JP2014169735A

JP2014169735A - すべり軸受

Info

Publication number: JP2014169735A
Application number: JP2013041287A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Ashihara; 克宏芦原; Yuichiro Kajiki; 悠一朗梶木; Hiroki Takata; 裕紀高田
Original assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Current assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Priority date: 2013-03-01
Filing date: 2013-03-01
Publication date: 2014-09-18
Anticipated expiration: 2033-03-01
Also published as: JP6166064B2

Abstract

【課題】フリクション低減効果を得ることができ、総和の流出油量を抑えることができるすべり軸受を提供する。
【解決手段】円筒を軸方向と平行に二分割した半割部材２・２を上下に配置したすべり軸受１であって、すべり軸受１の軸方向端部に、円周方向に細溝３を設け、前記細溝３の回転方向上流側角部は、直角に形成したもしくは曲率半径Ｒが細溝３の深さｄ以下である丸め加工をして形成した。また、前記細溝は、プレス成型によって成型された。
【選択図】図４

Description

本発明は、すべり軸受の技術に関し、円筒を軸方向と平行に二分割した半割部材を上下に配置したすべり軸受の技術に関する。

従来、エンジンのクランクシャフトを軸支するための軸受であって、円筒形状を二分割した二つの部材を合わせる半割れ構造のすべり軸受が公知となっている。また、前記軸受の摺動面積を減らし、フリクション低減効果を得るために、前記軸受の幅を狭くする構造がある。しかし、軸受の幅を狭くすると、流出油量が増加していた。そこで、前記軸受の軸方向両端部に、全周に逃げ部分（細溝）を形成した軸受が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。

特表２００３−５３２０３６号公報

しかし、従来の全周に細溝を形成した軸受では、摺動面積減少により、負荷容量が低下し、良好な潤滑に必要な油膜厚さを確保することができず、且つ、総和の流出油量が多かった。

そこで、本発明は係る課題に鑑み、フリクション低減効果を得ることができ、総和の流出油量を抑えることができる軸受を提供する。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、円筒を軸方向と平行に二分割した半割部材を上下に配置したすべり軸受であって、前記下側の半割部材の軸方向端部に、円周方向に細溝を設け、前記細溝の回転方向上流側角部は、直角に形成したもしくは曲率半径が細溝深さ以下である丸め加工をして形成したものである。

請求項２においては、前記細溝は、プレス成型によって成型されたものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

すなわち、油膜圧力の発生を妨げない程度の細溝を設けることで、摺動面積を減らしつつ、フリクション低減効果を得ることができ、かつ、総和の流出油量を抑えることができる。

本発明の実施形態に係るすべり軸受を示す正面図。（ａ）本発明の実施形態に係るすべり軸受を構成する半割部材を示す平面図。（ｂ）同じくＡ−Ａ線断面図。（ｃ）同じくＢ−Ｂ線断面図。（ａ）細溝を設けたすべり軸受の油膜圧力の勾配を示す三次元グラフ図。（ｂ）細溝を設けないすべり軸受の油膜圧力の勾配を示す三次元グラフ図（計算値）。（ａ）本発明の実施形態に係るすべり軸受を構成する下側の半割部材を示すＡ−Ａ線断面図。（ｂ）同じく回転方向上流側角部を直角に形成した場合の（ａ）の丸囲み部分拡大図。（ｃ）同じく回転方向上流側角部を丸め加工して形成した場合の（ａ）の丸囲み部分拡大図。（ａ）本発明の実施形態に係る細溝の底面表面を示す断面拡大図。（ｂ）比較例の切削加工によって成型された細溝の底面表面を示す断面拡大図。

次に、発明の実施の形態を説明する。なお、図１はすべり軸受１の正面図であり、画面の上下を上下方向、画面の手前方向及び奥方向を軸方向（前後方向）とする。

まず、第一の実施形態に係るすべり軸受１を構成する半割部材２について図１及び図２を用いて説明する。
すべり軸受１は円筒状の部材であり、図１に示すように、エンジンのクランクシャフト１１のすべり軸受構造に適用される。すべり軸受１は、二つの半割部材２・２で構成されている。二つの半割部材２・２は、円筒を軸方向と平行に二分割した形状であり、断面が半円状となるように形成されている。本実施形態においては、半割部材２・２は上下に配置されており、左右に合わせ面が配置されている。クランクシャフト１１をすべり軸受１で軸支する場合、所定の隙間が形成され、この隙間に対し図示せぬ油路から潤滑油が供給される。

図２（ａ）においては、上側および下側の半割部材２を示している。なお、本実施形態においては、クランクシャフト１１の回転方向を図１の矢印に示すように正面視時計回り方向とする。また、軸受角度ωは、図２（ｂ）における右端の位置を０度とし、図２（ｂ）において、反時計回り方向を正とする。すなわち、図２（ｂ）において、左端の位置の軸受角度ωが１８０度となり、下端の位置の軸受角度ωが２７０度となるように定義する。

