JP2015001251A - 軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】主軸受への潤滑油の給油量の低減が可能でありながら、クランクピン部側への潤滑油の供給にもすぐれる軸受装置を提供する。【解決手段】ジャーナル部６を支持するための軸受装置１は、ジャーナル部６と、半割軸受４１、４２から構成される主軸受４と、シリンダブロック８１及び軸受キャップ８２と、を備えている。シリンダブロック８１の保持穴８１ａに保持される一方の半割軸受４１は、内周面においてジャーナル部６の油路６ａの入口６ｂに対向する位置に形成される第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂと、第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂの間を隔てる分離部４１ｃと、第１周方向油溝４１ａから外周面へ貫通する油孔４１ｄと、を有する。一方の半割軸受４１の内周面位置における分離部４１ｃの周方向の長さは、ジャーナル部６の入口６ｂの周方向の長さよりも小さくされている。【選択図】図２

Description

本発明は、クランク軸の軸受装置に関するものであり、より詳細には、クランク軸のジャーナル部と、ジャーナル部を回転自在に支持する主軸受と、主軸受を保持するシリンダブロック及び軸受キャップと、を備える軸受装置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持される。この主軸受を潤滑するために、オイルポンプによって吐出された潤滑油が、シリンダブロックの壁内に形成されたオイルギャラリーおよび主軸受の壁に形成された貫通口を通して、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。

クランク軸には、ジャーナル部を直径方向に貫通する第１潤滑油路が形成されており、両端の開口を通じて主軸受の周方向油溝に連通する。さらに、第１潤滑油路から分岐して第２潤滑油路がクランクアーム部を通るように形成され、第２潤滑油路はクランクピンの直径方向に貫通形成された第３潤滑油路と連通している。したがって、主軸受の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潤滑油路を通り、その後、第３潤滑油路の端部の開口（クランクピンの外周面に形成される潤滑油出口）を通じてクランクピンとコンロッド軸受の間の摺動面に供給される。

近年では、内燃機関の低燃費化を目的として、潤滑油供給用のオイルポンプが小型化されるようになってきている。これに対応して、主軸受を構成する一対の半割軸受のうちの少なくとも一方の半割軸受に、潤滑油を導入するための軸受壁厚を貫通する油孔、内周面に該油孔と連通する周方向に延びる分配油溝、及び、分配油溝と連通せずに半割軸受の内周面の潤滑油を収集するために周方向に延びる収集溝を備える主軸受が提案されている（例えば、特許文献１の図２参照）。

この特許文献１の主軸受では、シリンダブロック内のオイルギャラリーから主軸受に供給される潤滑油は、分配油溝内にだけ流入し、収集溝には流入しないため、主軸受への供給油量を少なくすることができる。すなわち、第１潤滑油路、第２潤滑油路、第３潤滑油路を介してコンロッド軸受側へ油が流れるようにするためには、油溝内の潤滑油の圧力を高める必要がある。特許文献１のように、油溝の容積を小さくすれば、供給する潤滑油の流量を少なくすることができるのである。

さらに、特許文献１の主軸受の収集溝は、潤滑油を導入するために軸受壁厚を貫通する油孔を有さずに、密閉された空間となっているため、収集溝内に負圧が発生する。このため、負圧による吸引作用が発生し、それにより周囲の潤滑油が吸引されるようになっている。吸引された潤滑油は、再度、内周面へ供給されるので主軸受への潤滑油の供給量を少なくできる。特許文献１は、上述の作用によってオイルポンプの小型化に対応している。

国際公開第２０１２／１２３２１３号

しかしながら、特許文献１の主軸受を用いたクランク軸の軸受装置は、内燃機関の運転時に、ジャーナル部の第１潤滑油路の入口が、半割軸受の分配油溝と連通する間は、クランクピン部側（クランクピン表面とクランクピン部用軸受の内周面との間の隙間）への潤滑油の供給が十分に行われるものの、第１潤滑油路の入口が収集溝と連通する間は、クランクピン部側への潤滑油の供給が不足し、クランピン部側の軸受が損傷を起こしやすいという問題があった。

しかも、第１潤滑油路の入口と収集溝の連通が終わるころには、収集溝内の油量が少なくなる。このため、連通が終了した直後に、収集溝の近傍で内周面の潤滑油が不足し、半割軸受の内周面がジャーナル表面と直接に接触し、損傷が起きやすくなっていた。

そこで、本発明は、主軸受への潤滑油の給油量の低減が可能でありながら、クランクピン部側への潤滑油の供給にもすぐれる軸受装置を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の軸受装置は、クランク軸のジャーナル部を回転自在に支持するための軸受装置であって、内部に延びる油路と外周面に開口した前記油路の入口とを有するジャーナル部と、一対の半割軸受から構成されて前記ジャーナル部を回転自在に支持する主軸受と、前記主軸受を保持する保持穴が形成されたシリンダブロック及び軸受キャップと、を備え、前記シリンダブロックの前記保持穴に保持される一方の半割軸受は、内周面において前記ジャーナル部の前記油路の入口に対向する位置に形成される第１周方向油溝及び第２周方向油溝と、前記第１周方向油溝及び前記第２周方向油溝の間を隔てる分離部と、前記第１周方向油溝から外周面へ貫通する油孔と、を有し、前記一方の半割軸受の内周面位置における前記分離部の周方向の長さＬ１が、前記ジャーナル部の前記入口の周方向の長さＬ２よりも小さくされている。

