JP2011133001A - Half bearing for crankshaft of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鋼裏金層と軸受合金層とからなり且つ2個を組み合せて円筒形を構成する半割形状に形成された内燃機関のクランク軸用の半割軸受であって、前記半割軸受の内周面には、軸線方向に前記軸受合金層の軸受合金と交互に配置され且つ円周方向のほぼ全周にわたって延在する複数の周方向溝を形成すると共に、その周方向溝に軟質軸受材料を収容して摺動面が面一となるように形成された内燃機関のクランク軸用の半割軸受に関するものである。 The present invention is a half bearing for a crankshaft of an internal combustion engine, which is formed of a steel back metal layer and a bearing alloy layer and is formed in a half shape that combines two to form a cylindrical shape. A plurality of circumferential grooves are formed alternately on the inner circumferential surface of the bearing alloy layer in the axial direction and extend over substantially the entire circumference in the circumferential direction. The present invention relates to a half bearing for a crankshaft of an internal combustion engine formed by accommodating a bearing material and having a sliding surface that is flush with the surface.
従来、内燃機関のクランク軸用すべり軸受は、一対の半割軸受を組み合わせて円筒形にしたものを使用している。また、クランク軸のジャーナル部用の一対の半割軸受のうち少なくとも一方の半割軸受の内周面には、半割軸受の周方向に延在する油溝が形成されている(例えば、特許文献1)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a crankshaft plain bearing for an internal combustion engine is a cylindrical bearing combined with a pair of half bearings. An oil groove extending in the circumferential direction of the half bearing is formed on the inner peripheral surface of at least one of the pair of half bearings for the journal portion of the crankshaft (for example, a patent Reference 1).
上記した内燃機関のクランク軸用すべり軸受への油の供給は、まず、クランク軸のジャーナル部用すべり軸受の外部から上半割軸受に形成される供給穴を介して内周面に形成された油溝内に供給され、その油がクランク軸のジャーナル部用すべり軸受の摺動面及びクランクピン用すべり軸受の摺動面に供給される。このとき、内燃機関の最初の運転時には、上半割軸受の油溝に供給される油に対して油路内に残留した異物が混入する場合が多いことが知られている。そこで、このような内燃機関のクランク軸用すべり軸受においては、その内周面に混入した異物を異物埋収材料に埋収させるための各種方法が提案されている。 The oil supply to the crankshaft slide bearing of the internal combustion engine described above was first formed on the inner peripheral surface through a supply hole formed in the upper half bearing from the outside of the crankshaft journal bearing. The oil is supplied into the oil groove, and the oil is supplied to the sliding surface of the journal bearing of the crankshaft and the sliding surface of the crankpin. At this time, it is known that in the initial operation of the internal combustion engine, foreign matter remaining in the oil passage is often mixed with the oil supplied to the oil groove of the upper half bearing. Therefore, in such a crankshaft plain bearing for an internal combustion engine, various methods for embedding foreign matter mixed in the inner peripheral surface of the foreign matter-embedded material have been proposed.
例えば、特開昭57−144313号公報(特許文献2)には、鋼裏金と硬質の軸受合金とからなるすべり軸受であって、その内周面には、軸受の軸線方向に軸受合金と交互に配置され且つ軸受の内周面のほぼ全体にわたって延びて軟質軸受材料を収容する複数の溝状凹部を形成したものが開示されている。これによれば、Al系合金やCu系合金などの硬質な軸受合金が相手軸からの負荷を支え、ホワイトメタルやプラスチック等の軟質軸受材料にすべり軸受の内周面に混入する異物を埋収させることにより、硬質な軸受合金が異物によってダメージを受けることを防いでいた。また、実開平2−9326号公報(特許文献3)には、内周面に延在する周方向溝を形成したすべり軸受であって、該溝は、油を供給する開口部から、軸の相対回転先側に向かって溝深さを徐々に浅くし、溝底に異物埋収材料を形成したものが開示されており、油に混入する異物を埋収、除去していた。 For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-144313 (Patent Document 2) discloses a slide bearing made of a steel back metal and a hard bearing alloy, and the inner peripheral surface of the bearing is alternating with the bearing alloy in the axial direction of the bearing. And a plurality of groove-like recesses are formed that extend over substantially the entire inner peripheral surface of the bearing and accommodate the soft bearing material. According to this, hard bearing alloys such as Al-based alloys and Cu-based alloys support the load from the mating shaft, and embed foreign substances mixed in the inner peripheral surface of the slide bearing in soft bearing materials such as white metal and plastic. This prevents the hard bearing alloy from being damaged by foreign matter. Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-9326 (Patent Document 3) discloses a slide bearing in which a circumferential groove extending on an inner circumferential surface is formed, and the groove is formed from an opening for supplying oil to a shaft. There has been disclosed a technique in which the groove depth is gradually reduced toward the relative rotation destination side, and a foreign material burying material is formed on the groove bottom, and foreign matters mixed in oil are buried and removed.
