JP2016191438A - オイルリング式すべり軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】オイルリングにより掻き上げられる油量を増加させることにより、オイルリング式すべり軸受を採用する場合において充分な油量を軸と軸受メタルの摺接面に供給する。
【解決手段】下部軸受メタル中央部（１３ｃ）の軸（１１）の軸方向の端部に配置された下部軸受メタル端部（１３ｂ）を備え、オイルリング（１４ｂ）は下部軸受メタル端部（１３ｂ）の存在する位置にて軸（１１）に懸架されているオイルリング式すべり軸受である。
【選択図】図１

Description

本発明は、オイルリング式すべり軸受に関する。

従来より、オイルリング式の軸受装置が知られている。軸受は略半円筒状の上部軸受メタルと下部軸受メタルとを具備し、両者を一体に固定することで１つの円筒を形成して構成されている。上部軸受メタルの中央部にはオイルリングを収納する溝が設けられており、オイルリングは当該溝内に回転自在に収納された状態で軸に懸架される。オイルリングの下部は下部軸受メタルの下方に溜められた油に浸漬しており、軸が回転すると、軸に懸架されたオイルリングが軸に追従して回転し、油を掻き上げる。この動作により、軸受メタルに油が潤滑される（例えば、特許文献１を参照）。

このような軸受構造の場合、上部軸受メタルにオイルリングを収納する溝を設けなければならないが、このような溝を上部軸受メタルに設けるためには、上部軸受メタルの加工が必要となる。この加工の際、上部軸受メタルに歪み等が生じ、その結果、上部軸受メタルの円筒度が低下するといった課題があった。また、上部軸受メタルの加工には多くのコスト、手間が必要であった。

このため、オイルリングを軸受メタルの中央に配置するのに代えて、軸受メタルの外側に配置し、これにより、上部軸受メタルの溝加工を回避することが有効と期待できる。

オイルリングを軸受メタルの中央に配置した場合、掻き上げた油が軸方向両側に飛散したとしても、オイルリングの両側面は上部軸受メタルと対向するため、飛散した油は軸受メタルに供給される。これに対し、オイルリングを軸受メタルの外側である軸受メタル端部に配置した場合、オイルリングの一側面は軸受メタルと対向する一方、他側面は対向するものがない。そのため、オイルリングが掻き上げた油のうち油槽内に飛散する油量が多くなり、その結果、同じオイルリングでは、軸受メタルに対して、必要な油量を供給できない恐れがある。

従って、オイルリングにより掻き上げられた油を効率よく軸受メタルに供給できる構造が必要になる。

特開平１０−９６４２５号公報（１９９８年４月１４日公開）

上記課題に鑑み、本発明の目的は、オイルリングにより掻き上げられた油のうち軸受メタルへ供給する油量を増加させることにより、充分な油量を軸受メタルに供給することにある。

上記の課題を解決するために、本発明に係るオイルリング式すべり軸受は、軸と、上記軸を支持する軸受メタルと、上記軸に懸架され、上記軸の下方にある油を掻き上げるオイルリングと、上記軸受メタルの上記軸の軸方向の端部に配置された油供給部とを備え、上記オイルリングは、上記油供給部の存在する位置にて上記軸に懸架されている。

上記構成によれば、オイルリングが軸受メタルの軸方向外側の軸上に配置されるため、軸受メタルの加工が不要となり、加工コストの低減に寄与する。

さらに、オイルリングが軸に懸架される位置に油供給部が配置されるため、オイルリングから掻き落とされた油を効率よく軸と軸受メタルの摺接面に供給することができる。

上記油供給部は、上記オイルリングによって掻き上げられた油を受ける油受として機能することが好ましい。

上記構成によれば、オイルリングによって掻き上げられた油を油供給部を用いて受けることができる。

上記軸と上記軸受メタルとの摺接面に油を導く供給経路をさらに備えることが好ましい。

上記構成によれば、供給経路を通して、摺接面に確実に供給することができる。

上記供給経路は、上記軸の回転方向に延びた回転方向経路及び／または上記軸の軸方向に延びた軸方向経路のうちの少なくとも一方を含むことが好ましい。

上記構成によれば、回転方向経路及び／または軸方向経路を通して、軸と軸受メタルの摺接面に油を供給することができる。

上記油供給部は、上記オイルリングによって掻き上げられた油を受ける油受口を有し、当該油受口は、上記供給経路と連通することが好ましい。

この構成によれば、油受口から供給経路へ確実に油を供給することができる。

上記軸の軸方向における上記オイルリングの位置を決める位置決め部をさらに備えることが好ましい。

上記構成によれば、軸に懸架されたオイルリングは、軸の回転に伴い連れ回りする時に、位置決め部材により軸の軸方向に位置決めされているので、オイルリングが不用意に軸方向へ移動することが防止される。

