JPS63318310A - ベアリングビ−ム - Google Patents
ベアリングビ−ムInfo
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- JPS63318310A JPS63318310A JP14905387A JP14905387A JPS63318310A JP S63318310 A JPS63318310 A JP S63318310A JP 14905387 A JP14905387 A JP 14905387A JP 14905387 A JP14905387 A JP 14905387A JP S63318310 A JPS63318310 A JP S63318310A
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- bearing beam
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- aluminum alloy
- coefficient
- cylinder block
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Links
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- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
- F02F7/0065—Shape of casings for other machine parts and purposes, e.g. utilisation purposes, safety
- F02F7/008—Sound insulation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
- F02F7/0043—Arrangements of mechanical drive elements
- F02F7/0053—Crankshaft bearings fitted in the crankcase
- F02F2007/0056—Crankshaft bearings fitted in the crankcase using bearing beams, i.e. bearings interconnected by a beam or multiple beams
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
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- F05C2201/021—Aluminium
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2251/00—Material properties
- F05C2251/04—Thermal properties
- F05C2251/042—Expansivity
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はエンノンの一部を構成するベアリングビームに
関するものである。
関するものである。
自動車用に限らず多くのエンジンは、シリンダーブロッ
クにクランクシャフトを組み込みベアリングキャップに
よって支承保持する構造となっており、このシリンダー
ブロックおよびベアリングキャップは普通鋳鉄製が用い
られていた。
クにクランクシャフトを組み込みベアリングキャップに
よって支承保持する構造となっており、このシリンダー
ブロックおよびベアリングキャップは普通鋳鉄製が用い
られていた。
ところが、軽量化ならびに！ｌｌ量化に伴なう燃冑の低
減などを目的としてアルミニウム合金製のシリング−ブ
ロックが使用されるようになった。このシリング−ブロ
ックは普通鋳鉄製に比べて剛性が劣ることが多いため、
普通鋳鉄製のべ７りングキャップと補強部材であるアル
ミニウム合４を製のビーム材とをボルトによってシリン
グ−ブロックに共締めした分割構造、あるいは複数個の
ベアリングキャップとビーム材とを一体構造としたアル
ミニウム合金製ベアリングビームが広く用いられている
。
減などを目的としてアルミニウム合金製のシリング−ブ
