JP5157966B2 - Connecting rod support structure - Google Patents
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Description
本発明は、V型エンジンのクランクシャフトのクランクピンに2つのコネクティングロッドが軸方向隣り合わせに支持されるとともに、2つのコネクティングロッドとクランクピンとの各間に2つ割りのすべり軸受が介装されている構造に関する。より詳しくは、2つ割りのすべり軸受の改良に関する。 In the present invention, two connecting rods are supported axially adjacent to each other in the crank pin of a crankshaft of a V-type engine, and a split bearing is interposed between each of the two connecting rods and the crank pin. Related to the structure. More specifically, the present invention relates to an improvement in a split bearing.
例えば自動車等の車両に搭載される内燃機関として、V型エンジンがあるが、このようなV型エンジンにおいて、クランクシャフトにおける1つのクランクピンに2つのコネクティングロッドを支持させるようにする場合がある(例えば特許文献1参照。)。
For example, there is a V-type engine as an internal combustion engine mounted on a vehicle such as an automobile. In such a V-type engine, there are cases where two connecting rods are supported by one crankpin in a crankshaft ( For example, see
そのような場合には、クランクピンと2つのコネクティングロッドとの各間に、それぞれ2つ割りのすべり軸受が介装されている。 In such a case, two split bearings are interposed between the crankpin and the two connecting rods.
この2つ割りのすべり軸受は、一対の半円筒形部材を抱き合わせることで全体として軸方向に短い円筒形とされる。 This two-part sliding bearing is formed into a cylindrical shape that is short in the axial direction as a whole by tying together a pair of semi-cylindrical members.
そして、アッパー側半円筒形部材は、コネクティングロッドの大端部の凹状面に嵌合固定され、また、ロアー側半円筒形部材は、コネクティングロッドの大端部にボルト留めされる大端キャップの凹状面に嵌合固定される。これにより、クランクピンの外周面と一対の半円筒形部材の内面との間で、すべり接触が起こるようになる。 The upper semi-cylindrical member is fitted and fixed to the concave surface of the connecting rod at the large end, and the lower semi-cylindrical member is bolted to the large end of the connecting rod. It is fitted and fixed to the concave surface. As a result, sliding contact occurs between the outer peripheral surface of the crankpin and the inner surfaces of the pair of semi-cylindrical members.
このような構成において、前記すべり接触面には、オイルが供給されるようになっているが、このオイルに異物が混入していると、この異物が前記すべり接触面に入り込むことがある。このように異物がすべり接触面に長期にわたって入り込んでいると、クランクピンの外周面やすべり軸受の内面を傷つけるおそれがあるので、速やかに排除することが望まれる。 In such a configuration, oil is supplied to the sliding contact surface. However, if foreign matter is mixed in the oil, the foreign matter may enter the sliding contact surface. If foreign matter has entered the sliding contact surface for a long time in this way, there is a risk of damaging the outer peripheral surface of the crankpin and the inner surface of the sliding bearing.
ところで、前記のようなすべり軸受を構成する一対の半円筒形部材において円周方向での各合わせ面の内径側に、それぞれ面取りが軸方向全長に設けられている(例えば特許文献2参照。)。なお、この従来例の場合、前記面取りの径方向での幅が、軸方向全長にわたって一定になっている。 By the way, in the pair of semi-cylindrical members constituting the slide bearing as described above, chamfering is provided on the inner diameter side of each mating surface in the circumferential direction, for the entire axial direction (see, for example, Patent Document 2). . In the case of this conventional example, the width of the chamfer in the radial direction is constant over the entire length in the axial direction.
このようなすべり軸受をクランクピンと2つのコネクティングロッドとの各間に組み込むと、クランクピンの外周面と各組のすべり軸受を構成する一対の半円筒形部材の各面取りとによって断面略三角形の空間が作られる。 When such a slide bearing is incorporated between the crank pin and each of the two connecting rods, a space having a substantially triangular cross section is formed by the outer peripheral surface of the crank pin and the chamfers of the pair of semi-cylindrical members constituting each set of the slide bearing. Is made.
