JP2004019682A

JP2004019682A - Bearing device for engine

Info

Publication number: JP2004019682A
Application number: JP2002171656A
Authority: JP
Inventors: Masao Takahashi; 高橋　正夫; Akio Yoshinaga; 吉永　明生; Katsuyuki Hashizume; 橋爪　克幸; Hidenori Kobayashi; 小林　秀紀; Satoru Hiuga; 日向　哲; Toshihiro Kokubu; 国分　俊弘
Original assignee: Taiho Kogyo Co Ltd; Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Current assignee: Taiho Kogyo Co Ltd; Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority date: 2002-06-12
Filing date: 2002-06-12
Publication date: 2004-01-22

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively prevent the occurrence of erosion in a bearing device for an engine provided with a main bearing and a connecting rod bearing and a lubricating oil passage for supplying lubricating oil to the connecting rod bearing through the main bearing. <P>SOLUTION: The bearing device for the engine is provided with the lubricating oil passage for supplying lubricating oil to the connecting rod bearing through the main bearing, wherein the lubricating oil is intermittently supplied to the connecting rod bearing through the lubricating oil passage. A plurality of annular grooves 16 extended in the circumferential direction are provided to the inner peripheral surface of the connecting rod bearing 9 so as to be adjacent to each other in the axial direction. The cross-sectional area of respective annular grooves 16 is set be 5×10<SP>-4</SP>(mm<SP>2</SP>) or more. Erosion can be suppressed by providing the connecting rod bearing 9 with a number of annular grooves 16 and making the sectional area of respective grooves to be 5×10<SP>-4</SP>(mm<SP>2</SP>) or more. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンの軸受装置に関し、より詳しくはメイン軸受とコンロッド軸受とを備えるとともに、上記メイン軸受を介してコンロッド軸受に潤滑油を供給する潤滑油通路を備えたエンジンの軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジンの軸受装置として、エンジンの本体部に設けられてクランクシャフトの主軸部を軸支し、その内周面の略半周にわたって円周方向に伸びる油溝が形成されているメイン軸受と、コンロッドに設けられて上記クランクシャフトのクランクピンを軸支するコンロッド軸受と、上記メイン軸受を介してコンロッド軸受に潤滑油を供給する潤滑油通路とを備えたものが知られている。
そして上記潤滑油通路としては、上記クランクシャフトの主軸部に直径方向に形成されて上記油溝に連通する貫通孔と、上記クランクシャフトに形成されて上記貫通孔に連通するとともに上記クランクピンの外周面に開口した通路とを備えており、上記油溝に供給された潤滑油を上記貫通孔及び通路を介して上記コンロッド軸受の内周面に供給するようにしている。