ところで、内燃機関のクランク軸用すべり軸受の内周面に混入した異物は、クランク軸の回転による油の流れに付随し、油溝内をクランク軸の相対回転先側へと流れるが、半割軸受の組合せ面付近に到達すると、油溝を形成しない下半割軸受の周方向端面が障壁となって油とともに内周面側に浮上する。このため、異物は、クランク軸の相対回転方向の前方側の油溝の周方向端部付近のすべり軸受の内周面、特に油溝の先側の下半割軸受の周方向端面付近の内周面に混入しやすい。すなわち、特許文献2では、油溝の先側の下半割軸受の周方向端面付近の内周面のうち、硬質な軸受合金には異物が埋収されず、軟質軸受材料を収容した溝状凹部に異物が集中して埋収されるようになる。また、この異物は、クランク軸の表面により軟質軸受材料に押し込まれるが、軟質軸受材料に完全に埋没するのでなく、すべり軸受の内周面側に露出してしまい、クランク軸の表面と接触しやすい状態にある。このため、すべり軸受の内周面側における局部的に多くの異物が埋収した埋収部では、クランク軸の表面との接触による発熱が大きい。そして、軟質軸受材料の軟化、溶融が起きて許容限界に達すると、埋収部に埋収していた多数の異物が同時にすべり軸受の周方向中央側へ送られるので、すべり軸受の焼付が起きやすい。
By the way, foreign matter mixed in the inner peripheral surface of the crankshaft slide bearing of the internal combustion engine is accompanied by the oil flow caused by the rotation of the crankshaft, and flows in the oil groove toward the relative rotation destination side of the crankshaft. When the vicinity of the combination surface of the bearings is reached, the circumferential end surface of the lower half bearing that does not form the oil groove acts as a barrier and floats to the inner peripheral surface side together with the oil. For this reason, the foreign matter is present on the inner peripheral surface of the slide bearing near the circumferential end of the oil groove on the front side in the relative rotation direction of the crankshaft, particularly in the vicinity of the circumferential end surface of the lower half bearing on the front side of the oil groove. Easily mixed into the peripheral surface. That is, in
また、特許文献3では、クランク軸の相対回転先側の溝深さが浅い部分の異物埋収材料に、異物が集中して埋収されやすい。この場合にも、局部的に多くの異物が埋収した埋収部において、特許文献2と同じく軟質軸受材料の軟化、溶融が起きて許容限界に達すると、埋収部に埋収していた多数の異物が同時にすべり軸受の周方向中央側へ送られるので、すべり軸受の焼付が起きやすい。本発明は、上記した事情に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、油に付随し混入する異物の埋収性に優れた内燃機関のクランク軸用の半割軸受を提供することにある。
Further, in
上記した目的を達成するために、請求項1に係る発明においては、鋼裏金層と軸受合金層とからなり且つ2個を組み合せて円筒形を構成する半割形状に形成された内燃機関のクランク軸用の半割軸受であって、前記半割軸受の内周面には、軸線方向に前記軸受合金層の軸受合金と交互に配置され且つ円周方向のほぼ全周にわたって延在する複数の周方向溝を形成すると共に、その周方向溝に軟質軸受材料を収容して摺動面が面一となるように形成された内燃機関のクランク軸用の半割軸受において、前記周方向溝の深さは、前記半割軸受の内周面の周方向両端部において最小となり、前記半割軸受の内周面の周方向中央部に向かって次第に深く形成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, in the invention according to claim 1, the crank of the internal combustion engine which is formed of a steel back metal layer and a bearing alloy layer and is formed in a half shape which is a combination of two and forms a cylindrical shape. A shaft half bearing, on the inner circumferential surface of the half bearing, a plurality of bearings arranged alternately with a bearing alloy of the bearing alloy layer in the axial direction and extending over substantially the entire circumference in the circumferential direction. In a half bearing for a crankshaft of an internal combustion engine formed with a circumferential groove and a soft bearing material accommodated in the circumferential groove so that the sliding surface is flush with the circumferential groove, the circumferential groove The depth is minimum at both ends in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the half bearing, and the depth is gradually formed deeper toward the center in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the half bearing.
