JP5146338B2 - Bearing structure of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軸部材と軸受部材との間に、分割されたリング状の軸受メタルを挟持してなる内燃機関の軸受構造に関する。 The present invention relates to a bearing structure for an internal combustion engine in which a divided ring-shaped bearing metal is sandwiched between a shaft member and a bearing member.
従来から、内燃機関の軸受構造としては、軸部材と軸受部材との間に、分割されたリング状の軸受メタル(「メタルベアリング」とも呼ばれる。)を挟持したものが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a bearing structure of an internal combustion engine is known in which a divided ring-shaped bearing metal (also referred to as “metal bearing”) is sandwiched between a shaft member and a bearing member.
例えば、内燃機関のクランクシャフトに連結されるコネクティングロッドにおいては、その連結箇所である前記軸部材(クランクピン)と、前記軸受部材(大端部)との間に、前記軸受メタルが挟持された構造のものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 For example, in a connecting rod that is connected to a crankshaft of an internal combustion engine, the bearing metal is sandwiched between the shaft member (crank pin) that is the connecting portion and the bearing member (large end). The thing of a structure is known (for example, refer patent document 1).
又、前記クランクシャフトにおいては、当該軸部材(クランクジャーナル)と、内燃機関の軸受部材(シリンダブロック)との間に、前記軸受メタルが挟持された構造のものが知られている(例えば、特許文献2参照)。 The crankshaft is known to have a structure in which the bearing metal is sandwiched between the shaft member (crank journal) and a bearing member (cylinder block) of an internal combustion engine (for example, a patent) Reference 2).
このように内燃機関には、各所において前記軸受メタルが挟持された軸受構造を利用しているが、以下では、前記軸部材(クランクピン)と、前記軸受部材(大端部)との間に前記軸受メタルが挟持された軸受構造を代表例として説明し、他の軸受構造については、同様であるため省略する。 As described above, the internal combustion engine uses a bearing structure in which the bearing metal is sandwiched in various places, but in the following, between the shaft member (crank pin) and the bearing member (large end portion). A bearing structure in which the bearing metal is sandwiched will be described as a representative example, and the other bearing structures are the same and will be omitted.
すなわち、従来の内燃機関の軸受構造は、前記コネクティングロッドの大端部に設けられた大端孔に、前記軸受メタルを嵌合させると共に、回転されるクランクシャフトのクランクピンを、前記軸受メタルの内周面で支持するようにして、前記軸受メタルが挟持されている。 That is, in the conventional internal combustion engine bearing structure, the bearing metal is fitted into the large end hole provided in the large end portion of the connecting rod, and the crank pin of the rotating crankshaft is connected to the bearing metal. The bearing metal is sandwiched so as to be supported by the inner peripheral surface.
ここで、図4は、従来の内燃機関の軸受構造を概略した分解斜視図であり、図5は、図4の要部を拡大した断面図である。 4 is an exploded perspective view schematically showing a bearing structure of a conventional internal combustion engine, and FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the main part of FIG.
この内燃機関の軸受構造100に用いられる軸受メタル110は、夫々半円形状に分割形成された上部メタル111及び下部メタル112からなり、上、下を一対にしてリング状に形成されてなる。
A
又、軸受メタル110の内周面には、クランクピン120に開設された油路121を通じて潤滑油Oが供給され、軸受メタル110とクランクピン120との摺動面の潤滑性を高めている。
In addition, the lubricating oil O is supplied to the inner peripheral surface of the
この軸受メタル110には、内、外面に連通されるオイル通孔113が、少なくとも1以上開設されている。
The
そのため、クランクピン120から供給された潤滑油Oは、オイル通孔113を通じて、軸受メタル110の外周面にも供給され、軸受メタル110とコネクティングロッド130の大端孔131との摺動面の潤滑性も高めている。
Therefore, the lubricating oil O supplied from the
このようにして、軸受メタル110の内、外周面である各摺動面には、クランクピン120の油路121から供給された潤滑油Oが満遍なく行き渡り、クランクピン120及びコネクティングロッド130の磨耗を軽減してスムーズな回転を確保している。
In this way, the lubricating oil O supplied from the
なお、潤滑油Oは、軸受メタル110とのクリアランス、或いは、コネクティングロッド130の大端孔131に形成された排出溝(不図示)を通って、外部に排出され、クランクピン120の下方に設置されたオイルパン(不図示)に貯留される。
The lubricating oil O is discharged to the outside through a clearance with the
しかし、従来の内燃機関の軸受構造100には、以下の問題があった。
However, the conventional internal combustion
