KR20100116713A

KR20100116713A - 미끄럼 베어링

Info

Publication number: KR20100116713A
Application number: KR1020107022437A
Authority: KR
Inventors: 유키야스 타구치; 마사루 콘도; 타카시 토미카와; 카츠히로 아시하라; 마사오 타카하시
Original assignee: 다이호 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2008-04-18
Filing date: 2009-04-17
Publication date: 2010-11-01
Also published as: CN102007310B; JP5234107B2; WO2009128538A1; US20110002563A1; EP2253859A4; EP2253859A1; CN102007310A; EP2253859B1; US8714823B2; KR101232190B1; JPWO2009128538A1

Abstract

미끄럼 베어링(5)은 한 쌍의 하프 베어링(11, 12)으로 이루어지고, 그들의 맞댐면(11B, 12B)의 인접 위치에 크러시 릴리프(11E, 12E)를 구비하고 있다. 또, 상기 맞댐면(11B, 12B)의 안쪽의 가장자리부에는 모따기부(11D, 12D)가 형성되어 있고, 또한 모따기부(11D, 12D)의 중앙측에 더스트 포켓(15)이 형성되어 있다. 상기 크러시 릴리프(11E, 12E)가 그들의 인접 위치의 슬라이딩운동면(13)과 이루는 상대적인 각도(α)는 0.69˚ 이상으로 설정되어 있다.
윤활유 내의 이물(14)은 크러시 릴리프(11E, 12E)의 측부 개구로부터 외부로 원활하게 배출되어, 슬라이딩운동면(13)에는 들어가기 어렵게 되어 있다.
종래와 비교하여, 내 눌어붙음성이 우수한 미끄럼 베어링을 제공할 수 있다.

Description

미끄럼 베어링{SLIDE BEARING}

본 발명은 미끄럼 베어링에 관한 것으로, 보다 상세하게는 한 쌍의 하프 베어링을 맞대어 원통형상으로 구성된 미끄럼 베어링에 관한 것이다.

종래, 한 쌍의 하프 베어링을 맞대어 원통형상으로 구성됨과 아울러, 상기 각 하프 베어링의 맞댐면의 인접 위치가 되는 내주면에 크러시 릴리프를 설치한 미끄럼 베어링은 공지이다(예를 들어 특허문헌 1 내지 특허문헌 3).

이와 같은 종래의 미끄럼 베어링은 한 쌍의 하프 베어링을 서로 맞대어 전체를 원통형상으로 할 때에, 양 하프 베어링의 맞댐면의 인접 위치에 상기 크러시 릴리프가 존재함으로써 맞댐면 근방의 변형을 허용할 수 있도록 되어 있다.

일본 실용신안 공개 평2-102014호 공보 일본 특허 공개 평3-255222호 공보 일본 특허 공개 2002-188636호 공보

그런데, 종래 일반적인 미끄럼 베어링은 상기 크러시 릴리프와 그것에 인접하는 슬라이딩운동면이 이루는 상대적인 각도(α)가 비교적 작은 각도로 되어 있었다. 즉, 도 6(b)에 도시한 바와 같이, 종래의 미끄럼 베어링에 있어서는, 예를 들어 크러시 릴리프의 길이(L)를 6.5mm로 설정하고, 또 자유단측의 깊이(최대 깊이)(d)를 0.035mm로 설정한 경우에는 크러시 릴리프와 그 인접 위치의 슬라이딩운동면이 이루는 상대적인 각도(α)는 0.309˚가 된다. 또한, 여기서 크러시 릴리프의 길이(L)와 깊이(d)를 다음과 같이 규정하고 있다. 즉, 맞댐면으로부터 내방측으로 연장시킨 가상 직선(A)을 상정하고, 크러시 릴리프의 내방측의 단부(B)로부터 상기 가상 직선(A)에 내린 수선의 거리를 크러시 릴리프의 길이(L)로 규정하고 있다. 또한 크러시 릴리프의 내방측의 단부(B)로부터 슬라이딩운동면의 곡선을 연장시켜 상기 가상 직선(A)과 교차하는 가상 원호선(C)을 상정했을 때에, 양 가상선(A, C)의 교점(P)으로부터 모따기부를 형성하기 전의 크러시 릴리프의 자유단(B')까지의 직선 거리를 크러시 릴리프의 깊이(d)로 하고 있다.

