JP2013253650A - すべり軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構成で潤滑油の保持力を高めることができるようにした、すべり軸受を提供する。
【解決手段】円筒状に形成され、内筒面１６に回転軸が摺接するすべり面１２を有し、回転軸とすべり面１２との隙間に潤滑油が入り込むすべり軸受であって、すべり面１２の回転軸の軸方向両端部から軸方向中央部に向けて凹設された溝部３１，３２を有し、溝部３１，３２は、軸方向端部側３１ｂ，３２ｂが閉鎖され、軸方向中央部側３１ａ，３２ａが回転軸の回転方向に対し、回転軸の回転方向に沿って傾斜している。
【選択図】図３

Description

本発明は、回転する装置に用いられるすべり軸受の構造に関し、特に内燃機関のクランクシャフトに用いられて好適である。

すべり軸受は、例えば内燃機関のクランクシャフトとシリンダブロックとの間やクランクシャフトとコネクティングロッドとの間に介装され、内周面のすべり面でクランクシャフトの荷重を受けてクランクシャフトを支持するものである。すべり軸受は、一般的にすべり面と回転軸との隙間に潤滑油が入り込んで、すべり面と回転軸との間に油膜を形成し、すべり面と回転軸との接触や凝着を防ぐ。

すべり軸受には、すべり面にボーリング加工や樹脂コーティングが施されたものがあり、これにより潤滑油の保持力が高められ、摩擦の低減や耐久性の向上が実現されている。また、例えば特許文献１に記載のすべり軸受のように、すべり面に多数の溝が形成されて回転軸の凝着が防止されたものや、特許文献２に記載のすべり軸受のように、すべり面に油溝及びボーリング溝が形成されて、軸方向側へのオイル漏れが抑制されたもの等が提案されている。

特開平１１−３０３８５４号公報 特開２０１１−２０８６９１号公報

ところで、すべり軸受は、回転軸の回転時に発生する摩擦を低減することが主な役割であり、すべり面での潤滑油の保持力が高いほど確実に隙間に油膜を形成することができるため、潤滑油の保持力の向上（言い換えると、オイル漏れの抑制）が望まれている。さらに、オイル漏れが抑制されることで潤滑に必要とされる油量が少なくて済むため、潤滑油を送り込むための圧送装置（ポンプ）を小型化することができるようにもなる。しかしながら、上記の特許文献１，２に記載のすべり軸受では、すべり軸受の軸方向両端部が開放されており、両端部からの潤滑油の漏れを確実に抑制することは困難である。

また、近年は、ハイブリッド電気自動車の普及や車両走行中のアイドルストップの採用により、内燃機関の始動停止回数が増加しているため、内燃機関に用いられるすべり軸受の潤滑油の保持及び油膜の確保が困難になりつつある。

本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたもので、簡素な構成で潤滑油の保持力を高めることができるようにした、すべり軸受を提供することである。
なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。

（１）ここで開示するすべり軸受は、円筒状に形成され、内筒面に回転軸が摺接するすべり面を有し、前記回転軸と前記すべり面との隙間に潤滑油が入り込むすべり軸受であって、前記すべり面に前記回転軸の軸方向端部から軸方向中央部に向けて凹設された溝部を有し、前記溝部は、前記軸方向端部側が閉鎖され、前記中央部側が前記回転軸の回転方向に対し、前記回転軸の回転方向に沿って傾斜していることを特徴としている。言い換えると、前記すべり面に形成される前記溝部は、前記端部側から前記中央部側に伸びるように凹設され、且つ、前記端部側が閉鎖されると共に前記中央部側の端部が前記回転軸の回転方向に向かうように設けられる。ここでいう、「端部側が閉鎖される」とは、軸方向端部が開放されていないことを意味する。すなわち、すべり面を正面（すべり軸受の径方向内側）から見たときに、溝は軸方向端部までは延びていない（端部は残されている）ことを意味する。

（２）また、前記溝部が、前記端部側から前記中央部に向かって先細に形成されることが好ましい。ここでいう「先細に形成される」とは、溝部の対向する二面（端部側から中央部側に向かって伸びる二面）が平行ではなく、対向する二面の距離が徐々に小さくなるように形成されることを意味する。

（３）また、前記溝部が、前記中央部よりも一端部側に形成される第一溝部と、前記中央部よりも他端部側に形成される第二溝部とを有することが好ましい。言い換えると、前記溝部が、軸方向両端部側から中央部側へ伸びるように凹設されていることが好ましい。
（４）このとき、前記第一溝部及び第二溝部がそれぞれ複数設けられ、前記第一溝部の前記中央部側の端部と前記第二溝部の前記中央部側の端部とが、周方向に互い違いになるように設けられることがより好ましい。