ロックが使用されるようになった。このシリング−ブロ
ックは普通鋳鉄製に比べて剛性が劣ることが多いため、
普通鋳鉄製のべ７りングキャップと補強部材であるアル
ミニウム合４を製のビーム材とをボルトによってシリン
グ−ブロックに共締めした分割構造、あるいは複数個の
ベアリングキャップとビーム材とを一体構造としたアル
ミニウム合金製ベアリングビームが広く用いられている
。
一方、エンノンは高性能化が要求され出力、回転数とも
に者しく増大する傾向にあり、クランクシャフトを支持
する剛性の向上が強く求められているところである。
に者しく増大する傾向にあり、クランクシャフトを支持
する剛性の向上が強く求められているところである。
前述の分割構造であれ、一体構造であれアルミニウム合
金製では剛性が劣るという欠点が有り、また普通鋳鉄製
は熱膨張係数が使用温度範囲において１１ Ｘ １０−
”／”Ｃ程度であり、アルミニウム合金製のシリング−
ブロックと熱膨張係数が大きく異なるため、エンジンオ
イルが１５０℃程度に昇温すると熱膨張差による変形、
あるいは嵌合部のクリアランスが不均等になるための油
膜の破壊などエンジンの性能を左右する致命的な欠点を
招く結果になりかねない。
金製では剛性が劣るという欠点が有り、また普通鋳鉄製
は熱膨張係数が使用温度範囲において１１ Ｘ １０−
”／”Ｃ程度であり、アルミニウム合金製のシリング−
ブロックと熱膨張係数が大きく異なるため、エンジンオ
イルが１５０℃程度に昇温すると熱膨張差による変形、
あるいは嵌合部のクリアランスが不均等になるための油
膜の破壊などエンジンの性能を左右する致命的な欠点を
招く結果になりかねない。
本発明の目的は、充分な剛性を有し、かつ熱膨張差によ
る変形を防止し、しかも部分的な高応力の発生、油膜の
破壊、焼き付きなどを防止し得るベアリングビームを提
供するものである。
る変形を防止し、しかも部分的な高応力の発生、油膜の
破壊、焼き付きなどを防止し得るベアリングビームを提
供するものである。
本発明のベアリングビームは、アルミニウム合金製のシ
リンダーブロックに組み込まれるクランクシャフトを支
承保持するベアリングビームであって、該ベアリングビ
ームは上記アルミニウム合金製のシリンダーブロックと
ほぼ同等の熱膨張係数を有し、かつ高剛性、高強度を備
えた鋳鉄製または情調製としたものである。
リンダーブロックに組み込まれるクランクシャフトを支
承保持するベアリングビームであって、該ベアリングビ
ームは上記アルミニウム合金製のシリンダーブロックと
ほぼ同等の熱膨張係数を有し、かつ高剛性、高強度を備
えた鋳鉄製または情調製としたものである。
次に本発明の数値限定理由について説明する。
１）熱膨張係数
アルミニウム合金鋳物製のシリンダーブロックは、砂型
鋳造法、金型鋳造法、あるいはダイカスト法などで製造
されている。
鋳造法、金型鋳造法、あるいはダイカスト法などで製造
されている。
これらの熱膨張係数は２０〜２４Ｘ１０−’／℃程度で
あるためベアリングビームの熱膨張係数を１６Ｘ１０−
’／’Ｃ以上としたものである。１６Ｘ１０−６／℃未
満であると熱膨張差による変形を招くからである。
あるためベアリングビームの熱膨張係数を１６Ｘ１０−
’／’Ｃ以上としたものである。１６Ｘ１０−６／℃未
満であると熱膨張差による変形を招くからである。
２）弾性係数
弾性係数が１．ＯＸＩ Ｏ’ ｋＨｆ／ｍｍ”未満では
アルミニウム合金製の剛性と大差がなく、本発明の主旨
に反する。
アルミニウム合金製の剛性と大差がなく、本発明の主旨
に反する。
３）引張強さ
引張強さが１５ ｋｇＥ／ｍｕ２未満では強度が不足
し良好な結果が得られないからである。
し良好な結果が得られないからである。
〔実施例１〕
以下本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
第１図は、シリング−ブロック１とベアリングビーム２
によってクランクシャフト３を支承保持した状態の部分
断面図である。
によってクランクシャフト３を支承保持した状態の部分
断面図である。
１、シリンダーブロック
１）化学成分
ＡＩと不可避的不純物と第１表に示す元素を含む組成の
ＡＩ合合金湯を精製して砂型鉤型に注湯し、シリング−
ブロック１を製作した。
ＡＩ合合金湯を精製して砂型鉤型に注湯し、シリング−
ブロック１を製作した。
第１表
（ｗｔ％）
２）８！械的性貿
引張強さ １９ ｋｇｆ／ａｍ２