このような構成の軸受装置によれば、上記メイン軸受に設けられた油溝に供給された潤滑油は、クランクシャフトに形成した貫通孔及び通路を介してコンロッド軸受の内周面へ供給されてその部分を潤滑することとなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述した構成のエンジンの軸受装置においては、上記メイン軸受の油溝は略半周にわたって形成されているだけなので、上記クランクシャフトの主軸部に穿設された貫通孔の開口部は、クランクシャフトの回転に伴って一方のみが油溝に連通するようになる。
すなわち、一方の開口部が油溝に連通している状態ではその油溝から開口部を介して貫通孔に潤滑油が流通しているが、次の瞬間には当該開口部と油溝との連通が遮断されるので、この瞬間には当該開口部近傍には負圧が発生されやすくなる。そしてこれに引き続き他方の開口部が油溝に連通するので、当該開口部近傍には他方の開口部からの油圧（正圧）が作用するようになる。
このように、貫通孔の両端の開口部が交互に油溝に連通するので、各開口部分における潤滑油の流れが断続的になり、それによってキャビテーションが発生されやすくなる。そしてこのキャビテーションによるキャビティが上記貫通孔及び通路を介してコンロッド軸受の内周面へ供給され、この部分で圧潰されるとキャビテーション・エロージョンを発生させてコンロッド軸受の内周面を損傷させることとなる。
このような問題に鑑み、本発明は上記構成を有するエンジンの軸受装置において、効果的にエロージョンの発生を防止することができるようにしたものである
【０００４】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、エンジンの本体部に設けられてクランクシャフトの主軸部を軸支し、その内周面の略半周にわたって円周方向に伸びる油溝が形成されているメイン軸受と、コンロッドに設けられて上記クランクシャフトのクランクピンを軸支するコンロッド軸受と、上記メイン軸受を介してコンロッド軸受に潤滑油を供給する潤滑油通路とを備え、
上記潤滑油通路は、上記クランクシャフトの主軸部に直径方向に形成されて上記油溝に連通する貫通孔と、上記クランクシャフトに形成されて上記貫通孔に連通するとともに上記クランクピンの外周面に開口した通路とを備え、上記油溝に供給された潤滑油を上記貫通孔及び通路を介して上記コンロッド軸受の内周面に供給するようにしたエンジンの軸受装置において、
上記コンロッド軸受の内周面に円周方向に伸びる微小断面の環状溝を軸方向に多数隣接させて形成し、かつ各環状溝の断面積を５×１０^−４（ｍｍ^２）以上に設定したものである。
【０００５】
後述する試験結果より明らかなように、上記コンロッド軸受の内周面に多数の環状溝を形成し、かつ各環状溝の断面積を５×１０^−４（ｍｍ^２）以上に設定することにより、上記貫通孔の開口部分で発生したキャビティが潤滑油とともにコンロッド軸受の内周面に供給されたとしても、該キャビティが圧潰される前にこれをコンロッド軸受の内周面から外部に速やかに流出させることができるようになる。したがって、キャビティの圧潰によって生じるエロージョンを効果的に防止することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下図示実施例について説明すると、図１、図２はエンジンの軸受装置１を示すものであり、このエンジンの軸受装置１は本体部としてのシリンダブロック２と、クランクシャフト３と、コンロッド４とを備えている。上記クランクシャフト３は主軸部５とクランクピン６とを備えており、これら主軸部５とクランクピン６とは互いに偏心するようにフィレット７によって連結されている。
上記シリンダブロック２にはメイン軸受８が設けられており、このメイン軸受８は上記クランクシャフト３の主軸部５を軸支している。またコンロッド４の大端部にはコンロッド軸受９が設けられており、このコンロッド軸受９はクランクシャフト３のクランクピン６を軸支している。
そしてよく知られているように、コンロッド４の小端部に設けられた図示しないピストンが往復動すると、これに連動してコンロッド４がクランクシャフト３を回転させ、それによってエンジンが駆動力を発生するようになる。
【０００７】
つぎに、上記メイン軸受８は半割りすべり軸受からなり、アッパ側メイン軸受８ａとロア側メイン軸受８ｂとを備えている。そして、アッパ側メイン軸受８ａの内周面の中央部に所定形状の油溝８ｃが形成されている。つまり両メイン軸受８ａ、８ｂのうち、アッパ側メイン軸受８ａのみに油溝８ｃが形成されており、したがって油溝８ｃはメイン軸受８の内周面の略半周にわたって円周方向に形成されている。
また、上記コンロッド軸受９も半割りすべり軸受からなり、アッパ側コンロッド軸受９ａとロア側コンロッド軸受９ｂとを備えている。
【０００８】
上記メイン軸受８の油溝８ｃ内に潤滑油を供給する潤滑油通路１０は、アッパ側メイン軸受８ａに穿設されて油溝８ｃに連通する貫通孔８ｄを備えており、この貫通孔８ｄはシリンダブロック２に形成された第１通路１１を介して図示しないオイルポンプに連通している。
また上記潤滑油通路１０は、クランクシャフト３の主軸部５を直径方向に貫通して上記油溝８ｃにそれぞれ連通する２つの開口部１２ａを有する貫通孔１２と、クランクシャフト３に形成されて一端が上記貫通孔１２に連通するとともに、他端が上記クランクピン６の外周面に開口する開口部１３ａを有する第２通路１３とを備えている。
