JP5337227B2 - 浮動ブッシュ軸受 - Google Patents
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Description
浮動ブッシュ114は回転可能に配置され、回転軸104との摺動抵抗により回転軸104の約10分の1程度の速度で連れ回りする。潤滑油がこれらの隙間に供給されることで、該隙間に形成される摺動面の焼付き、損傷を防止している。
この浮動ブッシュ軸受の構成は、軸受の幅方向中央に円周方向に設けられた油溝を設け、該円周油溝によって浮動ブッシュを軸方向に2つの領域に分割し、一方の領域で浮動ブッシュの内周面及び外周面に該円周油溝に連通した軸方向油溝を等間隔に設け、他の領域の内周面及び外周面に、前記軸方向油溝と半間隔ずらした位置に軸方向油溝を前記円周油溝に連通させて設けたものである。
そのため、高速回転機械では、特許文献1のように、浮動ブッシュの内周面に楔状隙間を形成しただけでは、浮動ブッシュ内周面と回転軸との摺動面に潤滑油が導入されにくくなり、依然として、該摺動面の焼付き、損傷が発生する虞がある。
回転軸と軸受ハウジングとの間に浮動ブッシュを回転可能に配置し、浮動ブッシュの外周面と内周面を連通する潤滑油用連通孔を設け、潤滑油を軸受ハウジングから浮動ブッシュの外周面及び内周面に供給してなる浮動ブッシュ軸受において、
前記潤滑油用連通孔を浮動ブッシュ軸受の外周面から内周面に向かって回転軸の回転方向の下流側から上流側に向うように傾斜させたことにより、浮動ブッシュの外周面から潤滑油用連通孔に入った潤滑油に対し潤滑油用連通孔の傾斜面により浮動ブッシュの内周面側に向う押込力を付与させるように構成し、
更に浮動ブッシュの外周面で前記潤滑油用連通孔の開口を凹面状の浮動ブッシュの軸方向中央域に配置すると共に、前記凹面状を周方向に形成し、
該凹面状の浮動ブッシュの軸方向中央域の軸方向両側域に、該軸方向両側域から中央域に向かって、下流側から上流側に向うように傾斜させ且つ回転軸の回転方向の下流側から上流側に向う方向に並列した複数の溝を設け、
更に前記複数の溝は、浮動ブッシュの前記軸方向両側域の全域をそれぞれ軸方向に貫通して横切るように形成され、
前記軸方向両側域から中央域へ向かう前記傾斜したそれぞれの側域における溝は、該溝の方向が中央域の軸方向中心部で交差しないように、周方向にずらして形成されたことを特徴とするものである。
このように、前記溝に沿った中央域に向う押込力と、潤滑油用連通孔の傾斜面によるブッシュ内周側へ向う押込力との相乗効果により、浮動ブッシュ内周面への潤滑油供給をさらに促進できる。
浮動ブッシュ外周面で前記潤滑油用連通孔の開口に接続され、該潤滑油用連通孔から回転軸の回転方向下流側に向かって延設された浅底の溝を設けると共に、該浅底の溝が、潤滑油用連通孔の開口から回転軸の回転方向下流側に向かうに従ってその溝両側辺が八の字状に幅広となる溝をも設けてもよい。
また、前記溝は潤滑油用連通孔の開口に近づくほど狭幅形状となっているので、慣性力を付与された潤滑油が潤滑油用連通孔の開口付近に集められ、開口付近の油圧力が高まる。そのため、該溝内の潤滑油を潤滑油用連通孔を経てブッシュ内周面へ供給できる。
これによって、浮動ブッシュ内周面の中央域に十分な量の潤滑油を貯留できるので、該内周面の潤滑性をさらに高めることができる。
本発明がその一部に開示されている浮動ブッシュ軸受に係る参考形態を図1に基づいて説明する。図1は、本参考実施形態に係る浮動ブッシュ軸受10を示す。図1において、浮動ブッシュ軸受10を構成する浮動ブッシュ12は、回転軸wを回転可能に支持する。回転軸wは、例えば図7に示すターボチャージャー等の高速回転機械の回転軸である。浮動ブッシュ12の内周面12aは、回転軸wの外周面と対面して間に油膜を形成する。浮動ブッシュ12の外周面12bは、図示しない軸受ハウジングの内周面14と対面して間に油膜を形成する。
