JP2022181504A

JP2022181504A - Half thrust bearing

Info

Publication number: JP2022181504A
Application number: JP2021088494A
Authority: JP
Inventors: 知弘山田; Tomohiro Yamada
Original assignee: Daido Metal Co Ltd
Current assignee: Daido Metal Co Ltd
Priority date: 2021-05-26
Filing date: 2021-05-26
Publication date: 2022-12-08

Abstract

To provide a half thrust bearing for a crankshaft of an internal combustion engine that prevents seizure in use while preventing generation of fatigue.SOLUTION: A half thrust bearing has a backing metal layer and a bearing alloy layer. The half thrust bearing has two thrust reliefs formed so as to be adjacent to each circumferential end face, each thrust relief having a flat thrust relief surface. In the thrust relief, a wall thickness of the half thrust bearing is made thinner from a sliding surface side toward the circumferential end surface side; the thrust relief surface is defined by an inner peripheral edge, an outer peripheral edge, a circumferential edge, and a thrust relief boundary that is the boundary between the sliding surface and the thrust relief surface; each thrust relief surface comprises an exposed area where the backing metal layer is exposed, and a covered area covered with the bearing alloy layer; the covered area extends including the entire length of the thrust relief boundary and the entire length of the outer peripheral edge; and the exposed region extends including a part of the inner peripheral edge and a part of the circumferential edge.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、内燃機関のクランク軸の軸線方向力を受ける半割スラスト軸受に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a half thrust bearing that receives an axial force of a crankshaft of an internal combustion engine.

内燃機関のクランク軸は、そのジャーナル部において、一対の半割軸受を円筒形状に組み合わせて構成される主軸受を介して、内燃機関のシリンダブロック下部に回転自在に支承される。一対の半割軸受のうちの一方又は両方が、クランク軸の軸線方向力を受ける半割スラスト軸受と組み合わせて用いられる。半割スラスト軸受は、半割軸受の軸線方向端面の一方又は両方に配設される。半割スラスト軸受は、クランク軸に生じる軸線方向力を受けるために配置される。すなわち、半割スラスト軸受は、クラッチによってクランク軸と変速機とが接続される際等に、クランク軸に対して入力される軸線方向力を支承する。 A crankshaft of an internal combustion engine is rotatably supported at its journal portion in a lower portion of a cylinder block of the internal combustion engine via a main bearing formed by combining a pair of half bearings in a cylindrical shape. One or both of the pair of half bearings are used in combination with a half thrust bearing that receives the axial force of the crankshaft. The half thrust bearing is arranged on one or both of the axial end faces of the half bearing. A half thrust bearing is arranged to receive the axial forces that occur on the crankshaft. That is, the half thrust bearing bears the axial force that is input to the crankshaft when the crankshaft and the transmission are connected by the clutch.

半割スラスト軸受の半円環形状の周方向両端近傍の摺動面側には、周方向端面へ向かって軸受部材の厚さが薄くなるようにスラストリリーフが形成されている。一般にスラストリリーフは、半割スラスト軸受の周方向端面から摺動面までの長さや周方向端面での深さが、径方向の位置によらずに一定になるよう形成される。スラストリリーフは、半割スラスト軸受を分割型軸受ハウジング内に組み付ける際の一対の半割スラスト軸受の端面同士の位置ずれを吸収するために設けられる（特許文献１の図１０参照）。 Thrust reliefs are formed on the sliding surface side near both circumferential ends of the half-split thrust bearing so that the thickness of the bearing member decreases toward the circumferential end faces. In general, the thrust relief is formed such that the length from the circumferential end face to the sliding surface of the half thrust bearing and the depth at the circumferential end face are constant regardless of the position in the radial direction. The thrust relief is provided to absorb misalignment between the end surfaces of the pair of half thrust bearings when the half thrust bearings are assembled in the split bearing housing (see FIG. 10 of Patent Document 1).

内燃機関のクランク軸は、そのジャーナル部において、一対の半割軸受からなる主軸受を介して、内燃機関のシリンダブロック下部に支承される。このとき潤滑油は、シリンダブロック壁内のオイルギャラリーから主軸受の壁内の貫通口を通じて、主軸受の内周面に沿って形成された潤滑油溝内に送り込まれる。潤滑油はこのようにして主軸受の潤滑油溝内に供給され、その後半割スラスト軸受に供給される。なお、内燃機関のクランク軸の軸線方向力を受けるスラスト軸受には、一般に、Ｆｅ合金製の裏金層の一方の表面にアルミニウム軸受合金又は銅軸受合金等の軸受合金製の摺動層を形成した積層構造体が用いられる。 A crankshaft of an internal combustion engine is supported at its journal portion below a cylinder block of the internal combustion engine via a main bearing consisting of a pair of half bearings. At this time, the lubricating oil is sent from the oil gallery in the cylinder block wall through the through holes in the wall of the main bearing into the lubricating oil groove formed along the inner peripheral surface of the main bearing. Lubricating oil is thus supplied into the lubricating oil grooves of the main bearing and to the half thrust bearing thereof. In thrust bearings that receive the axial force of a crankshaft of an internal combustion engine, a sliding layer made of a bearing alloy such as an aluminum bearing alloy or a copper bearing alloy is generally formed on one surface of a back metal layer made of an Fe alloy. A laminated structure is used.

従来の（裏金層と摺動層を有する）半割スラスト軸受では、半割スラスト軸受の摺動面にクランク軸からの軸線方向力が入力される際に、半割スラスト軸受の周方向端面部に加わる衝撃力によりスラストリリーフおよびスラストリリーフに隣接する摺動面の軸受合金に疲労（割れや剥離）が生じることを防ぐため、スラストリリーフの表面の半割スラスト軸受の周方向端面側に裏金層であるＦｅ合金を露出するようにしている（特許文献２の図４、図５参照）。 In a conventional half thrust bearing (having a back metal layer and a sliding layer), when axial force from the crankshaft is input to the sliding surface of the half thrust bearing, the circumferential end face of the half thrust bearing In order to prevent fatigue (cracking or peeling) from occurring in the thrust relief and the bearing alloy on the sliding surface adjacent to the thrust relief due to the impact force applied to the thrust relief, a back metal layer is placed on the circumferential end face side of the half thrust bearing on the surface of the thrust relief. is exposed (see FIGS. 4 and 5 of Patent Document 2).

特開平１１－２０１１４５号公報JP-A-11-201145 特開２０１７－１１０７０３号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-110703

近年、内燃機関の軽量化のためにクランク軸の軸径が小径化され、従来のクランク軸よりも低剛性となっており、内燃機関の運転時にクランク軸に撓みが発生しやすく、クランク軸の振動が大きくなる傾向にある。このためクランク軸のスラストカラー面は半割スラスト軸受の摺動面に対して傾斜しながら摺接し、且つその傾斜方向はクランク軸の回転に伴い変化する。 In recent years, the diameter of the crankshaft has been reduced in order to reduce the weight of internal combustion engines, resulting in lower rigidity than conventional crankshafts. Vibration tends to increase. Therefore, the thrust collar surface of the crankshaft slides against the sliding surface of the half thrust bearing while being inclined, and the direction of inclination changes as the crankshaft rotates.

また、一対の半割軸受からなる主軸受の軸線方向の各端部に一対の半割スラスト軸受が組み付けられる場合、分割型軸受ハウジング内に組み付けた際の一対の半割スラスト軸受の端面同士の位置がずれていると、一方の半割スラスト軸受の摺動面とクランク軸のスラストカラー面との間の隙間が、他方の半割スラスト軸受とクランク軸のスラストカラー面との間の隙間よりも大きくなる。あるいは、主軸受の軸線方向の各端部に１つの半割スラスト軸受だけが組み付けられる場合、この半割スラスト軸受が配置されない分割型軸受ハウジングの側面とクランク軸のスラストカラー面との間に大きな隙間が形成される。このような隙間が形成された状態で内燃機関の運転がなされクランク軸の撓みが発生すると、クランク軸のスラストカラー面は形成された隙間側へさらに傾斜する（図１１参照）。 Further, when a pair of half thrust bearings are assembled to each end in the axial direction of a main bearing consisting of a pair of half bearings, the end faces of the pair of half thrust bearings when assembled in the split bearing housing If the positions are misaligned, the clearance between the sliding surface of one half thrust bearing and the thrust collar surface of the crankshaft is smaller than the clearance between the other half thrust bearing and the thrust collar surface of the crankshaft. will also grow. Alternatively, if only one half thrust bearing is assembled at each axial end of the main bearing, there is a large gap between the side surface of the split bearing housing where this half thrust bearing is not arranged and the thrust collar surface of the crankshaft. A gap is formed. When the internal combustion engine is operated with such a gap formed and bending of the crankshaft occurs, the thrust collar surface of the crankshaft further inclines toward the formed gap (see FIG. 11).