このため、クランクピンとすべり軸受とのすべり接触面等に、オイル中の異物が入り込んだときに、この異物が前記三角形の空間を経て外部へ排出されるようになるという作用が期待できる。 For this reason, when the foreign substance in oil enters into the sliding contact surface of a crankpin and a sliding bearing etc., the effect | action that this foreign substance will be discharged | emitted outside through the said triangular space is expectable.
上記特許文献2に係る従来例では、すべり軸受の面取りによる異物の排出作用が不十分であることが指摘される。
In the conventional example according to
つまり、例えばV型エンジンのように、1つのクランクピンに2つのコネクティングロッドを取り付けるような場合には、万一、クランクピンといずれか一方組のすべり軸受との間のすべり接触面にオイルと共に異物が入り込むと、この異物が、即座に外側に排出されずに、2組のすべり軸受の軸方向合わせ部分へ移動してから、前記一方組のすべり軸受の隣に位置する他方組のすべり軸受とクランクピンとの間のすべり接触面に入り込むことが起こりうる。 In other words, when two connecting rods are attached to one crankpin, for example, in a V-type engine, in the unlikely event that there is a foreign object together with oil on the sliding contact surface between the crankpin and one of the slide bearings. When the foreign material enters, the foreign matter is not immediately discharged to the outside but moves to the axial alignment portion of the two sets of slide bearings, and then the other set of slide bearings located next to the one set of slide bearings. It can happen that the sliding contact surface with the crankpin enters.
しかも、従来例の場合、面取りの径方向での幅が軸方向全長にわたって一定になっている関係より、仮に前記三角形の空間に異物が入ったとしても、この異物が外側へ移動するかどうかは不明である等、異物の移動方向が定まらないことが指摘される。そのために、前記のようにすべり接触面から異物を排除できないことが起こりうると言える。ここに改良の余地がある。 Moreover, in the case of the conventional example, even if foreign matter enters the triangular space, whether or not the foreign matter moves outward is determined because of the relationship that the chamfered radial width is constant over the entire length in the axial direction. It is pointed out that the moving direction of the foreign matter is not fixed, such as unknown. Therefore, it can be said that the foreign matter cannot be excluded from the sliding contact surface as described above. There is room for improvement here.
本発明は、V型エンジンのクランクシャフトのクランクピンに2つのコネクティングロッドが軸方向隣り合わせに支持されるとともに、2つのコネクティングロッドとクランクピンとの各間に2つ割りのすべり軸受が介装されている構造において、万一、クランクピンと一方組のすべり軸受とのすべり接触面にオイルと共に異物が入り込んだとしても、この異物を、クランクピンと他方組のすべり軸受とのすべり接触面へ移動させずに外部へ速やかに排除可能とすることを目的としている。 In the present invention, two connecting rods are supported axially adjacent to each other in the crank pin of a crankshaft of a V-type engine, and a split bearing is interposed between each of the two connecting rods and the crank pin. Even if foreign matter enters the sliding contact surface between the crank pin and one set of sliding bearings together with oil, the foreign matter should not move to the sliding contact surface between the crank pin and the other sliding bearing. The purpose is to make it possible to quickly eliminate it to the outside.
本発明は、V型エンジンのクランクシャフトのクランクピンに2つのコネクティングロッドが軸方向隣り合わせに支持されるとともに、2つのコネクティングロッドとクランクピンとの各間に2つ割りのすべり軸受が介装されている構造であって、前記すべり軸受を構成する一対の半円筒形部材において円周方向での各合わせ面の内径側角部に、それぞれ面取りが軸方向全長に設けられており、この面取りの径方向での幅が、前記隣り合う2組のすべり軸受の合わせ部分から軸方向外側へ向けて漸次大きく設定されている、ことを特徴としている。 In the present invention, two connecting rods are supported axially adjacent to each other in the crank pin of a crankshaft of a V-type engine, and a split bearing is interposed between each of the two connecting rods and the crank pin. In the pair of semi-cylindrical members constituting the slide bearing, chamfers are respectively provided at the inner diameter side corners of the respective mating surfaces in the circumferential direction along the entire axial direction. The width in the direction is set to gradually increase from the mating portion of the two adjacent slide bearings toward the outside in the axial direction.