回転軸wは矢印a方向に回転し、回転軸wが回転すると、浮動ブッシュ12も回転軸wとの摺動抵抗で回転軸wの約10分の1の速度で同一方向に回転する。
しかも、本参考形態では、回転軸wの回転速度が大きいほど、浮動ブッシュ12の回転速度も大きくなるため、平溝18に貯留した潤滑油に働く慣性力も大きくなる。従って、高速回転機械ほど、内周面12aへの潤滑油の供給を促進できる。
次に、本発明がその一部に開示されている浮動ブッシュ軸受に係る参考形態2を図2に基づいて説明する。
図2に示す浮動ブッシュ軸受20において、浮動ブッシュ22の周方向に90°間隔で複数の潤滑油用連通孔26が設けられている。この潤滑油用連通孔26の構成は前記第1参考形態の潤滑油用連通孔16と同一である。潤滑油用連通孔26の外周側開口26aの矢印a方向下流側に平溝24が設けられている。本参考形態の平溝24の平面状底面の深さは、端辺24bの所で最も大きい寸法t1に構成され、外周側開口26a側に向うに従って徐々に浅くなり、外周側開口26aの所で最も浅い寸法t2となるように構成されている。
従って、潤滑油を潤滑油用連通孔16に導入する押込力を参考形態1の場合よりも大きくできるので、内周面12aに導入する潤滑油量をさらに増大できる。
次に、本発明の浮動ブッシュ軸受に係る基本構成を図3に基づいて説明する。図3に示す浮動ブッシュ軸受30では、浮動ブッシュ32の内周面32aと外周面32bとを連通する複数の潤滑油用連通孔34が周方向に90°間隔で配置されている。潤滑油用連通孔34の軸方向位置は、図1(b)に示す位置と同一である。即ち、内周面32a及び外周面32bで浮動ブッシュ32の軸方向中央に開口するように配置されている。
また、図3(a)に示すように、潤滑油用連通孔34は、内周面32aから外周面32bに向かって矢印a方向に傾斜して配置されている。
しかも、本基本構成では、回転軸wの回転速度が大きいほど、浮動ブッシュ12の回転速度も大きくなるため、潤滑油用連通孔34の傾斜壁面による押込力を増大できる。従って、高速回転機械ほど、ブッシュ内周面12aの潤滑性を良好にできる。
次に、本発明の浮動ブッシュ軸受に係る第1実施形態を図4に基づいて説明する。図4に示す浮動ブッシュ軸受40では、浮動ブッシュ42に穿設された潤滑油用連通孔44の構成は、前記基本構成と同一である。図4(b)に示すように、潤滑油用連通孔44は、前記基本構成と同様に、浮動ブッシュ42の軸方向の外周面中央域xoに配置されている。中央域xoは、ここで潤滑油を保有できるように凹面に形成されている。
浮動ブッシュ32の外周面42bの両側域yo及びzoには、外周面42bの外側から内側に向かって矢印a方向と反対方向に傾斜し並列に配置された複数の細溝46が刻設されている。
この慣性力によって、両側域yo及びzo上の潤滑油を中央域xに吸い込む力が発生し、潤滑油は矢印d又はd’方向に移動する。
また、外周面42bの両側域yo及びzoに細溝46を刻設するだけであるので、軸受ハウジングの内周面14と浮動ブッシュ42の外周面42bとの間の隙間は狭い空間に保たれている。そのため、該空間を高い油圧状態に保持できるので、回転軸wの振動による浮動ブッシュ42の動きを小さくできる。
次に、本発明の浮動ブッシュ軸受に係る第2実施形態を図5に基づいて説明する。図5に示す浮動ブッシュ軸受50において、浮動ブッシュ52は、第1実施形態と同一構成の潤滑油用連通孔54を具備している。また、外周面52bにおいて、各潤滑油用連通孔54の矢印a方向下流側に、前記参考形態1と同一構成の平溝56を具備している。
