JP2011094746A - すべり軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】異物排出性が良好なすべり軸受を提供する。
【解決手段】すべり軸受１は、一対の半割り軸受１１、１２の突き合わせ面１１Ａ、１２Ａを付き合わせて円筒状に形成されている。上記突き合わせ面１１Ａ、１２Ａの内周縁４に隣接する摺動面３には、すべり軸受１の軸方向に対して傾斜させた２本の異物排出溝５、５’が形成されている。摺動面３に潤滑油が供給された際に、該潤滑油に混入した異物６は上記異物排出溝５、５’によって捕捉され、その後、端面７、８に開口した端部５Ａ、５Ｂ（５Ａ’、５Ｂ’）からすべり軸受１の外部へ排出される。
【選択図】図２

Description

本発明はすべり軸受に関し、より詳しくは、一対の半割り軸受を突き合わせて円筒状に構成されたすべり軸受に関する。

従来、一対の半割り軸受を突き合わせて円筒状に構成されるとともに、上記各半割り軸受の突き合わせ面の内周部に面取り部とクラッシリリーフを備えたすべり軸受は公知である（図７参照）。このような切欠き部としてのクラッシリリーフを備えたすべり軸受においては、図７に示すように、クランクシャフトの油穴から潤滑油が供給される際に、該潤滑油に混入する異物は上記クラッシリリーフで捕捉された後に該クラッシリリーフや上記面取り部の両側部の開口から外部へ排出されるようになっている。
そして、従来、潤滑油に混入される異物を捕捉して外部へ排出するために、摺動面の所要箇所に異物排出溝を形成したすべり軸受が提案されている（例えば特許文献１〜特許文献４）。
特許文献１のすべり軸受においては、下方側の半割り軸受の摺動面に周方向全域にわたって油溝を設けるとともに、該油溝から分岐させて半割り軸受の両軸方向端面に開口する一対の異物排出溝を形成している。
また、特許文献２のすべり軸受においては、複数の円弧状パッドによって回転軸を軸支するように構成されており、各円弧状パッドの摺動面に異物を捕捉するためのＴ字溝を形成し、かつ該Ｔ字溝における軸方向溝の底部にマグネットを設置している。そのマグネットによって軸方向溝内に異物を吸着して捕捉するようになっている。
また、特許文献３のすべり軸受においては、下方側の半割り軸受における突き合わせ面の近傍に、軸方向に沿って複数の直線状の異物排出溝を形成している。
さらに、特許文献４のすべり軸受においては、半割り軸受の突き合わせ面の内周縁に断面三角形の軸方向溝を設けるとともに、該軸方向溝に隣接させて摺動面の所定範囲に円周方向溝を形成している。

実開平０２−１１６０２８号公報 実開昭５８−０４６８０５号公報 特開平５−２０２９３６号公報 特開２００９−１７４６９７号公報

ところで、上述した特許文献１から特許文献４に開示されたすべり軸受は、それぞれ次のような問題があった。
つまり、特許文献１のすべり軸受においては、半割り軸受における摺動面の周方向全域に油溝が設けられて、そこから異物排出溝を分岐させているので、異物が油溝内を循環しやすくなり、異物排出溝によって異物を確実に捕捉するのが困難であり、異物が効率的に排出されにくいという欠点があった。
また、特許文献２のすべり軸受においては、上記各円弧状パッドにおける摺動面の中央にＴ字形溝が形成されているので、摺動面全体の面積が減少する結果となり、すべり軸受の負荷容量が低下するという問題がある。
また、特許文献３のすべり軸受においては、異物排出用の複数の軸方向溝は、荷重が掛かる下方側の半割り軸受のみに形成されているので、異物を効率的に排出しにくいという欠点があった。
さらに、特許文献４のすべり軸受は、上記円周方向溝で捕捉した異物を軸方向溝を経由して外部へ排出させているので、異物を効率的に排出しにくいという欠点があった。

上述した事情に鑑み、本発明は、上方側の半割り軸受と下方側の半割り軸受の突き合わせ面を相互に突き合わせて円筒状に形成されて、上記両半割り軸受の内周面からなる摺動面によって回転軸を回転自在に軸支するようにしたすべり軸受において、
上記上方側の半割り軸受もしくは下方側の半割り軸受の少なくとも一方における上記突き合わせ面の内周縁に隣接する摺動面に、すべり軸受の軸方向に対して傾斜させて、かつ、軸方向の端面の少なくとも一方に端部が開口する異物排出溝を形成したものである。

