JP2014047844A - コンロッド軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】潤滑油の漏れ量を抑制しつつ、潤滑油中に混入された異物の排出性に優れたコンロッド軸受を提供する。
【解決手段】内燃機関のクランクピン５を支承するコンロッド軸受３である。そして、クランクピン５には、コンロッド軸受３との間に潤滑油を供給する吐出口５ｃが形成され、コンロッド軸受３は、一対の半割軸受３１、３２から構成される。半割軸受３１（３２）は、主円筒部７１とクラッシュリリーフ７０と移行領域７３と、を有しており、クラッシュリリーフ７０には、周方向に連続する複数のクラッシュリリーフ溝７４、・・・が形成されるとともに、半割軸受３１の周方向の内側端縁には、軸線方向に連続する軸線方向溝７６が形成されており、クラッシュリリーフ溝７４、・・・が軸線方向溝７６に連通している。
【選択図】図１

Description

本発明は、クランク軸を支承する主軸受の内周面に供給された潤滑油が、クランク軸の内部潤滑油路を経て、クランクピンを支承するコンロッド軸受の内周面に供給されるように構成された内燃機関のコンロッド軸受に関するものである。

内燃機関のクランク軸は、そのジャーナル部において、一対の半割軸受から成る主軸受を介して内燃機関のシリンダブロック下部に支承される。主軸受に対しては、オイルポンプによって吐出された潤滑油が、シリンダブロック壁内に形成されたオイルギャラリーから主軸受の壁に形成された貫通口を通じて、主軸受の内周面に沿って形成された潤滑油溝内に送り込まれる。また、ジャーナル部の直径方向には第１潤滑油路が貫通形成され、この第１潤滑油路の両端開口が主軸受の潤滑油溝と連通するようになっている。さらに、ジャーナル部の第１潤滑油路から、クランクアーム部を通る第２潤滑油路が分岐して形成され、この第２潤滑油路が、クランクピンの直径方向に貫通形成された第３潤滑油路に連通している。このようにして、シリンダブロック壁内のオイルギャラリーから貫通口を通じて主軸受の内周面に形成された潤滑油溝内に送り込まれた潤滑油は、第１潤滑油路、第２潤滑油路および第３潤滑油路を経て、第３潤滑油路の末端に開口した吐出口から、クランクピンとコンロッド軸受の摺動面間に供給される（例えば、特許文献１参照）。

内燃機関のシリンダブロックからクランク軸のジャーナル部を経てコンロッド軸受に送られる潤滑油は、各部分の潤滑油路内に存在する異物を伴う可能性がある。この異物が潤滑油に付随してクランクピンとコンロッド軸受の摺動面間に送られると、コンロッド軸受の摺動面に損傷を与える危惧がある。したがって、クランクピンとコンロッド軸受の摺動面間に進入した異物は、摺動面部分から速やかに外部に排出する必要がある。

従来から、主軸受およびコンロッド軸受として、一対の半割軸受から構成されるすべり軸受が採用されている。すべり軸受には、半割軸受どうしの当接面に隣接して、いわゆるクラッシュリリーフが形成されている。

クラッシュリリーフとは、半割軸受の周方向端面に隣接する領域の壁厚が、円周方向端面に向かって薄くなるように形成された壁厚減少領域である。クラッシュリリーフは、一対の半割軸受を組み付けた状態における、半割軸受の突合せ面の位置ずれや変形を吸収することを企画して形成される（例えば、特許文献２参照）。

一方、近年になって、潤滑油供給用オイルポンプの小型化に対応して、軸受端部からの潤滑油の漏れ量を減少させるべく、軸受の周方向端部の内周面にボーリング加工によって周方向溝を形成する軸受が提案されている（例えば、特許文献３参照）。

さらに、潤滑油に混入する異物対策として、一対の半割軸受で構成される主軸受のうち、シリンダブロック壁内のオイルギャラリーから直接潤滑油の供給を受ける貫通口を有する半円形軸受の内周面全長に亘って円周方向の潤滑油溝を設けて、かつ、内周面の周方向端部に隙間を形成し、潤滑油に付随し潤滑油溝に入った異物を半円筒形軸受の内周面の周方向端部の複数の周方向溝に分散するように排出し、さらに、一対の半円筒軸受の周方向端面の突合せ部の内周面に形成した軸線方向溝を通じて軸受の外部へ排出することを企図した提案がある（例えば、特許文献４参照）。

この考え方をコンロッド軸受に適用すると、異物排出効果が得られないうえ、コンロッド軸受の一方の半割軸受の内周面全長に亘って形成した円周方向潤滑油溝内に異物が滞留することが確認された。さらに、軸受摺動面全体に亘って異物が分散して軸受の損傷が起こりやすくなり、むしろ逆効果であることが試験によって確認された。

