JP2019060500A - bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軸受からの漏れ油量を抑制する技術に関する。 The present invention relates to a technology for suppressing the amount of oil leakage from a bearing.
内燃機関では、クランク軸(主軸)やコネクティングロッド軸などを回転可能に支持するために、一対の半円筒形の軸受(半割軸受という)から成る軸受が用いられる。一対の半割軸受の各接合面を互いに突合せて例えばクランク軸のジャーナル部に組付けると、半割軸受の円周方向における端面に位置ずれや変形が生じることがある。これらの位置ずれや変形を吸収するため、半割軸受にクラッシュリリーフを設けることがある。クラッシュリリーフは、各半割軸受の円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から半径方向に減じることによって形成される逃し空間である。 In an internal combustion engine, a bearing composed of a pair of semi-cylindrical bearings (referred to as half bearings) is used to rotatably support a crankshaft (main shaft), a connecting rod shaft, and the like. When the joint surfaces of the pair of half bearings are butted to each other and assembled to, for example, a journal portion of a crankshaft, positional displacement or deformation may occur in the end faces in the circumferential direction of the half bearings. In order to absorb these positional deviations and deformations, the half bearings may be provided with a crush relief. The crush relief is a relief space formed in the circumferential end region of each half bearing by radially reducing the thickness of the wall from the original inner circumferential surface concentric with the center of rotation.
種々の目的でクラッシュリリーフを設けた半割軸受が提案されている。例えば、特許文献1に記載されたクラッシュリリーフは、所与の寸法にすることで、組付けの際に生じる位置ずれや変形を吸収するとともに、異物の捕捉性及び排出性を高めている。 Half bearings provided with crush relief for various purposes have been proposed. For example, the crush relief described in Patent Document 1 has a given size to absorb displacement and deformation that occur during assembly, as well as to improve the foreign matter trapping and discharging properties.
しかしながら、クラッシュリリーフは、壁部の厚さを本来の内周面から半径方向に減じたものであるため、これを設けることにより、接合面において軸との間に潤滑油が漏れ出る開口部となる空間が生じ、漏れ油量が増大していた。
本発明の目的の一つは、従来技術に比べて漏れ油量が抑制された半割軸受を提供することである。
However, since the crush relief is obtained by reducing the thickness of the wall in the radial direction from the original inner circumferential surface, by providing this, the opening from which the lubricating oil leaks from the shaft at the joint surface is provided Space was created, and the amount of leaked oil was increasing.
One of the objects of the present invention is to provide a half bearing in which the amount of oil leakage is suppressed as compared with the prior art.
上述した課題を解決するため、本発明に係る半割軸受は、対をなす他の半割軸受と突合せて全体として内周面の側に軸を収容する円筒状の軸受を形成する半割軸受であって、前記他の半割軸受と突合せる2つの接合面および前記内周面を有し、クラッシュリリーフが設けられていない基材層と、前記内周面のうち2つの前記接合面のいずれかに隣接する端部領域を被覆して前記軸としゅう動する、前記基材層よりも軟らかい材料で構成された被覆層と、を有することを特徴とする。 In order to solve the problems described above, a half bearing according to the present invention is a half bearing that forms a cylindrical bearing that abuts on another pair of half bearings and accommodates a shaft on the side of the inner peripheral surface as a whole. A base layer having two joint surfaces abutting against the other half bearings and the inner peripheral surface and not provided with a crush relief, and two of the inner peripheral surfaces of the joint surfaces; And a cover layer made of a material softer than the base material layer, which covers any end area adjacent thereto and slides with the shaft.
好ましくは、前記被覆層は、前記端部領域を含む、前記内周面の全面を被覆するとよい。 Preferably, the covering layer covers the entire inner circumferential surface including the end region.
本発明によれば、従来技術に比べて漏れ油量を抑制することができる。 According to the present invention, the amount of leaked oil can be suppressed compared to the prior art.
