JP2013148136A - Thrust sliding bearing - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thrust sliding bearing capable of increasing oil film pressure even at low rotational speed and capable of suppressing occurrence of wear or an increase in frictional resistance.SOLUTION: In a thrust sliding bearing 1 for supporting the axial load of a rotary shaft 4, the bearing surface 1a of a thrust bearing plate 2 is divided into a plurality of fan-shaped thrust pad surfaces 7 by radially formed oil supply grooves 6. In each thrust pad surface 7, a U-shaped first projection 11 is formed along the circumferential edge of the pad surface, the projection having a predetermined width and a given predetermined height (6 μm) and opening toward the oil supply groove 6; and a second projection 12 having a height (5.5 μm) lower than the above predetermined height is formed in the rear part of a region enclosed by the first projection 11.

Description

本発明は、回転軸の軸方向荷重を支持するスラストすべり軸受に関する。   The present invention relates to a thrust slide bearing that supports an axial load of a rotating shaft.

スラストすべり軸受は、一般に、円環状の軸受面が形成された軸受台、あるいは軸受台とこれに装着される円環状のスラスト軸受板とにより構成され、対向配置された回転軸のスラストカラーから伝達される軸方向荷重を軸受部材(軸受台またはスラスト軸受板)の軸受面で支持する。潤滑油を用いる流体潤滑軸受では、軸受面への潤滑油の確実な供給と、油膜圧力の向上による負荷容量の増大とを図るために、放射状に給油溝を形成して軸受面を扇形の複数のスラストパッド面に分割したものが多く使用されている。   A thrust plain bearing is generally composed of a bearing base having an annular bearing surface, or a bearing base and an annular thrust bearing plate mounted on the bearing base, and is transmitted from a thrust collar of a rotating shaft arranged oppositely. The axial load is supported by the bearing surface of the bearing member (bearing base or thrust bearing plate). In fluid lubricated bearings that use lubricating oil, in order to ensure the reliable supply of lubricating oil to the bearing surface and increase the load capacity by improving the oil film pressure, radial oil supply grooves are formed to form a plurality of fan-shaped bearing surfaces. Many of these are divided into thrust pad surfaces.

油膜圧力を向上させるためには、前側(潤滑油の入口側)で油膜厚さが大きく、後側(潤滑油の出口側)で油膜厚さが小さくなるようにスラストパッド面を形成して潤滑油にくさび作用を働かせる必要がある。このようなスラストすべり軸受として、くさび形状をテーパ状としたテーパランド軸受がある(例えば特許文献1)。また、テーパランド軸受における油膜厚さが最も小さくなるランド面を、スラストパッド面の周縁に沿っての所定幅に延在させて前側の給油溝に向けて開口するコ字状に形成し、ランド面の内部を前側の油膜厚さが大きくなる向きに傾斜するテーパ面としたスラストすべり軸受が公知となっている(特許文献2)。   To improve the oil film pressure, lubricate by forming a thrust pad surface so that the oil film thickness is large on the front side (lubricating oil inlet side) and the oil film thickness is small on the rear side (lubricating oil outlet side). It is necessary to exert a wedge effect on the oil. As such a thrust slide bearing, there is a taper land bearing having a tapered wedge shape (for example, Patent Document 1). Further, the land surface having the smallest oil film thickness in the taper land bearing is formed in a U-shape extending to a predetermined width along the peripheral edge of the thrust pad surface and opening toward the front oil supply groove. A thrust slide bearing in which the inside of the surface is a tapered surface inclined in a direction in which the oil film thickness on the front side increases is known (Patent Document 2).

特公昭62−12305号公報Japanese Examined Patent Publication No. 62-12305 特開平6−288411号公報JP-A-6-288411

くさび作用は、スラストパッド面の幅Bと周方向長さLとの比(B/L)が小さくなるほど小さくなる特性と有しているが、特許文献2のようにランド面をコ字状に構成にすると、B/Lを大きくしなくとも、すなわちスラストパッド面の外径を大きくしなくとも、くさび効果を有効に働かせることが期待される。   The wedge action has such a characteristic that it becomes smaller as the ratio (B / L) of the width B of the thrust pad surface to the circumferential length L becomes smaller. However, as in Patent Document 2, the land surface has a U-shape. With this configuration, it is expected that the wedge effect is effectively worked without increasing B / L, that is, without increasing the outer diameter of the thrust pad surface.