なぜなら、一般に、コンロッド軸受を保持するハウジングは、内燃機関運転時の変形が大きく、クランクピン部とコンロッド軸受との間の間隙が、ジャーナル部と主軸受との間の間隙に比べて大きいため、潤滑油溝内に保持された異物が軸受摺動面全体に広がり易くなり、主荷重部になる「半円形軸受の円周方向中央部」における摺動面部分にも異物が分布し、円周方向潤滑油溝を設けない従来タイプのコンロッド軸受を使用した場合よりも、軸受損傷が増すからである。

特開平８−２７７８３１号公報 特開平４−２１９５２１号公報 特開２００２−１８８６２４号公報 特開２０１１−５８５６８号公報

そこで、本発明は、潤滑油の漏れ量を抑制しつつ、潤滑油中に混入された異物の排出性に優れたコンロッド軸受を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明のコンロッド軸受は、内燃機関のクランクピンを支承するコンロッド軸受である。クランクピンには、コンロッド軸受との間に潤滑油を供給する吐出口が形成され、コンロッド軸受は、コンロッド軸受を構成する一対の半割軸受を備えている。さらに、半割軸受は、半割軸受の周方向の中央部を含んで形成された主円筒部と、半割軸受の周方向の両端部に主円筒部よりも壁厚が薄くなるように形成されたクラッシュリリーフと、少なくともクランクピンの回転方向の前方側のクラッシュリリーフと主円筒部との間に、クラッシュリリーフに向かって壁厚が薄くなるように形成された移行領域と、を有している。そして、クラッシュリリーフには、周方向に連続する複数のクラッシュリリーフ溝が形成されるとともに、半割軸受の周方向の内側端縁には、軸線方向に連続する軸線方向溝が形成されて、クラッシュリリーフ溝が軸線方向溝に連通するようになっている。

本発明のコンロッド軸受を構成する一対の半割軸受は、主円筒部とクラッシュリリーフと移行領域とを有している。そして、クラッシュリリーフには、周方向に連続する複数のクラッシュリリーフ溝が形成されるとともに、半割軸受の周方向の内側端縁には、軸線方向に連続する軸線方向溝が形成されて、クラッシュリリーフ溝が軸線方向溝に連通するようになっている。

このような構成によれば、クランクピン表面の吐出口からリリーフ隙間内に噴射される潤滑油は、周方向だけでなく幅方向（軸線方向）にも広く分散されるため、潤滑油に混入した異物も幅方向に分散される。そして、異物は潤滑油とともにクラッシュリリーフ溝内を案内されて、軸線方向溝内に送られる。最終的に、異物は潤滑油とともに軸線方向溝の両端部から外部に排出される。

内燃機関のクランク軸を、ジャーナル部及びクランクピン部で裁断した断面図である。 実施例の半割軸受の正面図である。 実施例の半割軸受の底面図である。 クランクピンに設けた吐出口について説明する半割軸受の正面図である。 クラッシュリリーフ近傍の形状について説明する拡大正面図である。 クラッシュリリーフ近傍の形状について主円筒部を平面展開して具体的な寸法を説明した展開図である。 クラッシュリリーフ溝の断面図である。 軸線方向溝の断面図である。 実施例の半割軸受の作用を、潤滑油の噴射前の状態について説明した作用図である。（ａ）は内側から見た図であり、（ｂ）は正面図である。 実施例の半割軸受の作用を、潤滑油の噴射後の状態について説明した作用図である。（ａ）は内側から見た図であり、（ｂ）は正面図である。 対になった周方向溝の位置関係を説明する説明図である。 従来技術の半割軸受の作用を、潤滑油の噴射前の状態について説明した作用図である。（ａ）は内側から見た図であり、（ｂ）は正面図である。 従来技術の半割軸受の作用を、潤滑油の噴射後の状態について説明した作用図である。（ａ）は内側から見た図であり、（ｂ）は正面図である。 クラッシュリリーフの長さによる作用の違いについて説明した作用図である。（ａ）は連通開始時（噴射直後）の状態であり、（ｂ）は吐出口が追いついた状態である。 移行領域の長さによる作用の違いについて説明した作用図である。（ａ）は連通開始時の正面図であり、（ｂ）は内側から見た図である。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。なお、理解を容易にするために、図面においてクラッシュリリーフは誇張して描かれている。

（軸受装置の全体構成）
図１に示すように、本実施例の軸受装置１は、シリンダブロック８の下部に支承されるジャーナル部６と、ジャーナル部６と一体に形成されてジャーナル部６を中心として回転するクランクピン５と、クランクピン５に内燃機関から往復運動を伝達するコンロッド２とを備えている。そして、軸受装置１は、クランク軸を支承するすべり軸受として、ジャーナル部６を回転自在に支承する主軸受４と、クランクピン５を回転自在に支承するコンロッド軸受３とをさらに備えている。