1.実施形態
以下、本発明の一実施形態に係る半割軸受1の構造を説明する。図において、半割軸受1の各構成が配置される空間をxyz右手系座標空間として表す。図に示す座標記号のうち、白い円の中に互いに交差する2本の斜線を描いた記号は、紙面手前側から奥側へ向かう矢印を表す。空間においてx軸に沿う方向をx軸方向という。また、x軸方向のうち、x成分が増加する方向を+x方向といい、x成分が減少する方向を−x方向という。y、z成分についても、上記の定義に沿ってy軸方向、+y方向、−y方向、z軸方向、+z方向、−z方向を定義する。
1. Embodiments The structure of a half bearing 1 according to an embodiment of the present invention will be described below. In the drawing, a space in which each configuration of the half bearing 1 is disposed is represented as an xyz right-handed coordinate space. Among the coordinate symbols shown in the figure, symbols in which two diagonal lines crossing each other in a white circle represent arrows pointing from the near side to the far side of the drawing. The direction along the x axis in space is called the x axis direction. Further, in the x-axis direction, the direction in which the x component increases is referred to as the + x direction, and the direction in which the x component decreases is referred to as the −x direction. The y-axis direction, the + y-direction, the −y-direction, the z-axis direction, the + z-direction, and the −z-direction are also defined for the y and z components in accordance with the above definition.
図1は、半割軸受1の概要を示す図である。半割軸受1は、対をなす下方側の半割軸受(図示せず)と突合せて全体として軸2を収容する円筒状のすべり軸受を形成する上方側の半割軸受である。この半割軸受1が収容する軸2は、クランク軸(主軸)である。図1において、半割軸受1は収容する軸2がx軸方向に沿うように配置されている。なお、図1において+z方向が上方である。 FIG. 1 is a view showing an outline of a half bearing 1. The half bearing 1 is an upper half bearing that forms a cylindrical slide bearing that accommodates the shaft 2 as a whole with a pair of lower half bearings (not shown). The shaft 2 housed in the half bearing 1 is a crankshaft (main shaft). In FIG. 1, the half bearing 1 is disposed such that the shaft 2 to be accommodated is along the x-axis direction. In FIG. 1, the + z direction is upward.
半割軸受1を下方から上方へ向かう方向(+z方向)に見た形状を図1(a)に示す。半割軸受1は、アルミ合金や銅合金など、金属で形成された基材層10を有する。この基材層10は、他の半割軸受と突合せて形成した円筒状の軸受において軸2が収容される側の面である内周面13を有する。内周面13は、軸2の回転中心Oから半径rの距離にある円周面である。内周面13には周方向に沿って潤滑油を供給する溝(図示せず)と、この溝に潤滑油を外周面19から供給する油孔(図示せず)とが形成されていてもよい。なお、軸2の半径raは、内周面13の半径r以下である(ra≦r)。
The shape of the half bearing 1 as seen from the lower side to the upper side (+ z direction) is shown in FIG. The half bearing 1 has a
半割軸受1を幅方向(x軸方向)の中心(図1(a)の矢視Ib−Ib)で切断した断面図を図1(b)に示す。内周面13に収容される軸2は、矢印D0に沿って回転する。この矢印D0が示す回転方向により上流側および下流側を定義する。
A cross-sectional view of the half bearing 1 cut at the center in the width direction (x-axis direction) (arrow Ib-Ib in FIG. 1A) is shown in FIG. The shaft 2 accommodated in the inner
基材層10は、他の半割軸受と突合せる2つの接合面14,15を有する。すなわち、基材層10は、他の半割軸受と突合せる2つの接合面および内周面、を有する基材層の一例である。接合面14は上流側の接合面であり、接合面15は下流側の接合面である。接合面14,15は、いずれも下方側(−z方向)の半割軸受の接合面と突合せる接合面である。
The
この基材層10には、クラッシュリリーフが設けられていない。すなわち、基材層10の内周面13のうち、接合面14,15にかかる端部領域は、他の領域と同じく軸2の回転中心から半径rの距離にあり、壁部の厚さは減じられていない。
The
基材層10の内周面13の全面には樹脂を材料とする被覆層17が設けられている。被覆層17の材料である樹脂は、基材層10の材料であるアルミ合金や銅合金などの金属よりも軟らかい材料である。なお、被覆層17は、基材層10の材料よりも軟らかい材料であれば樹脂に限られず、例えば、メッキ、硬質膜、固体潤滑剤、軟質金属などであってもよい。
A covering
被覆層17は、内周面13と軸2とに挟まれるため、被覆層17の厚みtと軸2の半径raとの合計は、内周面13の半径r以下である(t+ra≦r)。
Since the
図2は、従来の半割軸受の一例を示す図である。従来の半割軸受7は、半割軸受1の基材層10に相当する基材層70を有する。基材層70は、アルミ合金や銅合金など、金属で形成されている。基材層70は、基材層10が有する内周面13、接合面14,15、および外周面19にそれぞれ相当する内周面73、接合面74,75、および外周面79を有する。半割軸受7は、内周面73の側に半径raの軸2を収容する。内周面73は、軸2の回転中心Oから半径r(ra≦r)の距離にある。
FIG. 2 is a view showing an example of a conventional half bearing. The conventional half bearing 7 has a base layer 70 corresponding to the
ただし、図2に示すように、接合面74,75の内周面73の側には、それぞれ深さd、高さhのクラッシュリリーフ71,72が設けられている。クラッシュリリーフ71,72は、基材層70を切削した空間であり、組付けの際に生じる位置ずれや変形を吸収する逃し空間である。このため、半割軸受7において、内周面73と接合面74,75とは隣接しておらず、クラッシュリリーフ71,72を介して隔てられている。 However, as shown in FIG. 2, crush reliefs 71 and 72 having a depth d and a height h are provided on the inner peripheral surface 73 side of the joint surfaces 74 and 75, respectively. The crush reliefs 71 and 72 are spaces obtained by cutting the base material layer 70, and are relief spaces that absorb displacement and deformation that occur during assembly. Therefore, in the half bearing 7, the inner circumferential surface 73 and the joint surfaces 74, 75 are not adjacent to each other, and are separated by the crush reliefs 71, 72.