ここにおいて、クランク軸は、ジャーナル部とクランクピン部とクランクアーム部とを備える部材を意図する。また、半割軸受は、円環形を略半分に分割した形状の部材であることを意図するが、厳密な意味で半分であることを意図するものではない。

このように、本発明の軸受装置では、シリンダブロックの保持穴に保持される一方の半割軸受が、第１周方向油溝及び第２周方向油溝と、分離部と、第１周方向油溝から外周面へ貫通する油孔とを有し、一方の半割軸受の内周面位置における分離部の周方向の長さＬ１が、ジャーナル部の入口の周方向の長さＬ２よりも小さくされていることを特徴としている。

この構成によれば、ジャーナル部の油路の入口が第１周方向油溝と第２周方向油溝と連通している間には、第１周方向油溝内の潤滑油の一部がジャーナル部の油路の入口を介して第２周方向油溝に供給される。このため、第２周方向油溝の近傍で内周面の潤滑油が不足して、半割軸受の内周面がジャーナル部の表面と直接に接触するという問題が生じ難くなる。

さらに、潤滑油は、油孔を通じて第１周方向油溝のみに送られる。したがって、１つの周方向油溝の内容積に基づいてオイルポンプの吐出油量を設定できるため、小型のオイルポンプでも十分な潤滑油を供給できる。そのうえ、両方の周方向油溝を通じて、ジャーナル部の油路に潤滑油が供給されるようになるため、クランクピン部側に連続的に潤滑油を供給できる。

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１の軸受装置の構成を説明する断面図である。 実施例１の半割軸受の構成を説明する側面図である。 実施例１の半割軸受の構成を説明する底面図である。 実施例１の軸受装置の作用を説明する作用図である。（ａ）は油路の入口が第１周方向油溝と連通している状態、（ｂ）は油路の入口が第１周方向油溝及び第２周方向油溝と連通している状態を示している。 実施例１の軸受装置の作用を拡大して説明する作用図である。 実施例２の半割軸受の構成を説明する側面図である。 実施例３の半割軸受の構成を説明する側面図である。 実施例４の半割軸受の構成を説明する側面図である。 実施例４の半割軸受の構成を説明する内面図である。 実施例１の周方向溝の断面形状を説明する断面図である。 別形態の周方向溝の断面形状を説明する断面図である。 別形態の周方向溝の断面形状を説明する断面図である。 入口の長さＬ２を説明した説明図である。 別形態の第１油孔及び第２油孔の配置を説明する底面図である。 従来の軸受装置の構成を説明する断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

（軸受装置の全体構成）
まず、図１、２を用いて、本実施例の軸受装置１の全体構成を説明する。図１に示すように、本実施例の軸受装置１は、内部に延びる油路としての第１潤滑油路６ａと第１潤滑油路６ａの外周面に開口した入口６ｂ、６ｂとを有するジャーナル部６と、一対の半割軸受４１、４２から構成されてジャーナル部６を回転自在に支持する主軸受４と、主軸受４を保持する保持穴８１ａ、８２ａがそれぞれ形成されたシリンダブロック８１及び軸受キャップ８２と、を備えている。油路としての第１潤滑油路６ａは、クランクピン部５側に潤滑油を供給するために設置される。

この他、軸受装置１は、クランクアーム部（不図示）を介してジャーナル部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部５と、クランクピン部５に内燃機関から往復運動を伝達するコンロッド２と、コンロッド２を回転自在に支持するコンロッド軸受３とを備えている。

なお、クランク軸は実際には複数のジャーナル部６と複数のクランクピン部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と１つのクランクピン部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、クランクピン部５が手前側となっている。

（ジャーナル部の構成）
ジャーナル部６は、クランク軸が回転する際の回転軸であり、金属によってクランクアーム部（不図示）やクランクピン部５と一体の、短い円柱状に形成される。ジャーナル部６は、一対の半割軸受４１、４２から構成される主軸受４を介して、内燃機関のシリンダブロック８１の下部に回転自在に支持されている。

さらに、ジャーナル部６は、内部に延びる油路としての第１潤滑油路６ａと、第１潤滑油路６ａの両端部において外周面に開口した入口６ｂ、６ｂと、を備えている。そして、第１潤滑油路６ａから分岐してクランクアーム部を通る第２潤滑油路５ａが形成され、第２潤滑油路５ａがクランクピン部５の内部に延びる第３潤滑油路５ｂに連通している。

ジャーナル部６の第１潤滑油路６ａは、円柱の最大径部を直径方向に貫通して直線状に延び、ジャーナル部６の表面に２つの入口６ｂ、６ｂが形成される。２つの入口６ｂ、６ｂは、ジャーナル部６の周方向に１８０°離間しているため、交互に第１周方向油溝４１ａ又は第２周方向油溝４１ｂと連通する。