（５）また、前記すべり面の前記中央部に、周方向に沿って凹設された中央溝部を有し、前記中央溝部が、前記溝部の前記中央部側の端部と連通されることが好ましい。
（６）また、前記溝部が、前記端部側から前記中央部側に向かって深さが大きくなるように形成されることが好ましい。言い換えると、前記溝部の深さは、前記中央部側の方が前記端部側に比べて深く形成されることが好ましい。ここでいう「溝部の深さ」とは、溝部を形成する縦壁のうち、対向する二面（端部側から中央部側に向かって伸びる二面）を含む縦壁の高さを意味する。

（７）また、前記溝部が、前記内筒面に樹脂をコーティングすることで形成され、前記端部側から前記中央部側に向かって前記樹脂の厚みが大きくされることが好ましい。言い換えると、前記溝部は、前記内筒面に部分的に樹脂がコーティングされることで、コーティングされていない部分に形成されることが好ましい。さらに、前記溝部が、前記中央部側の方が前記端部側よりも深くなるように、前記樹脂の厚みが調整されることが好ましい。

（８）また、前記回転軸が内燃機関のクランクシャフトであり、前記クランクシャフトの上側及び下側に設けられる上下一対の半円筒状の半割り軸受を組み合わせることで円筒状に形成される前記すべり軸受であって、前記溝部が、前記内筒面に樹脂をコーティングすることで形成され、前記上側の半割り軸受は、前記下側の半割り軸受よりも前記内筒面にコーティングされる前記樹脂の厚みが大きく形成されることが好ましい。言い換えると、前記上側の半割り軸受は、前記下側の半割り軸受よりも前記溝部が深く形成されるとともに、前記溝部の前記端部側を閉鎖する部分が大きく形成されることが好ましい。

開示のすべり軸受によれば、すべり面に回転軸の軸方向端部から軸方向中央部に向けて凹設された溝部を有し、この溝部の端部側が閉鎖されているため、回転軸とすべり面との隙間に入り込んだ潤滑油が軸方向端部から漏れ出すことを抑制することができ、漏れ量を低減させることができる。また、この溝部の中央部側が回転軸の回転方向に沿って傾斜しているため、回転軸とすべり面との隙間に入り込んだ潤滑油を中央部側へ導くことができ、より一層潤滑油の漏れ量を低減させることができる。つまり、簡素な構成で、隙間に入り込む潤滑油の保持力を高めることができる。

一実施形態のすべり軸受の適用例を示す図であり、（ａ）はクランクシャフトとシリンダブロックとの間に介装された例、（ｂ）はクランクシャフトとコネクティングロッドとの間に介装された例である。 一実施形態に係るすべり軸受の半割り軸受の斜視図である。 図２の半割り軸受のすべり面に施される樹脂コーティングを説明する図であり、（ａ）は半割り軸受の展開図、（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面拡大図、（ｃ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面拡大図、（ｄ）は第一溝部の拡大図である。 第一変形例に係るすべり軸受の半割り軸受の展開図である。 第二変形例に係るすべり軸受の半割り軸受の展開図である。 （ａ）は第三変形例に係るすべり軸受の半割り軸受の展開図であり、（ｂ）は第四変形例に係る半割り軸受の展開図である。 第五変形例に係るすべり軸受を説明するための図であり、（ａ）は半割り軸受の展開図、（ｂ）は図７（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面拡大図、（ｃ）は図７（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面拡大図である。

以下、図面により実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。

［１．構造］
［１−１．全体構造］
本実施形態のすべり軸受について、図１〜図３を用いて説明する。本実施形態では、図１（ａ）に示すように、内燃機関（図示略）のクランクシャフト（回転軸）２を支持するすべり軸受に、本すべり軸受１が適用された例を説明する。クランクシャフト２は、シリンダブロック３の下部に形成された凹部３ａと、凹部３ａにボルト５等で締結されるクランクキャップ４との間に挟まれた状態で回転自在に支持される。すべり軸受１は、このクランクシャフト２とシリンダブロック３及びクランクキャップ４との間に介装される。

すべり軸受１は、上下一対の半円筒状の半割り軸受１０Ｕ，１０Ｌを、クランクシャフト２の上下から挟んで組み合わせることで円筒状に構成される。なお、ここでは上側の半割り軸受１０Ｕと下側の半割り軸受１０Ｌとが同一形状に構成されている場合を説明する。以下、上側の半割り軸受１０Ｕと下側の半割り軸受１０Ｌとを特に区別しないときは、単に半割り軸受１０という。