なお、クランク軸は複数のジャーナル部６と複数のクランクピン５とを有するが、ここでは説明の便宜上、１つのジャーナル部６及び１つのクランクピン５を図示して説明する。図１において、紙面奥行き方向の位置関係は、ジャーナル部６が紙面の奥側で、クランクピン５が手前側となっている。

ジャーナル部６は、一対の半割軸受４１、４２によって構成される主軸受４を介して、内燃機関のシリンダブロック下部８１に軸支されている。図１で上側にある半割軸受４１には、内周面全長に亘って潤滑油溝４１ａが形成されている。また、ジャーナル部６は、直径方向に貫通する潤滑油路６ａを有し、ジャーナル部６が矢印Ｘ方向に回転すると、潤滑油路６ａの両端開口が交互に主軸受４の潤滑油溝４１ａに連通する。

クランクピン５は、一対の半割軸受３１、３２によって構成されるコンロッド軸受３を介して、コンロッド２の大端部ハウジング２１（ロッド側大端部ハウジング２２及びキャップ側大端部ハウジング２３）に軸支されている。

上述したように、主軸受４に対して、オイルポンプによって吐出された潤滑油が、シリンダブロック壁内に形成されたオイルギャラリーから主軸受４の壁に形成された貫通口を通じて主軸受４の内周面に沿って形成された潤滑油溝４１ａ内に送り込まれる。

さらに、ジャーナル部６の直径方向に第１の潤滑油路６ａが貫通形成され、第１の潤滑油路６ａの両端開口が潤滑油溝４１ａと連通している。そして、ジャーナル部６の第１の潤滑油路６ａから分岐してクランクアーム部（不図示）を通る第２の潤滑油路５ａが形成され、第２の潤滑油路５ａが、クランクピン５の直径方向に貫通形成された第３の潤滑油路５ｂに連通している。

このようにして、潤滑油は、第１の潤滑油路６ａ、第２の潤滑油路５ａおよび第３の潤滑油路５ｂを経て、第３の潤滑油路５ｂの端部の吐出口５ｃから、クランクピン５とコンロッド軸受３の間に形成される隙間に供給される。

吐出口５ｃは、上述のように潤滑油をクランクピン５とコンロッド軸受３との間に供給しするためにクランクピン５表面に設けた開口部であり、クランクピン５表面において周方向の径Ｋ１を有している（図４参照）。

（半割軸受の構成）
そして、本実施例のコンロッド軸受３は、一対の半割軸受３１、３２の周方向の端面を突き合わせて、全体として円筒形状に組み合わせることによって形成される（図４参照）。それぞれの半割軸受３１（３２）は、図２に示すように、鋼板上に軸受合金を薄く接着させたバイメタルによって半円筒形状に形成されるものである。半割軸受３１は、周方向の中央部を含んで形成された主円筒部７１と、周方向の両端部に形成されたクラッシュリリーフ７０、７０と、主円筒部７１とクラッシュリリーフ７０、７０の間にあってクラッシュリリーフ７０、７０に向かって壁厚が薄くなるように形成された移行領域７３、７３と、を備えている。

ここにおいて、本発明では半割軸受３１、３２のクランクピン回転方向の前方側の移行領域７３は必須構成であるが、後方側の移行領域７３は必須構成ではない。ただし、本実施例では、前方側及び後方側の両側に移行領域７３、７３を備える例を示している。このように、両側に移行領域７３、７３を備えることによって、作業者が誤ってクランクピン５の回転方向の後方側のみに移行領域７３が位置するように半割軸受３１を組みつけることが防止できる。実施例と異なり、半割軸受３１、３２のクランクピン５の回転方向の後方側には移行領域７３を形成せずに、クラッシュリリーフ７０と主円筒部７１が直接に接続するように形成してもよい。ここにおいて、「クランクピン５回転方向の前方側の移行領域７３」とは、１つの半割軸受３１に着目した場合に、両端近傍にある移行領域７３のうち、回転するクランクピン５表面の任意の点が２番目に通過する移行領域７３のことを示している。

主円筒部７１は、半割軸受３１の内周面の大部分を占める半円筒面を有しており、この半円筒面は相手軸との間で主たる摺動面を形成している。

そして、主円筒部７１に隣接して、図５、６に示すように、クラッシュリリーフ７０に向かって徐々に壁厚が減少する移行領域７３が設けられている。言い換えると、移行領域７３において、クラッシュリリーフ７０の内面から主円筒部７１の内面へ向かって、相手軸側に近づくように傾斜曲面（又は傾斜平面）が形成される。

半割軸受３１の軸線方向から見た移行領域７３は、半割軸受３１の半径方向内向きに凸の内向凸曲面からなる。すなわち、半割軸受３１の軸線方向から見たときの半割軸受３１の仮想内周面に対する移行領域７３の傾斜曲面の傾きは、クラッシュリリーフ７０に接続する位置で最も大きく、主円筒部７１に接続する位置で最も小さくなって主円筒部７１に滑らかに接続している。

