KR101278644B1

KR101278644B1 - 내연기관의 크랭크샤프트용 슬라이드베어링

Info

Publication number: KR101278644B1
Application number: KR1020110066345A
Authority: KR
Inventors: 다카히토 나카가와; 도모히로 우카이
Original assignee: 다이도 메탈 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2010-07-07
Filing date: 2011-07-05
Publication date: 2013-06-25
Also published as: KR20120004933A; GB201111592D0; JP5001410B2; US20120008889A1; JP2012017783A; DE102011078718A1; GB2481914B; GB2481914A; US8596871B2

Abstract

슬라이드베어링을 형성하도록 서로 결합되는 한 쌍의 하프 베어링들(14, 16), 및 상기 하프 베어링의 축방향에서의 전체 폭에 걸쳐 베어링 벽 두께를 감소시켜 상기 하프 베어링들 각각의 내주면의 원주방향에서의 각각의 단부 영역에 형성된 크러시 릴리프(12)를 구비한 내연기관의 크랭크샤프트용 슬라이드베어링(10)이 제공되되, 상기 크러시 릴리프의 베어링 벽 두께의 감소량인 릴리프 깊이 RD는 상기 하프 베어링의 원주방향에서의 각각의 단부에서 최대이고, 원주방향에서의 중심을 향해 점진적으로 감소하며, 상기 릴리프 깊이 RD는 상기 하프 베어링의 축방향에서의 상기 중심에서 최대이고, 상기 축방향에서의 양 단부들을 향해 점진적으로 감소한다.

Description

내연기관의 크랭크샤프트용 슬라이드베어링{SLIDE BEARING FOR CRANKSHAFT OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

본 발명은 한 쌍의 하프 베어링(half bearing)들을 결합하여 원통형으로 구성되는, 내연기관의 크랭크샤프트용 슬라이드베어링에 관한 것이다.

일반적으로, 내연기관의 실린더 블럭의 하부에 제공된 한 쌍의 하프 베어링들로 이루어진 메인 베어링에 의하여, 그 각각의 저널부에서, 상기 내연기관의 크랭크샤프트가 지지된다. 상기 메인 베어링을 윤활하기 위해서는, 실린더 블럭의 벽에 형성된 오일 갤러리 및 상기 메인 베어링의 벽부에 형성된 스루홀(through-hole)을 통하여, 상기 메인 베어링의 내주면에서 원주방향으로 형성된 윤활유홈 안으로 오일펌프에 의해 윤활유가 공급된다. 상기 크랭크샤프트는 또한 상기 저널부를 반경방향으로 관통하고 그 양 단부의 개구들이 상기 메인 베어링의 윤활유홈과 연통되어 있는 제1윤활유로, 상기 제1윤활유로로부터 분기되어 크랭크아암부를 통해 연장되는 제2윤활유로, 및 상기 제2윤활유로와 연결되고 반경방향으로 크랭크핀을 관통하여, 그 양 단부들이 상기 크랭크핀의 외주면 상에서 개방되도록 하는 제3윤활유로를 구비함으로써, 상기 메인 베어링의 윤활유홈 안으로 공급되는 윤활유가 추가적으로 상기 제1윤활유로, 상기 제2윤활유로 및 상기 제3윤활유로를 통하여 상기 크랭크샤프트의 크랭크핀부에 대한 커넥팅로드베어링의 내주면 상에 원주방향으로 형성된 윤활유홈 안으로 공급되게 된다(예컨대, JP-A-08-277831 참조).

상기 내연기관의 초기 운전 시에는, 상기 윤활유로 내에 남아 있는 이물질, 즉 상기 유로의 컷팅 시의 금속 처리에 의해 발생되는 스와프(swarf), 몰딩 시의 몰딩 샌드 등이 상술된 메인 베어링 및 커넥팅로드베어링과 같은 상기 크랭크샤프트용 슬라이드베어링들에 공급되는 윤활유와 혼합되는 경향이 있다. 종래의 내연기관용 슬라이드베어링들의 경우에는, 이들 이물질들이 상기 크랭크샤프트가 회전함에 따라 상기 베어링들 상의 윤활유의 유동을 수반하지만, 상기 베어링들의 원주방향에서의 단부들에 형성되는 크러시 릴리프(crush relief), 챔퍼(chamfer) 등에 의해 샤프트부와 베어링들 사이에 형성된 갭을 통하여 윤활유와 함께 상기 베어링들 외부로 배출된다.