このような隙間側へ大きく傾斜した状態でクランク軸が回転すると、半割スラスト軸受の周方向両端面を含む面内での半割スラスト軸受に対するスラストカラー面の傾斜は、より大きくなる。このスラストカラー面の傾斜は、半割スラスト軸受の周方向両端面を含む面内において、（ａ）半割スラスト軸受のクランク軸の回転方向後方側のスラストリリーフの表面とクランク軸のスラストカラー面とが接触し、クランク軸の回転方向前方側のスラストリリーフの表面とスラストカラー面とが離間した傾斜状態と、（ｂ）半割スラスト軸受のクランク軸の回転方向前方側のスラストリリーフの表面とスラストカラー面とが接触し、クランク軸の回転方向後方側のスラストリリーフの表面とスラストカラー面とが離間した傾斜状態とを、クランク軸の回転に伴って繰り返す（図１２Ａ、１２Ｂ参照）。この場合に、半割スラスト軸受は、スラストリリーフの表面に露出する裏金層のＦｅ合金の径方向の外側端部付近がクランク軸のスラストカラー面と直接接触するので、焼付が起きやすかった。 When the crankshaft rotates with such a large inclination toward the gap, the inclination of the thrust collar surface with respect to the half thrust bearing in the plane including both circumferential direction end surfaces of the half thrust bearing becomes greater. This inclination of the thrust collar surface is such that (a) the surface of the thrust relief on the rear side in the rotational direction of the crankshaft of the half thrust bearing and the thrust collar surface of the crankshaft and (b) the surface of the thrust relief on the front side in the rotation direction of the crankshaft of the half thrust bearing and the surface of the thrust relief on the front side in the rotation direction of the crankshaft. The inclined state in which the surface of the thrust relief on the rear side in the rotation direction of the crankshaft and the thrust collar face are separated from each other is repeated as the crankshaft rotates (see FIGS. 12A and 12B). In this case, in the half thrust bearing, the vicinity of the radially outer end of the Fe alloy of the backing metal layer exposed on the surface of the thrust relief is in direct contact with the thrust collar surface of the crankshaft, so seizure is likely to occur.

したがって本発明の目的は、疲労の発生を防ぎながらも、運転時に損傷（焼付）が生じ難い内燃機関のクランク軸用半割スラスト軸受を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a half thrust bearing for a crankshaft of an internal combustion engine, which is resistant to damage (seizure) during operation while preventing the occurrence of fatigue.

本発明の一観点によれば、内燃機関のクランク軸の軸線方向力を受けるための半円環形状の半割スラスト軸受が提供され、その半割スラスト軸受は、Ｆｅ合金製の裏金層と、裏金層の表面上に設けられた軸受合金層とを有し、軸受合金層は、軸線方向力を受ける摺動面を形成し、裏金層は、摺動面と平行な背面を形成する。そして、この半割スラスト軸受は、それぞれの周方向端面に隣接して形成された２つのスラストリリーフを有し、各スラストリリーフは、摺動面と周方向端面との間に延びる平坦なスラストリリーフ面を有する。このスラストリリーフにおいて、半割スラスト軸受の壁厚が摺動面側から周方向端面側に向かって薄くなっており、摺動面とスラストリリーフ面との境界をスラストリリーフ境界と称するとき、スラストリリーフ面は、内周縁、外周縁、周方向端、およびスラストリリーフ境界により画定される。各スラストリリーフ面は、裏金層が露出した露出領域および軸受合金層により被覆された被覆領域からなり、被覆表面は、スラストリリーフ境界の全長、及び外周縁の全長を含んで延在し、露出領域は、内周縁の一部及び周方向端の一部を含んで延在することを特徴とする。 According to one aspect of the present invention, there is provided a semi-annular half thrust bearing for receiving an axial force of a crankshaft of an internal combustion engine, the half thrust bearing comprising an Fe alloy backing layer, a bearing alloy layer provided on the surface of the backing metal layer, the bearing alloy layer forming a sliding surface that receives an axial force, and the backing metal layer forming a back surface parallel to the sliding surface. The half thrust bearing then has two thrust reliefs formed adjacent to each circumferential end face, each thrust relief being a flat thrust relief extending between the sliding surface and the circumferential end face. have a face. In this thrust relief, the wall thickness of the half thrust bearing becomes thinner from the sliding surface side to the circumferential end surface side. The face is defined by an inner peripheral edge, an outer peripheral edge, a circumferential edge, and a thrust relief boundary. Each thrust relief surface consists of an exposed area where the back metal layer is exposed and a covered area covered with the bearing alloy layer, the covered surface extending including the entire length of the thrust relief boundary and the entire length of the outer peripheral edge, and the exposed area extends including a portion of the inner peripheral edge and a portion of the circumferential edge.

本発明の一具体例によれば、被覆領域は、スラストリリーフ境界から延び半割スラスト軸受の分割平面（ＨＰ）に平行な方向の全長に亘って被覆領域の延在する境界側領域と、この境界側領域から周方向端まで外周縁に沿って延在する端部側領域とを含むことができる。端部側領域の分割平面（ＨＰ）に平行な方向の長さ（Ｌ１）は、周方向端において最小で、境界側領域へ向かって大きくなることができる。 According to one embodiment of the present invention, the covering area includes a boundary side area extending from the thrust relief boundary and extending over the entire length in a direction parallel to the split plane (HP) of the half thrust bearing, and and an edge side region extending along the outer peripheral edge from the boundary side region to the circumferential edge. The length (L1) in the direction parallel to the dividing plane (HP) of the end side regions may be smallest at the circumferential ends and increase towards the boundary side regions.

本発明の一具体例によれば、端部側領域の分割平面（ＨＰ）に平行な方向の長さ（Ｌ１）は、５～１００μｍにできる。 According to one embodiment of the invention, the length (L1) of the edge region in the direction parallel to the dividing plane (HP) can be between 5 and 100 μm.

本発明の一具体例によれば、外周縁において測定した、分割平面からスラストリリーフ境界までの分割平面に垂直方向の長さをスラストリリーフ長さ（ＬＴ）としたとき、分割平面に垂直に測定した、露出領域の最大長さ（Ｌ２）が、スラストリリーフ長さ（ＬＴ）の２０～７０％である According to one embodiment of the present invention, when the length in the direction perpendicular to the dividing plane from the dividing plane to the thrust relief boundary measured at the outer peripheral edge is defined as the thrust relief length (LT), the thrust relief length (LT) is measured perpendicular to the dividing plane. and the maximum length (L2) of the exposed area is 20-70% of the thrust relief length (LT)

