JP5977339B2 - 高ベルト負荷を有するエンジン用の主軸受 - Google Patents
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Description
1.発明の分野
本発明は、一般に、内燃機関用の軸受に関し、より具体的には、潤滑油を収容するための溝を備える主軸受に関する。
主軸受は、内燃機関の回転クランク軸を支持する。エンジンの構成に応じて、このような軸受は、たとえば、付属ベルト張力に起因するラジアル負荷および燃焼圧力に起因するスラスト負荷などのさまざまな負荷を受けている。クランク軸が回転するときに、主軸受の内面における摩耗が著しく進行することがある。摩耗を低減するために、内燃機関は、主軸受の内面に潤滑油を供給する油ポンプを含むように設計されている。主軸受も、内面の長さに沿って潤滑油を分布するために、内面に沿って周方向に延在する油溝を含むように設計されている。しかしながら、エンジンが空転または停止すると、油ポンプも停止する。よって、潤滑油が内面から流出する。これにより、クランク軸は、適切に潤滑されていない内面に押付けられ、内面に顕著な摩耗を引起す。
要約すると、本発明は、内燃機関の主軸受を提供する。主軸受は、第1シェル端部と第2シェル端部との間に周方向に延在する上方内面を備える上方シェルと、第3シェル端部と第4シェル端部との間に周方向に延在する下方内面を備える下方シェルとを含む。上方シェルの第1シェル端部は、下方シェルの第3シェル端部に当接し、上方シェルの第2シェル端部は、下方シェルの第4シェル端部に当接する。上下シェルは、内面に沿って周方向に延在する油供給溝を含む。また、上方シェルは、油供給溝から斜めに延在する油幹線溝と、油幹線溝から油供給溝に沿って延在する少なくとも1つの油分布溝とを含む。
内燃機関の主軸受20は、上方シェル22と下方シェル24とを含む。上方シェル22は、上方シェルに沿って周方向に延在する油供給溝26と、油供給溝26から斜めに延在する油幹線溝28と、油幹線溝28から油供給溝26に沿って延在する少なくとも1つの油分布溝30とを有している。例示的な実施形態において、上方シェル22は、各々が油供給溝26に沿って延在する一対の油幹線溝28を含む。図1および図2に示されるように、これらの油溝26、28、30はともに、F字形を形成する。これらの油溝26、28、30は、潤滑油(図示せず)を貯蔵し、油溝を含まないまたは他の構成の油溝を含む従来技術の主軸受20に比べて、起動時およびエンジンが空転または停止しているときに主軸受20に改良された潤滑を与える。別の利点は、起動時およびエンジンが空転または停止しているときに、油溝26、28、30が適切な潤滑を提供するのに十分な潤滑油を維持しながら、上方内面32の非溝表面積を最大にすることができることである。大きい非溝表面積は、主軸受20に優れた強度および耐負荷力を維持させることができる。
であり、シェル22、24の外面34、44は、互いに同一面である。シェル22、24の内面32、46は、それぞれの側縁部40、42、52、54の間において凹状断面を有し、シェル22、24の外面34、44は、それぞれの側縁部40、42、52、54の間において凸状断面を有する。上方シェル22の第1側縁部40は、下方シェル24の第3側縁部52と周方向に整列され、上方シェル22の第2側縁部42は、下方シェル24の第4側縁部54と周方向に整列される。
ェル22の第1シェル端部36と第2シェル端部38とにほぼ平行に延在する分布溝幅Wdistを有する。例示的な実施形態において、分布溝幅Wdistは、供給溝幅Wsupplyより小さく、幹線溝幅Wstemよりわずかに小さい。例示的な実施形態において、分布溝幅Wdistは、約0.5〜約1.5mmであって、好ましくは約1.0mmである。
Claims (21)
- 内燃機関用の主軸受(20)であって、
第1シェル端部(36)と第2シェル端部(38)との間に周方向に延在する上方内面(32)を備える上方シェル(22)と、
第3シェル端部(48)と第4シェル端部(50)との間に周方向に延在する下方内面(46)を備える下方シェル(24)とを含み、
前記上方シェル(22)の前記第1シェル端部(36)は、前記下方シェル(24)の第3シェル端部(48)に当接し、前記上方シェル(22)の前記第2シェル端部(38)は、前記下方シェル(24)の前記第4シェル端部(50)に当接し、
前記上方シェル(22)および前記下方シェル(24)は、前記内面(32,46)に沿って周方向に延在する油供給溝(26)を含み、
前記上方シェル(22)は、前記油供給溝(26)から斜めに延在する油幹線溝(28)を含み、
前記上方シェル(22)は、前記油幹線溝(28)から前記油供給溝(26)に沿って延在する少なくとも1つの油分布溝(30)を含む、主軸受。 - 前記油供給溝(26)と前記油幹線溝(28)とは、それらの間で90度未満の第1角度(α1)を形成する、請求項1に記載の主軸受(20)。
- 前記油幹線溝(28)は、前記上方シェル(22)の前記第1シェル端部(36)に位置する前記油供給溝(26)から延在する、請求項2に記載の主軸受(20)。
- 前記油幹線溝(28)と前記第1シェル端部(36)とは、それらの間で第2角度(α2)を形成し、前記第2角度(α2)は、前記第1角度(α1)より小さい、請求項3に記載の主軸受(20)。
- 前記第1角度(α1)は、20°〜60°である、請求項4に記載の主軸受(20)。