도 12에 도시된 바와 같이, 상술된 크러시 릴리프는 회전 중심과 동심인 원래의 내주면(82)(메인 원호)으로부터 반경방향으로 릴리프 깊이 RD 만큼 하프 베어링(80)의 원주방향에서의 단부 영역에 있는 상기 벽부의 두께를 저감시켜 형성된 릴리프 공간(84)에 대응하고, 상기 릴리프 공간(84)은, 예컨대 한 쌍의 하프 베어링들이 상기 크랭크샤프트의 커넥팅로드 또는 상기 저널부에 설치되는 경우에 발생할 수도 있는 상기 하프 베어링들의 맞댐 단부면들의 위치적 변위 및 변형을 흡수하기 위하여 형성된다. 이에 따라, 상기 크러시 릴리프가 형성되는 하프 베어링의 원주방향에서의 상기 단부 영역에 있는 베어링의 내주면의 곡률 중심의 위치가, 상기 남아 있는 영역에 있는 베어링의 내주면(메인 원호)의 곡률 중심의 위치와 상이하게 된다(SAE J506(item 3.26 및 item 6.4), DIN 1497, section 3.2, JIS D3102 참조). 상기 크러시 릴리프는, 상기 하프 베어링이 배치되어 그 원주방향에서의 양 단부들이 하단면으로서 수평면 상에 배치되도록 할 때 측정되는, 수평면으로부터 상기 크러시 릴리프 형성 영역의 상부 에지까지의 높이로서 표현되는 릴리프 길이 RL을 가지고, 상기 릴리프 깊이 RD는 상기 릴리프 길이 RL 전반에 걸쳐 상기 베어링의 원주방향에서의 상기 단부로부터 중심부를 향해 점진적으로 작아지도록 형성된다.

종래의 구성에 있어서는, 상기 크러시 릴리프의 릴리프 길이 RL 및 릴리프 깊이 RD가 상기 하프 베어링의 축방향(폭방향)으로 전체 하프 베어링을 따라 일정하다(JP-A-2008-095858의 단락 0043, 0045, 0047 등 그리고 JP-A-2005-069283 참조).

JP-U-04-063810은 상기 릴리프 길이 RL 및 릴리프 깊이 RD가 축방향으로 전체 하프 베어링을 따라 일정하지 않은 크러시 릴리프의 또다른 구성을 도시하고 있다.

최근의 내연기관들에 있어서는, 연료 소비를 절감하기 위하여 오일 펌프의 사이즈를 축소시키므로, 베어링의 슬라이딩면으로의 윤활유의 공급량이 과거의 내연기관에 비해 감소되어 왔다. 이에 따라, 종래의 베어링에서와 같이 크러시 릴리프가 형성된다면, 그로부터 이물질들이 배출되지만, 윤활유의 누출량이 많아지므로, 상기 베어링의 슬라이딩면으로의 윤활유의 공급이 불충분하게 된다.

도 13은 종래의 오일 유동들을 보여주되, 크러시 릴리프의 릴리프 길이 RL이 축방향으로 일정한 경우, 베어링의 중심에서의 오일 유동 FC는 상기 베어링과 상기 샤프트의 상대 회전과 함께 상기 크러시 릴리프를 가로지르는 직선으로 진행되지만, 상기 축방향에서의 단부측에서의 오일 유동 FS에서는, 외부로 배출되는 유동 FS'가 증가하는 반면, 직선으로 진행되는 유동 FS"는 감소하는데, 그 이유는 상기 축방향에서의 상기 단부에 대한 거리가 짧기 때문이며, 이는 베어링의 내주면 상의 바람직한 유막을 형성하기 어렵게 만든다.