본원의 발명자가 행한 시험과 연구에 의하면, 종래의 미끄럼 베어링은 다음과 같은 원인으로부터 내 눌어붙음성이 좋지 않다는 결론에 이르렀다. 즉, 도 6(a)에 도시한 바와 같이, 이러한 종류의 미끄럼 베어링에 있어서는, 회전축(크랭크샤프트)의 기름 구멍으로부터 흘러나오는 윤활유는 크러시 릴리프나 모따기부 내를 통과하여, 그 양측부의 개구로부터 외부로 배출되도록 되어 있다. 그 때, 윤활유에 혼입된 비교적 작은 이물은 윤활유와 함께 미끄럼 베어링의 외부로 배출되지만, 일부의 특히 회전축과 미끄럼 베어링의 간극 이상의 큰 이물(예를 들어 φ0.2mm 이상의 것)은 미끄럼 베어링의 슬라이딩운동면과 회전축 사이에 들어가게 된다. 그러면, 도 6(a)에 도시한 바와 같이, 급유 경로에 있던 큰 이물이 회전축의 기름 구멍으로부터 완전히 배출되지 않고, 기름 구멍에 걸린 것 같은 상태에서 미끄럼 베어링 내를 주회(周回)해 버리게 된다. 이 이물의 주회에 의해 미끄럼 베어링의 슬라이딩운동면에 때로는 여러겹의 선형상 상처가 생기고, 그 선형상 상처가 윤활유막을 파단함으로써, 회전축과 미끄럼 베어링이 고체 접촉을 일으켜서 눌어붙기에 이른다는 결점이 있었다.

상기 서술한 사정을 감안하여, 제1의 본발명은, 한 쌍의 하프 베어링의 맞댐면을 서로 맞닿게 하여 전체적으로 원통형상으로 형성됨과 아울러 상기 양 하프 베어링의 내주면을 슬라이딩운동면으로서 구성하고, 또, 상기 맞댐면의 인접 위치가 되는 양 하프 베어링의 내주면에 크러시 릴리프를 형성함과 아울러, 이 크러시 릴리프와의 경계가 되는 상기 맞댐면의 내주 가장자리에 모따기부를 형성한 미끄럼 베어링에 있어서,

상기 크러시 릴리프와 그 인접 위치가 되는 슬라이딩운동면이 이루는 상대적인 각도를 0.69˚ 이상이 되도록 상기 크러시 릴리프의 깊이와 길이를 설정함과 아울러, 상기 모따기부의 모따기 치수를 0.1~0.6mm로 한 것이다.

또, 제2의 본 발명은, 한 쌍의 하프 베어링의 맞댐면을 서로 맞닿게 하여 전체적으로 원통형상으로 형성됨과 아울러 상기 양 하프 베어링의 내주면을 슬라이딩운동면으로서 구성하고, 또, 상기 맞댐면의 인접 위치가 되는 양 하프 베어링의 내주면에 크러시 릴리프를 형성함과 아울러 이 크러시 릴리프로부터 상기 맞댐면에 걸쳐서 더스트 포켓이 형성된 미끄럼 베어링에 있어서,

상기 크러시 릴리프와 그 인접 위치가 되는 슬라이딩운동면이 이루는 상대적인 각도를 0.69˚ 이상이 되도록 상기 크러시 릴리프의 깊이와 길이를 설정한 것이다.

이와 같은 구성에 의하면, 후술하는 시험 결과로부터도 이해할 수 있는 바와 같이, 종래의 미끄럼 베어링과 비교하여 내 눌어붙음성이 우수한 미끄럼 베어링을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예를 도시한 엔진의 요부의 단면도.
도 2는 도 1의 요부의 확대도.
도 3은 도 2의 요부의 확대도.
도 4는 도 3에 도시한 요부의 사시도.
도 5는 도 3의 요부를 도시한 정면도.
도 6은 종래 기술을 도시한 단면도.
도 7은 시험 대상으로 한 각 미끄럼 베어링의 사양을 도시한 도면.
도 8은 도 7의 미끄럼 베어링에 대한 시험 조건을 도시한 도면.
도 9는 크러시 릴리프의 길이의 차이에 의한 미끄럼 베어링의 이물 배출성의 시험 결과를 도시한 도면.
도 10은 크러시 릴리프의 깊이의 차이에 의한 미끄럼 베어링의 이물 배출성의 시험 결과를 도시한 도면.
도 11은 크러시 릴리프의 치수의 차이에 의한 미끄럼 베어링의 이물 배출성의 시험 결과를 도시한 도면.
도 12는 모따기부(11D, 12D)의 치수의 차이에 의한 미끄럼 베어링의 이물 배출성의 시험 결과를 도시한 도면.
도 13은 더스트 포켓(15)의 길이의 차이에 의한 미끄럼 베어링의 이물 배출성의 시험 결과를 도시한 도면.
도 14는 더스트 포켓(15)의 폭의 차이에 의한 미끄럼 베어링의 이물 배출성의 시험 결과를 도시한 도면.