なお、本すべり軸受１は、図１（ｂ）に示すように、クランクシャフト２とコネクティングロッド６（以下、コンロッド６と略称する）との間に介装される場合にも適用可能である。コンロッド６は、小端部がピストンピン７を介してピストン８と連結され、大端部がすべり軸受１を介してクランクシャフト２と連結される。クランクシャフト２の上側（ピストン８側）には、上側の半割り軸受１０Ｕが配置され、クランクシャフト２の下側（ピストン８と逆側）には、下側の半割り軸受１０Ｌが配置されて、クランクシャフト２を上下から挟んで組み合わされることで、円筒状のすべり軸受１が構成される。

図２に示すように、半割り軸受１０は、例えばコンロッド６の幅（すなわち、クランクシャフト２の軸方向の長さ）と同等の幅（軸方向の長さ）Ｗを有する半円筒状に形成された部材である。半割り軸受１０には、周方向の両端面１１，１１と内筒面１６との二つの角部に、それぞれ潤滑油や異物を排出するための面取り部１３，１３が形成される。また、内筒面１６には、以下に詳述する樹脂コーティングが施されたすべり面１２が形成される。上側の半割り軸受１０Ｕと下側の半割り軸受１０Ｌとは、互いの両端面１１，１１が当接された状態で、互いのすべり面１２でクランクシャフト２を回転自在に支持する。なお、図２は、厚み（径方向長さ）を大きく表現している。

すべり面１２とクランクシャフト２の外周面との間には、周方向に亘って僅かな隙間１４が設けられる。この隙間１４には潤滑油が入り込み、すべり面１２とクランクシャフト２とのフリクション（摩擦）が低減される。潤滑油は、クランクシャフト２で駆動される図示しないオイルポンプで吸い上げられたオイルパン内のオイルであり、内燃機関を循環する際にこの隙間１４に供給される。なお、潤滑油は、例えばシリンダブロック３から半割り軸受１０に形成された小さな油孔（図示略）を通って隙間１４に供給される。

すべり面１２とは、潤滑油を介してクランクシャフト２が摺接する面であり、ここでは内筒面１６に樹脂がコーティングされた面を意味する。本すべり軸受１は、この内筒面１６に施される樹脂コーティングのパターン（模様）に特徴がある。コーティングされる樹脂としては、例えば、ポリアセタール（POM）、ポリアミド（PA）、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）等の低摩擦材料が用いられる。

なお、図２〜図７では、すべり面１２のうち樹脂コーティングされている部分（以下、樹脂コート部という）にはドットをつけて表現し、樹脂コート部以外（すなわち、内筒面１６）にはドットをつけずに表現する。また、実際の樹脂コート部の厚み（膜厚）は数μｍ程度であるが、ここでは樹脂コート部の厚み（内筒面１６から径方向内側に突出する長さ）を大きく表現する。

［１−２．すべり面の構造］
図３（ａ）〜（ｄ）は、内筒面１６に施される樹脂コーティングのパターンを説明するための図である。図３（ａ）は、図２に示す半割り軸受１０の展開図であり、図中横方向がクランクシャフト２の軸方向，図中縦方向がすべり軸受１の周方向である。図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面拡大図、図３（ｃ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面拡大図、図３（ｄ）は第一楔形溝部３１の拡大図である。

図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、すべり面１２には、軸方向両端部に周方向に沿う樹脂コート部２０，２０が設けられる。この樹脂コート部２０，２０は、周方向両端部の面取り部１３，１３に亘ってそれぞれ設けられ、内筒面１６から径方向内側に向かって突出している。樹脂コート部２０，２０は、軸方向外側の各面が半割り軸受１０の軸方向の両端面１５，１５と同一の平面となるように設けられる。以下、この樹脂コート部２０を特に凸部２０と呼ぶ。すなわち、凸部２０は内筒面１６にコーティングされた樹脂で形成され、凸部２０の突出量は樹脂の厚みに相当する。