上記位置決め部は、上記オイルリングの外面と対向する対向部を有し、当該対向部を、上記オイルリングの回転方向に沿って上記オイルリングの外面と上記対向部との間隔が狭くなるように配置することが好ましい。

本発明は、オイルリングにより掻き上げられた油のうち軸と軸受メタルの摺接面へ供給する油量を増加させることができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係るオイルリング式すべり軸受の概略構造を示す図である。 本発明の他の実施形態に係るオイルリング式すべり軸受を軸方向から見た断面図である。 図２のＸ_１−Ｘ_１線矢視断面図である。 上記他の実施形態に係るオイルリング式すべり軸受の上部軸受メタル及び下部軸受メタルが一体となった軸受メタルの斜視図である。 図２のＡ−Ａ線矢視断面図である。 上記他の実施形態に係るオイルリング式すべり軸受のオイルリングガイドの斜視図である。 上記他の実施形態に係るオイルリング式すべり軸受の軸、軸受メタル、オイルリング及びオイルリングガイドの拡大図である。 上記他の実施形態に係るオイルリング式すべり軸受の軸、軸受メタル、オイルリング及びオイルリングガイドの拡大図である。 上記他の実施形態に係るオイルリング式すべり軸受の拡大図であり、（ａ）〜（ｄ）は、第１空間を説明する説明図であり、（ｅ）は、第１〜第４空間を説明する説明図である。 上記他の実施形態に係るオイルリング式すべり軸受の他の拡大図であり、（ａ）〜（ｄ）は、第２空間を説明する説明図であり、（ｅ）は、第１〜第４空間を説明する説明図である。 上記他の実施形態に係るオイルリング式すべり軸受の第１空間及び第２空間を説明するための説明図である。 図２のＡ−Ａ線矢視断面における変形例である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付し、図面で同一または類似の符号が付いたものは、説明を省略する場合もある。また、本実施形態に記載されている構成の寸法、材質、形状、相対配置、加工法等はあくまで一実施形態に過ぎず、これらによってこの発明の範囲が限定解釈されるべきではない。さらに図面は模式的なものであり、寸法の比率、形状は現実のものとは異なる。

〔実施形態１〕
図１は、本発明の実施形態１に係るオイルリング式すべり軸受の概略構造を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係るオイルリング式すべり軸受は、上部軸受メタル１２と、油供給部１３ｂ（下部軸受メタル端部）と、下部軸受メタル中央部１３ｃと、オイルリング１４ｂと、を備えている。

上部軸受メタル１２と下部軸受メタル中央部１３ｃとは、それぞれが別体で成形されたものであり、複数のねじによって締結され、円筒状の軸受メタルを構成する。このように一体に固定された、上部軸受メタル１２と下部軸受メタル中央部１３ｃとで、軸受メタルを形成し、軸１１を回転可能に支持する。なお、軸受メタルは、一体形成されたものでも、複数に分割され、一体に組み合わせるものであっても良い。また、固定もねじ以外の固定方法であっても良い。

オイルリング１４ｂは、油供給部１３ｂの上方で、軸１１に回転自在に懸架される。オイルリング１４ｂの下部は、油供給部１３ｂの下方の油槽内の油に浸漬している。軸１１の回転に伴い、オイルリング１４ｂは連れ回り、上記油槽内に溜められた油が軸１１の上方に掻き上げられる。

また、オイルリング１４ｂは、上部軸受メタル１２の一方の端面と対向するように配置されている。これにより、従来とは異なり、上部軸受メタル１２に溝を設けることなくオイルリングは軸１１に懸架される。加工による上部軸受メタル１２の歪み等による上部軸受メタル１２の円筒度の低下を招くことはない。

油供給部１３ｂは、オイルリング１４ｂが軸１１に懸架される位置に、配置されており、オイルリング１４ｂにより掻き上げられた油は、油供給部１３ｂの上面に落下し、軸受メタルに供給される。

油供給部１３ｂと下部軸受メタル中央部１３ｃとは、それぞれが別体で成形されたものである。油供給部１３ｂは、下部軸受メタル中央部１３ｃの一方の端面に設けられたねじ穴に止めねじ１７ａ、１７ｂ及び１７ｃを螺合して、下部軸受メタル中央部１３ｃの端面に固定される。

油供給部１３ｂの上面は、油を受ける油受として機能し、さらに油を溜める油受口３０１が設けられている。つまり、油供給部１３ｂは、オイルリング１４ｂにより掻き上げられる油を一旦受け軸１１と軸受メタルの摺接面へ油を導くものである。なお、油受口３０１は、軸１１の頂部から見て回転方向下流側の油供給部１３ｂの上面に設けられている。オイルリング１４ｂで掻き上げられた油は回転に伴い、回転方向の下流側へ移動するので、この位置にあることで、オイルリング１４ｂで掻き上げられた油を受けやすく、さらに軸１１と軸受メタルとの摺接面へ油を供給しやすくなる。