- 前記第2角度(α 2 )は、10°〜50°である、請求項4に記載の主軸受(20)。
- 前記上方シェル(22)は、第1側縁部(40)と第2側縁部(42)との間に径方向に延在し、前記油幹線溝(28)は、前記第1側縁部(40)から離間して配置される幹線溝遠位端(70)まで延在する、請求項1に記載の主軸受(20)。
- 前記油分布溝(30)のうち1つは、前記幹線溝遠位端(70)に位置する前記油幹線溝(28)から延在する、請求項7に記載の主軸受(20)。
- 前記油分布溝(30)のうち2つは、前記油幹線溝(28)から、前記上方シェル(22)の前記油供給溝(26)に沿ってかつ平行であるように延在する、請求項1に記載の主軸受(20)。
- 前記上方シェル(22)は、シェル長さ(Ls)を有し、前記油分布溝(30)の各々は、前記シェル長さ(Ls)の半分以下の分布溝長さ(ldist)を有する、請求項1に記載の主軸受(20)。
- 前記油分布溝(30)は、前記上方シェル(22)の前記油供給溝(26)から離間して配置され、かつ、前記油供給溝(26)にほぼ平行である、請求項1に記載の主軸受(20)。
- 前記油供給溝(26)は第1深さ(d1)で凹み、前記油幹線溝(28)は第2深さ(d2)で凹み、前記油分布溝(30)は第3深さ(d3)で凹み、前記第2深さ(d2)と第3深さ(d3)とは、前記第1深さ(d1)より小さい、請求項1に記載の主軸受(20)。
- 前記油供給溝(26)は、供給溝幅(Wsupply)を有し、前記油幹線溝(28)は、前記供給溝幅(Wsupply)より小さい幹線溝幅(Wstem)有する、請求項1に記載の主軸受(20)。
- 前記油供給溝(26)は、供給溝幅(Wsupply)を有し、前記油分布溝(30)の各々は、前記供給溝幅(Wsupply)より小さい分布溝幅(Wdist)有する、請求項1に記載の主軸受(20)。
- 前記上方シェル(22)の前記油供給溝(26)と前記下方シェル(24)の前記油供給溝(26)とは、周方向に整列され、かつ、流体連通している、請求項1に記載の主軸受(20)。
- 前記油供給溝(26)、前記油幹線溝(28)および前記油分布溝(30)は、互いに流体連通している、請求項1に記載の主軸受(20)。
- 前記上方内面(32)は、前記第1シェル端部(36)から前記第2シェル端部(38)に延在する凹形状を有し、前記下方シェル(24)の前記下方内面(46)は、前記第3シェル端部(48)から前記第4シェル端部(50)に延在する凹形状を有する、請求項1に記載の主軸受(20)。
- 前記上方シェル(22)は、前記油供給溝26に沿って配置され、前記上方外面(34)から前記上方シェル(22)を貫通して前記上方内面(32)まで延在する油注入口(64)を含む、請求項1に記載の主軸受(20)。
- 前記油供給溝(26)は、前記油注入口(64)と流体連通している、請求項18に記載の主軸受(20)。
- 前記上方シェル(22)および前記下方シェル(24)は、前記シェル端部(36,38,48,50)で一体に固定される、請求項1に記載の主軸受(20)。
- 内燃機関用の主軸受(20)であって、
第1シェル端部(36)と前記第1シェル端部(36)の反対側にある第2シェル端部(38)との間に周方向に延在するシェル長さ(Ls)を有する上方内面(32)を備える上方シェル(22)を含み、
前記上方シェル(22)は、第1側縁部(40)と第2側縁部(42)との間で径方向に延在し、
第3シェル端部(48)と第4シェル端部(50)との間に周方向に延在する下方内面(46)を備える下方シェル(24)を含み、
前記上方シェル(22)の前記第1シェル端部(36)は、前記下方シェル(24)の第3シェル端部(48)に当接し、前記上方シェル(22)の前記第2シェル端部(38)は、前記下方シェル(24)の前記シェル端部(50)に当接し、
前記上方シェル(22)および前記下方シェル(24)は、前記内面(32,46)に沿って周方向に延在する油供給溝(26)を含み、
前記油供給溝(26)は、前記上方内面(32)の前記シェル長さ(Ls)に沿って延在し、かつ、前記第1側縁部(40)と前記第2側縁部(42)との間の中央に配置され、
前記上方シェル(22)は、前記第1シェル端部(36)に位置する前記油供給溝(26)から、前記第1側縁部(40)から離間して配置される幹線溝遠位端(70)まで斜めに延在する油幹線溝(28)を含み、
前記油幹線溝(28)は、前記油供給溝(26)と前記油幹線溝(28)との間に第1角度(α1)を有し、前記油幹線溝(28)と前記第1シェル端部(36)との間に第2角度(α2)を有し、
前記角度の各々は、鋭角であり、
前記上方シェル(22)は、一対の油分布溝(30)を含み、前記一対の油分布溝(30)の各々は、前記油幹線溝(28)から分布溝遠位端(76)まで延在する分布溝長さ(ldist)を有し、
前記油分布溝(30)の各々は、前記油供給溝(26)にほぼ平行であり、かつ、前記油供給溝(26)から離間して配置され、
前記分布溝長さ(ldist)は、前記シェル長さ(Ls)の半分以下であり、
前記油幹線溝(28)と前記油分布溝(30)とが前記上方内面(32)に沿ったF字形を形成するように、前記油分布溝(30)の一方は、前記幹線溝遠位端(70)から延在し、前記油分布溝(30)の他方は、前記油供給溝(26)と前記幹線溝遠位端(70)との間の前記油幹線溝(28)から延在する、主軸受。
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