また、すべり面１２には、凸部２０，２０よりも軸方向中央側に、軸方向中心線Ｃに沿う僅かな部分を除いて複数の樹脂コート部２１，２２が設けられる。樹脂コート部２１は半割り軸受１０の軸方向中心線Ｃよりも一端側（図中右側）に、樹脂コート部２２は半割り軸受１０の軸方向中心線Ｃよりも他端側（図中左側）に、それぞれ周方向に沿って複数並設される。樹脂コート部２１，２２は、軸方向中心線Ｃを対称軸とした線対称の形状に形成され、径方向中心側から見て、それぞれ軸方向両端側の辺を上底、軸方向中央側の辺を下底とした略台形に形成される。なお、樹脂コート部２１，２２は、周方向両端部では略台形の一部分が切り取られた形状に形成される。

以下、この樹脂コート部２１，２２を特に島部２１，２２と呼ぶ。すなわち、島部２１，２２は内筒面１６にコーティングされた樹脂で形成され、島部２１，２２の突出量（内筒面１６から隆起された隆起量）は樹脂の厚みに相当する。ここでは、凸部２０を形成する樹脂と島部２１，２２を形成する樹脂とは同じ樹脂が用いられる。

島部２１，２２は、軸方向両端側から軸方向中央側へ行くに従って突出量が大きくなるように形成される。さらに、島部２１，２２の軸方向両端側の突出量は、凸部２０，２０の突出量よりも小さくなるように形成される。なお、ここでは、島部２１，２２の軸方向中央側の突出量が凸部２０，２０の突出量と略同じになるように形成される。つまり、内筒面１６に施されるコーティングの樹脂の厚みは一定ではなく、凸部２０，２０と島部２１，２２とで異なるとともに、一つの島部２１の中でも軸方向に沿って突出量が異なっている。

島部２１，２２がこのような形状に設けられることで、コーティングされない残りの部分（図中の白い部分）には、島部２１，２２の突出量分だけすべり面１２に凹設された複数の浅い溝部３１，３２と周方向に沿う浅い溝部３３とが設けられる。溝部３１，３２は、軸方向両端側からそれぞれ軸方向中央側に向かって先細になる楔形状に形成され、軸方向中央側に行くに従って溝の深さが大きく形成される。ここでいう「溝の深さ」とは、溝部３１，３２を形成する縦壁のうち、対向する二面を含む縦壁の高さを意味し、ここでは島部２１，２２の頂面から内筒面１６までの長さを意味する。

また、溝部３１，３２の軸方向両端部は、凸部２０，２０によって閉鎖されている。言い換えると、すべり面１２を径方向中心側から見たときに、軸方向両端部では溝が切られておらず（凹状に形成されておらず）、両端部から僅かに軸方向内側に位置する部分から中央部側に向かって溝が切られている（つまり、両端部は残されている）。したがって、溝部３１，３２の軸方向両端部は、クランクシャフト２との隙間１４が極めて小さくなる。以下、半割り軸受１０の軸方向中心線Ｃよりも一端側の楔形状の溝部３１を第一楔形溝部（第一溝部）３１と呼び、半割り軸受１０の軸方向中心線Ｃよりも他端側の楔形状の溝部３２を第二楔形溝部（第二溝部）３２と呼ぶ。また、両者を特に区別しない場合は、単に楔形溝部３１，３２と呼ぶ。

第一楔形溝部３１及び第二楔形溝部３２は、軸方向中心線Ｃを対称軸とした線対称の形状に形成され、それぞれ周方向に沿って複数並設される。図３（ｄ）に示すように、第一楔形溝部３１は、三角形の底面３１ｃと、底面３１ｃに直角に設けられた対向する四角形の二面３１ｄ，３１ｅと、底面３１ｃに直角に設けられた基端部３１ｂ側の面とから形成された溝部であり、第二楔形溝部３２も同様に構成されている。なお、底面３１ｃは、半割り軸受１０の内筒面１６であり、対向する二面３１ｄ，３１ｅは島部２１，２２の突出部分であり、基端部３１ｂ側の面は凸部２０，２０の突出部分に相当する。また、ここでは、基端部３１ｂ側の面の周方向長さ３１ｆと島部２１の上底の長さ２１ｆとが、略同一に形成されているが、周方向長さ３１ｆと上底の長さ２１ｆとが異なっていてもよい。

また、楔形溝部３１，３２は、基端部（軸方向端部側の端部）３１ｂ，３２ｂに対して先端部（軸方向中央部側の端部）３１ａ，３２ａが、クランクシャフト２の回転方向（ここでは下方）に対して、この回転方向に沿って傾斜している（楔形溝部３１，３２の先端部３１ａ，３２ａは、クランクシャフト２の回転方向に向かっている）。つまり、楔形溝部３１，３２は、径方向中心側から見て、対向する二面３１ｄ，３１ｅがいずれも軸方向に対して同じ方向（回転方向）に傾斜して形成される。なお、対向する二面３１ｄ，３１ｅのうち、回転方向側の面３１ｅの方が回転方向と逆側の面３１ｄよりも軸方向に対する傾きがやや小さく形成される。これにより、中央部側の端部３１ａ，３２ａが先細になり、楔形溝部３１，３２の先端部３１ａ，３１ｂが形成される。

