JP2017089735A - Bearing and connecting rod assembly - Google Patents

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加藤 慎一
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bearing capable of easily supply lubricant to a lower portion of an inner peripheral surface of a bush, and a connecting rod assembly.SOLUTION: A bearing 1, with a direction of a connecting rod 7 passing through a small end part 70 and a large end part 71 as a vertical direction, the small end part 70 side as an upper side and the large end part 71 side as a lower side, includes a cylindrical bush 2 arranged at the small end part 70, supporting a piston pin 92 and having a recess part 201 on an inner peripheral surface 20, and a thermal expansion member 6 having a larger thermal expansion coefficient than the bush 2, arranged in the recess part 201 so as to project from the recess part 201 by thermal expansion and having a support part 60 capable of supporting the piston pin 92. The support part 60 is arranged on a lower side with respect to a gravity center G of the bush 2.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、コンロッドの小端部に配置されピストンピンを相対的に揺動可能に支持する軸受、およびコンロッドアセンブリに関する。   The present invention relates to a bearing that is disposed at a small end portion of a connecting rod and supports a piston pin in a relatively swingable manner, and a connecting rod assembly.

特許文献1に開示されているように、コンロッドは、ピストンに作用する爆発力をクランクシャフトに伝達している。また、コンロッドは、ピストンの往復運動を、クランクシャフトの回転運動に変換している。コンロッドの小端部は、ブシュを介して、ピストンピンに連結されている。ブシュの内周面とピストンピンの外周面との間には、潤滑油が供給される。   As disclosed in Patent Document 1, the connecting rod transmits an explosive force acting on the piston to the crankshaft. Further, the connecting rod converts the reciprocating motion of the piston into the rotational motion of the crankshaft. The small end of the connecting rod is connected to the piston pin through a bush. Lubricating oil is supplied between the inner peripheral surface of the bush and the outer peripheral surface of the piston pin.

特開昭63−92818号公報JP-A-63-92818

ピストンのストローク方向を上下方向、上死点側を上側、下死点側を下側として、エンジンの爆発力は、ピストンつまりピストンピンに対して、下向きに作用する。つまり、ピストンピンをブシュの内周面の下側部分に押し付ける方向に、爆発力は作用する。一方、クランクシャフトの回転運動に伴って、ピストンピンには、所定のクランク回転角度領域において、上向きの遠心力が作用する。このように、ピストンピンには、下向きの爆発力と、上向きの遠心力と、が作用する。当該遠心力により、ブシュの内周面に対して、ピストンピンを浮かせることができる。このため、ブシュの内周面の下側部分に、潤滑油を供給することができる。   With the piston stroke direction being the vertical direction, the top dead center side being the top side, and the bottom dead center side being the bottom side, the engine's explosive force acts downward on the piston, that is, the piston pin. That is, the explosive force acts in the direction in which the piston pin is pressed against the lower portion of the inner peripheral surface of the bush. On the other hand, as the crankshaft rotates, an upward centrifugal force acts on the piston pin in a predetermined crank rotation angle region. In this way, the downward explosion force and the upward centrifugal force act on the piston pin. The piston pin can be floated with respect to the inner peripheral surface of the bush by the centrifugal force. For this reason, lubricating oil can be supplied to the lower part of the inner peripheral surface of the bush.

しかしながら、近年のエンジン(例えば、ディーゼルターボエンジンなど)においては、エンジンの圧縮比が高くなっている。このため、爆発力が大きくなっている。これに対して、燃費向上の観点から摺動抵抗軽減が求められることから、エンジンの回転速度は遅い方が好ましい。エンジンの回転速度が遅くなると、コンロッドの大端部の回転速度が遅くなる。したがって、ピストンピンに作用する遠心力が小さくなる。   However, in recent engines (for example, diesel turbo engines), the compression ratio of the engine is high. For this reason, the explosive power is increasing. On the other hand, since the reduction of sliding resistance is required from the viewpoint of improving fuel efficiency, it is preferable that the engine speed is low. When the rotational speed of the engine becomes slow, the rotational speed of the large end of the connecting rod slows down. Accordingly, the centrifugal force acting on the piston pin is reduced.