이하, 도시 실시예에 대해서 본 발명을 설명하면, 도 1은 자동차용 엔진의 크랭크샤프트(1)와 그 주변의 단면도를 도시한 것이다. 본 실시예의 자동차용 엔진은 실린더 블록(2)과, 저널부(1A)와 크랭크 핀(1B)을 가지는 상기 크랭크샤프트(1)와, 이 크랭크샤프트(1)의 저널부(1A)를 회전이 자유롭게 축지지하는 메인 베어링으로서의 미끄럼 베어링(3)과, 콘로드(4)에 설치되어 상기 크랭크 핀(1B)을 회전이 자유롭게 축지지하는 콘로드 베어링으로서의 미끄럼 베어링(5)을 구비하고 있다.

미끄럼 베어링(3)은 상하 한 쌍의 하프 베어링(3A, 3B)을 맞대어 원통형상으로 구성되어 있고, 이 미끄럼 베어링(3)은 베어링 캡(6)과 복수의 볼트(7)에 의해 실린더 블록(2)에 장착되어 있다.

상기 실린더 블록(2)의 소요 위치에는 상하 방향의 윤활유 통로(2A)가 형성되어 있다. 윤활유 통로(2A)의 하단부의 위치에 맞추어, 미끄럼 베어링(3)의 상방측의 하프 베어링(3A)에 반경방향 구멍(3C)이 형성되어 있고, 또한 그 반경방향 구멍(3C)으로부터 연속시켜 하프 베어링(3A)의 내주면(슬라이딩운동면)에 기름 홈(3D)이 형성되어 있다.

크랭크샤프트(1)의 저널부(1A)에는 직경 방향의 관통 구멍으로 이루어지는 제1 윤활유 통로(8)가 형성되어 있다. 또, 제1 윤활유 통로(8)의 일단에 가까운 저널부(1A)의 외주면으로부터 크랭크 핀(1B)의 외주면의 위치에 걸쳐서 비스듬한 방향의 제2 윤활유 통로(9)가 형성되어 있다.

이상의 구성에 의해, 도시하지 않는 오일 펌프로부터 윤활유가 토출되면, 이 윤활유는 실린더 블록(2)의 윤활유 통로(2A)를 통과하고 나서 하프 베어링(3A)의 반경방향 구멍(3C)과 기름 홈(3D)을 경유하여 저널부(1A)의 제1 윤활유 통로(8)에 도입된다. 그것에 의해, 메인 베어링인 미끄럼 베어링(3)의 슬라이딩운동면의 윤활을 행하도록 되어 있다. 또 윤활유의 일부는 제2 윤활유 통로(9)를 통하여 미끄럼 베어링(5)의 슬라이딩운동면(13)과 크랭크 핀(1B) 사이에 공급되어, 양 부재의 슬라이딩운동 부분의 윤활을 행하도록 되어 있다.

도 2 및 도 3에 확대하여 도시한 바와 같이, 콘로드 베어링으로서의 미끄럼 베어링(5)은 반원형상을 한 상방측의 하프 베어링(11)과, 반원형상을 한 하방측의 하프 베어링(12)으로 이루어지고, 그들 한 쌍의 하프 베어링(11, 12)에 있어서의 대향 위치의 맞댐면(11A, 12A, 11B, 12B)을 서로 맞닿게 하여 전체적으로 원통형상으로 형성되어 있다. 그리고, 양 하프 베어링(11, 12)의 내주면(11C, 12C)에 의해 원통형상의 슬라이딩운동면(13)이 구성되어 있고, 이 슬라이딩운동면(13)에 의해 크랭크 핀(1B)의 외주면이 회전이 자유롭게 축지지되어 있다.

도 3 내지 도 4에 확대하여 도시한 바와 같이, 양 하프 베어링(11, 12)의 각 맞댐면(11A, 11B, 12A, 12B)의 내방측의 가장자리부에는 원주방향에 대해서 45도의 각도로 모따기부(11D, 12D)가 형성되어 있고, 또한 그들 각 모따기부(11D, 12D)의 인접 위치가 되는 내주면(11C, 12C)에 크러시 릴리프(11E, 12E)가 형성되어 있다.

