JPS5828448B2 - ベアリング - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は周期的なピーク圧力を受けやすいベアリング、
特に２ストロ一グデイーゼル機関のクロスヘッドベアリ
ングに関し、該ベアリングは連接棒の孔と共にベアリン
グ空隙をつくるよう中央区画で該ベアリングと係合した
ピンを有し、該ピンはピストン棒のフォーク状連結部材
と共に回転するよう、連接棒の両側でベアリングピンと
係合するピストン棒の前記フォーク状連結部材に連結さ
れており、かつ該ベアリングはベアリングの低圧時間中
はベアリング空隙に対し開放することにより潤滑剤が供
給されてピストンから遠い方のピンの周辺側で潤滑剤に
よる緩衝部分を形成し、相対的に高圧の時間中では潤滑
剤が前記緩衝部分から著しく流出するのを阻止する逆止
弁を備えた潤滑系統を有している。

スイス国特許明細書第３９０．６１８号の第３図と第４
図はベアリングの構造が上述した構造とは相違し、ピス
トン棒が直接ベアリングピンに連結され、連接棒が、前
記ピストン棒がピンに棒結されている区画の両側で該ピ
ンと係合している２ストロ一クデイーゼル機関のクロス
ヘッドベアリンクラ示している。

このベアリングは逆止弁の他ニ、ピンの周囲を延びる２
個の円弧状の密封帯片と、６、（２個の軸線方向に真直
の密封帯片とを含む密封装置を含んでいる。

前記密封帯片は連接棒の孔にある対応する溝に受入れら
れており、ベアリングピンに対しばねで押圧されている
。

したがって、潤滑剤の緩衝部分はピストンから遠い方の
ベアリングピンの半分の部分で全ての方向に画成され、
このようにして、ベアリングピンに沿って潤滑剤が流出
するのを阻止している。

したがって、ベアリングの表面間で潤滑剤の緩衝が常に
維持される。

しかし残念ながら、密封帯片には激しい摩耗が発生し、
その結果一定期間経つと、密封性が損われ、比較的短時
間の作動径保守が必要となる。

本発明の目的は上述の種類のベアリングから出発して
このベアリングに対し、永久的に潤滑剤の緩衝を確実に
維持し かつ周知のベアリングのシールよりもはるかに
摩耗の少ないシールを提供することである。

したがって、本発明によれば、ベアリングの軸線に対し
て直角に延びる環状の密封部材がそれぞれ、ベアリング
空隙の軸線方向の両端近くで連接棒とフォーク状連結部
材との間で配置され、かつ軸線方向に運動可能であるが
、共に回転するよう連結棒に連結されており；前記密封
部材の各々は潤滑剤の緩衝部分の近くの周囲区画で、か
つフォーク状連結部材に近い方の側で、該連結部材に向
かって開放した多数の周囲方向に配分した圧力室を有し
；各密封部材は前記圧力室の両側で半径方向に延び、フ
ォーク状連結部材の対応する面に接する密封面を有して
おり；前記圧力室の各々は少なくとも１個のオリフィス
により連接棒に近い方の密封部材の側と連通し、かつ該
オリフィスを通して潤滑剤の緩衝部分から潤滑剤が供給
され；前記ベアリングピンに連結され、かつ前記密封部
材の上方を半径方向：、Ｃ，４ｇｉ ｐ、１１９フラン
ジ状部材が各密封部材と・連接棒との間に配置されてお
り、前記連接砕に近い方の側は潤滑剤の緩衝部分におけ
る潤滑剤圧にさらされており、前記密封部材に面した方
の側は該密封部材の近接した側と協働して前記潤滑剤の
緩衝部分と連通ずる狭い空隙を画成しており；前記連接
棒と前記密封部材の近接側との間には潤滑剤の外方流出
を阻止する接触シールが設けられており；各密封部材の
前記近接側に作用する潤滑剤の圧力が前記圧力室におけ
る潤滑剤から発生するより小さい力によって反作用を受
ける力を前記密封部材に加える。

したがって、環状密封部材に作用する力が実質的１こ油
圧的に補正されることにより、密封面には目立った摩耗
が全くないシールが提供される。

したがって、ベアリング作動の信頼性が向上し、その結
果保守が減少するこの新規なベアリングは周知のベアリ
ングにおける軸線方向の真直な密封帯片に対応するいか
なる密封部材も必要とせず、ベアリングピンの周囲方向
の潤滑剤の流出が軸線方向の流出よりもはるかに少なく
なることが判明した。

したがって、軸線方向の密封帯片を省略することにより
、摩耗を著しく減少させ、かつこのようにベアリング作
動の信頼性を向上させる。

本発明の一実施例を添付図面を参照して以下説明する。

第１図を参照すれば、２ストロ一クデイーゼル機関のク
ロスヘッドベアリングは、共に確実に回転するようフォ
ーク状連結部材２により、垂直方向に往復運動するピス
トン棒３に連結されたベアリングピン１を有する。