このように、近年のエンジンにおいては、ピストンピンに下向きに作用する爆発力は大きくなる傾向にある。一方、ピストンピンに上向きに作用する遠心力は小さくなる傾向にある。このため、ピストンピンの外周面の下側部分が、ブシュの内周面の下側部分に、押し付けられてしまう。したがって、ブシュの内周面の下側部分に、潤滑油が供給されにくくなる。特に、通常運転時に対してブシュ周囲の温度が高くなる高温時においては、ブシュの内周面の下側部分に、確実に潤滑油を供給する必要がある。そこで、本発明は、ブシュの内周面の下側部分に、簡単に潤滑油を供給することができる軸受、およびコンロッドアセンブリを提供することを目的とする。   Thus, in recent engines, the explosive force acting downward on the piston pin tends to increase. On the other hand, the centrifugal force acting upward on the piston pin tends to be small. For this reason, the lower part of the outer peripheral surface of the piston pin is pressed against the lower part of the inner peripheral surface of the bush. Therefore, it becomes difficult to supply lubricating oil to the lower part of the inner peripheral surface of the bush. In particular, it is necessary to reliably supply the lubricating oil to the lower portion of the inner peripheral surface of the bush at a high temperature when the temperature around the bush is higher than that during normal operation. Then, an object of this invention is to provide the bearing and connecting rod assembly which can supply lubricating oil to the lower part of the internal peripheral surface of a bush simply.

上記課題を解決するため、本発明の軸受は、コンロッドの小端部と大端部とを通過する方向を上下方向、前記小端部側を上側、前記大端部側を下側として、前記小端部に配置され、ピストンピンを支持すると共に内周面に凹部を有する円筒状のブシュと、前記ブシュよりも熱膨張係数が大きく、熱膨張により前記凹部から突出可能に前記凹部に配置され、前記ピストンピンを支持可能な支持部を有する熱膨張部材と、を備え、前記支持部は、前記ブシュの重心よりも前記下側に配置されることを特徴とする。また、上記課題を解決するため、本発明のコンロッドアセンブリは、前記軸受と、前記軸受が小端部に配置されるコンロッドと、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, the bearing of the present invention is configured so that the direction passing through the small end portion and the large end portion of the connecting rod is the vertical direction, the small end side is the upper side, and the large end side is the lower side. A cylindrical bush that is disposed at the small end, supports the piston pin, and has a recess on the inner peripheral surface, and has a larger coefficient of thermal expansion than the bush, and is disposed in the recess so as to protrude from the recess by thermal expansion. And a thermal expansion member having a support part capable of supporting the piston pin, wherein the support part is disposed on the lower side of the center of gravity of the bush. Moreover, in order to solve the said subject, the connecting rod assembly of this invention is provided with the said bearing and the connecting rod by which the said bearing is arrange | positioned at a small end part.

支持部は、ブシュの重心よりも下側に配置されている。また、熱膨張部材は、軸受周囲の温度に応じて、熱変形可能である。このため、凹部から熱膨張部材が突出(熱膨張)することにより、支持部はピストンピンを支持することができる。したがって、ブシュの内周面に対して、ピストンピンを浮かせることができる。よって、ブシュの内周面の下側部分に、簡単に潤滑油を供給することができる。   The support part is disposed below the center of gravity of the bush. Further, the thermal expansion member can be thermally deformed according to the temperature around the bearing. For this reason, when the thermal expansion member protrudes (thermal expansion) from the concave portion, the support portion can support the piston pin. Therefore, the piston pin can be floated with respect to the inner peripheral surface of the bush. Therefore, lubricating oil can be easily supplied to the lower part of the inner peripheral surface of the bush.

本発明の一実施形態であるコンロッドアセンブリを備えるエンジンのシリンダの軸方向断面図である。It is an axial sectional view of a cylinder of an engine provided with a connecting rod assembly which is one embodiment of the present invention. 同エンジンのピストンの軸方向断面図である。It is an axial sectional view of the piston of the engine. 図2の円III内の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view in a circle III in FIG. 2. 本発明の一実施形態である軸受の部分斜視図である。It is a fragmentary perspective view of the bearing which is one Embodiment of this invention. 同軸受の通常運転時における径方向断面図である。It is radial direction sectional drawing at the time of the normal driving | operation of the same bearing. 同軸受の高温時における径方向断面図である。It is radial direction sectional drawing at the time of the high temperature of the bearing.

以下、本発明の軸受およびコンロッドアセンブリの実施の形態について説明する。   Embodiments of the bearing and connecting rod assembly of the present invention will be described below.