プリネル硬さ ７０．５
３）熱膨張係数 ２２ Ｘ １０−’／’Ｃ２
、ベアリングビーム １）化学成分 鉄と不可避的不純物と第２表に示す元素を含む鋳鉄組成
の溶湯を精製して砂型鋳型に注渇し、ベアリングビーム
２を製作した。
、ベアリングビーム １）化学成分 鉄と不可避的不純物と第２表に示す元素を含む鋳鉄組成
の溶湯を精製して砂型鋳型に注渇し、ベアリングビーム
２を製作した。
第 ２ 表
（ｗｔ％）
２）機械的性質
引張強さ ２５，８ｋｇｆ／鴫請２
ブリネル硬さ １７９
３）熱膨張係数 １９Ｘ１０−’／’Ｃ４）組
織 黒鉛が片状のオーステナイト組織 ３、クランクシャフト 球状黒鉛鋳鉄（ＦＣＤ７０）によりクランクシャフト３
を製作した。
織 黒鉛が片状のオーステナイト組織 ３、クランクシャフト 球状黒鉛鋳鉄（ＦＣＤ７０）によりクランクシャフト３
を製作した。
４、試験結果
上記シリンダーブロック１とベアリングビーム２内にク
ランクシャフト３を組み込んで１００時間の連続試運転
を行なった結果、エンジンオイルは１３０℃まで昇温し
なか、全く異常は見られなかった。
ランクシャフト３を組み込んで１００時間の連続試運転
を行なった結果、エンジンオイルは１３０℃まで昇温し
なか、全く異常は見られなかった。
すなわち、エンジンを解体して各部品の嵌合部および接
触面をそれぞれ詳細に調査したが、油膜切れ、焼き付き
等は全く見当たらず、クランクシャフト３の軸受面４お
よび接触面５、シリング−ブロック１とベアリングビー
ム２のクランクシャフト３との接触面６にも何等異常は
認められなかった。
触面をそれぞれ詳細に調査したが、油膜切れ、焼き付き
等は全く見当たらず、クランクシャフト３の軸受面４お
よび接触面５、シリング−ブロック１とベアリングビー
ム２のクランクシャフト３との接触面６にも何等異常は
認められなかった。
〔実施例２〕
１、シリング−ブロック
１）化学成分
ＡＩと不可避的不純物と第３表に示す元素を含む組成の
Ａ／介含溶湯を精製して砂型鋳型に注湯し、シリンダー
ブロック１を製作した６ 第 ３ 表 （ｗｔ％） ２）機械的性質 引張強さ １９ 、３ ｋｇｆ／ ｍｍ”プリネル硬
さ ７０．５ ３）熱膨張係数 ２２Ｘ１０−＠／”Ｃ２、ベ
アリングビーム １）化学成分 鉄と不可避的不純物と第４表に示す元素を含む曽鉄組成
の溶湯を精製して砂型匍型に注渇し、ベアリングビーム
２を製作した。
Ａ／介含溶湯を精製して砂型鋳型に注湯し、シリンダー
ブロック１を製作した６ 第 ３ 表 （ｗｔ％） ２）機械的性質 引張強さ １９ 、３ ｋｇｆ／ ｍｍ”プリネル硬
さ ７０．５ ３）熱膨張係数 ２２Ｘ１０−＠／”Ｃ２、ベ
アリングビーム １）化学成分 鉄と不可避的不純物と第４表に示す元素を含む曽鉄組成
の溶湯を精製して砂型匍型に注渇し、ベアリングビーム
２を製作した。
ニー
２） ｆｉ械的性質
引張強さ ５５ｋｇｆ／論論２
プリネル硬さ １９７
３）熱膨張係数 １９，５ Ｘ １０−６／℃４
）岨 織 オーステナイト組織３、クランク
シャ７） 球状黒鉛鋳鉄（ＦＣＤ７０）によりクランクシャフト３
を製作した。
）岨 織 オーステナイト組織３、クランク
シャ７） 球状黒鉛鋳鉄（ＦＣＤ７０）によりクランクシャフト３
を製作した。
４、試験結果
上記シリング−ブロック１とベアリングビーム２内にク
ランクシャフト３を組み込んで１００時間の連続試運転
を行なった結果、エンノンオイルは１３５℃まで昇温し
だが、全く異常は見られなかった。
ランクシャフト３を組み込んで１００時間の連続試運転
を行なった結果、エンノンオイルは１３５℃まで昇温し
だが、全く異常は見られなかった。
すなわち、エンジンを解体して各部品の嵌合部および接
触面をそれぞれ詳細に調査したが、油膜切れ、焼き付き
等は全く見当たらず、クランクシャフト３の軸受面４お
よび接触面５、シリング−ブロック１とベアリングビー
ム２のクランクシャフト３との接触面６にも何等異常は
認められなかった。
触面をそれぞれ詳細に調査したが、油膜切れ、焼き付き
等は全く見当たらず、クランクシャフト３の軸受面４お
よび接触面５、シリング−ブロック１とベアリングビー
ム２のクランクシャフト３との接触面６にも何等異常は
認められなかった。
以上の説明で明らかなように、本発明のベアリングビー
ムは、オーステナイト鋳鉄またはオーステナイト鋳鋼で
、熱膨張係数は１９〜１９゜５ Ｘ １０−６／℃でり
、アルミニウム合金製のシリング−ブロックの熱膨張係