さらに、油供給部１３ｂには、回転方向経路３０２が設けられている。回転方向経路３０２は、下部軸受メタル中央部１３ｃと軸１１との摺接面に、油供給部１３ｂ、特に油受口３０１にて受けた油を供給するためのものである。回転方向経路３０２は、軸１１の回転方向に沿って形成されると共に、油受口３０１に連通されている。油受口３０１が受けた油は、軸１１の回転に伴い、回転方向経路３０２を流れ、油供給部１３ｂと軸１１との摺接面を経由して、下部軸受メタル中央部１３ｃと軸１１との摺接面に流れ込む。

このように、本実施形態に係るオイルリング式すべり軸受によれば、オイルリング１４ｂが軸１１の軸方向における上部軸受メタル１２の外側に配置されるため、上部軸受メタル１２自体の溝加工が不要になるため、加工コストの低減に寄与する。

さらに、オイルリング１４ｂが軸１１に懸架される位置に油供給部１３ｂが配置されるため、オイルリング１４ｂが掻き上げた油を効率よく軸受メタルの摺接面に供給することができる。

本実施形態では、上部軸受メタル１２の一方の端面にオイルリング１４ｂを配置したが、他方の端面にも、油供給部１３ｂとオイルリング１４ｂと同様、油供給部やオイルリングを設けてもよい。

〔実施形態２〕
次に、本発明の実施形態２について説明する。なお、本実施形態と上記実施形態１との間において、対応する部分同士には同一の符号を付している。

（オイルリング式すべり軸受１の概略構成）
図２及び図３は、本発明の実施形態２に係るオイルリング式すべり軸受１の概略構造を示す図である。図２は、オイルリング式すべり軸受１を軸１１の軸方向から見た断面図であり、図３は、図２のＸ_１−Ｘ_１線矢視断面図である。

オイルリング式すべり軸受１は、軸１１と、上部軸受メタル１２と、下部軸受メタル１３と、オイルリング１４ａと、オイルリング１４ｂと、オイルリングガイド１５ａと、オイルリングガイド１５ｂと、を備えている。オイルリング式すべり軸受１は、図２及び図３に示すように、ハウジング２１ａ内に収納されている。ハウジング２１ａには軸１１の軸方向に貫通する貫通穴が設けられ、当該貫通穴を軸１１が通るように、オイルリング式すべり軸受１がハウジング２１ａ内の軸受保持部２１ｂに保持されている。ハウジング２１ａと軸受保持部２１ｂとは一体成形され、オイルリング式すべり軸受１を囲む軸受ハウジング２１を構成している。

軸１１は、ハウジング２１ａの外部に設置されたモータ等の駆動装置（図示省略）によって回転駆動される。

上部軸受メタル１２及び下部軸受メタル１３は、相対する接合面を介してボルトで一体に固定されることにより、１つの円筒状の軸受メタルを構成する。上部軸受メタル１２及び下部軸受メタル１３のそれぞれの、軸１１との摺接面には、ホワイトメタル等の金属材料からなるメタル層が設けられる。上部軸受メタル１２及び下部軸受メタル１３の各メタル層が軸１１を回転可能に支持する。

オイルリング１４ａ及びオイルリング１４ｂは、軸１１に回転自在に懸架される。オイルリング１４ａ及びオイルリング１４ｂのそれぞれの下部は、図２に示すように、油槽２２内の油に浸漬している。軸１１の回転に伴い、オイルリング１４ａ及びオイルリング１４ｂは軸に連れ回る。オイルリング１４ａ及びオイルリング１４ｂの連れ回りにより、油槽２２内に溜められた油がオイルリングに付着して軸１１の上方に掻き上げられる。

（下部軸受メタル１３の具体的構成）
図４は、上部軸受メタル１２及び下部軸受メタル１３が一体となった軸受メタルの斜視図である。下部軸受メタル１３は、下部軸受メタル端部１３ａ、下部軸受メタル端部１３ｂ及び下部軸受メタル中央部１３ｃから構成されている。図３に示すように、下部軸受メタル端部１３ａはオイルリング１４ａが軸１１に懸架される位置に、下部軸受メタル端部１３ｂはオイルリング１４ｂが軸１１に懸架される位置に、それぞれ配置され、それぞれ油供給部の役割を有している。また、下部軸受メタル中央部１３ｃは上部軸受メタル１２と対向するように配置されている。下部軸受メタル端部１３ａ、下部軸受メタル端部１３ｂ及び下部軸受メタル中央部１３ｃは、同一部材で一体成形されている。下部軸受メタル端部１３ｂの上面は、油を受ける油受の機能を有し、さらに油受口３０１が設けられている。油受口３０１は、オイルリング１４ｂにより掻き上げられる油を受けて、溜めて、摺接面へ導く役割を持つ。