軸受装置の分解斜視図。FIG. 2 is an exploded perspective view of the bearing device; 軸受装置の正面図。The front view of a bearing device. 軸受装置の軸線方向断面図。FIG. 2 is an axial cross-sectional view of the bearing device; 半割軸受の正面図。The front view of a half bearing. 図４に示す半割軸受を径方向内側から見た底面図。FIG. 5 is a bottom view of the half bearing shown in FIG. 4 viewed from the inside in the radial direction; 具体例１の半割スラスト軸受の正面図。2 is a front view of the half thrust bearing of Specific Example 1. FIG. 具体例１の半割スラスト軸受の周方向端部近傍の拡大正面図。4 is an enlarged front view of the vicinity of the circumferential end of the half thrust bearing of Concrete Example 1. FIG. 具体例１の半割スラスト軸受の周方向端部近傍を、外側（図７のＹ１矢視方向）から見た拡大側面図。FIG. 8 is an enlarged side view of the vicinity of the circumferential end of the half thrust bearing of Concrete Example 1, viewed from the outside (in the direction of arrow Y1 in FIG. 7); 図７のＡ－Ａ断面図。AA sectional view of FIG. 図７のＢ－Ｂ断面図。BB sectional view of FIG. スラストカラー面と一対の半割スラスト軸受の接触状態を示す図。FIG. 4 is a view showing a contact state between a thrust collar surface and a pair of half thrust bearings; 周方向両端面側から見た運転中のスラストカラー面の摺動面に対する傾斜の変化を示す図。FIG. 5 is a view showing changes in the inclination of the thrust collar surface with respect to the sliding surface during operation as viewed from both circumferential direction end surfaces; 周方向両端面側から見た運転中のスラストカラー面の摺動面に対する傾斜の変化を示す図。FIG. 5 is a view showing changes in the inclination of the thrust collar surface with respect to the sliding surface during operation as viewed from both circumferential direction end surfaces; 別の実施形態の半割スラスト軸受の正面図。The front view of the half thrust bearing of another embodiment. 別の実施形態の半割スラスト軸受の周方向端部近傍の側面図。FIG. 11 is a side view of the vicinity of the circumferential end of a half thrust bearing according to another embodiment; 別の実施形態の半割スラスト軸受の周方向端部近傍の側面図。FIG. 11 is a side view of the vicinity of the circumferential end of a half thrust bearing according to another embodiment; 別の実施形態の半割スラスト軸受の周方向端部近傍の正面図。FIG. 11 is a front view of the vicinity of the circumferential end of a half thrust bearing according to another embodiment;

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（軸受装置の全体構成）
まず、図１～図３を用いて本発明の具体例１に係る軸受装置１の全体構成を説明する。図１～図３に示すように、シリンダブロック２の下部に軸受キャップ３を取り付けて構成された軸受ハウジング４には、両側面間を貫通する円形孔である軸受孔（保持孔）５が形成されており、側面における軸受孔５の周縁には円環状凹部である受座６、６が形成されている。軸受孔５には、クランク軸のジャーナル部１１を回転自在に支承する半割軸受７、７が円筒状に組み合わされて嵌合される。受座６、６には、クランク軸のスラストカラー１２を介して軸線方向力ｆ（図３参照）を受ける半割スラスト軸受８、８が円環状に組み合わされて嵌合される。 (Overall configuration of bearing device)
First, the overall configuration of a bearing device 1 according to a specific example 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. As shown in FIGS. 1 to 3, a bearing housing 4 configured by attaching a bearing cap 3 to a lower portion of a cylinder block 2 is formed with a bearing hole (holding hole) 5 which is a circular hole penetrating between both side surfaces. Circular recessed seats 6, 6 are formed on the peripheral edge of the bearing hole 5 on the side surface. Into the bearing hole 5, half bearings 7, 7 for rotatably supporting a journal portion 11 of the crankshaft are fitted together in a cylindrical shape. Half thrust bearings 8, 8 which receive an axial force f (see FIG. 3) through a thrust collar 12 of the crankshaft are fitted to the seats 6, 6 in an annular manner.

図２～図５に示すように、主軸受を構成する半割軸受７のうち、シリンダブロック２側（上側）の半割軸受７の内周面には潤滑油溝７１が形成され、また潤滑油溝７１内には外周面に貫通する貫通孔７２が形成されている。なお、潤滑油溝７１は、上下両方の半割軸受に形成することもできる。 As shown in FIGS. 2 to 5, of the half bearings 7 constituting the main bearing, a lubricating oil groove 71 is formed on the inner peripheral surface of the half bearing 7 on the cylinder block 2 side (upper side). A through hole 72 is formed in the oil groove 71 so as to extend through the outer peripheral surface. The lubricating oil groove 71 can also be formed in both the upper and lower half bearings.

さらに、半割軸受７には、半割軸受７同士の当接面に隣接して、周方向両端部にクラッシュリリーフ７３、７３が形成されている。クラッシュリリーフ７３は、半割軸受７の周方向端面に隣接する領域の壁厚が、周方向端面に向かって徐々に薄くなるように形成された壁厚減少領域である。クラッシュリリーフ７３は、一対の半割軸受７、７を組み付けたときの突合せ面の位置ずれや変形を吸収することを企画して形成される。 Further, the half bearing 7 is formed with crush reliefs 73, 73 at both ends in the circumferential direction adjacent to the contact surfaces of the half bearings 7. As shown in FIG. The crush relief 73 is a wall-thickness area formed so that the wall thickness of the area adjacent to the circumferential end face of the half bearing 7 gradually decreases toward the circumferential end face. The crush relief 73 is designed to absorb displacement and deformation of the abutting surfaces when the pair of half bearings 7, 7 are assembled.

（半割スラスト軸受の構成）
次に、図２、図３、図６および図７を用いて具体例１の半割スラスト軸受８の構成について説明する。
図２に示すように、本具体例の半割スラスト軸受８は、周方向中央を含む範囲に延び、軸線方向力ｆを受ける摺動面８１（軸受面）と、周方向両端面８３、８３に隣接する領域に形成された２つのスラストリリーフ８２、８２とを有し、スラストリリーフ８２は、平坦なスラストリリーフ面（平面）８２Ｓを有している。摺動面８１には、潤滑油の保油性を高めるために、２つの油溝８１ａ、８１ａが形成されていてもよい。 (Structure of half thrust bearing)
Next, the structure of the half thrust bearing 8 of Example 1 will be described with reference to FIGS. 2, 3, 6 and 7. FIG.
As shown in FIG. 2, the half thrust bearing 8 of this specific example extends in a range including the center in the circumferential direction, and has a sliding surface 81 (bearing surface) that receives an axial force f, and both circumferential end surfaces 83, 83. The thrust relief 82 has a flat thrust relief surface (plane) 82S. Two oil grooves 81a, 81a may be formed in the sliding surface 81 in order to improve the oil retention of lubricating oil.

スラストリリーフ８２は、半割スラスト軸受８の壁厚が周方向端面８３に向かって徐々に薄くなるように、周方向両端面８３に隣接する摺動面８１側の領域に、半割スラスト軸受８の径方向全長に亘って形成される壁厚減少領域である（図８も参照）。スラストリリーフ８２は、半割スラスト軸受８を分割型の軸受ハウジング４内に組み付けた際に生じ得る、一対の半割スラスト軸受８、８の周方向端面８３、８３同士の位置ずれを緩和するために形成される。 The thrust relief 82 is provided in the sliding surface 81 side region adjacent to the circumferential end surfaces 83 so that the wall thickness of the half thrust bearing 8 gradually decreases toward the circumferential end surfaces 83 . (see also FIG. 8). The thrust relief 82 is provided to alleviate misalignment between the circumferential end surfaces 83, 83 of the pair of half thrust bearings 8, 8 that may occur when the half thrust bearing 8 is assembled in the split-type bearing housing 4. formed in

図６および図７に示すように、本具体例のスラストリリーフ８２は、半割スラスト軸受８の内径側端面８ｉと外径側端面８ｏとの間で略一定長さであるスラストリリーフ長さＬＴを有している。ただし、スラストリリーフ長さＬＴは、半割スラスト軸受８の内径側端面８ｉと外径側端面８ｏの間で変化してもよい。その場合は、外径側端面８ｏにおけるスラストリリーフ長さをスラストリリーフ長さＬＴと称する。特に乗用車用等の小型内燃機関のクランク軸（ジャーナル部の直径が３０～１００ｍｍ程度）に使用する場合、半割スラスト軸受８の周方向端面８３からのスラストリリーフ長さＬＴは３～１０ｍｍである。 As shown in FIGS. 6 and 7, the thrust relief 82 of this specific example has a thrust relief length LT which is substantially constant between the inner diameter side end surface 8i and the outer diameter side end surface 8o of the half thrust bearing 8. have. However, the thrust relief length LT may vary between the radially inner end face 8i and the radially outer end face 8o of the half thrust bearing 8 . In that case, the thrust relief length at the outer diameter side end face 8o is referred to as thrust relief length LT. In particular, when used for a crankshaft of a small internal combustion engine such as a passenger car (the diameter of the journal portion is about 30 to 100 mm), the thrust relief length LT from the circumferential end face 83 of the half thrust bearing 8 is 3 to 10 mm. .

