JP2012225495A - Bearing lubrication structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、滑り軸受の軸方向両側にスラスト軸受部が形成されている軸受潤滑構造に関する。 The present invention relates to a bearing lubrication structure in which thrust bearing portions are formed on both axial sides of a sliding bearing.
従来、この種の滑り軸受は、例えば特許文献1(特開2001−165166号公報)に開示されているように、スラストメタルとラジアルメタルとを溶接等により固着し、或いはラジアルメタルからスラストメタルを絞り或いは曲げ等のプレス加工で形成して一体化したものが知られている。 Conventionally, this type of plain bearing is, for example, disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-165166), in which a thrust metal and a radial metal are fixed by welding or the like, or a thrust metal is attached from a radial metal. Known are those formed and integrated by pressing such as drawing or bending.
滑り軸受に形成されているスラスト軸受部は、回転軸に形成されているフランジ部に摺接して、この回転軸のアキシャル(軸)方向の移動を規制するものであり、このスラスト軸受部に回転軸のフランジ部が強く押し付けられると、軸受のスラスト軸受部と回転軸のフランジ部との間の摺動面の隙間が狭くなり、潤滑油を充分に供給することが困難となる。 The thrust bearing portion formed on the slide bearing is in sliding contact with the flange portion formed on the rotating shaft to restrict the axial movement of the rotating shaft, and rotates on the thrust bearing portion. When the shaft flange portion is strongly pressed, the gap between the sliding surface between the thrust bearing portion of the bearing and the flange portion of the rotary shaft becomes narrow, and it becomes difficult to sufficiently supply the lubricating oil.
この対策として、回転軸に形成されているフランジ部と軸受のスラスト軸受部との一方の外径を縮小し、摺動面積を小さくすることで、フリクションの低減を図ることも考えられるが、スラスト軸受部の受圧面積が減少するため過大なスラスト荷重が印加されてしまう可能性があり、実現性に乏しい。 As a countermeasure, it is conceivable to reduce the friction by reducing the outer diameter of one of the flange part formed on the rotating shaft and the thrust bearing part of the bearing and reducing the sliding area. Since the pressure receiving area of the bearing portion decreases, an excessive thrust load may be applied, which is not feasible.
一方、例えば特許文献2(実開昭59−146511号公報)には、スラスト軸受部に油供孔を穿設し、又、軸受を保持するシリンダブロックに穿設されてラジアルメタルに潤滑油を供給する第1油路に対し、回転軸の軸方向に沿って第2油路を穿設し、この第2油路を介して、第1油路とスラスト軸受部に穿設されている供給孔とを連通させる技術が開示されている。 On the other hand, for example, in Patent Document 2 (Japanese Utility Model Publication No. 59-146511), an oil supply hole is drilled in a thrust bearing portion, and a cylinder block that holds the bearing is drilled to supply lubricating oil to a radial metal. A second oil passage is bored along the axial direction of the rotation shaft with respect to the first oil passage to be fed, and the feed drilled in the first oil passage and the thrust bearing portion through the second oil passage. A technique for communicating with a hole is disclosed.
この特許文献2に開示されている技術によれば、スラスト軸受部に対する受圧面積を縮小することなく、当該スラスト軸受部の摺動面に対して、シリンダブロックに穿設されている油孔から、別の油孔とスラスト軸受部に穿設されている供給孔とを介して充分な潤滑油を供給することができる。
According to the technique disclosed in
しかし、上述した特許文献2に開示されている技術によれば、シリンダブロックに通常の第1油路以外に第2油路を穿設する必要があり、その分、加工工数が嵩み、製造コストが高くなる問題がある。又、シリンダブロックに対して後加工が必要となるため、汎用性に欠ける問題がある。
However, according to the technique disclosed in
本発明は、上記事情に鑑み、シリンダブロック等、回転軸を取付ける部材に対しては何ら特別な加工を行う必要がなく、軸受のスラスト軸受部に対して潤滑油を充分に供給することができ、低コストで、高い汎用性を得ることのできる軸受潤滑構造を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention does not require any special processing for a member such as a cylinder block to which a rotary shaft is attached, and can sufficiently supply lubricating oil to the thrust bearing portion of the bearing. An object of the present invention is to provide a bearing lubrication structure that can obtain high versatility at low cost.