또, 본 실시예의 미끄럼 베어링(5)에 있어서는, 각 모따기부(11D, 12D)의 축방향의 중앙측에 각 맞댐면(11A, 11B, 12A, 12B)으로부터 크러시 릴리프(11E, 12E)에 걸쳐서 절결부(11F, 12F)가 형성되어 있고, 이들 상하의 절결부(11F, 12F)의 내부 공간에 의해 이물(14)을 수용 가능한 더스트 포켓(15)이 구성되어 있다.

상기 서술한 바와 같이, 본 실시예의 엔진에 있어서는, 펌프로부터 윤활유가 토출되면, 이 윤활유는 크랭크샤프트(1)의 저널부(1A)와 미끄럼 베어링(3) 사이에 공급됨과 아울러, 크랭크 핀(1B)의 제2 윤활유 통로(9)를 통하여 크랭크 핀(1B)의 외주면과 미끄럼 베어링(5)의 슬라이딩운동면(13) 사이에도 공급되어, 슬라이딩운동면(13)에 기름막이 형성되도록 되어 있다. 그리고, 윤활유의 일부는 인접 위치에 있는 크러시 릴리프(11E, 12E) 내 및 크랭크 핀(1B)과 슬라이딩운동면(13) 사이를 통하여 축방향 양단측이 되는 개구로부터 바깥쪽으로 배출되도록 되어 있다. 그 때, 윤활유 내에 혼입된 미소한 이물(14) 중, 크러시 릴리프(11E, 12E)의 깊이보다 작은 이물(14)은 크러시 릴리프(11E, 12E) 내를 통과하여, 그들의 축방향 양단의 개구부로부터 외부로 배출되도록 되어 있다.

그래서, 본 실시예는 상기 서술한 바와 같이 구성한 미끄럼 베어링(5)을 전제로 하여, 외경이 0.5mm정도의 큰 이물(14)이 윤활유에 혼입된 경우를 상정하여, 상기 크러시 릴리프(11E, 12E)의 치수 및 모따기부(11D, 12D)의 치수 등을 이하와 같이 설정한 것이다.

즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 크러시 릴리프(12E)의 길이(L)는 3.5mm로 설정되어 있고, 또, 크러시 릴리프(12E)의 깊이(d)는 0.08mm로 설정되어 있다. 여기서, 본 실시예에 있어서는, 크러시 릴리프(12E)의 길이(L)와 깊이(d)를 다음과 같이 정의하고 있다. 즉, 이 도 5에 있어서, 맞댐면(12A)으로부터 내방측으로 연장시킨 가상 직선(A)을 상정하고, 크러시 릴리프(12E)의 내방측의 단부(B)로부터 상기 가상 직선(A)에 내린 수선의 거리를 크러시 릴리프(12E)의 길이(L)로 규정하고 있다. 또한 크러시 릴리프(12E)의 내방측의 단부(B)로부터 슬라이딩운동면(12C)의 곡선을 연장시켜 상기 가상 직선(A)과 교차하는 가상 원호선(C)을 상정했을 때에, 양 가상선(A, C)의 교점(P)으로부터 모따기부(12D)를 형성하기 전의 크러시 릴리프(12E)의 자유단(B')까지의 직선 거리를 크러시 릴리프(12E)의 깊이(d)로 하고 있다.

크러시 릴리프(12E)의 길이(L)와 깊이(d)를 상기 서술한 치수로 설정함으로써, 본 실시예에 있어서는 크러시 릴리프(12E)와 그 인접 위치가 되는 슬라이딩운동면(12C)이 이루는 상대적인 각도(α)는 1.309˚로 되어 있다. 이 각도(α)는 미끄럼 베어링(5)의 축직경이 크러시 릴리프(12E)의 길이(L) 및 깊이(d)에 대해서 충분히 크기 때문에, 가상 원호선(C)을 직선으로 근사하면, tanα=d/L이라고 표현할 수 있다.

그리고, 후술하는 시험 결과로부터 명확한 바와 같이, 이 각도(α)가 0.69˚ 이상이 되도록 크러시 릴리프(12E)의 길이와 깊이를 설정함으로써, 미끄럼 베어링(5)의 내 눌어붙음성을 종래와 비교하여 향상시킬 수 있다.

도 6(b)를 기초로 하여 상기 서술한 바와 같이, 종래 일반적인 미끄럼 베어링에 있어서는, 크러시 릴리프와 슬라이딩운동면이 이루는 상대적인 각도(α)는 예를 들어 0.309˚정도였던 것에 대해, 본 실시예의 미끄럼 베어링(5)의 상기 각도(α)는 종래의 약2배 이상으로 설정되어 있다.