スラストリリーフ８２のスラストリリーフ面８２Ｓは、摺動面８１から周方向端面８３に向かって、徐々に裏金層側に後退しており、それにより上記の通り、半割スラスト軸受８の壁厚が周方向端面８３に向かって徐々に薄くなっている。スラストリリーフ面８２Ｓと摺動面８１との境界をスラストリリーフ境界１０１と称すると、スラストリリーフ面８２Ｓは、内周縁１０２、外周縁１０３、周方向端１０４およびスラストリリーフ境界１０１により画定される。ここで、内周縁１０２は、内径側端面８ｉとスラストリリーフ面８２Ｓとの交線であり、外周縁１０３は、外径側端面８ｏとスラストリリーフ面８２Ｓとの交線であり、周方向端１０４は、周方向端面８３とスラストリリーフ面８２Ｓとの交線である。 The thrust relief surface 82S of the thrust relief 82 gradually recedes toward the backing metal layer from the sliding surface 81 toward the circumferential end surface 83, thereby reducing the wall thickness of the half thrust bearing 8 to the circumferential direction. It gradually becomes thinner toward the direction end surface 83 . When the boundary between the thrust relief surface 82S and the sliding surface 81 is called a thrust relief boundary 101, the thrust relief surface 82S is defined by an inner peripheral edge 102, an outer peripheral edge 103, a circumferential end 104 and the thrust relief boundary 101. Here, the inner peripheral edge 102 is the line of intersection between the inner diameter side end surface 8i and the thrust relief surface 82S, the outer peripheral edge 103 is the line of intersection between the outer diameter side end surface 8o and the thrust relief surface 82S, and the circumferential end 104 is a line of intersection between the circumferential end surface 83 and the thrust relief surface 82S.

スラストリリーフ面８２Ｓには、裏金層が露出した領域１１０（以下、「露出領域」という）と軸受合金層により被覆された領域１２０（以下、「被覆領域）という）とが存在する。露出領域１１０および被覆領域１２０は同一平面内に延び、それにより平坦なスラストリリーフ面８２Ｓを構成している。被覆領域１２０は、スラストリリーフ境界１０１の全長、及び外周縁１０３の全長を含んで延在し、露出領域１１０は、内周縁１０２の一部及び周方向端１０４の一部を含んで延在する。すなわち、被覆領域１２０は、スラストリリーフ境界１０１の全長から周方向端１０４に向かって、外周縁１０３の全長に沿って、および内周縁１０２の所定長さに沿って延びる。露出領域１１０は、スラストリリーフ面８２Ｓの内周縁１０２と周方向端１０４の交差する周方向端部内周側隅部１４０を含んで、内周縁１０２と周方向端１０４のそれぞれの所定長さを含むように延在する。 Thrust relief surface 82S has a region 110 where the backing metal layer is exposed (hereinafter referred to as “exposed region”) and a region 120 covered with the bearing alloy layer (hereinafter referred to as “covered region”). and the covering area 120 extend in the same plane, thereby forming a flat thrust relief surface 82 S. The covering area 120 extends including the entire length of the thrust relief boundary 101 and the entire length of the outer peripheral edge 103, The exposed region 110 extends including a portion of the inner peripheral edge 102 and a portion of the circumferential edge 104. That is, the covered region 120 extends from the entire length of the thrust relief boundary 101 toward the circumferential edge 104 toward the outer peripheral edge. 103 and along a predetermined length of the inner peripheral edge 102. The exposed region 110 is formed by an inner peripheral corner portion 140 of the circumferential end portion where the inner peripheral edge 102 of the thrust relief surface 82S and the circumferential end 104 intersect. and extends to include a predetermined length of each of the inner peripheral edge 102 and the circumferential edge 104 .

図６および図７に示すように、被覆領域１２０は、スラストリリーフ境界１０１から延び、分割平面（ＨＰ）に平行な方向のスラストリリーフ面８２Ｓの全長に亘って被覆領域の延在する境界側領域１２２と、この境界側領域１２２から外周縁１０３に沿って周方向端１０４まで延在する端部側領域１２１とを含むことができる。境界側領域１２２と露出領域１１０との境界は周方向端面８３に略平行になることが好ましいが、平行でなくてもよく、傾いていても、曲がりをもって変化してもよい。なお、境界側領域１２２と露出領域１１０との境界は傾いていても、曲がりをもって変化している領域も被覆領域１２０の境界側領域１２２に含める。 As shown in FIGS. 6 and 7, the covering area 120 extends from the thrust relief boundary 101 and extends over the entire length of the thrust relief surface 82S in the direction parallel to the dividing plane (HP). 122 and edge side regions 121 extending from the boundary side region 122 along the outer peripheral edge 103 to the circumferential ends 104 . The boundary between the boundary side region 122 and the exposed region 110 is preferably substantially parallel to the circumferential end surface 83, but may not be parallel, and may be inclined or curved. Note that even if the boundary between the boundary side area 122 and the exposed area 110 is inclined, the boundary side area 122 of the covered area 120 also includes an area that changes due to bending.

周方向端面８３から、被覆領域の境界側領域１２２と露出領域１１０との境界までの長さの最大値として定義される露出領域長さＬ２は、スラストリリーフ長さＬＴの２０～７０％（すなわちＬ２／ＬＴ＝０．２～０．７）であることが好ましい。境界側領域１２２と露出領域１１０との境界が周方向端面８３に略平行であれば、露出領域長さＬ２は、半割スラスト軸受８の内径側端面８ｉにおいて測定できる。 The exposed area length L2 defined as the maximum length from the circumferential end face 83 to the boundary between the boundary side area 122 of the covered area and the exposed area 110 is 20 to 70% of the thrust relief length LT (that is, L2/LT=0.2 to 0.7) is preferred. If the boundary between the boundary side region 122 and the exposed region 110 is substantially parallel to the circumferential end face 83 , the exposed region length L2 can be measured at the inner diameter side end face 8 i of the half thrust bearing 8 .

ここで、スラストリリーフ８２のスラストリリーフ長さＬＴは、半割スラスト軸受８の半円環形状の径中心ＣＰ１を含む平面であって一対の半割スラスト軸受を配置した場合の対称面となる平面（以下、分割平面ＨＰ）からスラストリリーフ境界１０１までの、分割平面ＨＰに垂直に測定した長さとして定義される。本具体例では、周方向両端面８３は分割平面ＨＰ内に位置しているため、スラストリリーフ長さＬＴは、周方向端面８３から、スラストリリーフ面８２Ｓが摺動面８１の内周縁と交わる点までの垂直方向の長さとして定義され得る。スラストリリーフ８２の露出領域長さＬ２も、分割平面ＨＰに垂直方向に測定した長さとして定義されることが理解されよう。 Here, the thrust relief length LT of the thrust relief 82 is a plane including the radial center CP1 of the semi-annular shape of the half thrust bearing 8 and a plane of symmetry when a pair of half thrust bearings are arranged. (hereinafter split plane HP) to the thrust relief boundary 101, measured perpendicular to the split plane HP. In this specific example, since both circumferential end faces 83 are positioned within the dividing plane HP, the thrust relief length LT is determined from the circumferential end face 83 to the point where the thrust relief face 82S intersects the inner peripheral edge of the sliding surface 81. can be defined as the vertical length to It will be appreciated that the exposed area length L2 of the thrust relief 82 is also defined as the length measured perpendicular to the splitting plane HP.