油受口３０１は、図４に示すように、下部軸受メタル端部１３ｂの、軸１１の頂部から見て回転方向下流側の上面に形成されている。油受口３０１は、回転方向経路３０２を経由して、下部軸受メタル中央部１３ｃと軸１１との摺接面に形成された第１油供給経路３０３に連通する。油受口３０１が受けた油は、軸１１の回転に伴って、回転方向経路３０２を流れ、第１油供給経路３０３に流れ込む。第１油供給経路３０３に流れ込んだ油は、下部軸受メタル中央部１３ｃと軸１１との摺接面に行き渡る。

また、油受口３０１は、隠れ線（破線）で表した軸方向経路３０４に連通されている。軸方向経路３０４は、下部軸受メタル中央部１３ｃの、上部軸受メタル１２との接触面に軸方向経路３０４となる溝を加工して形成されている。油受口３０１が受けた油は、軸方向経路３０４を経由し第２油供給経路３０５に流れ込む。第２油供給経路３０５に流れ込んだ油は第１油供給経路３０３に流れ込み、軸受メタルと軸１１との摺接面に行き渡る。

オイルリング１４ｂが下部軸受メタル端部１３ｂの上方に懸架されることで、オイルリング１４ｂが掻き上げた油を、下部軸受メタル端部１３ｂを介して、軸１１と軸受メタルの摺接面に供給できると共に、下部軸受メタル端部１３ｂと下部軸受メタル中央部１３ｃとが一体で形成されているため、摺接面との間に段差などが生じず、より円滑に軸１１と軸受メタルの摺接面に供給できる。

下部軸受メタル端部１３ａについても同様である。

ここで、従来の、上部軸受メタルにオイルリングを収納する溝を設けていた軸受メタルでは、溝を上部軸受メタルに設けるために、上部軸受メタルの加工が必要となる。この加工の際、上部軸受メタルに歪み等が生じ、その結果、上部軸受メタルの円筒度が低下するといった課題があった。また、上部軸受メタルの加工には多くのコスト、手間が必要であった。

これに対し、オイルリングを軸受メタル端面に配置したオイルリング式すべり軸受１であれば、オイルリング１４ａ及びオイルリング１４ｂは上部軸受メタル１２の各端面に配置されており（すなわち、軸１１の軸方向における上部軸受メタル１２の外側に配置されており）、これにより、上部軸受メタル１２に溝を設けることは不要となる。このため、上述したような、上部軸受メタル１２の溝加工が不要となり、その結果、上部軸受メタル１２の歪み等による上部軸受メタル１２の円筒度の低下を招くことはなく、容易に円筒度を確保できる軸受メタルを製造することができる。

本実施形態では、上部軸受メタル１２と下部軸受メタル中央部１３ｃとが異なる部材から別体で成形されたもので説明したが、上部軸受メタル１２と下部軸受メタル中央部１３ｃとが同一部材で一体成形されたものであれば、一体に成形する際、軸受メタルを構成する部材を貫くように通路を形成すれば良い。

（オイルリングガイド１５ａ及びオイルリングガイド１５ｂの具体的構成）
図２及び図３に示したように、オイルリングガイド１５ａ及びオイルリングガイド１５ｂは、それぞれ、軸１１に懸架されるオイルリング１４ａ及びオイルリング１４ｂの、軸１１上における軸方向で懸架される各位置を決める位置決め部材である。オイルリングガイド１５ａ及びオイルリングガイド１５ｂは、それぞれ、上部軸受メタル１２の各端面に設けられたねじ穴に止めねじで螺合することで、各端面に固定され、オイルリング１４ａ及びオイルリング１４ｂを収納する。オイルリングガイド１５ａ及びオイルリングガイド１５ｂは例えば板金加工等により製作される。また、オイルリングガイド１５ａ及びオイルリングガイド１５ｂには、油を堰き止め、軸１１と軸受メタルの摺接面へ油を導く機能も兼ね備えている。

なお、図３に示す通り、オイルリングガイド１５ａとオイルリングガイド１５ｂとは、それぞれ、上部軸受メタル１２の、互いに対向する各端面に設けられるものであるため、それらの形状は互いに面対称の関係となる。そこで、オイルリングガイド１５ａに関する、以下の説明においては、各図を用いて、オイルリングガイド１５ａのみを説明し、オイルリングガイド１５ｂの説明は繰り返さないものとする。

オイルリングガイド１５ａは、上部軸受メタル１２の端面との間において、オイルリング１４ａを収納する空間を構成する。オイルリング式すべり軸受１では、上部軸受メタル１２の端面にオイルリングガイド１５ａを配置し、上部軸受メタル１２の端面と、オイルリングガイド１５ａとにより構成される空間に、オイルリング１４ａを収納する。