しかしながら、従来のようにスラストパッド面にテーパ面を形成すると、微小寸法のテーパ加工が困難なことから、テーパ面の高さ(ランド面からの深さ)が大きくなる。そのため、回転速度が頻繁に変化する自動車エンジン用の回転軸などの支持に軸受を適用する場合、高速回転域では回転速度に応じて油膜圧力が増大するため、磨耗や摩擦抵抗の問題は生じないが、比較的低速の常用回転域では油膜圧力が増大しないため、出口側の油膜厚さが薄くなりやすい。そして、スラスト荷重が大きくなって混合潤滑となると、磨耗が発生するとともに、潤滑油のせん断力に加えて境界摩擦力が加わるため、摩擦抵抗も大きくなる。   However, if a tapered surface is formed on the thrust pad surface as in the prior art, it is difficult to taper a minute dimension, so the height of the tapered surface (depth from the land surface) increases. Therefore, when a bearing is applied to support a rotating shaft or the like for an automobile engine whose rotation speed changes frequently, the oil film pressure increases according to the rotation speed in the high-speed rotation range, so there is no problem of wear or friction resistance. However, since the oil film pressure does not increase in the relatively low speed normal rotation region, the oil film thickness on the outlet side tends to be thin. When the thrust load is increased and mixed lubrication is performed, wear occurs and a boundary frictional force is added in addition to the shearing force of the lubricating oil, resulting in an increase in frictional resistance.

ここで、くさび形状を、機械加工で微小寸法に加工しやすいステップ形状とし、常用回転域で油膜圧力が高くなるように段差を比較的小さな寸法に設定することで、エンジン運転中の混合潤滑を防止することが考えられる。しかし、始動時などの低速回転時(アイドリング回転数以下のとき)には、油膜圧力が低下してパッド出口での油膜厚さが小さくなる。また、くさび効果の性能係数Kは、入口での油膜厚さh(最大油膜厚さ)と出口での油膜厚さh(最小油膜厚さ)との比(h/h)が2.2のときに最大となり、この比が大きくなり過ぎると低下する特性を有しているため、出口での油膜厚さhが小さくなると、同時にくさび効果も低下することになる。そのため、回転速度が低速であるほど出口での油膜厚さhおよび油膜圧力が急激に小さくなり、始動時や停止時などの低速回転時に磨耗が発生するとともに摩擦抵抗が大きくなる。 Here, the wedge shape is made into a step shape that can be easily machined into minute dimensions, and the step is set to a relatively small size so that the oil film pressure becomes high in the normal rotation range, thereby enabling mixed lubrication during engine operation. It is possible to prevent it. However, when the engine rotates at a low speed such as at the start (when it is equal to or less than the idling speed), the oil film pressure decreases and the oil film thickness at the pad outlet decreases. The performance factor K of the wedge effect is determined by the ratio (h 1 / h 2 ) between the oil film thickness h 1 (maximum oil film thickness) at the inlet and the oil film thickness h 2 (minimum oil film thickness) at the outlet. becomes maximum at 2.2, since it has a characteristic to decrease this ratio is too large, the oil film thickness h 2 at the outlet becomes smaller, so that also decreases the wedge effect at the same time. Therefore, oil film thickness h 2, and the oil film pressure at the outlet as the rotation speed is at low speed suddenly decreases, the frictional resistance increases with wear occurs during low-speed rotation such as when starting up and stopping.

本発明は、このような従来技術に含まれる課題を解消するべく案出されたものであり、低速回転時にも油膜圧力を高め、磨耗の発生や摩擦抵抗の増大を抑制することができるスラストすべり軸受を提供することを目的とする。   The present invention has been devised to solve the problems included in the prior art, and a thrust slide that can increase the oil film pressure even during low-speed rotation and suppress the occurrence of wear and increase in frictional resistance. An object is to provide a bearing.

このような課題を解決するために、本発明の一側面によれば、回転軸(4)の軸方向荷重を支持するスラストすべり軸受(1,21)であって、スラスト軸受部材(2)のスラスト受面(1a,21a)は、放射状に形成された給油溝(6)により扇形の複数のスラストパッド面(7)に分割されており、前記スラストパッド面には、周縁に沿って所定幅および一定の所定高さに突出し、前側の給油溝に向けて開口するコ字状の第1凸部(11)が形成された構成とする。   In order to solve such a problem, according to one aspect of the present invention, there is provided a thrust slide bearing (1, 21) for supporting an axial load of the rotating shaft (4), and the thrust bearing member (2) The thrust receiving surface (1a, 21a) is divided into a plurality of fan-shaped thrust pad surfaces (7) by radially formed oil supply grooves (6), and the thrust pad surface has a predetermined width along the periphery. And it is set as the structure in which the U-shaped 1st convex part (11) which protrudes to a fixed predetermined height and opens toward the oil supply groove | channel of the front side was formed.