[コンロッドアセンブリの構成]
まず、本実施形態のコンロッドアセンブリの構成について説明する。図1に、本実施形態のコンロッドアセンブリを備えるエンジンのシリンダの軸方向断面図を示す。図1に示すように、エンジン9は、シリンダ90と、ピストン91と、ピストンピン92と、クランクシャフト93と、コンロッドアセンブリ8と、を備えている。エンジン9は、ディーゼルターボエンジンである。
[Composition of connecting rod assembly]
First, the structure of the connecting rod assembly of this embodiment is demonstrated. FIG. 1 shows an axial cross-sectional view of a cylinder of an engine provided with a connecting rod assembly of this embodiment. As shown in FIG. 1, the engine 9 includes a cylinder 90, a piston 91, a piston pin 92, a crankshaft 93, and a connecting rod assembly 8. The engine 9 is a diesel turbo engine.

ピストン91は、シリンダ90内に収容されている。ピストン91により、シリンダ90内には、燃焼室Cが区画されている。ピストンピン92は、円筒状を呈している。ピストンピン92は、ピストン91を直径方向に貫通している。クランクシャフト93は、メインジャーナル930と、クランクピン931と、クランクアーム932と、を備えている。メインジャーナル930に対して、クランクピン931は、クランクアーム932を介して、偏心して接続されている。すなわち、メインジャーナル930の中心a3に対して、後述するコンロッド(コネクティングロッド)7の大端部71の中心a2は、偏心している。   The piston 91 is accommodated in the cylinder 90. A combustion chamber C is defined in the cylinder 90 by the piston 91. The piston pin 92 has a cylindrical shape. The piston pin 92 penetrates the piston 91 in the diameter direction. The crankshaft 93 includes a main journal 930, a crankpin 931, and a crank arm 932. The crank pin 931 is eccentrically connected to the main journal 930 via a crank arm 932. That is, the center a2 of the large end portion 71 of the connecting rod (connecting rod) 7 described later is eccentric with respect to the center a3 of the main journal 930.

図2に、エンジンのピストンの軸方向断面図を示す。図3に、図2の円III内の拡大図を示す。図4に、本実施形態の軸受の部分斜視図を示す。図5に、同軸受の通常運転時における径方向断面図を示す。図6に、同軸受の高温時における径方向断面図である。なお、図3は、同軸受のエンジン停止時における径方向断面図に相当する。また、図4においては、ピストンピン92を透過して示す。   FIG. 2 shows an axial sectional view of an engine piston. FIG. 3 shows an enlarged view in the circle III of FIG. In FIG. 4, the fragmentary perspective view of the bearing of this embodiment is shown. FIG. 5 shows a radial cross-sectional view of the bearing during normal operation. FIG. 6 is a radial sectional view of the bearing at a high temperature. FIG. 3 corresponds to a radial sectional view of the bearing when the engine is stopped. In FIG. 4, the piston pin 92 is shown through.

図2、図4に示すように、コンロッドアセンブリ8は、軸受1と、コンロッド7と、を備えている。図1、図2に示すように、コンロッド7は、小端部70と、大端部71と、ロッド部72と、を備えている。図1に示すように、大端部71は、円環状を呈している。大端部71には、コンロッドベアリング710を介して、クランクピン931が接続されている。図2〜図6に示すように、小端部70は、大端部71より小径の円環状を呈している。小端部70は、二つの油孔700を備えている。二つの油孔700は、小端部70を径方向に貫通している。ロッド部72は、大端部71と小端部70とを連結している。   As shown in FIGS. 2 and 4, the connecting rod assembly 8 includes a bearing 1 and a connecting rod 7. As shown in FIGS. 1 and 2, the connecting rod 7 includes a small end portion 70, a large end portion 71, and a rod portion 72. As shown in FIG. 1, the large end 71 has an annular shape. A crank pin 931 is connected to the large end 71 via a connecting rod bearing 710. As shown in FIGS. 2 to 6, the small end portion 70 has an annular shape with a smaller diameter than the large end portion 71. The small end portion 70 includes two oil holes 700. The two oil holes 700 penetrate the small end portion 70 in the radial direction. The rod portion 72 connects the large end portion 71 and the small end portion 70.

図1に示すように、コンロッド7を正面から見て、小端部70の中心a1および大端部71の中心a2を通過する中心線Aの延在方向を「上下方向」、中心a2から見て中心a1側を「上側」、中心a1から見て中心a2側を「下側」、と各々定義する。   As shown in FIG. 1, when the connecting rod 7 is viewed from the front, the extending direction of the center line A passing through the center a1 of the small end portion 70 and the center a2 of the large end portion 71 is “vertical direction”, and is viewed from the center a2. The center a1 side is defined as “upper side”, and the center a2 side as viewed from the center a1 is defined as “lower side”.