クラッシュリリーフ71,72のそれぞれの深さdはいずれも、軸2の回転中心Oと同心である半割軸受7の内周面73から肉厚が減少した量である。上述したとおり内周面73は、回転中心Oから半径rの距離にあるので、接合面74,75における基材層70は、クラッシュリリーフ71,72が設けられていることにより回転中心Oから(半径r+深さd)の距離にある。 The depth d of each of the crush reliefs 71 and 72 is an amount of reduction in thickness from the inner circumferential surface 73 of the half bearing 7 concentric with the rotation center O of the shaft 2. As described above, since the inner circumferential surface 73 is at a distance of radius r from the rotation center O, the base material layer 70 at the joint surfaces 74 and 75 is provided with the crush reliefs 71 and 72 from the rotation center O ( It is at a distance of radius r + depth d).
また、クラッシュリリーフ71,72のそれぞれの高さhはいずれも、接合面74,75を下端面として水平面上に置いた場合に、その水平面からクラッシュリリーフが設けられている一方の端部までの高さである。 Further, the height h of each of the crush reliefs 71 and 72 is from the horizontal plane to one end where the crush relief is provided when the joint surfaces 74 and 75 are placed on the horizontal plane as the lower end face. It is height.
内周面73の全面には厚みtの被覆層77が設けられている(t+ra≦r)。一般に、被覆層77は、基材層70よりも軟らかい樹脂などの材料が用いられる。半割軸受7は、被覆層77を介して軸2に接する。クラッシュリリーフ71,72が設けられているため内周面73の周方向の両端は、接合面74,75に至っておらず、被覆層77はクラッシュリリーフ71,72の上に設けられていない。なお、内周面73には周方向に沿って潤滑油を供給する溝(図示せず)と、この溝に潤滑油を外周面79から供給する油孔(図示せず)とが形成されていてもよい。 A covering layer 77 of thickness t is provided on the entire surface of the inner circumferential surface 73 (t + ra ≦ r). In general, for the covering layer 77, a material such as a resin softer than the base layer 70 is used. The half bearing 7 is in contact with the shaft 2 via the covering layer 77. Since the crush reliefs 71 and 72 are provided, both ends in the circumferential direction of the inner circumferential surface 73 do not reach the joint surfaces 74 and 75, and the covering layer 77 is not provided on the crush reliefs 71 and 72. A groove (not shown) for supplying lubricating oil along the circumferential direction and an oil hole (not shown) for supplying lubricating oil from the outer peripheral surface 79 are formed in the inner peripheral surface 73 in the circumferential direction. May be
図2に示すように、クラッシュリリーフ71,72が設けられていると、接合面74,75と軸2との間に空間が生じる。接合面74,75と軸2との間に空間があると、内周面73に供給された潤滑油がその空間を通って外部に漏れ出し易くなる。 As shown in FIG. 2, when the crush reliefs 71 and 72 are provided, a space is generated between the joint surfaces 74 and 75 and the shaft 2. If there is a space between the joint surfaces 74 and 75 and the shaft 2, the lubricating oil supplied to the inner circumferential surface 73 is likely to leak out through the space.