この構成では、すべり軸受をクランクピンと2つのコネクティングロッドとの各間に組み込むと、クランクピンの外周面とすべり軸受を構成する一対の半円筒形部材の各面取りとによって断面略三角形の空間が作られることになる。 In this configuration, when the slide bearing is assembled between the crank pin and the two connecting rods, a space having a substantially triangular cross section is created by the outer peripheral surface of the crank pin and the chamfers of the pair of semi-cylindrical members constituting the slide bearing. Will be.
しかも、前記面取りの径方向での幅を軸方向外側へ向けて漸次大きくしていると、当該面取りが、軸方向内端側から外端側へ向けて徐々に大きく傾斜する面になる。 In addition, when the width in the radial direction of the chamfer is gradually increased toward the outer side in the axial direction, the chamfer becomes a surface that is gradually inclined toward the outer end side from the inner end side in the axial direction.
これにより、万一、クランクピンと一方組のすべり軸受とのすべり接触面にオイルと共に異物が入り込んだとしても、この異物が前記三角形の空間内に入ると、この異物に作用するオイルの流動圧力やクランクピンの偏心回転に伴う遠心力等によって、当該異物が、前記傾斜している面取りに沿って軸方向外側へ送り出されることになる。 As a result, even if foreign matter enters the sliding contact surface between the crank pin and the one pair of sliding bearings together with oil, if the foreign matter enters the triangular space, the flow pressure of oil acting on the foreign matter and Due to the centrifugal force accompanying the eccentric rotation of the crankpin, the foreign matter is sent out in the axial direction along the inclined chamfer.
このように、2組のすべり軸受をそれぞれ構成する一対の半円筒形部材における円周方向での合わせ面に設ける面取りを、軸方向一方へ向けて徐々に大きく傾斜する面にすることにより、オイルの流動圧力やクランクピン1bの偏心回転に伴う遠心力等と協同して、異物を2組のすべり軸受の軸方向外側へ送り出す作用が得られるのであり、それによって異物を速やかに外部へ排出させることが可能になる。
As described above, the chamfering provided on the mating surfaces in the circumferential direction in the pair of semi-cylindrical members that respectively constitute the two sets of plain bearings is a surface that gradually and greatly inclines toward one side in the axial direction. In cooperation with the flow pressure of the cylinder and the centrifugal force associated with the eccentric rotation of the
好ましくは、前記面取りは、平坦面とされる。この場合、前記異物の送り出し作用がより確実に得られるようになる。 Preferably, the chamfer is a flat surface. In this case, the action of feeding out the foreign matter can be obtained more reliably.
本発明は、V型エンジンのクランクシャフトのクランクピンに2つのコネクティングロッドが軸方向隣り合わせに支持されるとともに、2つのコネクティングロッドとクランクピンとの各間に2つ割りのすべり軸受が介装されている構造において、万一、クランクピンと一方組のすべり軸受とのすべり接触面にオイルと共に異物が入り込んだとしても、この異物を、クランクピンと他方組のすべり軸受とのすべり接触面へ移動させずに外部へ速やかに排除することが可能になる。 In the present invention, two connecting rods are supported axially adjacent to each other in the crank pin of a crankshaft of a V-type engine, and a split bearing is interposed between each of the two connecting rods and the crank pin. Even if foreign matter enters the sliding contact surface between the crank pin and one set of sliding bearings together with oil, the foreign matter should not move to the sliding contact surface between the crank pin and the other sliding bearing. It becomes possible to eliminate it quickly to the outside.
これにより、クランクピンの外周面やコネクティングロッド用のすべり軸受の内面が損傷することを回避可能になって、コネクティングロッドを長期にわたって安定的に支持することが可能になる。 As a result, it is possible to avoid damage to the outer peripheral surface of the crankpin and the inner surface of the sliding bearing for the connecting rod, and it is possible to stably support the connecting rod for a long period of time.