図５に示すように、オイルリングガイド１５ａには、上述した空間の内部に向かって突起する突起部１６ａ−１が設けられている。同様に、上部軸受メタル１２の端面にも、上述した空間の内部に向かって突起する突起部１６ａ−２が設けられている。例えば、突起部１６ａ−１は、オイルリングガイド１５ａのボルト穴に低頭ボルト１６Ａ−１を通し、その頭部（すなわち、突起部１６ａ−１）を空間内に配置したものである。低頭ボルト１６Ａ−１の軸部は、オイルリングガイド１５ａの外側にてナットで締め付けられる。また、突起部１６ａ−２は、上部軸受メタル１２の端面に低頭ボルト１６Ａ−２をネジ込み、その頭部（すなわち、突起部１６ａ−２）を、上述した空間内に配置したものである。

軸の回転中も停止中も突起部１６ａ−１と突起部１６ａ−２との間にオイルリング１４ａが位置するように配置され、それら突起部１６ａ−１及び突起部１６ａ−２により、オイルリング１４ａとオイルリングガイド１５ａとの間隔、及び、オイルリング１４ａと上部軸受メタル１２の端面との間隔、がそれぞれ規定され、オイルリング１４ａの側面に空間が形成される。これにより、オイルリング１４ａとオイルリングガイド１５ａとの接触、及び、オイルリング１４ａと上部軸受メタル１２の端面との接触は回避される。つまり、オイルリング１４ａは、回転中に、突起部１６ａ−１及び突起部１６ａ−２のみと接触することになる。これにより、オイルリング１４ａとオイルリングガイド１５ａとの接触面積が低減される。接触面積が低減されるということはオイルリング回転中の接触による抵抗が減少し、オイルリング１４ａの回転が妨げられることなく、より円滑にオイルリング１４ａが連れ回るという効果を奏す。

なお、図２に示すとおり、上述した低頭ボルト１６Ａ−１に加え、オイルリングガイド１５ａに低頭ボルト１６Ｃ−１が設けられている。この低頭ボルト１６Ｃ−１に対向するように、上部軸受メタル１２の端面には、低頭ボルト１６Ａ−２と同様の低頭ボルトが設けられている。このように、オイルリング１４ａを、周方向において低頭ボルト２点で支持することにより、オイルリング１４ａは、上述した空間内での軸方向への揺れ動きが防止されオイルリング１４ａの回転時の挙動が安定する。突起の形状、軸１１の回転速度、油や外気の温度等、運転条件によっては、一箇所のみでもオイルリング１４ａの揺れ動きを防止可能である場合もあるし、一方、二箇所に限らず、三箇所、四箇所といった、複数の箇所にて、オイルリング１４ａを支持するのが好ましい場合もある。オイルリング１４ｂについても同様である。

（オイルリングガイド１５ａとオイルリング１４ａとの具体的構成）
次に、図６、図７及び図８を用いて、さらにオイルリングガイド１５ａとオイルリング１４ａで形成される空間について説明する。

図６は、オイルリングガイド１５ａの斜視図である。図７及び図８は、軸１１、軸受メタル（上部軸受メタル１２、下部軸受メタル１３）、オイルリング１４ａ及びオイルリングガイド１５ａの拡大図である。なお、図７及び図８では、図面の見易さのため、２点鎖線部まででオイルリング式すべり軸受１の他の構成部材については図示を省略している。

図６に示すように、オイルリングガイド１５ａは、第１部材１５１、第２部材１５２、第３部材１５３、第４部材１５４及び第５部材１５５から構成されている。図７及び図８に示すように、軸１１が矢印の方向にモータ等によって回転駆動され、軸１１の回転駆動に伴って、オイルリング１４ａが軸１１と同じ矢印の方向に回転する。

第１部材１５１は、オイルリング１４ａの上面と対向し、第３部材１５３は、オイルリング１４ａの内面（内周面）と対向し、第２部材１５２及び第４部材１５４は、それぞれオイルリング１４ａの側面と対向するように、オイルリングガイド１５ａは上部軸受メタル１２の端面に取り付けられている。オイルリングガイド１５ａは、第５部材１５５をボルト等を用いて上部軸受メタル１２の端面に固定される。また、第２部材１５２には上述した低頭ボルト１６Ａ−１等を通すためのボルト穴１５６及びボルト穴１５７が開口されている。

第１部材１５１は、オイルリング１４ａの上面と対向することにより、オイルリング１４ａの頂部の回転方向上流側から下流側にわたって空間（以下、「第１空間」と呼ぶ。）２０１を形成する（図９の（ｅ）、図１１参照）。つまり、図１１に示すように、軸１１の上部と接触するオイルリング１４ａの頂部付近のオイルリング１４ａの上方に、第１空間２０１がある。第１空間２０１は、第１部材１５１の、上記回転方向に沿って徐々に狭くなり、最も狭くなる部分がある。具体的には、図９、図１１に示す。第１空間２０１は、図９の（ａ）に示すように、上記回転方向において、断面Ｏ−Ｙ_１、Ｏ−Ｙ_２、Ｏ−Ｙ_３と変化する。第１部材１５１とオイルリング１４ａの上面との距離は、（ｂ）に示すａ_１、（ｃ）に示すａ_２、（ｄ）に示すａ_３と徐々に狭くなるように変化し、ａ_３のさらに回転方向前方で最も狭くなる。最も狭くなる部分を通過すれば、再び、オイルリング１４ａの上面と第１部材１５１との距離は広くなる。つまり、オイルリング１４ａの頂部の回転方向上流側から下流側にわたって第１空間が存在し、この第１空間が漸減する漸減空間を形成する。