なお、移行領域７３の内面形状は、クランクピン５表面の潤滑油の吐出口５ｃが、移行領域７３と連通する瞬間に、潤滑油路５ｂ内の潤滑油がリリーフ隙間（移行領域７３とクラッシュリリーフ面とクランクピン５表面間との隙間）へ流れる潤滑油の噴射流（急流）が、半割軸受３１の幅方向に分散するような形状であればよい。したがって、内面形状は必ずしも内向凸曲面でなくてもよく、例えば、外径側に凸の外向凸曲面であってもよいし、クラッシュリリーフ７０に近い側の外向凸曲面とクラッシュリリーフ７０から遠い側の内向凸曲面とを有するＳ字状の複合曲面であってもよい。さらに、移行領域７３は曲面ではなく平坦面であってもよい。

そして、本実施例の移行領域７３の周方向の長さは、クランクピン５表面における潤滑油の吐出口５ｃの径Ｋ１よりも小さくなっている。後述するように、移行領域７３の周方向の長さは、好ましくは吐出口５ｃの径Ｋ１の５〜７５％の範囲であり、より好ましくは吐出口５ｃの径Ｋ１の１０〜６０％の範囲である。

クラッシュリリーフ７０は、半割軸受３１の周方向の端面７２（図５参照）に隣接する領域に、主円筒部７１よりも壁厚が薄くなるように形成された壁厚減少領域である。クラッシュリリーフ７０は、一対の半割軸受３１、３２をコンロッド２に組み付けた状態における、突合せ端面（周方向の端面７２）の位置ずれや変形を吸収することを企画して設けられる。

本実施例のクラッシュリリーフ７０は、図５、６に示すように、端面７２の位置での深さＤ１が、移行領域７３に接続する位置での深さＤ２よりも深くなるように形成されている。ここにおいて、クラッシュリリーフ７０の深さとは、主円筒部７１の内周面をクラッシュリリーフ７０上に延長した仮想内周面からクラッシュリリーフ７０の表面までの距離をいうものとする。

さらに、本実施例のクラッシュリリーフ７０は、半割軸受３１の半径方向外向きに凸の外向凸曲面からなる。すなわち半割軸受３１の軸線方向から見たときに半割軸受３１の仮想内周面に対するクラッシュリリーフ７０の内面の傾きは、移行領域７３に接続する位置で最も大きく、端面７２の位置で最も小さくなって仮想内周面に対して略平行になっている。

クラッシュリリーフ７０には、図３に示すように、複数のクラッシュリリーフ溝７４が、軸受の周方向と平行に延在するように、クラッシュリリーフ７０の内周面の周方向全長にわたって形成されている。クラッシュリリーフ溝７４は、半割軸受３１の幅方向に複数並列して配置され、全幅にわたって形成されている。したがって、クラッシュリリーフの内周面には、全領域にわたって複数のクラッシュリリーフ溝７４、・・・が形成されており、平坦な領域は存在しない。

より詳細に説明すると、クラッシュリリーフ溝７４は、図７に示すように、所定の溝幅ＷＧかつ所定の溝深さＤＧの円弧形状（円弧部が奥側になっている形状）に形成されている。換言すると、個々のクラッシュリリーフ溝７４はＵ字形状の切削溝であり、幅方向に一定間隔（ＷＧ）で並設されて、全体として鋸刃状ないし浅い櫛状の断面形状を形成している。ここで、溝幅ＷＧとは隣接する山部の頂点間の半割軸受３１の幅方向の距離をいうものとし、溝深さＤＧとは頂点から谷部の底点までの内周面に垂直方向の距離をいうものとする。クラッシュリリーフ溝７４は、具体的には、溝幅ＷＧが０．０５〜０．５ｍｍであり、溝深さＤＧが１〜２０μｍとすることが好ましい。

そして、本発明のクラッシュリリーフ７０には、図３、図５、図６、図８に示すように、半割軸受３１の周方向の内側端縁に、半割軸受３１の軸線方向に連続する軸線方向溝７６が形成されている。すなわち、軸線方向溝７６は、一対の半割軸受３１、３２が円筒形に組み合わされた状態で、互いに当接する円周方向端面７２の内縁に沿って、かつ、すべり軸受の軸線方向の幅全長に亘って形成される。

軸線方向溝７６は、具体的には、組み合わせた状態での溝幅ＷＪが０．３〜２ｍｍであり、溝深さＤＧが０．１〜１ｍｍとすることが好ましい。異物の排出路となる軸線方向溝７６の寸法は、潤滑油に混入する異物の大きさを考慮して決めればよく、軸受の大きさには影響されない。なお、図８では、軸線方向溝７６はＶ形状断面の溝を示したが、異物の排出が可能であれば断面形状の制約はない。