すなわち、クランクピン120の油路121を通じて供給される潤滑油Oは、オイルフィルター(不図示)によって濾過されているが、この潤滑油O中には、前記オイルフィルターを透過して微細な異物が含まれている場合がある。
In other words, the lubricating oil O supplied through the
このような異物は、油路121の排出口縁部に引き摺られながら、通常は、オイル通孔113に到達したときに、当該オイル通孔113を通じて軸受メタル110の外周面に放出され、潤滑油Oの流れと共に、前記排出溝(不図示)を通って、外部に排出される。
Such foreign matter is normally drawn to the outer peripheral surface of the
ところが、潤滑油Oの流れと共にオイル通孔113に一旦入り込んだ前記異物が、軸受メタル110の外周面に上手く放出されずに、オイル通孔113に滞留し、この滞留された前記異物が、再び、クランクピン120との摺動面に侵入され易いという問題があった。
However, the foreign matter that has once entered the oil through
その結果、前記摺動面に侵入された前記異物が、軸受メタル110の内周面及びクランクピン120の外周面に、擦り傷を付けてしまうという問題があった。
As a result, there is a problem that the foreign matter that has entered the sliding surface scratches the inner peripheral surface of the bearing
更に、前記排出溝は、一般にコネクティングロッド130の大端孔131に形成されているため、前記異物を排出するためには、コネクティングロッド130に新たな加工を要し、構造が複雑になるという問題もあった。
Furthermore, since the discharge groove is generally formed in the
本発明は、かかる課題を解決することを目的とし、潤滑油中に含まれた異物を排出可能な簡易な構造の内燃機関の軸受構造を提供する。 An object of the present invention is to provide a bearing structure for an internal combustion engine having a simple structure capable of discharging foreign matter contained in lubricating oil.
上記課題を解決するために、
本発明は、軸部材と軸受部材との間に、分割されたリング状の軸受メタルを挟持してなる内燃機関の軸受構造において、前記軸受メタルには、前記軸部材と軸受部材に連通されたオイル通孔が開設されると共に、前記オイル通孔に連続して、当該軸受メタルの側面方向に開放された排出穴を開設してなる。
To solve the above problem,
The present invention relates to a bearing structure of an internal combustion engine in which a divided ring-shaped bearing metal is sandwiched between a shaft member and a bearing member. The bearing metal communicates with the shaft member and the bearing member. An oil through hole is opened, and a discharge hole opened in the side surface direction of the bearing metal is opened continuously to the oil through hole.
そして、潤滑油中に含まれた異物が、前記オイル通孔から前記排出穴に誘導されて、前記軸受メタルの側面方向から排出されるようにしたことを特徴にしている。 And the foreign material contained in lubricating oil is induced | guided | derived to the said discharge hole from the said oil through-hole, and it was made to discharge | emit from the side surface direction of the said bearing metal.
そのため、本発明では、潤滑油の流れと共に前記オイル通孔に一旦入り込んだ異物は、軸受メタルの外周面に到達する前に、前記オイル通孔に連続された排出穴を通じて、軸受メタルの側面方向に排出することができる。 Therefore, in the present invention, the foreign matter that has once entered the oil through hole along with the flow of the lubricating oil passes through the discharge hole continuous with the oil through hole before reaching the outer peripheral surface of the bearing metal, Can be discharged.
その結果、前記摺動面に前記異物が侵入することを確実に防止でき、特に、軸受メタル及びクランクピンの外周面に、擦り傷を付けることを確実に防止できる。 As a result, the foreign matter can be surely prevented from entering the sliding surface, and in particular, the outer peripheral surfaces of the bearing metal and the crank pin can be reliably prevented from being scratched.
更に、本発明では、前記異物を排出するために、前記コネクティングロッドの大端孔に新たな加工を施す必要がなく、前記軸受メタルに前記排出穴を形成するだけの簡易な構造にできる。 Furthermore, in the present invention, it is not necessary to perform a new process on the large end hole of the connecting rod in order to discharge the foreign matter, and a simple structure in which only the discharge hole is formed in the bearing metal can be achieved.
又、前記排出穴は、前記オイル通孔に連続して、軸受メタルの側面方向に開放されているが、本発明は、この排出穴を、前記軸部材の回転方向(軸受メタルの周方向)に対して、斜め方向に開設することも可能である。 Further, the discharge hole is continuous with the oil through hole and is opened in the side surface direction of the bearing metal. In the present invention, the discharge hole is formed in the rotation direction of the shaft member (the circumferential direction of the bearing metal). On the other hand, it can also be opened in an oblique direction.
