JP2019138367A - 内燃機関のクランク軸用主軸受 - Google Patents
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Abstract
Description
主軸受が、互いに組み合わされて円筒形状を構成する一対の上側半割軸受および下側半割軸受を有し、
一対の半割軸受のうち上側半割軸受のみが、その内周面に形成された周方向に延びる油溝と、油溝から上側半割軸受の外周面まで上側半割軸受を貫通して延びる少なくとも1つの油穴とを有し、また上側半割軸受は、その内周面に形成された複数の軸線方向溝であって、油溝と交差するように軸線方向に延びる複数の軸線方向溝をさらに有し、
軸線方向溝の溝深さD2が、油溝の溝深さD1の10%以下であり、軸線方向溝の軸線方向長さL2が、上側半割軸受の軸線方向長さL1の70%以上である、主軸受が提供される。
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。
本実施例の主軸受4は、一対の半割軸受41、42の周方向端面76どうしを突き合わせて、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2参照)。半割軸受41、42は、Cu軸受合金またはAl軸受合金である摺動層を有し、あるいはFe合金製の裏金層と、Cu軸受合金またはAl軸受合金である摺動層とを有する。また、摺動層は、摺動面7の上(後述する軸線方向溝71の内面の上を含む)に、軸受合金よりも軟質なBi、Sn、Pbのいずれか1種からなる表面部、あるいはこれら金属を主体とする合金からなる表面部や、合成樹脂を主体とする樹脂組成物からなる表面部を有していてもよい。但し、軸線方向溝71の内面は、これら表面部を有さない方が好ましい。油中に多くの異物が含まれる場合、異物が軸線方向溝71の内面となる軟質な表面部に埋収、堆積し易くなるからである。軸線方向溝71の内面に異物が埋収、堆積すると、軸線方向溝71を流れる油に乱流が発生し易くなる。
図6は、4サイクル内燃機関の高速回転時に、クランク軸6が上側半割軸受41の側に移動した状態を示す。上述したように油溝41a内を流れる潤滑油は異物Mを伴っており、潤滑油に比して比重の大きな異物は、主軸受4に対する相対的なクランク軸6の回転により、主軸受4の内周面に沿って形成された潤滑油溝41a内を移動する間、遠心力の作用で溝底に沿って移動する。そのため、この潤滑油溝41aの上部領域を流れる潤滑油中の異物量は少ない。この潤滑油溝41aの上部領域を流れる異物量の少ない潤滑油は、潤滑油溝41aと流体連通する軸線方向溝41内に円滑に流れ、上側半割軸受41の内周面に拡がって、良好な潤滑をもたらす。
本実施例は、実施例1と同様の効果を有し、さらに、軸線方向溝71aが上側半割軸受41の軸線方向両端部に開口しないため、実施例1よりも軸線方向溝71a内の油が軸受の外部に流出し難い。
本実施例は、実施例1と同様の効果を有し、また、複数の軸線方向溝71aの間に摺動面7が配されているので、内周面全面に軸線方向溝71aを形成した場合と比較して、摺動面7によりジャーナル部6を支承する能力が高い。さらに、実施例1〜2と異なり、軸線方向溝71aが周方向全周に等間隔に形成されているため、実施例1〜2よりも摺動面7に多くの油が送られ易くなり、内周面全体に亘って油が供給される。
2 コンロッド
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
6c 入口開口
31、32 半割軸受
41 上側半割軸受
42 下側半割軸受
41a 油溝
41a’ 縁部
41b 油穴
7 摺動面
70 クラッシュリリーフ
71、71a 軸線方向溝
76 周方向端面
711 溝群
C 半割軸受の周方向中央部
D1 軸線方向溝の溝深さ
D2 油溝の溝深さ
L1 半割軸受の軸線方向長さ
L2 軸線方向溝の軸線方向長さ
W 軸線方向溝の周方向溝幅
X ジャーナル部の回転方向
Claims (7)
- 内燃機関の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主軸受であって、ジャーナル部は、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、主軸受において、
前記主軸受が、互いに組み合わされて円筒形状を構成する一対の上側半割軸受および下側半割軸受を有し、
前記一対の半割軸受のうち前記上側半割軸受のみが、その内周面に形成された周方向に延びる油溝と、前記油溝から前記上側半割軸受の外周面まで前記上側半割軸受を貫通して延びる少なくとも1つの油穴とを有し、また前記上側半割軸受は、その内周面に形成された複数の軸線方向溝であって、前記油溝と交差するように軸線方向に延びる複数の軸線方向溝をさらに有し、
前記軸線方向溝の溝深さ(D2)が、前記油溝の溝深さ(D1)の10%以下であり、前記軸線方向溝の軸線方向長さ(L2)が、前記上側半割軸受の軸線方向長さ(L1)の70%以上である、主軸受。 - 前記内周面から径方向に測定した前記軸線方向溝の溝深さ(D2)が0.5〜30μmである、請求項1に記載の主軸受。
- 前記軸線方向溝の溝幅(W)が0.1〜20mmの周方向長さである、請求項1または2に記載の主軸受。
- 少なくとも3つの前記軸線方向溝からなる溝群が、前記上側半割軸受の内周面上の所定の周方向範囲内に形成されている、請求項1から3までのいずれか一項に記載の主軸受。
- 前記複数の軸線方向溝が、前記上側半割軸受の内周面の全周に亘って等間隔に形成されている、請求項1から3までのいずれか一項に記載の主軸受。
- 前記軸線方向溝が、前記上側半割軸受の軸線方向の両端部で開口している、請求項1から5までのいずれか一項に記載の主軸受。
- 前記軸線方向溝が、前記上側半割軸受の軸線方向のいずれの端部でも開口していない、請求項1から5までのいずれか一項に記載の主軸受。
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