さらに第一楔形溝部３１及び第二楔形溝部３２は、先端部３１ａと先端部３２ａとがすべり面１２の軸方向中央部において周方向に互い違いになるように形成される。言い換えると、第一楔形溝部３１の先端部３１ａと第二楔形溝部３２の先端部３２ａとが、周方向において一致しないように設けられ、さらにここでは、各先端部３１ａ，３２ａが島部２１，２２の下底の周方向略中央に位置するように設けられる。なお、各先端部３１ａ，３２ａの位置は、島部２１，２２の下底の周方向略中央に限られない。

また、すべり面１２の軸方向中央部に周方向に沿って形成された溝部３３は、楔形溝部３１，３２の先端部３１ａ，３２ａと連通して形成される。以下、この溝部３３を中央溝部３３と呼ぶ。中央溝部３３は、周方向両端部の面取り部１３，１３に亘って凹設され、島部２１，２２の下底部分の膜厚分に相当する深さを有する。

このような半割り軸受１０は、例えば次のような工程で製造される。まず、板金を適切な大きさの矩形に切断し、切断した矩形片を半円筒状になるように曲げ加工する。そして、その内筒面１６に、半円筒状の曲げ加工品よりも径の小さいローラを転がして樹脂をコーティングする。なお、このローラの外周面には部分的に形成された凹み部が設けられており、この凹み部を除いた部分に樹脂がつけられる。これにより、内筒面１６にローラを転がすことで、ローラの外周面につけられた樹脂が内筒面１６に転写されて、樹脂コート部２０，２１，２２と溝部３１，３２，３３とを有するすべり面１２が形成される。最後にすべり面１２を仕上げ加工して突出量を調整することで、所望の溝部３１，３２，３３を得るための凸部２０と島部２１，２２とが形成される。

［２．作用，効果］
本すべり軸受１は、このように構成された上下一対の半割り軸受１０Ｕ，１０Ｌが、クランクシャフト２を上下から挟んで組み合わされ、クランクシャフト２を支持する。このような状態でクランクシャフト２が回転すると、オイルポンプから吸い上げられて循環したオイルが、すべり軸受１のすべり面１２とクランクシャフト２の外周面との隙間１４に潤滑油が入り込む。このときクランクシャフト２は、上側の半割り軸受１０Ｕのすべり面１２よりも下側の半割り軸受１０Ｌのすべり面１２により接近する。そして、隙間１４に入り込んだ潤滑油は、クランクシャフト２の回転につられ、下側の半割り軸受１０Ｌのすべり面１２との狭い隙間１４へ引きずり込まれる。これにより、圧力（油圧）が発生してすべり軸受１が浮かされ、クランクシャフト２の回転時の摩擦抵抗を低減する。

このとき、本すべり軸受１は、すべり面１２にクランクシャフト２の軸方向両端部から軸方向中央部に向けて凹設された溝部３１，３２を有し、この溝部３１，３２の端部側が凸部２０，２０により閉鎖されているため、隙間１４に入り込んだ潤滑油が軸方向両端部から漏れ出すこと（いわゆるサイドリーク）を抑制することができ、漏れ量を低減させることができる。

これにより、潤滑に必要となる油量を低減することができ、オイルを吸い上げ循環させるオイルポンプを小型化することができ、摩擦損失を低減させることができる。また、サイドリークを抑制することができるため、隙間１４に形成された油膜をアイドルストップ中（すなわち、クランクシャフト２の回転が停止したとき）であっても、保持していることができる。このように、本すべり軸受１によれば、溝部３１，３２の軸方向端部側を閉鎖するという簡素な構成で、潤滑油の保持力を高めることができる。さらに、保持力を高めることで、すべり面１２の摩耗を抑制でき、すべり軸受１の製品寿命を延長することができる。

また、すべり面１２に凹設された溝部３１，３２の中央部側の端部３１ａ，３２ａが、クランクシャフト２の回転方向に対し、この回転方向に沿って傾斜しているため、クランクシャフト２とすべり面１２との隙間１４に入り込んだ潤滑油を溝部３１，３２の先端部３１ａ，３２ａへ導くことができる。これにより、サイドリークを一層抑制しながら、すべり面１２の軸方向中央部側の油圧を高めることができる。したがって、高油圧時はもちろん、低油圧時においても油膜を保持することができる。

