JPH09126223A - 内燃機関のクランクシャフト軸受装置 - Google Patents

内燃機関のクランクシャフト軸受装置

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JPH09126223A JP8264587A JP26458796A JPH09126223A JP H09126223 A JPH09126223 A JP H09126223A JP 8264587 A JP8264587 A JP 8264587A JP 26458796 A JP26458796 A JP 26458796A JP H09126223 A JPH09126223 A JP H09126223A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 鉄金属製のインサートとこのインサートを収
容する軽金属合金製の周囲鋳造部品の間の連結強度を高
め、同時に軽量でクランクシャフト軸受装置全体の高い
強度を保証するよう、クランクシャフト軸受装置を改良
する。 【解決手段】 内燃機関用クランクシャフト軸受装置
は、互いにボルト止めされる２つの軸受部分２，３から
なっている。鉄金属材料からなるそれぞれ一つのインサ
ート９，１０が軽金属合金製の周囲鋳造部品１１，１２
内に埋め込まれている。インサートは貫通穴１９と肉厚
部１７，１８を有する成形された成形部品と、軸受穴４
のそれぞれ一部を収容する半円形の支持体１３，１４と
からなっている。軸受ボルト５，６がインサートを貫通
している。軸受ボルトは一方では軸受部分の外側のねじ
込み面に支持され、他方では反対側の軸受部分にねじ込
まれている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、軽金属合金で鋳造
され、軸受ボルトによって互いに連結された２つの軸受
部分を備え、この各々の軸受部分が鉄金属材料からなる
インサートを収容し、このインサートが互いに支持し合
い、インサートの中にそれぞれ軸受穴の一部が形成され
ている、内燃機関のクランクシャフト軸受装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関用のこのようなクランクシャフ
ト軸受装置は例えばドイツ連邦共和国特許第３４２６２
０８号明細書によって知られている。この明細書に記載
されたクランクシャフト軸受装置はクランクケースと軸
受カバーによって形成されている。クランクケースと軸
受カバーは軽金属または軽金属合金からなっている。こ
の場合、少なくとも軸受カバー内には鉄金属のコアが一
体化されている。このコアは鋳造法で軸受カバーを製作
する際に軽金属または軽金属合金に埋め込まれる。軸受
カバーはクランクケースを補強するブリッジの一部であ
ってもよい。このブリッジは複数の軸受カバーを含み、
同様に軽金属または軽金属合金で製作、特に鋳造されて
いる。軸受カバー内の鉄金製のコアは軸受ボルトを収容
する２つのブッシュを備えている。このブッシュの間を
横方向部材が延び、この横方向部材内にクランクジャー
ナル用の軸受穴の半部が形成されている。その際、軸受
ボルト止め部は鉄金属のコアのブッシュに直接支持され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の根底をなす課
題は、鉄金属製のコア（インサート）とこのコアを収容
する軽金属合金（周囲鋳造部品）の間の連結強度を高
め、同時に軽量でクランクシャフト軸受装置全体の高い
強度を保証するよう、冒頭に述べたクランクシャフト軸
受装置を改良することである。更に、あらゆる方向にお
いてかつすべての運転条件で軸受穴の一様な膨張を保証
すべきである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明に従
い、インサートが貫通穴と肉厚部を有する成形された成
形部品からなり、かつ軸受穴のそれぞれの部分を取り囲
む半円形の支持体を備え、軸受ボルトがインサートを貫
通し、軸受ボルトが一方では軸受部分の外側のねじ込み
面に支持され、他方では反対側の軸受部分にねじ込まれ
ていることによって解決される。貫通穴と肉厚部を有す
る成形された成形部品としてインサートを形成すること
により、クランクシャフト軸受装置またはそれぞれの軸