この構成によれば、第1凸部が平面をなすステップ軸受を構成することができ、第1凸部の高さが小さくなるように構成することにより、低速回転時にも油膜圧力を高めて摩擦抵抗や磨耗の増大を抑制できる。   According to this configuration, it is possible to configure a step bearing in which the first convex portion forms a flat surface, and by configuring the first convex portion to be small, the oil film pressure is increased even during low-speed rotation, and the friction is increased. Increase in resistance and wear can be suppressed.

また、本発明の一側面によれば、前記スラストパッド面には、前記第1凸部に囲まれる領域のうちの後側部分に前記所定高さよりも低い第2凸部(12)が形成された構成とすることができる。   According to another aspect of the present invention, the thrust pad surface is provided with a second convex portion (12) lower than the predetermined height in a rear portion of a region surrounded by the first convex portion. Can be configured.

この構成によれば、より低速での回転時の油膜圧力を高めることができ、摩擦抵抗や磨耗の増大を一層効果的に抑制できる。   According to this configuration, the oil film pressure during rotation at a lower speed can be increased, and an increase in frictional resistance and wear can be more effectively suppressed.

また、本発明の一側面によれば、前記第1凸部および前記第2凸部が樹脂被膜層からなる構成とすることができる。これにより、凸部を容易に形成することができる。   Moreover, according to one aspect of the present invention, the first convex portion and the second convex portion can be configured by a resin coating layer. Thereby, a convex part can be formed easily.

また、本発明の一側面によれば、前記第1凸部および前記第2凸部が金属めっきからなる構成とすることができる。これにより、耐摩耗性の高い凸部を形成することができる。   Moreover, according to one aspect of the present invention, the first convex portion and the second convex portion can be made of metal plating. Thereby, a convex part with high abrasion resistance can be formed.

また、本発明の一側面によれば、前記スラスト軸受部材のスラスト受面には機械加工による条痕(3a)が形成され、前記第1凸部および前記第2凸部が前記条痕上に形成された構成とすることができる。   Further, according to one aspect of the present invention, the thrust receiving surface of the thrust bearing member is formed with a machined streak (3a), and the first convex part and the second convex part are on the streak. It can be set as the formed structure.

この構成によれば、スラスト軸受面に対する凸部の付着力を高めることができる。また、凸部が磨耗しても、条痕の谷部には凸部の分子が残っており、条痕の平均厚さ分だけ油膜厚さを薄くできる、すなわち凸部が残っているのと同じ状態にできるため、磨耗し易い材料で凸部を形成した場合や回転軸の偏心量が大きい場合に効果を持続させることができる。   According to this structure, the adhesive force of the convex part with respect to a thrust bearing surface can be improved. In addition, even if the protrusions are worn, the molecules of the protrusions remain in the valleys of the streaks, and the oil film thickness can be reduced by the average thickness of the streaks, that is, the protrusions remain. Since the same state can be achieved, the effect can be maintained when the convex portion is formed of a material that easily wears or when the eccentric amount of the rotating shaft is large.

このように本発明によれば、浮力を高めるとともに十分な厚さの油膜を確保することのできるスラストすべり軸受を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a thrust slide bearing capable of increasing the buoyancy and securing an oil film having a sufficient thickness.

実施形態に係るスラストすべり軸受の正面図Front view of thrust sliding bearing according to the embodiment 図1中のII−II線に沿う断面図Sectional view along the line II-II in FIG. 変形実施形態に係るスラストすべり軸受の正面図Front view of a thrust plain bearing according to a modified embodiment 図3中のIV−IV線に沿う断面図Sectional view along line IV-IV in FIG. 実施形態に係る軸受における回転数と油膜厚さの関係を示すグラフThe graph which shows the relationship between the rotation speed and oil film thickness in the bearing which concerns on embodiment 図1に示す凸部の状態変化を示す概念図Conceptual diagram showing a change in state of the convex portion shown in FIG.