また、これら溝部３１，３２が、端部側から中央部側に向かって先細に形成された楔形状に形成されるため、隙間１４に入り込んだ潤滑油をよりスムーズに溝部３１，３２の先端部３１ａ，３２ａ側へ導くことができるとともに、中央部側の油圧を高めることができる。
また、すべり面１２には、軸方向両端部側から中央部側に向かって第一楔形溝部３１と第二楔形溝部３２とが形成されるため、隙間１４に入り込んだ潤滑油を両端部側から中央部側へ導くことができ、中央部側の油圧をより効率的に高めることができる。

また、第一楔形溝部３１と第二楔形溝部３２とが複数設けられることで、すべり軸受１のすべり面１２において、周方向の複数の箇所で端部側から中央部側へ潤滑油を導くことができる。また、第一楔形溝部３１の先端部３１ａと第二楔形溝部３２の先端部３２ａとが周方向において互い違いに設けられているため、楔形溝部３１，３２の先端部３１ａ，３２ａを軸方向中央部に効率的に配置することができ、すべり面１２の軸方向中央部の油圧をより効率的に上昇させて油膜を保持することができる。

また、すべり面１２の軸方向中央部に周方向に沿う中央溝部３３が形成され、中央溝部３３が楔形溝部３１，３２の先端部３１ａ，３２ａと連通されるため、楔形溝部３１，３２を通じてすべり面１２の軸方向中央部に導かれた潤滑油を中央部で保持しておくことができ、すべり面１２での潤滑油の保持力をより効果的に高めることができる。

また、すべり面１２に形成される溝部３１，３２が端部側から中央部側に向かって深さが大きくなるように形成されるため、すべり面１２の中央部側により効果的に潤滑油を導くとともに保持しておくことができる。さらに、溝部３１，３２が端部側から中央部側に向かって深さが大きくなるように形成されるということは、溝部３１，３２を構成する島部２１，２２の突出量が端部側から中央部側に向かって大きくなることを意味し、これにより中央部側で保持される潤滑油の油圧を効果的に高めることもできる。

また、溝部３１，３２が、内筒面１６に樹脂をコーティングすることで形成され、端部側から中央部側に向かって樹脂の厚みが大きくされるため、すべり面１２の中央部側の油圧をより高めて形成された油膜を保持することができる。つまり、コーティングする樹脂の厚みを変更することで、サイドリーク量や油圧を調整することができる。また、低摩擦材料の樹脂を用いることで、クランクシャフト２とすべり面１２との摩擦をより低減することができる。さらに本実施形態では、凸部２０を形成する樹脂と島部２１，２２を形成する樹脂とが同一のため、製造が容易である。

［３．変形例］
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
例えば、内筒面１６に施される樹脂コーティングのパターンの変形例を図４〜図７に示す。これらは、樹脂コーティングのパターンのみが異なり、その他の構成は上記した実施形態と同一であり、同一の構成については同一の符号を付して説明は省略する。

図４に示すように、この変形例（第一変形例）に係る半割り軸受１０_Aは、上記実施形態の構成に比べて、第一楔形溝部３１の先端部３１ａと第二楔形溝部３２の先端部３２ａとが、すべり面１２の軸方向中央部において周方向に一致して設けられる点が異なる。言い換えると、周方向に複数並設された島部２１，２２が、軸方向中心線Ｃを対称軸として線対称に設けられる。このように構成された半割り軸受１０_Aからなるすべり軸受１によれば、上記実施形態で得られる効果のうち、先端部３１ａ，３２ａが互い違いに設けられた場合の効果に代えて、構成をより簡素にすることができ、製造が容易になる。なお、その他の効果は第一変形例の構成によっても同様に得ることができる。

また、図５に示すように、この変形例（第二変形例）に係る半割り軸受１０_Bは、上記実施形態の構成に比べて、中央溝部３３が設けられていないことが異なる。言い換えると、樹脂コート部２１，２２が軸方向中央部においてつながって形成されている。このように構成された半割り軸受１０_Bからなるすべり軸受１によれば、上記実施形態で得られる効果のうち、中央溝部３３が設けられた場合の効果に代えて、軸方向中央部の油圧をより高めることができ、楔形溝部３１，３２で軸方向中央部へ導かれた潤滑油によって形成される油膜をより効果的に保持することができる。なお、その他の効果は第二変形例の構成によっても同様に得ることができる。

