JP2016145616A - 内燃機関のクランク軸用主軸受 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本願発明によれば、主軸受4は第1および第2の半割軸受41、42を有し、これら半割軸受の突合せ部分の内周面側に軸線方向溝77が形成され、各半割軸受は主円筒部71と周方向両端部のクラッシュリリーフ部70とを有し、各クラッシュリリーフ部には周方向に複数のクラッシュリリーフ溝74が延び、第1の半割軸受の内周面にのみ周方向に延びる油溝41aが形成され、油溝の一方の周方向端部は回転方向前方側の周方向端面で開口し、油溝の他方の周方向端部は回転方向後方側のクラッシュリリーフ部に位置し、第1の半割軸受は、回転方向前方側のクラッシュリリーフ部と主円筒部との間に移行領域73を有し、第2の半割軸受は、回転方向後方側のクラッシュリリーフ部と主円筒部との間に移行領域73を有する。
【選択図】図1
Description
一方、クランクピン部側への常時給油を行うために先行技術文献3の図42に示されるように他方の半割軸受に潤滑油溝と連通する部分溝を形成すると、潤滑油溝内の異物の大部分は部分溝にガイドされて他方の半割軸受に送られてしまい、部分溝の先側の摺動面に集中して堆積しやすくなる。
内燃機関の一方向に回転するクランク軸のジャーナル部であって、円筒胴部と、前記円筒胴部を貫通して延びる潤滑油路と、前記円筒胴部の外周面上に形成された前記潤滑油路の少なくとも1つの入口開口とを有しているジャーナル部を回転自在に支持するための主軸受であって、この主軸受は、それぞれの周方向端面同士を突き合わせることによって円筒形状に組み合わされる第1および第2の半割軸受を有し、
第1および第2の半割軸受は、組み合わされたとき、それぞれの突合せ部分の内周面側に、主軸受の軸線方向全長に亘って延びる軸線方向溝を共に形成するように構成され、
各半割軸受は、半割軸受の周方向中央部を含む主円筒部と、主円筒部よりも壁厚が薄くなるように半割軸受の周方向両端部に軸線方向全長に亘って形成されたクラッシュリリーフ部とを有し、各クラッシュリリーフ部は、半割軸受の周方向端面から周方向中央部へ向かって中心角にして3°以上15°以下の範囲まで延び、
各クラッシュリリーフ部には、軸線方向溝に連通するようにクラッシュリリーフ部の全長に亘って周方向に延びる複数のクラッシュリリーフ溝が形成され、
第1および第2の半割軸受のうち第1の半割軸受の内周面にのみ油溝が形成され、油溝は、第1の半割軸受の少なくとも主円筒部に亘って周方向に延び、クランク軸の回転方向前方側の油溝の周方向端部は、回転方向前方側の第1の半割軸受の周方向端面で開口し、クランク軸の回転方向後方側の油溝の周方向端部は、回転方向後方側の第1の半割軸受のクラッシュリリーフ部に位置し、
第1の半割軸受は、少なくともクランク軸の回転方向前方側のクラッシュリリーフ部と主円筒部との間に、主円筒部からクラッシュリリーフ部に向かって壁厚が薄くなるように形成された移行領域をさらに有し、
第2の半割軸受は、少なくともクランク軸の回転方向後方側のクラッシュリリーフ部と主円筒部との間に、主円筒部からクラッシュリリーフ部に向かって壁厚が薄くなるように形成された移行領域をさらに有し、
移行領域は、半割軸受の軸線方向から見て半径方向に内向きの凸形状の内向凸曲面を有する
ことを特徴とする主軸受が提供される。
また上記主軸受において、好適には、第1の半割軸受の油溝の形成範囲と、回転方向後方側の第2の半割軸受のクラッシュリリーフ部の形成範囲とを合わせた範囲が、円周角度で180°〜190°である(図15)。
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。
そして、本実施例の主軸受4は、一対の半割軸受41、42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5参照)。それぞれの半割軸受41(42)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たものである。半割軸受41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部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。
図3および5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油溝41aは円周方向中央部を通して延び、クランク軸の回転方向前方側の油溝41aの周方向端部は、クランク軸の回転方向前方側の半割軸受41の周方向両端面72に開口し、一方、クランク軸の回転方向後方側の油溝41aの周方向端部は、クランク軸の回転方向後方側のクラッシュリリーフ部70に位置するように形成される。
本実施例において、油溝41aは、矩形の断面形状である。油溝41aの深さは、クランク軸の回転方向後方側の油溝41aの周方向端部付近を除き周方向に亘って一定であり、しかし周方向端部付近では主円筒部71の内周面へ向かって次第に小さくなっている(図5参照)。尚、ここでいう油溝41aの深さとは、主円筒部71では、主円筒部71の内周面から油溝底面までの径方向の深さであり、クラッシュリリーフ部70および移行領域73では、それらを形成しなかった場合の仮想の内周面71v(図7参照)からの深さである。