軸線方向溝７６は、クラッシュリリーフ溝７４よりも深く形成されている。このため、クラッシュリリーフ溝７４の周方向端部の開口は、軸線方向溝７６の内面（凹部）に開口するようになっている。そうすると、クラッシュリリーフ溝７４の内面凹部にガイドされて流れる潤滑油および異物は、直接に軸線方向溝７６内に進入するため、軸線方向溝７６内に軸線方向への油流が形成されやすい。したがって、潤滑油とともに軸線方向溝７６内に進入した異物は、軸受外へ排出されやすくなる。

次に、図６を参照しながら、クラッシュリリーフ７０及び移行領域７３の具体的な寸法について説明する。図６は、主円筒部７１の内周面が平面（断面内では直線）となるように展開した展開図である。

クラッシュリリーフ７０の深さＤ１は、従来のクラッシュリリーフと同様でよい。例えば、内燃機関の仕様によっても異なるが、乗用車用の小型の内燃機関用軸受の場合には、深さＤ１は０．０１〜０．０５ｍｍ程度である。また、クラッシュリリーフ７０の長さＬ１は、一対の半割軸受３１、３２の突合せ端面（周方向の端面７２）の位置ずれや変形を吸収するため最小で３ｍｍ以上の長さとすることが好ましい。ただし、クラッシュリリーフ７０は、半割軸受の周方向端部から周方向中央部側へむかって最大円周角θが２０°未満の範囲内で形成することが好ましい（図２、図１４（ａ）、（ｂ）参照）。長さＬ１が過度に長いと、異物が軸線方向溝７６に到達する前に吐出口５ｃが異物に追いつき、吐出口５ｃのクランクピン５回転方向の後方側の縁部と接触し、異物が縁部に引きずられて、他方の半割軸受３２の内周面を傷つけやすくなるからである。なお、半割軸受３１のクランクピン５の回転方向の後方側に移行領域７３を形成しない場合には、クラッシュリリーフ７０は本発明と同様のクラッシュリリーフの長さＬ１（θ）、深さＤ１になされる。

クラッシュリリーフ７０の移行領域７３に接続する位置での深さＤ２は、０．００５〜０．０３０μｍとすることができる。深さＤ２がこの範囲にあれば、クラッシュリリーフ７０の周方向端部７２におけるクランクピン５表面との間に十分な隙間が形成されるので、クランクピン５の内部潤滑油路５ｂの吐出口５ｃが移行領域７３に連通する瞬間の潤滑油の噴射流が、クラッシュリリーフ７０面において軸受の幅方向にも分散するようになる（図１０（ａ）、（ｂ）参照）。したがって、油路内部の異物が、クランクピン５の回転方向の先側に集中して送られることを防止できる（図１２（ａ）参照）。

すなわち、深さＤ１が０．００５μｍ未満の場合には、クラッシュリリーフ７０の周方向端部７２におけるクランクピン５表面との間の隙間が十分に形成されないので、クランクピン５の内部潤滑油路５ｂの吐出口５ｃが移行領域７３に連通する瞬間の油の噴射流が、クラッシュリリーフ７０面において軸受の幅方向に分散しにくい。一方、深さＤ２が０．０３０μｍを超える場合には、半割軸受３１の幅方向端部におけるクラッシュリリーフ７０の隙間（クラッシュリリーフ７０内面と仮想内周面とで挟まれる隙間）が大きくなるため、半割軸受３１の軸受幅方向の両端部から外部への潤滑油の漏れ量が多くなる。

移行領域７３の周方向長さＬ２は、クランクピン５の表面の内部潤滑油路５ｂの吐出口５ｃの周方向長さＫ１の５％〜７５％に相当する長さとすることが好ましい。このクランクピン５表面の吐出口５ｃの周方向長さＫ１は、内燃機関の仕様によって異なるが、本発明の効果が得られる限り制約はない。例えば、小型の内燃機関の場合、クランクピン５の表面の内部潤滑油路５ｂの吐出口５ｃの長さは、４〜６ｍｍ程度である。

移行領域７３の周方向長さＬ２が、クランクピン５表面の吐出口５ｃの周方向長さＫ１の長さ５％未満である場合には、吐出口５ｃからの潤滑油の噴射流を分散させるために必要な隙間が確保できなくなる。

他方、移行領域７３の周方向長さＬ２が、クランクピン５表面の吐出口５ｃの周方向長さＫ１の長さ７５％を越える場合には、前述のように移行領域７３の深さＤ２を５〜３０μｍとすれば、半割軸受３１の軸線方向から見たときの半割軸受３１の仮想内周面に対する移行領域７３の曲面の傾きが小さくなって近似するので、隙間（クランクピン表面と移行領域の曲面との間の隙間）が狭くなりすぎる。そうすると、クランクピン５表面の吐出口５ｃが移行領域７３に連通しても、油路内部の潤滑油および異物が隙間には排出されにくくなる。なお、移行領域７３の長さＬ２は、クランクピン５表面の吐出口５ｃの周方向長さＫ１の１０〜６０％の長さとすることがより好ましい（図１５（ａ）、（ｂ）参照）。