図2〜図6に示すように、軸受1は、ブシュ2と、熱膨張部材6と、を備えている。軸受1は、滑り軸受である。ブシュ2は、短軸円筒状を呈している。ブシュ2は、小端部70の径方向内側に配置されている。ブシュ2は、ピストンピン92を下側から支持している。ブシュ2の内周面20と、ピストンピン92の外周面920と、の間には、隙間(オイルクリアランス)Bが確保されている。内周面20には、凹部201が凹設されている。図3〜図6に示すように、凹部201は、内周面20の下側部分に配置されている。凹部201は、重心Gの真下に配置されている。凹部201は、内周面20の軸方向(前後方向)中央に配置されている。ブシュ2は、二つの油孔21を備えている。二つの油孔21は、ブシュ2を径方向に貫通している。油孔21は、小端部70の油孔700と、径方向に連なっている。図5、図6に示すように、通常運転時および高温時においては、油孔700、21を経由して、潤滑油Oが内周面20に供給される。潤滑油Oは、隙間Bに油膜を形成する。   As shown in FIGS. 2 to 6, the bearing 1 includes a bush 2 and a thermal expansion member 6. The bearing 1 is a sliding bearing. The bush 2 has a short-axis cylindrical shape. The bush 2 is disposed on the radially inner side of the small end portion 70. The bush 2 supports the piston pin 92 from below. A gap (oil clearance) B is secured between the inner peripheral surface 20 of the bush 2 and the outer peripheral surface 920 of the piston pin 92. A recess 201 is provided in the inner peripheral surface 20. As shown in FIGS. 3 to 6, the recess 201 is disposed in a lower portion of the inner peripheral surface 20. The recess 201 is disposed directly below the center of gravity G. The recess 201 is disposed at the center in the axial direction (front-rear direction) of the inner peripheral surface 20. The bush 2 is provided with two oil holes 21. The two oil holes 21 penetrate the bush 2 in the radial direction. The oil hole 21 is continuous with the oil hole 700 of the small end portion 70 in the radial direction. As shown in FIGS. 5 and 6, the lubricating oil O is supplied to the inner peripheral surface 20 through the oil holes 700 and 21 during normal operation and at a high temperature. The lubricating oil O forms an oil film in the gap B.

熱膨張部材6は、凹部201に配置されている。熱膨張部材6は、支持部60を備えている。支持部60は、ブシュ2の重心Gよりも下側に配置されている。図4に点線ハッチングで示すように、支持部60は、ピストンピン92の外周面920を、下側から支持可能である。熱膨張部材6は、樹脂製である。一方、ブシュ2は、銅系合金製である。樹脂の熱膨張係数は、銅系合金の熱膨張係数よりも、大きい。   The thermal expansion member 6 is disposed in the recess 201. The thermal expansion member 6 includes a support portion 60. The support part 60 is disposed below the center of gravity G of the bush 2. As shown by dotted line hatching in FIG. 4, the support portion 60 can support the outer peripheral surface 920 of the piston pin 92 from below. The thermal expansion member 6 is made of resin. On the other hand, the bush 2 is made of a copper-based alloy. The thermal expansion coefficient of the resin is larger than that of the copper-based alloy.

ここで、ブシュ2の重心Gとは、ブシュ2を軸方向(コンロッド7の正面側)から見て、内周面20により形成される円の図形重心である。本実施形態において、重心Gは、小端部70の中心a1と一致している。   Here, the center of gravity G of the bush 2 is a figure center of gravity of a circle formed by the inner peripheral surface 20 when the bush 2 is viewed from the axial direction (the front side of the connecting rod 7). In the present embodiment, the center of gravity G coincides with the center a <b> 1 of the small end portion 70.

また、支持部60が外周面920を支持する形態には、支持部60が外周面920に接触することにより、外周面920を直接支持する形態が含まれる。また、支持部60が、潤滑油Oによる油膜を介して、外周面920を間接的に支持する形態が含まれる。内周面20が外周面920を支持する形態についても、同様である。   The form in which the support part 60 supports the outer peripheral surface 920 includes a form in which the support part 60 directly supports the outer peripheral face 920 by contacting the outer peripheral face 920. Moreover, the form which the support part 60 supports the outer peripheral surface 920 indirectly through the oil film by the lubricating oil O is included. The same applies to the form in which the inner peripheral surface 20 supports the outer peripheral surface 920.