さらに上記潤滑油通路１０は、上記コンロッド４のアッパ側コンロッド軸受９ａに穿設された貫通孔９ｃと、コンロッド４内に形成されて図示しないピストンピンに潤滑油を供給する第３通路１４とを備えている。
【０００９】
したがって、上記オイルポンプからの潤滑油は、第１通路１１からアッパ側メイン軸受８ａの貫通孔８ｄを介して油溝８ｃに流入し、ここからメイン軸受８の内周面に供給される。
そして、クランクシャフト３が回転することによって貫通孔１２の開口部１２ａのうち、一方の開口部１２ａは交互に上記アッパ側メイン軸受８ａの油溝８ｃに連通することになるので、上記油溝８ｃから貫通孔１２には連続して潤滑油が供給されるようになる。
そして貫通孔１２に供給された潤滑油は第２通路１３を流通して開口部１３ａよりコンロッド軸受９の内周面に供給され、またアッパ側コンロッド軸受９ａの貫通孔９ｃおよび第３通路１４を介して図示しないピストンロッドに供給されるようになる。
ところで、前述したようにクランクシャフト３の貫通孔１２は、その両端の開口部１２ａが交互に油溝８ｃに連通するので、各開口部１２ａにおける潤滑油の流れが断続的になり、それによってキャビテーションが発生されやすくなる。そしてこのキャビテーションによるキャビティが上記貫通孔１２及び第２通路１３を介してコンロッド軸受９の内周面へ供給され、この部分で圧潰されるとキャビテーション・エロージョンを発生させてコンロッド軸受９の内周面を損傷させることとなる。
【００１０】
本発明は、上記貫通孔１２及び第２通路１３を介してコンロッド軸受９の内周面へ供給されたキャビティを速やかにコンロッド軸受９の内周面から外部に流出させることにより、コンロッド軸受９の軸受面におけるエロージョンを防止できるようにしたものである。
すなわち、図３はコンロッド軸受９の正面から見た断面図を拡大して示したものであり、コンロッド軸受９の内周面には円周方向に螺旋状に伸びる環状突起１５が軸方向に多数設けられており、これら環状突起１５の間にはそれぞれ円周方向に伸びる微小な環状溝１６が形成されている。この環状溝１６はボーリング加工によって形成されており、その断面形状は円弧形状となっている。上記環状溝１６は軸方向に多数隣接されて設けられており、隣接する環状溝１６間に軸方向に沿った平坦部が形成されることはない。そして上記各環状溝１６の断面積は、それぞれ５×１０^−４（ｍｍ^２）以上に設定されている。
また図４はコンロッド軸受９を側面から見た断面図を示したものであり、アッパ側コンロッド軸受９ａとロア側コンロッド軸受９ｂの接合部には従来公知のクラッシリリーフ１７が形成されている。なお、図示しないが上記アッパ側メイン軸受８ａとロア側メイン軸受８ｂにもクラッシリリーフが形成されている。
【００１１】
以上の構成を有するエンジンの軸受装置１において、上記コンロッド軸受９の内周面に多数の環状溝１６を形成し、かつ各環状溝１６の断面積を５×１０^−４（ｍｍ^２）以上に設定することにより、キャビティの圧潰によって生じるエロージョンを効果的に防止することができる。
図５〜７は本発明の効果を説明するための実験結果を示す図である。
この実験には直列４気筒、３．０リットルのディーゼルエンジンを用い、以下の条件の下で行った。
回転数　：３２００ｒｐｍ
運転時間：２００Ｈｒ昼夜連続運転
潤滑油　：１０Ｗ−３０
油温　　：９６〜９８℃
油圧　　：３．３〜３．６ｋｇ／ｃｍ^２
　負荷　　：全負荷
また、本実験で用いたコンロッド軸受９の材料としては銅鉛合金を用い、図５に示すように、上記環状突起１５間のピッチをＰ、環状溝１６の深さをｈとして、それらを異ならせた３種の本発明品１〜３を用意した。また比較材として、上記ピッチＰや深さｈを異ならせた３種類の比較材ａ〜ｅと、環状溝１６を形成しない比較材ｆ、ｇとを用意した。
さらに、上記環状溝１６は断面形状が円弧形状となるように形成し、その円弧半径Ｒは、上記ピッチＰと深さｈとの関係により、次式（１）で表される大きさとした。
Ｒ＝Ｐ^２／８ｈ・・・・（１）
またこのとき、各環状溝１６の断面積Ｓは次式（２）で求められる。
Ｓ＝Ｒ^２ｓｉｎ^−１（Ｐ／２Ｒ）−（Ｐ／２）√（Ｒ^２−（Ｐ^２／４）・・・・・（２）
この断面積の値は、図５の右側の列に記載してある。
【００１２】
図６において、横軸には実験を行ったコンロッド軸受９の種類を、縦軸には各コンロッド軸受９がエロージョンによって侵食された量を示しており、この侵食量は各コンロッド軸受９の実験前後の重量を比較することで求めている。
図６より明らかなように、比較材ｈ、ｇのように環状溝１６を有さないコンロッド軸受９に対し、比較材ａ〜ｅのように環状溝１６を備えるコンロッド軸受９のほうが侵食量が少なくなっているが、それでも３ｍｇを超える相対的に大きな侵食量となっている。
これに対し、本発明品１〜３は、いずれも侵食量が３ｍｇ未満となっており、効果的にエロージョンによるコンロッド軸受９の損傷を防止できていることが認められる。
【００１３】
図７は、横軸が環状溝１６の１本あたりの断面積を、縦軸がエロージョンによる侵食量を示したもので、同図によれば環状溝１６の断面積が５×１０^−４（ｍｍ^２）以上であれば、エロージョンによる侵食量を小さくできることが理解される。
したがって、エロージョンを効果的に抑制することのできるコンロッド軸受９の環状溝１６は、環状溝１６の深さｈや環状突起１ａのピッチＰにかかわらず、環状溝１６の断面積Ｓが５×１０^−４（ｍｍ^２）以上であればよいことがわかる。