被覆領域の端部側領域１２１の半割スラスト軸受８の分割平面（ＨＰ）に平行な方向の長さ（Ｌ１）は、スラストリリーフ面８２Ｓの周方向端１０４において最小で、境界側領域１２２へ向かって大きくなるようにすることが好ましい。被覆領域の端部側領域１２１の長さ（Ｌ１）は、５～１００μｍとすることが好ましく、１０～５０μｍとすることがより好ましい。被覆領域の端部側領域１２１の長さ（Ｌ１）が５μｍ未満であると、被覆領域１２０に隣接した付近の露出領域１１０とスラストカラー面が直接に接触する場合が生じ得る。他方、被覆領域の端部側領域１２１の長さ（Ｌ１）が１００μｍを超えると、内燃機関の運転時に半割スラスト軸受８の周方向端面８３に加わる衝撃負荷がスラストリリーフ８２の境界線側の軸受合金層８５に伝わりやすくなる（背景技術を参照）。被覆領域の端部側領域１２１の長さＬ１は、スラストリリーフ面８２Ｓの分割平面（ＨＰ）に平行な方向の長さＬの２％以下（Ｌ１＜Ｌ×０．０２）とすることが好ましい。なお、被覆領域の端部側領域１２１の長さ（Ｌ１）は、境界側領域１２２と接続する付近では、１００μｍよりも大きくなっていてもよい（１００μｍよりも大きい分割平面（ＨＰ）に平行な方向の長さの領域を「移行領域」と称してもよい）。 The length (L1) in the direction parallel to the dividing plane (HP) of the half thrust bearing 8 of the end side region 121 of the covering region is the smallest at the circumferential end 104 of the thrust relief surface 82S and extends to the boundary side region 122. It is preferable to make it become larger toward it. The length (L1) of the edge region 121 of the covering region is preferably 5 to 100 μm, more preferably 10 to 50 μm. If the length (L1) of the edge side region 121 of the covered region is less than 5 μm, the exposed region 110 adjacent to the covered region 120 may come into direct contact with the thrust collar surface. On the other hand, if the length (L1) of the end portion side region 121 of the covered region exceeds 100 μm, the impact load applied to the circumferential direction end surface 83 of the half thrust bearing 8 during operation of the internal combustion engine is applied to the boundary line side of the thrust relief 82. It becomes easy to be transmitted to the bearing alloy layer 85 (see background art). The length L1 of the end region 121 of the covered region is preferably 2% or less of the length L in the direction parallel to the dividing plane (HP) of the thrust relief surface 82S (L1<L×0.02). . Note that the length (L1) of the edge side region 121 of the covering region may be greater than 100 μm in the vicinity of the connection with the boundary side region 122 (the length (L1) may be greater than 100 μm parallel to the dividing plane (HP)). The directional length region may be referred to as the "transition region").

図８に示すように、半割スラスト軸受８のスラストリリーフ８２は、周方向端面８３において、半割スラスト軸受８の内径側端面８ｉと外径側端面８ｏとの間で一定である軸線方向深さＲＤ１を有するように形成される。スラストリリーフ８２の軸線方向の深さＲＤ１は、０．１～１ｍｍとすることができる。しかし、スラストリリーフ８２の軸線方向の深さＲＤ１は、半割スラスト軸受８の内径側端面８ｉと外径側端面８ｏの間で変化してもよい。 As shown in FIG. 8, the thrust relief 82 of the half thrust bearing 8 has a constant axial depth at the circumferential end face 83 between the inner diameter side end face 8i and the outer diameter side end face 8o of the half thrust bearing 8. RD1. The axial depth RD1 of the thrust relief 82 may be between 0.1 and 1 mm. However, the axial depth RD<b>1 of the thrust relief 82 may vary between the radially inner end face 8 i and the radially outer end face 8 o of the half thrust bearing 8 .

ここで、スラストリリーフ８２の軸線方向深さとは、半割スラスト軸受８の摺動面８１を含む平面からスラストリリーフ面８２Ｓまでの軸線方向距離を意味する。換言すれば、スラストリリーフ８２の軸線方向深さは、摺動面８１をスラストリリーフ８２上まで延長した仮想摺動面からスラストリリーフ面８２Ｓまで垂直に測定した距離である。したがって、半割スラスト軸受８の周方向端面８３におけるスラストリリーフ８２の軸線方向深さＲＤ１は、摺動面８１を延長した仮想摺動面から、スラストリリーフ面８２Ｓと周方向端面８３との交点までの距離として定義される。 Here, the axial depth of the thrust relief 82 means the axial distance from the plane including the sliding surface 81 of the half thrust bearing 8 to the thrust relief surface 82S. In other words, the axial depth of the thrust relief 82 is the distance measured perpendicular to the thrust relief surface 82S from an imaginary sliding surface extending the sliding surface 81 above the thrust relief 82 . Therefore, the axial depth RD1 of the thrust relief 82 at the circumferential end face 83 of the half thrust bearing 8 extends from the imaginary sliding face obtained by extending the sliding face 81 to the intersection of the thrust relief face 82S and the circumferential end face 83. is defined as the distance between

半割スラスト軸受８は、Ｆｅ合金製の裏金層８４に薄い軸受合金層８５を接着したバイメタルを用いて、半円環形状の略平板として形成される。摺動面８１を形成する軸受合金層８５として、Ｃｕ軸受合金やＡｌ軸受合金等を用いることができ、また裏金層８４のＦｅ合金として、鋼やステンレス鋼等を用いることができる。 The half thrust bearing 8 is formed as a semi-annular substantially flat plate using a bimetal in which a thin bearing alloy layer 85 is adhered to a back metal layer 84 made of an Fe alloy. A Cu bearing alloy, an Al bearing alloy, or the like can be used as the bearing alloy layer 85 that forms the sliding surface 81 , and steel, stainless steel, or the like can be used as the Fe alloy of the backing metal layer 84 .

裏金層８４は、摺動面８１とは反対側に、摺動面８１と平行な半割スラスト軸受８の背面８４Ｓを形成する。 The back metal layer 84 forms a rear surface 84S of the half thrust bearing 8 parallel to the sliding surface 81 on the side opposite to the sliding surface 81 .

以下、図７～図１０を参照して、半割スラスト軸受８の裏金層８４と軸受合金層８５の配置について説明する。
図７のＢ－Ｂ断面（摺動層部分）を示す図１０から理解されるように、摺動面８１における軸受合金層８５は、径方向断面において、径方向の中央を含む範囲に延びる等厚部８８であって、その軸線方向の厚さＴ１が一定である等厚部８８と、外径側端面８ｏに隣接した増厚部９０を有している。増厚部９０は、その軸線方向の厚さＴ２が等厚部８８の厚さＴ１より大きくなっている。増厚部９０の厚さＴ２は、より詳細には、内径側の等厚部８８に向かって連続して小さくなっている。なお、この断面において半割スラスト軸受８の軸線方向の厚さＴａは一定である。 The arrangement of the back metal layer 84 and the bearing alloy layer 85 of the half thrust bearing 8 will be described below with reference to FIGS. 7 to 10. FIG.
As can be understood from FIG. 10 showing the BB cross section (sliding layer portion) of FIG. The thick portion 88 has a uniform thickness portion 88 having a constant axial thickness T1 and an increased thickness portion 90 adjacent to the outer diameter side end face 8o. The thickened portion 90 has a thickness T2 in the axial direction larger than the thickness T1 of the constant thickness portion 88 . More specifically, the thickness T2 of the thickened portion 90 continuously decreases toward the constant thickness portion 88 on the inner diameter side. In this section, the axial thickness Ta of the half thrust bearing 8 is constant.