또, 본 실시예에 있어서는, 모따기부(12D)의 모따기 치수는 0.45mm, 또는 30˚×0.45mm로 설정하고 있다. 또한, 모따기부(12D)의 치수는 허용되는 이물의 크기에 따라서 설정하면 되는데, 모따기의 단면 각도 45˚로서 0.10~0.60mm이면 된다. 보다 바람직하게는 0.20~0.60mm가 좋다.

또, 절결부(12F)의 축방향 치수는 크랭크 핀(1B)의 제2 윤활유 통로(9)의 내경과 동등 혹은 하프 베어링(12)의 축방향 치수(폭)의 3~7할정도의 치수로 억제하는 것이 바람직하다. 이 이상의 치수로 설정하면 윤활유가 크러시 릴리프(12E)의 축방향 양단의 개구부로부터 필요 이상으로 새기 때문에, 유압이 매우 저하되거나, 필요 유량이 늘어남으로써 윤활유 펌프 용량의 재검토가 필요하게 되기 때문이다.

또, 절결부(12F)의 깊이는 윤활유에 혼입된다고 상정되는 이물(14)의 크기 이상으로 하는 것이 기본이며, 상기 크러시 릴리프(12E)의 깊이의 5배정도로 하거나, 혹은 모따기부(12D)의 모따기 치수와 동등하거나, 그 보다 더욱 0.2mm정도 깊게 설정하는 것이 바람직하다. 이것은 크랭크 핀(1B)의 제2 윤활유 통로(9)로부터 미끄럼 베어링(5) 내에 침입해 오는 이물(14)을 확실하게 더스트 포켓(15)으로 배출하고 포착하기 위해서, 이물(14)의 크기 이상의 깊이가 필요하게 되기 때문이다. 본 실시예에서는 φ0.5mm정도의 이물(14)을 상정하여 시험을 행하고 있다.

또한, 상기 서술한 치수 설정은 도 5를 기초로 하여 하방측의 하프 베어링(12)에 있어서의 일방의 크러시 릴리프(12E), 모따기부(12D) 및 절결부(12F)의 치수의 상세를 설명한 것이지만, 하프 베어링(12)의 타방측 및 상방측의 미끄럼 베어링(11)의 크러시 릴리프(11E), 모따기부(11D) 및 절결부(11F)의 치수도, 도 5에 도시한 크러시 릴리프(12E), 모따기부(12D) 및 절결부(12F)와 마찬가지의 치수로 설정되어 있다.

이와 같이 구성된 본 실시예의 미끄럼 베어링(5)에 의하면, 도 3에 도시한 바와 같이, 윤활유 내에 혼입된 이물(14)이 크러시 릴리프(11E, 12E) 내에 도달하면, 이들 이물(14) 중 비교적 작은 것은 크러시 릴리프(11E, 12E)의 측부의 개구로부터 배출되고, 비교적 큰 것은 모따기부(11D, 12D)에 의해 형성되는 공간이나 더스트 포켓(15)에 수용된다.

그리고, 본 실시예에 있어서는, 크러시 릴리프(11E, 12E)가 인접 위치의 슬라이딩운동면(13)과 이루는 각도(α)는 종래의 2배정도로 커져 있으므로, 만일 크러시 릴리프(11E, 12E) 내에 이물(14)이 잔류했다고 해도, 이 이물(14)은 슬라이딩운동면(13)과 크랭크 핀(1B)의 외주면 사이에 들어가기 어렵게 되어 있다. 또, 이물(14) 중 일부는 크러시 릴리프(11E, 12E) 내의 비교적 연질의 베어링 합금내에 밀려들어가 매립 수용된다. 그 때문에, 본 실시예의 미끄럼 베어링(5)에서는, 이물(14)에 의해 미끄럼 베어링(5)의 슬라이딩운동면(13)에 이물(14)이 원인이 되는 선형상 상처가 생기기 어렵게 되고, 따라서 내 눌어붙음성이 우수한 미끄럼 베어링(5)을 제공할 수 있다.

또한, 본건 발명의 미끄럼 베어링의 크러시 릴리프와 종래의 미끄럼 베어링의 크러시 릴리프는 그것으로부터 흘러나오는 윤활유량이 대략 동일하기 때문에, 자동차용 엔진의 윤활유 급유 압력의 저하를 최대한 억제할 수 있다.

다음에, 본 실시예에 있어서의 미끄럼 베어링(5)의 크러시 릴리프(11E, 12E) 등을 상기 서술한 치수로 설정한 것의 근거가 되는 시험 결과에 대해서 설명한다.

