JPH074337Y2 - Grooved bearing - Google Patents
Grooved bearingInfo
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- JPH074337Y2 JPH074337Y2 JP8578288U JP8578288U JPH074337Y2 JP H074337 Y2 JPH074337 Y2 JP H074337Y2 JP 8578288 U JP8578288 U JP 8578288U JP 8578288 U JP8578288 U JP 8578288U JP H074337 Y2 JPH074337 Y2 JP H074337Y2
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- groove
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- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔従来の技術〕 本考案は、すべり軸受によるベアリングに関し、更に詳
細には潤滑油に混入する異物を埋収・除去することので
きるベアリングに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Prior Art] The present invention relates to a bearing using a slide bearing, and more particularly to a bearing capable of embedding and removing foreign matter mixed in lubricating oil.
内燃機関のクランクベアリング、コンロッドベアリング
には従来からすべり軸受が使用されている。これらのベ
アリングは、ピストンの燃焼行程によって回転軸が軸受
面に与える荷重は極めて大きなものとなるので、かかる
場合にも回転軸と軸受面との間に十分潤滑効果を与える
油膜を形成することが重要となる。Conventionally, sliding bearings have been used for crank bearings and connecting rod bearings of internal combustion engines. In these bearings, the load exerted on the bearing surface by the rotary shaft is extremely large due to the combustion stroke of the piston, and therefore, even in such a case, an oil film that sufficiently lubricates the rotary shaft and the bearing surface can be formed. It becomes important.
かかる場合の油膜形成手段として、半円形に分割した軸
受メタルの内周面に、両端部から周方向に沿って、クラ
ンクピンの周面に設けた潤滑油供給用開口部からの潤滑
油を受け、軸受面に分配・供給する溝状の切欠きを設け
た実開昭61−24522号公報の考案のベアリングが提案さ
れている。As an oil film forming means in such a case, the inner peripheral surface of the bearing metal divided in a semicircular shape receives the lubricating oil from the lubricating oil supply opening provided on the peripheral surface of the crankpin along the circumferential direction from both ends. A bearing proposed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 61-24522, which is provided with groove-shaped notches for distributing and supplying on the bearing surface, has been proposed.
ところで内燃機関の出力向上と共に、軸受メタル材とし
て耐面圧強度の高いもを使用することが要求されるよう
になった。この点、アルミニウム−ニッケル合金などの
アルミメタルが有望視されているが、唯一の欠点として
異物埋収性が劣るという問題があり実用されるに至って
いない。しかしながら他に耐面圧強度が高く、しかも異
物埋収性に優れる軸受メタル材は開発されていない現状
にある。By the way, as the output of the internal combustion engine is improved, it has been required to use a bearing metal material having a high surface pressure resistance. In this respect, aluminum metal such as aluminum-nickel alloy is considered promising, but its only drawback is that it has a problem of poor foreign matter embeddability and has not been put into practical use. However, no other bearing metal material has been developed yet, which has high surface pressure resistance and excellent foreign matter burying property.
したがって、前記公報の先行技術によって油膜形成を適
確に行ったとしても、アルミメタルなど異物埋収性能に
劣る材料を軸受メタルとして使用した場合には、潤滑油
内に混入した鉄粉などの異物が油膜と共に軸受面に運ば
れ、傷を付けるという問題があり、高出力内燃機関の開
発にとって耐面圧強度の高いベアリングの開発は重要な
課題となっている。Therefore, even if the oil film is properly formed by the prior art of the above publication, when a material having poor foreign matter embedding performance such as aluminum metal is used as the bearing metal, foreign matter such as iron powder mixed in the lubricating oil is used. However, there is a problem in that the oil film is carried to the bearing surface together with the oil film and is damaged, and the development of a bearing having high surface pressure resistance is an important issue for the development of a high-power internal combustion engine.
そこで本考案は、以上の問題に着目して成されたもので
あり、潤滑油中の異物埋収性に劣る軸受メタル材を使用
した場合でも、潤滑油に同伴されて軸受面に異物が達す
ることのない、異物埋収性能に優れたベアリングを提供
することを目的としている。Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and even when a bearing metal material having poor foreign matter embeddability in lubricating oil is used, foreign matter reaches the bearing surface while being entrained by the lubricating oil. The objective is to provide a bearing with excellent foreign matter burying performance.