以下、図面を参照して、本発明に係るスラストすべり軸受(以下、単に軸受と称する。)1の実施の形態について詳細に説明する。なお、図2および図4においては紙面の縦方向の寸法を誇張して示している。   Hereinafter, an embodiment of a thrust slide bearing (hereinafter simply referred to as a bearing) 1 according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 2 and 4, the vertical dimension of the paper surface is exaggerated.

図1および図2に示すように、軸受1は、円環板状を呈し、表面が平坦面とされた金属製のスラスト軸受板2と、スラスト軸受板2の表面に設けられた金属からなる第1コーティング層3とを主要構成要素として備えている。軸受1は、第1コーティング層3側の前面(以下、軸受面1aと称する。)を回転シャフト4のスラストカラー5に対向させて配置され、スラストカラー5から伝達される軸方向荷重を軸受面1aで支持する。なお、スラストカラー5は、回転シャフト4と一体化されており、矢印で示すように図1において時計回りに回転する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the bearing 1 has an annular plate shape and is made of a metal thrust bearing plate 2 having a flat surface, and a metal provided on the surface of the thrust bearing plate 2. The first coating layer 3 is provided as a main component. The bearing 1 is disposed such that the front surface (hereinafter referred to as a bearing surface 1a) on the first coating layer 3 side is opposed to the thrust collar 5 of the rotating shaft 4, and the axial load transmitted from the thrust collar 5 is a bearing surface. Support with la. The thrust collar 5 is integrated with the rotary shaft 4 and rotates clockwise in FIG. 1 as indicated by an arrow.

第1コーティング層3には機械加工による条痕3a(図6参照)が形成されている。条痕3aは、ボーリング加工により形成してもよく、プレス加工などによるマイクログルーブ仕上げなどによって形成してもよい。   On the first coating layer 3, a streak 3 a (see FIG. 6) is formed by machining. The streak 3a may be formed by boring, or may be formed by microgroove finishing by pressing or the like.

軸受1には、等角度間隔で放射状に延びる8つの給油溝6が形成されており、軸受面1aが扇形8つのスラストパッド面7に分割されている。給油溝6は、軸受面1aに開口してスラスト軸受板2に至る深さに形成されており、後側すなわち回転方向下流側のスラストパッド面7に潤滑油を供給する。   Eight oil supply grooves 6 extending radially at equal angular intervals are formed in the bearing 1, and the bearing surface 1 a is divided into eight fan-shaped thrust pad surfaces 7. The oil supply groove 6 is formed to a depth that opens to the bearing surface 1a and reaches the thrust bearing plate 2, and supplies lubricating oil to the thrust pad surface 7 on the rear side, that is, on the downstream side in the rotational direction.

各スラストパッド面7においては、周縁に沿って所定幅および一定の所定高さに突出し、前側の給油溝6に向けて開口するコ字状の第2コーティング層8が第1コーティング層3の表面に形成されている。第2コーティング層8は、径方向内側縁に沿って周方向に延びる円弧状の内側部と、径方向外側縁に沿って周方向に延びる円弧状の外側部と、潤滑油の出口となる後縁に沿って径方向に延びる直線状の後端部とから構成される。ここでは、内側部および外側部の幅がともに1.5mmとされ、後端部の幅(径方向の中心位置における周長)が6mmとされており、内側部、外側部および後端部の高さがともに5.5μmとされている。   In each thrust pad surface 7, a U-shaped second coating layer 8 that protrudes along the periphery to a predetermined width and a constant predetermined height and opens toward the front oil supply groove 6 is a surface of the first coating layer 3. Is formed. The second coating layer 8 is an arc-shaped inner portion extending in the circumferential direction along the radially inner edge, an arc-shaped outer portion extending in the circumferential direction along the radially outer edge, and a lubricant outlet. It is comprised from the linear rear-end part extended in radial direction along an edge. Here, the width of the inner part and the outer part are both 1.5 mm, the width of the rear end part (peripheral length at the center position in the radial direction) is 6 mm, and the inner part, the outer part and the rear end part are Both heights are set to 5.5 μm.