受部分の周囲鋳造部品（軽金属合金）との固定連結が保
証される。軸受穴のそれぞれの部分を取り巻く半円形の
支持体の形状は、均一な膨張を保証し、あらゆる運転条
件下で軸受の正確な円形を保証する。軸受ボルトがイン
サートを貫通し、一方では軸受部分（周囲鋳造部品）の
外側のねじ込み面に支持され、他方では対向する軸受部
分にねじ込まれていると、連結部全体の強度が高くなる
と共に重量が軽くなる。その際、インサートはその端面
が互いに接触するので、ボルト止め状態ではこの端面が
互いに直接支持し合う。それによって、運転時の力が有
利な態様で受け止められ、伝達される。
【０００５】インサートの鉄金属材料とインサートを埋
め込んだ軽金属合金との間で内部の連結が行われていな
くても、インサートと周囲の軽金属合金との間の連結強
度が高いことと、インサートの形状とによって、運転時
の力がクランクケースに確実に伝達される。特に半円形
の支持体の構造とインサートの他の形状により、鉄金属
製のインサートとそれを取り囲む軽金属合金との間の継
ぎ目にはほとんど押圧力だけが作用する。
【０００６】インサートの少なくとも一部がほぼＴ字形
の横断面を有し、半円形の支持体が横方向ウェブを形成
していると、軸受の円形が正確になり、軸受穴またはイ
ンサートが均一に膨張する。その際、インサートの横断
面と寸法を適切に合わせることにより、あらゆる運転条
件および運転温度下で半径方向に均一な膨張が生じる。
【０００７】インサートが支持体に対して間隔をおいて
延びる肉厚の部分を備えていると、鉄金属製のインサー
トとこのインサートを収容する軽金属合金との間の連結
強度が非常に改善される。インサートの貫通穴の少なく
とも一部が支持体と肉厚の部分の間に設けられている
と、構成要素のかみ合い作用が更に改善される。
【０００８】インサートの軸受ボルトが台座状の部分を
貫通し、この部分が支持体から出発して軸受ボルト止め
部の方へ延びていると、クランクシャフト軸受装置全体
の強度が高まる。インサートが少なくとも対向する二つ
の外面に、歯形プロフィルを備えていると、インサート
と軽金属合金の間の連結が更に改善される。
【０００９】軸受ボルトが貫通する台座状の部分は好ま
しくは、ねじ込み方向に対して垂直な端面を備えてい
る。それによって、ねじ込み力を適切に加えることがで
き、かつ両構成要素の間の摺動力を阻止することができ
る。インサートは鉄金属材料、例えばねずみ鋳鉄、鍛造
鋼または焼結鉄からなっている。インサートは加工され
ていない状態で鋳型に挿入され、軽金属または軽金属合
金で周りを鋳造される。その際、インサートは最終加工
の後ですべての範囲の周りを鋳造されておらず、特に半
円形の支持体はその端面が露出している。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の他の効果および有利な実
施形は、従属請求項および次の説明から明らかである。
次に、本発明の実施の形態を図に基づいて詳しく説明す
る。この実施の形態で示したクランクシャフト軸受装置
は、内燃機関のクランクケース内に挿入された多数の軸
受部分を有する、互いに連結された２個の軸受ブリッジ
からなっている。しかし、この実施形に限定されない。
各々の軸受ブリッジ１は並べて設けられた多数の軸受部
分２，３からなっている。この軸受部分にはそれぞれ軸
受穴４の半部が形成されている。この軸受穴は組み立て
状態でそれぞれ、図示していないクランクシャフトのク
ランクピンを収容する。軸受部分２，３、ひいては両軸
受ブリッジの連結は、穴７，８内に設けられた軸受ボル
ト５，６によって行われる。各々の軸受部分２，３は鉄
金属材料からなる一体化されたインサート９，１０を含
んでいる。このインサートは軽金属合金からなる周囲鋳
造部品１１，１２に埋め込まれている。この周囲鋳造部
品はそれぞれの軸受部分とそれぞれの軸受ブリッジ１を
形成している。
【００１１】インサート９，１０はそれぞれ半円形の支
持体１３，１４からなっている。この支持体にはそれぞ
れ軸受穴４の一部が形成されている。この支持体１３，
１４からそれぞれ、半径方向外側に向いた小さな厚さの
ウェブ１５，１６が延びている。このウェブはその半径
方向外側の端部に、肉厚の部分１７，１８を備えてい
る。
【００１２】この実施の形態において、ウェブ１６は二