本発明は、一端に出力軸を有する回転軸と、前記回転軸のジャーナルを回動自在に支持する滑り軸受と、前記滑り軸受の軸方向両側に形成されている第1、第2のスラスト軸受部とを備え、前記回転軸と前記滑り軸受との間を潤滑油により潤滑させる軸受潤滑構造において、前記回転軸が受けるスラスト荷重の印加方向に対向する側の前記第1のスラスト軸受部に対して潤滑油を供給する潤滑油供給手段を備える。 The present invention includes a rotary shaft having an output shaft at one end, a slide bearing that rotatably supports a journal of the rotary shaft, and first and second thrust bearings formed on both sides in the axial direction of the slide bearing. In a bearing lubrication structure in which a gap between the rotating shaft and the sliding bearing is lubricated by lubricating oil, with respect to the first thrust bearing portion on the side facing the direction of the thrust load applied to the rotating shaft And lubricating oil supply means for supplying the lubricating oil.
本発明によれば、回転軸が受けるスラスト荷重の印加方向に対向する第1のスラスト軸受部に対して潤滑油を供給するための潤滑油供給手段を設けたので、シリンダブロック等、回転軸を取付ける部材に対しては何ら特別な加工を行う必要がなく、第1のスラスト軸受部に対して潤滑油を充分に供給することができ、低コストで、高い汎用性を得ることができる。 According to the present invention, since the lubricating oil supply means for supplying the lubricating oil to the first thrust bearing portion facing the direction of the thrust load applied to the rotating shaft is provided, the rotating shaft such as the cylinder block is provided. There is no need to perform any special processing on the member to be attached, the lubricating oil can be sufficiently supplied to the first thrust bearing portion, and high versatility can be obtained at low cost.
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1実施形態]
図1〜図4に本発明の第1実施形態を示す。図1の符号1は車両に搭載されているパワートレーンであり、駆動源であるエンジン2と、このエンジン2の出力側に連結されているトルクコンバータ3と、このトルクコンバータ3の出力側に連結されている自動変速機4とを有している。
[First Embodiment]
1 to 4 show a first embodiment of the present invention.
トルクコンバータ3は、コンバータケース3aに固定されるポンプインペラ3bと、このポンプインペラ3bに対向するタービンランナ3cと、ステータ3dとを備えている。又、コンバータケース3aがエンジン2の出力軸2aに連設され、一方、タービンランナ3cが自動変速機4の変速機入力軸4aに連設されている。
The
エンジン2の出力軸2aからの出力を受けてポンプインペラ3bが回転すると、貯留されている作動油(ATF)が循環し、この作動油を介してタービンランナ3cに動力が増幅されて伝達され、この動力が自動変速機4の変速機入力軸4aに伝達される。
When the
図1には自動変速機4の一例として無段変速機が示されている。この自動変速機4は、変速機入力軸4aにプライマリプーリ4bが軸装され、変速機出力軸4cにセカンダリプーリ4dが軸装され、両プーリ4b,4dにベルトやチェーン等の巻掛式伝達手段4eが巻回されており、両プーリ4b,4dの溝幅(プーリ幅)を、油圧制御等により相対的に変化させることで所望の変速比が設定される。
FIG. 1 shows a continuously variable transmission as an example of the automatic transmission 4. In this automatic transmission 4, a
出力軸2aは回転軸としてのクランク軸5の後端に一体形成されて、エンジン2の後端から後方へ突出されている。クランク軸5は、出力軸2aの内軸側にフランジ部としての大径部5aが形成され、この大径部5aから先端側が、エンジン2のシリンダブロックに設けられているクランク室6に配設されている。又、このクランク軸5は、大径部5a内軸側にクランクジャーナル5bとクランクピン(図示せず)とがフランジ部としてのクランクアーム5cを介して交互に形成されて、エンジン2の前部方向へ延在されている。尚、エンジン2の前部側に配設されているクランク軸5、及びその周辺構造は従来と同様であるため、ここでの説明は省略する。
The
図2に示すように、大径部5aはエンジン2の後端外壁に固設されているオイルシールリテーナ7にオイルシール8を介して油密を保持した状態で回動自在に挿通されている。又、この大径部5aに隣接するクランクジャーナル5bが、クランク室6に形成されている、各気筒間を仕切る隔壁6aの下端に形成された軸受ハウジング6bと、この軸受ハウジング6bにボルト締めされる軸受キャップ9とで形成される円環状の軸受孔10に滑り軸受11を介して摺動自在に支持されている。