このような斜め方向に排出穴を開設すれば、前記潤滑油の流れと共に、前記オイル通孔に一旦入り込んだ異物が、軸受メタルの外周面に到達する前に、前記オイル通孔に連続された排出穴を通じて、軸受メタルの側面方向へ更にスムーズに排出することが十分期待できる。 If the discharge hole is opened in such an oblique direction, the foreign matter once entered the oil through hole along with the flow of the lubricating oil is continued to the oil through hole before reaching the outer peripheral surface of the bearing metal. Through the discharge hole, it can be sufficiently expected to discharge more smoothly toward the side surface of the bearing metal.
更に、本発明は、前記軸受メタルが使用されている全ての内燃機関の軸受構造に利用できるが、前記軸部材がクランクピンであり、前記軸受部材がコンロッドである内燃機関の軸受構造に用いることが好適である。 Furthermore, the present invention can be used for bearing structures of all internal combustion engines in which the bearing metal is used. However, the present invention is used for a bearing structure of an internal combustion engine in which the shaft member is a crank pin and the bearing member is a connecting rod. Is preferred.
本発明の内燃機関の軸受構造によれば、軸受メタルの排出穴を通じて、潤滑油中に含まれた異物を確実に排出して、軸受部材の摺動面の傷付きを防止できる。 According to the bearing structure of the internal combustion engine of the present invention, foreign matter contained in the lubricating oil can be reliably discharged through the discharge hole of the bearing metal, and the sliding surface of the bearing member can be prevented from being damaged.
以下、本発明の内燃機関の軸受構造を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, a bearing structure of an internal combustion engine of the present invention will be described based on the drawings.
図1は、本発明の一実施形態を概略した分解斜視図であり、図2は、図1の要部を拡大した縦断面図である。図3は、図2のX部内を拡大した要部の動作説明図である。 FIG. 1 is an exploded perspective view schematically illustrating an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of a main part of FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram of the operation of the main part in which the X part in FIG. 2 is enlarged.
本実施形態の内燃機関の軸受構造Aは、軸部材1と軸受部材2との間に、分割されたリング状の軸受メタル3を挟持してなるものであって、ここでは、軸部材1がクランクピンであり、軸受部材2がコネクティングロッド(以下「コンロッド」と略する。)である場合を例示して説明する。
The bearing structure A of the internal combustion engine of the present embodiment is formed by sandwiching a divided ring-shaped bearing
内燃機関にはクランクシャフト(不図示)が配設されている。 The internal combustion engine is provided with a crankshaft (not shown).
このクランクシャフトは、前記内燃機関に回転可能に取付けられるクランクジャーナル(不図示)と、クランクピン1と、両者を繋ぐクランクアーム(不図示)と、回転のバランスをとるためのカウンタウエイト(不図示)とより構成されてなる。
The crankshaft includes a crank journal (not shown) that is rotatably attached to the internal combustion engine, a
クランクピン1には、潤滑油が排出される油路11が開設されている。
The
クランクピン1は、コンロッド2を介して、前記内燃機関内を上下方向に往復動するピストン(不図示)に連結されている。
The
コンロッド2は、前記ピストンに連結される小端部21と、クランクピン1に連結される大端部22とを備えている。
The connecting
大端部22は、クランクピン1の直径よりも若干大径の大端孔23を有している。
The
この大端孔23を含む大端部22は、上下に二分割されており、一対のボルト24によって相互に締付けられている。
The
この大端孔23には、軸受メタル3が嵌合されており、軸受メタル3は、クランクピン1と大端孔23との間に挟持されている。
A bearing
軸受メタル3は、夫々半円形状に分割形成された上部メタル31及び下部メタル32からなり、上、下を一対にしてリング状に形成されてなる。
The bearing
又、軸受メタル3の内周面には、クランクピン1に形成された油路11を通じて潤滑油Oが供給され、軸受メタル3とクランクピン1との摺動面の潤滑性を高めている。
Further, the lubricating oil O is supplied to the inner peripheral surface of the bearing