また、図６（ａ），（ｂ）に示すように、これらの変形例（第三変形例及び第四変形例）に係る半割り軸受１０_C，１０_Dは、上記実施形態の凸部２０，２０を除いて、内筒面１６に施される樹脂コーティングの形状が異なり、これに伴い溝部の形状も異なる。図６（ａ）に示す第三変形例では、凸部２０，２０よりも軸方向中央側に、径方向中心側から見て平行四辺形状の複数の島部２４が設けられ、これにより、隣合う島部２４の間に複数の溝部３４が周方向に並設される。溝部３４は、すべり面１２の一端側から他端側へ軸方向に対して斜めに形成される。このように構成された半割り軸受１０_Cからなるすべり軸受１によっても、軸方向両端部からのサイドリークを抑制することができ、潤滑油の保持力を高めることができる。

また、図６（ｂ）に示す第四変形例では、凸部２０，２０よりも軸方向中央側に、径方向中心側から見て略Ｖ字型の複数の島部２５が設けられ、これにより、隣合う島部２５の間に略Ｖ字型の複数の溝部３５が周方向に並設される。溝部３５は、すべり面１２の軸方向一端側から中央部側へ伸び、且つ回転方向に沿って傾斜した第一溝部３５ａと、すべり面１２の軸方向他端側から中央部側へ伸び、且つ回転方向に沿って傾斜した第二溝部３５ｂとから構成される。なお、第一溝部３５ａ及び第二溝部３５ｂは、上記実施形態と異なり、先細に形成されていない。また、軸方向中心線Ｃ上において、第一溝部３５ａと第二溝部３５ｂとはつながっている。

このように構成された半割り軸受１０_Dからなるすべり軸受１によっても、上記実施形態と同様、隙間１４に入り込んだ潤滑油のサイドリークを抑制することができ、漏れ量を低減させることができ、これによる上記した効果を得ることができる。つまり、すべり軸受１の軸方向両端部に、周方向に沿い径方向内側に向かって突設された凸部２０，２０が設けられることで、溝部３４，３５の軸方向端部が閉鎖されているため、軸方向両端部からのサイドリークを抑制することができ、潤滑油の保持力を高めることができる。

さらに、上記実施形態や第一，第二，第四変形例のように、軸方向端部側から中央部側へ伸び、且つ回転方向に沿って傾斜した溝部が設けられることで、サイドリークをより効果的に抑制することができるとともに、中央部の油圧を高めることも可能となる。なお、内筒面１６にコーティングされる樹脂のパターンは、上記した島部２１，２２，２４，２５の形状（角度や幅など）に限られず、溝部３１，３２，３４，３５の数も任意である。

また、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、この変形例（第五変形例）に係る半割り軸受１０_Eは、上記実施形態の構成に比べて、島部２１，２２の突出量が凸部２０，２０の突出量と同一であり、軸方向において一定である点が異なる。言い換えると、溝部３１，３２の深さが軸方向において一定である。これは、例えば内筒面１６に、厚みが一定となるように樹脂をコーティングした後、コーティング部分を部分的に削り取ることで形成することができる。このように構成された半割り軸受１０_Eからなるすべり軸受１によれば、上記実施形態で得られる効果のうち、溝部３１，３２の深さが軸方向で異なる場合の効果に代えて、構成をより簡素にすることができ、製造が容易になるという効果が得られる。なお、その他の効果は第五変形例の構成によっても同様に得ることができる。

また、図７（ｃ）中に一点鎖線で示すように、内筒面１６に厚みが一定となるように樹脂をコーティングした後、コーティング部分を削って溝部３１，３２を形成する際に、軸方向端部側から中央部側に行くに従って、溝部３１，３２の深さが大きくなるように、削り取る樹脂の高さを変更してもよい。つまり、軸方向端部側は樹脂コート部が残るように削り、軸方向中央側は樹脂コート部を略削り取ってしまうことで、溝部３１，３２の深さが異なるようにしてもよい。また、この他にも、例えば、内筒面１６を切削又は研削加工して凹部を設け、これを溝部としてもよい。つまり、すべり面１２に形成される溝部３１，３２の形成方法は、どのような手法であっても構わない。