上述した本発明品１〜３の３種のコンロッド軸受９においては、各環状溝１６の断面積Ｓが相対的に大きいので、環状溝１６内に相対的に多量の潤滑油が供給されるようになり、環状溝１６内にキャビティが供給されても、このキャビティは圧潰される前に速やかに環状溝１６から排出されてしまうので、結果としてコンロッド軸受９がエロージョンによって損傷するのが抑制されることとなる。
【００１４】
また、前述したようにコンロッド軸受９にはアッパ側コンロッド軸受９ａとロア側コンロッド軸受９ｂとの接合部にクラッシリリーフ１７を設けているが、このクラッシリリーフ１７とクランクピン６によって形成される空間において負圧が発生しやすくなる。その結果、この空間においてもキャビテーションが発生しやすくなり、これによってエロージョンによる損傷がコンロッド軸受９ａに生じる危険性がある。
しかしながら、上述したように本発明においては環状溝１６内に相対的に多量の潤滑油が供給されるため、コンロッド軸受９とクランクピン６との間に生じる負圧が低く抑えることができる。したがって、それによってキャビテーションが生じにくくなるので、この点においてもコンロッド軸受９がエロージョンによって損傷されるのを抑制することができる。
また仮に、クラッシリリーフ１７の部分にキャビテーションが発生しても、貫通孔１２の開口部１２ａ部分で発生したキャビティと同様に、速やかにコンロッド軸受９の外部に排出させることができるのは勿論であり、したがってコンロッド軸受９がエロージョンによって損傷するのを防止することができる。
【００１５】
なお、上記実施例においては環状溝１６の断面形状を円弧形状としているが、これに限定されるものではない。環状溝１６の断面積が５×１０^−４（ｍｍ^２）以上であれば、三角形状であっても、台形形状であってもよい。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、コンロッド軸受の内周面に、円周方向に伸びる環状溝を軸方向に多数隣接させて設け、かつ各環状溝の断面積を５×１０^−４（ｍｍ^２）以上としているので、コンロッド軸受９がエロージョンにより損傷するのを効果的に防止することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるエンジンの軸受装置１を示す部分断面側面図。
【図２】図１と異なる部分での断面図。
【図３】図２のコンロッド軸受９の要部の拡大断面図。
【図４】図２のコンロッド軸受９の側面から見た断面図。
【図５】実験に用いたコンロッド軸受の寸法を示した図。
【図６】実験による侵食量を示した実験結果図。
【図７】環状溝１６の断面積と侵食量の関係を示した実験結果図。
【符号の説明】
１　エンジンの軸受装置　　　　３　クランクシャフト
４　コンロッド　　　　　　　　６　クランクピン
８　メイン軸受　　　　　　　　８ｃ　油溝
９　コンロッド軸受　　　　　　１０　潤滑油通路
１２　貫通孔　　　　　　　　　１３　開口部
１５　環状突起　　　　　　　　１６　環状溝
Ｐ　環状突起１ａ間のピッチ　　　　ｈ　環状溝１６の深さ
Ｒ　環状溝１６の底面の円弧半径　　　Ｓ　環状溝１６の断面積[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an engine bearing device, and more particularly, to an engine bearing device including a main bearing and a connecting rod bearing, and further including a lubricating oil passage for supplying lubricating oil to the connecting rod bearing via the main bearing.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a bearing device for an engine, a main bearing provided in a main body of the engine to support a main shaft portion of a crankshaft and having an oil groove extending in a circumferential direction over substantially a half circumference of an inner peripheral surface thereof, There is known a connecting rod bearing provided on a connecting rod to support a crankpin of the crankshaft, and a lubricating oil passage for supplying lubricating oil to the connecting rod bearing via the main bearing.