このような構成によれば、潤滑油中に含まれる異物は上記異物排出溝に捕捉され、その後、回転軸の回転に伴って傾斜した異物排出溝内を通ってすべり軸受の外部へ排出される。したがって、従来と比較して異物排出性が良好なすべり軸受を提供することができる。

本発明の一実施例を示すすべり軸受とクランクピンの断面図。 図１に示したすべり軸受における一側の要部を拡大した斜視図。 図１の要部に異物を含んだ潤滑油が供給された状態を示す模式図。 図２に示した異物排出溝の設置範囲を示す要部の正面図。 図２に示した異物排出溝の円周方向における設置範囲を示す図。 図４のＶＩ―ＶＩ線に沿う要部の断面図。 従来のすべり軸受の要部を示す正面図。 本発明の第２実施例を示す要部の斜視図。 本発明の第３実施例を示す要部の斜視図。 本発明の第４実施例を示す要部の斜視図。 本発明の第５実施例を示す要部の斜視図。 本発明の第６実施例を示す要部の斜視図。 本発明の第７実施例を示す要部の斜視図。

以下、図示実施例について本発明を説明すると、図１ないし図２において、１は図示しないコンロッドに設けられたすべり軸受である。このすべり軸受１は、半円筒状をした上下一対の半割り軸受１１、１２からなり、それら両半割り軸受１１、１２の突き合わせ面１１Ａ、１２Ａを相互に突き合わせることで、全体として円筒状に構成されている。このすべり軸受１は、両半割り軸受１１、１２の内周面である摺動面３によってクランクシャフトのクランクピン２（回転軸）を回転自在に軸支している。
図示しないオイルポンプからクランクシャフトに向けて潤滑油が吐出されると、該潤滑油はクランクシャフトに設けられた図示しない潤滑油通路とそれに接続されたクランクピン２の給油孔２Ａ内に供給されるようになっている。そして、この給油孔２Ａ内に供給された潤滑油は、クランクピン２が矢印方向（図１の時計方向）に回転されることに伴って両半割り軸受１１、１２の内周面である摺動面３に供給されるようになっている。それにより、すべり軸受１の摺動面３の潤滑が行なわれるようになっている。

しかして、本実施例は、突き合わせ面１１Ａ、１２Ａの内周縁４とそこに隣接する摺動面３に異物排出溝５、５’を設けたものであり、潤滑油に混入された異物６を異物排出溝５、５’によって捕捉して摺動面３の外部へ排出できるようにしたものである。
すなわち、図２に示すように、すべり軸受１の一側である突合せ面１１Ａ、１２Ａの内周縁４に隣接する摺動面３には、２本の直線状の溝が相互に交差するように形成されている。そして、一方の直線状の溝によって第１の異物排出溝５が構成されており、他方の直線状の溝によって第２の異物排出溝５’が構成されている。

両方の異物排出溝５、５’の幅と深さは同一に設定されており、それら両方の異物排出溝５、５’は、内周縁４における軸方向の中央部４Ａで相互に交差するようにすべり軸受１の軸方向に対して傾斜させて配置されている。つまり、内周縁４を挟んだ上下の半割り軸受１１、１２の摺動面３にわたって、相互に交差するように２本の異物排出溝５、５’が形成されている。
第１の異物排出溝５における上記回転方向の上流側となる端部５Ａは、上方側の半割り軸受１１における軸方向の一方の端面８に開口しており、異物排出溝５における上記回転方向の下流側となる端部５Ｂは、下方側の半割り軸受１２における軸方向の他方の端面７に開口している（図２、図４参照）。第２の異物排出溝５’における上記回転方向の上流側となる端部５Ａ’は、上方側の半割り軸受１１における端面７に開口し、異物排出溝５’における上記回転方向の下流側となる端部５Ｂ’は、下方側の半割り軸受１２における端面８に開口している。
このように、異物排出溝５、５’は、内周縁４の軸方向の中央部４Ａを通ってすべり軸受１における軸方向の端面７、８に端部５Ａ、５Ｂ（５Ａ’、５Ｂ’）が開口するように形成されている。両方の異物排出溝５、５’の幅Ｗと深さＤは、予め想定した最大の異物６を収容して通過させることが可能な寸法に設定されている。図６に拡大して示すように、両方の異物排出溝５、５’の断面形状は、深さＤよりも幅Ｗが少し大きな台形となっている。また、この図６に示すように、両異物排出溝５、５’は、底部から上端開口部にわたって徐々に拡開された台形状の断面をしているので、左右の側壁５Ｃ、５Ｃは、それらに隣接する摺動面３に対して傾斜した傾斜面となっている。