以下、本発明を実施するための最良の実施形態について添付図面に基づいて詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, the best mode for carrying out the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1から図5に本発明の一実施形態を示している。ここでは、自動車等の車両に搭載されるV型8気筒エンジンを本発明の適用対象としている。 1 to 5 show an embodiment of the present invention. Here, a V-type 8-cylinder engine mounted on a vehicle such as an automobile is an application target of the present invention.
図中、1はクランクシャフトである。このクランクシャフト1は、多数のクランクジャーナル1aと、隣り合う各クランクジャーナル1aの間に配置される多数のクランクピン1bとを備えている。図1では、一部のクランクジャーナル1aとクランクピン1bとを示している。
In the figure, 1 is a crankshaft. The
各クランクジャーナル1aは、シリンダブロック2およびクランクキャップ3にすべり軸受4を介して回転自在に支持されている。
Each
各クランクピン1bには、第1コネクティングロッド5および第2コネクティングロッド6の各大端部5a,6aがすべり軸受7,8を介して回転自在に支持されている。これら第1、第2コネクティングロッド5,6は、軸方向に隣り合う状態で配置されている。
また、第1、第2コネクティングロッド5,6は、図3に示すように、クランクシャフト1の前方側(図中の左方側)から見ると、クランクピン1bの軸心を通る鉛直線Lを挟んで一方側と他方側とにV型8気筒エンジンのバンク角(例えば90度)に対応して傾斜されている。
Further, as shown in FIG. 3, the first and second connecting
なお、図示していないが、第1、第2コネクティングロッド5,6の各小端部(上端部)には、ピストンが連結され、各ピストンが図示していない燃焼室での爆発に伴って下降されて各コネクティングロッド5,6が往復運動されて、クランクピン1bが偏心回転するようになっている。
Although not shown, a piston is connected to each small end (upper end) of the first and second connecting
クランクジャーナル用のすべり軸受4およびコネクティングロッド用のすべり軸受7,8は、いずれも、2つ割りとされており、それらが抱き合わされることで全体として軸方向に短い円筒形になる。
The crank journal sliding bearing 4 and the connecting
図2に示すように、クランクジャーナル用のすべり軸受4において、アッパー側半円筒形部材4aは、シリンダブロック2の凹状面に嵌合固定され、また、ロアー側半円筒形部材4bは、シリンダブロック2にボルト留めされるクランクキャップ3の凹状面に嵌合固定される。これにより、クランクジャーナル1aの外周面と一対の半円筒形部材4a,4bの内面との間ですべり接触が起こるようになる。
As shown in FIG. 2, in the crank
一方、図3に示すように、コネクティングロッド用のすべり軸受7,8において、アッパー側半円筒形部材7a,8aは、コネクティングロッド5,6の大端部5a,6aの凹状面に嵌合固定され、また、ロアー側半円筒形部材7b,8bは、大端キャップ9,9の凹状面に嵌合固定される。これにより、クランクピン1bの外周面と一対の半円筒形部材7a,7b,8a,8bの内面との間ですべり接触が起こるようになる。なお、図3では、一方のすべり軸受8が見えていない。
On the other hand, as shown in FIG. 3, in the sliding
そこで、これらのすべり軸受4,7,8は、一般的に公知のすべり軸受に用いられる適宜の金属や樹脂等で形成されている。さらに、すべり軸受4とクランクジャーナル1aとの間、ならびにすべり軸受7,8とクランクピン1bとの各間には、オイルが供給されるようになっている。このオイル供給経路は以下で説明する。
Therefore, these
つまり、シリンダブロック2には、図示していないメインジャーナルに連通される通路9aが設けられている。クランクジャーナル1aには、径方向に貫通する貫通孔9bが設けられているとともに、斜めの連通孔9cが設けられている。また、クランクピン1bには、斜めの傾斜孔9d,9eが設けられている。
That is, the
そして、前記メインジャーナルに供給されるオイルは、通路9aから貫通孔9bに送られてから、クランクジャーナル1aとクランクジャーナル用のすべり軸受4との間へ供給されるとともに、連通孔9cおよび傾斜孔9d,9eを介してクランクピン1bとクランクピン用のすべり軸受7,8との間へ供給される。
The oil supplied to the main journal is sent from the