The lubricating oil passage includes a through hole formed in the main shaft portion of the crankshaft in a diametric direction and communicating with the oil groove, and a lubricating oil passage communicating with the through hole formed in the crankshaft and an outer periphery of the crankpin. A lubricating oil supplied to the oil groove is supplied to the inner peripheral surface of the connecting rod bearing via the through hole and the passage.
According to the bearing device having such a configuration, the lubricating oil supplied to the oil groove provided in the main bearing is supplied to the inner peripheral surface of the connecting rod bearing through the through hole and the passage formed in the crankshaft. That part will be lubricated.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the engine bearing device having the above-described configuration, the oil groove of the main bearing is formed only over substantially a half circumference, and therefore, the opening of the through hole formed in the main shaft portion of the crankshaft is formed by the crankshaft. With rotation, only one comes into communication with the oil groove.
That is, when one of the openings communicates with the oil groove, the lubricating oil flows from the oil groove to the through-hole through the opening. Since the communication is interrupted, a negative pressure is likely to be generated near the opening at this moment. Subsequently, the other opening communicates with the oil groove, so that the hydraulic pressure (positive pressure) from the other opening acts on the vicinity of the opening.
As described above, the openings at both ends of the through-hole alternately communicate with the oil groove, so that the flow of the lubricating oil at each opening is intermittent, thereby easily causing cavitation. Then, the cavity due to the cavitation is supplied to the inner peripheral surface of the connecting rod bearing through the through hole and the passage, and when crushed at this portion, cavitation erosion is generated, thereby damaging the inner peripheral surface of the connecting rod bearing. .
In view of such a problem, the present invention has been made to effectively prevent the occurrence of erosion in an engine bearing device having the above configuration.
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention provides a main bearing provided on an engine main body portion, which supports a main shaft portion of a crankshaft and has an oil groove extending in a circumferential direction over substantially a half circumference of an inner peripheral surface thereof, and a connecting rod provided on a connecting rod. A connecting rod bearing for supporting a crankpin of the crankshaft, and a lubricating oil passage for supplying lubricating oil to the connecting rod bearing via the main bearing.
The lubricating oil passage is formed in a main shaft portion of the crankshaft in a diametric direction and communicates with the oil groove, and is formed in the crankshaft and communicates with the through hole, and is formed on an outer peripheral surface of the crankpin. An open passage, wherein the lubricating oil supplied to the oil groove is supplied to the inner peripheral surface of the connecting rod bearing through the through hole and the passage.
A large number of small-groove annular grooves extending in the circumferential direction are formed adjacent to each other in the axial direction on the inner peripheral surface of the connecting rod bearing, and the sectional area of each annular groove is set to 5 × 10 ⁻⁴ (mm ² ) or more. Things.
[0005]
As is clear from the test results described later, by forming a large number of annular grooves on the inner peripheral surface of the connecting rod bearing and setting the cross-sectional area of each annular groove to 5 × 10 ⁻⁴ (mm ² ) or more, Even if the cavity generated at the opening of the through hole is supplied to the inner peripheral surface of the connecting rod bearing together with the lubricating oil, the cavity is quickly discharged to the outside from the inner peripheral surface of the connecting rod bearing before the cavity is crushed. Will be able to do it. Therefore, erosion caused by crushing of the cavity can be effectively prevented.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1 and 2 show a bearing device 1 of an engine. The bearing device 1 of the engine includes a cylinder block 2 as a main body, a crankshaft 3 and a connecting rod 4. Have. The crankshaft 3 includes a main shaft 5 and a crankpin 6, and the main shaft 5 and the crankpin 6 are connected by a fillet 7 so as to be eccentric to each other.
The cylinder block 2 is provided with a main bearing 8, which supports the main shaft 5 of the crankshaft 3. A connecting rod bearing 9 is provided at a large end of the connecting rod 4, and the connecting rod bearing 9 supports the crankpin 6 of the crankshaft 3.