以上の課題を解決するための本考案の溝付きベアリング
の構成は、軸受け面の少なくとも一部に内周面に沿う溝
を設け、該溝には、潤滑油を供給する開口部を設け、該
開口部から軸の回転方向に向かって溝の深さを徐々に浅
くし、且つ該部分の溝底を異物埋収性材料で形成したこ
とを特徴とするものである。The structure of the grooved bearing of the present invention for solving the above-mentioned problems is such that at least a part of the bearing surface is provided with a groove along the inner peripheral surface, and the groove is provided with an opening for supplying lubricating oil, It is characterized in that the depth of the groove is gradually reduced from the opening portion in the direction of rotation of the shaft, and the groove bottom of the portion is formed of a foreign matter-embedding material.
前記溝はベアリング全周に亙って設けても良く、また一
部だけに設けてもよい。また溝底を徐々に浅くする場所
には特に限定はないが、軸の回転方向に対し、軸受面に
形成される油膜の圧力が最大になる部分の手前に設ける
ことが好ましい。The groove may be provided over the entire circumference of the bearing or may be provided only in a part thereof. The location where the groove bottom is gradually shallowed is not particularly limited, but it is preferably provided in front of the portion where the pressure of the oil film formed on the bearing surface is maximum with respect to the rotation direction of the shaft.
前記溝底に設ける異物埋収性材料には特に限定はない
が、例えば鉛、ホワイトメタル（主な成分：スズ、
鉛）、ケルメットメタル（主な成分：銅、鉛）などであ
る。該材料は、前記のとおり溝の深さを徐々に浅くする
部分の溝底に層状に形成するものであるが、他の部分の
溝底もこの材料で形成してもよい。また底面の形状は、
軸方向に対して平面状としてよいが、該方向周縁に向か
って徐々に浅くする形状とすると、横方向に移動して油
受面に運ばれる潤滑油に対しても埋収効果を得ることが
できる。The foreign matter embedding material provided on the groove bottom is not particularly limited, but for example, lead, white metal (main component: tin,
Lead), Kelmet metal (main components: copper, lead), etc. As described above, the material is formed in a layer shape on the groove bottom of the portion where the depth of the groove is gradually reduced, but the groove bottom of other portions may be formed of this material. The shape of the bottom is
The shape may be flat in the axial direction, but if the shape is gradually shallowed toward the peripheral edge in the axial direction, a filling effect can be obtained even for the lubricating oil that moves laterally and is carried to the oil receiving surface. it can.
前記構成のベアリングは、例えば耐面圧強度は高いが異
物埋収性に乏しいアルミニウム−スズ合金、アルミニウ
ム−ニッケル合金などのようなアルミ合金などを軸受メ
タルとして使用することができる。In the bearing having the above structure, for example, an aluminum alloy such as an aluminum-tin alloy, an aluminum-nickel alloy, or the like, which has high surface pressure resistance but poor foreign matter burying ability, can be used as the bearing metal.
また前記構成の溝付きベアリングは、前記クランクベア
リング、コンロッドベアリングとして有利に適用できる
が、その他のベアリングとしても使用することができ
る。Further, the grooved bearing having the above structure can be advantageously applied as the crank bearing and the connecting rod bearing, but can be used as other bearings.
前記構成のベアリングに供給された潤滑油中に混入する
異物は、前記溝内を潤滑油と共に軸の回転方向に運ばれ
る際に、徐々に浅くなるにしたがい回転軸によって、溝
底を形成する埋収材中に押し込められ、埋没されて潤滑
油から除去される。したがって、軸受面を鉄粉などの異
物で傷付けることが防止される。The foreign matter mixed in the lubricating oil supplied to the bearing having the above-mentioned structure is buried in the groove bottom formed by the rotating shaft as it gradually becomes shallower when being conveyed in the groove together with the lubricating oil in the rotating direction of the shaft. It is pushed into the stock and buried and removed from the lubricant. Therefore, it is possible to prevent the bearing surface from being damaged by foreign matter such as iron powder.
以下添付の図面を対照してコンロッドのクランクピンを
軸支するベアリングとして実施した一実施例により本考
案を具体的に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings by an embodiment implemented as a bearing that axially supports a crankpin of a connecting rod.
第２図は本実施例の溝付きベアリングを一部破断して示
した側面図であり、第３図は該軸受メタルの内面要部が
見えるように傾けた斜視図であり、第３図〜第５図は溝
の詳細図である。FIG. 2 is a side view showing the grooved bearing of the present embodiment partially broken away, and FIG. 3 is a perspective view in which the inner surface of the bearing metal is tilted so that it can be seen, and FIGS. FIG. 5 is a detailed view of the groove.