つの貫通穴１９を備えている。この貫通穴には、周囲鋳
造の後で、軽金属合金が充填される。インサート１０は
更に、支持体１４から延びる台座（ソケット）状の二つ
の部分２０，２１を備えている。この部分の間には軸受
穴４が設けられ、この部分は軸受ボルト５，６を収容ま
たは貫通案内するために役立つ。台座状のこの部分２
０，２１はインサート１０の端面２２まで達している。
【００１３】インサート９は支持体１３から延びる２個
の半径方向の突起２３，２４を備えている。この突起の
中を軸受ボルト５，６が貫通している。突起は端面２５
の範囲において延びている。この突起２３，２４は、周
囲鋳造部品との結合およびかみあわせを改善するため
に、傾斜した側面を備えることができる。ウェブ１５に
は、長穴として形成された貫通穴２６が形成されてい
る。インサート９は更に、半径方向に延びるオイル穴２
７を備えている。このオイル穴は軸受穴４の外周面に開
口し、軸受部分の周囲鋳造部品１１内に延びている。こ
のオイル穴は軸受個所に潤滑剤を供給するために役立
つ。
【００１４】軸受ボルト５，６は、軸受部分を完全に貫
通するように配置されている。この場合、ボルト頭２
８，２９はこの軸受部分３の周囲鋳造部品１２の外側の
ねじ込み面３０，３１に支持されている。その際、軸受
ボルトはインサート１０の台座状の部分２０，２１の範
囲のとインサート９の突起２３，２４を貫通し、対向す
る軸受部分２の周囲鋳造部品１１内の、軸受穴の端部を
形成する盲穴３３，３４にねじ込まれる。
【００１５】軸受部分は表面を最終加工した後で、半円
形の支持体の端面が露出するよう、すなわち半円形の支
持体がそれぞれの軸受部分の軸受幅Ｂに一致するように
形成される。半円形の支持体に接続するウェブは狭い幅
を有し、幅ｄの肉厚部分に接続している。ウェブと肉厚
の部分はそれぞれ軸受幅Ｂのほぼ中央に設けられ、周囲
鋳造部品に完全に埋まっている。
【００１６】９Ａ，１０Ａで示した、前述のインサート
の変形の場合には、台座状の部分２０Ａ，２１Ａはその
外面３４，３５に歯形プロフィル３６，３７を備えてい
る。この歯形プロフィル３６，３７は図示の実施の形態
では波形に形成されているが、他の形状、例えば鋸歯形
または長方形の歯でもよい。更に、インサート９Ａ，１
０Ａは貫通穴の数と配置が異なっている。他の変形も容
易に可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】複数の軸受部分を備えた軸受台の半部の部分平
面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った軸受台の縦断面図
である。
【図３】軸受個所を形成する互いに連結された２つの軸
受部分の横断面図である。
【図４】インサートを示す図である。
【図５】図４の矢印Ｖ方向にこのインサートを見た平面
図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿ったこの軸受部分の横
断面図である。
【図７】第２のインサートを示す図である。
【図８】図７の矢印ＶＩＩＩ方向にこの第２のインサー
トを見た平面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線に沿ったこの第２のインサ
ートの横断面図である。
【図１０】第１のインサートの変形を示す図である。
【図１１】第２のインサートの変形を示す図である。
【符号の説明】
１ 軸受ブリッジ ２，３ 軸受部分 ４ 軸受穴 ５，６ 軸受ボルト ９，９Ａ，１０，１０Ａ インサート １３，１４ 支持体 １７，１８ 肉厚部 １９，２６ 貫通穴 ２０，２０Ａ，２１，２１Ａ 台座状部分 ２３，２４ 突起 ３０，３１ ねじ込み面 ３２，３３ 盲穴 ３４，３５ 外側側面 ３６，３７ 歯形プロフィル

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 軽金属合金で鋳造され、軸受ボルトによ
    って互いに連結された２つの軸受部分（２，３）を備
    え、この各々の軸受部分が鉄金属材料からなるインサー
    ト（９，９Ａ，１０，１０Ａ）を収容し、このインサー
    トが互いに支持し合い、インサートの中にそれぞれ軸受
    穴（４）の一部が形成されている、内燃機関のクランク