この軸受メタル3には、内、外面に連通されるオイル通孔33が、少なくとも1以上開設されており、本実施形態の軸受メタル3では、クランクピン1と大端孔23に連通するようにオイル通孔33が開設されている。
The bearing
又、本実施形態では、上部メタル31及び下部メタル32の対象位置に、夫々1つのオイル通孔33を開設しているが、このオイル通孔33は、上部メタル31又は下部メタル32の何れか1つに開設したものでも構わない。
Further, in the present embodiment, one oil through
具体的には、潤滑油O中の異物Pは、直径2mmよりも小さいものであるため、オイル通孔33は、直径2mm以上の丸孔に開設されている。
Specifically, since the foreign matter P in the lubricating oil O is smaller than 2 mm in diameter, the oil through
又、オイル通孔33は、上部メタル31と下部メタル32との接合部から9.5mm以内の位置に開設するのが望ましい。
Further, it is desirable that the
すなわち、本実施形態では、前記接合部には、側面方向に連続するクラッシュリリーフ34が形成されており、このクラッシュリリーフ34は、上部メタル31と下部メタル32との組み付け時の合わせ面のズレを防止して、クランクピン1との局部接触を防止すると共に、クランクピン1と軸受メタル3との摺動面の潤滑油Oを外部に排出するものである。
In other words, in the present embodiment, the joint is formed with a
そのため、オイル通孔33を、クラッシュリリーフ34の近傍位置に開設しておけば、万一、オイル通孔33から異物Pが排出されないことがあっても、クラッシュリリーフ34を通じて、異物Pを排出することができる。
Therefore, if the
もっとも、実際には、異物Pは、後述される排出穴4を通じて排出されるため、このクラッシュリリーフ34を通じて、異物Pが排出されることは、ないと考えられるが、より安全である。
Of course, since the foreign matter P is discharged through the
このようなオイル通孔33を開設することで、クランクピン1から供給された潤滑油Oは、オイル通孔33を通じて、軸受メタル3の外周面にも供給され、軸受メタル3とコンロッド2の大端孔23との摺動面の潤滑性も高めている。
By opening such an oil through
このようにして、軸受メタル3の内、外周面である各摺動面には、クランクピン1の油路11から供給された潤滑油Oが満遍なく行き渡り、クランクピン1及びコンロッド2の磨耗を軽減してスムーズな回転を確保している。
In this way, the lubricating oil O supplied from the
なお、軸受メタル3の外周面に供給された潤滑油Oは、従来同様、コンロッド2の大端孔23に形成された排出溝(不図示)を通って、外部に排出され、クランクピン1の下方に設置されたオイルパン(不図示)に貯留される。
In addition, the lubricating oil O supplied to the outer peripheral surface of the bearing
このように形成されたオイル通孔33には、当該オイル通孔33に連続して、軸受メタル3の側面方向に開放された排出穴4が開設されてなる。
In the oil through
排出穴4は、軸受メタル3の板厚よりも小さなトンネル状に形成され、具体的には、軸受メタル3の板厚が1.5mmの場合、排出穴4の深さ(高さ)は、1.0mm以内に形成するのが望ましい。
The
又、排出穴4の幅は、オイル通孔33の直径(2mm以上)以下の長さに形成されている。
Further, the width of the
又、本実施形態では、排出穴4は、オイル通孔33から軸受メタル3の両側面の方向に夫々開放された2条の排出穴4を例示しているが、排出穴4は、片側の側面方向にのみ形成することも可能である。
In the present embodiment, the discharge holes 4 are illustrated as two
このように構成された本実施形態の内燃機関の軸受構造Aは、以下のように作用する。 The bearing structure A of the internal combustion engine of the present embodiment configured as described above operates as follows.
すなわち、クランクピン1の油路11を通じて供給される潤滑油O中に、異物Pが含まれている場合には、当該異物Pは、クランクピン1の回転と共に、油路11の排出口縁部に引き摺られながら軸受メタル3の内周面を移動する〔図3(a)、参照。〕。
That is, when the foreign matter P is included in the lubricating oil O supplied through the
そして、クランクピン1の油路11が、軸受メタル3のオイル通孔33に重合されると、油路11中の潤滑油Oは、オイル通孔33に向けて排出されるが、このとき、潤滑油O中に含まれる異物Pも当該潤滑油Oと一緒にオイル通孔33に向けて排出される〔図3(b)、参照。〕。
When the
このオイル通孔33に排出された潤滑油Oの一部は、従来と同じく、オイル通孔33を通じて軸受メタル3の外周面に放出され、軸受メタル3の外周面と、コンロッド2の大端孔23との摺動面の潤滑性を高めるために作用する。
A part of the lubricating oil O discharged to the oil through
ところが、本実施形態では、オイル通孔33に連続して排出穴4が開設されているため、オイル通孔33に排出された潤滑油Oの多くは、オイル通孔33から排出穴4に誘導されて、軸受メタル3の側面方向へ排出される。
However, in this embodiment, since the
そのため、潤滑油Oの流れと共にオイル通孔33に一旦入り込んだ異物Pは、通常は、軸受メタル3の外周面に到達する前に、潤滑油Oと共に排出穴4を通じて軸受メタル3の側面方向へ排出される。
For this reason, the foreign matter P once entering the oil through
なお、仮に、異物Pが排出穴4からスムーズに排出されずに、オイル通孔33に滞留された場合であっても、この滞留中の異物Pは、クランクピン1との摺動面に侵入する前に、排出穴4に誘導されてしまうため、何れにしても、最終的には、異物Pは、軸受メタル3の側面方向へ排出されるのである〔図3(c)、参照。〕。