上側の半割部材２の内周には円周方向に溝が設けられており、中心に円形の孔が設けられている。また、上側の半割部材２の左右に合わせ面が配置されている。
下側の半割部材２の内周の摺動面において、その軸方向の端部に細溝３が形成されている。
細溝３は下側の半割部材２に設けられる。本実施形態においては、細溝３は軸方向に並列して二本設けられている。詳細には、細溝３は、クランクシャフト１１の回転方向下流側合わせ面（軸受角度ωが１８０度）から軸受角度ωが正となる方向（反時計回り方向）に向けて円周方向に設けられる。すなわち、下側の半割部材２においては、図２（ｂ）の右側の合わせ面が回転方向上流側合わせ面、図２（ｂ）の左側の合わせ面が回転方向下流側合わせ面となる。
細溝３は、図２（ｃ）に示すように、軸受厚さＤよりも浅い深さｄとなるように形成されている。また、細溝の幅はｗとなるように形成されている。

半割部材２の軸方向端部に細溝３を設けたことにより、図３（ａ）に示すように、半割部材２の軸方向端部における圧力勾配を変化させることができる。すなわち、図３（ｂ）に示す細溝３がない場合と比べて、細溝３において軸受端部から中央部へ向かって下降する圧力勾配の増加に伴って、油の吸い戻し量が増加し、総和の流出油量が抑制される。

また、図４（ｂ）に示すように、細溝３の回転方向上流側角部３ａを直角に形成している。ここで、回転方向上流側角部３ａとは、回転方向下流側合わせ面と反対側の端部に形成され、細溝３の底面と側面とで形成される角部である。言い換えれば、細溝３の上流側端部において、細溝３の底面と側面とが直交するように形成されているものである。

また、図４（ｃ）に示すように、細溝３の回転方向上流側角部３ａを曲率半径Ｒが細溝３の深さｄ以下である丸め加工して形成することもできる。言い換えれば、細溝３の上流側端部において、細溝３の底面と側面との接触部分を丸め加工して、細溝３の底面と側面とが滑らかに連続するように形成されているものである。
ここで、丸め加工をする際の曲率半径Ｒは細溝３の深さｄ以下となるように形成している。このように構成することにより、曲率半径Ｒが大きい場合と比較して、細溝３の底面から側面への傾きが急になる。

また、前記細溝３は、プレス成型によって成型されている。プレス成型とは、油圧プレス、機械プレス、クランクプレス、液圧プレスなど各種プレス機械によって軸受表面を塑性変形させることで細溝３を成型する方法である。

図５（ａ）に示すように、細溝３がプレス成型によって成型されることで、細溝３の底面に形成される加工痕を平らにすることができる。例えば、図５（ｂ）に示すように、細溝３が切削加工によって形成された場合には、細溝３の底面に形成される加工痕がギザギザになるが、これと比較して、細溝３がプレス成型によって成型されることで、細溝３の底面に形成される加工痕を平らにすることができる。

また、図５（ａ）に示すように、細溝３がプレス成型によって成型されることで、半割部材の表面と軸受の端部側面との間に形成される頂角部３ｂが面取りされる。比較例として、図５（ｂ）に示すように、細溝３が切削加工によって形成された場合には、頂角部３ｂは面取りされない。

以上のように、円筒を軸方向と平行に二分割した半割部材２・２を上下に配置したすべり軸受１であって、すべり軸受１の軸方向端部に、円周方向に細溝３を設け、前記細溝３の回転方向上流側角部は、直角に形成したもしくは曲率半径Ｒが細溝３の深さｄ以下である丸め加工をして形成したものである。
このように構成することにより、油膜圧力の発生を妨げない程度の細溝を設けることで、摺動面積を減らしつつ、フリクション低減効果を得ることができ、かつ、総和の流出油量を抑えることができる。また、細溝３の回転方向上流側角部において、細溝３の底面と側面とが直交するもしくは、細溝３の底面と側面とが滑らかに連続し、細溝３の底面から側面への傾きが急になるように形成することができるため、負の圧力勾配と吸い戻し量が増加する。

また、細溝３は、プレス成型によって成型されたものである。
このように構成することにより、細溝３の回転方向上流側角部を容易に直角に形成しもしくは曲率半径Ｒが細溝深さｄ以下である丸め加工をして形成することができる。
また、切削加工に比べて加工時間を短縮することができ、バリの発生も防ぐことができる。

１すべり軸受
２半割部材
３細溝
３ａ回転方向上流側角部
１１クランクシャフト

Claims

円筒を軸方向と平行に二分割した半割部材を上下に配置したすべり軸受であって、
前記下側の半割部材の軸方向端部に、円周方向に細溝を設け、
前記細溝の回転方向上流側角部は、直角に形成したもしくは曲率半径が細溝深さ以下である丸め加工をして形成した、
ことを特徴とするすべり軸受。
前記細溝は、プレス成型によって成型された、
ことを特徴とする請求項１に記載のすべり軸受。