前記ベアリングピン１の両側にそれぞれ摺動パッド、即
ちシュー４が設けられており、該シュー４はピストン棒
３が往復運動するにつれて、エンジンのケーシングの側
方のすべり壁５上を摺動する。

連結部材２は２個のベアリングキャップ６を有し、該キ
ャップはピストン棒３から遠い方の周囲の半分のところ
でベアリングピン１の周りと係合している。

前記ベアリングキャップ６は連結部材２の止めねじ７と
ナツト８とにより連結部材２に固定されている。

連結棒９がピン１の軸線の周りを回転するよう該ピン１
の中央部分に配設されており、該連接棒にはピン１の周
りと係合する孔１０が形成されており、該連接棒はその
下端（図示せず）においてクラ、ンク軸と係合する。

連接棒９は潤滑剤送入口１１を有し、かつ上端で逆止弁
１２を有する。

連接棒９はその下流で２個の潤滑剤通路１３を有してお
り、ベアリング圧力が減少している間前記通路１３はピ
ン１と、ピストン棒３の上端に固定されたピストン（図
示せず）から遠い方のピンの周辺側において連接棒孔１
０との間で形成された空隙１４へ液状潤滑剤を搬送する
。

連接棒９と連結部材２との間には２個の同一のシール１
５ 、１５′ｆＪｉ配設されており、ベアリング圧力が
’１１１している間前記空隙１４から潤滑剤が漏洩しな
いようにしている。

前記シール１５の構造は第２図と第３図とから明確に判
る。

前記シール１５はピン１の軸線に対して直角に、かつそ
の周りを延び、連接棒９の端面にある溝１７に受入れら
れた環状の密封部材１６を有する。

連接棒９に固定され、かつ第２図で左側において密封部
材１６にある対応する半径方向スロット１９と係合する
ピン１８によって、前記密封部材は前記連接棒９と共に
回転するが、軸方向には運動可能に該連接棒９に固定さ
れている。

ベアリングキャップ６に近い方の側で、前記密封部材は
、その円周方向に配分された多数の圧力室２０を有して
おり、該圧力室は前記キャップ６に向かって開放してい
るが、前記密封部材１６の下半分のみ、即ち空隙１４に
形成された潤滑剤の緩衝部分が延びている範囲だけにの
み設けられている。

密封部材１６の半径方向に、前記圧力室２０の両側に狭
い密封面２１が配設されている。

前記密封部材１６はその密封面２１によりキャップ６と
共に回転するリング２３の対応する面２２と係合するこ
とにより、その発生源については後述する力の作用によ
り面２１と２２との間には空隙が画成されない。

前記密封面２１は周辺溝２４により半径方向内方に、周
辺溝２５により半径方向外方へ延びる。

前記溝は比較的広幅で半径方向内方へ延びたベアリング
面２６と、比較的広幅で半径方向外方へ延びたベアリン
グ面２Ｔが続く。

該ベアリング面２６と２７とは前記面２１と、リング２
３の接触面２２と共平面を有する。

各圧力室２０は孔２８を介して密封部材１６の連接棒９
に近い方の側と連通ずる。

前記面２１．２６および２７には狭い半径方向の連続溝
５０と、かつ狭く半径方向の潤滑用および圧力逃し用溝
５１とが設けられている。

フランジ状部材３０が密封部材１６と連接棒９との間に
設けられており、該密封部材の幅の約半分のところまで
半径方向に延びており、かつ連接棒９の別の溝２９に受
入れられている。

第１図と第３図とから判るように、前記部材３０はリン
グ２３と共に回転するよう該リング２３にピン３１によ
り連結されており、かつ該リング２３により連結部材２
３に対して連結されている。

前記溝２９と前記フランジ状部材３０の隣接面との間に
は空隙３２があり、該空隙を通って潤滑剤はベアリング
空隙１４にある緩衝部分から密封部材１６へと流入でき
る。

ピン１に近い方の端部で前記フランジ状部材３０はスリ
ーブ部分３４となっており、該スリーブ部分の外周面は
、ピン３５がベアリングキャップ６に対し共に回転する
よう固定しているリング２３を求心させる装置として作
用する。

リング２３とフランジ状部材３０との間には隔部３６が
設けられ、かつスリーブ部分３４上に配置されており、
その軸線方向の厚さは密封部材１６の軸線方向の厚さよ
り大きい。

その結果、フランジ状部材３０と密封部材１６の半径方
向内側部分との間には比較的狭い空隙３３がつくられ、
前記空隙３２から流入してくる潤滑剤が該空隙３３を通
り半径方向内方へ流入できる。