도 7은 모터링 시험을 위해서, 크러시 릴리프(11E, 12E)의 길이(L)와 깊이(d)를 바꾸어서 상기 상대적인 각도(α)를 상이하게 한 각 미끄럼 베어링(5)의 치수를 도시한 것이며, 도 8은 도 7에 도시한 각 미끄럼 베어링(5)에 대해서 행한 모터링 시험의 시험 조건을 도시한 것이다.

도 8에 도시한 바와 같이, 이 모터링 시험에 있어서는, φ0.5mm의 12개의 금속 이물을 투입하여, 미끄럼 축(4)의 슬라이딩운동면(13)에 생기는 상처의 갯수가 몇개인지를 판정했다. 또한, 상처의 갯수는 편뱅크 3기통분의 미끄럼 베어링(즉 하프 베어링으로 합계 6매)의 상처의 합계를 계산했다.

도 9(a), (b), (c)는 미끄럼 베어링(5)으로서 크러시 릴리프(11E, 12E)의 깊이(d)를 일정하게 하고, 크러시 릴리프(11E, 12E)의 길이(L)를 변화시켜 상대적인 각도(α)를 변화시킨 경우의 모터링 시험의 시험 결과를 도시하고 있다.

이 도 9(a)에 있어서의 베어링 사양 1은 종래의 미끄럼 베어링을 도시하고 있고, 베어링 사양 9, 3, 6은 상기 더스트 포켓(15)을 구비하지 않는 것이며, 또한 베어링 사양 10, 11, 12는 상기 더스트 포켓(15)을 구비한 것이다.

이 도 9(a) 내지 (c)의 시험 결과로부터 말할 수 있는 것은, 크러시 릴리프(11E, 12E)에 관한 상기 상대적인 각도(α)가 큰 쪽이 상처의 갯수가 적어지고 있으며, 보다 상세하게는, 도 9(b)로부터 명확한 바와 같이 각도(α)가 0.69˚ 이상이면, 미끄럼 베어링(5)으로부터의 이물의 배출성이 양호한 것을 이해할 수 있다.

또한, 도 9(c)의 시험 결과로부터 보면, 더스트 포켓(15)을 설치한 경우에는, 깊이 40㎛ 이상의 상처가 전혀 생기지 않은 것을 이해할 수 있다.

다음에, 도 10(a), (b)의 예는, 상기와는 다른 엔진에 의한 모터링 시험의 결과를 도시한 것이다. 즉, 미끄럼 베어링(5)으로서 크러시 릴리프(11E, 12E)의 길이(L)는 일정하게 하고, 크러시 릴리프(11E, 12E)의 깊이(d)를 변화시켜 상대적인 각도(α)를 변화시킨 경우의 모터링 시험의 시험 결과를 도시하고 있다.

이 도 10(a)에 있어서의 베어링 사양 (4)n=1, (4)n=2는 각각 본 실시예의 것을 나타내고, 베어링 사양 5는 종래의 미끄럼 베어링을 나타내고 있다. 또한, 이들 모든 베어링에 상기 더스트 포켓을 형성하고 있다.

이 도 10(a), (b)의 시험 결과로부터 말할 수 있는 것은, 크러시 릴리프(11E, 12E)에 관한 상기 상대적인 각도(α)가 큰 쪽이 상처의 갯수가 적다는 것이다. 보다 상세하게는, 도 10(b)로부터 명확한 바와 같이, 상대적인 각도(α)가 0.69˚ 이상이면, 미끄럼 베어링(5)으로부터의 이물의 배출성이 양호한 것을 이해할 수 있다.

그리고, 상기 도 10에 있어서의 시험 결과를 근거로 하여, 상기 서술한 바와 같이 본 실시예의 미끄럼 베어링(5)의 크러시 릴리프(11E, 12E)의 상대적인 각도(α)는 1.309˚가 되도록 크러시 릴리프(11E, 12E)의 길이(L)와 깊이(d)를 설정하고 있다.

다음에, 도 11(a) 내지 (c)는 다른 모터링 시험에 의한 미끄럼 베어링의 이물 배출성의 시험에 대해서 도시한 것이다. 도 11(a), (b)는 시험을 행한 미끄럼 베어링의 사양과 시험의 결과를 도시하고 있다. 또, 도 11(c)는 모터링 시험의 시험 조건을 도시한 것이다. 이 시험에 있어서도, 상기 도 8의 시험의 경우와 마찬가지로, φ0.5mm의 8개의 금속 이물을 투입하여, 미끄럼 축(5)의 슬라이딩운동면에 생기는 상처의 갯수가 몇개인지를 판정했다. 또한, 상처의 갯수는 4기통분의 미끄럼 베어링(즉 하프 베어링으로 합계 8매)의 상처의 합계를 계산했다.