なお、本実施例と異なり、例えば、ジャーナル部の２つの入口が、ジャーナル部の中心軸線の周りに９０°（２７０°）の円周角をもつＬ字状の油路が形成された場合には、第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂが同時に入口と連通する状態が周期的に発生する。このため、第１周方向油溝４１ａと第２周方向油溝４１ｂの内容積を合計した内容積に基づいて、オイルポンプの吐出流量を設定しなければならない。したがって、オイルポンプの小型化に対応できない。さらに、この場合、第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂに、いずれの入口も連通しない状態が周期的に発生し、この間コンロッド軸受３側へ潤滑油が給油されないことになる。

入口６ｂは、図５に示すように、第１潤滑油路６ａの軸線方向から見た断面積と同じ面積を有する円形である。ただし、これに限定されるものではなく、入口６ｂは、図１４に示すように、第１潤滑油路６ａよりも広い面積を有してもよいし、ジャーナル部６の外周面において楕円形であってもよい。入口６ｂの面積が第１潤滑油路６ａの断面積より広い場合には、入口６ｂと第１潤滑油路６ａの間に、断面積が第１潤滑油路６ａの軸方向に沿って徐々に変化（減少）する遷移部分６ｃが深さ１〜２ｍｍにわたって形成される。

（半割軸受の構成）
主軸受４は、図２〜４に示すように、２つの半割軸受４１、４２の端面どうしを突き合わせて円筒形状に組み合わせて構成される。上側の半割軸受４１は、シリンダブロック８１の保持穴８１ａに嵌め込まれ、下側の半割軸受４２は、軸受キャップ８２の保持穴８２ａに嵌め込まれて、全体として円筒形状を構成する。以下では、２つの半割軸受４１、４２のうち、本発明に特有の形状を備える上側の半割軸受４１について説明する。なお、下側の半割軸受４２は、一般的な形状とすることが好ましく、後述する第１周方向油溝、第２周方向油溝、油孔を有しないことが好ましい。なぜなら、下側の半割軸受４２に周方向油溝を設けると、周方向油溝の内容積分だけ必要となる潤滑油供給量が増加するため、オイルポンプの小型化に対応できなくなるからである。

上側の半割軸受４１は、図３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４１は、内周面においてジャーナル部６の第１潤滑油路６ａの入口６ｂに対向する位置に形成される第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂと、第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂの間を隔てる分離部４１ｃと、第１周方向油溝４１ａから外周面へ貫通する油孔４１ｄと、を備えている。なお、第２周方向油溝４１ｂは油孔の構成は有しない。半割軸受４１は、油孔４１ｄの構成を除き中央の分離部４１ｃを挟んで左右対称形状になっている。

ここにおいて、第１周方向油溝４１ａは、第２周方向油溝４１ｂ（分離部４１ｃ）に対して、ジャーナル部６の回転方向の後方側に位置する構成が好ましい。なお、実施例の構成とは異なり、第１周方向溝４１ａは、第２周方向溝４１ｂに対してジャーナル部６の回転方向の前方側に位置する構成としてもよい。ここにおいて、ジャーナル部６の回転方向の後方側とは、ジャーナル部６の表面上の特定の一点が、分離部４１ｃと対向（対峙）する直前に通過する側のことをいうものとする。

図２、図３から理解されるように、半割軸受４１の内周面に形成された第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂは、半割軸受４１の周方向の両端面４１ｇ、４１ｇから、周方向の中央部側に延びる。第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂは、それぞれ中央部近傍を除く領域において一定の深さに形成され、中央部近傍では分離部４１ｃへ向かって次第に深さが減少するように形成される。

第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂは、半割軸受４１の周方向の中央部までは延びておらず、したがって第１周方向油溝４１ａの中央部側端部と第２周方向油溝４１ｂの中央部側端部との間には、内周面４１ｆが部分的に残っている（図２、図３、図４）。以下では、第１周方向油溝４１ａと第２周方向油溝４１ｂとを分離する（隔てる）ように長さＬ１にわたって部分的に残っている部分を、分離部４１ｃ（図４の斜線部分）と称する。逆にいうと、中央の分離部４１ｃを除いて、第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂが周方向の全長にわたって存在している。なお、分離部４１ｃの周方向の長さＬ１は、内周面４１ｆをなす円筒面に沿って測った長さと定義する。

第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂの断面形状は、図１１に示すように、矩形断面に形成される。ただし、断面形状は、図１２に示すような半円形断面又はＲ形状断面であってもよいし、図１３に示すような逆台形断面（内周面側が広い台形）であってもよい。

図４から理解されるように、第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂは、半割軸受４１の軸線方向における幅の中央に配置される。第１周方向油溝４１ａの底部（最奥部）には、半割軸受４１の壁厚を径方向に貫通する油孔４１ｄが形成される。したがって、潤滑油は、シリンダブロック８１の壁内のオイルギャラリー８１ｃから、シリンダブロック８１側の保持穴８１ａの補完油路８１ｂに流れ、その後、油孔４１ｄを通じて第１周方向油溝４１ａのみに供給される。なお、シリンダブロック８１の保持穴８１ａに補完油路８１ｂを形成することなく、オイルギャラリー８１ｃが油孔４１ｄ位置に接続して、潤滑油がオイルギャラリー８１ｃから、直接に油孔４１ｄを通じて第１周方向油溝４１ａに供給されるようにしてもよい。