請求項2に係る発明においては、請求項1記載の内燃機関のクランク軸用の半割軸受において、前記周方向溝の幅は、前記半割軸受の内周面の周方向両端部において最小となり、前記半割軸受の内周面の周方向中央部に向かって次第に広く形成されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the half bearing for a crankshaft of the internal combustion engine according to the first aspect, the width of the circumferential groove is the smallest at both circumferential ends of the inner circumferential surface of the half bearing. The halved bearing is formed so as to gradually become wider toward the central portion in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the half bearing.
請求項3に係る発明においては、請求項1又は請求項2に記載の内燃機関のクランク軸用の半割軸受において、前記半割軸受の内周面の周方向両端部には、クラッシュリリーフが形成されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the half bearing for a crankshaft of an internal combustion engine according to the first or second aspect, a crush relief is provided at both circumferential ends of the inner peripheral surface of the half bearing. It is formed.
請求項4に係る発明においては、請求項3記載の内燃機関のクランク軸用の半割軸受において、前記クラッシュリリーフ面には、前記周方向溝の非形成領域を設けることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the half bearing for a crankshaft of the internal combustion engine according to the third aspect, the crush relief surface is provided with a region where the circumferential groove is not formed.
請求項1に係る発明においては、周方向溝の深さが、半割軸受の内周面の周方向両端部において最小となり、半割軸受の内周面の周方向中央部に向かって次第に深く形成されている。このため、半割軸受の内周面の周方向端部付近で、周方向溝の深さよりも大きな異物が周方向溝の底面と接触したとしても、半割軸受の内周面側で回転するクランク軸の表面と異物との接触による力により、異物は、周方向溝の底面に押し込まれることなく、周方向溝の深さがより深いクランク軸の相対回転先側(半割軸受の内周面の周方向中央部側)へ押し流される。したがって、半割軸受の内周面の周方向端部付近において局部的な多量の異物の埋収部が形成され難く、軟質軸受材料を収容した周方向溝に分散して異物を埋収させることができる。 In the invention according to claim 1, the depth of the circumferential groove is minimized at both circumferential ends of the inner circumferential surface of the half bearing, and gradually becomes deeper toward the circumferential central portion of the inner circumferential surface of the half bearing. Is formed. For this reason, even if a foreign matter larger than the depth of the circumferential groove contacts the bottom surface of the circumferential groove near the circumferential end of the inner circumferential surface of the half bearing, it rotates on the inner circumferential surface side of the half bearing. Due to the force caused by contact between the surface of the crankshaft and the foreign matter, the foreign matter is not pushed into the bottom surface of the circumferential groove, and the relative rotation destination side of the crankshaft with the deeper circumferential groove (the inner circumference of the half bearing) To the circumferential center of the surface). Therefore, it is difficult to form a large amount of a foreign material buried portion in the vicinity of the circumferential end of the inner circumferential surface of the half bearing, and the foreign material is buried in the circumferential groove that contains the soft bearing material. Can do.
