JP2971352B2 - 軸受メタル変形防止構造を有する軸受 - Google Patents

軸受メタル変形防止構造を有する軸受

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JP2971352B2
JP2971352B2 JP6308426A JP30842694A JP2971352B2 JP 2971352 B2 JP2971352 B2 JP 2971352B2 JP 6308426 A JP6308426 A JP 6308426A JP 30842694 A JP30842694 A JP 30842694A JP 2971352 B2 JP2971352 B2 JP 2971352B2
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bearing
cap
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tightening
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清 福澤
興二 竹下
勝久 藤田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

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  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はディーゼルエンジン用主
軸受、等に適用される軸受メタル変形防止構造を有する
軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】図10は従来のディーゼル機関用主軸受
を示す正面図、図11はその平面図である。両図におい
て、21はサドル、22はキャップ(軸受押え金物)、
23は上メタル、24は下メタル、25は上、下メタル
23,24間の調整シム、26は締付ボルト、27はホ
ワイトメタルである。これらの各要素より構成される軸
受は、ホワイトメタル27を鋳込んだ上メタル23と下
メタル24を調整シム25を介してサドル21の上で合
せ、それをキャップ22で押え、かつ締付ボルト26で
もってキャップ22とサドル21間で締付けて構成して
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ディーゼルエンジン、
特に舶用ディーゼルエンジンでは最近の省エネルギーの
観点から長ストローク化されてきており、相対的にクラ
ンク軸のウェブが弱くなるため軸が傾き易く、軸受には
下向き荷重ばかりでなく、上向きや横向き荷重が働くよ
うになる。
【0004】そのため、従来のキャップ22及び締付ボ
ルト26により、軸受メタルを単に押える方法では横向
き荷重に対して弱く、キャップ22が水平方向に変位
し、それに伴い軸受メタルに応力が発生し、軸受メタル
23,24の表面に鋳込まれている強度的に弱いホワイ
トメタル27が疲労破損して剥離することがある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本第1発明はこのような
課題を解決するために、軸受上メタルとこの軸受を押え
る金物であるキャップを一体化した構造とし、キャップ
の両サイド下部に凸形の嵌合部と、その外側に下向きに
傾斜する当り面を設ける。この当り面はサドル側と嵌合
し、キャップとサドルとの締付量の変化により調整可能
なように、例えば、サドル側より急な傾斜とし、締付ボ
ルト等を用いて締める前には内側に空隙が生じるような
構造とする。
【0006】即ち、本第1発明は、軸受上メタルと一体
化したキャップと、同キャップの両サイド下部に軸受下
メタル端部及びこれを保持するサドルと嵌合する凸形の
嵌合部と、その外側に下向きに傾斜して前記サドルの面
と対向する当り面とを設けてなり、この傾斜付の当り面
の変形により前記締付の量を管理可能とすると共に半径
方向の変位を拘束可能としたことを特徴とする軸受メタ
ル変形防止構造を有する軸受を提供する。
【0007】第2発明に係る軸受メタル変形防止構造を
有する軸受は、サドル31に設けられ外側が傾斜した傾
斜面38aを有し内側面38bが上メタルと係合するガ
イド用突起38と、キャップ32の下部に突設され前記
ガイド用突起の傾斜面に当接しガイドされる傾斜面37
aを有するスカート部37とを備えてなり、キャップ締
付ボルト締付時の前記スカート部37の変形を利用し
て、前記キャップ32とサドル31側面とのギャップを
詰めて、キャップの水平方向の変位を拘束すると共に、
前記サドルに設けたガイド用突起の内側面38bにより
前記上メタルをガイドして上メタルの半径方向の変位を
拘束できるようにしたことを特徴としている。
【0008】
【作用】本第1発明は前記のように構成されており、軸