実施例2では、図12に示すように、実施例1の一方の半割軸受41とは異なり、油溝41aが、主円筒面からの深さが半割軸受41のクランク軸の回転方向前方側の周方向端面72で最大で、クランク軸の回転方向後方側の周方向端部に向かって次第に小さくなるよう形成される。尚、クランク軸の回転方向前方側の周方向端面72での油溝41aの深さは、クラッシュリリーフ部70や傾斜面76を形成しなかった場合の、仮想の主円筒面71(すなわち仮想内周面71v)から油溝41aの底面までの深さを意味する。油溝41aのクランク軸の回転方向後方側の周方向端部は、クラッシュリリーフ部70内に位置付けられ、油溝41aの周方向端部よりも先側には複数のクラッシュリリーフ溝を有するクラッシュリリーフ部70の面が形成される。他の構成は実施例1の半割軸受41の構成と同じである。
3 コンロッド軸受
4 主軸受
5 クランクピン
5a、5b 潤滑油路
5c 吐出口
6 ジャーナル部
6a 潤滑油路
41、42 半割軸受
41a 油溝
70 クラッシュリリーフ部
70c クラッシュリリーフ
71 主円筒部
71v 仮想の内周面
72 端面
73 移行領域
74、75 クラッシュリリーフ溝
76 傾斜面
77 軸線方向溝
θ1 油溝とクラッシュリリーフ部の形成範囲
Claims (9)
- 内燃機関のクランク軸のジャーナル部であって、円筒胴部と、前記円筒胴部を貫通して延びる潤滑油路と、前記円筒胴部の外周面上に形成された前記潤滑油路の少なくとも1つの入口開口とを有しているジャーナル部を回転自在に支持するための主軸受であって、
前記主軸受は、それぞれの周方向端面同士を突き合わせることによって円筒形状に組み合わされる第1および第2の半割軸受を有し、
前記第1および第2の半割軸受は、組み合わされたとき、それぞれの突合せ部分の内周面側に、前記主軸受の軸線方向全長に亘って延びる軸線方向溝を共に形成するように構成され、
前記各半割軸受は、該半割軸受の周方向中央部を含む主円筒部と、前記主円筒部よりも壁厚が薄くなるように該半割軸受の周方向両端部に軸線方向全長に亘って形成されたクラッシュリリーフ部とを有し、前記各クラッシュリリーフ部は、前記半割軸受の前記周方向端面から前記周方向中央部へ向かって中心角で3°以上15°以下まで延び、
前記各クラッシュリリーフ部には、前記軸線方向溝に連通するように前記クラッシュリリーフ部の全長に亘って周方向に延びる複数のクラッシュリリーフ溝が形成され、
前記第1および第2の半割軸受のうち前記第1の半割軸受の内周面にのみ油溝が形成され、前記油溝は、前記第1の半割軸受の少なくとも前記主円筒部に亘って周方向に延び、前記クランク軸の回転方向前方側の前記油溝の周方向端部は、前記回転方向前方側の前記第1の半割軸受の前記周方向端面で開口し、前記クランク軸の回転方向後方側の前記油溝の周方向端部は、前記回転方向後方側の前記第1の半割軸受の前記クラッシュリリーフ部に位置し、
前記第1の半割軸受は、少なくとも前記クランク軸の回転方向前方側の前記クラッシュリリーフ部と前記主円筒部との間に、前記主円筒部から前記クラッシュリリーフ部に向かって壁厚が薄くなるように形成された移行領域をさらに有し、
前記第2の半割軸受は、少なくとも前記クランク軸の回転方向後方側の前記クラッシュリリーフ部と前記主円筒部との間に、前記主円筒部から前記クラッシュリリーフ部に向かって壁厚が薄くなるように形成された移行領域をさらに有し、
前記各移行領域は、前記半割軸受の軸線方向から見て半径方向に内向きの凸形状の内向凸曲面を有する
ことを特徴とする主軸受。 - 前記移行領域に接続する前記各クラッシュリリーフ部は、前記接続位置での半径方向の深さが0.002〜0.030mmである請求項1に記載の主軸受。
- 前記各移行領域は、周方向の長さが1〜4mmである請求項1または2に記載の主軸受。
- 前記各クラッシュリリーフ溝は、半径方向の深さが1〜20μmであり、また軸線方向の幅が0.05〜0.5mmである請求項1から3までのいずれか一項に記載の主軸受。
- 前記第1および第2の半割軸受が組み合わされたとき、前記第1の半割軸受の前記クラッシュリリーフ部に形成された前記それぞれのクラッシュリリーフ溝は、前記第2の半割軸受の前記クラッシュリリーフ部に形成された前記それぞれのクラッシュリリーフ溝に対して、軸線方向に最小で0を超え最大で前記クラッシュリリーフ溝の前記幅未満ずれるようになされている請求項1から4までのいずれか一項に記載の主軸受。
- 前記各軸線方向溝は、半径方向の深さが0.1〜1mmであり、また円周方向の幅が0.3〜2.0mmである請求項1から5までのいずれか一項に記載の主軸受。
- 前記各移行領域は、隣接する前記クラッシュリリーフ部から遠い側に前記内向凸曲面を有し、また前記クラッシュリリーフ部に近い側に半径方向に外向きの凸形状の外向凸曲面を有する請求項1から6までのいずれか一項に記載の主軸受。
- 前記油溝の深さが、前記回転方向前方側の前記第1の半割軸受の前記周方向端面で最大であり、且つ前記回転方向後方側の前記油溝の前記周方向端部へ向かって小さくなっている請求項1から7までのいずれか一項に記載の主軸受。
- 前記第1の半割軸受の前記油溝の形成範囲と、前記回転方向後方側の前記第2の半割軸受の前記クラッシュリリーフ部の形成範囲とを合わせた範囲が、円周角度で180°〜190°である請求項1から8までのいずれか一項に記載の主軸受。
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