第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂの幅方向の中央位置は、ジャーナル部６の第１潤滑油路６ａの入口６ｂの中心位置に整合するように形成されているため（図４において、図６の回転位置にある入口６ｂを破線で示し、分離部４１ｃに重ね合わせて描いている）、第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂに供給された潤滑油は、入口６ｂ（図２参照）を通じてコンロッド軸受３側に流れやすくなっている。

また、第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂは、少なくとも半割軸受４１の周方向の端面４１ｇから円周角度４５°（１３５°）の位置を含み、周方向にみて中央部側へ延びるように形成されることが好ましい。その理由は、以下のとおりである。

まず前提として、回転するジャーナル部６の第１潤滑油路６ａ内の潤滑油には遠心力が作用するため、第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂ内の潤滑油が入口６ｂから第１潤滑油路６ａの内部に流れ込む際の抵抗となる。しかし、半割軸受４１の周方向の端面４１ｇから円周角度４５°（１３５°）の位置から周方向の中央部寄りでは、潤滑油への重力の作用方向が遠心力の作用方向に対向する向きになる（中央部に近いほど対向するようになって行く）ので、遠心力を打ち消すように作用する。このため、上述の範囲では、第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂ内の潤滑油がジャーナル部６の第１潤滑油路６ａの入口６ｂに流入しやすいのである。

さらに、油孔４１ｄは、第１周方向油溝４１ａの半割軸受４１の周方向中央部側の端部近傍位置を避けて形成することが好ましい。その理由は、以下のとおりである。

例えば、半割軸受４１のジャーナル部６の回転方向Ｘの後方側の周方向油溝（図６では左側の周方向油溝４１ｂ）の半割軸受４１の周方向中央部側の端部の溝深さが浅くなっている位置に油孔を形成した場合、ジャーナル部６の第１潤滑油路６ａの入口６ｂが、この油孔位置を通過するとき、油孔から流れ込む潤滑油の大部分が、直接に、ジャーナル部６の第１潤滑油路６ａに流れ込む。このため、後述するジャーナル部６の第１潤滑油路６ａの入口６ｂが、分離部４１ｃに正対して第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂに連通した瞬間に、第１周方向油溝４１ａから第２周方向油溝４１ｂに流れる潤滑油が少なくなる。

そして、本実施例では、半割軸受４１の内周面４１ｆ位置における分離部４１ｃの周方向の長さＬ１はジャーナル部６の第１潤滑油路６ａの入口６ｂの周方向の長さＬ２よりも小さくされている。さらに、以下のような関係式を満たすことが好ましい。すなわち、Ｌ１≧Ｌ２×０．５を満たすようにされることが好ましい。さらに、Ｌ２−Ｌ１＞０．５（ｍｍ）を満たすようにされることが好ましい。

なお、ジャーナル部６内の潤滑油路６ａの入口６ｂの寸法は、内燃機関の仕様によっても異なるが、例えば、乗用車用の小型内燃機関の場合は直径約５〜８ｍｍである。同様に、小型内燃機関の場合、第１周方向油溝４１ａ、第２周方向油溝４１ｂの溝幅は、約３〜６ｍｍ、溝深さ（周方向端部の溝深さが浅い領域を除く）は、約０．５〜１．５ｍｍである。さらに、分離部４１ｃの周方向の長さＬ１は、１ｍｍ以上とすることが好ましい。

（シリンダブロックの構成）
シリンダブロック８１は、上側の半割軸受４１を保持する保持穴８１ａと、保持穴８１ａを構成する保持面において、上側の半割軸受４１の油孔４１ｄと連通するように形成される補完油路８１ｂと、オイルポンプから吐出された潤滑油を補完油路８１ｂに供給するオイルギャラリー８１ｃと、を備えている。

補完油路８１ｂは、後述するように、第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂ内の潤滑油を瞬間的に補完できるように、油孔４１ｄの外側近傍に所定の内容積を有して配置されている。補完油路８１ｂは、半割軸受４１側ではなく、シリンダブロック８１側に形成することが好ましい。なぜなら、シリンダブロック８１の保持穴８１ａの保持面に形成すれば、補完油路８１ｂの内容積を大きく設定することが可能となるからである。これに対して、半割軸受の背面（外周面）に油孔と連通するように溝を形成して補完油路とした場合には、半割軸受の壁厚さが限定されているため、補完油路として十分な容積を確保することが困難となる。

また、半割軸受４１の第１周方向油溝４１ａの内容積と第２周方向溝４１ｂの内容積とを加えた総内容積は、シリンダブロック８１の補完油路８１ｂの内容積よりも小さくなされていることが好ましい。その理由は、以下のとおりである。

分離部４１ｃの周方向の長さＬ１は、ジャーナル部６の入口６ｂの周方向の長さＬ２よりも小さくされているため、第１周方向油溝４１ａと第２周方向油溝４１ｂとは、ジャーナル部６の第１潤滑油路６ａの入口６ｂを介して互いに連通可能になっている。そうすると、図６に示すように、入口６ｂと一方の第１周方向油溝４１ａとの連通が終了し、他方の第２周方向油溝４１ｂとの連通が開始する瞬間には、補完油路８１ｂ内の潤滑油が両方の周方向油溝４１ａ、４１ｂに流れる。このため、周方向油溝内４１ａ、４１ｂの潤滑油が不足することがある。

