JP2014066278A

JP2014066278A - すべり軸受

Info

Publication number: JP2014066278A
Application number: JP2012210844A
Authority: JP
Inventors: Akira Iijima; 章飯島
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2012-09-25
Filing date: 2012-09-25
Publication date: 2014-04-17

Abstract

【課題】すべり軸受を大型化することなく、負荷能力を向上させる。
【解決手段】回転軸４を回転可能に支持する円筒形状の軸受本体１１を備えるすべり軸受１０において、軸受本体１１の内周面１４の両端部にそれぞれ、一端が軸受本体１１の端面１７に開口されると共に、回転軸４の軸方向に対して回転方向に傾斜して延び、他端が軸受本体１１の内周面１４の端部内に配置される溝１８が設けられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、エンジンのクランクシャフト等の軸受として用いられるすべり軸受に関する。

従来、回転軸の軸受として至る所にすべり軸受が用いられている。例えば、エンジンのクランクシャフト等の軸受としてすべり軸受が用いられている（特許文献１から３参照）。

図６に示すように、すべり軸受３０は、一般的に、回転軸３１を回転可能に支持する円筒形状の軸受本体３２を備えている。この軸受本体３２は、二個（一対）の半円筒形状の上部軸受３３と下部軸受３４とから構成されており、回転軸３１を挟み込むように軸受孔（図示せず）に取り付けられる。また、軸受本体３２の内周面３５には潤滑油を供給するための油供給孔（図示せず）及び半環状の油供給溝３６が設けられており、これら油供給孔及び油供給溝３６を介して供給される潤滑油によりすべり軸受３０の摺動面（軸受本体３２の内周面３５）が潤滑されるようになっている。

特開２００１−２４１４４２号公報特開２００４−２４５３８８号公報特開２００５−２５６９６６号公報

このようなすべり軸受３０においては、摺動面の潤滑油が回転軸３１の回転に伴うくさび効果により摺動面と回転軸３１との間に油膜を形成し、荷重を支持するための油圧が発生している。しかしながら、すべり軸受３０の両端が開放されているため、すべり軸受３０の両端では油圧は発生せずゼロとなる。そのため、すべり軸受３０の負荷能力は限られてしまう。

そこで、本発明の目的は、すべり軸受を大型化することなく、負荷能力を向上させることができるすべり軸受を提供することにある。

上述の目的を達成するために、本発明に係るすべり軸受は、回転軸を回転可能に支持する円筒形状の軸受本体を備えるすべり軸受において、前記軸受本体の内周面の両端部にそれぞれ、一端が前記軸受本体の端面に開口されると共に、前記回転軸の軸方向に対して回転方向に傾斜して延び、他端が前記軸受本体の内周面の端部内に配置される溝が設けられるものである。

前記溝が、前記軸受本体の内周面の両端部にそれぞれ、前記軸受本体の周方向に間隔を隔てて複数設けられるものであっても良い。

前記回転軸が、エンジンのクランクシャフトのクランクジャーナルであっても良い。

本発明によれば、すべり軸受を大型化することなく、負荷能力を向上させることができるという優れた効果を奏する。

本発明の一実施形態に係るすべり軸受を備えるシリンダブロックの断面図である。図１のＡ−Ａ線断面図である。図２のＢ部拡大図である。本発明の他の実施形態に係るすべり軸受を備えるシリンダブロックの断面図である。図４のＣ−Ｃ線断面図である。従来例に係るすべり軸受の断面図である。

以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳述する。

本実施形態に係るすべり軸受は、エンジン（ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等）のクランクシャフトのクランクジャーナルを回転可能に支持するメインベアリングに適用したものである。

図１に示すように、エンジンのシリンダブロック１とベアリングキャップ２とに断面半円形状の凹部をそれぞれ設けて軸受孔３が形成されている。この軸受孔３に、一定方向に回転するクランクシャフトのクランクジャーナル４（図２参照）を回転可能に支持するすべり軸受（メインベアリング）１０が取り付けられている。また、シリンダブロック１には潤滑油を供給するための油供給通路５が設けられており、その油供給通路５の先端は後述する軸受本体１１（上部軸受１２）の油供給孔１５に連通している。

図１及び図２に示すように、すべり軸受１０は、クランクシャフトのクランクジャーナル４を回転可能に支持する円筒形状の軸受本体１１を備えている。この軸受本体１１は、二個（一対）の半円筒形状の上部軸受１２と下部軸受１３とから構成されており、クランクジャーナル４を挟み込むように軸受孔３に取り付けられている。また、軸受本体１１の内周面１４には潤滑油を供給するための油供給孔１５及び半環状の油供給溝１６が設けられており、これら油供給孔１５及び油供給溝１６を介して供給される潤滑油によりすべり軸受１０の摺動面（軸受本体１１の内周面１４）が潤滑されるようになっている。

なお、図示例では、油供給孔１５は上部軸受１２に設けられると共に、油供給溝１６は上部軸受１２のみに設けられているが、油供給溝１６を下部軸受１３にも設けても良い。即ち、油供給溝１６を軸受本体１１（上部軸受１２及び下部軸受１３）に対して周方向全体に亘って環状に設けても良い。