As shown in FIG. 2, the large-
図4に示すように、軸受孔10は、軸受ハウジング6bと軸受キャップ9とに形成されている断面半円状の軸受面10a,10bが突合わされて形成される。一方、滑り軸受11は、各軸受面10a,10bに装着される同一形状の2つの半割滑り軸受12が突合わされて円環状に形成される。
As shown in FIG. 4, the
この半割滑り軸受12は、鋼板等の裏金に銅合金やアルミニウム合金等の合金をライニングして形成されたものであり、軸受面10a,10bに装着されるラジアルメタル部12aとその軸方向両側に曲げ形成されている第1のスラスト軸受部としてのスラストメタル部12bと、第2のスラスト軸受部としてのスラストメタル部12cとを有している。この各スラストメタル部12b,12cが、軸受ハウジング6bと軸受キャップ9の軸受面10a,10bの両側に形成されている段部10c,10dに装着される。尚、図4では、スラストメタル部12bの一部が破断された状態で示されている。
This half-slide bearing 12 is formed by lining a back metal such as a steel plate with an alloy such as a copper alloy or an aluminum alloy, and includes a
又、ラジアルメタル部12aの、クランクジャーナル5bが摺接する内周面の幅方向中央に油溝12dが円周方向に沿って形成され、その途中に油孔12eが穿設されている。尚、隔壁6aには、油孔12e連通し、この油孔12eを経て油溝12dに潤滑油を供給する潤滑油路6cが形成されている。
An
図2に示すように、各半割滑り軸受12のラジアルメタル部12aを軸受面10a,10bに装着し、その両側に曲げ形成されているスラストメタル部12b,12cを段部10c,10dに装着した状態では、一方のスラストメタル部12bが大径部5aの前端面に対設され、他方のスラストメタル部12bがクランクアーム5cに対設される。一方のスラストメタル部12bは、通常のフランジ状に曲げ形成されている。又、クランクアーム5c側に対設する他方のスラストメタル部12bの表面には、内周から外周方向へ階段状の段付き部12fが半凹円錐状に形成されている。又、この段付き部12fに対向するクランクアーム5cの表面には、段付き部12fに対応する逆段付き部5dが凸円錐状に形成されている。
As shown in FIG. 2, the
図3に示すように、スラストメタル部12cに形成された段付き部12fとクランクアーム5cに形成された逆段付き部5dとで、この両者間に潤滑油供給手段としてのラビリンス隙間13が形成される。このラビリンス隙間13によって、滑り軸受11とクランクジャーナル5bとの間に供給された潤滑油が、ラビリンス隙間13からクランク室6に漏出し難くなる。その結果、相対的に後端側のスラストメタル部12bと大径部5aの前端面との間から流出される潤滑油量を確保することができる。
As shown in FIG. 3, a
次に、このような構成による本実施形態の作用について説明する。エンジン2が稼働するとクランク軸5が回転し、その出力が出力軸2aからトルクコンバータ3のコンバータケース3aを介してポンプインペラ3bに伝達されて、このポンプインペラ3bが回転する。このポンプインペラ3bの回転により作動油に流れが生じ、この作動油の流れの慣性力によってタービンランナ3cが回転する。その際、ステータ3dが作動油を整流してポンプインペラ3bに還元させることでトルク増幅作用が発生する。そして、所定にトルク増幅された出力が自動変速機4の変速機入力軸4aに入力され、この自動変速機4で所定に変速された駆動力が、変速機出力軸4cから駆動輪に伝達されて、車両が走行する。
Next, the operation of the present embodiment having such a configuration will be described. When the
一方、クランク軸5のクランクジャーナル5bと、これを回動自在に支持する滑り軸受11との間には、隔壁6aに穿設されている潤滑油路6cから潤滑油が供給される。潤滑油路6cから供給された潤滑油は、滑り軸受11を構成する各半割滑り軸受12の油孔12eを通り、ラジアルメタル部12aの内周に形成されている油溝12dに吐出され、この油溝12dから、ラジアルメタル部12aとクランクジャーナル5bとの間に流入して、両者間を潤滑する。そして、ラジアルメタル部12aとクランクジャーナル5bとの間を潤滑した潤滑油は、ラジアルメタル部12aの両側に形成されている一方のスラストメタル部12bと大径部5aの前端面との間、及び他方のスラストメタル部12cとクランクアーム5cとの間を潤滑してクランク室6に飛散される。
On the other hand, between the
ところで、所謂ストール状態(エンジン2は回転し、自動変速機4のギアは噛み合っているが、車両は停止している状態)においては、ポンプインペラ3bはクランク軸5と同じスピードで回転することになる。一方、車両は停止しているため、変速機入力軸4aは回転せず、タービンランナ3cも回転しない状態となる。ここで、作動油はポンプインペラ3bから回転方向に沿って遠心力によって流れ出す。しかし、タービンランナ3cの回転は停止しているため、作動油は、タービンランナ3cに形成されている多数のタービンブレードと間で摩擦熱が発生し、この摩擦熱により、作動油自体が熱膨張するばかりでなく、トルクコンバータ3の構成部品も熱膨張する。その結果、図2、図3に示すように、コンバータケース3aを介して出力軸2aに、クランク軸5を先端方向へ押圧するスラスト荷重Ftが発生する。
By the way, in a so-called stall state (the
図2、図3に示すように、クランク軸5に対して、先端方向へ押圧するスラスト荷重Ftが発生すると、クランク軸5が先端方向へ摺動するため、大径部5aと滑り軸受11を構成する各半割滑り軸受12の後端側のスラストメタル部12bとの間の隙間が狭くなり、相対的に、先端側のスラストメタル部12cとクランクアーム5cとの間の隙間が広くなる。
As shown in FIGS. 2 and 3, when a thrust load Ft is generated that presses the