一方、図1に示すように、内周面13にクラッシュリリーフが設けられておらず、基材層10よりも軟らかい材料で構成された被覆層17が内周面13の全面(少なくとも2つの接合面14,15のいずれかに隣接する端部領域)を被覆していると、接合面14,15のいずれかにおいて軸2は、被覆層17としゅう動し、軸2と半割軸受1との間には空間が生じ難い。したがって、内周面13に供給された潤滑油は、被覆層17に阻まれて接合面14,15と軸2との間から外部に漏れ出し難くなり、漏れ油量が抑制される。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the
また、被覆層17は、基材層10よりも軟らかいため、組付けの際に軸2や他の半割軸受から応力を受けたとしても、変形したり摩耗したりして、軸2や他の半割軸受と馴染む形状になる。つまり半割軸受1は、内周面13の端部領域に被覆層17を設けたことにより、他の半割軸受および軸2に組付けた場合に生じる力が吸収されるため、従来に比べて位置ずれや変形が生じ難くなる。
In addition, since the
2.変形例
以上が実施形態の説明であるが、この実施形態の内容は以下のように変形し得る。また、以下の変形例を組み合わせてもよい。
2. Although the embodiment has been described above, the contents of this embodiment can be modified as follows. Also, the following modifications may be combined.
2−1.被覆層が設けられる領域
上述した実施形態において、基材層10の内周面13の全面には樹脂を材料とする被覆層17が設けられていたが、被覆層17は内周面13の全面に設けられていなくてもよく、内周面13のうち接合面14,15のいずれかに隣接する端部領域を被覆していればよい。内周面13の側に保持される潤滑油は、主に接合面14,15を介して外部に漏れ出るので、内周面13の端部領域を被覆していれば漏れ油量の抑制効果が生じる。
2-1. In the embodiment described above, the covering
2−2.被覆層が設けられる厚み
被覆層17は、内周面13の端部領域において、内周面13の他の領域よりも厚く設けられていてもよい。また、被覆層17は、内周面13の端部領域において、軸2の周面よりも軸2の回転中心Oに近い位置まで設けられていてもよい。
2-2. Thickness in which the covering layer is provided The
被覆層17のうち軸2の周面よりも軸2の回転中心Oに近い位置まで設けられた部分は、回転開始の際に軸2としゅう動するが、基材層10の材料よりも軟らかい材料で構成されているため、軸2との摩擦で削られる。その結果、被覆層17は、軸2と馴染む形状になり、漏れ油量が抑制される。
A portion of the
2−3.被覆層の製造方法
被覆層17は、薬剤処理や熱処理などにより内周面13の表面を改質して製造されてもよい。要するに、被覆層17は、基材層10よりも軟らかい材料で構成され、軸2と半割軸受1との摩擦抵抗を減らすものであればよい。
2-3. Method of Manufacturing Coating Layer The
2−4.その他
上述した実施形態において軸2は、クランク軸(主軸)であったが、コネクティングロッドの軸であってもよい。また半割軸受1は、上方側のみに限らず下方側のものであってもよい。
2-4. Others In the above-described embodiment, the shaft 2 is a crankshaft (main shaft), but may be a shaft of a connecting rod. The half bearing 1 is not limited to the upper side, but may be the lower side.
1…半割軸受、10…基材層、13…内周面、14,15…接合面、17…被覆層、19…外周面、2…軸、7…半割軸受、70…基材層、71,72…クラッシュリリーフ、73…内周面、74,75…接合面、77…被覆層、79…外周面。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Half bearing, 10 ... Base material layer, 13 ... Inner peripheral surface, 14, 15 ... Bonding surface, 17 ... Coating layer, 19 ... Outer peripheral surface, 2 ... Axis, 7 ... Half bearing, 70 ... Base material layer 71, 72: Crush relief, 73: inner circumferential surface, 74, 75: bonding surface, 77: coating layer, 79: outer circumferential surface.
Claims (2)
前記半割軸受は、
対をなす他の半割軸受と突合せる2つの接合面および前記内周面を有し、クラッシュリリーフが設けられていない基材層と、
前記内周面のうち2つの前記接合面のいずれかに隣接する端部領域を被覆して前記軸としゅう動する、前記基材層よりも軟らかい材料で構成された、決められた厚みの被覆層と、
をそれぞれ有することを特徴とする軸受。 A bearing having a pair of half bearings which buttably accommodates a shaft on the side of the inner circumferential surface,
The half bearing is
A base material layer having two joint surfaces abutting the other half bearing pair and the inner circumferential surface and not provided with a crush relief;
Coating of defined thickness composed of a material softer than the substrate layer, covering the end area adjacent to either of the two joining surfaces of the inner circumferential surface and sliding with the shaft Layers,
Bearings characterized by having each.
ことを特徴とする請求項1に記載の軸受。 The bearing according to claim 1, wherein the covering layer covers the entire inner peripheral surface including the end region.
Priority Applications (1)
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