図２に示すように、本実施形態では、すべり軸受１０の両端にポンプ作用を生じさせるため、軸受本体１１の内周面１４（すべり軸受１０の摺動面）の両端部にそれぞれ、一端が軸受本体１１の端面１７に開口されると共に、クランクジャーナル４の軸方向に対して回転方向に所定の傾斜角度θ（図３参照）だけ傾斜して延び、他端が軸受本体１１の内周面１４の端部内に配置される螺旋状（ねじ状）の溝（ねじ目）１８を設けている。

この溝１８は、軸受本体１１（上部軸受１２及び下部軸受１３）の内周面１４の両端部にそれぞれ、軸受本体１１の周方向に所定の間隔（ピッチ）Ｐ（図３参照）を隔てて複数設けられている。また、これら複数の溝１８は、軸受本体１１（上部軸受１２及び下部軸受１３）の内周面１４に全周に亘って設けられている。

図３にも示すように、溝１８は軸受本体１１の内周面１４の両端部にそれぞれクランクジャーナル４の軸方向に対して回転方向に所定の傾斜角度θだけ傾斜して延びており、この傾斜角度θは、潤滑油をすべり軸受１０内に的確に移送することができるように２０°から４０°程度（好ましくは、３０°）である。また、クランクジャーナル４の軸方向に対する溝１８の長さＬが長すぎるとすべり軸受１０の両端に油圧が発生しないため、溝１８の長さＬは１ｍｍから２ｍｍ程度である。また、溝１８の大きさ（幅Ｗ及び深さＤ）が小さすぎても大きすぎても潤滑油を溝１８内に保持できず油圧が発生しないため、溝１８の幅Ｗ及び深さＤは共に０．５ｍｍ程度である。さらに、軸受本体１１の周方向に対する複数の溝１８の間隔（ピッチ）Ｐは、１ｍｍから２ｍｍ程度である。なお、本実施形態においては、すべり軸受１０は、内径ＤＤが６０ｍｍ程度であり、幅ＷＷが４０ｍｍ程度である（図２参照）。

次に、本実施形態に係るすべり軸受１０の作用効果を説明する。

本実施形態では、すべり軸受１０の両端にポンプ作用を生じさせるため、軸受本体１１の内周面１４（すべり軸受１０の摺動面）の両端部にそれぞれ、一端が軸受本体１１の端面１７に開口されると共に、クランクジャーナル４の軸方向に対して回転方向に所定の傾斜角度θだけ傾斜して延び、他端が軸受本体１１の内周面１４の端部内に配置される螺旋状の溝１８を設けている。

クランクシャフトのクランクジャーナル４がすべり軸受１０（軸受本体１１）内で回転すると、クランクジャーナル４の回転に潤滑油が連れ回り、螺旋状の溝１８により、潤滑油がすべり軸受１０内に移送（圧送）される。そのため、すべり軸受１０の両端における油膜厚さが厚くなり、すべり軸受１０の両端にも油圧が発生する。よって、軸受本体１１の内周面１４全体の油膜厚さが厚くなって、同じサイズ（内径ＤＤ、幅ＷＷ）でもすべり軸受１０の負荷能力が向上するため、すべり軸受１０を大型化することなく負荷能力を向上させることができる。

また、本実施形態では、溝１８が軸受本体１１の内周面１４の両端部にそれぞれ軸受本体１１の周方向に所定の間隔（ピッチ）Ｐを隔てて複数設けられているので、軸受本体１１の周方向に対してほぼ均等に油膜が形成されるようになる。そのため、軸受本体１１の内周面１４全体の油膜厚さがより厚くなって、すべり軸受１０の負荷能力をより向上させることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態には限定されず他の様々な実施形態を採ることが可能である。

例えば、本発明は、メインベアリングには限定はされず、一定方向に回転する回転軸を支持する他の様々なすべり軸受へも適用可能である。例えば、本発明は、コネクティングロッド（コンロッド）のビッグエンドに取り付けられクランクシャフトのクランクピンを回転可能に支持するコネクティングロッドベアリング（コンロッドベアリング）や、クランクシャフトの回転を受けて回転されるバランスシャフトを回転可能に支持するバランスシャフトベアリング等へも適用可能である。

また、複数の溝１８は軸受本体１１の内周面１４に全周に亘って設けられる必要はなく、荷重が低い箇所については省略が可能である。例えば、図４及び図５に示すすべり軸受（メインベアリング）１０の場合、複数の溝１８は、上部軸受１２及び下部軸受１３に対してそれぞれ、荷重が比較的高い箇所を中心として所定の角度範囲Ｒ内（例えば、１４０°から１５０°程度）にのみ設けている。

４回転軸（クランクシャフトのクランクジャーナル）
１０すべり軸受（メインベアリング）
１１軸受本体
１２上部軸受
１３下部軸受
１４軸受本体の内周面
１７軸受本体の端面
１８溝（ねじ目）

Claims

回転軸を回転可能に支持する円筒形状の軸受本体を備えるすべり軸受において、
前記軸受本体の内周面の両端部にそれぞれ、一端が前記軸受本体の端面に開口されると共に、前記回転軸の軸方向に対して回転方向に傾斜して延び、他端が前記軸受本体の内周面の端部内に配置される溝が設けられることを特徴とするすべり軸受。
前記溝が、前記軸受本体の内周面の両端部にそれぞれ、前記軸受本体の周方向に間隔を隔てて複数設けられる請求項１に記載のすべり軸受。
前記回転軸が、エンジンのクランクシャフトのクランクジャーナルである請求項１又は２に記載のすべり軸受。