また、各スラストパッド面7においては、周縁に沿って所定幅および一定の所定高さに突出し、前側の給油溝6に向けて開口するコ字状の第3コーティング層9が第2コーティング層8の表面に形成されている。第3コーティング層9は、径方向内側縁に沿って周方向に延びる円弧状の内側部と、径方向外側縁に沿って周方向に延びる円弧状の外側部と、潤滑油の出口となる後縁に沿って径方向に延びる直線状の後端部とから構成される。ここでは、内側部および外側部の幅がともに第2コーティング層8と同じ1.5mmとされ、後端部の幅(径方向の中心位置における周長)が2mmとされており、内側部、外側部および後端部の高さがともに0.5μmとされている。なお、第3コーティング層9の厚さは、第2コーティング層8の厚さよりも薄く、1μm以下が好ましい。   Further, on each thrust pad surface 7, a U-shaped third coating layer 9 that protrudes along the periphery to a predetermined width and a constant predetermined height and opens toward the front oil supply groove 6 is a second coating layer 8. Is formed on the surface. The third coating layer 9 is an arc-shaped inner portion extending in the circumferential direction along the radially inner edge, an arc-shaped outer portion extending in the circumferential direction along the radially outer edge, and the lubricant coating outlet. It is comprised from the linear rear-end part extended in radial direction along an edge. Here, both the width of the inner portion and the outer portion is 1.5 mm, which is the same as that of the second coating layer 8, and the width of the rear end portion (circumferential length at the center position in the radial direction) is 2 mm. Both the outer portion and the rear end have a height of 0.5 μm. In addition, the thickness of the 3rd coating layer 9 is thinner than the thickness of the 2nd coating layer 8, and 1 micrometer or less is preferable.

つまり、第2コーティング層8は、後端部のうち前側の幅4mmの部分のみが露出して軸受面1aを構成しており、その他の部分は第3コーティング層9により被服されている。言い換えれば、スラストパッド面7には、第3コーティング層9によって周縁に沿って6μmの高さに突出し、前側の給油溝6に向けて開口するコ字状の第1凸部11が形成されるとともに、第1凸部11に囲まれる領域のうちの後側部分に5.5μmの高さに突出する第2凸部12が形成されている。なお、第1凸部11の内側部および外側部の幅は、1mm〜2mmが好ましい。   That is, in the second coating layer 8, only the front side 4 mm portion of the rear end portion is exposed to form the bearing surface 1 a, and the other portions are covered by the third coating layer 9. In other words, the thrust pad surface 7 is formed with a U-shaped first convex portion 11 that protrudes to a height of 6 μm along the periphery by the third coating layer 9 and opens toward the front oil supply groove 6. At the same time, a second convex portion 12 protruding to a height of 5.5 μm is formed in the rear portion of the region surrounded by the first convex portion 11. In addition, as for the width | variety of the inner side part and the outer side part of the 1st convex part 11, 1 mm-2 mm are preferable.

第2コーティング層8および第3コーティング層9は、底摩擦抵抗および高耐熱性の単一樹脂からなる樹脂被膜層として形成することができる。あるいは、単一合成樹脂に固体潤滑剤を含む複合樹脂からなる樹脂被膜層として形成してもよい。樹脂被膜層は、例えば、第1コーティング層3を脱脂、洗浄、余熱して、スプレー塗装またはスクリーン印刷により表面に樹脂被膜層となる塗料を塗布し、この塗料を高温反応硬化させることで形成される。   The second coating layer 8 and the third coating layer 9 can be formed as a resin coating layer made of a single resin having bottom friction resistance and high heat resistance. Or you may form as a resin film layer which consists of composite resin which contains a solid lubricant in single synthetic resin. The resin coating layer is formed, for example, by degreasing, washing, and preheating the first coating layer 3, applying a coating material that becomes a resin coating layer to the surface by spray coating or screen printing, and curing the coating material at a high temperature. The

第2コーティング層8および第3コーティング層9の主材となる樹脂としては、ポリアミド樹脂(PA)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミドイミド樹脂(PAI)、ポリイミド樹脂(PI)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などを用いることができる。また、これらの樹脂のなかから選択される2種以上の複合樹脂を用いてもよい。なお、「複合樹脂」とは、樹脂ブレンド、ポリマーアロイ、共重合体化等を含むものである。   Examples of the resin that is the main material of the second coating layer 8 and the third coating layer 9 include polyamide resin (PA), polyphenylene sulfide (PPS), epoxy resin, phenol resin, silicone resin, polyamideimide resin (PAI), and polyimide resin. (PI), polytetrafluoroethylene (PTFE), or the like can be used. Two or more composite resins selected from these resins may be used. The “composite resin” includes a resin blend, a polymer alloy, and a copolymerization.