종래의 크러시 릴리프로부터의 오일 누출에 대한 대책으로는, 크러시 릴리프의 비형성 영역(이는 베어링의 내주면으로 형성됨)이 단순히 상기 베어링의 내주면들과 샤프트면 사이의 갭에 실질적으로 근접하도록 상기 크러시 릴리프의 축방향에서의 양 측에 제공된다면, 오일의 누출량이 적어지게 된다. 하지만, 이 경우에는 상기 오일에 포함된 이물질들이 배출되기 어렵다는 문제점이 발생하게 된다. 수많은 이물질들이 도 13의 유동 FS" 방향으로 진행하도록 배출되지 않으면서 상기 크러시 릴리프를 통과하고 상기 베어링의 슬라이딩면으로 들어간다면, 상기 슬라이딩면에서 시저(seizure), 마모 등과 같은 어려움들이 발생하기 쉽다.

이에 따라, 본 발명의 목적은 윤활유에 포함된 이물질들의 우수한 배출성과 베어링의 슬라이딩면 상의 유막 형성을 촉진시키기 위하여 적은 오일 누출량을 가진 개선된 크러시 릴리프를 구비한, 크랭크샤프트용 커넥팅 베어링 및 메인 베어링과 같은 슬라이드베어링을 제공하는 것이다.

상술된 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 형태에 따르면, 슬라이드베어링을 형성하도록 서로 결합된 한 쌍의 하프 베어링, 및 상기 하프 베어링의 축방향에서의 전체 폭에 걸쳐 베어링 벽 두께를 감소시켜 상기 하프 베어링 각각의 내주면의 원주방향에서의 각각의 단부 영역에 형성된 크러시 릴리프를 포함하는 내연기관의 크랭크샤프트용 슬라이드베어링이 제공되되, 상기 크러시 릴리프의 베어링 벽 두께의 감소량인 릴리프 깊이 RD는 상기 하프 베어링의 원주방향에서의 각각의 단부에서 최대이고, 상기 하프 베어링의 원주방향에서의 중심을 향해 점진적으로 감소하는 한편, 상기 릴리프 깊이 RD는 상기 베어링 절반의 하프 베어링의 축방향에서의 중심에서 최대이며, 상기 하프 베어링의 축방향에서의 양 단부들을 향해 점진적으로 감소하는 것을 요지로 한다.

본 발명에 따른 슬라이드베어링은, 각각의 하프 베어링이 수평면 상에 배치되어 그 원주방향에서의 양 단부면들이 하단면들이 되도록 하는 경우에 측정되는 수평면으로부터 베어링의 내주면 상의 크러시 릴리프의 상부 에지까지의 높이로서 표현되는 상기 크러시 릴리프의 릴리프 길이 RL이 축방향에서의 상기 중심에서 최대 RL1이고, 상기 하프 베어링의 축방향에서의 전체 폭의 1/4에 대응하는 거리만큼 축방향에서의 상기 중심으로부터 분리된 축방향에서의 각각의 위치에서의 상기 크러시 릴리프의 릴리프 길이 RL3은 최대 릴리프 길이 RL1의 60% 내지 90%가 되도록 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 슬라이드베어링은, 상기 하프 베어링의 축방향에서의 상기 중심에서의 크러시 릴리프의 릴리프 길이 RL1이 3 mm 내지 15 mm이고, 상기 축방향에서의 단부들 각각에서의 상기 크러시 릴리프의 릴리프 길이 RL2는 0.1 mm 내지 2 mm가 되도록 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 따른 슬라이드베어링은, 상기 하프 베어링의 원주방향에서의 단부들 각각에서의 상기 크러시 릴리프의 릴리프 깊이 RD가 상기 축방향에서의 중심부에서 0.01 mm 내지 0.05 mm이고, 상기 축방향에서의 단부들 각각에서 0.005 내지 0.02 mm가 되도록 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 상기 크러시 릴리프의 상부 에지는 베어링의 내주면 상에 호를 그리도록 구성될 수도 있고, 또는 베어링의 내주면 상에 직선 모양으로 되도록 구성될 수도 있다.