また、請求項2に係る発明においては、周方向溝の幅が、半割軸受の内周面の周方向両端部において最小となり、半割軸受の内周面の周方向中央部に向かって次第に広く形成されている。このため、クランク軸の相対回転先側に向かって周方向溝の横断面積が広く、周方向溝の深さがより深いクランク軸の相対回転先側へ異物が押し流されたときの異物の埋収許容量が多くなる。したがって、軟質軸受材料を収容した周方向溝に分散して異物を埋収させることができる。
In the invention according to
また、請求項3に係る発明においては、半割軸受の内周面の周方向両端部に、クラッシュリリーフが形成されている。これによれば、半割軸受の周方向端部における内周面(クラッシュリリーフ面)とクランク軸の表面とを離間させることにより、半割軸受の油溝をクランク軸の相対回転先側へ流れてきた異物のうち、クラッシュリリーフ面とクランク軸の表面との隙間を介して半割軸受の軸線方向の端部へ排出される異物の割合が多くなる。すなわち、油溝を形成しない半割軸受の内周面の周方向端部付近に異物が混入する割合が少なくなるが、この場合にも、周方向溝の深さがクランク軸の相対回転先側に向かって次第に深くなるように半割軸受の内周面に複数の周方向溝を形成することにより、さらに軟質金属材料を収容した周方向溝に局部的に異物が埋収され難くすることができる。
Moreover, in the invention which concerns on
さらに、請求項4に係る発明においては、クラッシュリリーフ面に、周方向溝の非形成領域を設けている。これによれば、油溝の先側の半割軸受(油溝を形成しない半割軸受)の周方向端部における内周面に異物がもっとも混入しやすいが、この部位に周方向溝を形成しないことにより、この部位では異物が埋収することなく、クラッシュリリーフ面とクランク軸の表面との隙間を介して半割軸受の軸線方向の端部へ排出される異物の割合が多くなる。すなわち、油溝4を形成しない下半割軸受3の内周面の周方向端部7付近に異物が混入する割合が少なくなるが、この場合にも、周方向溝6の溝深さがクランク軸20の相対回転先側に向かって次第に深くなるように下半割軸受3の内周面に複数の周方向溝6を形成することにより、さらに軟質金属材料8を収容した周方向溝6に局部的に異物が埋収され難くすることができる。
Furthermore, in the invention which concerns on Claim 4, the non-formation area | region of the circumferential groove | channel is provided in the crush relief surface. According to this, foreign matter is most likely to be mixed into the inner peripheral surface at the circumferential end of the half bearing (half bearing that does not form an oil groove) on the tip side of the oil groove, but a circumferential groove is formed at this part. By not doing so, foreign matter is not buried in this part, and the ratio of foreign matter discharged to the axial end portion of the half bearing through the gap between the crash relief surface and the surface of the crankshaft increases. That is, the ratio of foreign matter mixed in the vicinity of the
以下、本発明の実施形態について図1乃至図3を参照して説明する。図1は、クランク軸20を支持する2つの上半割軸受2と下半割軸受3からなるすべり軸受1の側面図(A)と、上半割軸受2と下半割軸受3の平面図(B)であり、図2は、半割軸受2,3の内周面と周方向溝6の底面との関係を示す半割軸受2,3の側面図であり、図3は、半割軸受2,3の内周面の構造を示す断面図である。なお、上記した図は、実施形態に係るすべり軸受1の概略図であり、構成,構造等を理解し易くするために各箇所が誇張あるいは省略して描かれている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a side view (A) of a plain bearing 1 including two
まず、請求項1に係る発明に対応する第1実施形態について、図1を参照して説明する。図1(A)に示すように、本実施形態にかかるすべり軸受1は、半割形状に形成された半割軸受2,3を上下2個組み合わせることにより円筒形を構成し、内燃機関のクランク軸20を回転可能に支持するものである。この半割軸受2,3の内周面は、耐焼付性など半割軸受2,3の軸受特性を満足するために、例えば、鋼裏金層9に軸受合金層10がライニングされており(図3参照)、必要に応じて纏系合金や合成樹脂系等のオーバーレイが施されている。なお、軸受合金層10は、Al合金やCu合金等の公知の軸受合金を適用することができる。