一方、固体潤滑剤としては、二硫化モリブデン(MoS)や二硫化タングステン(WS)などの遷移金属硫化物、グラファイト、六方晶ボロンナイトライド、合成マイカ、タルクのフィラーなどの無機固体潤滑剤や、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、四弗化エチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル(PFA)などのフッ素系樹脂からなるフィラーが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 On the other hand, as solid lubricants, inorganic solid lubricants such as transition metal sulfides such as molybdenum disulfide (MoS 2 ) and tungsten disulfide (WS 2 ), graphite, hexagonal boron nitride, synthetic mica, and talc filler. And fillers made of fluorine-based resins such as polytetrafluoroethylene (PTFE) and tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether (PFA). These may be used alone or in combination of two or more.

或いは、第2コーティング層8および第3コーティング層9を金属めっき層により形成してもよい。金属めっき層の主材としては、錫、銅、銀などの軟質金属およびこれらの合金を用いることができる。金属めっき層は、例えばめっき処理あるいは蒸着により形成することができる。   Alternatively, the second coating layer 8 and the third coating layer 9 may be formed of a metal plating layer. As the main material of the metal plating layer, soft metals such as tin, copper, silver, and alloys thereof can be used. The metal plating layer can be formed, for example, by plating or vapor deposition.

このように構成された軸受1によれば、浮力を高めるとともに十分な厚さの油膜を確保することができる。すなわち、平面をなす第1凸部11がステップ軸受における第1の段差D1を構成し、第1の段差D1の高さが6μmという小さな値とされたことにより、低速回転時にも油膜圧力が高くなり、摩擦抵抗や磨耗の増大が抑制される。そして、平面をなす第2凸部12がステップ軸受における第2の段差D2を構成し、第2の段差D2の高さが、第1の段差D1の1/2以下である0.5μmというより小さな値とされたことにより、より低速での回転時の油膜圧力が高くなり、摩擦抵抗や磨耗の増大が一層効果的に抑制される。   According to the bearing 1 configured as described above, the buoyancy can be increased and an oil film having a sufficient thickness can be secured. That is, the flat first protrusion 11 constitutes the first step D1 in the step bearing, and the height of the first step D1 is set to a small value of 6 μm, so that the oil film pressure is high even at low speed rotation. Thus, an increase in frictional resistance and wear is suppressed. And the 2nd convex part 12 which makes a plane constitutes the 2nd level difference D2 in a step bearing, and the height of the 2nd level difference D2 is 0.5 micrometer which is 1/2 or less of the 1st level difference D1. By setting it to a small value, the oil film pressure during rotation at a lower speed becomes higher, and the increase in frictional resistance and wear is more effectively suppressed.

<変形実施形態>
次に、図3および図4を参照して変形実施形態に係る軸受21について説明する。なお、実施形態と同様の部材や部位には同一の符号を付し、その構成および効果についての説明を省略する。
<Modified Embodiment>
Next, a bearing 21 according to a modified embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member and site | part similar to embodiment, and the description about the structure and effect is abbreviate | omitted.

変形実施形態に係る軸受21は、上記実施形態と同様にスラスト軸受板2と第1コーティング層3とを主要構成要素として備える。一方、各スラストパッド面7においては、第1コーティング層3の表面(軸受面21a)に第2コーティング層28のみが形成されている。第2コーティング層28は、ここでは、内側部および外側部の幅がともに1.5mmとされ、後端部の幅(径方向の中心位置における周長)が6mmとされており、内側部、外側部および後端部の高さがともに6μmとされている。言い換えれば、スラストパッド面7には、第2コーティング層28によって周縁に沿って6μmの高さに突出し、前側の給油溝6に向けて開口するコ字状の第1凸部11のみが形成されている。   The bearing 21 according to the modified embodiment includes the thrust bearing plate 2 and the first coating layer 3 as main components as in the above embodiment. On the other hand, in each thrust pad surface 7, only the second coating layer 28 is formed on the surface (bearing surface 21 a) of the first coating layer 3. In the second coating layer 28, the width of the inner part and the outer part are both 1.5 mm, the width of the rear end part (the circumferential length at the center position in the radial direction) is 6 mm, Both the outer portion and the rear end are 6 μm in height. In other words, only the first U-shaped convex portion 11 that protrudes to the height of 6 μm along the peripheral edge and opens toward the front oil supply groove 6 is formed on the thrust pad surface 7 by the second coating layer 28. ing.