도 11(a)에 도시한 시험 결과로부터도 명확한 바와 같이, 10㎛ 미만의 상처의 갯수에 대해서 보면, 본발명품 1, 2는 종래품의 1/3 이하로 되어 있다. 그리고, 도 11(b)의 시험 결과로부터 명확한 바와 같이, 크러시 릴리프(11E, 12E)의 상기 상대적인 각도(α)는 0.69˚ 이상으로 함으로써 상처의 갯수가 대폭 감소하는 것을 이해할 수 있다.

이 시험 결과를 고려하면, 상기 서술한 바와 같이, 크러시 릴리프(11E, 12E)에 관한 상기 각도(α)는 이물 배출성으로부터는 1˚ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

다음에, 도 12는 크러시 릴리프(11E, 12E)를 일정하게 한 경우에 있어서의 그들의 대향 위치의 모따기부(11D, 12D)의 치수와 이물 배출성에 관한 시험 결과를 도시한 것이다. 시험 조건은 도 11(c)에 도시한 것과 동일하다.

또한, 도 12(a)에 도시한 시험 대상의 미끄럼 베어링은 종래 사양과 본발명품 (1), (2)이다. 그리고, 도 12(b)에 도시한 시험 결과로부터 말할 수 있는 것은 더스트 포켓(15)을 구비한 본발명품 (1), (2)쪽이 종래품보다 상처의 갯수가 적은 것이 명확하다. 즉, 종래품과 비교하여 본발명품 (1), (2)쪽이 이물 배출성은 양호하다. 또, 본발명품 (1)과 본발명품 (2)를 비교하면, 모따기부(11D, 12D)의 치수가 큰 쪽이 미끄럼 베어링이 눌어붙는 것에 치명적 영향을 주는 40㎛를 넘는 상처가 전무하게 됨과 아울러, 40㎛ 이하의 자잘한 상처도 적어져 있으므로, 이물 배출성이 양호한 것을 이해할 수 있다.

이 시험 결과를 근거로 하여, 본 실시예의 미끄럼 베어링(5)에 있어서는, 모따기부(11D, 12D)의 치수를 상기 서술한 0.1~0.6mm로 설정하고 있는데, 0.2~0.6mm로 설정하는 것이 보다 바람직하다.

다음에, 도 13(a) 내지 (d)는 소정의 크러시 릴리프(11E, 12E)의 치수에 대해서 더스트 포켓(15)의 치수를 변경한 경우에 있어서의 미끄럼 베어링(5)의 이물 배출성의 시험 결과를 도시한 것이다.

이 도 13(a) 내지 (d)의 시험 결과로부터 대략적으로 말할 수 있는 것은, 종래의 크러시 릴리프의 치수 설정에 있어서는, 더스트 포켓의 길이가 길수록 상처의 갯수가 저감되지만, 크러시 릴리프(11E, 12E)가 깊고, 맞댐면(11A, 11B, 12A, 12B)의 내주부의 모따기 치수가 클 때에는 더스트 포켓(15)의 길이의 영향은 유의차가 보이지 않았다. 이것은 이물의 크기(φ0.5mm)와 맞댐면(11A, 11B, 12A, 12B)의 내방측이 되는 모따기부(11D, 12D)의 간극(크러시 릴리프 깊이+모따기 폭)이 동일한 정도인 점에서 효과가 나타나지 않았다고 생각되며, 이물의 크기가 더욱 큰 경우에 더스트 포켓(15)의 효과가 나타난다고 추정할 수 있다.

특히, 도 13(c)에 있어서 보면, 크러시 릴리프(11E, 12E)의 길이(L)가 짧고,또한 깊이(d)가 깊은 경우에는 더스트 포켓(15)의 유무는 미끄럼 베어링(5)의 슬라이딩운동면(13)에 생기는 상처의 수와는 상관 관계가 없다고 생각된다.

다음에, 도 14는 미끄럼 베어링(5)의 더스트 포켓(15)의 길이를 일정하게 하고 더스트 포켓(15)의 폭을 변경시킨 경우의 미끄럼 베어링(5)의 이물 배출성의 시험 결과를 도시한 것이다. 이 도 14의 시험 결과로부터 말할 수 있는 것은, 더스트 포켓(15)의 폭을 변경했다고 해도, 미끄럼 베어링(5)의 이물 배출성은 그다지 차이가 나지 않는다는 것이다.