図９に、図７のＡ－Ａ断面（スラストリリーフ面８２Ｓの被覆領域の端部側領域１２１と露出領域１１０を含む、分割平面ＨＰと平行な断面）を示す。図９から理解されるように、軸受合金層８５は、外径側端面８oに隣接する付近にのみ形成され（被覆領域の端部側領域１２１）、その軸線方向の厚さＴ３は、外径側端面８oに向かって連続して大きくなっている。なお、この断面においても半割スラスト軸受８の軸線方向の厚さＴｂは一定である。被覆領域の端部側領域１２１における軸受合金層８５の軸線方向の厚さＴ３は、外径側端面８o（外周縁１０３）において５～５０μｍとすることが好ましい。 FIG. 9 shows the AA cross section of FIG. 7 (the cross section parallel to the dividing plane HP and including the end region 121 of the covered region of the thrust relief surface 82S and the exposed region 110). As can be understood from FIG. 9, the bearing alloy layer 85 is formed only in the vicinity adjacent to the outer diameter side end face 8o (the end side region 121 of the covering region), and its thickness T3 in the axial direction is It continuously increases toward the side end surface 8o. Note that the thickness Tb of the half thrust bearing 8 in the axial direction is constant even in this cross section. The axial thickness T3 of the bearing alloy layer 85 in the end region 121 of the covering region is preferably 5 to 50 μm at the outer diameter side end surface 8o (outer peripheral edge 103).

図８は、半割スラスト軸受８の周方向端部の近傍を外径側（図７のＹ１矢視方向）から見た側面図である。
図８に描かれている点線は、摺動面８１の等厚部８８において軸受合金層８５が裏金層８４と接している面を表し、換言すれば、軸受合金層８４に増厚部９０を形成しなかった場合の軸受合金層８５と裏金層８４との境界である。スラストリリーフ８２を形成する前の半割スラスト軸受８の周方向端部の近傍は、摺動面８１部と同じ等厚部８８および増厚部９０を有しており、スラストリリーフ８２を形成する際に、スラストリリーフ境界側では、等厚部８８および増厚部９０が残るように軸受合金層８５を除去し（被覆領域の境界側領域１２２が残る）、端部側領域では、等厚部８８は完全に除去され増厚部９０のみが残る（被覆領域の端部側領域１２１のみが残り、他は露出領域１２１になる）ように軸受合金層８５を除去することで、スラストリリーフ８２が形成される。 FIG. 8 is a side view of the vicinity of the circumferential end of the half thrust bearing 8 viewed from the outer diameter side (the direction of arrow Y1 in FIG. 7).
The dotted line drawn in FIG. 8 represents the surface where the bearing alloy layer 85 is in contact with the backing metal layer 84 in the constant thickness portion 88 of the sliding surface 81. In other words, the thickened portion 90 is formed in the bearing alloy layer 84. This is the boundary between the bearing alloy layer 85 and the back metal layer 84 when it is not formed. The vicinity of the circumferential end portion of the half thrust bearing 8 before the thrust relief 82 is formed has the equal thickness portion 88 and the thickened portion 90 that are the same as the sliding surface 81 portion, and the thrust relief 82 is formed. At this time, on the thrust relief boundary side, the bearing alloy layer 85 is removed so that the constant thickness portion 88 and the thickened portion 90 remain (the boundary side region 122 of the covering region remains), and on the end portion side region, the constant thickness portion is removed. By removing the bearing alloy layer 85 so that 88 is completely removed and only the thickened portion 90 remains (only the end side region 121 of the covered region remains, and the rest becomes the exposed region 121), the thrust relief 82 is It is formed.

なお、半割スラスト軸受８の軸受合金層８５の摺動面８１上にオーバーレイ層を形成してもよい。オーバーレイ層として、Ｓｎ、Ｓｎ合金、Ｂｉ、Ｂｉ合金、Ｐｂ、Ｐｂ合金等の金属や合金、或いは樹脂摺動材料を用いることができる。樹脂摺動材料は、樹脂バインダと固体潤滑剤とから形成される。樹脂バインダとしては公知の樹脂を用いることができるが、耐熱性の高いポリアミドイミド、ポリイミドおよびポリベンゾイミダゾールのうちの一種以上を用いることが好ましい。また、ポリアミドイミド、ポリイミドおよびポリベンゾイミダゾールのうちの一種以上からなる耐熱性の高い樹脂と、ポリアミド、エポキシおよびポリエーテルサルフォンのうちの一種以上からなる１～２５体積％の樹脂とを混合した樹脂組成物や、ポリマーアロイ化した樹脂組成を樹脂バインダとして使用してもよい。固体潤滑剤としては、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、黒鉛、ポリテトラフルオロエチレン、窒化ホウ素等を用いることができる。樹脂摺動材料に対する固体潤滑剤の添加割合は、２０～８０体積％が好ましい。また、樹脂摺動材料の耐摩耗性を高めるために、セラミックスや金属間化合物等の硬質粒子を樹脂摺動材料に対して０．１～１０体積％含有させてもよい。 An overlay layer may be formed on the sliding surface 81 of the bearing alloy layer 85 of the half thrust bearing 8 . Metals or alloys such as Sn, Sn alloys, Bi, Bi alloys, Pb, Pb alloys, or resin sliding materials can be used as the overlay layer. A resin sliding material is formed from a resin binder and a solid lubricant. A known resin can be used as the resin binder, but it is preferable to use one or more of polyamideimide, polyimide, and polybenzimidazole, which have high heat resistance. Also, a highly heat-resistant resin composed of one or more of polyamideimide, polyimide and polybenzimidazole was mixed with 1 to 25% by volume of resin composed of one or more of polyamide, epoxy and polyethersulfone. A resin composition or a polymer-alloyed resin composition may be used as the resin binder. Molybdenum disulfide, tungsten disulfide, graphite, polytetrafluoroethylene, boron nitride and the like can be used as the solid lubricant. The addition ratio of the solid lubricant to the resin sliding material is preferably 20 to 80% by volume. Further, in order to increase the wear resistance of the resin sliding material, hard particles such as ceramics or intermetallic compounds may be contained in the resin sliding material in an amount of 0.1 to 10% by volume.

このオーバーレイ層は、クランク軸の軸線方向力ｆを受ける軸受合金層８５の摺動面８１のみでなく、スラストリリーフ８２のスラストリリーフ面８２Ｓ、油溝８１ａの表面、半割スラスト軸受８の内径側端面８ｉ、外径側端面８ｏ、背面８４Ｓ、周方向端面８３等にも付与されてもよい。オーバーレイ層８２ｂの厚さは０．５～２０μｍであり、望ましくは１～１０μｍである。
なお、本明細書において、摺動面８１、スラストリリーフ面８２Ｓ、内径側端面８ｉ、外径側端面８ｏ、背面８４Ｓおよび周方向端面８３は、オーバーレイ層８２ｂを付与しなかった場合の表面として定義される。 This overlay layer covers not only the sliding surface 81 of the bearing alloy layer 85 that receives the axial force f of the crankshaft, but also the thrust relief surface 82S of the thrust relief 82, the surface of the oil groove 81a, and the inner diameter side of the half thrust bearing 8. The end surface 8i, the outer diameter side end surface 8o, the rear surface 84S, the circumferential direction end surface 83, and the like may also be provided. The thickness of the overlay layer 82b is 0.5-20 μm, preferably 1-10 μm.
In this specification, the sliding surface 81, the thrust relief surface 82S, the inner diameter side end surface 8i, the outer diameter side end surface 8o, the rear surface 84S, and the circumferential end surface 83 are defined as surfaces when the overlay layer 82b is not provided. be done.

（作用）
次に、図２、図３、図１１、図１２Ａおよび図１２Ｂを用いて、本具体例の半割スラスト軸受８の作用を説明する。
一般に、半割軸受７は半割スラスト軸受８と同心に、且つ主軸受を構成する半割軸受７の周方向両端面７４を含む平面が、半割スラスト軸受８の周方向両端面８３を含む平面と実質的に一致するように配置される。 (action)
2, 3, 11, 12A and 12B, the action of the half thrust bearing 8 of this specific example will be described.
In general, the half bearing 7 is concentric with the half thrust bearing 8, and the plane including the circumferential direction end faces 74 of the half bearing 7 constituting the main bearing contains the circumferential direction end faces 83 of the half thrust bearing 8. It is arranged to be substantially coincident with a plane.