第２部材１５２は、オイルリング１４ａの側面と対向することにより、第１空間２０１とつながる空間（以下、「第２空間」と呼ぶ。）２０２を形成する（図９の（ｅ）参照）。第２空間２０２は、第２部材１５２及び上部軸受メタル１２の端面と、オイルリング１４ａの側面とが対向することにより形成される空間を含み、第１空間２０１とつながり油が溢れ出す空間と溢れ出した油が軸受メタルへ供給される空間からなる。第２空間２０２は、図１１に示すように、第３空間２０３及び第４空間２０４からなる。なお、オイルリング１４ａの、一方の側面は、上述のとおり、第２部材１５２と対向し、他方の側面は、上部軸受メタル１２の端面と対向する。上部軸受メタル１２の端面は、第２部材１５２と同様、オイルリング１４ａの側面と対向することにより、第１空間２０１とつながる空間を形成する。当該空間も上述した第２空間２０２に含まれる。

第３部材１５３は、オイルリング１４ａの内面と対向するように第２部材１５２からオイルリング１４ａの軸方向に向けて延長されている。

第４部材１５４は、オイルリング１４ａの側面と対向し、オイルリングガイド１５ａの部材としては回転方向上流側に位置する。

（第１空間２０１及び第２空間２０２の具体的構成）
以下、第１空間２０１及び第２空間２０２の油を堰き止め、軸１１と軸受メタルの摺接面へ導く作用について、説明する。軸１１の回転に伴って、オイルリング１４ａが連れ回り、油槽２２内に溜められた油がオイルリング１４ａに付着して軸１１の上方に掻き上げられる。掻き上げられた、オイルリング１４ａの上面に付着した油が第１空間２０１を通過し始めると、当該油は、回転方向に沿って徐々に狭くなる第１空間２０１の最も狭くなる部分を起点として堰き止められる。堰き止められた油は、次第に、第１空間２０１から溢れ出すことになる。つまり、従来であればオイルリング１４ａに付着したまま、油槽２２内に戻されていた油を堰き止めることで、掻き上げた油をそのまま油槽２２へ戻すことなく、オイルリング１４ａの側面から下部軸受メタル１３に供給することができる。

第１空間２０１において堰き止められた油は、その油の粘性等の特性やオイルリング１４ａの回転速度等の如何により、第１空間２０１における、オイルリング１４ａの頂部から見て回転方向下流側から溢れ出す場合もあるし、あるいは、オイルリング１４ａの頂部から見て回転方向上流側から溢れ出す場合もある。

第２空間２０２は、第２部材１５２及び上部軸受メタル１２の端面と、オイルリング１４ａの側面とが対向し、第１空間２０１から油が溢れ出し軸受メタルへ供給する空間である。第２空間２０２は第３空間２０３及び第４空間２０４からなる。

第３空間２０３は、第２空間２０２のうち、オイルリング１４ａの側面とオイルリングガイド１５ａが形成する空間である。第１部材１５１を設けることにより、第１空間２０１から漏れ出す油は、周方向への通路を塞がれ下方へ落下する。第３空間２０３は、このような、第１空間２０１から油の漏れ出す方向に位置しており、第１空間２０１から漏れ出す油の大半は第３空間２０３を経て、第２部材１５２により、第４空間２０４に誘導される。

第２部材１５２は主軸形状にあわせて径方向に僅少なクリアランス（数ｍｍ程度）を残す程度まで距離をつめている。こうすることにより、軸方向へ溢れ出そうとする油は数ｍｍのクリアランス部分を除いて、第２部材１５２で堰き止められるため、第４空間２０４から軸１１と軸受メタルの摺接面へ供給される油量が増加する。このように、第３空間２０３から第４空間２０４への誘導にも第２部材１５２が大きく寄与している。

なお、第３空間２０３の、軸１１の軸方向における、間隔（オイルリング１４ａとオイルリングガイド１５ａとの間隔、オイルリング１４ａと上部軸受メタル１２の端面との間隔）は、上述したように、突起部１６ａ−１及び突起部１６ａ−２によってオイルリング１４ａが軸方向に位置決めされることにより、それぞれ規定される。

第４空間２０４は、第３空間２０３と下部軸受メタル１３、特に油供給部である下部軸受メタル端部１３ａとをつなぐ空間である。第１空間２０１から第３空間２０３へ溢れ出した油は、第４空間２０４を経由し、下部軸受メタル１３に供給される。