また、図５に示すように、両方の異物排出溝５、５’を設ける円周方向の範囲βは、すべり軸受１にクラッシリリーフ（切欠き部）が設定されない場合は内周縁４の前後２５°の範囲内に設定するのが好ましい。一方、すべり軸受１においてクラッシリリーフ（切欠き部）を設定する場合は、そのクラッシリリーフの領域Ａ１、Ａ２内に、上記異物排出溝５、５’が形成されるのが好ましい（図２参照）。
さらに、図４に示すように、すべり軸受１の軸方向に対して両方の異物排出溝５、５’が傾斜する傾斜角度はともに３０°に設定されている。なお、この図４においては、突き合わせ面１１Ａ、１２Ａの内周縁４がすべり軸受１の軸方向と平行になっていることを前提として、内周縁４と異物排出溝５、５’とのなす角度として表示している。
また、すべり軸受１における内周縁４の軸方向の中央部４Ａは、上記クランクピン２が回転される際における給油孔２Ａの先端の移動軌跡上に位置している。そのため、上記クランクピン２が矢印方向に回転される際には、給油孔２Ａを介して両異物排出溝５、５’の交点となる内周縁４の中央部４Ａに潤滑油が直接供給されるようになっている。そして、供給された潤滑油の中に異物６が混入している際には、いずれかの異物排出溝５、５’によって捕捉されるようになっている（図３参照）。

以上のように構成されたすべり軸受１においては、クランクピン２が図１の矢印方向に回転される際に、その給油孔２Ａから上記異物排出溝５、５’内にも直接潤滑油が供給され、その後、潤滑油は各異物排出溝５、５’内を介して両方の端面７、８から外部へ排出される。
このように潤滑油が供給される際、図３に模式図で示すように、潤滑油中に異物６が含まれている場合には、該異物６は両異物排出溝５、５’の交点の箇所で捕捉されてからいずれかの異物排出溝５、５’内を通って端面７、８に開口した端部５Ａ、５Ｂ（５Ａ’、５Ｂ’）からすべり軸受１の外部へ排出される。この時、両方の異物排出溝５、５’は、すべり軸受１の軸方向に対して傾斜させて設けられているので、異物排出溝５、５’内において潤滑油の下方側への流れがその粘性によって生じている。そのため、クランクピン２の回転に伴って異物排出溝５、５’内の異物６は軸方向に対して傾斜された側壁５Ｃ、５Ｃに案内されて迅速、かつ効率的にすべり軸受１の外部へ排出される。
したがって、本実施例によれば、従来と比較して異物排出性が良好なすべり軸受１を提供することができる。

次に、図８は本発明の第２実施例を示したものであり、この第２実施例は、上記第１実施例における一方の異物排出溝５’を省略して、他方の異物排出溝５のみを摺動面３に設けたものである。その他の構成は上記第１の実施例と同じであり、上記第１の実施例と対応する各部には同一の部材番号を付している。
このような第２実施例であっても、上記第１実施例と同様の作用・効果を得ることができる。

次に、図９は本発明の第３実施例を示したものであり、この第３実施例は、上記第１実施例の異物排出溝５、５’における内周縁４よりも上方側となる摺動面３の溝を省略して、内周縁４よりも下方側となる直線状の溝を摺動面３に設けたものである。つまり、内周縁４の軸方向の中央部４Ａから一方の端面７にわたって第１の異物排出溝５が形成されており、内周縁の軸方向の中央部４Ａから他方の端面８にわたって第２の異物排出溝５’が形成されている。両方の異物排出溝５、５’の一端５Ａ、５Ａ’は内周縁４の軸方向の中央部４Ａで相互に連通するとともに、第１の異物排出溝５の他端は下方側の半割り軸受１２の端面７に開口し、第２の異物排出溝５’の他端は下方側の半割り軸受１２の端面８に開口している。
その他の構成は上記第１の実施例と同じであり、上記第１の実施例と対応する各部には同一の部材番号を付している。このような第３実施例であっても、上記第１実施例と同様の作用・効果を得ることができる。