なお、上で述べた主円筒部７１、クラッシュリリーフ７０、及び移行領域７３の形状は、一般的な形状測定器によって、例えば真円度測定器によって計測可能である。すなわち、コンロッド、又はこれらに類似したハウジング内に軸受を組み付けた状態で、軸受の内面の形状を円周方向に連続的に測定することができる。

（作用）
次に、図９〜図１５を参照しながら、本実施例の半割軸受３１の作用について説明する。

内燃機関における潤滑油の給油機構は、オイルポンプによって吐出された潤滑油が、クランク軸を支える主軸受４の内周面に供給され、さらにクランク軸の内部潤滑油路６ａ、５ａ、５ｂを経て、コンロッド２とクランク軸を連結するクランクピン５を回転自在に支承するコンロッド軸受３の内周面に供給される構成となっている（図１参照）。

図９（ａ）、（ｂ）に示すように、クランクピン５表面の潤滑油の吐出口５ｃが半割軸受３１の主円筒面に位置している間は、クランクピン５表面と半割軸受３１の主円筒面との間にある隙間が狭いので、吐出口５ｃから流出する潤滑油量が少なく、潤滑油路５ｂ内の潤滑油の圧力は高い状態にある。クランクピン５表面と半割軸受３１の主円筒面との間の隙間に進入できない異物は、潤滑油路５ｂ内に留まる。

図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、クランクピン５表面の潤滑油路５ｂの吐出口５ｃと移行領域７３とが連通を開始する瞬間には、潤滑油路５ｂ内部の潤滑油の圧力とクラッシュリリーフ７０と移行領域７３とクランクピン５表面との間の隙間（リリーフ隙間）内の潤滑油の圧力との差によって、潤滑油路５ｂからリリーフ隙間へ瞬間的に潤滑油の噴射流が形成される。本発明の半割軸受３１は、移行領域７３を有しているので、潤滑油の噴射流（急流）は、リリーフ隙間の軸受幅方向に分散して流れるため、潤滑油に混入した異物もリリーフ隙間の軸受幅方向の両側に分散し排出される。排出された異物は、潤滑油とともにクラッシュリリーフ溝７４に誘導され、軸線方向溝７６に送られ、さらに潤滑油とともに軸線方向溝７６の軸受幅方向の両端部から外部へ排出される。

したがって、本発明の半割軸受３１では、異物が、他方の半割軸受３２のクランクピン５回転方向の後方側に位置するクラッシュリリーフ７０の周方向端部のクランクピン５表面の内部潤滑油路５ｂの吐出口５ｃが通過する領域に集中して送られることはなく、異物がクランクピン５表面の内部潤滑油路５ｂの吐出口５ｃの縁部に引きずられて半割軸受３２の主円筒部７１の内周面を傷つける、という問題が起きにくい。

ところで、リリーフ隙間に排出された異物の一部は、軸線方向溝７６を通りこして、他方の半割軸受３２のリリーフ隙間へ進入してしまう場合があるため、以下のようにクラッシュリリーフ溝７４、７５を配置することが好ましい。

一方の半割軸受３１と対になる他方の半割軸受３２のクラッシュリリーフ７０には、周方向に連続する複数のクラッシュリリーフ溝７５、・・・が設けられている。そして、図１１に示すように、本実施例の一方の半割軸受の複数のクラッシュリリーフ溝７４、・・・は、他方の半割軸受の複数のクラッシュリリーフ溝７５、・・・に対して、幅方向に溝幅ＷＧの半分だけずらされている。すなわち、一対の半割軸受３１、３２の周方向端面どうしの突合せ部では、一方のクラッシュリリーフ溝７４、・・・と他方のクラッシュリリーフ溝７５、・・・の接続位置において（実際には軸線方向溝７６が存在するので、直接は接続しない）、一方のクラッシュリリーフ溝７４の谷部（クラッシュリリーフ溝の凹形状の開口）が他方のクラッシュリリーフ溝７５の山部（隣合う２個の周方向溝７４の間に形成される凸形状）に対応するように配置されている。

したがって、異物は、クラッシュリリーフ溝７４とクラッシュリリーフ溝７５の接続位置において抵抗を受けるようになっているので、一方の半割軸受３１のクラッシュリリーフ溝７４内を流れてきた異物が、他方の半割軸受３２のクラッシュリリーフ溝７５へ進入しにくくなり、異物は軸線方向溝７６内を軸受幅方向の端部側へ流れる油流によって軸受の外部へ排出されやすくなる。