Ｉ＆２２ｘｉｏ−’／℃と、極めて近似した値であるた
め熱膨張差による不具合は全く認められず、また弾性係
数、引張強さも従来のアルミニウム合金よりも優れた値
を有するもので高性能エンノンの開発に者しい効果をも
たらす有意義な発明である。
ムは、オーステナイト鋳鉄またはオーステナイト鋳鋼で
、熱膨張係数は１９〜１９゜５ Ｘ １０−６／℃でり
、アルミニウム合金製のシリング−ブロックの熱膨張係
Ｉ＆２２ｘｉｏ−’／℃と、極めて近似した値であるた
め熱膨張差による不具合は全く認められず、また弾性係
数、引張強さも従来のアルミニウム合金よりも優れた値
を有するもので高性能エンノンの開発に者しい効果をも
たらす有意義な発明である。
第１図はぺ７りングビームとシリンダーブａツクとクラ
ンクシャフトの組立状態の部分断面図である。 １ ニジリング−ブロック、 ２ ：ベアリングビ
ーム、 ３ ：クランクシャフト代理人 弁理士
本 間 崇第１図
ンクシャフトの組立状態の部分断面図である。 １ ニジリング−ブロック、 ２ ：ベアリングビ
ーム、 ３ ：クランクシャフト代理人 弁理士
本 間 崇第１図
Claims (4)
- （１）アルミニウム合金製のシリンダーブロックに組み
込まれるクランクシャフトを支承保持するベアリングビ
ームにおいて、該ベアリングビームは上記アルミニウム
合金製のシリンダーブロックとほぼ同等の熱膨張係数を
有し、かつ高剛性、高強度を備えた鋳鉄製または鋳鋼製
のベアリングビーム。 - （２）上記熱膨張係数は室温から２００℃までの温度範
囲において１６×１０＾−＾６／℃以上である特許請求
の範囲第１項記載のベアリングビーム。 - （３）上記高剛性とは１．０×１０＾４ｋｇｆ／ｍｍ＾
２以上の弾性係数を有する特許請求の範囲第２項記載の
ベアリングビーム。 - （４）上記高強度とは１５ｋｇｆ／ｍｍ＾２以上の引張
強さを有する特許請求の範囲第３項記載のベアリングビ
ーム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14905387A JPS63318310A (ja) | 1987-06-17 | 1987-06-17 | ベアリングビ−ム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14905387A JPS63318310A (ja) | 1987-06-17 | 1987-06-17 | ベアリングビ−ム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63318310A true JPS63318310A (ja) | 1988-12-27 |
Family
ID=15466628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14905387A Pending JPS63318310A (ja) | 1987-06-17 | 1987-06-17 | ベアリングビ−ム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63318310A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60219436A (ja) * | 1984-04-13 | 1985-11-02 | Toyota Motor Corp | エンジンブロツク |
| JPS63270912A (ja) * | 1987-04-27 | 1988-11-08 | Mazda Motor Corp | エンジンのクランクシヤフト軸受構造 |
-
1987
- 1987-06-17 JP JP14905387A patent/JPS63318310A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60219436A (ja) * | 1984-04-13 | 1985-11-02 | Toyota Motor Corp | エンジンブロツク |
| JPS63270912A (ja) * | 1987-04-27 | 1988-11-08 | Mazda Motor Corp | エンジンのクランクシヤフト軸受構造 |
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