As is well known, when a piston (not shown) provided at a small end of the connecting rod 4 reciprocates, the connecting rod 4 rotates the crankshaft 3 in conjunction with the reciprocation, thereby generating the driving force by the engine. I will do it.
[0007]
Next, the main bearing 8 is formed of a half plain bearing, and includes an upper main bearing 8a and a lower main bearing 8b. An oil groove 8c having a predetermined shape is formed at the center of the inner peripheral surface of the upper main bearing 8a. That is, of the two main bearings 8a and 8b, the oil groove 8c is formed only in the upper side main bearing 8a. Therefore, the oil groove 8c is formed in the circumferential direction over substantially a half circumference of the inner peripheral surface of the main bearing 8. .
The connecting rod bearing 9 is also a half plain bearing, and includes an upper connecting rod bearing 9a and a lower connecting rod bearing 9b.
[0008]
The lubricating oil passage 10 for supplying lubricating oil into the oil groove 8c of the main bearing 8 has a through hole 8d formed in the upper main bearing 8a and communicating with the oil groove 8c. It communicates with an oil pump (not shown) through a first passage 11 formed in the cylinder block 2.
Further, the lubricating oil passage 10 has a through hole 12 having two openings 12a penetrating the main shaft portion 5 of the crankshaft 3 in the diameter direction and communicating with the oil groove 8c, and one end formed in the crankshaft 3. And a second passage 13 having an opening 13 a having the other end opened to the outer peripheral surface of the crankpin 6.
Further, the lubricating oil passage 10 includes a through hole 9c formed in the upper connecting rod bearing 9a of the connecting rod 4 and a third passage 14 formed in the connecting rod 4 for supplying lubricating oil to a piston pin (not shown). Have.
[0009]
Therefore, the lubricating oil from the oil pump flows into the oil groove 8c from the first passage 11 through the through hole 8d of the upper main bearing 8a, and is supplied to the inner peripheral surface of the main bearing 8 from here.
When the crankshaft 3 rotates, one of the openings 12a of the through holes 12 alternately communicates with the oil groove 8c of the upper main bearing 8a. Therefore, the lubricating oil is continuously supplied to the through holes 12.
The lubricating oil supplied to the through-hole 12 flows through the second passage 13 and is supplied to the inner peripheral surface of the connecting rod bearing 9 from the opening 13a, and passes through the through-hole 9c and the third passage 14 of the upper connecting rod bearing 9a. Through a piston rod (not shown).
By the way, as described above, in the through-hole 12 of the crankshaft 3, the openings 12a at both ends thereof alternately communicate with the oil groove 8c, so that the flow of the lubricating oil in each of the openings 12a is intermittent, thereby causing cavitation. Is more likely to occur. Then, the cavity due to the cavitation is supplied to the inner peripheral surface of the connecting rod bearing 9 through the through hole 12 and the second passage 13, and when crushed in this portion, cavitation erosion is generated, and the inner peripheral surface of the connecting rod bearing 9 is generated. Will be damaged.
[0010]
According to the present invention, the cavity supplied to the inner peripheral surface of the connecting rod bearing 9 through the through-hole 12 and the second passage 13 is caused to quickly flow out from the inner peripheral surface of the connecting rod bearing 9 to the outside. Erosion on the bearing surface can be prevented.
That is, FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the connecting rod bearing 9 as viewed from the front. The connecting rod bearing 9 has a large number of annular projections 15 extending in a spiral direction in the circumferential direction on the inner peripheral surface thereof. A small annular groove 16 extending in the circumferential direction is formed between the annular protrusions 15. The annular groove 16 is formed by boring, and has a circular cross section. A large number of the annular grooves 16 are provided adjacent to each other in the axial direction, and a flat portion along the axial direction is not formed between the adjacent annular grooves 16. The cross-sectional area of each annular groove 16 is set to 5 × 10 ⁻⁴ (mm ² ) or more.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the connecting rod bearing 9 as viewed from the side. A conventionally known crash relief 17 is formed at a joint between the upper connecting rod bearing 9a and the lower connecting rod bearing 9b. Although not shown, a crash relief is also formed on the upper main bearing 8a and the lower main bearing 8b.
[0011]
In the engine bearing device 1 having the above configuration, a large number of annular grooves 16 are formed on the inner peripheral surface of the connecting rod bearing 9 and the cross-sectional area of each annular groove 16 is 5 × 10 ⁻⁴ (mm ² ) or more. By setting, erosion caused by crushing of the cavity can be effectively prevented.