[軸受の動き]
次に、本実施形態の軸受の動きについて説明する。図3に示すエンジン停止時において、熱膨張部材6の支持部60は、内周面20よりも下側に配置されている。内周面20は、ピストンピン92の外周面920を、下側から支持している。支持部60の上側には、凹部201の側面に囲まれて、潤滑油Oが溜まっている。熱膨張部材6は、凹部201に密着している。このため、軸受1周囲の温度が上昇すると、熱膨張部材6は、上側に熱膨張する。
[Bearing movement]
Next, the movement of the bearing of this embodiment will be described. When the engine shown in FIG. 3 is stopped, the support portion 60 of the thermal expansion member 6 is disposed below the inner peripheral surface 20. The inner peripheral surface 20 supports the outer peripheral surface 920 of the piston pin 92 from below. Lubricating oil O is accumulated on the upper side of the support portion 60 so as to be surrounded by the side surface of the recess 201. The thermal expansion member 6 is in close contact with the recess 201. For this reason, when the temperature around the bearing 1 rises, the thermal expansion member 6 thermally expands upward.

図5に示す通常運転時(暖機運転完了後)においては、図3に示すエンジン停止時と比較して、軸受1周囲の温度が上昇する。このため、熱膨張部材6は、支持部60と内周面20とが面一になるまで、上側に熱膨張する。支持部60の上側に溜まっていた潤滑油Oは、内周面20に供給される。   During normal operation shown in FIG. 5 (after completion of warm-up operation), the temperature around the bearing 1 rises compared to when the engine is stopped shown in FIG. For this reason, the thermal expansion member 6 thermally expands upward until the support portion 60 and the inner peripheral surface 20 are flush with each other. The lubricating oil O that has accumulated on the upper side of the support portion 60 is supplied to the inner peripheral surface 20.

支持部60は、曲面状を呈している。支持部60の曲率は、内周面20の曲率と、同じである。ピストンピン92周囲の荷重状況に応じて、支持部60は、内周面20と共に、ピストンピン92の外周面920を、下側から支持可能である。   The support part 60 has a curved surface shape. The curvature of the support part 60 is the same as the curvature of the inner peripheral surface 20. Depending on the load situation around the piston pin 92, the support portion 60 can support the outer peripheral surface 920 of the piston pin 92 together with the inner peripheral surface 20 from below.

図5に点線で示すように、軸受1の組付当初、支持部60は平面状を呈している。また、軸受1の組付当初、図5に示す通常運転時において、支持部60は内周面20から上側に突出している。しかしながら、支持部60は、ピストンピン92との摺動により、徐々に摩耗する。このため、図5に実線で示すように、時間が経つと、支持部60は曲面状になる。   As shown by a dotted line in FIG. 5, at the beginning of the assembly of the bearing 1, the support portion 60 has a planar shape. Further, at the beginning of the assembly of the bearing 1, the support portion 60 protrudes upward from the inner peripheral surface 20 during the normal operation shown in FIG. 5. However, the support portion 60 is gradually worn by sliding with the piston pin 92. For this reason, as shown by a solid line in FIG. 5, the support portion 60 becomes curved as time passes.

図6に示す高温時においては、図5に示す通常運転時と比較して、軸受1周囲の温度が上昇する。このため、熱膨張部材6は、上側に熱膨張する。支持部60は、内周面20から上側に突出している。ピストンピン92周囲の荷重状況に応じて、支持部60は、ピストンピン92の外周面920を、下側から支持可能である。支持部60が外周面920を支持する際、内周面20の下側部分と、外周面920の下側部分と、は離間している。このため、隙間Bの下側部分に、潤滑油Oを供給することができる。   At the time of high temperature shown in FIG. 6, the temperature around the bearing 1 rises as compared with the time of normal operation shown in FIG. For this reason, the thermal expansion member 6 is thermally expanded upward. The support portion 60 protrudes upward from the inner peripheral surface 20. The support unit 60 can support the outer peripheral surface 920 of the piston pin 92 from below according to the load situation around the piston pin 92. When the support part 60 supports the outer peripheral surface 920, the lower part of the inner peripheral surface 20 and the lower part of the outer peripheral surface 920 are separated from each other. For this reason, the lubricating oil O can be supplied to the lower portion of the gap B.