そこで、「第１周方向油溝４１ａの内容積＋第２周方向油溝４１ｂの内容積＜補完油路８１ｂの内容積」とすれば、瞬間的に必要となる潤滑油量を補完油路８１ｂ内に確保できるため、周方向油溝４１ａ、４１ｂへ供給する潤滑油が瞬間的に不足することが防止できるのである。

（作用）
次に、本実施例の軸受装置１の作用を説明する。

内燃機関の運転時には、オイルポンプから吐出された潤滑油は、シリンダブロック８１のオイルギャラリー８１ｃ、シリンダブロック８１の補完油路８１ｂ、油孔４１ｄ、第１周方向油溝４１ａ、第１潤滑油路６ａの入口６ｂ近傍の内部空間、第２周方向油溝４１ｂの順に流れる。

第１、第２周方向油溝内４１ａ、４１ｂ内の潤滑油は、一部は半割軸受４１の内周面（半割軸受４１の内周面とジャーナル部６の外周面との間の隙間）に流れ、他の一部はジャーナル部６の入口６ｂから第１潤滑油路６ａに流入する。第１潤滑油路６ａに流入した潤滑油は、さらに第２潤滑油路５ａ、第３潤滑油路５ｂを通ってクランクピン部５へ送られる。

図５（ａ）に示すように、クランク軸のジャーナル部６の第１潤滑油路６ａの入口６ｂが、半割軸受４１の第１周方向油溝４１ａと連通している間には、シリンダブロック８１の補完油路８１ｂ内の潤滑油は、半割軸受４１の油孔４１ｄを介して第１周方向油溝４１ａのみに流れる。

図５（ｂ）に示すように、クランク軸のジャーナル部６の第１潤滑油路６ａの入口６ｂが、分離部４１ｃと正対して半割軸受４１の第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂの両方に連通している間には、第１周方向油溝４１ａ内の潤滑油は、クランク軸のジャーナル部６の第１潤滑油路６ａの入口６ｂ（入口６ｂ近傍の第１潤滑油路６ａ内部空間）を介して第２周方向油溝４１ｂに流れる。

このように、本実施例の軸受装置１では、潤滑油が、第１周方向油溝４１ａと第２周方向油溝４１ｂのうちの第１周方向油溝４１ａのみに送られる。つまり、第１周方向油溝４１ａの内容積のみに基づいて、オイルポンプの吐出油量を設定すればよいのである。このため、小型のオイルポンプでも必要な油量を供給できる。

また、ジャーナル部６の第１潤滑油路６ａの入口６ｂは、常に、第１周方向油溝４１ａ又は第２周方向油溝４１ｂの少なくとも一方と連通している。したがって、クランクピン部５へ連続的に潤滑油を供給できる。

さらに、前述したように図５（ｂ）に示すように、クランク軸のジャーナル部６の第１潤滑油路６ａの入口６ｂが、第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂの両方と連通している間に、第１周方向油溝４１ａ内の潤滑油はクランク軸のジャーナル部６の第１潤滑油路６ａの入口６ｂ（入口６ｂ近傍の第１潤滑油路６ａ内部空間）を介して第２周方向油溝４１ｂに流れる。このため、第２周方向油溝４１ｂの周囲の内周面４１ｆの潤滑油が不足することによって、半割軸受４１の内周面４１ｆがジャーナル部６の表面と直接に接触して損傷を起こすような問題が起き難い。

これに対して、図１６の従来技術に示すように、半割軸受の第１周方向油溝ａ及び第２周方向油溝ｂのうち、一方の周方向油溝ａ（図１６においては、左側の周方向油溝）に油孔を設けずに、且つ、半割軸受の内周面位置における分離部の周方向の長さが、ジャーナル部の前記入口の周方向の長さよりも大きくして、一方の周方向油溝ａにはシリンダブロック８１の補完油路８１ｂから潤滑油が流れないようにすると、ジャーナル部６の第１潤滑油路６ａの入口６ｂが、一方の周方向油溝ａと連通している間は、クランクピン部への潤滑油の供給が不十分となり、クランピン部の軸受が損傷しやすい。

しかも、一方の周方向油溝ａ内の潤滑油量は、常に少なくなるため、周方向油溝ａの周囲の内周面とジャーナルの表面の間で相対的に高圧となっている潤滑油が、相対的に低圧となっている周方向油溝ａ内に吸引される。したがって、周方向油溝ａの周囲の内周面では、潤滑油が不足してジャーナル部の表面と直接に接触し、損傷が起きやすくなる。

（瞬間的な作用）
上述したように、図１６に示すような従来技術では、ジャーナル部の第１潤滑油路の入口が、第１周方向油溝との連通を終了した直後に、第１周方向油溝の周方向端部付近の溝内の潤滑油が瞬間的に不足する場合があった。

これに対して、図６に示すように、第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂが、第１潤滑油路６ａの入口６ｂを介して互いに連通するように構成すれば、第１潤滑油路６ａ内の潤滑油が、第１周方向油溝４１ｂ側へ流れ込むため、潤滑油が不足することがない。