第２図，第３図において、本実施例の溝付きベアリング
１は、半円形状に分割された軸受メタル11,12から成
り、コンロッド２とコンロッドキャップ４との間に取付
けられている。第２図、第３図には図示しない埋収性材
料６を設けた溝８は、軸受メタル11,12の中央部周方向
の一部分に設けており、，軸受面10に供給する潤滑油
は、コンロッド２の内部に設けた油路12から軸受メタル
11に設けたオイル穴（潤滑油供給用開口部）14を通じて
供給する。In FIGS. 2 and 3, the grooved bearing 1 of this embodiment is composed of bearing metals 1 1 and 1 2 which are divided into semicircular shapes, and is mounted between the connecting rod 2 and the connecting rod cap 4. . Figure 2, grooves 8 in FIG. 3 provided embeddability material 6, not shown, the bearing metal 1 1, 1 2 of the central portion the circumferential direction of the lubricating supplied to it and ,, bearing surface 10 provided on a portion Oil flows from the oil passage 12 provided inside the connecting rod 2 to the bearing metal.
1 oil hole (lubricant supply opening) provided in the 1 supplied through 14.
軸受メタル11,12の構造は、第１図，第４図に示すとお
り、バックメタル層16の内面にメタル層18を一体的に取
付け、その一部に設けた溝８は、メタル層18の中央部を
一部，周方向に切除して溝を作り、その底部を異物埋収
材層６としたものである。Bearing metal 1 1, 1 2 of the structure, FIG. 1, as shown in FIG. 4, integrally attached to the metal layer 18 on the inner surface of the back metal layer 16, a groove 8 provided in a portion thereof, the metal layer A part of the central portion of 18 is cut in the circumferential direction to form a groove, and the bottom portion thereof is used as the foreign matter embedding material layer 6.
本実施例に使用した各部材の材料は、バックメタル層16
に鋼材、軸受メタル層にアルミメタル、埋収性材料にホ
ワイトメタルをそれぞれ使用した。The material of each member used in this example is the back metal layer 16
Steel material, aluminum metal for bearing metal layer, and white metal for embedding material.
次に前記軸受メタル11,12の成形方法についし説明す
る。バックメタル層16にメタル層18を設けるには、使用
材料により爆発圧着、ライニングなどの手段を用いるこ
とにより一体とすることができる。このようにバックメ
タル層16とメタル層18とを一体に成形したのち軸受面10
（半径R1の円形）を旋盤加工手段などで形成し、溝８を
形成する部分をカッターによりメタル層を切除（半径
R3）したのち、該部分に異物埋収性材料を焼結手段など
により鋳込み、カッターで溝８の底面を形成する。なお
第１図に示すとおり、前記R1,R2及びR3の中心はそれぞ
れ偏心させている。ただし本考案のベアリングの成形方
法は以上の方法に限定されない。Then with and described in the bearing metal 1 1, 1 2 of the molding process. The metal layer 18 can be provided on the back metal layer 16 by using explosive pressure bonding, lining or the like depending on the material used. In this way, the back metal layer 16 and the metal layer 18 are integrally formed, and then the bearing surface 10
(Circle with radius R 1 ) is formed by lathe processing means, and the metal layer is cut off with a cutter at the part where the groove 8 is formed (radius).
After R 3 ), a foreign matter embedding material is cast into the portion by a sintering means or the like, and the bottom surface of the groove 8 is formed with a cutter. As shown in FIG. 1 , the centers of R 1 , R 2 and R 3 are eccentric. However, the method of molding the bearing of the present invention is not limited to the above method.
次いで第５図により本実施例の溝付きベアリングの動作
を説明する。図においてクランクピン20は矢印Ａの方向
に回転しており、第５図には図示しないオイル穴14から
溝８内に巻き込まれた潤滑油は矢印Ｂの方向に運ばれ
る。前記説明のとおりクランクピン20と異物埋収材層６
との間隔は徐々に狭くなり、潤滑油は溝８から軸受面10
上に矢印Ｃのように運ばれ油膜22を形成する。その際潤
滑油中に混入した異物24は、クランクピン16に押されて
強制的に異物埋収材層６内（矢印Ｄ）に埋め込まれる。
したがって油膜22から異物は分離回収することができ、
軸受面10及びクランクピン20を傷付けることが回避され
る。Next, the operation of the grooved bearing of this embodiment will be described with reference to FIG. In the figure, the crankpin 20 is rotating in the direction of arrow A, and the lubricating oil caught in the groove 8 from the oil hole 14 not shown in FIG. 5 is carried in the direction of arrow B. As described above, the crankpin 20 and the foreign matter embedding material layer 6
And the gap between the bearing surface and the bearing surface 10 decreases.