次に、図１０は本発明の第４実施例を示したものであり、この第４実施例は、上記図９の第３実施例における一方の異物排出溝５’を省略して、単一の異物排出溝５を下方側の半割り軸受１２の摺動面３に設けたものである。つまり、この第４実施例においては、内周縁４の軸方向の中央部４Ａから端面７にわたって異物排出溝５が形成される。その他の構成は上記第１の実施例と同じである。このような第４実施例であっても、上記第１実施例と同様の作用・効果を得ることができる。

次に図１１は本発明の第５実施例を示したものであり、この第５実施例は、図８に示す第２実施例において、内周縁４の中央部４Ａにおける異物排出溝５の幅を端部５Ａ、５Ｂよりも幅広にしたものである。より詳細には、中央部４Ａにおける異物排出溝５の幅は、端部５Ａ、５Ｂにおける異物排出溝５の幅の約１．５倍程度になっており、中央部４Ａの位置から両方の端部５Ａ、５Ｂにわたって異物排出溝５の幅が徐々に狭くなっている。なお、上記第１実施例からこの第５実施例においては、異物排出溝５（５’）の深さは全域にわたって同じ深さに設定されている。
その他の構成は、図８に示した第２実施例と同じである。このような第５実施例であっても、上述した各実施例と同様の作用・効果を得ることができる。

次に図１２は本発明の第６実施例を示したものであり、この第６実施例は、図８に示す第２実施例において、内周縁４の中央部４Ａにおける異物排出溝５の深さを端部５Ａ、５Ｂよりも深くしたものである。より詳細には、中央部４Ａにおける異物排出溝５の深さは、端部５Ａ、５Ｂにおける異物排出溝５の深さの約１．５倍程度になっており、中央部４Ａの位置から両方の端部５Ａ、５Ｂにわたって異物排出溝５の深さが徐々に浅くなっている。なお、この第６実施例においては、異物排出溝５の幅は全域にわたって同じ幅に設定されている。
その他の構成は、図８に示した第２実施例と同じである。このような第６実施例であっても、上述した各実施例と同様の作用・効果を得ることができる。
なお、図示しないが、上述した第５実施例と第６実施例とを併せたもの、すなわち、図８に示す第２実施例において、内周縁４の中央部４Ａにおける異物排出溝５の幅を端部５Ａ、５Ｂよりも幅広にし、かつ、深さを端部５Ａ、５Ｂよりも深くしたものとしてもよい。

次に図１３は本発明の第７実施例を示したものであり、この第７実施例は、上記図８の第２実施例において、直線状の異物排出溝５の代わりに曲線状の異物排出溝５を設け、かつ内周縁４の中央部４Aにおける異物排出溝５の幅を端部５Ａ、５Ｂよりも幅広にしたものである。なお、この第７実施例においては、異物排出溝５の深さは全域において同じ深さに設定されている。
その他の構成は、図８に示した第２実施例と同じである。このような第７実施例であっても、上述した各実施例と同様の作用・効果を得ることができる。

なお、上述した各実施例においては、突き合わせ面１１Ａ、１２Ｂの内周縁４に隣接する摺動面３にクラッシリリーフを備えていないすべり軸受１に異物排出溝５（５’）を設けた場合について説明しているが、突き合わせ面１１Ａ、１２Ｂの内周縁４に隣接する摺動面３にクラッシリリーフを備えているすべり軸受１に、上述した各実施例で示した異物排出溝５（５’）を設けても良いことは勿論である。
また、上記各実施例においては、突き合わせ面１１Ａ、１２Ｂの内周縁４の面取り部については特に言及していないが、突き合わせ面１１Ａ、１２Ｂの内周縁４に面取り部が形成されているか否かに拘わらず、すべり軸受１の摺動面３に上述した本実施例の異物排出溝５、５’を形成することができる。
なお、内周縁４に面取り部を形成する場合は、異物排出溝５（５’）によって異物の排出路が十分に確保されるので、すべり軸受１の面取り量を最小限にすることがエンジンの油圧確保の観点から好ましいと考えられる。
さらに、上述した各実施例は、図１における一側（右側）の内周縁４の箇所に異物排出溝５（５’）を設ける場合を説明しているが、図１における他側（左側）の内周縁４にも上述した各実施例と同様の異物排出溝５（５’）を設けても良いことは勿論である。但し、その場合は回転軸の回転方向に対して上述の図１における一側（右側）と同様の設定となるように、他側（左側）の異物排出溝５（５’）を設定することが肝要である。