また、上記実施形態では、上側の半割り軸受１０Ｕと下側の半割り軸受１０Ｌとが同一形状に構成されている場合を説明したが、上側の半割り軸受１０Ｕが下側の半割り軸受１０Ｌよりも内筒面１６にコーティングされる樹脂の厚みが大きく形成されていてもよい。上記したように、クランクシャフト２は、回転すると上側の半割り軸受１０Ｕのすべり面１２よりも下側の半割り軸受１０Ｌのすべり面１２により接近する。つまり、上側の半割り軸受１０Ｕのすべり面１２とクランクシャフト２との隙間１４が下側に比べて若干広くなり潤滑油が漏れ易くなってしまう。

そのため、上側の半割り軸受１０Ｕの樹脂のコーティングの厚みを下側の半割り軸受１０Ｌに比べて大きく形成することで、サイドリークをより効果的に抑制することができる。なお、溝部３１，３２の軸方向端部を閉鎖する凸部２０，２０を大きく形成することで、より効果的にサイドリークを
抑制することができる。例えば、凸部２０，２０の突出量（高さ）を大きくしてもよく、凸部２０，２０の幅（軸方向長さ）を大きくしてもよい。また、下側の半割り軸受１０Ｌは、凸部２０，２０を上側の半割り軸受１０Ｕよりも小さくすることで、油圧をより高めて油膜を保持する力を大きくすることができる。

なお、本すべり軸受１は、内燃機関のクランクシャフト２を支持する以外にも、様々な回転軸に適用可能である。また、上記のように上下一対の半割り軸受１０Ｕ，１０Ｌを組み合わせて構成されるものに限らず、一つの円筒状のすべり軸受であってもよい。

１ すべり軸受
２ クランクシャフト（回転軸）
１０，１０_A，，１０_B，１０_C，１０_D，１０_E 半割り軸受
１０Ｕ 上側の半割り軸受
１０Ｌ 下側の半割り軸受
１１ 周方向の端面
１２ すべり面
１３ 面取り部
１４ 隙間
１５ 軸方向の端面
１６ 内筒面
２０ 凸部（樹脂コート部）
２１，２２，２４ 島部（樹脂コート部）
３１ 第一楔形溝部（第一溝部，溝部）
３１ａ 先端部（軸方向中央部側の端部）
３１ｂ 基端部（軸方向端部側の端部）
３２ 第二楔形溝部（第二溝部，溝部）
３２ａ 先端部（中央部側の端部）
３２ｂ 基端部（軸方向端部側の端部）
３３ 中央溝部
３４ 溝部
３５ 溝部
３５ａ 第一溝部
３５ｂ 第二溝部

Claims (8)

1. 円筒状に形成され、内筒面に回転軸が摺接するすべり面を有し、前記回転軸と前記すべり面との隙間に潤滑油が入り込むすべり軸受であって、
   前記すべり面に前記回転軸の軸方向端部から軸方向中央部に向けて凹設された溝部を有し、
   前記溝部は、前記軸方向端部側が閉鎖され、前記中央部側が前記回転軸の回転方向に対し、前記回転軸の回転方向に沿って傾斜している
   ことを特徴とする、すべり軸受。
2. 前記溝部が、前記端部側から前記中央部に向かって先細に形成される
   ことを特徴とする、請求項１記載のすべり軸受。
3. 前記溝部が、前記中央部よりも一端部側に形成される第一溝部と、前記中央部よりも他端部側に形成される第二溝部とを有する
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載のすべり軸受。
4. 前記第一溝部及び第二溝部がそれぞれ複数設けられ、
   前記第一溝部の前記中央部側の端部と前記第二溝部の前記中央部側の端部とが、周方向に互い違いになるように設けられる
   ことを特徴とする、請求項３記載のすべり軸受。
5. 前記すべり面の前記中央部に、周方向に沿って凹設された中央溝部を有し、
   前記中央溝部が、前記溝部の前記中央部側の端部と連通される
   ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のすべり軸受。
6. 前記溝部は、前記端部側から前記中央部側に向かって深さが大きくなるように形成される
   ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のすべり軸受。
7. 前記溝部は、前記内筒面に樹脂をコーティングすることで形成され、前記端部側から前記中央部側に向かって前記樹脂の厚みが大きくされる
   ことを特徴とする、請求項６記載のすべり軸受。
8. 前記回転軸が内燃機関のクランクシャフトであり、前記クランクシャフトの上側及び下側に設けられる上下一対の半円筒状の半割り軸受を組み合わせることで円筒状に形成される前記すべり軸受であって、
   前記溝部が、前記内筒面に樹脂をコーティングすることで形成され、
   前記上側の半割り軸受は、前記下側の半割り軸受よりも前記樹脂のコーティングの厚みが大きく形成される
   ことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のすべり軸受。

Images