连接棒及具有连接棒的十字头式发动机制造技术

本发明专利技术防止轴承金属件过度变厚，并且抑制在连接棒的端部的轴承面形成的供油通路、供油槽等凹部所引起的轴承金属件的压力变形。连接棒(18)具备在其端部(8A)的轴承面(8a)形成的凹部(15、16)和安装于轴承面(8a)的半分圆筒状的轴承金属件(11A)，在将凹部(15、16)的开口宽度尺寸设为d，将轴承金属件(11A)的厚度尺寸设为H时，以H>d·α的方式设定H，系数α的范围设为如下任一种：(a)凹部是孔和槽，开口宽度尺寸d小于10毫米时，α>0.6；(b)凹部是孔和槽，开口宽度尺寸d在10毫米以上且40毫米以下时，α＝0.8；(c)凹部仅是孔，开口宽度尺寸d小于10毫米时，α>0.5；(d)凹部仅是孔，开口宽度尺寸d在10毫米以上且40毫米以下时，α>0.6。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】连接棒及具有连接棒的十字头式发动机
本专利技术主要涉及作为船舶的主机而搭载的十字头式发动机所使用的连接棒及具有连接棒的十字头式发动机。
技术介绍
图6是船舶用的十字头式发动机的纵剖视图。另外，图7是沿着图6的VII-VII线的剖视图，图8是基于图7的VIII-VIII箭头的俯视图，图9是沿着图7的IX-IX线的纵剖视图。在该十字头式发动机EG中，活塞2滑动自如地插入到在上下方向上延伸的气缸衬垫1，曲轴3轴支承在气缸衬垫1的轴心延长线上，十字头5上下滑动自如地设于在气缸衬垫1与曲轴3之间设置的一对滑动板4之间。在从活塞2向下方延伸的活塞杆6的顶端设置的横轴状的十字头轴颈7与十字头5连结。另外，连接棒8的小端部8A转动自如地枢接于十字头轴颈7，连接棒8的大端部8B转动自如地轴支承于曲柄销9，曲柄销9相对于曲轴3偏心设置。因此，活塞2通过伴随燃料的燃烧的爆发压力P而被压下时，十字头5也被压下，连接棒8转动而使曲轴3旋转，该旋转成为十字头式发动机EG的输出。在连接棒8的小端部8A和大端部8B分别安装有帽部件81、82，十字头轴颈7和曲柄销9保持为夹具状。另外，在小端部8A(81)的轴承面8a和大端部8B(82)的轴承面8b，分别安装有由白色金属等轴承材料形成的半分圆筒状的轴承金属件11、12。如图7～图9及专利文献1等所示，在连接棒8，以沿着其内部长度方向延伸的方式形成有使小端部8A(轴承面8a)与图6所示的大端部8B(轴承面8b)之间连通的供油通路15，该供油通路15在小端部8A的轴承面8a和大端部8B的轴承面8b开口成孔状(也参照专利文献1的图5等)。另外，在轴承面8a，形成有沿着周向延伸的多个供油槽16。在十字头式发动机EG的工作时，从未图示的润滑油泵向十字头5供给的润滑油在十字头轴颈7与轴承金属件11之间进行润滑后，经过供油槽16和供油通路15而在轴承金属件12与曲柄销9之间进行润滑。如图9及专利文献1的图1、图10等所示，存在小端部8A的轴承面8a中的供油通路15的开口部的开口宽度尺寸d大于轴承金属件11的厚度尺寸H的情况。以往，没有特别考虑这样的供油通路15、供油槽16等轴承面8a所形成的凹部的开口宽度尺寸d与轴承金属件11的厚度尺寸H的关系。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特表2007-532845号公报但是，如上所述，供油通路15、供油槽16等凹部的开口宽度尺寸d大于轴承金属件11的厚度T时，从十字头轴颈7施加的爆发压力P(参照图6)作用于轴承金属件11时，由白色金属等比较软质的轴承材料形成的轴承金属件11进入供油通路15(或供油槽16)的凹部，从而引起压力变形。因此，在图7中以线D所示，轴承金属件11的滑动面11a中的最大油膜压力的分布状态在供油通路15的附近急剧地降低，在供油通路15的周围如高度E所示急剧地上升。因此，在最大油膜压力急剧地上升到高度E的位置(供油通路15的开口部周围附近)，向轴承金属件11的滑动面11a与十字头轴颈7之间供给的润滑油的油膜变薄，担心在轴承金属件11的滑动面11a产生不均匀磨损等损伤而有损于十字头式发动机EG的耐久性和可靠性。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述课题而作出的，其目的在于提供一种连接棒及具有连接棒的十字头式发动机，防止轴承金属件过度变厚，并且抑制在连接棒的端部的轴承面形成的供油通路、供油槽等凹部所引起的轴承金属件的压力变形，能够消除轴承金属件的滑动面中的最大油膜压力急剧地变高的部位，从而防止轴承金属件的损伤，提高发动机耐久性。为了解决上述课题，本专利技术采用以下的手段。即，本专利技术所涉及的连接棒将设置于十字头式发动机的活塞杆顶端的十字头轴颈和设置于曲轴的曲柄销之间连结起来，所述连接棒具备：凹部，所述凹部形成于所述连接棒的端部的轴承面；以及半分圆筒状的轴承金属件，所述轴承金属件安装于所述轴承面，所述凹部的开口宽度尺寸设为d，所述轴承金属件的厚度尺寸设为H时，满足H>d·α的关系，作为系数的所述α的范围是如下任一种：(a)所述凹部是孔和与该孔连接的槽，所述开口宽度尺寸d小于10毫米时，α>0.6；(b)所述凹部是孔和与该孔连接的槽，所述开口宽度尺寸d在10毫米以上且40毫米以下时，α＝0.8；(c)所述凹部仅是孔，所述开口宽度尺寸d小于10毫米时，α>0.5；(d)所述凹部仅是孔，所述开口宽度尺寸d在10毫米以上且40毫米以下时，α>0.6。