軸受21がこのように構成されていても、平面をなす第1凸部11がステップ軸受の第1の段差D1を構成し、第1の段差D1の高さが6μmという小さな値とされたことにより、低速回転時にも油膜圧力が高くなり、摩擦抵抗や磨耗の増大が抑制される。   Even if the bearing 21 is configured in this way, the first convex portion 11 forming a flat surface constitutes the first step D1 of the step bearing, and the height of the first step D1 is set to a small value of 6 μm. As a result, the oil film pressure increases even during low-speed rotation, and the increase in frictional resistance and wear is suppressed.

<作用効果>
次に、図5を参照して上記実施形態および変形実施形態の効果についてより詳細に説明する。図5は、横軸に回転シャフト4の回転速度を、縦軸に出口での油膜厚さをとったグラフであり、(B)は(A)中のB部拡大図を示している。グラフ中、実線は上記実施形態による2段ステップの軸受1を示し、一点差線は上記変形実施形態による1段ステップの軸受21を示し、破線は、上記変形実施形態と同様の構成で第1凸部11の高さのみを常用回転域で油膜圧力が高くなるように機械加工で可能な限り小さく段差を形成した従来の1段ステップ軸受を示している。
<Effect>
Next, the effects of the embodiment and the modified embodiment will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 5 is a graph in which the horizontal axis represents the rotation speed of the rotary shaft 4 and the vertical axis represents the oil film thickness at the outlet, and (B) shows an enlarged view of a portion B in (A). In the graph, the solid line indicates the two-step bearing 1 according to the above-described embodiment, the one-point difference line indicates the one-step bearing 21 according to the above-described modified embodiment, and the broken line indicates the first configuration with the same configuration as in the above-described modified embodiment. A conventional one-step step bearing in which a step is formed as small as possible by machining so that the oil film pressure is increased only in the height of the convex portion 11 in the normal rotation region is shown.

同図に示すように、従来の1段ステップ軸受では、始動時などの低速回転時にはパッド出口での油膜厚さが小さくなっている。これに対し、変形実施形態による1段ステップの軸受21では、出口での油膜厚さが従来の1段ステップ軸受に比べて大きくなっている。さらに、実施形態に係る2段ステップの軸受1では、より低速回転域において出口での油膜厚さが変形実施形態による1段ステップの軸受21に比べて大きくなっている。   As shown in the drawing, in the conventional one-step bearing, the oil film thickness at the pad outlet is small during low speed rotation such as at the time of starting. On the other hand, in the one-step bearing 21 according to the modified embodiment, the oil film thickness at the outlet is larger than that of the conventional one-step bearing. Further, in the two-step bearing 1 according to the embodiment, the oil film thickness at the outlet is larger in the lower speed rotation region than the one-step bearing 21 according to the modified embodiment.

上記したように、出口での油膜厚さが小さくなると、同時にくさび効果も低下するが、本発明では、出口での油膜厚さを大きくできるため、低速回転域で油膜厚さが急激に小さくなって摩擦抵抗や磨耗が増大することを抑制できることがわかる。   As described above, as the oil film thickness at the outlet decreases, the wedge effect also decreases, but in the present invention, since the oil film thickness at the outlet can be increased, the oil film thickness rapidly decreases in the low speed rotation region. It can be seen that the increase in frictional resistance and wear can be suppressed.

そして、上記実施形態では、図6の左上に示すように、第1コーティング層3の表面に条痕3aが形成され、第2コーティング層8(第1凸部11、第2凸部12)が条痕3a上に形成されるため、第2コーティング層8の第1コーティング層3に対する付着力が高くなっている。また、図6の左下に示すように、第2および第3コーティング層8,9が磨耗しても、条痕3aの谷部には第2コーティング層8の分子が残ることで、条痕3aの平均厚さ分だけ油膜厚さが薄くなる、すなわち図6の右下に示すように第2コーティング層8が残っているのと同じ状態になるため、磨耗し易い材料で第2および第3コーティング層8,9を形成した場合や回転シャフト4のスラスト荷重が大きい場合にも効果が持続する。   And in the said embodiment, as shown in the upper left of FIG. 6, the streak 3a is formed in the surface of the 1st coating layer 3, and the 2nd coating layer 8 (the 1st convex part 11, the 2nd convex part 12) is formed. Since it forms on the stripe 3a, the adhesive force with respect to the 1st coating layer 3 of the 2nd coating layer 8 is high. Further, as shown in the lower left of FIG. 6, even if the second and third coating layers 8 and 9 are worn, the molecules of the second coating layer 8 remain in the valleys of the stripes 3a, thereby causing the stripes 3a. Thus, the oil film thickness is reduced by the average thickness of the second coating layer 8 as shown in the lower right of FIG. The effect is maintained even when the coating layers 8 and 9 are formed or when the thrust load of the rotating shaft 4 is large.

