JP2004019800A - スラストワッシャ - Google Patents

Abstract

【課題】ハウジングの設計変更を伴わずにスラストワッシャの低フリクション化を達成することができ、寿命低下、材料歩留りの向上困難という問題を伴わずに、上記低フリクション化をはかることができるスラストワッシャの提供。
【解決手段】（１）スラストワッシャ１０のハウジング径に合わせた第１の外径部１３と、第１の外径部１３より径が小の第２の外径部１４が周方向に交互に形成されたスラストワッシャ１０。（２）スラストワッシャ１０は周方向に複数に分割されている。（３）スラストワッシャ１０の分割部の内径部に分割部の内径を局部的に大きくする切欠き１５が設けられている。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スラストワッシャに関し、とくに、内燃機関のクランクシャフトのスラスト軸受におけるスラストワッシャに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスラストワッシャを、図４、図５を参照して、説明する。
従来、スラストワッシャ１は、図４に示すように、外周全周で、ハウジング２（シリンダブロックとクランクキャップのワッシャ装着部）に支持されている。スラストワッシャ１は、シリンダブロックの何れか１つのクランクジャーナル軸受部の側部に配置されて、クランクシャフトにかかるスラスト力をシリンダブロックのクランクジャーナル軸受部で支持する。スラストワッシャ１のフリクションはクランクシャフトのトルクを低減するので、小であることが望ましい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
スラストワッシャ１の材質を耐久性上向上させることにより、スラストワッシャ１の面積を縮小してスラストワッシャ１のフリクション低減をはかることができる。
しかし、従来のスラストワッシャ１は外周全周でハウジング２に支持されており、かつハウジング径を変えることは好ましくない（シリンダブロックの設計変更を伴ってコストアップになる）ため、スラストワッシャ１の外径を変えずにスラストワッシャ１の面積を縮小しなければならない。
スラストワッシャ１の外径（Ｒ１）を変えずにスラストワッシャ１の面積を縮小するには、スラストワッシャ１の内径（Ｒ２）を大にする（たとえば、図４において、Ｒ２をＲ３にする）ことが考えられる。しかし、内径を大にすることにより、クランクシャフトの周速が増大し、スラストワッシャ１の寿命が低下してしまう。また、内径を大にしてスラストワッシャ１の面積縮小をはかっても、図５に示すように、平板からスラストワッシャ１を打ち抜く時の材料歩留りを向上するのには限度がある。すなわち、面積縮小を材料歩留り向上に有利に利用することが難しく、図５で寸法Ｂを小さくするのに限度がある。
本発明の目的は、ハウジングの設計変更を伴わずに、スラストワッシャの低フリクション化を達成することができる、スラストワッシャを提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、寿命低下、材料歩留りの向上困難という問題を伴わずに、上記低フリクション化をはかることができるスラストワッシャを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１）　スラストワッシャのハウジング径に合わせた第１の外径部と、該第１の外径部より径が小の第２の外径部が周方向に交互に形成されたスラストワッシャ。
（２）　周方向に複数に分割されている（１）記載のスラストワッシャ。
（３）　スラストワッシャの分割部の内径部に分割部の内径を局部的に大きくする切欠きが設けられている（２）記載のスラストワッシャ。
【０００５】
上記（１）のスラストワッシャでは、ハウジング径に合わせた第１の外径部を周方向に一部に有するため、ハウジング径を小さくすることなくスラストワッシャをハウジングに固定でき、第２の外径部を有するため、スラストワッシャのスラスト受圧面積を小にできる。その結果、フリクションが低下する。
また、第２の外径部はハウジング径より小さいため、スラストワッシャの外周全周を変えない場合（従来）に比べて、平板からのプレス打ち抜き時に、隣接するスラストワッシャに詰めることができ、材料歩留りを向上できる（図３の寸法Ｃを図５の寸法Ｂより小さくすることができる）。
また、第２の外径部はハウジング径より小さいため（外径を小さくしているため）、スラストワッシャがクランクシャフトと摺接する部位でのクランクシャフトに対する相対速度を遅くすることができる。そのため、スラストワッシャの寿命を長くすることができる。
上記（２）のスラストワッシャでは、スラストワッシャが周方向に複数に分割されているので、平板からのプレス打ち抜き時の材料歩留りを向上できる。分割しない場合のスラストワッシャの内周部分をつぎのスラストワッシャの材料として利用できる。
上記（３）のスラストワッシャでは、スラストワッシャの分割部の内径部に分割部の内径を局部的に大きくする切欠きが設けられているので、切欠きが設けられていない場合に比べて、つぎのスラストワッシャを詰めて配置でき、平板からのプレス打ち抜き時の材料歩留りを上記（２）よりもさらに向上できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明実施例のスラストワッシャを図１〜図３を参照して、説明する。