しかも、本実施形態では、回転軸wの回転速度が大きいほど、浮動ブッシュ52の回転速度も大きくなるため、高速回転機械ほど、相乗的に浮動ブッシュ内周面52aの潤滑性を向上できる。
次に、本発明がその一部に開示されている参考形態を図6に基づいて説明する。図6に示す浮動ブッシュ軸受60において、潤滑油用連通孔64は、前記参考形態1の潤滑油用連通孔16と同一の構成を有する。即ち、潤滑油用連通孔64の軸線は、ブッシュ内周面62a及びブッシュ外周面62bに対して直角をなす。
図6(b)は、浮動ブッシュ軸受60の内周面62aを示し、内周面62aの両側域yi及びziには、前記図4の第1実施形態と同一構成の細溝66を具備している。また、中央域xiには、網目状の微細な溝68が刻設されている。
そのため、内周面62aの中央域xiの潤滑油の圧力が高くなると共に、両側域yi及びzi上の潤滑油が中央域xiに移動することによって、内周面62aの外側近傍の潤滑油も矢印e、e’方向に吸引されて、内周面62aと回転軸w間の隙間に進入する。
12,22,32,42,52,62 浮動ブッシュ
12a、22a、32a、42a、52a、62a 内周面
12b、12b、32b、42b、52b、62b 外周面
16,26、34、44,54,64 潤滑油用連通孔
16a、26a、44a、54a、64a 潤滑油用連通孔開口
18,24,56 平溝
46、66 細溝
68 網目状溝
112 軸受ハウジング
a 浮動ブッシュ回転方向
r 潤滑油
w 回転軸
xo 外周面中央域
yo,zo 外周面両側域
xi 内周面中央域
yi,zi 内周面両側域
Claims (3)
- 回転軸と軸受ハウジングとの間に浮動ブッシュを回転可能に配置し、浮動ブッシュの外周面と内周面を連通する潤滑油用連通孔を設け、潤滑油を軸受ハウジングから浮動ブッシュの外周面及び内周面に供給してなる浮動ブッシュ軸受において、
前記潤滑油用連通孔を浮動ブッシュ軸受の外周面から内周面に向かって回転軸の回転方向の下流側から上流側に向うように傾斜させたことにより、浮動ブッシュの外周面から潤滑油用連通孔に入った潤滑油に対し潤滑油用連通孔の傾斜面により浮動ブッシュの内周面側に向う押込力を付与させるように構成し、
更に浮動ブッシュの外周面で前記潤滑油用連通孔の開口を凹面状の浮動ブッシュの軸方向中央域に配置すると共に、前記凹面状を周方向に形成し、
該凹面状の浮動ブッシュの軸方向中央域の軸方向両側域に、該軸方向両側域から中央域に向かって、下流側から上流側に向うように傾斜させ且つ回転軸の回転方向の下流側から上流側に向う方向に並列した複数の溝を設け、
更に前記複数の溝は、浮動ブッシュの前記軸方向両側域の全域をそれぞれ軸方向に貫通して横切るように形成され、
前記軸方向両側域から中央域へ向かう前記傾斜したそれぞれの側域における溝は、該溝の方向が中央域の軸方向中心部で交差しないように、周方向にずらして形成されたことを特徴とする浮動ブッシュ軸受。 - 浮動ブッシュの内周面で潤滑油用連通孔の開口以外の軸方向中央域に微細な凹凸面を形成して、潤滑油の保持量を増大させるように構成したことを特徴とする請求項1に記載の浮動ブッシュ軸受。
- 請求項1に記載の浮動ブッシュ軸受において、
浮動ブッシュ外周面で前記潤滑油用連通孔の開口に接続され、該潤滑油用連通孔から回転軸の回転方向下流側に向かって延設された浅底の溝を設けると共に、該浅底の溝が、潤滑油用連通孔の開口から回転軸の回転方向下流側に向かうに従ってその溝両側辺が八の字状に幅広となる溝であることを特徴とする浮動ブッシュ軸受。
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