該潤滑剤を排出するために、隔部３６にはスリーブ部分
３４にある排出通路３８へと延びた半径方向の孔３７が
形成されており、該通路３８の方はキャップ６の通路３
９と連がっている。

フランジ状部材３０とピン１との間には０リング４０が
配設されており、ピン１に沿った潤滑剤の緩衝部分から
潤滑剤が直接逃げないようにしている。

また、溝１７と密封部材１６との間にもＯリング４１が
配設され密封部材１６と連接棒９との間の半径方向外方
の空隙を通って潤滑剤が全く逃げないようにしている。

クロスヘッドベアリングが作動すると、ベアリングの低
圧作動時、即ちピストンの上昇運動のほとんどの間、こ
の時間中では潤滑剤送入口１１における潤滑剤圧力が潤
滑剤の緩衝部分における圧力より大きいため、潤滑剤は
送入口１１と、逆止弁１２と通路１３とを通ってピン１
と連接棒の孔１０との間の空隙１４へと流入する。

ピストンがその頂部死点に到達する少し前に、潤滑剤の
緩衝部分での潤滑剤圧力が送入口１１における潤滑剤圧
力を上まわり、その結果逆止弁１２が閉じ、潤滑剤が前
記送入口１１へ逃げないようにする。

作動のこの状態において、潤滑剤はその緩衝部分から空
隙３２を通って密封部材１６へと流入する。

空隙３２における潤滑剤の圧力がフランジ部材３０に対
し、軸方向力ｐを加える。

該軸方向の力は第２図で示す方向に作用し、隔部３６を
介して該フランジ部材３０をりング２３に対し押圧する
。

密封部材１６土にある潤滑剤の中のあるものは狭い空隙
３３を介し半径方向内方へ流れ、次いで孔３７．３８．
３９を通ってベアリングより出ていく。

空隙４２の近くで概ね一定であり、空隙３３Ｑ近くで減
少していく軸方向力ＰＡが、該空隙の中および溝１７と
密封部材１６との間にあり、半径方向外方へ前記空隙３
３に続いている空隙４２の中で発生する。

空隙３３における力はある程度力ｐに対し作用する。

密封部材１６上の別の部分の潤滑剤は孔２８を通って圧
力室２０へ流入し力ＰＡに反作用する力ＰＡを発生する
。

圧力室２０の半径方向の寸法はｎｏ’Ｊング４１の配置
と一儲になって、力ＰＡを力ＰＡより約５から１０φ低
くできるようにするものであり、このようにして、密封
部材１６がその密封面２１を常にリング２３の対応面２
２と確実に係合するようにしている。

前記面２１にある連続溝５０によって、少量の潤滑剤が
圧力室２０から周辺溝２４゜２５へ流入し、面２１と２
２とに十分な潤滑を保証する。

潤滑用および圧力逃し用溝５１が溝２４゜２５から始ま
っているため、ベアリング面２６゜２Ｔも上記と同じこ
とがいえる。

フランジ状部材３０には半径方向の力Ｐの他に、ベアリ
ングピン１と該部材３０との間の空隙における潤滑剤の
圧力から発生する外方に作用する半径方向の力ＰＲ’も
加えられる。

半径方向内方に作用するＰＲと均等の力ＰＲ’がフラン
ジ状部材３０の外周へ作用し、周部材３０と溝２９との
間の軸線方向空隙に潤滑剤の圧力を発生させる。

シール１５，１５’！こついて前述した構造は密封部材
１６に対する力が油圧的に実質的に補正されるようにし
たものである。

熱膨張を極度に減少させつるために、密封部材は非常に
薄いので、該密封部材に対し軸線方向の力ＰＡ 、ＰＡ
’がいかなる傾き運動をも加えないように配慮すること
が重要である。

その結果密封部材１６はねじれ強度が殆んどなく、シた
がって傾斜力を排除することが極めて重要な考慮である
。

フランジ状部材３０がベアリングピン１とは別個の部材
になっていることにより、ピン１の曲げ変形がフランジ
状部材３０−２は伝達されないという利点を提供する。

隔部３６を設けることにより空隙３３をつくるに必要な
製造技術を簡素化している。

密封部材１６と同筒とはまづ研磨により軸線方向厚さ寸
法に共機械加工され、その後密封部材１６のみが火花に
よる焼食処理を施されることにより軸線方向の厚さが本
当に極めてわずか減少させられる。