본 발명의 개선된 크러시 릴리프를 구비한 내연기관의 크랭크샤프트용 슬라이드베어링에 따르면, 윤활유에 포함된 이물질들이 적절하게 배출될 수 있고, 상기 크러시 릴리프 형성부로부터의 윤활유의 배기량이 저감될 수 있다. 이에 따라, 베어링의 내주면 상의 유막 형성이 바람직하게 이루어질 수 있는 한편, 상기 슬라이드베어링의 슬라이딩면의 시저, 마모 등과 같은 곤란함들의 위험이 저감되게 된다.

또한, 본 발명의 개선된 크러시 릴리프를 구비한 내연기관의 크랭크샤프트용 슬라이드베어링에 따르면, 상기 샤프트 및 상기 베어링의 상대 회전과 함께 원주방향으로 유동하는 윤활유가 상기 크러시 릴리프 형성부를 통과하는 경우, 상기 오일의 유동들이 상기 축방향으로 중심을 향해 모이기 쉬워, 베어링의 내주면 상의 유막 형성이 더욱 바람직하게 이루어질 수 있게 된다. 또한, 본 발명에 따른 바람직한 사이즈를 갖는 크러시 릴리프에 의하면, 상기 오일의 유동들이 축방향으로 중심을 향해 모이기 쉽지만, 상기 중심 상에 과도하게 집중되지 않고, 상기 오일이 상기 크러시 릴리프의 축방향으로 상기 중심에서 과도하게 높은 압력을 갖지 않으므로, 상기 중심에서의 오일의 유동이 방해받지 않는 슬라이드베어링이 제공된다.

본 발명의 기타 목적, 특징 및 장점들은 첨부 도면들에 관련된 본 발명의 실시예들의 하기 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 크러시 릴리프를 구비한 슬라이드베어링의 측면도;
도 2는 내주면측에서 본 도 1에 도시된 슬라이드베어링의 하프 베어링의 도면;
도 3은 도 1에 도시된 슬라이드베어링의 하프 베어링의 원주방향으로의 단부의 측면확대도;
도 4는 회전 중심측에서 본 도 3에 도시된 슬라이드베어링의 원주방향으로의 단부의 도면;
도 5는 도 2에 도시된 하프 베어링의 원주방향으로의 상기 단부의 확대도;
도 6은 회전 중심측에서 본 도 1에 도시된 슬라이드베어링의 접합부(joint portion)의 화살표 X를 따라 도시된 도면;
도 7은 샤프트와 슬라이드베어링의 크러시 릴리프 형성부 사이의 오일의 유동들을 설명하기 위한 개략도;
도 8은 샤프트와 슬라이드베어링의 크러시 릴리프 형성부 사이의 오일의 유동들을 설명하기 위한 또다른 개략도;
도 9는 도 4와 유사한, 회전 중심측에서 본 본 발명에 따른 슬라이드베어링의 원주방향으로의 상기 단부의 도면;
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 슬라이드베어링의 하프 베어링의 원주방향으로의 단부의 확대도;
도 11은 회전 중심측에서 본 본 발명의 제2실시예에 따른 슬라이드베어링의 접합부의 도면;
도 12는 종래의 크러시 릴리프가 형성되는 하프 베어링의 원주방향으로의 단부의 측면확대도; 및
도 13은 내주면측에서 본 도 12에 도시된 종래의 크러시 릴리프를 포함하는 슬라이드베어링의 접합부의 도면이다.

(제1실시예)

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 크러시 릴리프(12)를 포함하는 슬라이드베어링(10)을 보여준다. 이 경우, 상기 슬라이드베어링(10)은 한 쌍의 하프 베어링(14, 16)으로 구성된 커넥팅로드베어링이고, 내연기관의 크랭크샤프트의 크랭크핀부(18)와 커넥팅로드(도시되지 않음) 사이에 배치된다. 도 1의 화살표 A는 상기 크랭크핀부(18)의 회전방향을 보여준다. 윤활유로(20)는 상기 크랭크핀부(18) 내부에 형성되고, 윤활유는 상기 윤활유로(20)로부터 베어링의 슬라이딩면으로 공급된다. 도 1에서, 상기 슬라이드베어링(10)의 내주면과 크랭크핀부(18) 사이의 갭은 실제 스케일보다 크게 도시되어 있지만, 도 1은 단지 개략도라는 점을 유의해야 하며, 당업계의 당업자라면 실제로 적절한 갭을 선택할 수 있다.

