JP6530939B2 - Bearing metal for engine - Google Patents
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Description
本発明は、ジャーナルメタル、クランクピンメタル、サイドメタル、バランサメタルなどの軸受メタルに係り、詳しくは、回転体との摺動面に樹脂皮膜を有するエンジン用軸受メタルに関するものである。 The present invention relates to a bearing metal such as a journal metal, a crank pin metal, a side metal, and a balancer metal, and more particularly to an engine bearing metal having a resin film on a sliding surface with a rotating body.
従来、産業用ディーゼルエンジン用軸受メタルとして、摺動部の表面に樹脂皮膜を備えたものがある。この種の軸受メタルによれば、樹脂皮膜で摺動部のクリアランスが最適化され、油圧を確保しつつ摺動摩擦が低減されるという利点が得られる。このような先行技術としては、特許文献1において開示されるものが知られている。
Conventionally, as a bearing metal for industrial diesel engines, there is one having a resin film on the surface of a sliding portion. According to this kind of bearing metal, the resin film optimizes the clearance of the sliding portion, and the advantage is obtained that the sliding friction is reduced while securing the hydraulic pressure. As such prior art, what is disclosed in
しかしながら、摺動部の皮膜が全面一様のためか、油膜が保持され難く、摺動摩擦の低減機能が不十分であった。 However, it is difficult to hold the oil film, probably because the film on the sliding portion is uniform all over, and the sliding friction reducing function is insufficient.
そこで、図9に示されるように、一連の樹脂皮膜102にスポット状に複数の凹部103を配置して油溜まりとして機能させ、油膜の保持を図ることが試された。しかしながら、凹部103が樹脂皮膜102に囲まれているので、凹部103へのエンジンオイルの供給が困難であり、凹部103に十分な量のエンジンオイルが保持されず、エンジンオイルによる摺動面101の摩擦低減機能が不十分であった。
Therefore, as shown in FIG. 9, it has been tried to maintain the oil film by arranging a plurality of
そこで、鋭意研究の結果、図1〜図3に示されるように、摺動面13にスポット状に複数の樹脂皮膜14を配置し、樹脂皮膜14,14どうしの間に形成される凹部15で網目状溝16を形成すれば網目状溝16、即ち、凹部15へのエンジンオイルの供給が改善され、凹部15に十分な量のエンジンオイルが保持される、エンジンオイルによる摺動面13の摩擦低減機能が高まることが知見されるに至った。
Therefore, as a result of intensive research, as shown in FIG. 1 to FIG. 3, a plurality of
また、鋭意研究の結果、図5に示されるように、摺動面13に摺動方向sに伸びる縦縞の樹脂皮膜14を配置し、隣合う樹脂皮膜14,14どうしの間に形成される凹部15で摺動方向sに伸びる縦縞の縦縞溝19を形成する手段もある。即ち、縦縞溝19の摺動方向両端部19a,19bを摺動面13の摺動方向両端縁部13a,13b寄りの樹脂皮膜14で閉じると、縦縞溝19、即ち、凹部15へのエンジンオイルの供給が改善され、凹部15に十分な量のエンジンオイルが保持され、エンジンオイルによる摺動面13の摩擦低減機能が高まることが知見されるに至った。
Moreover, as a result of earnest research, as shown in FIG. 5, the
上記実状に鑑みることにより、本発明の目的は、凹部へのエンジンオイルの供給を改善することができるエンジン用軸受メタルを提供する点にある。 In view of the above-mentioned situation, an object of the present invention is to provide a bearing metal for an engine capable of improving the supply of engine oil to the recess.