根据上述构成的连接棒，由白色金属等比较的软质的轴承材料形成的轴承金属件的厚度尺寸在必要最小限的范围内最佳化，因此能够不招致重量增加、成本提高等地提高轴承金属件的强度。由此，在十字头轴颈的载荷(爆发压力)作用于轴承金属件时，能够抑制以轴承金属件进入形成于轴承面的供油通路、供油槽等凹部的方式引起压力变形的情况。因此，不会产生如现有技术那样因在轴承金属件的滑动面中的最大油膜压力的分布状态产生急剧的上升部而润滑油的油膜变薄的部分，能够防止在轴承金属件的滑动面产生不均匀磨损等损伤。由此，防止轴承金属件过度变厚，并且抑制在连接棒的端部的轴承面形成的供油通路、供油槽等凹部所引起的轴承金属件的压力变形，能够消除轴承金属件的滑动面中的最大油膜压力急剧地变高的部位，从而防止轴承金属件的损伤，提高十字头式发动机的耐久性。在上述连接棒中，也可以是，所述轴承金属件的所述厚度尺寸H为H>d·α的角度范围是：从由所述十字头轴颈施加的爆发压力的最高压力作用点，直到在所述轴承金属件的周向上对该轴承金属件的变形没有影响的范围的近前的范围，在除此以外的范围所述轴承金属件的厚度尺寸小于所述H。根据上述构成，仅在轴承金属件容易引起变形的最高压力作用点附近的范围使轴承金属件的厚度尺寸H变厚，在其他部分厚度没有增加，因此能够防止轴承金属件过度变厚，并且抑制轴承金属件的压力变形，提高十字头式发动机的耐久性。在上述连接棒中，也可以是，所述轴承金属件的所述厚度尺寸从所述轴承金属件的最大部到最小部没有阶梯性突变地平缓变化。由此，在轴承金属件没有截面形状急剧地变化的部分，能够避免应力集中、金属疲劳的集中从而延长轴承金属件的寿命，提高十字头式发动机的耐久性。本专利技术所涉及的十字头式发动机具备上述任一连接棒，因此能够防止轴承金属件的压力变形并提高发动机耐久性。专利技术效果以上，根据本专利技术所涉及的连接棒及具有连接棒的十字头式发动机，能够防止轴承金属件过度变厚，并且抑制在连接棒的端部的轴承面形成的供油通路、供油槽等凹部所引起的轴承金属件的压力变形，能够消除轴承金属件的滑动面中的最大油膜压力急剧地变高的部位，从而防止轴承金属件的损伤，提高发动机耐久性。附图说明图1A是示出本专利技术的第1实施方式的图，并且是连接棒的轴承面的俯视图。图1B是沿着图1A的Ib-Ib线的纵剖视图。图1C是沿着图1B的Ic-Ic线的纵剖视图。图2是示出基于轴承金属件的厚度与轴承面中的凹部的开口宽度尺寸的关系的轴承金属件的变形量的曲线图。图3是示出本专利技术的第2实施方式且示出将轴承金属件的厚度尺寸变大的角度范围的连接棒的侧视图。图4是示出作用于轴承金属件的滑动面的面压与作用角度的关系的曲线图。图5是示出本专利技术的第3实施方式的连接棒的纵剖视图。图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连接棒，将设置于十字头式发动机的活塞杆顶端的十字头轴颈和设置于曲轴的曲柄销之间连结起来，其特征在于，具备：凹部，所述凹部形成于所述连接棒的端部的轴承面；以及半分圆筒状的轴承金属件，所述轴承金属件安装于所述轴承面，在将所述凹部的开口宽度尺寸设为d，将所述轴承金属件的厚度尺寸设为H时，满足H>d·α的关系，作为系数的所述α的范围是如下任一种：(a)所述凹部是孔和与该孔连接的槽，所述开口宽度尺寸d小于10毫米时，α>0.6；(b)所述凹部是孔和与该孔连接的槽，所述开口宽度尺寸d在10毫米以上且40毫米以下时，α>0.8；(c)所述凹部仅是孔，所述开口宽度尺寸d小于10毫米时，α>0.5；(d)所述凹部仅是孔，所述开口宽度尺寸d在10毫米以上且40毫米以下时，α>0.6。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.25 JP 2016-0119041.一种连接棒，将设置于十字头式发动机的活塞杆顶端的十字头轴颈和设置于曲轴的曲柄销之间连结起来，其特征在于，具备：凹部，所述凹部形成于所述连接棒的端部的轴承面；以及半分圆筒状的轴承金属件，所述轴承金属件安装于所述轴承面，在将所述凹部的开口宽度尺寸设为d，将所述轴承金属件的厚度尺寸设为H时，满足H>d·α的关系，作为系数的所述α的范围是如下任一种：(a)所述凹部是孔和与该孔连接的槽，所述开口宽度尺寸d小于10毫米时，α>0.6；(b)所述凹部是孔和与该孔连接的槽，所述开口宽度尺寸d在10毫米以上且40毫米以下时，α>0.8；(c...

【专利技术属性】
技术研发人员：西田英朗，鴫原拓造，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，日本发动机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP