っ
てない限り補強部材とはなり得ない。しかし、上部シリ
ンダブロック１の軸受部３に嵌合する溝状部１１を有
し、クランク軸５のクランクジャーナル部８を支持する
ジャーナル支持部１２とクランク軸５のクランクウエブ
部１０の側面を支持するスラスト支持部１３とを有する
上下２つに分割されたメタル製クランクベアリング６、
７が、前記溝状部１１を介して上下シリンダブロック
１、２の軸受部３、４に嵌着されているので、十分高い
補強効果が発揮できる。
時にこれを補強して撓み量を減らすことにあるが、クラ
ンク軸５は当然ながらもともと高い剛性を持っており、
撓み量はそう大きいものではなく、これを補強するので
あるから、クランク軸５よりも十分高い支持剛性を持っ
てない限り補強部材とはなり得ない。しかし、上部シリ
ンダブロック１の軸受部３に嵌合する溝状部１１を有
し、クランク軸５のクランクジャーナル部８を支持する
ジャーナル支持部１２とクランク軸５のクランクウエブ
部１０の側面を支持するスラスト支持部１３とを有する
上下２つに分割されたメタル製クランクベアリング６、
７が、前記溝状部１１を介して上下シリンダブロック
１、２の軸受部３、４に嵌着されているので、十分高い
補強効果が発揮できる。
【００１９】
【発明の効果】本発明に係る内燃機関のクランク軸支持
構造は、クランク軸の曲げ変形量が小さくなり、クラン
ク軸の曲げ応力が緩和され、さらに従来のエンジンでは
クランク軸のピンやジャーナルの径を小さくしても同等
の応力レベルを保持することが可能になり、軽量にして
摩擦損失低減をはかることができるという優れた効果を
奏するものである。
構造は、クランク軸の曲げ変形量が小さくなり、クラン
ク軸の曲げ応力が緩和され、さらに従来のエンジンでは
クランク軸のピンやジャーナルの径を小さくしても同等
の応力レベルを保持することが可能になり、軽量にして
摩擦損失低減をはかることができるという優れた効果を
奏するものである。
図１から図５はいずれも本発明に係る内燃機関のクラン
ク軸支持構造の一実施例を説明するためのものである。
ク軸支持構造の一実施例を説明するためのものである。
【図１】内燃機関のクランク軸支持構造の断面図であ
る。
る。
【図２】上部シリンダブロック、上部クランクベアリン
グ及びクランク軸の関係を示す概念図である。
グ及びクランク軸の関係を示す概念図である。
【図３】下部シリンダブロック、下部クランクベアリン
グ及びクランク軸の関係を示す概念図である。
グ及びクランク軸の関係を示す概念図である。
【図４】クランクジャーナル部の外径とクランクウエブ
部間の幅とのクリアランスを説明するための図である。
部間の幅とのクリアランスを説明するための図である。
【図５】上部シリンダブロックの軸受部及び下部シリン
ダブロックの軸受部にそれぞれ嵌着された上部クランク
ベアリング及び下部クランクベアリングの外幅とクラン
クジャーナル部の内径とのクリアランスを説明するため
の断面図である。
ダブロックの軸受部にそれぞれ嵌着された上部クランク
ベアリング及び下部クランクベアリングの外幅とクラン
クジャーナル部の内径とのクリアランスを説明するため
の断面図である。
１ 上部シリンダブロック ２ 下部シリンダブロック ３ 上部シリンダブロックの軸受部 ４ 下部シリンダブロックの軸受部 ５ クランク軸 ６ 上部クランクベアリング ７ 下部クランクベアリング ８ クランクジャーナル部 ９ クランクピン部 １０クランクウエブ部 １１溝状部（上下部のクランクベアリングの） １２ジャーナル支持部 １３スラスト支持部 １４ウエブ側面 １５ピストン １６コネクチングロッド １７コネクチングロッド大端
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年２月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】
Claims (1)
- 【請求項１】 シリンダブロックの軸受部に嵌合する溝
状部を有し、クランク軸のクランクジャーナル部を支持
するジャーナル支持部とクランクウエブ部の側面を支持
するスラスト支持部とを有するクランクベアリングが、
前記溝状部を介してシリンダブロックの軸受部に嵌着さ
れていることを特徴とする内燃機関のクランク軸支持構
造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1223495A JPH08200380A (ja) | 1995-01-30 | 1995-01-30 | 内燃機関のクランク軸支持構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1223495A JPH08200380A (ja) | 1995-01-30 | 1995-01-30 | 内燃機関のクランク軸支持構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08200380A true JPH08200380A (ja) | 1996-08-06 |
Family
ID=11799686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1223495A Pending JPH08200380A (ja) | 1995-01-30 | 1995-01-30 | 内燃機関のクランク軸支持構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08200380A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021143656A (ja) * | 2020-03-13 | 2021-09-24 | いすゞ自動車株式会社 | 内燃機関および車両 |
-
1995
- 1995-01-30 JP JP1223495A patent/JPH08200380A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021143656A (ja) * | 2020-03-13 | 2021-09-24 | いすゞ自動車株式会社 | 内燃機関および車両 |
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