JP2016161011A - すべり軸受 - Google Patents
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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、下側の半割部材2の軸方向端部に、回転方向下流側において円周方向に細溝3を設け、細溝3の軸方向外側にすべり軸受1のクランクシャフト11との当接面よりも低くなるように形成した周縁部2aを設け、細溝3の長手方向に直交する断面視において、細溝3の底面3aを曲線状となるように形成した。
【選択図】図2
【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、下側の半割部材2の軸方向端部に、回転方向下流側において円周方向に細溝3を設け、細溝3の軸方向外側にすべり軸受1のクランクシャフト11との当接面よりも低くなるように形成した周縁部2aを設け、細溝3の長手方向に直交する断面視において、細溝3の底面3aを曲線状となるように形成した。
【選択図】図2
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が、冷間時に油の粘度が高いためフリクションが大きいという課題がある。そこで、前記軸受の軸方向両端部に、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)。
しかし、従来の細溝を形成した軸受では、油の引き込み量増加と軸方向両端部からの油の漏れ量抑制を両立することができず、更なるフリクション低減効果が期待できなかった。
そこで、本発明は係る課題に鑑み、総和の流出油量を抑えることができ、更なるフリクション低減効果を得ることができるすべり軸受を提供する。
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、回転方向下流側において円周方向に細溝を設け、前記細溝の軸方向外側に前記すべり軸受の軸との当接面よりも低くなるように形成した周縁部を設け、
前記細溝の長手方向に直交する断面視において、前記細溝の底面を曲線状となるように形成したものである。
前記細溝の長手方向に直交する断面視において、前記細溝の底面を曲線状となるように形成したものである。
請求項2においては、前記細溝の底面を円弧状となるように形成したものである。
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、軸受内面より漏れた油を再循環させることで、総和の流出油量を抑えることができる。また、細溝の底面を曲線状に形成したことにより、潤滑油がスムーズに引き込まれ、吸い戻し油量が増加し、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。
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、本発明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。
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の内周において、その軸方向の端部に細溝3が形成されている。
また、細溝3の軸方向外側面を形成する周縁部2aは、半割部材2の外周面からの高さhが、半割部材2の外周面から当接面までの高さDよりも低くなるように形成されている。すなわち、軸方向外側の周縁部2aが周囲のクランクシャフト11との当接面よりも一段低くなるように形成されている。
下側の半割部材2の内周において、その軸方向の端部に細溝3が形成されている。
また、細溝3の軸方向外側面を形成する周縁部2aは、半割部材2の外周面からの高さhが、半割部材2の外周面から当接面までの高さDよりも低くなるように形成されている。すなわち、軸方向外側の周縁部2aが周囲のクランクシャフト11との当接面よりも一段低くなるように形成されている。
細溝3について図2(b)及び図2(c)を用いて説明する。
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)と離間した位置(軸受角度ωがω1)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、軸受角度ω2まで円周方向に設けられる。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の幅は、図2(c)に示すように、wとなるように形成されている。
また、細溝3の深さdは、半割部材2の外周面から当接面までの高さDよりも短くなるように形成されている。また、細溝3の深さdは、図2(c)に示すように、軸方向外側から内側へ向かうにつれて変化する。
細溝3の底面3aは、図2(c)に示すように、B−B線断面視において、曲線状となるように形成されている。
細溝3の軸方向外側端面は、周縁部2aの軸方向内側端面と連続するように形成されており、細溝3の軸方向内側端面は、半割部材2の内周面と連続するように形成されている。
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)と離間した位置(軸受角度ωがω1)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、軸受角度ω2まで円周方向に設けられる。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の幅は、図2(c)に示すように、wとなるように形成されている。
また、細溝3の深さdは、半割部材2の外周面から当接面までの高さDよりも短くなるように形成されている。また、細溝3の深さdは、図2(c)に示すように、軸方向外側から内側へ向かうにつれて変化する。
細溝3の底面3aは、図2(c)に示すように、B−B線断面視において、曲線状となるように形成されている。
細溝3の軸方向外側端面は、周縁部2aの軸方向内側端面と連続するように形成されており、細溝3の軸方向内側端面は、半割部材2の内周面と連続するように形成されている。
細溝3の底面3aを、B−B線断面視において、曲線状となるように形成することで、吸い戻される潤滑油の流れが図3の矢印に示すようになるので、細溝3において潤滑油と底面3aとの衝突機会を減らすことができ、潤滑油を滑らかに軸方向内側へ送ることができる。
また、細溝3の断面視における曲率半径rは、断面視における細溝3の軸方向外側端面が周縁部2aの軸方向内側端面と連続する点Pと、断面視における細溝3の軸方向内側端面が半割部材2の内周面と連続する点Qと、細溝3の深さdが最も深くなる点Rとの3点を通る円の半径となるように構成されている。
