JP2016161012A

JP2016161012A - すべり軸受

Info

Publication number: JP2016161012A
Application number: JP2015039112A
Authority: JP
Inventors: 大輔関; Daisuke Seki; 裕史 ▲高▼木; Hiroshi Takagi
Original assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Current assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Priority date: 2015-02-27
Filing date: 2015-02-27
Publication date: 2016-09-05
Anticipated expiration: 2035-02-27
Also published as: JP6390852B2

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を軸方向外側から内側に向かうにつれて内周面方向へ傾斜するように形成した。
【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、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、前記細溝の底面を軸方向外側から内側に向かうにつれて内周面方向へ傾斜するように形成したものである。

請求項２においては、前記周縁部を軸方向外側から内側に向かうにつれて内周面方向へ傾斜す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、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、軸方向外側から内側に向かうにつれて内周面方向へ傾斜するよう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。

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。本発明の実施形態に係る半割部材及び潤滑油の流れを示すＢ−Ｂ線断面図。（ａ）本発明の第二の実施形態に係る半割部材を示すＢ−Ｂ線断面図。（ｂ）本発明の第三の実施形態に係る半割部材を示すＢ−Ｂ線断面図。（ａ）本発明の第二の実施形態に係る半割部材及び潤滑油の流れを示すＢ−Ｂ線断面図。（ｂ）本発明の第三の実施形態に係る半割部材及び潤滑油の流れを示すＢ−Ｂ線断面図。

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、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。

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。

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小さくなるように構成されている。
すなわち、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、軸方向外側から内側に向かうにつれて内周面方向へ傾斜するように形成されている。

細溝３の軸方向外側の側面３ｂの深さ方向上端は、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、軸方向外側の側面３ｂの深さ方向下端は、底面３ａの軸方向外側端と連続するように形成されている。細溝３の軸方向内側の側面３ｂの深さ方向上端は、半割部材２の内周面と連続するように形成されており、軸方向内側の側面３ｂの深さ方向下端は、底面３ａの軸方向内側端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線断面視において軸方向外側から内側に向かうにつれて内周面方向へ低くなるように傾斜するように形成することで、細溝３の軸方向内側の側面３ｂの深さ方向の幅が小さくなる。これにより、図３に示すように、側面３ｂと潤滑油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、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。

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。

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を軸方向外側から内側に向かうにつれて内周面方向へ傾斜す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を軸方向外側から内側に向かうにつれて内周面方向へ傾斜するように形成したことにより、潤滑油と細溝３の軸方向内周側の側面３ｂとの衝突機会が軽減するので、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、第二の実施形態として、図４（ａ）に示すように、細溝３の軸方向内側の側面を無くす構成とすることもできる。なお、第二の実施形態において、細溝３の底面３ａ以外の構成は、第一の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
すなわち、細溝３の軸方向外側の側面３ｂの深さ方向上端は、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、軸方向外側の側面３ｂの深さ方向下端は、底面３ａの軸方向外側端と連続するように形成されている。また、細溝３の底面３ａの軸方向内側端が、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線断面視において軸方向外側から内側に向かうにつれて内周面方向へ傾斜するように形成することで、細溝３の軸方向内側の側面を無くし、底面の軸方向内側端が半割部材２の内周面と直接的に連続する。これにより、図５（ａ）の矢印に示すように、側面と潤滑油との衝突機会を無くし、潤滑油を滑らかに軸方向内側へ送ることができる。

また、第三の実施形態として、図４（ｂ）に示すように、周縁部２ａの内周面を、Ｂ−Ｂ線断面視において軸方向外側から内側に向かうにつれて内周面方向へ傾斜するように形成することも可能である。なお、第三の実施形態において、周縁部２ａ以外の構成は、第一の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
周縁部２ａの内周面を、Ｂ−Ｂ線断面視において軸方向外側から内側に向かうにつれて内周面方向へ傾斜するように形成することで、油の流れがスムーズになり、図５（ｂ）の矢印に示すように、軸方向外側端部から吸い戻される潤滑油の量が多くなる。

以上のように、周縁部２ａを軸方向外側から内側に向かうにつれて内周面方向へ傾斜す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、周縁部２ａの内周面を、Ｂ−Ｂ線断面視において軸方向外側から内側に向かうにつれて内周面方向へ傾斜するように形成することで、油の流れがスムーズになり、軸方向外側端部から吸い戻される潤滑油の量が多くなる。

１すべり軸受
２半割部材
２ａ周縁部
３細溝
３ａ底面
３ｂ側面
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、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、前記細溝の底面を軸方向外側から内側に向かうにつれて内周面方向へ傾斜するように形成したことを特徴とするすべり軸受。
前記周縁部を軸方向外側から内側に向かうにつれて内周面方向へ傾斜す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。