本発明実施例のスラストワッシャ１０は、図１に示すように、ハウジング２０に支持されている。ここで、ハウジング２０とは、シリンダブロック２１とクランクキャップ２２とに形成される、ワッシャ装着部２３、２４（シリンダブロック２１に形成されたワッシャ装着部２３、クランクキャップ２２に形成されたワッシャ装着部２４）である。
ワッシャ装着部２３、２４は、シリンダブロック２１の何れか１つのクランクジャーナル軸受部２１ａと、クランクジャーナル軸受部２１ａにボルト２６で締結されるクランクキャップ２２ａとの両方の、ジャーナルボア周縁に形成されている。ワッシャ装着部２３、２４は、機械加工により形成される。ワッシャ装着部２３、２４の加工は、クランクキャップ２２をシリンダブロック２１にボルト２６で締結した状態で行われる。ワッシャ装着部２３の径と、ワッシャ装着部２４の径とは、同径である。
【０００７】
シリンダブロック２１とクランクキャップ２２の一方には、爪溝２５が形成されている（本発明実施例では、爪溝２５がクランクキャップ２２に形成される場合を説明し、図示例では、爪溝２５がクランクキャップ２２に形成される場合を示す）。
爪溝２５は、ワッシャ装着部２４の外周から外方に延出するように形成されている。爪溝２５は、機械加工、または鋳抜きにより形成される。
【０００８】
つぎに、スラストワッシャ１０について、説明する。
スラストワッシャ１０は、金属製でたとえばアルミ製、または、樹脂製である。スラストワッシャ１０は、ワッシャ装着部２３、２４に配置され、クランクシャフト３０にかかるスラスト力をシリンダブロック２１のクランクジャーナル軸受部２１ａで支持する。
スラストワッシャ１０は、周方向に複数に分割されている（図示例では、２分割されている場合を示している）。以下、本発明実施例では、スラストワッシャ１０が周方向に２分割されている場合を例にとって説明する。
スラストワッシャ１０は、シリンダブロック２１のクランクジャーナル軸受部２１ａのワッシャ装着部２３に配置されるスラストワッシャアッパ１１と、クランクキャップ２２のワッシャ装着部２４に配置されるスラストワッシャロア１２と、からなる。スラストワッシャアッパ１１の周方向端は、スラストワッシャロア１２の周方向端に隙間なく接触している。スラストワッシャアッパ１１の両端と、スラストワッシャロア１２の両端は、誤組み付け防止のために、斜めに切られている。すなわち、スラストワッシャアッパ１１とスラストワッシャロア１２との組合せが、たとえばアッパ１１、アッパ１１となると、両端が干渉して組付けできなくなり、誤組付けを防止できる。
【０００９】
スラストワッシャアッパ１１とスラストワッシャロア１２は、スラストワッシャ１０のハウジング径（ワッシャ装着部２３、２４の径（たとえば、図２のＲ１））に合わせた第１の外径部１３と、第１の外径部１３より径が小（たとえば、図２のＲ４）の第２の外径部１４を有する。スラストワッシャアッパ１１とスラストワッシャロア１２は、スラストワッシャアッパ１１とスラストワッシャロア１２の両端近傍の内径部に、スラストワッシャ１０の内径（図２のＲ２）を局部的に大きくした斜めの切欠き１５を有する。
【００１０】
スラストワッシャアッパ１１に形成される第１の外径部１３の外径と、スラストワッシャロア１２に形成される第１の外径部１３の外径は、同径である。スラストワッシャアッパ１１に形成される第２の外径部１４の外径と、スラストワッシャロア１２に形成される第２の外径部１４の外径は、同径である。
スラストワッシャアッパ１１とスラストワッシャロア１２とを組合せて円周状にしたときに、第１の外径部１３（アッパ１１の両端部の第１の外径部１３とロア１２の両端部の第１の外径部１３とは組み合わされて１つの第１の外径部１３を形成している）と第２の外径部１４は、周方向に交互に形成されている。
【００１１】
第１の外径部１３は、スラストワッシャアッパ１１およびスラストワッシャロア１２の周方向両端部に形成されている。第１の外径部１３は、さらに、スラストワッシャアッパ１１およびスラストワッシャロア１２の周方向中間部に、０個または１個または複数個形成されていてもよい（図示例では、スラストワッシャアッパ１１の周方向中間部に１個のみ形成されている場合を示している）。
【００１２】
スラストワッシャロア１２側には、回り止め用爪１６が設けられている。ただし、回り止め用爪１６はスラストワッシャアッパ１１側に設けられていてもよい。回り止め用爪１６は、スラストワッシャ１０全周で１個設けられている。回り止め用爪１６は、爪溝２５に挿入される。回り止め用爪１６が爪溝２５に挿入されることにより、回り止め用爪１６が爪溝２５により周方向に押さえられ、スラストワッシャ１０の回り止めがはかられる。
【００１３】
つぎに、本発明実施例の作用を説明する。
ハウジング径に合わせた第１の外径部１３を周方向に一部に有するため、ハウジング径を小さくすることなくスラストワッシャ１０をシリンダブロック２１に固定でき、第２の外径部１４を有するため、スラストワッシャ１０のスラスト受圧面積を小にできる。その結果、フリクションが低下する。
第２の外径部１４の外径はハウジング径より小さいため、図３に示すように、スラストワッシャの外周全周を変えない場合（従来（図５））に比べて、平板からのプレス打ち抜き時に、隣接するスラストワッシャに詰めることができ、材料歩留りを向上できる（図３の寸法Ｃを図５の寸法Ｂより小さくすることができる）。