このように、細溝3の底面3aを、B−B線断面視において、円弧状となるように形成することで、細溝3の深さdの最も大きくなる値(最大深さ)を維持しつつ、断面視における細溝3の軸方向内側端面が半割部材2の内周面と連続する部分近傍における曲率を緩やかにすることができるので、スムーズに軸方向内側へ潤滑油を送ることができる。
このように、細溝3の底面3aを、B−B線断面視において、円弧状となるように形成することで、細溝3の深さdの最も大きくなる値(最大深さ)を維持しつつ、断面視における細溝3の軸方向内側端面が半割部材2の内周面と連続する部分近傍における曲率を緩やかにすることができるので、スムーズに軸方向内側へ潤滑油を送ることができる。
また、周縁部2aが細溝3の底面3aよりも一段高くなるように形成されていることにより、摺動面から軸方向端部に漏れる油や吸い戻した油が再度漏れないための壁となり、漏れ油量を抑制できる。これにより、特に冷間時の引き込み油量が増加し、早期昇温による低フリクション効果を増大することができる。
また、周縁部2aが周囲のクランクシャフト11との当接面よりも一段低くなるように形成されていることにより、クランクシャフト11が傾いて軸方向片側端部にのみ接触する状態(片当りする状態)となったときに、周縁部2aとクランクシャフト11との接触機会を減らすことができるため、周縁部2aの損傷を防止することができる。
本実施形態に係る細溝3を設けたことにより、FMEP軽減量が増加する。特に、エンジン回転数が低い領域において、FMEP軽減量が増加する。ここで、FMEPとは、フリクションの傾向を見るための値であり、FMEP軽減量が増加するとフリクションが低減する。例えば、エンジンが冷間始動する際などにおいて、FMEP軽減量が増加し、フリクションが低減する。
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、下側の半割部材2の軸方向端部に、回転方向下流側において円周方向に細溝3を設け、細溝3の軸方向外側にすべり軸受1のクランクシャフト11との当接面よりも低くなるように形成した周縁部2aを設け、細溝3の長手方向に直交する断面視において、細溝3の底面3aを曲線状となるように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3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の底面3aを曲線状に形成したことにより、潤滑油がスムーズに半割部材2の内周面に引き込まれ、吸い戻し油量が増加し、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。
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3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の底面3aを曲線状に形成したことにより、潤滑油がスムーズに半割部材2の内周面に引き込まれ、吸い戻し油量が増加し、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、前記細溝3の底面3aを円弧状となるように形成したものである。
このように構成することにより、細溝3の底面3aを、B−B線断面視において、円弧状となるように形成することで、細溝3の深さdの最も大きくなる値(最大深さ)を維持しつつ、断面視における細溝3の軸方向内側端面が半割部材2の内周面と連続する部分近傍における曲率を緩やかにすることができるので、スムーズに軸方向内側へ潤滑油を送ることができる。
このように構成することにより、細溝3の底面3aを、B−B線断面視において、円弧状となるように形成することで、細溝3の深さdの最も大きくなる値(最大深さ)を維持しつつ、断面視における細溝3の軸方向内側端面が半割部材2の内周面と連続する部分近傍における曲率を緩やかにすることができるので、スムーズに軸方向内側へ潤滑油を送ることができる。
なお、本実施形態においては、底面3aを、B−B線断面視において、円弧状となるように形成したがこれに限定するものではなく、例えば、下に凸の円錐曲線状となるように形成することも可能である。この場合、細溝3の最大深さが大きくなるように構成することができる。
1 すべり軸受
2 半割部材
2a 周縁部
3 細溝
3a 底面
11 クランクシャフト
2 半割部材
2a 周縁部
3 細溝
3a 底面
11 クランクシャフト
Claims (2)
- 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、回転方向下流側において円周方向に細溝を設け、前記細溝の軸方向外側に前記すべり軸受の軸との当接面よりも低くなるように形成した周縁部を設け、
前記細溝の長手方向に直交する断面視において、前記細溝の底面を曲線状となるように形成したことを特徴とするすべり軸受。 - 前記細溝の底面を円弧状となるように形成したことを特徴とする請求項1に記載のすべり軸受。
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JP2015039111A JP2016161011A (ja) | 2015-02-27 | 2015-02-27 | すべり軸受 |
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JP2013519843A (ja) * | 2010-02-11 | 2013-05-30 | マーレ インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | ベアリングブッシュ |
WO2014157650A1 (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-02 | 大豊工業株式会社 | アルミニウム合金、すべり軸受、およびすべり軸受の製造方法 |
JP2014224601A (ja) * | 2013-04-26 | 2014-12-04 | 大豊工業株式会社 | すべり軸受 |
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- 2015-02-27 JP JP2015039111A patent/JP2016161011A/ja active Pending
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