内燃機関の運転時、特にクランク軸が高速回転する運転条件では、クランク軸に撓み（軸線方向の撓み）が発生してクランク軸の振動が大きくなる。この大きな振動により、クランク軸には半割スラスト軸受８の摺動面８１へ向かう軸線方向力ｆが周期的に発生する。半割スラスト軸受８の摺動面８１は、この軸線方向力ｆを受ける。 During operation of the internal combustion engine, especially under operating conditions in which the crankshaft rotates at high speed, the crankshaft is flexed (deflection in the axial direction) and vibration of the crankshaft increases. Due to this large vibration, an axial force f directed toward the sliding surface 81 of the half thrust bearing 8 is periodically generated in the crankshaft. The sliding surface 81 of the half thrust bearing 8 receives this axial force f.

一対の半割軸受７、７からなる主軸受の軸線方向の各端部に一対の半割スラスト軸受８、８が組み付けられる場合、分割型軸受ハウジング４に組み付けた際に一対の半割スラスト軸受８、８の端面８３、８３同士の位置が軸線方向にずれていると、一方の半割スラスト軸受８の摺動面８１とクランク軸のスラストカラー面１２との間の隙間が、他方の半割スラスト軸受８の摺動面８１とスラストカラー面１２との間の隙間よりも大きくなる（図１１参照）。あるいは、主軸受の軸線方向の各端部に１つの半割スラスト軸受８だけが組み付けられる場合、半割スラスト軸受８が配置されないほうの分割型軸受ハウジング４の側面とクランク軸のスラストカラー面１２との間に大きな隙間が形成される。このような隙間が形成された状態で内燃機関が運転されクランク軸の撓みが発生すると、クランク軸のスラストカラー面１２は大きな隙間側へさらに傾斜する。このような隙間側へ大きく傾斜した状態でクランク軸が回転すると、半割スラスト軸受８の周方向両端面８３を含む面内での半割スラスト軸受８に対するスラストカラー面１２の傾斜がより大きくなり、半割スラスト軸受８の周方向両端部のスラストリリーフ８２の外径側端部８ｏ付近の表面がクランク軸のスラストカラー面１２と直接接触する。
より詳細には、周方向両端面８３を含む面に垂直な方向から半割スラスト軸受８を見たとき、クランク軸のスラストカラー面１２は、（１）半割スラスト軸受８のクランク軸の回転方向後方側の周方向端部側に傾斜している状態（図１２Ａ参照）と、（２）半割スラスト軸受８のクランク軸の回転方向前方側の周方向端部側に傾斜している状態（図１３Ｂ参照）とを、周期的に繰り返す。 When a pair of half thrust bearings 8, 8 are assembled to each axial end of the main bearing consisting of a pair of half bearings 7, 7, the pair of half thrust bearings 8, 8 are assembled into the split bearing housing 4. If the positions of the end surfaces 83, 83 of the bearings 8, 8 are misaligned in the axial direction, the clearance between the sliding surface 81 of one of the half thrust bearings 8 and the thrust collar surface 12 of the crankshaft will It is larger than the gap between the sliding surface 81 of the split thrust bearing 8 and the thrust collar surface 12 (see FIG. 11). Alternatively, if only one half thrust bearing 8 is assembled at each axial end of the main bearing, the side of the split bearing housing 4 on which the half thrust bearing 8 is not located and the thrust collar surface 12 of the crankshaft A large gap is formed between When the internal combustion engine is operated with such a gap formed and bending of the crankshaft occurs, the thrust collar surface 12 of the crankshaft further inclines toward the large gap side. When the crankshaft rotates while being greatly inclined toward the gap, the inclination of the thrust collar surface 12 with respect to the half thrust bearing 8 in the plane including the circumferential direction end faces 83 of the half thrust bearing 8 becomes greater. , the surface near the outer diameter side end 8o of the thrust relief 82 at both circumferential ends of the half thrust bearing 8 directly contacts the thrust collar surface 12 of the crankshaft.
More specifically, when the half thrust bearing 8 is viewed from a direction perpendicular to the plane including both circumferential end faces 83 , the thrust collar surface 12 of the crankshaft is: (1) the rotation of the crankshaft of the half thrust bearing 8 ; (2) a state in which the half thrust bearing 8 is inclined toward the circumferential end on the forward side in the rotational direction of the crankshaft (see FIG. 12A); (see FIG. 13B) are periodically repeated.

本具体例の半割スラスト軸受８スラストリリーフ面８２Ｓは、周方向端面側に裏金層８４が露出した表面（露出領域１１０）を有するが、露出領域１１０の外径方向側には、軸受合金層８４により被覆された表面（被覆領域１２０、特に端部側領域１２１）が存在し、摺動面側にも軸受合金層８４により被覆された表面（被覆領域１２０、特に境界側領域１２２）が存在するので、半割スラスト軸受８は、周方向両端面８３を含む面内でのスラストカラー面１２の傾斜が大きくなっても、裏金層８４の露出した表面とスラストカラー面１２との接触が防がれる（被覆領域１２０の境界側領域１２２または端部側領域１２１のみが、スラストカラー面１２と接触する）ため、スラストリリーフの表面８２Ｓに損傷（焼付）が起き難くなる。 The thrust relief surface 82S of the half thrust bearing 8 of this specific example has a surface (exposed region 110) where the backing metal layer 84 is exposed on the circumferential end face side, but the bearing alloy layer is formed on the outer radial direction side of the exposed region 110. 84 (coated region 120, particularly end side region 121) exists, and the sliding surface side also has a surface coated with bearing alloy layer 84 (coated region 120, particularly boundary side region 122). Therefore, in the half thrust bearing 8, even if the inclination of the thrust collar surface 12 in the plane including the circumferential end surfaces 83 increases, contact between the exposed surface of the back metal layer 84 and the thrust collar surface 12 is prevented. Since the covering area 120 is peeled off (only the boundary side area 122 or the end side area 121 of the covering area 120 is in contact with the thrust collar surface 12), the surface 82S of the thrust relief is less likely to be damaged (seizure).

ここで、特許文献２に記載されるように半割スラスト軸受のスラストリリーフの表面の外径側端部付近に裏金層が露出している場合、上記理由により、特に半割スラスト軸受８のスラストリリーフ表面の外径側端部付近の裏金層が露出した表面とクランク軸のスラストカラー面１２とが直接接触し、損傷（焼付）が起きやすい。他方、半割スラスト軸受のスラストリリーフの表面が軸受合金層に被覆された表面からなる場合、内燃機関の運転時の周方向端面に加わる衝撃力が、スラストリリーフおよびスラストリリーフと隣接する摺動面の軸受合金層に伝わり、軸受合金層に疲労（割れや剥離）が生じやすくなる。本発明では、上記構成を有することにより、内燃機関の運転時のクランク軸の撓みに起因して半割スラスト軸受に対するクランク軸のスラストカラー面の傾斜角度が大きくなった場合でも、軸受合金層に疲労（割れや剥離）が生じることを防ぎながらも、半割スラスト軸受の損傷（焼付）も起きにくくなっている。 Here, when the backing metal layer is exposed near the outer diameter side end of the surface of the thrust relief of the half thrust bearing as described in Patent Document 2, the thrust of the half thrust bearing 8 is particularly affected for the above reason. The exposed surface of the back metal layer near the outer diameter side end of the relief surface and the thrust collar surface 12 of the crankshaft are in direct contact, and damage (seizure) is likely to occur. On the other hand, when the surface of the thrust relief of the half thrust bearing is coated with the bearing alloy layer, the impact force applied to the circumferential end face during operation of the internal combustion engine is applied to the thrust relief and the sliding surface adjacent to the thrust relief. This is transmitted to the bearing alloy layer, and fatigue (cracking and peeling) is likely to occur in the bearing alloy layer. In the present invention, with the above configuration, even if the inclination angle of the thrust collar surface of the crankshaft with respect to the half thrust bearing increases due to deflection of the crankshaft during operation of the internal combustion engine, the bearing alloy layer does not While preventing the occurrence of fatigue (cracking and peeling), damage (seizure) of the half thrust bearing is less likely to occur.

以上、図面を参照して、本発明の具体例を詳述してきたが、具体的な構成はこの具体例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は本発明に含まれる。 Although specific examples of the present invention have been described in detail above with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to these specific examples, and design changes to the extent that they do not deviate from the gist of the present invention are possible. Included in the invention.