１‥すべり軸受 ２‥クランクピン（回転軸）
３‥摺動面 ４‥内周縁
５、５’‥異物排出溝 ６‥異物
７、８‥端面 １１‥半割り軸受
１１Ａ‥突き合わせ面 １２‥半割り軸受
１２Ａ‥突き合わせ面

Claims (10)

1. 上方側の半割り軸受と下方側の半割り軸受の突き合わせ面を相互に突き合わせて円筒状に形成されて、上記両半割り軸受の内周面からなる摺動面によって回転軸を回転自在に軸支するようにしたすべり軸受において、
   上記上方側の半割り軸受もしくは下方側の半割り軸受の少なくとも一方における上記突き合わせ面の内周縁に隣接する摺動面に、すべり軸受の軸方向に対して傾斜させて、かつ、軸方向の端面の少なくとも一方に端部が開口する異物排出溝を形成したことを特徴とするすべり軸受。
2. 上記異物排出溝は、直線状の第１の異物排出溝とこれに交差する直線状の第２の異物排出溝とからなり、上記第１の異物排出溝は、上記内周縁の軸方向の中央部と交差し、かつ、すべり軸受の軸方向の一方の端面と他方の端面に両端が開口するように設けられており、上記第２の異物排出溝は、上記内周縁の軸方向中央部において上記第１の異物排出溝と交差し、かつ、すべり軸受の軸方向の一方の端面と他方の端面に両端が開口するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載のすべり軸受。
3. 上記異物排出溝は、上記内周縁の軸方向の中央部と交差し、かつ、すべり軸受の軸方向の一方の端面と他方の端面に両端が開口するように設けられた直線状の溝からなることを特徴とする請求項１に記載のすべり軸受。
4. 上記異物排出溝は、回転軸の回転方向下流側の半割り軸受に形成された第１の異物排出溝と第２の異物排出溝とからなり、上記第１の異物排出溝は、一方の端部が上記内周縁の軸方向の中央部に接続され、他方の端部が軸方向の一方の端面に開口する直線状の溝からなり、上記第２の異物排出溝は、一方の端部が上記内周縁の軸方向中央部に接続され、他方の端部が軸方向の他方の端面に開口する直線状の溝からなり、かつ第１の異物排出溝と第２の異物排出溝とが互いに連通していることを特徴とする請求項１に記載のすべり軸受。
5. 上記異物排出溝は、回転軸の回転方向下流側の半割り軸受に形成された直線状の溝からなり、上記異物排出溝は、一方の端部が上記内周縁の軸方向の中央部に接続され、他方の端部が軸方向の一方の端面に開口することを特徴とする請求項１に記載のすべり軸受。
6. 上記異物排出溝における内周縁の中央部における溝の幅は、上記両端面に開口した端部における溝の幅よりも幅が広くなっていることを特徴とする請求項３に記載のすべり軸受。
7. 上記異物排出溝における内周縁の中央部における溝の深さは、上記両端面に開口した端部の溝の深さよりも深くなっていることを特徴とする請求項３または請求項６に記載のすべり軸受。
8. 上記異物排出溝は、上記内周縁の軸方向の中央部と交差し、かつ、軸方向の一方の端面と他方の端面に両端が開口するように設けられた曲線状の溝からなることを特徴とする請求項１に記載のすべり軸受。
9. 上記内周縁に隣接する摺動面には、切欠き部からなるクラッシリリーフが形成されており、上記異物排出溝は、上記クラッシリリーフが形成された領域内に設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載のすべり軸受。
10. 上記異物排出溝は、上記内周縁に隣接する摺動面に円周方向の２５°の範囲内に形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載のすべり軸受。

Images