従来の半割滑り軸受は、ラジアルメタル部の両側に形成されているスラストメタル部が同一形状であるため、後端側のスラストメタル部と大径部の前端面との間の隙間が狭くなり、先端側のスラストメタル部とクランクアームとの間の隙間が広くなると、その差圧により潤滑油の多くは先端側のスラストメタル部とクランクアームとの間の隙間からクランク室6に流出され易くなり、後端側のスラストメタル部と大径部の前端面との間の潤滑が不足気味になり易い。
In conventional half-slide bearings, the thrust metal parts formed on both sides of the radial metal part have the same shape, so the gap between the thrust metal part on the rear end side and the front end face of the large diameter part is narrowed. When the clearance between the thrust metal portion on the front end side and the crank arm becomes wide, a large amount of lubricating oil tends to flow into the
これに対し、本実施形態では、後端側のスラストメタル部12cに凹円錐状の段付き部12fを形成し、これに対向するクランクアーム5cに凸円錐状の段付き部5dを形成して、両者間にラビリンス隙間13を形成したので、このラビリンス隙間13が多少広げられても、そこに滞留する潤滑油は粘性抵抗によりクランク室6側へ流出し難くなる。従って、油溝12dから流れる潤滑油の多くは、その差圧により後端側のスラストメタル部12bと大径部5aの前端面との間からクランク室6へ流出されるため、このスラストメタル部12bと大径部5aの前端面との間に充分な潤滑油が供給され、潤滑不足を有効に回避することができる。
On the other hand, in the present embodiment, a concave conical stepped
このように、本実施形態によれば、クランク軸5のクランクアーム5cと、これに対峙する半割滑り軸受12のスラストメタル部12bとに段付き部5d,12fを形成して、両者間にラビリンス隙間13を形成するようにしたので、シリンダブロック等、クランク軸5を取付ける部材に対しては何ら特別な加工を必要としないので、製造コストの低減を図ることができるばかりでなく、高い汎用性を得ることができる。
Thus, according to the present embodiment, the stepped
[第2実施形態]
図5、図6に本発明の第2実施形態を示す。上述した第1実施形態では、先端側のスラストメタル部12cとクランクアーム5cとの間にラビリンス隙間13を形成して、潤滑油の流出を抑制するようにしたが、本実施形態では、ラジアルメタル部12aの油溝12dに、潤滑油供給手段としての誘導油溝12gを分岐形成したものである。尚、第1実施形態と同様の構成部分については同一の符号を付して説明を省略する。
[Second Embodiment]
5 and 6 show a second embodiment of the present invention. In the first embodiment described above, the
図5に示すように、滑り軸受11’を構成する同一形状の2つの半割滑り軸受12’のラジアルメタル部12aの両側に対称形状のスラストメタル部12bが曲げ形成されている。又、ラジアルメタル部12aの内周に、複数の誘導油溝12gが円周方向に沿って所定間隔おきに形成されている。この各誘導油溝12gは油溝12dからスラストメタル部12b側へクランク軸5の回転方向(白抜き矢印で示す方向)に沿って斜めに延出されて、その端部がスラストメタル部12bの上端に貫通されている。
As shown in FIG. 5, symmetrical
このような構成では、クランク軸5が回転すると、油溝12dに流入した潤滑油の一部は、誘導油溝12gに沿って、図6に矢印で示すように、スラストメタル部12bと大径部5aの前端面との間に供給される。その際、誘導油溝12gは、クランク軸5の回転方向に沿って油溝12gからスラストメタル部12b側へ延出されているため、この誘導油溝12gに流入した潤滑油はクランク軸5の回転に伴う粘性摩擦により誘導油溝12gに沿ってスラストメタル部12b側へ誘導される。
In such a configuration, when the
その結果、上述した第1実施形態のようにクランク軸5に対して後端側から先端方向にスラスト荷重Ftが印加されて、大径部5aの前端面と各半割滑り軸受12’のスラストメタル部12bとの間の隙間が狭くなっても、潤滑油を充分に供給することができ、潤滑不足を有効に回避することができる。
As a result, as in the first embodiment described above, a thrust load Ft is applied to the
更に、本実施形態では、半割滑り軸受12’のラジアルメタル部12aに誘導油溝12gを追加しただけの簡単な構造であり、クランク軸5に対しても特別な加工が不要であり、第1実施形態に比し、製品コストの低減を図ることができるばかりでなく、より高い汎用性を得ることができる。
Furthermore, in the present embodiment, the structure is simply a structure in which the
尚、本発明は、上述した各実施形態に限るものではなく、例えば、変速機は手動変速機であっても良い。手動変速機は摩擦クラッチを締結させると、摩擦クラッチからの押圧力によりクランク軸5に対して軸先端方向へ押圧するスラスト荷重が発生するため、走行中において上述した第1,2実施形態と同様の現象が発生し易い。又、本発明の回転軸はクランク軸5に限らずカム軸などであっても良い。