より詳細に説明すると、シリンダブロック８１の補完油路８１ｂ内の潤滑油は、第１周方向油溝４１ａ内に流れ込むようになっている。第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂと第１潤滑油路６ａの入口６ｂとが連通を開始すると、入口６ｂ近傍の潤滑油には、（１）ジャーナル部６の回転による遠心力Ｆ１、（２）第２周方向油溝４１ｂ内と第１潤滑油路６ａ内の潤滑油の圧力勾配による流れＦ２、及び、（３）第１潤滑油路内６ａと第１周方向油溝４１ａ内の潤滑油の圧力勾配による流れＦ３、が同時に作用する。このため、第１潤滑油路６ａ内に進入している潤滑油が、第２周方向油溝４１ｂへ移動する流れが瞬間的に形成されるようになるのである。ただし、第１周方向油溝４１ａと第２周方向油溝４１ｂの連通は瞬間的な事象であるため、実質的には油溝の内容積の増加を伴わない。すなわち、第１、第２周方向油溝４１ａ、４１ｂの合計の内容積に基づいて、オイルポンプの吐出油量を多く設定する必要はない。

なお、図６に示す実施例の構成とは異なり、第１周方向油溝４１ａが第２周方向油溝４１ｂに対してジャーナル部６の回転方向の前方側に位置する構成としてもよい。ただし、図６に示す実施例の構成と同様に、油孔４１ｄを有する第１周方向油溝４１ａは、一方の半割軸受４１の内周面４１ｆにおいて、第２周方向溝４１ｂに対してジャーナル部６の回転方向の後方側に位置する構成が好ましい。その理由は、以下のとおりである。

第１周方向油溝４１ａ内の潤滑油は、回転するジャーナル部６の表面に付随してジャーナル部６の回転方向（Ｘ）へ流れる。このように第１周方向油溝４１ａ内に第２周方向油溝４１ｂ側へ向かう潤滑油の流れが形成されると、図６に示す（２）第２周方向油溝４１ｂ内と第１潤滑油路６ａ内の潤滑油の圧力勾配による流れＦ２、及び、（３）第１潤滑油路内６ａと第１周方向油溝４１ａ内の潤滑油の圧力勾配による流れＦ３、が強められて、第２周方向油溝４１ｂに供給される油量が多くなるためである。

（効果）
次に、本実施例の軸受装置１が奏する効果を列挙して説明する。
（１）このように、本実施例の軸受装置１は、シリンダブロック８１の保持穴８１ａに保持される一方の半割軸受４１が、第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂと、分離部４１ｃと、油孔４１ｄを有し、一方の半割軸受４１の内周面位置における分離部４１ｃの周方向の長さＬ１が、ジャーナル部の入口６ｂの周方向の長さＬ２よりも小さくされていることを特徴としている。

この構成によれば、ジャーナル部６の第１潤滑油路６ａの入口６ｂが第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂと連通している間には、第１周方向油溝４１ａ内の潤滑油は、クランク軸のジャーナル部６の第１潤滑油路６ａの入口６ｂ（入口６ｂ近傍の第１潤滑油路６ａ内部空間）介して第２周方向油溝４１ｂに流れる。このため、第２周方向油溝４１ｂの近傍で内周面４１ｆの潤滑油が不足して、半割軸受４１の内周面４１ｆがジャーナル部６の表面と直接に接触するという問題が生じ難くなっている。

さらに、潤滑油は、第１周方向油溝４１ａのみに送られる。したがって、１つの周方向油溝４１ａの内容積に基づいてオイルポンプの吐出油量を設定できるため、小型のオイルポンプでも十分な潤滑油を供給できる。そのうえ、両方の周方向油溝４１ａ、４１ｂを通じて、ジャーナル部６の第１潤滑油路６ａに潤滑油が供給されるようになるため、クランクピン部５側に連続的に潤滑油を供給できる。

（２）分離部４１ｃの周方向の長さＬ１と、ジャーナル部６の入口６ｂの周方向の長さＬ２とが以下の関係式：Ｌ１≧Ｌ２×０．５を満たすようにされている。このように、分離部４１ｃと入口６ｂの間の隙間の広さを限定することによって、第１周方向油溝４１ａから第２周方向油溝４１ｂに流れ込む潤滑油量が過度に多くなることを抑制することができる。したがって、クランクピン部５に必要な潤滑油を供給することができる。つまり、分離部４１ｃの周方向の長さＬ１が短すぎると、ジャーナル部６の入口６ｂを介して第１周方向油溝４１ａと第２周方向油溝４１ｂとが連通する時間が長くなり、第１周方向油溝４１ａから第２周方向油溝４１ｂに流れ込む潤滑油量（漏れ量）が増加し、結果としてオイルポンプの吐出油量を若干、多くしなければならないためである。

（３）半割軸受４１の内周面位置における分離部４１ｃの周方向の長さＬ１を、１ｍｍ以上とすることによって、分離部４１ｃを越えて第１周方向油溝４１ａから第２周方向油溝４１ｂに潤滑油が漏れることを防止できる。すなわち、分離部４１ｃの周方向の長さＬ１が１ｍｍ未満になると、回転するジャーナル部６の表面に付随して第１周方向油溝４１ａの潤滑油が、分離部４１ｃを乗り越えて第２周方向油溝４１ｂ内に流れやすくなるのである。