受上メタルとキャップを一体化することにより、軸受上
メタルとキャップのそれぞれの単独剛性の和より上メタ
ルとキャップが一体化としての全体剛性の方が大きくな
り、強度が向上する。
【0009】また、キャップの両サイド下部に凸形の嵌
合部を設けると共に外側に傾斜する当り面を設け、キャ
ップとサドルを締付けた時に変形可能な構造であるの
で、締付ボルト、等で締付けると、このキャップの傾斜
付き当り面部が変形してサドル側の傾斜付き当り面と密
着し、キャップ下端が沈み込み下メタルがサドルに固定
される。この変形可能な構造は、例えば、この当り面を
サドル側より急な傾斜にすると共に締付ボルト等を用い
て締める前には内側に空隙が生じるような配置とし、締
付ボルトを締付けることにより、前述のように密着し、
キャップがサドルに固定される。密着の度合はキャップ
下端の沈み込みの程度により締付け量が調整シム、等の
作用と合わせて適正に調整できる。又、キャップも嵌合
部と傾斜付き当り面により半径方向に固定され、上下軸
受メタルを確実に取付けることができる。
【0010】本第2発明ではサドル31の外側に設けら
れたガイド用突起38の外側傾斜面38aの傾斜角をこ
れと係合するキャップ下部スカート部37の傾斜面37
aの傾斜角より緩やかに構成することにより、キャップ
締付ボルトを締付けるとキャップ32のスカート部37
が外側に変形して、該スカート部37がサドル31のガ
イド用突起38と密着し、キャップ32が水平方向に固
定される。
【0011】さらにサドル31に設けられたガイド用突
起38はその内側面38bで上メタル下部を水平方向に
ガイドするので、上下メタルの合せ面の喰い違いを防止
でき、長ストローク機関においても軸受ホワイトメタル
の表面に軸を支える油膜を連続的、安定的に形成するこ
とができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体
的に説明する。図1は本発明の第1実施例に係る軸受メ
タル変形防止構造を有する軸受の正面図、図2は図1に
おけるA部の拡大詳細図、図3は図1の平面図である。
【0013】これらの図において、1はサドル、2は軸
受メタル付キャップ、3は下メタルで、従来の下メタル
24と同じようにホワイトメタル4を鋳込んだものであ
る。5は調整シム、6は締付ボルトである。このような
構成で軸受メタル付キャップ2は、従来のキャップ2
2、上メタル23及びホワイトメタル27とを一体化し
たもので、本実施例においては、ホワイトメタル4を一
体的に有するキャップ構造となっている。この軸受メタ
ル付キャップ2の両サイド下部には凸形の印ろう部8を
設け、これにより、下メタル3を調整シム5を介してサ
ドル1上に締付ボルト6を締付けることにより固定す
る。この際、図2の拡大詳細図に示すように印ろう部8
の外側には、サドル1より急な傾斜を有する下向きに傾
斜する当り面9を設け、締付ボルト6を締める前にはこ
の当り面9に約0.5mmの締め代7を設け、締付ボル
ト6をこの締め代7の分を締め込み、サドル1側とキャ
ップ2側の傾斜付き当り面9とを密着させる。従って調
整シム5の作用と合わせて締付量が適正になるように調
整ができる。
【0014】図4は本発明の第2実施例に係る軸受メタ
ル変形防止構造を有する軸受の正面図、図5は図4にお
けるB−B断面図、図6は図4の平面図である。これら
の図において、第1実施例と異なる部分は符号12,1
3,14で示す部分であり、その他の部分は第1実施例
と同じであるので、これらの部分については説明は省略
する。
【0015】次に、この第2実施例の特徴部分につき説
明する。本第2実施例は、図5に示すようにキャップの
内側を内に向って広がる凹状の溝14を設け、溝付きキ
ャップ12とすると共に、上メタルをこの溝14に合う
突起付き上メタル13とすることにより、キャップ12
と上メタル13の一体化を図れる構造にしたもので、キ
ャップ12下部の構造については第1実施例と同様な構
造を有するものである。
【0016】この第1,第2実施例においては、共にキ
ャップと上メタルが一体化しているのでその全体剛性は
大きくなり、キャップ両サイド下部に印ろう部8を設け
ると共にその外側にサドル1より急な傾斜を有する当り
面9、締め代7を設けることにより、これらを調整シム
5を介して締付ボルト9で締付けて、当り面9が変化
し、締付量を調整可能とし、サドル1側の傾斜面が密着
し、キャップ2又は12下端が沈み込み、下メタル3が
サドル1に固定され、又、キャップ2又は12も印ろう
部8と傾斜付き当り面により半径方向に固定される。
【0017】そのため、締付け量が適正となるように調
整ができると共に、軸の上、下、水平方向荷重による軸
受変形応力を低減し、軸受メタルの損傷を防止すること
ができるのでエンジンの長ストローク化が可能となるも
のである。
【0018】次に図7〜9を参照し本発明の第3実施例
について説明する。図7は本発明の第3実施例に係る軸
受メタル変形防止構造を有する軸受の正面図、図8は図