An oil film 22 is formed by being carried upward as indicated by an arrow C. At that time, the foreign matter 24 mixed in the lubricating oil is pushed by the crankpin 16 and is forcedly embedded in the foreign matter embedding material layer 6 (arrow D).
Therefore, foreign matter can be separated and collected from the oil film 22,
Damage to the bearing surface 10 and the crankpin 20 is avoided.
第６図は図示しないピストンが燃焼行程にある際の油膜
22（第６図には図示しない）に生じる油膜圧力の分布状
態を示したものである。即ち、クランクピン20が下降行
程（領域Ｉ）に入ると徐々に圧Ｐが高くなり、下死点付
近で最大圧となり、以後急速に減少する。なお排気行程
（領域II）、図示しない吸気行程では油膜圧力は極く僅
かであり、圧縮行程においても燃焼行程ほどの圧力には
ならない。FIG. 6 shows an oil film when the piston (not shown) is in the combustion stroke.
22 shows the distribution state of the oil film pressure generated at 22 (not shown in FIG. 6). That is, when the crankpin 20 enters the descending stroke (region I), the pressure P gradually increases, reaches the maximum pressure near the bottom dead center, and then rapidly decreases. In the exhaust stroke (region II) and the intake stroke (not shown), the oil film pressure is extremely small, and the compression stroke does not reach the pressure of the combustion stroke.
第７図にクランクピン20の軸方向の油膜圧力Ｐの分布を
示す。即ち、軸受面10に形成された油膜22には高い圧力
が発生してクランクピン20を支持する力を発揮するが、
溝８内の潤滑油は流動するので圧力が低く支持作用を発
揮しない。したがって、最大圧力となる部分には溝８を
設けず、軸受メタル11の全幅を軸受面とすることが好ま
しい。FIG. 7 shows the distribution of the oil film pressure P in the axial direction of the crankpin 20. That is, a high pressure is generated in the oil film 22 formed on the bearing surface 10 to exert a force for supporting the crank pin 20,
Since the lubricating oil in the groove 8 flows, the pressure is low and the supporting action is not exerted. Therefore, it is preferable that the groove 8 is not provided in the portion where the maximum pressure is applied and the entire width of the bearing metal 11 is used as the bearing surface.
以上説明したように本実施例の溝付きベアリング１は、
最大荷重部分では異物を含まない油膜によって軸受メタ
ル11の全幅でクランクピン20を支えるので、摺動面に傷
を付けずに軸受面積を低減させて低摩擦のベアリングと
することができ、また内燃機関の全長の縮小（小型）化
と軽量化とを達成することができる。As described above, the grooved bearing 1 of this embodiment is
Since the maximum load portion supporting the crank pin 20 in the entire width of the bearing metal 1 1 by an oil film containing no foreign matters, by reducing the bearing area without damaging may be a low friction bearing on the sliding surface, also It is possible to reduce the total length of the internal combustion engine (size) and reduce the weight.
以上説明した実施例は、軸受メタルの一部に溝を設ける
構成としたが、第８図〜第14図に示すように全周に溝を
設けることもできる。なお前記各図と同様の部材には同
じ引出し番号を付し重複する説明を省略する。なお第８
図及び第10図の矢印は図示しないクランクピンの回転方
向を示している。In the embodiment described above, the groove is provided in a part of the bearing metal, but the groove may be provided in the entire circumference as shown in FIGS. 8 to 14. It should be noted that the same members as those in the above-mentioned drawings are allotted with the same drawing numbers, and duplicate explanations are omitted. The eighth
The arrows in the drawings and FIG. 10 indicate the rotation direction of the crank pin (not shown).
本第２の実施例の溝８は、第８図、その底面図を示す第
９図に示すように軸受メタル11の内周面周方向全面、且
つ同じ深さに設けている。軸受メタル12に設ける溝８
は、第10図、その上面図である第11図に示すように、図
示しないクランクピンの回転方向に向かって深いが低減
するように図の右端で軸受メタル11と同じ深さを有し、
左端で軸受メタル12の軸受面18と同じ高さとなるように
構成した。Groove 8 of the second embodiment, FIG. 8, the inner circumferential surface circumferentially entire bearing metal 1 1 as shown in Figure 9 illustrating the bottom view thereof, and and provided at the same depth. Groove 8 provided in the bearing metal 1 2
Is FIG. 10, as shown in FIG. 11 is a top view thereof, have the same depth as the bearing metal 1 1 at the right end in FIG. As is deep toward the rotational direction of the crank pin (not shown) to reduce ,
And configured to be flush with the bearing surface 18 of the bearing metal 1 2 at the left.