First, a first embodiment corresponding to the invention according to claim 1 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1 (A), a plain bearing 1 according to this embodiment is formed into a cylindrical shape by combining two
また、図1(B)に示すように、半割軸受2,3のうち上半割軸受2の内周面には、半割軸受2,3と該半割軸受2,3に支持されるクランク軸20との間に潤滑油を供給するための油溝4が、円周方向の全周にわたって軸線方向(幅方向)ほぼ中央に形成されている。また、油溝4のほぼ中央には、外部から油の供給を受けるための油穴5が、上半割軸受2の径方向に貫通して形成されている。
Further, as shown in FIG. 1 (B), the
また、半割軸受2,3の内周面には、矩形形状(図3参照)に形成された複数の周方向溝6が、軸線方向に軸受合金層10の軸受合金と交互に配置されると共に、円周方向の全周にわたって延在するように形成されている。また、複数の周方向溝6には、軟質軸受材料8が収容(充填)されることにより摺動面が面一となるように形成されている。なお、軟質軸受材料8は、SnまたはSn合金、PbまたはPb合金、BiまたはBi合金、摺動用樹脂組成物等の公知の軟質軸受材料を適用することができる。
A plurality of
しかして、内燃機関のクランク軸20のすべり軸受1への油の供給は、まず、すべり軸受1の外部から上半割軸受2に形成される油穴5を介して内周面に形成された油溝4内に供給され、その油がすべり軸受1の摺動面に供給される。このとき、内燃機関の最初の運転時には、上半割軸受2の油溝4に供給される油に対して油路内に残留した異物が混入する場合が多い。この異物は、クランク軸20の回転による油の流れに付随し、油溝4内をクランク軸20の相対回転方向の前方側へ流れるが、半割軸受2,3の周方向端部7付近に到達すると、油溝4を形成しない下半割軸受3の周方向端部7が障壁となって油とともに内周面側に浮上する。このため、異物は、クランク軸20の相対回転方向先側の油溝4の端部付近のすべり軸受1の内周面、特に油溝4の先側の下半割軸受3の周方向端部7付近の内周面に混入し、その内周面に形成された軟質軸受材料8を収容した周方向溝6に埋収されやすくなっている。
Thus, the supply of oil to the slide bearing 1 of the
次に、本発明の要部を構成する周方向溝6について、図2を参照して説明する。図2に示すように、軟質軸受材料8を収容した周方向溝6の底面を形成する円弧の中心O´は、半割軸受2,3の垂直中心線上で、半割軸受2,3の中心位置Oに対して半割軸受2,3の内周面側に偏心させている。また、軟質軸受材料8を収容した周方向溝6の底面を形成する円弧の半径R2は、半割軸受2,3の内周面を形成する円弧の半径R1よりも若干長くしている。このため、周方向溝6の深さは、半割軸受2,3の内周面の周方向両端部7において最小となり、半割軸受2,3の内周面の周方向中央部に向かって次第に深く形成されている。
Next, the
ところで、異物は、クランク軸20の表面により周方向溝6内の軟質軸受材料8に押し込まれるが、周方向溝6の深さを一定とする場合、または、周方向溝6の深さをクランク軸20の相対回転先側に向かって次第に浅くする場合には、局部的に異物が集中して埋収してしまう。この異物は、その大きさが周方向溝6の深さより大きいと、回転するクランク軸20の表面により異物が周方向溝6の底面の軸受合金に押し込まれ、クランク軸20の相対回転先側へ移動できなくなる。そして、この異物は、後から混入してくる別の異物の障害となり、次々と、その部分に集中して異物が埋収されるようになる。
By the way, the foreign matter is pushed into the
しかしながら、本発明は、上半割軸受2の油溝4に対してクランク軸20の相対回転先側にあたる下半割軸受3の周方向端部7付近の内周面では、周方向溝6の溝深さがクランク軸20の相対回転先側に向かって次第に深くなる構成としている。このため、半割軸受2,3の内周面の周方向端部7付近で、周方向溝6よりも大きな異物が周方向溝6の底面と接触したとしても、半割軸受2,3の内周面側で回転するクランク軸20の表面と異物との接触による力により、異物は、周方向溝6の底面に押し込まれることなく、周方向溝6の深さがより深いクランク軸20の相対回転先側(半割軸受2,3の内周面の周方向中央部側)へ押し流される。したがって、半割軸受2,3の内周面の周方向端部7付近において局部的な多量の異物の埋収部が形成され難く、軟質軸受材料8を収容した周方向溝6に分散して異物を埋収させることができる。
However, according to the present invention, the