7A部の締付前の状況説明図、図9は第3実施例に係る
軸受メタル変形防止構造を有する軸受の平面図である。
【0019】本第2発明の要部は、図8に示すようにサ
ドル31の両側上面に外側へ傾斜し、内側で上メタル3
3の下部と係合するガイド用突起38を設けると共に、
該ガイド用突起38の外側の傾斜面38aと係合する傾
斜面37aを有するスカート部37をキャップ32の両
側下面に突設する。
【0020】また前記ガイド用突起38の傾斜面38a
の傾斜角はこれに係合するスカート37の傾斜面37a
部分の傾斜角より緩やかに形成する。
【0021】この第3実施例は前記のように構成されて
いるので、キャップ32を締付ボルト36を介してサド
ル31に締付けると、前記スカート部37は前記ガイド
用突起38の傾斜面38aに押されて側外方へ変形しこ
れによりキャップ32が水平方向に固定される。
【0022】また上メタル33と下メタル34の継ぎ目
40は、ガイド用突起38の上面38cより下方に設け
られているので、上メタル33の下部はガイド用突起3
8により水平方向の変位が拘束されるため、上記メタル
33と下メタル34の継ぎ目40は常時その連続性が保
持される。機関運転中の軸受メタル内面の油膜の形成が
保証され、軸受の寿命を延長させることができる。
【0023】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で次の効果を奏する。 (1)軸の上向き荷重や水平方向による軸受変形応力が
低減され、軸受メタルの損傷を防止できる。
【0024】(2)上下メタル表面の連続性を保持する
ことができるため、機関運転中メタル内面とジャーナル
との間に薄い油膜が連続的かつ安定的に形成され、油膜
圧が低減して軸受メタルが損傷するのを防止できる。
【0025】(3)修理費、補修費及び軸受関連部材等
のコスト低減と共に、機関の信頼性の向上が実現でき
る。 (4)ディーゼル機関に適用することによりその長スト
ローク化が可能となり、機関の省エネルギー化を追求で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る軸受メタル変形防止
構造を有する軸受の正面図である。
【図2】図1におけるA部拡大詳細図である。
【図3】図1の平面図である。
【図4】本発明の第2実施例に係る軸受メタル変形防止
構造を有する軸受の正面図である。
【図5】図4におけるB−B断面図である。
【図6】図4における平面図である。
【図7】本発明の第3実施例に係る軸受メタル変形防止
構造を有する軸受の正面図である。
【図8】図7A部の締付前の状況図である。
【図9】図7の平面図である。
【図10】従来の軸受の正面図である。
【図11】従来の軸受の平面図である。
【符号の説明】
1…サドル、2…軸受メタル付キャップ、3…下メタ
ル、4…ホワイトメタル、5…調整シム、6…締付ボル
ト、7…締め代、8…印ろう部、9…当り面、12…キ
ャップ、13…上メタル、14…凹部、31…サドル、
32…キャップ、33…上メタル、34…下メタル、3
5…ホワイトメタル、36…締付ボルト、37…スカー
ト、37a…傾斜面、38…ガイド用突起、38a…傾
斜面、39…締め代、40…継ぎ目。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16C 9/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸受上メタルと一体化したキャップと、
    同キャップの両サイド下部に軸受下メタル端部及びこれ
    を保持するサドルと嵌合する凸形の嵌合部と、その外側
    に下向きに傾斜して前記サドルの面と対向する当り面と
    を設けてなり、この傾斜付の当り面の変形により前記締
    付の量を管理可能とすると共に半径方向の変位を拘束可
    能としたことを特徴とする軸受メタル変形防止構造を有
    する軸受。
  2. 【請求項2】 サドル(31)に設けられ外側が傾斜し
    た傾斜面(38a)を有し内側面(38b)が上メタル
    と係合するガイド用突起(38)と、キャップ(32)
    の下部に突設され前記ガイド用突起の傾斜面に当接しガ
    イドされる傾斜面(37a)を有するスカート部(3
    7)とを備えてなり、キャップ締付ボルト締付時の前記
    スカート部(37)の変形を利用して、前記キャップ
    (32)とサドル(31)側面とのギャップを詰めて、
    キャップの水平方向の変位を拘束すると共に、前記サド
    ルに設けたガイド用突起の内側面(38b)により前記
    上メタルをガイドして上メタルの半径方向の変位を拘束
    するように構成したことを特徴とする軸受メタル変形防
    止構造を有する軸受。
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