    シャフト軸受装置において、インサート（９，９Ａ，１
    ０，１０Ａ）が貫通穴（１９，２６）と肉厚部（１７，
    １８）を有する成形された成形部品からなり、かつ軸受
    穴のそれぞれの部分を取り囲む半円形の支持体（１３，
    １４）を備え、軸受ボルト（５，６）がインサートを貫
    通し、軸受ボルトが一方では軸受部分の外側のねじ込み
    面（３０，３１）に支持され、他方では反対側の軸受部
    分にねじ込まれていることを特徴とするクランクシャフ
    ト軸受装置。
  2. 【請求項２】 インサート（９，９Ａ，１０，１０Ａ）
    の少なくとも一部がほぼＴ字形の横断面を有し、半円形
    の支持体（１３，１４）が横方向ウェブを形成している
    ことを特徴とする請求項１記載のクランクシャフト軸受
    装置。
  3. 【請求項３】 インサート（９，９Ａ，１０，１０Ａ）
    が支持体（１３，１４）に対して間隔をおいて延びる肉
    厚の部分（１７，１８）を備えていることを特徴とする
    請求項１または２記載のクランクシャフト軸受装置。
  4. 【請求項４】 貫通穴（１９，２６）の少なくとも一部
    が支持体（１３，１４）と肉厚の部分（１７，１８）の
    間に設けられていることを特徴とする請求項３記載のク
    ランクシャフト軸受装置。
  5. 【請求項５】 インサート（９Ａ，１０，１０Ａ）がそ
    れぞれ、軸受ボルト（５，６）を収容する台座状の部分
    （２０，２０Ａ，２１，２１Ａ）を備え、この部分が支
    持体（１３，１４）から出発して軸受ボルト止め部の方
    へ延びていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか
    一つに記載のクランクシャフト軸受装置。
  6. 【請求項６】 台座状の部分（２０，２０Ａ，２１，２
    １Ａ）の間に貫通穴（１９）が設けられていることを特
    徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のクランク
    シャフト軸受装置。
  7. 【請求項７】 少なくとも一方のインサートにおいて、
    半円形の支持体から出発して端面（２６）に対して平行
    に延びる突起（２３，２４）が成形され、軸受ボルトが
    この突起を貫通していることを特徴とする請求項１〜６
    のいずれか一つに記載のクランクシャフト軸受装置。
  8. 【請求項８】 インサートがそれに対向する外面（３
    ４，３５）に、歯形プロフィル（３６，３７）を備えて
    いることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記
    載のクランクシャフト軸受装置。
  9. 【請求項９】 軸受ボルト（５，６）が周囲鋳造部品
    （１１）の盲穴（３２，３３）にねじ込まれ、この盲穴
    がインサート（９，９Ａ）の穴の延長部として形成され
    ていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに
    記載のクランクシャフト軸受装置。
  10. 【請求項１０】 軸受部分（２，３）が梯子形の軸受ブ
    リッジ（１）にまとめられていることを特徴とする請求
    項１〜９のいずれか一つに記載のクランクシャフト軸受
    装置。
  11. 【請求項１１】 半円形の支持体（１３，１４）の幅
    （ｂ）がそれぞれの軸受部分の軸受幅（Ｂ）にほぼ一致
    していることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一
    つに記載のクランクシャフト軸受装置。
  12. 【請求項１２】 肉厚の部分（１７，１８）の幅（ｄ）
    が軸受幅（Ｂ）よりも狭く、肉厚の部分が軸受幅（Ｂ）
    のほぼ中央においてそれぞれの軸受部分に埋め込まれて
    いることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに
    記載のクランクシャフト軸受装置。
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