ここで、第４空間２０４に含まれる第３部材１５３は、オイルリング１４ａの内面と対向するように第２部材１５２からオイルリング１４ａの軸方向に向けて延長されており、第１空間２０１から第２空間２０２（第３空間２０３）に溢れ出した油を下部軸受メタル１３に誘導する。オイルリング１４ａにより掻き上げられた油は、軸１１に連れ回るオイルリング１４ａの回転に起因する遠心力によりオイルリング１４ａの接線方向の力を持っているため、オイルリング頂部から見て下方にある下部軸受メタル１３へ供給されず、油槽２２へ飛散し、再び、油槽２２内に戻ってしまうものもある。第３部材１５３は、油受口３０１（図４を参照）の上部（本実施形態では真上）に鉛直に配置されている。これにより、第３空間２０３から飛び出す油は第４空間にある第３部材１５３に当たることにより接線方向の速度を失って周方向への通路を塞がれ下方へ落下するため、第４空間を介して真下にある下部軸受メタル１３に誘導されやすくする。

第４部材１５４は、オイルリング１４ａの側面と対向し、オイルリングガイド１５ａの部材としては回転方向上流側に位置する。オイルリング１４ａに付着し、下方から上方に向かう油は、第１空間２０１に進入する以前に、オイルリング１４ａから剥がれる落ちる場合がある。その場合、オイルリング１４ａから剥がれ落ちる油は、重力により、そのまま油槽２２へ戻り、潤滑油として活用されることはない。そこで、第４部材１５４は、オイルリング１４ａと対向する側と逆の方向に外側に反った形状であり、入口を広く設けることにより、油を第１空間２０１に誘導しやすくする。

このように、本実施形態に係るオイルリング式すべり軸受１によれば、オイルリング１４ａの回転により、オイルリング１４ａに付着した油が第１空間２０１を通過し始めると、当該油は、回転方向に沿って徐々に狭くなる第１空間２０１の最も狭くなる部分を起点として堰き止められ、第１空間２０１から第２空間２０２へ溢れ出す。したがって、従来であれば、オイルリング１４ａに付着したまま、再び、油槽２２内に戻されていた油を、オイルリング１４ａの側面から下部軸受メタル１３に供給することができる。

また、図１０に示す通り、第１空間２０１と同様、第２空間２０２の一部（第３空間２０３）がオイルリング１４ａの回転方向に沿って徐々に狭くなるような漸減空間としてもよい。第２空間２０２は、（ａ）に示すように、上記回転方向において、断面Ｏ−Ｚ_１、Ｏ−Ｚ_２、Ｏ−Ｚ_３と変化する。第２部材１５２とオイルリング１４ａの側面の距離は、（ｂ）に示すｂ_１、（ｃ）に示すｂ_２、（ｄ）に示すｂ_３と変化し、ｂ_３のさらに回転方向前方で最も狭くなる。同様に、上部軸受メタル１２の端面とオイルリング１４ａの側面との距離は、（ｂ）に示すｃ_１、（ｃ）に示すｃ_２、（ｄ）に示すｃ_３と変化し、ｃ_３のさらに回転方向前方で最も狭くなる。オイルリング１４ａの回転により、オイルリング１４ａの側面に付着した油が第２空間２０２を通過し始めると、当該油は、回転方向に沿って徐々に狭くなる第２空間２０２の最も狭くなる部分を起点として堰き止められる。第１空間２０１と同様、第２空間２０２によっても、このような油を下部軸受メタル１３に供給することができる。

本実施形態においては、第１空間２０１または第２空間２０２を徐々に狭くする漸減空間を説明したが、第１空間２０１及び第２空間２０２の両方を、上述したように、オイルリング１４ａの回転方向に沿って徐々に狭くなるようにしてもよい。

なお、本明細書においては、オイルリング１４ａの上面及び側面をまとめて「外面」と表現するものとする。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

例えば図５に示すように、オイルリングガイド１５ａのボルト穴に低頭ボルト１６Ａ−１を通し、その頭部である突起部１６ａ−１を空間内に配置したものである。このような突起部１６ａ−１に代えて、図１２に示すように、例えば鋼板やステンレス板、アルミ板などの薄板金属からなるオイルリングガイド１５ａにプレス機械によって打ち抜き加工を行うことにより、突起部１８を設けてもよい。また、レーザ加工等による切り起こしを行うことにより突起部を設けてもよい。なお、上述したような薄板金属に代えて、樹脂を用いてオイルリングガイド１５ａを成形してももちろん構わない。