도 2 내지 도 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 크러시 릴리프(12)는, 상기 베어링의 원래 내주면(메인 원호)(22)으로부터 반경방향으로 릴리프 깊이 RD 만큼 상기 하프 베어링(14)의 원주방향에서의 상기 단부의 영역에 있는 벽부의 두께를 감소시켜 상기 베어링의 폭 W에 걸쳐 형성된다. 상기 하프 베어링(14)의 원주방향에서의 상기 단부에서의 상기 크러시 릴리프(12)의 릴리프 깊이 RD는 축방향에서의 상기 중심부에서 최대(RD1)이고, 상기 중심부로부터 축방향에서의 상기 단부를 향해 점진적으로 감소하며, 상기 축방향에서의 상기 단부에서 최소(RD2)가 된다. 상기 릴리프 깊이 RD는 상기 원주방향에서의 상기 중심부를 향해 점진적으로 감소하고, 상기 크러시 릴리프(12)의 상부 에지(24)에서 제로가 된다(도 3 및 도 4).

또한, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 하프 베어링(14)이 배치되어, 상기 하프 베어링(14)의 원주방향에서의 양 단부들이 하단면들로서 수평면 H 상에 배치되도록 하는 경우에 측정된 수평면 H로부터 상기 크러시 릴리프(12)의 상부 에지까지의 높이인 크러시 릴리프의 릴리프 길이 RL은 축방향에서의 상기 중심부에서 최대(RL1)이고, 상기 중심부로부터 축방향에서의 상기 단부를 향해 점진적으로 감소하며, 상기 축방향에서의 상기 단부에서 최소(RL2)가 된다. 상기 크러시 릴리프(12)의 릴리프 깊이 RD가 도 5에 도시된 바와 같이 호를 그리도록 형성되는 실시예의 경우에는, 상기 크러시 릴리프(12)의 상부 에지(24) 또한 상기 베어링의 내주면 상에 호를 그리도록 구성된다.

도 6은 내주면측에서 본 도 1에 도시된 슬라이드베어링(10)의 크러시 릴리프(12)의 부분의 화살표 X를 따라 도시된 도면으로서, 윤활유의 메인 유동들이 실선의 화살표들로 도시되어 있고, 부분 유동들이 점선들로 도시되어 있다. 상기 베어링의 슬라이딩면으로 공급되는 윤활유는, 상기 크랭크샤프트의 크랭크핀부(18)가 회전함에 따라, 상부측의 하프 베어링(14)의 내주면으로부터 하부측의 하프 베어링(16)의 내주면으로 유동한다. 이 때, 상기 내주면의 축방향에서의 상기 중심부에서 유동하는 윤활유 FC는 하부측에 있는 상기 내주면의 중심부를 향해 유동한다. 상기 내주면의 축방향에서의 단부측 상에서 유동하는 윤활유 FS2가 상기 크러시 릴리프(12)의 에지부들 및 내주면을 통과한 후, 메인 부분은 축방향에서의 상기 중심부로 유동하고, 그 일부(FS2')는 축방향에서의 상기 단부측으로 유동한다. 그 릴리프 길이 RL 및 릴리프 깊이 RD는 상기 크러시 릴리프(12)에 있는 상기 베어링의 축방향에서의 상기 중심부에서 최대이고, 상기 베어링의 축방향에서의 양 단부들을 향해 점진적으로 작아지므로, 이 때 상기 축방향에서의 양 단부들에 있는 상기 크러시 릴리프(12)의 해제부(release portion)들로부터의 오일 누출량이 적게 된다. 상기 크러시 릴리프(12)를 가로질러 하부측의 하프 베어링(16)의 내주면 상에 유동하는 동안, 상기 하부측의 하프 베어링(16)의 축방향에서의 상기 중심부를 향해 유동하는 윤활유는 상기 베어링의 축방향을 향해 유동하므로, 상기 축방향 단부로부터 배출되는 오일량은 종래의 유동에 비해 적게 되고(도 13), 상기 베어링의 내주면 상의 유막 형성이 바람직하게 된다. 이 경우, 이물질 또한 유동 FS2'에 의하여, 상기 크러시 릴리프(12)가 형성되는 영역에서 축방향에서의 상기 단부로 유동하고, 외부로 배출될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 크러시 릴리프(12)의 축방향에서의 상기 중심부에서의 릴리프 길이 RL1은 3 내지 15 mm가 바람직하며, 이는 종래의 슬라이드베어링에 형성된 통상적인 크러시 릴리프의 릴리프 길이 RL인 축방향에서 일정한 종래의 릴리프 길이 RL의 크기와 유사하다. 그 이유는 릴리프 길이 RL1이 3 mm 미만이라면, 원주방향에서의 상기 단부면들의 위치들이 한 쌍의 하프 베어링들을 결합시켜 배치되고, 레벨 차이가 상기 베어링의 내주면측에서 발생하는 경우, 이러한 레벨 차이에 기인하는 유막 파손을 완화시키는 효과가 불충분하게 되기 때문이다. 또한, 상기 릴리프 길이 RL1이 15 mm 이하로 설정되는 이유는, 상기 크러시 릴리프의 릴리프 길이 RL1이 과도하게 크게 이루어진다면, 상기 크랭크샤프트로부터 하중을 받는 상기 베어링의 내주면의 면적이 작아지기 때문이다.