このように、熱膨張部材6は、軸受1周囲の温度状況に応じて、熱変形する。このため、軸受1は、図3に示す第一支持状態(ピストンピン92を内周面20だけで支持)、図5に示す第二支持状態(ピストンピン92を内周面20および支持部60で支持)、図6に示すリフト状態(ピストンピン92を支持部60だけで支持)に切り替わる。   Thus, the thermal expansion member 6 is thermally deformed according to the temperature condition around the bearing 1. For this reason, the bearing 1 is in the first support state (the piston pin 92 is supported only by the inner peripheral surface 20) shown in FIG. 3, and in the second support state (the piston pin 92 is supported by the inner peripheral surface 20 and the support portion 60) shown in FIG. ) And the lift state shown in FIG. 6 (the piston pin 92 is supported only by the support portion 60).

[作用効果]
次に、本実施形態の軸受およびコンロッドアセンブリの作用効果について説明する。図3、図5、図6に示すように、支持部60は、ブシュ2の重心Gよりも下側に配置されている。また、熱膨張部材6は、軸受1周囲の温度に応じて、熱変形可能である。このため、図6に示すように、凹部201から熱膨張部材6が突出(熱膨張)することにより、支持部60はピストンピン92を支持することができる。したがって、ブシュ2の内周面20に対して、ピストンピン92を浮かせることができる。よって、ブシュ2の内周面20の下側部分に、簡単に潤滑油Oを供給することができる。
[Function and effect]
Next, the effect of the bearing and connecting rod assembly of this embodiment will be described. As illustrated in FIGS. 3, 5, and 6, the support portion 60 is disposed below the center of gravity G of the bush 2. Further, the thermal expansion member 6 can be thermally deformed according to the temperature around the bearing 1. For this reason, as shown in FIG. 6, when the thermal expansion member 6 protrudes (thermal expansion) from the recess 201, the support portion 60 can support the piston pin 92. Therefore, the piston pin 92 can be floated with respect to the inner peripheral surface 20 of the bush 2. Therefore, the lubricating oil O can be easily supplied to the lower portion of the inner peripheral surface 20 of the bush 2.

また、図3、図5、図6に示すように、支持部60は、熱膨張部材6の熱変形により、上下方向に移動する。このため、支持部60を上下動させる機構が簡単である。したがって、図5に示す通常運転時から図6に示す高温時に移行する際、確実に、軸受1を第二支持状態からリフト状態に切り替えることができる。   In addition, as shown in FIGS. 3, 5, and 6, the support portion 60 moves in the vertical direction due to thermal deformation of the thermal expansion member 6. For this reason, the mechanism which moves the support part 60 up and down is simple. Therefore, when shifting from the normal operation shown in FIG. 5 to the high temperature shown in FIG. 6, the bearing 1 can be reliably switched from the second support state to the lift state.

また、仮に、図3に示すエンジン停止時において、熱膨張部材6と凹部201との間に隙間(例えば、熱膨張部材6の周方向側面と凹部201の周方向側面との間の隙間、熱膨張部材6の軸方向側面と凹部201の軸方向側面との間の隙間、熱膨張部材6の下面と凹部201の底面との間の隙間など)があると、軸受1周囲の温度が上昇する際、熱膨張部材6が当該隙間を埋める方向に膨張してしまう。このため、熱膨張部材6が上側に膨張しにくくなる。   Also, if the engine shown in FIG. 3 is stopped, a gap (for example, a gap between the circumferential side surface of the thermal expansion member 6 and the circumferential side surface of the recess 201, heat If there is a gap between the axial side surface of the expansion member 6 and the axial side surface of the recess 201, a clearance between the lower surface of the thermal expansion member 6 and the bottom surface of the recess 201, the temperature around the bearing 1 increases. At this time, the thermal expansion member 6 expands in a direction to fill the gap. For this reason, it becomes difficult for the thermal expansion member 6 to expand upward.

この点、本実施形態の軸受1によると、図3に示すエンジン停止時において、熱膨張部材6は凹部201に密着している。すなわち、軸受1周囲の温度が最も低い状態において、熱膨張部材6は凹部201に密着している。このため、軸受1周囲の温度が上昇する際の熱膨張部材6の膨張方向を、上側に配向することができる。したがって、図5に示す通常運転時から図6に示す高温時に移行する際、確実に、軸受1を第二支持状態からリフト状態に切り替えることができる。また、図3に示すエンジン停止時から図5に示す通常運転時に移行する際、支持部60の上側に溜まっていた潤滑油Oを、内周面20に供給することができる。   In this regard, according to the bearing 1 of the present embodiment, the thermal expansion member 6 is in close contact with the recess 201 when the engine is stopped as shown in FIG. That is, in the state where the temperature around the bearing 1 is the lowest, the thermal expansion member 6 is in close contact with the recess 201. For this reason, the expansion direction of the thermal expansion member 6 when the temperature around the bearing 1 rises can be oriented upward. Therefore, when shifting from the normal operation shown in FIG. 5 to the high temperature shown in FIG. 6, the bearing 1 can be reliably switched from the second support state to the lift state. Further, when shifting from the time of the engine stop shown in FIG. 3 to the time of the normal operation shown in FIG. 5, the lubricating oil O accumulated on the upper side of the support portion 60 can be supplied to the inner peripheral surface 20.