本実施例では、一方の半割軸受３１の複数のクラッシュリリーフ溝７４、・・・は、他方の半割軸受３２の複数のクラッシュリリーフ溝７５、・・・に対して、幅方向に溝幅ＷＧの半分だけずらされた例を示したが、これに限定されない。複数のクラッシュリリーフ溝７４、・・・は、他方の半割軸受３２の複数の周方向溝７５、・・・に対して、幅方向に０を越え溝幅ＷＧ未満の範囲内で、ずらされていてもよい。換言すると、一方のクラッシュリリーフ溝７４と他方のクラッシュリリーフ溝７５は、接続位置においてそれぞれの溝幅の中央部の位置が、半割軸受３１の幅方向に少なくとも０を超え、最大で溝幅ＷＧ未満の範囲でずらされて配置されていればよい。なお、異物の排出性能はやや劣るものの、クラッシュリリーフ溝７４とクラッシュリリーフ溝７５は整合していてもよい。

ここで本発明の作用との対比のために、図１２、図１３を用いて、従来技術の作用について説明する。前述したように、クランクピン５表面の潤滑油の吐出口５ｃが半割軸受１３１の主円筒面に位置している間は、クランクピン５表面と半割軸受１３１の主円筒面との間の隙間が狭いので、吐出口５ｃから流出する潤滑油量が少なく、潤滑油路５ｂ内の潤滑油の圧力が高い状態にある。クランクピン５表面と半割軸受１３１の主円筒面との間の隙間に進入できない異物は、潤滑油路５ｂ内に留まる。

図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、クランクピン５表面の潤滑油の吐出口５ｃとクラッシュリリーフ１７０が連通を開始する瞬間、潤滑油路５ｂ内部の潤滑油の圧力とクラッシュリリーフ１７０とクランクピン５表面との間の隙間（リリーフ隙間）内の潤滑油の圧力との差により、瞬間的に潤滑油路５ｂからリリーフ隙間側への油の噴射流が形成される。

その際、クラッシュリリーフ１７０の周方向端部の領域でのリリーフ隙間が狭いため、噴射流は、主として潤滑油の吐出口５ｃに連通するクラッシュリリーフ溝１７４、・・・のみに流れ込む。このため、潤滑油の噴射流は極めて強くなる。したがって、異物も、噴射流によって主として潤滑油の吐出口５ｃに連通するクラッシュリリーフ溝１７４、・・・のみに流れ込む。

そして、クラッシュリリーフ溝１７４、・・・に流れ込んだ異物は、潤滑油の強い噴射流によって、クラッシュリリーフ溝１７４内を直進し、慣性力によって軸線方向溝１７６を通り越して、他方の半割軸受１３２のクラッシュリリーフ溝１７５内に進入し、主円筒面と隣接する領域であって潤滑油の吐出口５ｃが通過する範囲に集中して送られる。

そうすると、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、他方の半割軸受１３２のクラッシュリリーフ１７０におけるリリーフ隙間はクランクピン５の回転方向の前方に向かって次第に小さくなっているので、直進した異物は、隙間が小さくなった領域で、遅れてその領域を通るクランクピン５の潤滑油の吐出口５ｃの回転方向後方の内側面（縁部）によって引きずられるようになり、他方の半割軸受１３２の内周面を傷つける。

（効果）
次に、本実施例のコンロッド軸受３の効果を列挙して説明する。

（１）本実施例のコンロッド軸受３を構成する一対の半割軸受３１、３２は、主円筒部７１とクラッシュリリーフ７０と移行領域７３とを有している。そして、クラッシュリリーフ７０には、周方向に連続する複数のクラッシュリリーフ溝７４、・・・が形成されるとともに、半割軸受３１の周方向の内側端縁には、軸線方向に連続する軸線方向溝７６が形成されて、クラッシュリリーフ溝７０が軸線方向溝に連通するようになっている。

このような構成によれば、クランクピン５表面の吐出口５ｃからリリーフ隙間内に噴射される潤滑油は、周方向だけでなく幅方向（軸線方向）にも広く分散されるため、潤滑油に混入した異物も幅方向に分散される。そして、異物は潤滑油とともにクラッシュリリーフ溝７４内を案内されて、軸線方向溝７６内に送られる。最終的に、異物は潤滑油とともに軸線方向溝の両端部から外部に排出される。したがって、潤滑油の漏れ量を抑制しつつ、潤滑油中に混入された異物の排出性に優れたコンロッド軸受３となる。

（２）移行領域７３の周方向の長さＬ２は、クランクピン５表面における吐出口５ｃの径Ｋ１の５〜７５％になっていることで、潤滑油の噴射流を分散させやすくなるとともに、異物が排出されやすくなる。

（３）移行領域７３の周方向の長さＬ２は、クランクピン５表面における吐出口５ｃの径Ｋ１の１０〜６０％になっていることで、いっそう潤滑油の噴射流を分散させやすくなるとともに、異物が排出されやすくなる。