이것은 크랭크 핀(1B)의 제2 윤활유 통로(9)(φ5~8mm)로부터 배출되는 이물(14)은 제2 윤활유 통로(9)의 직경의 1/10정도이며, 또한 크랭크 핀(1B)의 주회에 의해 이물(14)이 베어링폭의 중앙 부근(즉 제2 윤활유 통로(9)의 중앙측)에 모였기 때문에, 더스트 포켓(15)의 폭을 변경한 영향이 보이지 않은 것으로 생각된다.

그러나, 크고 이상하게 생긴 이물을 더스트 포켓(15) 내에 확실하게 포착하기 위해서는, 더스트 포켓(15)의 폭은 크랭크 핀(1B)의 제2 윤활유 통로(9)의 직경과 동등 이상이 바람직하다고 생각된다.

또한, 상기 도 1 내지 도 5에 도시한 제1 실시예의 미끄럼 베어링(3)에 있어서는, 맞댐면(11A, 11B, 12A, 12B)의 내주 가장자리에 모따기부(11D, 12D)를 설치하고 있지만, 이들 모따기부(11D, 12D)는 설치하지 않아도 된다. 또, 상기 더스트 포켓(15)을 생략해도 된다.

또한, 상기 실시예에 있어서는, 콘로드 베어링으로서의 미끄럼 베어링(5)에 본 발명을 적용한 경우에 대해서 설명했지만, 메인 베어링으로서의 미끄럼 베어링(3)에 대해서도 상기 서술한 구성과 치수 설정으로 하는 본 발명을 적용할 수 있는 것은 물론이다.

1…크랭크샤프트(회전축)
2…크랭크샤프트
3…미끄럼 베어링
11, 12…하프 미끄럼 베어링
11A, 11B, 12A, 12B…맞댐면
11D, 12D…모따기부
11E, 12E…크러시 릴리프

Claims

한 쌍의 하프 베어링의 맞댐면을 서로 맞닿게 하여 전체적으로 원통형상으로 형성됨과 아울러 상기 양 하프 베어링의 내주면을 슬라이딩운동면으로서 구성하고, 또, 상기 맞댐면의 인접 위치가 되는 양 하프 베어링의 내주면에 크러시 릴리프를 형성함과 아울러, 이 크러시 릴리프와의 경계가 되는 상기 맞댐면의 내주 가장자리에 모따기부를 형성한 미끄럼 베어링에 있어서,
상기 크러시 릴리프와 그 인접 위치가 되는 슬라이딩운동면이 이루는 상대적인 각도를 0.69˚ 이상이 되도록 상기 크러시 릴리프의 깊이와 길이를 설정함과 아울러, 상기 모따기부의 모따기 치수를 0.1~0.6mm로 한 것을 특징으로 하는 미끄럼 베어링.
제 1 항에 있어서, 상기 크러시 릴리프의 길이를 2~5mm로 설정함과 아울러, 상기 크러시 릴리프의 깊이를 0.06~0.13mm로 설정한 것을 특징으로 하는 미끄럼 베어링.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 하프 베어링의 모따기부에는 그것에 인접하는 크러시 릴리프로부터 맞댐면에 걸쳐서 더스트 포켓이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 미끄럼 베어링.
한 쌍의 하프 베어링의 맞댐면을 서로 맞닿게 하여 전체적으로 원통형상으로 형성됨과 아울러 상기 양 하프 베어링의 내주면을 슬라이딩운동면으로서 구성하고,또, 상기 맞댐면의 인접 위치가 되는 양 하프 베어링의 내주면에 크러시 릴리프를 형성함과 아울러 이 크러시 릴리프로부터 상기 맞댐면에 걸쳐서 더스트 포켓이 형성된 미끄럼 베어링에 있어서,
상기 크러시 릴리프와 그 인접 위치가 되는 슬라이딩운동면이 이루는 상대적인 각도를 0.69˚ 이상이 되도록 상기 크러시 릴리프의 깊이와 길이를 설정한 것을 특징으로 하는 미끄럼 베어링.
제 4 항에 있어서, 상기 크러시 릴리프의 길이를 2~5mm로 설정함과 아울러, 상기 크러시 릴리프의 깊이를 0.06~0.13mm로 설정한 것을 특징으로 하는 미끄럼 베어링.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 크러시 릴리프와의 경계가 되는 상기 맞댐면의 내주 가장자리에 모따기부가 형성되어 있고, 상기 더스트 포켓은 상기 모따기부의 축방향의 중앙부를 절결하여 형성되어 있으며, 또한 상기 모따기부의 모따기 치수는 0.1~0.6mm로 되어 있는 것을 특징으로 하는 미끄럼 베어링.