5 to 7 are diagrams showing experimental results for explaining the effect of the present invention.
This experiment was performed under the following conditions using an in-line four-cylinder, 3.0-liter diesel engine.
Number of rotations: 3200 rpm
Operating time: 200Hr day and night continuous operation Lubricating oil: 10W-30
Oil temperature: 96-98 ° C
Oil pressure: 3.3 to 3.6 kg / cm ²
Load: full load A copper-lead alloy was used as the material of the connecting rod bearing 9 used in this experiment, and as shown in FIG. 5, the pitch between the annular projections 15 was P, and the depth of the annular groove 16 was h. And three kinds of the present invention products 1 to 3 were prepared. As comparative materials, three types of comparative materials a to e having different pitches P and depths h, and comparative materials f and g having no annular groove 16 were prepared.
Further, the annular groove 16 was formed so that the cross-sectional shape became an arc shape, and the arc radius R was set to the size represented by the following equation (1) according to the relationship between the pitch P and the depth h.
R = P ² / 8h (1)
At this time, the cross-sectional area S of each annular groove 16 is obtained by the following equation (2).
^{^{S = R 2 sin -1 (P}} / 2R) - (P / 2) √ (R 2 - (P 2/4) ····· (2)
The value of this cross-sectional area is described in the right column of FIG.
[0012]
In FIG. 6, the horizontal axis indicates the type of the connecting rod bearing 9 for which the experiment was performed, and the vertical axis indicates the amount of erosion of each connecting rod bearing 9 by erosion. Is determined by comparing the weight of
As is clear from FIG. 6, the erosion amount of the connecting rod bearing 9 having the annular groove 16 like the comparative materials a to e is higher than the connecting rod bearing 9 having no annular groove 16 like the comparative materials h and g. Despite the decrease, it still has a relatively large erosion exceeding 3 mg.
On the other hand, the products 1 to 3 of the present invention all have an erosion amount of less than 3 mg, and it is recognized that damage to the connecting rod bearing 9 due to erosion can be effectively prevented.
[0013]
In FIG. 7, the horizontal axis shows the cross-sectional area of one annular groove 16 and the vertical axis shows the amount of erosion due to erosion. According to FIG. 7, the cross-sectional area of the annular groove 16 is 5 × 10 ⁻⁴ ( It is understood that the amount of erosion due to erosion can be reduced if it is not less than mm ² ).
Therefore, the annular groove 16 of the connecting rod bearing 9 capable of effectively suppressing erosion has a cross-sectional area S of 5 × 10 irrespective of the depth h of the annular groove 16 and the pitch P of the annular protrusion 1a. It can be seen that it suffices that it be ⁻⁴ (mm ² ) or more.
In the three types of connecting rod bearings 9 of the present invention products 1 to 3 described above, since the cross-sectional area S of each annular groove 16 is relatively large, a relatively large amount of lubricating oil is supplied into the annular groove 16. Therefore, even if a cavity is supplied into the annular groove 16, the cavity is immediately discharged from the annular groove 16 before being crushed, and as a result, damage to the connecting rod bearing 9 due to erosion is suppressed. It will be.
[0014]
As described above, the connecting rod bearing 9 is provided with the crush relief 17 at the joint portion between the upper connecting rod bearing 9a and the lower connecting rod bearing 9b. In the space formed by the crush relief 17 and the crank pin 6, Negative pressure is likely to occur. As a result, cavitation is likely to occur even in this space, and there is a risk that damage due to erosion may occur in the connecting rod bearing 9a.
However, as described above, in the present invention, since a relatively large amount of lubricating oil is supplied into the annular groove 16, the negative pressure generated between the connecting rod bearing 9 and the crankpin 6 can be suppressed to a low level. Accordingly, cavitation is less likely to occur thereby, and in this regard, the connecting rod bearing 9 can be prevented from being damaged by erosion.
Even if cavitation occurs in the portion of the crush relief 17, it is of course possible to promptly discharge the cavitation to the outside of the connecting rod bearing 9 similarly to the cavity generated in the opening 12a of the through hole 12. Therefore, it is possible to prevent the connecting rod bearing 9 from being damaged by erosion.