한편, 상기 크러시 릴리프(12)의 축방향에서의 상기 단부에서의 릴리프 길이 RL2는 0.1 내지 2 mm가 바람직하다. 상기 크러시 릴리프(12)의 축방향에서의 상기 단부에서의 릴리프 길이 RL2는, 이물질들이 배출되기만 하면, 상기 베어링의 축방향에서의 상기 단부로부터의 오일 누출량을 저감시키기 위하여 가능한 한 작게 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 하프 베어링들 각각의 원주방향에서의 상기 단부에서 상기 크러시 릴리프(12)의 축방향에서의 상기 중심부에서의 릴리프 깊이 RD1은 0.01 내지 0.05 mm가 바람직하며, 이는 축방향에서의 깊이 RD가 일정한 종래의 슬라이드베어링에 형성된 통상적인 크러시 릴리프의 종래의 릴리프 깊이 RD의 사이즈와 유사하다. 그 이유는 상기 릴리프 깊이 RD1이 0.01 mm 미만이면, 상기 원주방향에서의 상기 단부면들의 위치들이 한 쌍의 하프 베어링들을 결합시켜 배치되고, 레벨 차이가 상기 베어링의 내주면측 상에 형성되는 경우, 상기 레벨 차이에 기인하는 유막 파손을 완화시키는 효과가 작아지게 되기 때문이다. 또한, 상기 축방향에서의 상기 단부에 있는 상기 크러시 릴리프(12)의 최대 릴리프 깊이 RD1이 도 7에 도시된 바와 같이 적절하다면, 상기 크러시 릴리프(12)의 저부면(50)과 회전되는 샤프트의 표면을 수반하는 카운터파트 샤프트면(52) 사이의 윤활유가 화살표들로 도시된 바와 같이 원주방향으로 공급되지만, 상기 카운터파트 샤프트면(52)과 상기 크러시 릴리프(12)의 저부면(50')은 도 8에 도시된 바와 같이 과도하게 멀리하게(alienate) 되어, 상기 저부의 윤활유에 대한 상기 카운터파트 샤프트면으로부터의 액션이 작아지고, 상기 베어링의 전방측 상에서 내주면(슬라이딩면)으로 유동하는 윤활유의 양이 감소하여, 상기 베어링의 축방향에서의 상기 단부로부터 누출되는 오일의 양이 많아진다. 따라서, 상기 크러시 릴리프의 최대 릴리프 깊이 RD1이 0.05 mm 이하로 설정되어, 상기 카운터파트 샤프트면으로부터의 액션이 상기 크러시 릴리프(12)의 저부면(50)과 상기 카운터파트 샤프트면(52) 사이의 전체 윤활유에 걸쳐 발휘되고, 상기 베어링의 전방측 상에서 상기 내주면(슬라이딩면)으로의 윤활유의 공급이 충분하게 된다.