なお、図1および図2に示すように、クランクジャーナル用のすべり軸受4のアッパー側半円筒形部材4aの内面における軸方向中間領域には、溝4cが設けられている。この溝4cは、シリンダブロック2の通路9aとクランクジャーナル1aの貫通孔9bとを連通させるための中継路となる。
As shown in FIGS. 1 and 2, a groove 4 c is provided in an axially intermediate region on the inner surface of the upper-
一般的に、コネクティングロッド用のすべり軸受7,8を構成する一対の半円筒形部材7a,7b,8a,8bにおける各合わせ面の内径側角部には、それぞれ面取り7c,7d,8c,8dが軸方向全長に設けられている。
Generally, chamfers 7c, 7d, 8c, and 8d are provided at the inner diameter side corners of the mating surfaces of the pair of
この面取り7c,7d,8c,8dは、平坦面に形成されているとともに、その径方向での幅については、隣り合う2組のすべり軸受7,8の軸方向合わせ部分から軸方向外側へ向けて漸次大きくなるように設定されている。
The
このように、面取り7c,7d,8c,8dの径方向での幅を軸方向外側へ向けて漸次大きくすると、当該面取り7c,7d,8c,8dが、軸方向内端側から外端側へ向けて徐々に大きく傾斜する面になる。
As described above, when the radial widths of the
なお、図4では、面取り7c,8cを見やすくするために、便宜上、アッパー側半円筒形部材7a,8aの円周方向の一端面をクランクピン1bの上下に配置した状態にして記載している。実際には、先に説明したように、アッパー側半円筒形部材7a,8aが、コネクティングロッド5,6の大端部5a,6aの凹状面に嵌合固定され、また、ロアー側半円筒形部材7b,8bが、大端キャップ9,9の凹状面に嵌合固定されるので、一対の半円筒形部材7a,7b,8a,8bの円周方向の合わせ面は、図3の状態になる。
In FIG. 4, in order to make it easy to see the
このように傾斜する面取り7c,7d,8c,8dは、後で詳細に説明するが、クランクピン1bとコネクティングロッド用のすべり軸受7,8とのすべり接触面に、オイルと共に異物が入り込んだときに、この異物を速やかに排出させるような役割を果たす。
The
そこで、面取り7c,7d,8c,8dの径方向での幅は、オイルに混入する可能性のある異物の大きさを考慮し、この異物を排除可能とするように、実験等により適宜設定される。
Therefore, the radial widths of the
ちなみに、前記のような異物としては、例えばオイル中のスラッジや各部の摩耗物、あるいはクランクシャフト1のクランクジャーナル1aに貫通孔9bや連通孔9cを形成するときの切り粉やクランクピン1bの傾斜孔9d,9eを形成するときの切り粉等が考えられる。前記切り粉は、クランクシャフト1の製造時に孔9b〜9e内に残留することがある。通常、クランクシャフト1を単品で清浄することにより前記切り粉を除去しているものの、孔9b〜9e内に前記切り粉が残留する可能性がないとは言い切れない。
Incidentally, as the foreign matter as described above, for example, sludge in oil, worn parts of each part, or chips formed when the through
ここで、面取り7c,7d,8c,8dの作用について説明する。
Here, the operation of the
そもそも、クランクピン1bと2つのコネクティングロッド5,6との各間にすべり軸受7,8を組み込んだ状態では、例えば図3に示すように、クランクピン1bの外周面と、すべり軸受7,8を構成する一対の半円筒形部材7a,7b,8a,8bの各面取り7c,7d,8c,8dとによって断面略三角形の空間が作られることになる。
In the first place, in the state where the
例えばクランクピン1bとコネクティングロッド用すべり軸受7,8とのすべり接触面等に前記各孔9a〜9eを経てオイルが供給されるが、このオイル中に異物が混入していることがある。この異物が、前記すべり接触面から前記三角形の空間内に移動すると、例えば図4に示すように、面取り7c,7d,8c,8dの幅狭側(軸方向内端側)に位置する異物20が、オイルの流動圧力やクランクピン1bの偏心回転に伴う遠心力等21を受けることによって、傾斜している面取り7c,7d,8c,8dに案内されて、矢印22方向、つまり面取り7c,7d,8c,8dの幅広側(軸方向外端側)へ向けて送り出されるようになる。
For example, oil is supplied to the sliding contact surfaces between the
このように、すべり軸受7,8を構成する一対の半円筒形部材7a,7b,8a,8bにおいて円周方向での各合わせ面に設ける面取り7c,7d,8c,8dを、軸方向一方へ向けて徐々に大きく傾斜する面にしているから、この面取り7c,7d,8c,8dが、オイルの流動圧力やクランクピン1bの偏心回転に伴う遠心力等と協同して、異物20を2組のすべり軸受7,8の軸方向外側へ送り出す役割を果たすようになるのである。それによって異物20をクランクピン1bとすべり軸受7,8とのすべり接触面から外部へ速やかに排除させることが可能になる。このように外部に排除された異物20は、図示していないオイルフィルタ等に取り込まれる。