なお、図2に示すように、半割軸受2,3は、その中心線に対し左右対称の形状とすると、内燃機関に一対の半割軸受2,3を組み付けたときには、必ず、周方向溝6の溝深さが半割軸受2,3の内周面の周方向両端部7において最小となり、クランク軸20の相対回転先側に向かって次第に深くなる構成となっている。このため、内燃機関に半割軸受2,3の左右が誤って組み付けられたとしても、本発明の効果を得ることができる。
As shown in FIG. 2, if the
また、図3に示すように、周方向溝6の深さDは、半割軸受2,3の周方向端部7において0.005〜0.020mm、半割軸受2,3の周方向中央部において0.020〜0.040mmに設定し、半割軸受2,3の内周面の周方向両端部7において最小となり、半割軸受2,3の内周面の周方向中央部に向かって単位円周角度当りの溝深さが3%以上増加するように次第に深くすることが好ましい。このように、半割軸受2,3の周方向端部7における周方向溝6の深さDを0.005mm以上、半割軸受2,3の周方向中央部における周方向溝の深さDを0.020mm以上に設定することにより、異物が周方向溝6の底面の軸受合金に押し込まれ難く、周方向溝6の深さがより深いクランク軸20の相対回転先側へ押し流されるので、局部的な多量の異物の埋収部が形成され難くなる。また、周方向溝6内に軟質金属材料8を収容する方法としては一般的な電気めっきにて行なうが、周方向溝6の深さDを過度に深くすると、電気めっきを施すのに必要な時間が長くなって生産性が低下する。このため、周方向溝6の深さDが最大となる半割軸受2,3の周方向中央部において0.040mm以下に設定することが好ましい。
As shown in FIG. 3, the depth D of the
また、図3に示すように、周方向溝6の溝幅Wは、0.08〜0.12mmに設定することが好ましい。また、半割軸受6の軸線方向における周方向溝6のピッチ(溝間距離)は、0.1〜0.3mm程度に設定することが好ましい。さらに、半割軸受2,3の内周面における軸受合金の露出率は、5〜30%に設定することが好ましい。このような半割軸受2,3の内周面においては、半割軸受2,3の軸線方向に対してクランク軸20からの負荷を主に支える硬質な軸受合金と、軟質軸受材料8を収容した周方向溝6とが交互に配置されており、周方向溝6の溝幅W及びピッチが半割軸受2,3の負荷能力に関係するので、内燃機関の仕様により上記範囲内で適宜、設定すればよい。
As shown in FIG. 3, the groove width W of the
また、本実施形態では、周方向溝6の横断面形状として矩形の溝を例として示したが、これに限定されず、例えば、周方向溝6の軸線方向の両側に面取を施した逆台形形状や、他の形状としてもよい。
Moreover, in this embodiment, although the rectangular groove | channel was shown as an example as the cross-sectional shape of the circumferential groove |
以上、第1実施形態に係る半割軸受2,3に形成される周方向溝6の溝幅が一定のものについて説明したが、次に、請求項2に係る発明に対応する実施形態であって、第1実施形態とは周方向溝6の溝幅が異なる形状のものが半割軸受2,3に形成されている第2実施形態について図4を参照して説明する。図4は、下半割軸受3の内周面の周方向端部7から周方向中央部に向かって周方向溝6の溝幅が次第に広く形成されている下半割軸受3の平面図である。なお、図4には、半割軸受2,3のうち下半割軸受3を例として示すが、上半割軸受2にも下半割軸受3と同じ形状の周方向溝6が形成されている。また、第1実施形態と同じ機能を奏する部材については、第1実施形態と同じ符号が付してある。
As described above, the
第2実施形態に係る半割軸受2,3の内周面には、周方向溝6の深さについて第1実施形態と同一に形成されているが、図4に示すように、周方向溝6の溝幅が半割軸受2,3の内周面の周方向両端部7において最小となり、半割軸受2,3の内周面の周方向中央部に向かって次第に広く形成されている。このため、クランク軸20の相対回転先側に向かって周方向溝6の横断面積が広く、周方向溝6の深さがより深いクランク軸20の相対回転先側へ異物が押し流されたときの異物の埋収許容量が多くなる。したがって、軟質軸受材料8を収容した周方向溝6に分散して異物を埋収させることができる。
The inner circumferential surfaces of the
次に、請求項3に係る発明に対応する実施形態であって、第1実施形態に係る周方向溝6が形成される半割軸受2,3に対し、さらに半割軸受2,3の内周面の周方向両端部7にクラッシュリリーフ11が形成されている第3実施形態について図5を参照して説明する。図5は、半割軸受の内周面の周方向両端部にクラッシュリリーフが形成されているすべり軸受の側面図(A)と、上半割軸受と下半割軸受の平面図(B)である。なお、第1実施形態と同じ機能を奏する部材については、第1実施形態と同じ符号が付してある。また、第3実施形態では、第1実施形態に係る形状の周方向溝6が形成される半割軸受2,3に対してクラッシュリリーフ11を形成する例を示すが、第2実施形態に係る形状の周方向溝6が形成される半割軸受2,3に対してクラッシュリリーフ11を形成してもよい。