例えば、図１３に示すように、本発明は、位置決めおよび回転止めのために半径方向外側に突出する突出部８ｐを備える半割スラスト軸受８に適用することもできる。また、半割スラスト軸受８は、周方向端部近傍において内周面を半径Ｒの円弧状に切り欠くこともできる。
また、図１４に示すように、この半割スラスト軸受８の円周方向長さは、具体例１に示す半割スラスト軸受８よりも所定の長さＳ１だけ短くてもよい。 For example, as shown in FIG. 13, the present invention can also be applied to a half thrust bearing 8 with radially outwardly projecting protrusions 8p for positioning and detent. Also, the half thrust bearing 8 may have an arc-shaped notch with a radius R 1 near the end in the circumferential direction.
Further, as shown in FIG. 14, the circumferential length of this half thrust bearing 8 may be shorter than that of the half thrust bearing 8 shown in Example 1 by a predetermined length S1.

さらに、図１５に示すように、半割スラスト軸受８は、裏金層８４の背面８４Ｓ側に、周方向両端部８３に隣接して、スラストトリリーフ８２に似た形状の背面リリーフ９２を有することができる。 Furthermore, as shown in FIG. 15, the half thrust bearing 8 has a back surface relief 92 having a shape similar to the thrust relief 82 adjacent to both circumferential ends 83 on the back surface 84S side of the back metal layer 84. can be done.

また誤組付け防止のため、図１６に示すように一対の半割スラスト軸受８の２つの突合せ部のうち一方のみにおいて、それぞれの半割スラスト軸受８の周方向端面を傾斜端面８３Ａとして形成して突合せることもできる。この場合、傾斜端面８３Ａは、傾斜していない他方の突合せ部の周方向端面８３を通る平面（分割平面ＨＰ）に対して所定の角度θ２だけ傾斜して形成されている。あるいは、傾斜端面８３Ａに代えて、それぞれの周方向端面を対応する凹凸形状といった他の形状とすることもできる。
しかし、いずれの場合も、スラストリリーフ長さＬＴは、半割スラスト軸受８の分割平面ＨＰから、スラストリリーフ８２の表面が摺動面８１の内周縁と交わる点までの垂直方向の長さとして定義されることが当業者には理解されよう。 Also, in order to prevent incorrect assembly, as shown in FIG. 16, only one of the two abutting portions of the pair of half thrust bearings 8 is formed with an inclined end surface 83A at the circumferential end surface of each half thrust bearing 8. You can also match In this case, the inclined end surface 83A is formed to be inclined by a predetermined angle θ2 with respect to a plane (dividing plane HP) passing through the circumferential end surface 83 of the other non-inclined butting portion. Alternatively, instead of the inclined end face 83A, each circumferential end face may have another shape such as a corresponding concave-convex shape.
However, in any case, the thrust relief length LT is defined as the vertical length from the dividing plane HP of the half thrust bearing 8 to the point where the surface of the thrust relief 82 intersects the inner peripheral edge of the sliding surface 81. It will be understood by those skilled in the art that

また図１では、軸受装置１に半割スラスト軸受８を４つ使用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、少なくとも１つの本発明による半割スラスト軸受８を使用することで所望の効果を得ることができる。さらに、本発明の軸受装置１において、半割スラスト軸受８は、クランク軸を回転自在に支承する半割軸受７の軸線方向の一方又は両方の端面に、半割軸受７と一体に形成されてもよい。 In addition, although four half thrust bearings 8 are used in the bearing device 1 in FIG. to get the desired effect. Further, in the bearing device 1 of the present invention, the half thrust bearing 8 is formed integrally with the half bearing 7 on one or both end faces in the axial direction of the half bearing 7 that rotatably supports the crankshaft. good too.

１軸受装置
４軸受ハウジング
７半割軸受
１１ジャーナル部
１２スラストカラー
７１潤滑油溝
７２貫通孔
７３クラッシュリリーフ
７４周方向端面
７５摺動面
８半割スラスト軸受
８１摺動面
８１ａ油溝
８２スラストリリーフ
８２Ｓスラストリリーフ面
８３周方向端面
８４裏金層
８４Ｓ背面
８５軸受合金層
８ｉ内径側端面
８ｏ外径側端面
８８等厚部
９０増厚部
１０１スラストリリーフ境界
１０２内周縁
１０３外周縁
１０４周方向端
１１０露出領域
１２０被覆領域
１２１被覆領域の端部側領域
１２２被覆領域の境界側領域
ＲＤ１スラストリリーフの深さ
ＬＴスラストリリーフの長さ
Ｌ１端部側領域の長さ
Ｌ２露出領域の長さ
Ｔａ半割スラスト軸受の厚さ
Ｔｂ半割スラスト軸受の厚さ
Ｔ１等厚部での軸受合金層の厚さ
Ｔ２増厚部での軸受合金層の厚さ
Ｔ３端部側領域での軸受合金層の厚さ
ＨＰ分割平面 REFERENCE SIGNS LIST 1 bearing device 4 bearing housing 7 half bearing 11 journal portion 12 thrust collar 71 lubricating oil groove 72 through hole 73 crush relief 74 circumferential end surface 75 sliding surface
8 Half thrust bearing 81 Sliding surface 81a Oil groove 82 Thrust relief 82S Thrust relief surface 83 Circumferential direction end surface 84 Back metal layer 84S Back surface 85 Bearing alloy layer
8i Inner diameter side end face 8o Outer diameter side end face 88 Equal thickness part
90 Thickened portion 101 Thrust relief boundary 102 Inner peripheral edge 103 Outer peripheral edge 104 Circumferential end 110 Exposed area 120 Covered area 121 Edge area of covered area 122 Boundary area of covered area RD1 Depth of thrust relief
LT Thrust relief length L1 End region length L2 Exposed region length Ta Thickness of half thrust bearing Tb Thickness of half thrust bearing T1 Thickness of bearing alloy layer at equal thickness T2 Increase Thickness of the bearing alloy layer in the thick part T3 Thickness of the bearing alloy layer in the end side region
HP dividing plane

Claims

A semi-annular half-split thrust bearing for receiving an axial force of a crankshaft of an internal combustion engine,
The half thrust bearing has an Fe alloy back metal layer and a bearing alloy layer provided on the surface of the back metal layer, and the bearing alloy layer forms a sliding surface that receives the axial force. and the back metal layer forms a back surface parallel to the sliding surface,
The half thrust bearing has two thrust reliefs formed adjacent to each circumferential end face, each thrust relief being a flat thrust relief extending between the sliding surface and the circumferential end face. In the thrust relief, the wall thickness of the half thrust bearing decreases from the sliding surface side to the circumferential end surface side, and the thrust relief surface has an inner peripheral edge, an outer peripheral edge, and a circumferential direction. defined by an edge and a thrust relief boundary that is the boundary between the sliding surface and the thrust relief surface;
Each thrust relief surface consists of an exposed area where the back metal layer is exposed and a covered area covered with the bearing alloy layer,
The covered area extends including the entire length of the thrust relief boundary and the entire length of the outer peripheral edge, and the exposed area extends including a portion of the inner peripheral edge and a portion of the circumferential end. A half thrust bearing characterized by:

The covering area includes a boundary side area extending from the thrust relief boundary and extending over the entire length in a direction parallel to the split plane (HP) of the half thrust bearing, and a boundary side area extending from the boundary side area to the circumferential end. and a length (L1) in a direction parallel to the dividing plane (HP) of the end side region is the smallest at the circumferential end and the 2. A half thrust bearing according to claim 1, characterized in that it increases towards the boundary area.

3. The half thrust bearing according to claim 1, wherein the length (L1) of the end region in the direction parallel to the dividing plane (HP) is 5 to 100 μm.

The exposed area measured perpendicular to the dividing plane, where the thrust relief length (LT) is the length in the direction perpendicular to the dividing plane from the dividing plane to the thrust relief boundary measured at the outer peripheral edge. A half thrust bearing according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the maximum length (L2) of is 20-70% of said thrust relief length (LT).