また、本実施形態の軸受1によると、図6に示すリフト状態における、凹部201からの支持部60の突出量を、熱膨張部材6の材質を選択することにより、簡単に調整することができる。同様に、図3に示す第一支持状態における、凹部201への支持部60の没入量(潤滑油Oの貯留量)を、熱膨張部材6の材質を選択することにより、簡単に調整することができる。また、ばね部材(例えば、板ばね、コイルばね、皿ばねなど)と比較して、熱膨張部材6は、弾性変形しにくい。このため、図6に示すリフト状態において、支持部60の突出量が変化しにくい。したがって、高温時において、ブシュ2の内周面20に対して、ピストンピン92を、継続的に浮かせ続けることができる。   Moreover, according to the bearing 1 of this embodiment, the protrusion amount of the support part 60 from the recessed part 201 in the lift state shown in FIG. 6 can be easily adjusted by selecting the material of the thermal expansion member 6. . Similarly, in the first support state shown in FIG. 3, the amount of immersion of the support portion 60 into the recess 201 (the amount of lubricating oil O stored) can be easily adjusted by selecting the material of the thermal expansion member 6. Can do. Further, the thermal expansion member 6 is less likely to be elastically deformed as compared with a spring member (for example, a leaf spring, a coil spring, a disc spring, or the like). For this reason, in the lift state shown in FIG. 6, the protrusion amount of the support part 60 hardly changes. Therefore, the piston pin 92 can be continuously floated with respect to the inner peripheral surface 20 of the bush 2 at a high temperature.

[その他]
以上、本発明の軸受およびコンロッドアセンブリの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
[Others]
The embodiment of the bearing and connecting rod assembly of the present invention has been described above. However, the embodiment is not particularly limited to the above embodiment. Various modifications and improvements that can be made by those skilled in the art are also possible.

軸受1がリフト状態、第一支持状態、第二支持状態になる温度領域は、特に限定しない。例えば、エンジン停止時において、軸受1が第二支持状態になってもよい。また、通常運転時において、軸受1がリフト状態になってもよい。熱膨張部材6の材質は、特に限定しない。例えば、ポリアミドイミド(PAI)樹脂、ポリイミド(PI)樹脂、フェノール(PR)樹脂、ポリアセタール(POM)樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂などの樹脂であってもよい。また、熱膨張部材6は金属であってもよい。熱膨張部材6を形成する材料の熱膨張係数が、ブシュ2を形成する材料の熱膨張係数よりも、大きければよい。   The temperature range in which the bearing 1 is in the lift state, the first support state, and the second support state is not particularly limited. For example, the bearing 1 may be in the second support state when the engine is stopped. Further, the bearing 1 may be in a lift state during normal operation. The material of the thermal expansion member 6 is not particularly limited. For example, it may be a resin such as a polyamideimide (PAI) resin, a polyimide (PI) resin, a phenol (PR) resin, a polyacetal (POM) resin, a polyetheretherketone (PEEK) resin, or a polyphenylene sulfide (PPS) resin. . The thermal expansion member 6 may be a metal. The thermal expansion coefficient of the material forming the thermal expansion member 6 only needs to be larger than the thermal expansion coefficient of the material forming the bush 2.

熱膨張部材6の側面、および当該側面に対向する凹部201の側面が、共に、下側から上側に向かって尖るテーパ状であってもよい。こうすると、第一支持状態から第二支持状態に切り替わる際、および第二支持状態からリフト状態に切り替わる際、熱膨張部材6の膨張方向を、上側に配向しやすい。   Both the side surface of the thermal expansion member 6 and the side surface of the concave portion 201 facing the side surface may be tapered so as to be pointed from the lower side toward the upper side. If it carries out like this, when switching from a 1st support state to a 2nd support state, and when switching from a 2nd support state to a lift state, it is easy to orient the expansion direction of the thermal expansion member 6 to an upper side.