Next, it is an embodiment corresponding to the invention according to
第3実施形態に係る半割軸受2,3の内周面の周方向両端部7には、図5に示すように、クラッシュリリーフ11が形成されている。なお、クラッシュリリーフ11とは、半割軸受2,3の周方向端部7に近い部分の半割軸受2,3の肉厚を内周面側で除去することによって形成された、半割軸受2,3の内周面の曲率中心とは異なる曲率中心を有する減厚領域(周方向端部7に向かって厚さを減じた領域を指し、SAE J506(項目3.26、項目6.4参照)、DIN1497、§3.2で規定されるとおりである)を意味する。このように、半割軸受2,3の周方向端部7における内周面(クラッシュリリーフ面11a)とクランク軸20の表面とを離間させることにより、半割軸受2,3の油溝4をクランク軸の相対回転先側へ流れてきた異物のうち、クラッシュリリーフ面11aとクランク軸20の表面との隙間を介して半割軸受2,3の軸線方向の端部へ排出される異物の割合が多くなる。すなわち、油溝4を形成しない下半割軸受3の内周面の周方向端部7付近に異物が混入する割合が少なくなるが、この場合にも、周方向溝6の溝深さがクランク軸20の相対回転先側に向かって次第に深くなるように下半割軸受3の内周面に複数の周方向溝6を形成することにより、さらに軟質金属材料8を収容した周方向溝6に局部的に異物が埋収され難くすることができる。
As shown in FIG. 5, crash reliefs 11 are formed at both circumferential ends 7 of the inner peripheral surfaces of the
次に、請求項4に係る発明に対応する実施形態であって、第3実施形態に係るクラッシュリリーフ11が形成される半割軸受2,3に対し、さらにクラッシュリリーフ面11aに周方向溝6の非形成領域12が形成されている第4実施形態について図6及び図7を参照して説明する。図6は、クラッシュリリーフ面11aに周方向溝6の非形成領域12を設けている下半割軸受3の平面図であり、図7は、クラッシュリリーフ面11aにおける周方向溝6の非形成領域12の範囲を説明するための半割軸受2,3の側面図である。なお、図6には、半割軸受2,3のうち下半割軸受3を例として示すが、上半割軸受2にも下半割軸受3のクラッシュリリーフ面11aと同じく周方向溝6の非形成領域12が形成されている。また、第3実施形態と同じ機能を奏する部材については、第3実施形態と同じ符号が付してある。
Next, in an embodiment corresponding to the invention according to claim 4, the
第4実施形態に係る半割軸受2,3の内周面の周方向両端部7に形成されたクラッシュリリーフ面11aには、図6に示すように、周方向溝6の非形成領域12が設けられている。すなわち、半割軸受2,3の周方向にわたって形成された周方向溝6の溝端が、半割軸受2,3の周方向端部7まで形成されていない。これによれば、上半割軸受2の油溝4に対してクランク軸20の相対回転先側にあたる下半割軸受3の周方向端部7付近の内周面に異物がもっとも混入しやすいが、この部位に周方向溝6を形成しないことにより、この部位では異物が埋収することなく、クラッシュリリーフ面11aとクランク軸20の表面との隙間を介して半割軸受2,3の軸線方向の端部へ排出される異物の割合が多くなる。すなわち、油溝4を形成しない下半割軸受3の内周面の周方向端部7付近に異物が混入する割合が少なくなるが、この場合にも、周方向溝6の溝深さがクランク軸20の相対回転先側に向かって次第に深くなるように下半割軸受3の内周面に複数の周方向溝6を形成することにより、さらに軟質金属材料8を収容した周方向溝6に局部的に異物が埋収され難くすることができる。
As shown in FIG. 6, the non-formation area |
なお、クラッシュリリーフ面11aにおける周方向溝6の非形成領域12の範囲は、図7に示すように、半割軸受2,3の周方向端部7からの円周角度θが最小で1.5°、最大でクラッシュリリーフ11を形成した範囲に相当する円周角度未満の範囲とする。半割軸受2,3の周方向端部7からの円周角度θが3°未満の場合には、周方向溝6の非形成領域12を形成しない場合と比較して、異物を排出する効果に差がない。また、クラッシュリリーフ11を形成した範囲に相当する円周角度未満の範囲とするのは、半割軸受2,3の内周面と隣接する付近のクラッシュリリーフ面11aと、クランク軸20の表面との隙間が狭く、異物がクラッシュリリーフ面11aに噛み込む惧れがあるためである。すなわち、半割軸受2,3の内周面と隣接するクラッシュリリーフ面11aに、軟質金属材料8を収容した周方向溝6を形成することにより、異物がクラッシュリリーフ面11aに噛み込むのを防止することができる。
In addition, the range of the