請求項1に係る発明は、回転体rとの摺動面13に樹脂皮膜14を有するエンジン用軸受メタルにおいて、
前記摺動面13にスポット状に複数の樹脂皮膜14が配置され、前記樹脂皮膜14どうしの間に隣合う前記樹脂皮膜14と前記摺動面13とで形成される凹部15により網目状溝16が形成され、前記網目状溝16は、前記摺動面13の摺動方向sに伸びる縦溝部分を備えていることを特徴とする。
The invention according to
A plurality of
請求項2に係る発明は、請求項1に記載のエンジン用軸受メタルにおいて、
前記摺動面13の摺動方向sに交差する方向kに複数の樹脂皮膜14が所定間隔を置いて配置された樹脂皮膜列17を備え、前記樹脂皮膜列17が前記摺動面13の摺動方向sに複数列配置され、前記樹脂皮膜列17の隣合う樹脂皮膜14,14どうしの間に形成される溝部分18の前記摺動方向sの両端開口部18a,18bが、前記摺動方向sで隣合う樹脂皮膜列17の樹脂皮膜14に向けられていることを特徴とする。
The invention according to
A plurality of
請求項3に係る発明は、請求項1に記載のエンジン用軸受メタルにおいて、
前記摺動面13の摺動方向sに交差する方向kに複数の樹脂皮膜14が所定間隔を置いて配置された樹脂皮膜列17を備え、前記樹脂皮膜列17が前記摺動方向sに複数列配置され、
複数列の前記樹脂皮膜列17の樹脂皮膜14が前記摺動方向sに揃えて配置されることにより、前記網目状溝16が、前記摺動方向sに沿って一連に伸びる縦溝部分30と、前記交差する方向に沿って一連に伸びる横溝部分31とで構成され、
前記縦溝部分30と前記横溝部分31との交差箇所に前記網目状溝16の他の箇所よりも広幅のオイル溜め溝部分32が形成されていることを特徴とする。
The invention according to
A plurality of
The
An oil
請求項4に係る発明は、請求項1〜3の何れか一項に記載のエンジン用軸受メタルにおいて、
前記樹脂皮膜14内に補助オイル溜め溝33が凹設されていることを特徴とする。
The invention according to
An auxiliary
請求項5に係る発明は、回転体rとの摺動面13に樹脂皮膜14と凹部15とを有するエンジン用軸受メタルにおいて、
前記摺動面13の摺動方向sに伸びる縦縞の樹脂皮膜14が配置され、隣合う前記樹脂皮膜14,14どうしの間に前記樹脂皮膜14,14どうしと前記摺動面13とで形成される凹部15で前記摺動方向sに伸びる縦縞の縦縞溝19が形成され、前記縦縞溝19の前記摺動方向sの両端部19a,19bが前記摺動方向sの両端縁部13a,13b寄りの樹脂皮膜14で閉じられていることを特徴とする。
The invention according to
A vertically-
請求項1の発明によれば、凹部へのエンジンオイルの供給が改善される効果を奏する。
図1〜図4に示されるように、軸受メタル4の摺動面13にスポット状に複数の樹脂皮膜14が配置され、樹脂皮膜14,14どうしの間に形成される凹部15で網目状溝16が形成されているので、回転体rの回転時に網目状溝16の摺動方向sの両端開口部16a,16bから網目状溝16内、すなわち凹部15内にエンジンオイルが供給され、凹部15へのエンジンオイルの供給が改善される。
従って、凹部15に十分な量のエンジンオイルが保持され、エンジンオイルによる軸受メタル4の摺動面13の摩擦低減機能が高まる。
According to the first aspect of the present invention, the effect of improving the supply of engine oil to the recess is achieved.