In this way, the
したがって、クランクピン1bの外周面やコネクティングロッド5,6用のすべり軸受7,8の内面が損傷することが回避されることになって、コネクティングロッド5,6を長期にわたって安定的に支持することが可能になる。
Therefore, the outer peripheral surface of the
なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲で包含されるすべての変形や応用が可能である。以下で例を挙げる。 In addition, this invention is not limited only to the said embodiment, All the deformation | transformation and application included in the range equivalent to the claim and the said range are possible. Examples are given below.
例えば上記実施形態では、本発明の適用対象として90度バンクのV型8気筒エンジンとする場合を例に挙げているが、要するに、1つのクランクピン1bに2つのコネクティングロッド5,6を軸方向隣り合わせに支持させるタイプであれば、気筒数やバンク角は特に限定されるものではない。
For example, in the above-described embodiment, a case where a 90-degree bank V-type 8-cylinder engine is applied as an example of application of the present invention is described as an example, but in short, two connecting
また、例えば上記実施形態では、隣り合わせに設けられるすべり軸受7,8の面取り7c,7d,8c,8dを平坦面にした場合を例に挙げているが、丸く凹んだ湾曲面にすることも可能である。
Further, for example, in the above embodiment, the case where the
1 クランクシャフト
1a クランクジャーナル
1b クランクピン
5 第1コネクティングロッド
6 第2コネクティングロッド
7,8 すべり軸受
7a,8a アッパー側半円筒形部材
7b,8b ロアー側半円筒形部材
7c,8c アッパー側半円筒形部材の面取り
7d,8d ロアー側半円筒形部材の面取り
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記すべり軸受を構成する一対の半円筒形部材において円周方向での各合わせ面の内径側角部に、それぞれ面取りが軸方向全長に設けられており、
この面取りの径方向での幅が、前記隣り合う2組のすべり軸受の合わせ部分から軸方向外側へ向けて漸次大きく設定されている、ことを特徴とするコネクティングロッド支持構造。 Two connecting rods are supported axially next to each other on the crank pin of the crankshaft of the V-type engine, and a split bearing is interposed between each of the two connecting rods and the crank pin. And
In the pair of semi-cylindrical members constituting the slide bearing, chamfers are provided on the inner diameter side corners of the mating surfaces in the circumferential direction, respectively, in the axial length.
A connecting rod support structure characterized in that the radial width of the chamfer is gradually increased from the mating portion of the two adjacent sets of slide bearings toward the outside in the axial direction.
前記面取りは、平坦面とされる、ことを特徴とするコネクティングロッド支持構造。 The connecting rod support structure according to claim 1,
The connecting rod support structure according to claim 1, wherein the chamfer is a flat surface.
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