なお、第1実施形態〜第4実施形態では、本発明を内燃機関のクランク軸20のジャーナル部用の半割軸受2,3に適用した例で説明したが、本発明はクランク軸20のクランクピン用の半割軸受にも適用することができる。
In the first embodiment to the fourth embodiment, the present invention has been described as an example in which the present invention is applied to the
1 すべり軸受
2 上半割軸受
3 下半割軸受
4 油溝
5 油穴
6 周方向溝
7 周方向端部
8 軟質軸受材料
11 クラッシュリリーフ
11a クラッシュリリーフ面
12 非形成領域
20 クランク軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記周方向溝の深さは、前記半割軸受の内周面の周方向両端部において最小となり、前記半割軸受の内周面の周方向中央部に向かって次第に深く形成されていることを特徴とする内燃機関のクランク軸用の半割軸受。 A half bearing for a crankshaft of an internal combustion engine comprising a steel back metal layer and a bearing alloy layer and formed into a half shape comprising a combination of two, and an inner peripheral surface of the half bearing Includes a plurality of circumferential grooves that are arranged alternately with the bearing alloy of the bearing alloy layer in the axial direction and extend over substantially the entire circumference in the circumferential direction, and a soft bearing material is accommodated in the circumferential grooves. In the half bearing for the crankshaft of the internal combustion engine formed so that the sliding surface is flush,
The circumferential groove has a minimum depth at both ends in the circumferential direction of the inner circumferential surface of the half bearing, and is gradually formed deeper toward the circumferential central portion of the inner circumferential surface of the half bearing. A half bearing for a crankshaft of an internal combustion engine that is characterized.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009291837A JP2011133001A (en) | 2009-12-24 | 2009-12-24 | Half bearing for crankshaft of internal combustion engine |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103322022A (en) * | 2012-03-19 | 2013-09-25 | 大同金属工业株式会社 | Half bearing and plain bearing |
JP2013242028A (en) * | 2012-05-23 | 2013-12-05 | Daido Metal Co Ltd | Half bearing and sliding bearing |
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2009
- 2009-12-24 JP JP2009291837A patent/JP2011133001A/en active Pending
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CN103322022A (en) * | 2012-03-19 | 2013-09-25 | 大同金属工业株式会社 | Half bearing and plain bearing |
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