The present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, the transmission may be a manual transmission. When the manual transmission is engaged with the friction clutch, a thrust load is generated against the
2…エンジン、
2a…出力軸、
3…トルクコンバータ、
5…クランク軸、
5b…クランクジャーナル、
5c…クランクアーム、
5d,12f…逆段付き部、
11,11’…滑り軸受、
12,12’…半割滑り軸受、
12a…ラジアルメタル部、
12b,12c…スラストメタル部、
12d…油溝、
12g…誘導油溝
13…ラビリンス隙間、
Ft…スラスト荷重
2 ... Engine,
2a ... output shaft,
3 ... Torque converter,
5 ... Crankshaft,
5b ... Crank journal,
5c ... crank arm,
5d, 12f ... reverse stepped portion,
11, 11 '... slide bearing,
12, 12 '... half sliding bearing,
12a ... Radial metal part,
12b, 12c ... Thrust metal part,
12d ... oil groove,
12 g ... guide
Ft ... Thrust load
Claims (5)
前記回転軸のジャーナルを回動自在に支持する滑り軸受と、
前記滑り軸受の軸方向両側に形成されている第1、第2のスラスト軸受部と
を備え、
前記回転軸と前記滑り軸受との間を潤滑油により潤滑させる軸受潤滑構造において、
前記回転軸が受けるスラスト荷重の印加方向に対向する側の前記第1のスラスト軸受部に対して潤滑油を供給する潤滑油供給手段
を備えることを特徴とする軸受潤滑構造。 A rotating shaft having an output shaft at one end;
A sliding bearing that rotatably supports the journal of the rotating shaft;
First and second thrust bearing portions formed on both sides in the axial direction of the sliding bearing,
In a bearing lubrication structure that lubricates between the rotating shaft and the sliding bearing with lubricating oil,
A bearing lubrication structure comprising: a lubricant supply means for supplying a lubricant to the first thrust bearing portion on the side opposite to the thrust load application direction received by the rotating shaft.
ことを特徴とする請求項2記載の軸受潤滑構造。 The labyrinth gap is formed by a stepped portion formed in the second thrust bearing portion and a flange portion of the rotating shaft provided opposite to the second thrust bearing portion. 2. The bearing lubrication structure according to 2.
前記誘導油溝が前記第1のスラスト軸受部に貫通されている
ことを特徴とする請求項1記載の軸受潤滑構造。 The lubricating oil supply means is a guide oil groove branched from an oil groove formed along an inner circumferential direction on an inner circumferential surface with which the journal of the sliding bearing is in sliding contact.
The bearing lubrication structure according to claim 1, wherein the guide oil groove is penetrated through the first thrust bearing portion.
ことを特徴とする請求項4記載の軸受潤滑構造。 The bearing lubrication structure according to claim 4, wherein the guide oil groove extends obliquely from the oil groove toward the second thrust bearing portion along the rotation direction of the rotary shaft.
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Cited By (1)
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JP2018141482A (en) * | 2017-02-27 | 2018-09-13 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Rotary machine and bearing structure for the same |
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2011
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Cited By (1)
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