（４）上側の半割軸受４１の内周面位置における分離部４１ｃの周方向の長さをＬ１とし、ジャーナル部６の入口６ｂの周方向の長さをＬ２としたとき、次式：Ｌ２−Ｌ１＞０．５（ｍｍ）を満たすようにされている。このように、分離部４１ｃと入口６ｂの間に所定の広さの隙間を有することによって、第１潤滑油路６ａ内の潤滑油と第１周方向油溝４１ａ内の潤滑油が、第２周方向油溝４１ｂ側へいっそう流れ込みやすくなる。

（５）第１周方向油溝４１ａの内容積と第２周方向油溝４１ｂの内容積とを加えた総内容積は、補完油路８１ｂの内容積よりも小さくなされていることによって、入口６ｂを介して第１周方向油溝４１aと第２周方向油溝４１ｂとが連通する状態で、瞬間的に必要となる潤滑油量を補完油路８１ｂ内に確保できるため、周方向油溝４１ａ、４１ｂへの潤滑油の供給量が瞬間的に不足することを防止できる。

（６）油孔４１ｄが設けられた第１周方向油溝４１ａは、第２周方向油溝４１ｂに対してジャーナル部６の回転方向の後方側に位置する。この構成によれば、ジャーナル部６の表面に付随する流れによって、第１周方向油溝４１ａから第１潤滑油路６ａへの流れＦ３、及び、第１潤滑油路６ａから第２周方向油溝４１ｂへの流れＦ２が強められて、第２周方向油溝４１ｂに供給される油量が多くなる。

以下、図７を用いて、実施例１とは別の形態の半割軸受４１を備える軸受装置１について説明する。なお、実施例１で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。

（構成）
本実施例の軸受装置１は、実施例１と同様に、ジャーナル部６、主軸受４、シリンダブロック８１及び軸受キャップ８２を備えている。このうち、本実施例の半割軸受４１は、第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂが、それぞれ、半割軸受４１の周方向の中央部寄りの位置で最も深く、両端部に向かって徐々に浅くなっている。第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂは、半割軸受４１の周方向の端面４１ｇ、４１ｇに開口する。

（作用効果）
このように、第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂが、半割軸受４１の周方向の中央部寄りの位置で最も深く、両端部に向かって徐々に浅くなっていることにより、潤滑油の流れを乱すことなく、第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂに導入できる。さらに、第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂの内容積を減らすことによって、オイルポンプの小型化にいっそう対応しやすくなる。

この他の構成および作用効果については、実施例１と略同様であるため説明を省略する。

以下、図８を用いて、実施例１、２とは別の形態の半割軸受４１を備える軸受装置１について説明する。なお、実施例１、２で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。

（構成）
本実施例の軸受装置１は、実施例１、２と同様に、ジャーナル部６、主軸受４、シリンダブロック８１及び軸受キャップ８２を備えている。このうち、本実施例の半割軸受４１は、第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂが、それぞれ、第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂの周方向の中央部寄りの位置で最も深く、両端部に向かって徐々に浅くなっている。

そして、実施例１と異なり、第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂは、半割軸受４１の周方向の端面４１ｇ、４１ｇに開口していない。換言すると、第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂは、周方向のほとんどの領域でジャーナル部６の油路の入口６ｂと連通するが、両端部近傍ではジャーナル部６の油路の入口６ｂと連通しない構成となっている。

（作用効果）
このように、第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂが、それぞれ、第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂの周方向の中央部寄りの位置で最も深く、両端部に向かって徐々に浅くなっていることにより、潤滑油の流れを乱すことなく、第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂに導入できる。さらに、第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂが、端面４１ｇ、４１ｇに開口していないことで、不連続な接続箇所がなくなるため、いっそう円滑に潤滑油が流れるようになる。また、第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂの内容積を減らすことによって、オイルポンプの小型化にいっそう対応しやすくなる。

この他の構成および作用効果については、実施例１、２と略同様であるため説明を省略する。

以下、図９、１０を用いて、実施例１〜３とは別の形態の半割軸受４１を備える軸受装置１について説明する。なお、実施例１〜３で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。

本実施例の軸受装置１は、実施例１、２と同様に、ジャーナル部６、主軸受４、シリンダブロック８１及び軸受キャップ８２を備えている。このうち、本実施例の半割軸受４１は、内周面側の周方向両端部にクラッシュリリーフ４１ｈ、４１ｈを備えている。

クラッシュリリーフ４１ｈは、図９、図１０に示すように、半割軸受４１の周方向の端部領域において壁部の厚さを、回転中心と同心である本来の内周面４１ｆ（摺動面、主要円弧）から半径方向に薄くすることによって形成される。

クラッシュリリーフ４１ｈは、一対の半割軸受４１、４２をクランク軸のジャーナル部６に組み付けた際に生じる半割軸受４１、４２の周方向の端面４１ｇ、４１ｇの位置ずれや変形を吸収するために形成される。

したがって、クラッシュリリーフ４１ｈが形成された領域における内周面の曲率中心位置は、その他の領域における内周面（摺動面、主要円弧）の曲率中心位置と異なる（ＳＡＥ Ｊ５０６（項目３．２６および項目６．４）、ＤＩＮ１４９７、セクション３．２、ＪＩＳ Ｄ３１０２参照）。一般に、乗用車用の小型の内燃機関用軸受の場合、半割軸受の周方向の端面におけるクラッシュリリーフの深さ（本来の内周面から実際の内周面までの距離）は０．０１〜０．０５ｍｍ程度である。