한편, 상기 하프 베어링들 각각의 원주방향에서의 상기 단부에서 상기 크러시 릴리프(12)의 축방향에서의 상기 단부에서의 릴리프 깊이 RD2는 0.005 내지 0.02 mm가 바람직하다. 상기 릴리프 깊이 RD2는, 윤활유에 포함된 이물질들이 상기 베어링 외부로 배출되기만 하면, 상기 윤활유의 누출량을 저감시키기 위하여 가능한 한 작게 이루어지는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 크러시 릴리프(12)의 릴리프 깊이 RD1 및 RD2는 그 범위에 있어 부분적으로 중첩되어 있는데, 이는 상기 베어링의 내경 크기가 커지는 경우 상기 릴리프 깊이가 커져야 하기 때문이기도 하지만, 상기 릴리프 깊이 RD1 및 RD2는 각각의 수치값 범위들 내에서 RD1 > RD2의 공식을 충족시키도록 설정되어야 한다는 것은 자명하다.

도 6에 도시된 바와 같이 상기 하부측의 하프 베어링(16)의 내주면의 축방향에서의 상기 중심부를 향해 상기 상부측의 하프 베어링(14)의 내주면 상에서 유동하는 윤활유를 통과시키기 위하여, 상기 하프 베어링의 축방향에서의 상기 단부로부터의 거리가 상기 하프 베어링의 축방향에서의 길이(폭) W의 1/4인 상기 축방향에서의 각 위치 QP(보다 구체적으로는, 축방향 중심 위치 CP와 축방향 단부 위치 EP 사이의 중심 위치 QP)에서의 상기 크러시 릴리프의 릴리프 길이 RL3은, 상기 축방향에서의 상기 중심부에 있는 상기 크러시 릴리프의 릴리프 길이 RL1의 60 내지 90%가 더욱 바람직하다(도 9). 그 이유는 상기 릴리프 길이 RL3이 상기 릴리프 길이 RL1의 60% 미만이면, 상기 크러시 릴리프가 상기 하부측의 하프 베어링(16)의 내주면에서 축방향에서의 단면적에서 급감하기 때문이며, 그러므로 상기 윤활유가 상기 중심부로 모이는 것이 훨씬 어려워지는 상기 하부측의 하프 베어링(16)의 크러시 릴리프의 축방향에서의 상기 중심에 있는 선단부 TP에서 상기 윤활유의 압력이 매우 높아지는 반면, 상기 릴리프 길이 RL3이 상기 릴리프 길이 RL1의 90%를 초과한다면, 상기 윤활유는 원주방향으로 쉽게 유동하고, 상기 중심부를 향해서는 거의 유동하지 못한다.

(제2실시예)

도 10 및 도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 슬라이드베어링을 보여준다. 상기 릴리프 깊이 RD가 도 10에 도시된 바와 같이 직선을 그리는 방식으로, 상기 크러시 릴리프(12)의 저부가 형성된다면, 상기 크러시 릴리프(12)의 상부 에지(24) 또한 도 11에 도시된 바와 같이 상기 베어링의 내주면에 직선 모양으로 형성된다. 하지만, 이 경우에는 상기 하부측의 하프 베어링(16)의 내주면의 축방향에서의 상기 중심부를 향해 상기 상부측의 하프 베어링(14)의 내주면 상에서 유동하는 윤활유를 통과시키기 위하여, 상기 하프 베어링의 축방향에서의 상기 단부로부터의 거리가 상기 하프 베어링의 축방향에서의 상기 길이(폭) W의 1/4인 축방향 위치 QP 각각에서의 상기 크러시 릴리프의 릴리프 길이 RL3은, 상기 축방향에서의 상기 중심부에 있는 상기 크러시 릴리프의 릴리프 길이 RL1의 60 내지 90%로 설정된다는 점에 유의해야 한다.