【００１４】
図１に示すように、第２の外径部１４の外径はハウジング径より小さいため（外径を小さくしているため）、スラストワッシャ１０の、クランクシャフト３０との摺接部でのクランクシャフト３０に対する相対速度を遅くすることができる。そのため、クランクシャフト３０との摺接部の摩耗を抑えることができ、スラストワッシャ１０の寿命を長くすることができる。
スラストワッシャ１０が周方向に複数に分割されているので、図３に示すように、平板４０からのプレス打ち抜き時の材料歩留りを向上できる。すなわち、分割しない場合のスラストワッシャの内周部分を、つぎのスラストワッシャの材料として利用できる。
スラストワッシャ１０の分割部の内径部に、分割部の内径を局部的に大きくする切欠き１５が設けられているので、切欠き１５が設けられていない場合に比べて、つぎのスラストワッシャ１０を詰めて配置でき、平板４０からのプレス打抜き時の材料歩留りをさらに向上できる。
【００１５】
第１の外径部１３がスラストワッシャアッパ１１およびスラストワッシャロア１２の周方向両端部に形成されていて両端部の面積が増大しているので、両端に切欠き１５が設けられていても、スラストワッシャアッパ１１とスラストワッシャロア１２の合わさる部分の接触面積を従来と同程度に確保することができる。また、第１の外径部１３は、スラストワッシャアッパ１１およびスラストワッシャロア１２の周方向中間部に形成されるので、平板４０からのプレス打抜き時に本来すき間となるべきスペースに位置し、材料歩留りの妨げとならない。
【００１６】
図１に示すように、スラストワッシャ１０はハウジング径に合わせた第１の外径部１３を周方向に有するため、ハウジング径の設計変更は不要である。そのため、スラストワッシャ１０を、従来のシリンダブロックおよびクランクキャップにそのまま装着できる。従来のシリンダブロックおよびクランクキャップをそのまま利用できる。したがって、スラストワッシャ１０の設計変更に伴う投資額は小である。
スラストワッシャ１０の外径を従来に比べて小さくしているので、スラストワッシャ１０に摺接するクランクシャフト３０のスラスト径も小さくできる。そのため、クランクシャフト３０の軽量化がはかられる。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１記載のスラストワッシャによれば、ハウジング径に合わせた第１の外径部を周方向に一部に有するため、ハウジング径を小さくすることなくスラストワッシャをハウジングに固定でき、第２の外径部を有するため、スラストワッシャのスラスト受圧面積を小にできる。その結果、フリクションが低下する。
また、第２の外径部はハウジング径より小さいため、スラストワッシャの外周全周を変えない場合（従来）に比べて、平板からのプレス打ち抜き時に、隣接するスラストワッシャに詰めることができ、材料歩留りを向上できる（図３の寸法Ｃを図５の寸法Ｂより小さくすることができる）。
また、第２の外径部はハウジング径より小さいため（外径を小さくしているため）、スラストワッシャがクランクシャフトと摺接する部位でのクランクシャフトに対する相対速度を遅くすることができる。そのため、スラストワッシャの寿命を長くすることができる。
請求項２記載のスラストワッシャによれば、スラストワッシャが周方向に複数に分割されているので、平板からのプレス打ち抜き時の材料歩留りを向上できる。分割しない場合のスラストワッシャの内周部分をつぎのスラストワッシャの材料として利用できる。
請求項３記載のスラストワッシャによれば、スラストワッシャの分割部の内径部に分割部の内径を局部的に大きくする切欠きが設けられているので、切欠きが設けられていない場合に比べて、つぎのスラストワッシャを詰めて配置でき、平板からのプレス打ち抜き時の材料歩留りを請求項２記載のスラストワッシャよりもさらに向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例のスラストワッシャおよびその近傍を示す正面図である。
【図２】本発明実施例のスラストワッシャアッパの平面図である。
【図３】本発明実施例のスラストワッシャアッパの材料取りの平面図である。
【図４】従来のスラストワッシャのアッパ側のみを示す平面図である。
【図５】従来のスラストワッシャのアッパ側の材料取りの平面図である。
【符号の説明】
１０　スラストワッシャ
１１　スラストワッシャアッパ
１２　スラストワッシャロア
１３　第１の外径部
１４　第２の外径部
１５　切欠き
１６　回り止め用爪
２０　ハウジング
２１　シリンダブロック
２１ａ　シリンダブロックのクランクジャーナル軸受部
２２　クランクキャップ
２３、２４　ワッシャ装着部
２５　爪溝
２６　ボルト
３０　クランクシャフト
４０　平板

Claims (3)

1. スラストワッシャのハウジング径に合わせた第１の外径部と、該第１の外径部より径が小の第２の外径部が周方向に交互に形成されたスラストワッシャ。
2. 周方向に複数に分割されている請求項１記載のスラストワッシャ。
3. スラストワッシャの分割部の内径部に分割部の内径を局部的に大きくする切欠きが設けられている請求項２記載のスラストワッシャ。

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