As shown in FIGS. 1 to 4, a plurality of
Therefore, a sufficient amount of engine oil is held in the
請求項1の発明によれば、摺動面13の広域に亘って、エンジンオイルの保持領域を形成することができる、という効果を奏する。
図1、図2に示されるように、軸受メタル4の摺動面13にスポット状に複数の樹脂皮膜14が配置され、樹脂皮膜14,14どうしの間に形成される凹部15で網目状溝16が形成されているので、摺動面13の広域に亘って、エンジンオイルの保持領域を形成することができる。
According to the first aspect of the present invention, the engine oil retaining area can be formed over a wide area of the sliding
As shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of
請求項2の発明によれば、請求項1に係る発明の効果に加え、網目状溝のエンジンオイル保持機能を高めることができる、という効果を奏する。
図2に示されるように、同じ樹脂皮膜列17の隣合う樹脂皮膜14,14どうしの間に形成される溝部分18の摺動方向sの両端開口部18a,18bが、摺動方向sで隣合う隣の樹脂皮膜列17の樹脂皮膜14に向けられているので、回転体rの回転によって溝部分18の両端開口部18a,18bから流出するエンジンオイルが隣の樹脂皮膜列17の樹脂皮膜14に衝突し、溝部分18からのエンジンオイルの流出が抑制され、網目状溝16のエンジンオイル保持機能を高めることができる。
According to the second aspect of the invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, the engine oil holding function of the mesh groove can be enhanced.
As shown in FIG. 2, both
請求項3の発明によれば、請求項1に係る発明の効果に加え、網目状溝のエンジンオイル保持機能を高めることができる、という効果を奏する。
図4に示されるように、縦溝部分30と横溝部分31との交差箇所に網目状溝16の他の箇所よりも広幅のオイル溜め溝部分32が形成されているので、オイル溜め溝部分32に多くのエンジンオイルが保持され、網目状溝16のエンジンオイル保持機能を高めることができる。
According to the third aspect of the invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, the engine oil holding function of the mesh groove can be enhanced.
As shown in FIG. 4, since the oil
請求項4の発明によれば、請求項1〜3の何れかに係る発明の効果に加え、軸受メタルの摺動面でのエンジンオイル保持機能を高めることきができる、という効果を奏する。
図4に示されるように、樹脂皮膜14内に補助オイル溜め溝33が凹設されているので、補助オイル溜め溝33にもエンジンオイルが溜まり、摺動面13でのエンジンオイル保持機能を高めることができる。
According to the invention of
As shown in FIG. 4, since the auxiliary
請求項5の発明によれば、次の効果を奏する。
図5に示されるように、縦縞溝19の摺動方向sの両端部19a,19bが軸受メタル4の摺動方向sの両端縁部13a,13b寄りの樹脂皮膜14で閉じられているので、回転体rの回転時に縦縞溝19の摺動方向sの両端縁部13a,13bの樹脂皮膜14を乗り越えるだけで、縦縞溝19内、すなわち凹部15内にエンジンオイルが供給され、凹部15へのエンジンオイルの供給が改善される。このため、凹部15に十分な量のエンジンオイルが保持され、エンジンオイルによる摺動面13の摩擦低減機能が高まる。
According to the invention of
As shown in FIG. 5, since both
請求項5の発明によれば、軸受メタルの摺動面の広域に亘って、エンジンオイルの保持領域を形成することができる。
図5に示されるように、縦縞溝19の摺動方向sの両端部19a,19bが軸受メタル4の摺動方向sの両端縁部13a,13b寄りの樹脂皮膜14で閉じられているので、摺動面13の広域に亘って、エンジンオイルの保持領域を形成することができる。
According to the fifth aspect of the present invention, the engine oil retaining area can be formed over a wide area of the sliding surface of the bearing metal.
As shown in FIG. 5, since both
以下に、本発明によるエンジン用軸受メタルの実施の形態を、農用トラクタなどに搭載されるディーゼルエンジンに適用された場合について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, an embodiment of a bearing metal for an engine according to the present invention will be described with reference to the drawings when applied to a diesel engine mounted on an agricultural tractor or the like.
エンジンについて簡単に説明する。図8に示されるように、シリンダブロック20の上部にシリンダヘッド21が組み付けられ、シリンダヘッド21の上部にヘッドカバー22が組み付けられている。シリンダブロック20の下部にはオイルパン23が組み付けられている。シリンダブロック20の前部にはギヤケース24が組み付けられている。シリンダブロック20の下部にはクランク軸1が収容されている。
I will briefly explain the engine. As shown in FIG. 8, the
クランク軸1の中間ジャーナル部25に中間のベアリングケース26が組み付けられ、端部ジャーナル部2に端部のベアリングケース3が組み付けられた状態で、後側のシリンダブロック端壁5の端部軸受孔6から、クランク軸1をシリンダブロック20内に挿入し、中間の軸受孔27にベアリングケース26を内嵌させ、端部軸受孔6に端部のベアリングケース3を内嵌させるトンネル型軸受構造が採用されている。クランク軸1の後端にはフライホイル29が取り付けられている。
With the intermediate bearing
端部の軸受構造について簡単に説明する。図6に示されるように、クランク軸1の端部ジャーナル部2に、ベアリング(軸受メタル)4を支持させたベアリングケース3が外嵌され、ベアリングケース3にベアリング4が取付けられる。ベアリングケース3をシリンダブロック端壁5の端部軸受孔6に内嵌し、ベアリングケース3を、外側からケースガスケット7を介してベアリングケースカバー8で覆い、ベアリングケースカバー8はシリンダブロック端壁5にカバー取付ボルト9で取付けられている。
The bearing structure of the end will be briefly described. As shown in FIG. 6, a
ベアリングケースカバー8のクランク軸貫通孔8aにクランク軸1を貫通させ、クランク軸貫通孔8aにオイルシール8bを内嵌し、このオイルシール8bをクランク軸1の周面に圧接させている。ベアリング4は、ラジアルメタル4aとスラストメタル4bとで構成されている。ベアリングケース3は、上下2分割構造で、端部ジャーナル部2に上下から組み付けられる。ベアリングケースカバー8(図7参照)とシリンダブロック端壁5との間には、ケースカバーガスケット28が挟み付けられていてもよい。
The
図7に示されるように、ベアリングケースカバー8に周方向に所定間隔を保持して複数のボルト貫通孔10が設けられている。図6に示すように、ベアリングケース3の外周縁部に周方向に所定間隔を保持してねじ孔11が設けられている。図6に示されるように、ベアリングケースカバー8の外側からベアリングケースカバー8のボルト貫通孔10とケースガスケット7のボルト貫通孔34にケース取付ボルト12を貫通させ、ケース取付ボルト12をベアリングケース3のねじ孔11にねじ嵌合させる。従って、ベアリングケース3がシリンダブロック端壁5に固定されるとともに、ベアリングケースカバー8とベアリングケース3との間にケースガスケット7が挟み付けられている。ケースガスケット7は銅の薄板である。
As shown in FIG. 7, a plurality of bolt through
〔実施形態1〕
次に、エンジン用軸受メタルについて説明する。
図1、図2に示されるように、クランク軸1(回転体rの一例)の端部ジャーナル部2との摺動面(内周面)13に樹脂皮膜14を有するラジアルメタル4a(「エンジン用軸受メタル4」の一例)において、摺動面13にスポット状に複数の樹脂皮膜14が配置され、隣合う樹脂皮膜14,14どうしの間に形成される凹部15で網目状溝16が形成されている。
Next, a bearing metal for an engine will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, a
図1、図2に示されるように、樹脂皮膜14と凹部15とは、ラジアルメタル4aの内周面、即ち摺動面13に一様に形成されている。樹脂皮膜14には、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂が用いられている。樹脂皮膜14には、遷移金属酸化物、グラファイト等の無機固体潤滑剤が含まれている。
樹脂皮膜14は、例えば正六角形に形成され、従って網目状溝16は六角網目状に形成されている。網目状溝16は、隣合う樹脂皮膜14,14どうしの間に形成されており、網目状溝16の内底面は、樹脂皮膜14で覆われていないラジアルメタル4aの金属表面で形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The
図2に示されるように、摺動面13の周方向、即ち摺動方向sに直交する方向(交差する方向の一例)kに複数の樹脂皮膜14が所定間隔を置いて配置された樹脂皮膜列17を備え、この樹脂皮膜列17が摺動方向sに複数列配置されている。
樹脂皮膜列17における互いに隣合う樹脂皮膜14,14どうしの間に形成される溝部分18の摺動方向sの両端開口部18a,18bが、摺動方向sで隣合う隣の樹脂皮膜列17の樹脂皮膜14に向けられている。
As shown in FIG. 2, a resin film in which a plurality of
Both
〔実施形態2〕
図4に示されるように、ラジアルメタル4aにおける摺動面13の摺動方向sに直交する方向(交差する方向の一例)kに複数の樹脂皮膜14が所定間隔を置いて配置された樹脂皮膜列17を備え、この樹脂皮膜列17が摺動方向sに複数列配置されている。
複数列の樹脂皮膜列17,17の樹脂皮膜14,14が摺動方向sに揃えて配置されることにより、網目状溝16が、摺動方向sに沿って一連に伸びる縦溝部分30と、直交する方向kに沿って一連に伸びる横溝部分31とで構成されている。
Second Embodiment
As shown in FIG. 4, a resin film in which a plurality of
By arranging the
縦溝部分30と横溝部分31との交差箇所に網目状溝16の他の箇所よりも広幅のオイル溜め溝部分32が形成されている。
オイル溜め溝部分32は、所定の樹脂皮膜列17の樹脂皮膜14の下部が先窄まり形状とされ、かつ、この樹脂皮膜列17と摺動方向sの一方向で隣合う樹脂皮膜列17の樹脂皮膜14の他方向側端部が先窄まり形状とされることにより、略四角状の凹所として形成されている。
An oil
The lower portion of the
この実施形態2においては、樹脂皮膜14内に補助オイル溜め溝33が凹設されている。「2」や「5」形状に凹入形成されている補助オイル溜め溝33は、スポット状に配置された各樹脂皮膜14のエリア内に形成され、内底面は、樹脂皮膜14で覆われていないラジアルメタル4aの金属表面で形成されている。他の構成は、実施形態1と同じであり、図4中においては、実施形態1と同一の要素には、図1、図2と同一の符号を付しておく。
In the second embodiment, the auxiliary
〔実施形態3〕
図3に示されるように、クランク軸1の端部ジャーナル部2との摺動面(側面)13に樹脂皮膜14を有するスラストメタル4b(「エンジン用軸受メタル4」の一例)において、摺動面13にスポット状に複数の樹脂皮膜14が配置され、隣合う樹脂皮膜14,14どうしの間に形成される凹部15で網目状溝16が形成されている。
Third Embodiment
As shown in FIG. 3, sliding on the
このスラストメタル4bにおいては、摺動方向sに直交する方向であるクランク軸1の回転軸心Pに関する径方向(交差する方向の一例)kに複数又は単数の樹脂皮膜14が所定間隔を置いて配置された樹脂皮膜列17を備え、この樹脂皮膜列17が摺動方向sに複数列で放射状に配置されている。
樹脂皮膜列17における互いに隣合う樹脂皮膜14,14どうしの間に形成される溝部分18の摺動方向sの両端開口部18a,18aが、摺動方向sで隣合う隣の樹脂皮膜列17の樹脂皮膜14に向けられている。
In the
〔実施形態4〕
図5に示されるように、ラジアルメタル4aの摺動面13に樹脂皮膜14と凹部15とを備えたエンジン用軸受メタル4でも良い。摺動面13に摺動方向sに伸びる縦縞の樹脂皮膜14が配置され、隣合う樹脂皮膜14,14の間に形成される凹部15で摺動方向sに伸びる縦縞の縦縞溝19が形成され、縦縞溝19の摺動方向sの両端部19a,19bが摺動面13の摺動方向sの両端縁部13a,13b寄りの樹脂皮膜14で閉じられている。なお、図5にて他方の端部19bは見えないため、その符号19bは、一方の端部19aの傍に括弧書きにて付しておく。
As shown in FIG. 5, the
樹脂皮膜14は、方形枠内を複数の縦桟で区画した形状で、縦縞溝19は、樹脂皮膜14の縦桟の間に形成され、内底面は、樹脂皮膜14で覆われていないラジアルメタル4aの金属表面で形成されている。
他の構成は、実施形態1と同じであり、図5中、実施形態1と同一の要素には、図1、図2と同一の符号を付しておく。
The
The other configuration is the same as that of the first embodiment, and in FIG. 5, the same elements as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of FIGS.