상기 실시예들에 있어서, 상기 베어링의 내주면의 원주방향으로 형성되는 종래의 윤활유홈은 도시되지 않거나, 또는 항상 형성될 필요가 없다는 점에 유의해야 한다. 또한, 상기 슬라이드베어링의 폭 치수는 내연기관의 용량에 의해 결정되므로, 본 발명에서 제한되어서는 안된다. 나아가, 상기 슬라이드베어링에서는, 종래의 챔퍼가, 제조 및 조립을 촉진하기 위하여, 상기 크러시 릴리프를 제외한 각각의 에지부에 형성될 수도 있다는 점은 자명하다.

상기 설명은 몇 가지 실시예들에 대하여 이루어져 있지만, 본 발명이 이것으로 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 첨부된 청구범위 내에서 각종 변경 및 변형들이 가능하다는 것은 명백하다.

Claims

내연기관의 크랭크샤프트용 슬라이드베어링으로서,
상기 슬라이드베어링을 형성하도록 서로 결합되는 한 쌍의 하프(half) 베어링; 및
상기 하프 베어링의 축방향에서의 전체 폭에 걸쳐 베어링 벽 두께를 감소시켜 상기 하프 베어링 각각의 내주면의 원주방향에서의 각각의 단부 영역에 형성된 크러시 릴리프(crush relief)를 포함하여 이루어지고,
상기 크러시 릴리프의 베어링 벽 두께의 감소량인 릴리프 깊이는 상기 하프 베어링의 원주방향에서의 각각의 단부에서 최대이고, 상기 하프 베어링의 원주방향에서의 중심을 향해 점진적으로 감소하는 한편, 상기 릴리프 깊이는 상기 하프 베어링의 축방향에서의 중심에서 최대이며, 상기 하프 베어링의 축방향에서의 양 단부들을 향해 점진적으로 감소하며,
상기 하프 베어링이 수평면 상에 배치되어 그 원주방향에서의 양 단부면들이 하단면들이 되도록 하는 경우에 측정되는 수평면으로부터 베어링의 내주면 상의 크러시 릴리프의 상부 에지까지의 높이로서 표현되는 상기 크러시 릴리프의 릴리프 길이는 상기 축방향에서의 상기 중심에서 최대이고, 상기 축방향에서의 상기 중심부로부터 상기 축방향에서의 각각의 단부를 향해 점진적으로 감소하는 내연기관의 크랭크샤프트용 슬라이드베어링.
제1항에 있어서,
상기 하프 베어링의 축방향에서의 전체 폭의 1/4에 대응하는 거리만큼 상기 축방향에서의 상기 중심으로부터 분리된 상기 축방향에서의 각각의 위치에서의 상기 크러시 릴리프의 릴리프 길이는 최대 릴리프 길이의 60% 내지 90%인 슬라이드베어링.
제1항에 있어서,
상기 하프 베어링의 축방향에서의 상기 중심에서의 상기 크러시 릴리프의 릴리프 길이는 3 mm 내지 15 mm이고, 상기 축방향에서의 단부들 각각에서의 상기 크러시 릴리프의 릴리프 길이는 0.1 mm 내지 2 mm인 슬라이드베어링.
제1항에 있어서,
상기 하프 베어링의 원주방향에서의 단부들 각각에서의 상기 크러시 릴리프의 릴리프 깊이는 상기 축방향에서의 중심부에서 0.01 mm 내지 0.05 mm이고, 상기 축방향에서의 단부들 각각에서 0.005 mm 내지 0.02 mm인 슬라이드베어링.
제1항에 있어서,
상기 크러시 릴리프의 상부 에지는 베어링의 내주면 상에 호를 그리도록 구성되는 슬라이드베어링.
제1항에 있어서,
상기 크러시 릴리프의 상부 에지는 베어링의 내주면 상에 직선 모양으로 되도록 구성되는 슬라이드베어링.