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態では、軸受1が回転シャフト4のスラストカラー5を支持しているが、軸受を軸受壁に対向するように回転シャフトに一体に設け、軸受壁のスラスト受面との間で軸荷重を支持するようにしてもよい。また、上記実施形態では軸受1を円環板状としているが、扇形の半円板状としてもよい。この他、各部材や部位の具体的構成や配置、数量など、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。一方、上記実施形態に示した本発明に係る軸受1の各構成要素は必ずしも全てが必須ではなく、少なくとも本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。   Although the description of the specific embodiment is finished as described above, the present invention is not limited to the above embodiment and can be widely modified. For example, in the above embodiment, the bearing 1 supports the thrust collar 5 of the rotating shaft 4, but the bearing is provided integrally with the rotating shaft so as to face the bearing wall, and between the thrust receiving surface of the bearing wall. An axial load may be supported. Moreover, in the said embodiment, although the bearing 1 is made into the annular plate shape, it is good also as a fan-shaped semicircular disk shape. In addition, the specific configuration, arrangement, and quantity of each member and part can be changed as long as they do not depart from the spirit of the present invention. On the other hand, all the components of the bearing 1 according to the present invention shown in the above embodiment are not necessarily essential, and can be appropriately selected as long as they do not depart from the gist of the present invention.

1,21 軸受
1a,21a 軸受面
2 スラスト軸受板
3 第1コーティング層
3a 条痕
4 回転シャフト
6 給油溝
7 スラストパッド面
8,28 第2コーティング層
9 第3コーティング層
11 第1凸部
12 第2凸部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,21 Bearing 1a, 21a Bearing surface 2 Thrust bearing plate 3 1st coating layer 3a Streak 4 Rotating shaft 6 Oil supply groove 7 Thrust pad surface 8, 28 2nd coating layer 9 3rd coating layer 11 1st convex part 12 1st 2 convex parts

Claims (5)

回転軸の軸方向荷重を支持するスラストすべり軸受であって、スラスト軸受部材のスラスト受面は、放射状に形成された給油溝により扇形の複数のスラストパッド面に分割されており、前記スラストパッド面には、周縁に沿って所定幅および一定の所定高さに突出し、前側の給油溝に向けて開口するコ字状の第1凸部が形成されたことを特徴とするスラストすべり軸受。   A thrust slide bearing for supporting an axial load of a rotating shaft, wherein a thrust receiving surface of a thrust bearing member is divided into a plurality of sector-shaped thrust pad surfaces by radially formed oil supply grooves, and the thrust pad surface The thrust sliding bearing is characterized in that a U-shaped first convex portion is formed that protrudes along the periphery to a predetermined width and a predetermined height and opens toward the front oil supply groove. 前記スラストパッド面には、前記第1凸部に囲まれる領域のうちの後側部分に前記所定高さよりも低い第2凸部が形成されたことを特徴とする、請求項1に記載のスラストすべり軸受。   2. The thrust according to claim 1, wherein a second convex portion lower than the predetermined height is formed on a rear side portion of a region surrounded by the first convex portion on the thrust pad surface. Slide bearing. 前記第1凸部および前記第2凸部が樹脂被膜層からなることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載のスラストすべり軸受。   The thrust sliding bearing according to claim 1 or 2, wherein the first convex portion and the second convex portion are made of a resin coating layer. 前記第1凸部および前記第2凸部が金属めっきからなることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載のスラストすべり軸受。   The thrust sliding bearing according to claim 1 or 2, wherein the first convex portion and the second convex portion are made of metal plating. 前記スラスト軸受部材のスラスト受面には機械加工による条痕が形成され、前記第1凸部および前記第2凸部が前記条痕上に形成されたことを特徴とする、請求項2〜請求項4のいずれか一項に記載のスラストすべり軸受。   The thrust bearing surface of the thrust bearing member is formed with a machined streak, and the first convex part and the second convex part are formed on the streak. Item 5. The thrust slide bearing according to any one of Items 4 to 4.
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