図6に示す高温時の原因、すなわち図5に示す通常運転時に対して軸受1周囲の温度が上昇する原因は、特に限定しない。例えば、冷却系や潤滑油系の不具合などによる、エンジン過熱などが挙げられる。   The cause at the time of the high temperature shown in FIG. 6, that is, the cause of the increase in the temperature around the bearing 1 relative to the normal operation shown in FIG. For example, engine overheating or the like due to a malfunction of a cooling system or a lubricating oil system.

図3に示す油孔21の配置数、位置は特に限定しない。例えば、内周面20の下側部分に、油孔21が開口していてもよい。また、ブシュ2に油孔21を配置しなくてもよい。油孔700についても同様である。内周面20に潤滑油Oを供給する供給経路は特に限定しない。エンジン9の種類は特に限定しない。本発明の軸受およびコンロッドアセンブリをガソリンエンジンに用いてもよい。   The number and positions of the oil holes 21 shown in FIG. 3 are not particularly limited. For example, the oil hole 21 may be opened in the lower portion of the inner peripheral surface 20. Further, the oil hole 21 may not be disposed in the bush 2. The same applies to the oil hole 700. The supply path for supplying the lubricating oil O to the inner peripheral surface 20 is not particularly limited. The type of engine 9 is not particularly limited. The bearing and connecting rod assembly of the present invention may be used in a gasoline engine.

1:軸受、2:ブシュ、20:内周面、201:凹部、21:油孔、6:熱膨張部材、60:支持部、7:コンロッド、70:小端部、700:油孔、71:大端部、710:コンロッドベアリング、72:ロッド部、8:コンロッドアセンブリ、9:エンジン、90:シリンダ、91:ピストン、92:ピストンピン、920:外周面、93:クランクシャフト、930:メインジャーナル、931:クランクピン、932:クランクアーム、A:中心線、B:隙間、C:燃焼室、G:重心、O:潤滑油、a1〜a3:中心   1: bearing, 2: bush, 20: inner peripheral surface, 201: recessed portion, 21: oil hole, 6: thermal expansion member, 60: support portion, 7: connecting rod, 70: small end portion, 700: oil hole, 71 : Large end, 710: connecting rod bearing, 72: rod, 8: connecting rod assembly, 9: engine, 90: cylinder, 91: piston, 92: piston pin, 920: outer peripheral surface, 93: crankshaft, 930: main Journal, 931: Crank pin, 932: Crank arm, A: Center line, B: Gap, C: Combustion chamber, G: Center of gravity, O: Lubricating oil, a1-a3: Center

Claims (4)

コンロッドの小端部と大端部とを通過する方向を上下方向、前記小端部側を上側、前記大端部側を下側として、
前記小端部に配置され、ピストンピンを支持すると共に内周面に凹部を有する円筒状のブシュと、
前記ブシュよりも熱膨張係数が大きく、熱膨張により前記凹部から突出可能に前記凹部に配置され、前記ピストンピンを支持可能な支持部を有する熱膨張部材と、
を備え、
前記支持部は、前記ブシュの重心よりも前記下側に配置される軸受。
The direction passing through the small end and the large end of the connecting rod is the vertical direction, the small end side is the upper side, the large end side is the lower side,
A cylindrical bush arranged at the small end and supporting the piston pin and having a recess on the inner peripheral surface;
A thermal expansion member having a thermal expansion coefficient larger than that of the bush, disposed in the concave portion so as to protrude from the concave portion due to thermal expansion, and having a support portion capable of supporting the piston pin;
With
The said support part is a bearing arrange | positioned in the said lower side rather than the gravity center of the said bush.
通常運転時において、前記熱膨張部材の前記支持部は、前記ブシュの前記内周面と面一であり、
前記通常運転時よりも高温の高温時において、前記熱膨張部材の前記支持部は、前記ブシュの前記内周面から突出する請求項1に記載の軸受。
During normal operation, the support portion of the thermal expansion member is flush with the inner peripheral surface of the bush.
The bearing according to claim 1, wherein the support portion of the thermal expansion member protrudes from the inner peripheral surface of the bush when the temperature is higher than that during the normal operation.
前記熱膨張部材は、前記凹部に密着する請求項1または請求項2に記載の軸受。   The bearing according to claim 1, wherein the thermal expansion member is in close contact with the recess. 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の軸受と、前記軸受が小端部に配置されるコンロッドと、を備えるコンロッドアセンブリ。   A connecting rod assembly comprising: the bearing according to claim 1; and a connecting rod on which the bearing is disposed at a small end.
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