クラッシュリリーフ４１ｈは、半割軸受４１の周方向の中央側に向かって徐々に深さが浅くなり、所定の接続位置において内周面４１ｆに接続する。内周面４１ｆとの接続位置は、図９、１０に示すように、第１、第２周方向油溝４１ａ、４１ｂの周方向端部よりも周方向中央側に位置してもよい。すなわち、第１、第２周方向油溝４１ａ、４１ｂは、クラッシュリリーフ４１ｈ、４１ｈ内に開口してもよい。あるいは、内周面４１ｆとの接続位置は、第１、第２周方向油溝４１ａ、４１ｂの周方向端部よりも周方向端部側に位置してもよい。

なお、この他の構成および作用効果については、実施例１〜３と略同様であるため説明を省略する。

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、第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂは、溝幅、溝深さ、形成範囲等が等しいものとして記載したが、これに限定されるものではなく、溝幅、溝深さ、形成範囲等が異なるように形成することもできる。

また、実施例では限定していないが、分離部４１ｃは半割軸受４１の周方向の中央位置を含むように形成することが好ましい。ただし、分離部４１ｃの周方向の長さＬ１の中央位置は、半割軸受４１の周方向の中央位置に対して、周方向の端部寄りにずらすこともできる。

さらに、実施例では、油孔４１ｄは、円形状の孔としたが、これに限定されない。例えば、油孔４１ｄは、楕円形状、長穴状（図１５）等とすることもできる。

また、実施例２、３で説明したように、第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂは、周方向端部が半割軸受４１の周方向の端面４１ｇ、４１ｇに開口する構成、又は開口しない構成のいずれであってもよい。第１周方向油溝４１ａ又は第２周方向油溝４１ｂの一方のみが端面４１ｇに開口し、他方が端面４１ｇに開口しない構成にすることもできる。

さらに、実施例では限定していないが、第１周方向油溝４１ａ及び第２周方向油溝４１ｂの幅寸法は、ジャーナル部６の第１潤滑油路６ａの入口６ｂの径よりも小さくされていることが好ましい。

さらに、実施例では半割軸受４１、４２の内周面（摺動面、主要円弧）領域の壁厚さは、周方向全長に亘って一定としたが、これに限定されない。例えば、半割軸受４１、４２の内周面（摺動面、主要円弧）領域の壁厚さは、半割軸受４１、４２の周方向中央部から周方向両端部側へ向かって次第に減少する構成、或いは、次第に増加する構成とすることもできる。

Ｌ１ 分離部の周方向の長さ
Ｌ２ 入口の周方向の長さ
１ 軸受装置
４ 主軸受
４１ 半割軸受
４１ａ 第１周方向油溝
４１ｂ 第２周方向油溝
４１ｃ 分離部
４１ｄ 油孔
６ ジャーナル部
６ａ 第１潤滑油路（油路）
６ｂ 入口
８１ シリンダブロック
８１ａ 保持穴
８１ｂ 補完油路
８２ 軸受キャップ
８２ａ 保持穴

Claims (6)

1. クランク軸のジャーナル部を回転自在に支持するための軸受装置であって、
   内部に延びる油路と外周面に開口した前記油路の入口とを有するジャーナル部と、
   一対の半割軸受から構成されて前記ジャーナル部を回転自在に支持する主軸受と、
   前記主軸受を保持する保持穴が形成されたシリンダブロック及び軸受キャップと、を備え、
   前記シリンダブロックの前記保持穴に保持される一方の半割軸受は、内周面において前記ジャーナル部の前記油路の入口に対向する位置に形成される第１周方向油溝及び第２周方向油溝と、前記第１周方向油溝及び前記第２周方向油溝の間を隔てる分離部と、前記第１周方向油溝から外周面へ貫通する油孔と、を有し、
   前記一方の半割軸受の内周面位置における前記分離部の周方向の長さＬ１が、前記ジャーナル部の前記入口の周方向の長さＬ２よりも小さくされている、軸受装置。
2. 前記一方の半割軸受の内周面位置における前記分離部の周方向の長さをＬ１とし、前記ジャーナル部の前記入口の周方向の長さをＬ２としたとき、次式：
   Ｌ１≧Ｌ２×０．５
   を満たすようにされている、請求項１に記載の軸受装置。
3. 前記一方の半割軸受の内周面位置における前記分離部の周方向の長さＬ１が１ｍｍ以上である、請求項１又は請求項２に記載の軸受装置。
4. 前記一方の半割軸受の内周面位置における前記分離部の周方向の長さをＬ１とし、前記ジャーナル部の前記入口の周方向の長さをＬ２としたとき、次式：
   Ｌ２−Ｌ１＞０．５（ｍｍ）
   を満たすようにされている、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の軸受装置。
5. 前記シリンダブロックは、前記保持穴を構成する保持面に、前記一方の半割軸受の前記油孔と連通する補完油路を有し、前記第１周方向油溝の内容積と前記第２周方向油溝の内容積とを加えた総内容積は、前記補完油路の内容積よりも小さくされている、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の軸受装置。
6. 前記油孔が設けられた前記第１周方向油溝は、前記第２周方向油溝に対して前記ジャーナル部の回転方向の後方側に位置する、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の軸受装置。