[0015]
In the above-described embodiment, the cross-sectional shape of the annular groove 16 is an arc shape, but the present invention is not limited to this. If the cross-sectional area of the annular groove 16 is 5 × 10 ⁻⁴ (mm ² ) or more, it may be triangular or trapezoidal.
[0016]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a large number of annular grooves extending in the circumferential direction are provided adjacent to each other in the axial direction on the inner peripheral surface of the connecting rod bearing, and the sectional area of each annular groove is 5 × 10 ⁻⁴ ( mm ² ) or more, an effect is obtained that the connecting rod bearing 9 can be effectively prevented from being damaged by erosion.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial sectional side view showing an engine bearing device 1 according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of a portion different from FIG.
FIG. 3 is an enlarged sectional view of a main part of the connecting rod bearing 9 of FIG. 2;
FIG. 4 is a cross-sectional view of the connecting rod bearing 9 shown in FIG.
FIG. 5 is a view showing dimensions of a connecting rod bearing used in an experiment.
FIG. 6 is an experimental result diagram showing the amount of erosion by the experiment.
FIG. 7 is an experimental result diagram showing the relationship between the cross-sectional area of the annular groove 16 and the amount of erosion.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 engine bearing device 3 crankshaft 4 connecting rod 6 crankpin 8 main bearing 8c oil groove 9 connecting rod bearing 10 lubricating oil passage 12 through hole 13 opening 15 annular projection 16 annular groove P pitch between annular projections 1a h of annular groove 16 Depth R Arc radius of the bottom surface of annular groove 16 S Cross-sectional area of annular groove 16

Claims

エンジンの本体部に設けられてクランクシャフトの主軸部を軸支し、その内周面の略半周にわたって円周方向に伸びる油溝が形成されているメイン軸受と、コンロッドに設けられて上記クランクシャフトのクランクピンを軸支するコンロッド軸受と、上記メイン軸受を介してコンロッド軸受に潤滑油を供給する潤滑油通路とを備え、
上記潤滑油通路は、上記クランクシャフトの主軸部に直径方向に形成されて上記油溝に連通する貫通孔と、上記クランクシャフトに形成されて上記貫通孔に連通するとともに上記クランクピンの外周面に開口した通路とを備え、上記油溝に供給された潤滑油を上記貫通孔及び通路を介して上記コンロッド軸受の内周面に供給するようにしたエンジンの軸受装置において、
上記コンロッド軸受の内周面に円周方向に伸びる微小断面の環状溝を軸方向に多数隣接させて形成し、かつ各環状溝の断面積を５×１０^−４（ｍｍ^２）以上に設定したことを特徴とするエンジンの軸受装置。A main bearing provided in the main body of the engine for supporting the main shaft of the crankshaft and having an oil groove extending in a circumferential direction over substantially a half circumference of an inner peripheral surface thereof; and a crankshaft provided in a connecting rod. A connecting rod bearing that supports the crankpin of the vehicle, and a lubricating oil passage that supplies lubricating oil to the connecting rod bearing via the main bearing.
The lubricating oil passage is formed in a main shaft portion of the crankshaft in a diametric direction and communicates with the oil groove, and is formed in the crankshaft and communicates with the through hole, and is formed on an outer peripheral surface of the crankpin. An open passage, wherein the lubricating oil supplied to the oil groove is supplied to the inner peripheral surface of the connecting rod bearing through the through hole and the passage.
A large number of small-groove annular grooves extending in the circumferential direction are formed adjacent to each other in the axial direction on the inner peripheral surface of the connecting rod bearing, and the sectional area of each annular groove is set to 5 × 10 ⁻⁴ (mm ² ) or more. A bearing device for an engine, comprising:

上記コンロッド軸受は半割りすべり軸受からなり、これらの部材における接合部にはクラッシリリーフが形成されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの軸受装置。2. The engine bearing device according to claim 1, wherein the connecting rod bearing is a half plain bearing, and a crush relief is formed at a joint between these members.

上記環状溝の断面形状が円弧形状であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジンの軸受装置。3. The engine bearing device according to claim 1, wherein a cross-sectional shape of the annular groove is an arc shape.

上記環状溝の断面形状が三角形状であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジンの軸受装置。The engine bearing device according to claim 1 or 2, wherein a cross-sectional shape of the annular groove is triangular.

上記環状溝の断面形状が台形形状であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジンの軸受装置。The engine bearing device according to claim 1 or 2, wherein the annular groove has a trapezoidal cross section.