また、下部軸受メタル端部１３ａ、下部軸受メタル端部１３ｂ及び下部軸受メタル中央部１３ｃは、それぞれが異なる部材から別体で成形されたものであってもよい。それぞれが別体で成形されたものである場合、例えば、下部軸受メタル端部１３ａ及び下部軸受メタル端部１３ｂは、それぞれ、下部軸受メタル中央部１３ｃの各端面に設けられたねじ穴に止めねじを螺合する等して、各端面に固定すればよい。また、下部軸受メタル端部１３ａ、下部軸受メタル端部１３ｂ及び下部軸受メタル中央部１３ｃが別体で成形される場合であっても、下部軸受メタル中央部１３ｃと上部軸受メタル１２とを、同一部材で一体成形してもよい。要は、油供給部（下部軸受メタル端部１３ａ、下部軸受メタル端部１３ｂ）が、オイルリング１４ａ及びオイルリング１４ｂが軸１１に懸架される位置にまで、軸１１の軸方向に沿って延在すればよい。

さらに、下部軸受メタル端部１３ｂは下部軸受メタル中央部１３ｃの形状にあわせたものになっているが、これに限られるものではない。例えば、図４では下部軸受メタル端部１３ｂは半円となっているが、１／４程度の円弧等であってもよい。ただし、このような場合においても、油が下部軸受メタル端部１３ｂを越えて軸受メタルの外へ漏れるのを防ぐため、下部軸受メタル端部１３ｂの終端３０６は第１油供給経路３０３よりも回転方向上流側に位置することが好ましい。下部軸受メタル端部１３ａについても同様である。

上述の各実施形態では、漸減空間はオイルリングガイドを用いて形成することについて説明したが、オイルリングガイドではなく、ハウジング、軸受メタルの一部を利用して形成してもよく、更にはエアウォールと呼ばれるような空気で同様に機能する空間を形成してもよい。

上述の各実施形態では、油供給部である下部軸受メタル端部１３ａの上面の油受には油受口を備えている構成で説明したが、油受口がない構成でも良い。油受口がないと油が溜まりにくいので、油受口がある方がより良い構成である。

上述の各実施形態では、回転方向及び軸方向の何れかに油供給経路を備えている構成で説明したが、軸の回転に伴い、油は摺接面に引きこまれるので、油供給経路がない構成でも良い。なお、油供給経路があると、より摺接面への油の供給が良くなるので、より良い構成である。

本発明は、オイルリング式すべり軸受に利用することができる。

１ オイルリング式すべり軸受
１１ 軸
１２ 上部軸受メタル
１３ 下部軸受メタル
１３ａ 下部軸受メタル端部（油供給部）
１３ｂ 下部軸受メタル端部（油供給部）
１３ｃ 下部軸受メタル中央部
１４ａ オイルリング
１４ｂ オイルリング
１５ａ オイルリングガイド
１５ｂ オイルリングガイド
１６ 低頭ボルト
１６ａ−１ 突起部
１６ａ−２ 突起部
１８ 突起部
２１ 軸受ハウジング
２１ａ ハウジング
２１ｂ 軸受保持部
２２ 油槽
１５１ 第１部材
１５２ 第２部材
１５３ 第３部材
１５４ 第４部材
１５５ 第５部材
１５６ ボルト穴
１５７ ボルト穴
２０１ 第１空間
２０２ 第２空間
２０３ 第３空間
２０４ 第４空間
３０１ 油受口
３０２ 回転方向経路
３０３ 第１油供給経路
３０４ 軸方向経路
３０５ 第２油供給経路
３０６ 終端

Claims (7)

1. 軸と、
   上記軸を支持する軸受メタルと、
   上記軸に懸架され、上記軸の下方にある油を掻き上げるオイルリングと、
   上記軸受メタルの上記軸の軸方向の端部に配置された油供給部と
   を備え、
   上記オイルリングは、上記油供給部の存在する位置にて上記軸に懸架されていることを特徴とするオイルリング式すべり軸受。
2. 上記油供給部は、上記オイルリングによって掻き上げられた油を受ける油受として機能することを特徴とする請求項１に記載のオイルリング式すべり軸受。
3. 上記軸と上記軸受メタルとの摺接面に油を導く供給経路をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のオイルリング式すべり軸受。
4. 上記供給経路は、上記軸の回転方向に延びた回転方向経路及び／または上記軸の軸方向に延びた軸方向経路のうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項３に記載のオイルリング式すべり軸受。
5. 上記油供給部は、上記オイルリングによって掻き上げられた油を受ける油受口を有し、
   当該油受口は、上記供給経路と連通することを特徴とする請求項３または４に記載のオイルリング式すべり軸受。
6. 上記軸の軸方向における上記オイルリングの位置を決める位置決め部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のオイルリング式すべり軸受。
7. 上記位置決め部は、上記オイルリングの外面と対向する対向部を有し、当該対向部を、上記オイルリングの回転方向に沿って上記オイルリングの外面と上記対向部との間隔が狭くなるように配置することを特徴とする請求項６に記載のオイルリング式すべり軸受。

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