13 摺動面
13a,13b 端縁部
14 樹脂皮膜
15 凹部
16 網目状溝
17 樹脂皮膜列
18 溝部分
18a,18b 開口部
19 縦縞溝
19a,19b 端部
30 縦溝部分
31 横溝部分
32 オイル溜め溝部分
33 補助オイル溜め溝
k 摺動方向に交差する方向
r 回転体
s 摺動方向
Claims (5)
前記摺動面にスポット状に複数の樹脂皮膜が配置され、前記樹脂皮膜どうしの間に隣合う前記樹脂皮膜と前記摺動面とで形成される凹部により網目状溝が形成され、前記網目状溝は、前記摺動面の摺動方向に伸びる縦溝部分を備えているエンジン用軸受メタル。
An engine bearing metal having a resin film on the sliding surface with the rotating body,
A plurality of resin films are disposed in a spot shape on the sliding surface, and a reticulated groove is formed by a recess formed by the resin film and the sliding surface adjacent to each other between the resin films, and the mesh shape groove is has a bearing for an engine metal which comprises a longitudinal groove portion extending Suridokata direction of the sliding surface.
複数列の前記樹脂皮膜列の樹脂皮膜が前記摺動方向に揃えて配置されることにより、前記網目状溝が、前記摺動方向に沿って一連に伸びる縦溝部分と、前記交差する方向に沿って一連に伸びる横溝部分とで構成され、
前記縦溝部分と前記横溝部分との交差箇所に前記網目状溝の他の箇所よりも広幅のオイル溜め溝部分が形成されている請求項1に記載のエンジン用軸受メタル。 A plurality of resin films are arranged at predetermined intervals in a direction intersecting the sliding direction of the sliding surface, and a plurality of resin films are arranged in the sliding direction.
By arranging resin films of a plurality of resin film rows in alignment in the sliding direction, the mesh grooves extend in the intersecting direction with the longitudinal groove portions extending in series along the sliding direction. And a series of transverse grooves extending along the
The bearing metal for an engine according to claim 1, wherein an oil storage groove portion wider than the other portions of the mesh-like groove is formed at an intersection of the longitudinal groove portion and the lateral groove portion.
前記摺動面の摺動方向に伸びる縦縞の樹脂皮膜が配置され、隣合う前記樹脂皮膜どうしの間に前記樹脂皮膜どうしと前記摺動面とで形成される凹部で前記摺動方向に伸びる縦縞の縦縞溝が形成され、前記縦縞溝の前記摺動方向の両端部が前記摺動方向の両端縁部寄りの樹脂皮膜で閉じられているエンジン用軸受メタル。
An engine bearing metal having a resin film and a recess on a sliding surface with a rotating body,
A resin film of longitudinal stripes extending in the sliding direction of the sliding surface is disposed, and a longitudinal stripe extending in the sliding direction in the recess formed by the resin films and the sliding surface between the adjacent resin films of vertical stripes groove is formed, the longitudinal stripe groove the sliding direction of both ends before Kisurido opposite end edge side of the engine bearing metal closed with a resin film of.
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