（４）軸線方向溝７６は、クラッシュリリーフ溝７４よりも深く形成されていることで、クラッシュリリーフ溝７４から軸線方向溝７６へ潤滑油及び異物が流入しやすくなる。

（５）クラッシュリリーフ溝７４は、深さＤＧ１〜２０μｍ、かつ、幅ＷＧ０．０５〜０．５ｍｍに形成されることで、クラッシュリリーフ溝７４内に流入した潤滑油の保持性能を高め、漏れ量を抑制することができる。

（６）軸線方向溝７６は、深さＤＪ０．１〜１ｍｍ、かつ、幅ＷＪ０．３〜２．０ｍｍに形成されることで、クラッシュリリーフ溝７４から流入した潤滑油及び異物を、軸線方向溝７６の端部から外部へと排出しやすくなる。

（７）クラッシュリリーフ７０は、半割軸受３１の周方向端部から周方向中央部へ向かって中心角θにして２０°未満の範囲に形成されることで、異物が軸線方向溝７６に到達する前に異物に吐出口５ｃが追いつきにくくなる。したがって、異物が吐出口５ｃの縁部に引きずられて、半割軸受３２の内周面を傷つけることが起こりにくくなる。

（８）一対の半割軸受３１、３２の一方の半割軸受３１のクラッシュリリーフ溝７４は、他方の半割軸受３２のクラッシュリリーフ溝７５に対して、軸線方向に最小で０を超え最大でクラッシュリリーフ溝７４の溝幅ＷＧ未満ずらされている。このため、異物は、クラッシュリリーフ溝７４とクラッシュリリーフ溝７５の接続位置において抵抗を受け、他方の半割軸受３２のクラッシュリリーフ溝７５へ進入しにくくなり、軸受の外部へ排出されやすくなる。

以上、図面を参照して、本発明の実施例を詳述してきたが、具体的な構成は、これらの実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、実施例では、クラッシュリリーフ７０にのみ周方向溝（クラッシュリリーフ溝７４）を設ける場合について説明したが、主円筒面に周方向溝を設けてもよい。また、潤滑油及び異物の分散性は劣るものの、移行領域７３に周方向溝を設けてもよい。

２ コンロッド
３ コンロッド軸受
３１、３２ 半割軸受
５ クランクピン
５ａ、５ｂ 潤滑油路
５ｃ 吐出口
７０ クラッシュリリーフ
７１ 主円筒部
７２ 端面
７３ 移行領域
７４、７５ クラッシュリリーフ溝
７６ 軸線方向溝

Claims (8)

1. 内燃機関のクランクピンを支承するコンロッド軸受であって、
   前記クランクピンには、前記コンロッド軸受との間に潤滑油を供給する吐出口が形成され、前記コンロッド軸受は、前記コンロッド軸受を構成する一対の半割軸受を備え、
   前記半割軸受は、前記半割軸受の周方向の中央部を含んで形成された主円筒部と、前記半割軸受の周方向の両端部に前記主円筒部よりも壁厚が薄くなるように形成されたクラッシュリリーフと、少なくとも前記クランクピンの回転方向の前方側の前記クラッシュリリーフと前記主円筒部との間に、前記クラッシュリリーフに向かって壁厚が薄くなるように形成された移行領域と、を有し、
   前記クラッシュリリーフには、周方向に連続する複数のクラッシュリリーフ溝が形成されるとともに、前記半割軸受の周方向の内側端縁には、軸線方向に連続する軸線方向溝が形成されて、前記クラッシュリリーフ溝が前記軸線方向溝に連通することを特徴とするコンロッド軸受。
2. 前記移行領域の周方向の長さは、クランクピン表面における前記吐出口の径の５〜７５％になっていることを特徴とする請求項１に記載のコンロッド軸受。
3. 前記移行領域の周方向の長さは、クランクピン表面における前記吐出口の径の１０〜６０％になっていることを特徴とする請求項２に記載のコンロッド軸受。
4. 前記軸線方向溝は、前記クラッシュリリーフ溝よりも深く形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のコンロッド軸受。
5. 前記クラッシュリリーフ溝は、深さ１〜２０μｍ、かつ、幅０．０５〜０．５ｍｍに形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のコンロッド軸受。
6. 前記軸線方向溝は、深さ０．１〜１ｍｍ、かつ、幅０．３〜２．０ｍｍに形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のコンロッド軸受。
7. 前記クラッシュリリーフは、前記半割軸受の周方向端部から周方向中央部へ向かって中心角にして２０°未満の範囲に形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のコンロッド軸受。
8. 前記一対の半割軸受の一方の半割軸受のクラッシュリリーフ溝は、他方の半割軸受のクラッシュリリーフ溝に対して、軸線方向に最小で０を超え最大でクラッシュリリーフ溝の溝幅未満ずらされていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載のコンロッド軸受。