この第２の実施例の溝付きベアリングは、広い範囲に亙
り溝８の深さを徐々に浅くして軸受面の広い範囲に亙り
潤滑油を供給することができるという特徴がある。The grooved bearing of the second embodiment is characterized in that the depth of the groove 8 is gradually reduced over a wide range so that the lubricating oil can be supplied over a wide range of the bearing surface.
以上説明したように本考案の溝付きベアリングは、軸受
け面の少なくとも一部に内周面に沿う溝を設け、該溝に
は、潤滑油を供給する開口部と、該開口部から軸の回転
方向に向かって溝の深さを徐々に浅くし、且つ該部分の
溝底を異物埋収性材料で形成する構成としたので以下の
効果を得ることができる。As described above, the grooved bearing of the present invention is provided with a groove along the inner peripheral surface on at least a part of the bearing surface, and an opening for supplying lubricating oil to the groove and a rotation of the shaft from the opening. Since the depth of the groove is gradually reduced in the direction and the groove bottom of the portion is formed of the foreign matter burying material, the following effects can be obtained.
即ち、軸受面に油膜を形成させる前に、供給する潤滑油
に混入する異物を除去することができるので、軸受メタ
ルとして、アルミニウム，アルミ合金などのように高い
耐面圧強度を有するが、埋収性に乏しい材料の採用が可
能となり、軸受面積を小さくして摩擦の低減、ベアリン
グの小型化、ベアリング寿命の延長を達成することがで
きる。That is, since foreign matter mixed in the lubricating oil to be supplied can be removed before the oil film is formed on the bearing surface, the bearing metal has high bearing strength such as aluminum and aluminum alloy, It is possible to use a material having poor yield, and it is possible to reduce the bearing area to reduce friction, downsize the bearing, and extend the life of the bearing.
したがって、例えば内燃機関のクランクベアリング，コ
ンロッドベアリングに使用した場合には、機関出力の高
出力化、ベアリング幅の縮小による機関の全長の縮小、
軽量化を達成することができる。Therefore, for example, when it is used for a crank bearing and a connecting rod bearing of an internal combustion engine, the engine output is increased, and the bearing width is reduced to reduce the overall length of the engine.
Weight reduction can be achieved.
第１図は第１の実施例による溝付きベアリングの要部断
面図、第２図は第１図を一部破断して示した要部全体
図、第３図は第２図の軸受メタルを分解して示した斜視
図、第４図は第３図のIV−IV線断面図、第５図は第１実
施例の動作を説明図、第６図は第１実施例の油膜圧力分
布図、第７図は第６図の直角方向の油膜圧力分布図、第
８図〜第14図は第２実施例の軸受メタルについての同様
の説明図である。 １…溝付きベアリング、11,12…軸受メタル、６…埋収
性材料層、８…溝、10…軸受面、14…オイル穴（潤滑油
供給用開口部）。1 is a sectional view of an essential part of a grooved bearing according to the first embodiment, FIG. 2 is an overall view of an essential part shown by partially cutting away FIG. 1, and FIG. 3 shows the bearing metal of FIG. Fig. 4 is an exploded perspective view, Fig. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 is an explanatory view of the operation of the first embodiment, and Fig. 6 is an oil film pressure distribution diagram of the first embodiment. FIG. 7 is an oil film pressure distribution diagram in the direction perpendicular to FIG. 6, and FIGS. 8 to 14 are similar explanatory diagrams of the bearing metal of the second embodiment. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Grooved bearing, 1 1 , 1 2 ... Bearing metal, 6 ... Embedding material layer, 8 ... Groove, 10 ... Bearing surface, 14 ... Oil hole (lubricating oil supply opening).
Claims (1)
溝を設け、該溝には、潤滑油を供給する開口部を設け、
該開口部から軸の回転方向に向かって溝の深さを徐々に
浅くし、且つ該部分の溝底を異物埋収性材料で形成した
溝付きベアリング。1. A groove along an inner peripheral surface is provided on at least a part of a bearing surface, and an opening for supplying lubricating oil is provided in the groove.
A grooved bearing in which the depth of the groove is gradually reduced from the opening in the direction of rotation of the shaft, and the groove bottom of the portion is formed of a foreign matter-embedding material.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8578288U JPH074337Y2 (en) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | Grooved bearing |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP8578288U JPH074337Y2 (en) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | Grooved bearing |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH029326U JPH029326U (en) | 1990-01-22 |
| JPH074337Y2 true JPH074337Y2 (en) | 1995-02-01 |
Family
ID=31310434
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP8578288U Expired - Lifetime JPH074337Y2 (en) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | Grooved bearing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH074337Y2 (en) |
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