その結果、密封部材が組立てられると極めて狭い空隙３
３がつくられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるクロスヘッドベアリングの部分的
に断面で、部分的に側面で示す図面；第２図は第１図の
一部を拡大した図面；第３図は環状密封部材の図面であ
る。 図において、１・・・・・・ベアリングピン、２・・・
・・・フォーク状連結部材、３・・・・・・ヒストン棒
、６・・・・・・ベアリングギャップ、９・・・・・・
連接棒、１２・・・・・・逆止弁、１６・・・・・・密
封部材、２０・・・・・・圧力室、２１・・・密封面、
２３・・・・・・リング、３０・・・・・・フランジ状
部材、３２．３３・・・空隙、３４・・・・・・スリー
ブ部分、３６・・・・・・同筒、３７，３８，３９・・
・・・・排出通路、４０，４１・・・・・・０１Ｊング
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 連接棒の孔と共にベアリング空隙をつくるようベア
   リングの中央部分で係合しており、ピストン棒のフォー
   ク状連結部材と共に回転するよう該連結棒の両端で前記
   ピストン棒のフォーク状部材と連結されたベアリングピ
   ンと、ベアリングの低圧の時間中は前記ベアリング空隙
   へ開放することによって前記ピストンから離れた方の前
   記ピンの退避側に潤滑剤の緩衝部分を形成するよう潤滑
   剤が供給され、一方相対的に高圧の時間中では前記緩衝
   部分から潤滑剤が著しく流出しないよう阻止する逆止弁
   を含む潤滑剤系統とを有する、規則的なピーク圧力を受
   ける特に２ストロ一クデイーゼル機関用のクロスヘッド
   ベアリングにおいて、ベアリングの軸線に対して直角に
   延びる環状の密封部材１６がそれぞれ、ベアリング空隙
   １４の軸線方向の両端近くで連接棒９とフォーク状連結
   部材２．６との間で配置され、かつ軸線方向に運動可能
   であるが、共に回転するよう連接棒９に連結されており
   ：前記の密封部材１６の各々は潤滑剤の緩衝部分の近く
   の周囲区画において、かつフォーク状連結部材２，６に
   近い方の側で、該連結部材に向って開放し、周囲方向に
   分配された多数の圧力室２０を有し；各密封部材１６は
   前記圧力室２０の両側で半径方向に延び、フォーク状連
   結部材２，６の対応する面２２に接する密封面２１を有
   しており；前記圧力室２０の各々少なくとも１個のオリ
   フィス２８により連接棒９に近い方の密封部材の側と連
   通し、かつ該オリフィス２８を通じて潤滑剤の緩衝部分
   から潤滑剤が供給され；、前記ベアリングピン１に連結
   され、かつ前記密封部材１６の上を半径方向に延びてい
   るフランジ状部材３０が前記各密封部材１６と連接棒９
   との間に配置されており、前記連接棒９に近い方の側は
   潤滑剤の緩衝部分における潤滑剤の圧力にさらされてお
   り、前記密封部材１６に面した方の側は該密封部材の近
   接した側と協働して前記潤滑剤の緩衝部分と連通ずる狭
   い空隙３３を画成しており；前記連接棒９と前記密封部
   材１６の近接側との間にて潤滑剤の外方流出を阻止する
   接触シール４１が設けられており；各密封部材の前記近
   接側に作用する潤滑剤の圧力が前記圧力室２０における
   潤滑剤から発生するより小さい力ＰＡによって反作用を
   受ける力ＰＡを前記密封部材に加えることを特徴とする
   ベアリング。 ２、特許請求の範囲第１項に記載のベアリングにおいて
   、圧力室２０における潤滑剤から発生する圧力ＰＺは反
   作用の圧力ＰＡより５から１０φ低いことを特徴とする
   ベアリング。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載のベアリングにおいて
   、フランジ状部材３０は前記ベアリングピン１とは別個
   の部材であって、接触シール４０によって該ピンに対し
   密封されていることを特徴とするベアリング。 ４ 特許請求の範囲第３項に記載のベアリングにおいて
   、前記フランジ状部材３０が前記連接棒９から遠い方の
   側において、前記ベアリングピン１の周りを延び、かつ
   対応面２２を有し前記フォーク状連結部材２，６に連結
   されたリング２３を求心させる作用を行なうスリーブ部
   分３４を有することを特徴とするベアリング。 ５ 特許請求の範囲第４項に記載のベアリングにおいて
   、前記スリーブ部分３４上に隔部３６が配置されており
   、該隔部の軸線方向の厚さは狭い空隙３３を画成するた
   めに密封部材１６の軸線方向厚さより大きいことを特徴
   とするベアリング。 ６ 特許請求の範囲第５項に記載のベアリングにおいて
   、前記隔部３６、スリーブ部分３４およびフォーク状連
   結部材２，６の各々は、前記の狭い空隙３３から流出す
   る潤滑剤を排出する通路（それぞれ３７．３８．３９）
   を有することを特徴とするベアリング。 ７ 特許請求の範囲第１項から第６項までのいずれか１
   項に記載のベアリングにおいて、前記密封部材１６の周
   囲方向で測定した圧力室２０の長さは連接棒側からピス
   トン棒側に向かって減少していることを特徴とするベア
   リング。