Even if the foreign matter P is not smoothly discharged from the
以上の通り、本実施形態の内燃機関の軸受構造Aによれば、潤滑油Oの流れと共に前記オイル通孔33に一旦入り込んだ異物Pは、軸受メタル3の外周面に到達する前に、オイル通孔33に連続された排出穴4を通じて、軸受メタル3の側面方向に排出することができる。
As described above, according to the bearing structure A of the internal combustion engine of the present embodiment, the foreign matter P that has once entered the oil through-
従って、異物Pがオイル通孔33に滞留することがなく、再び、当該異物Pがクランクピン1との摺動面に戻ってしまうこともない。
Therefore, the foreign matter P does not stay in the
その結果、前記摺動面に異物Pが侵入することを確実に防止でき、軸受メタル3及びクランクピン1との摺動面に、擦り傷を付けることを確実に防止できる。
As a result, foreign matter P can be reliably prevented from entering the sliding surface, and the sliding surface with the bearing
更に、本実施形態によれば、異物Pを確実に排出するために、従来のようにコンロッド2の大端孔に新たな加工を施す必要がなく、軸受メタル3に排出穴4を開設するだけの簡易な構造にできるものである。
Furthermore, according to this embodiment, in order to reliably discharge the foreign matter P, there is no need to perform a new process on the large end hole of the connecting
又、本実施形態の排出穴4は、クランクピン1の回転方向(軸受メタル3の周方向)に対して、直交する方向に開設したものを例示したが、この排出穴4の他の実施形態として、当該排出穴4をクランクピン1の回転方向に対して、斜め方向に開設することも可能である。
Moreover, although the
ここで、前記斜め方向とは、本実施形態で図示された直交する方向に対して、軸受メタル3の周方向に、5度乃至45度の範囲に傾斜された方向を意味しており、この傾斜される方向は、クランクピン1の回転方向に応じて適宜決定される。
Here, the oblique direction means a direction inclined in a range of 5 degrees to 45 degrees in the circumferential direction of the bearing
このような斜め方向に開設された排出穴4であれば、潤滑油Oの流れと共に、オイル通孔33に一旦入り込んだ異物Pが、排出穴4を通じて、軸受メタル3の側面方向へ更にスムーズに排出することが十分期待できる。
With the
A 内燃機関の軸受構造
O 潤滑油
P 異物
1 軸部材(クランクピン)
2 軸受部材(コネクティングロッド)
3 軸受メタル
33 オイル通孔
4 排出穴
A Bearing structure of an internal combustion engine O Lubricating oil P
2 Bearing member (connecting rod)
3 Bearing
Claims (3)
前記軸受メタルには、前記軸部材と軸受部材に連通されたオイル通孔が開設されると共に、前記オイル通孔に連続して、当該軸受メタルの側面方向に開放された排出穴を開設してなり、
潤滑油中に含まれた異物が、前記オイル通孔から前記排出穴に誘導されて、前記軸受メタルの側面方向へ排出されるようにしたことを特徴とする内燃機関の軸受構造。 In a bearing structure of an internal combustion engine in which a divided ring-shaped bearing metal is sandwiched between a shaft member and a bearing member,
In the bearing metal, an oil through hole communicating with the shaft member and the bearing member is opened, and a discharge hole opened in a lateral direction of the bearing metal is opened continuously to the oil through hole. Become
A bearing structure for an internal combustion engine, wherein foreign matter contained in the lubricating oil is guided from the oil through hole to the discharge hole and discharged toward the side surface of the bearing metal.
排出穴は、軸部材の回転方向に対して、斜め方向に開設されていることを特徴とする内燃機関の軸受構造。 The internal combustion engine bearing structure according to claim 1,
2. A bearing structure for an internal combustion engine, wherein the discharge hole is formed in an oblique direction with respect to the rotation direction of the shaft member.
軸部材がクランクピンであり、軸受部材がコネクティングロッドであることを特徴とする内燃機関の軸受構造。 The bearing structure for an internal combustion engine according to any one of claims 1 and 2,
A bearing structure for an internal combustion engine, wherein the shaft member is a crank pin and the bearing member is a connecting rod.
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