JP5578308B2 - すべり軸受 - Google Patents

Description

本発明はすべり軸受に関し、より詳しくは、一対の半割り軸受を突き合わせて円筒状に構成されたすべり軸受に関する。

従来、一対の半割り軸受を突き合わせて円筒状に構成されるとともに、上記各半割り軸受の突き合わせ面の内周部に面取り部とクラッシリリーフを備えたすべり軸受は公知である（図６参照）。このような切欠き部としてのクラッシリリーフを備えたすべり軸受においては、図６に示すように、クランクシャフトの油穴から潤滑油が供給される際に、該潤滑油に混入する異物は上記クラッシリリーフで捕捉された後に該クラッシリリーフや上記面取り部の両側部の開口から外部へ排出されるようになっている。
そして、従来、潤滑油に混入される異物を捕捉して外部へ排出するために、摺動面の所要箇所に異物排出溝を形成したすべり軸受が提案されている（例えば特許文献１〜特許文献３）。
特許文献１のすべり軸受においては、下方側の半割り軸受の摺動面に周方向全域にわたって油溝を設けるとともに、該油溝から分岐させて半割り軸受の両軸方向端面に開口する一対の異物排出溝を形成している。
また、特許文献２のすべり軸受においては、複数の円弧状パッドによって回転軸を軸支するように構成されており、各円弧状パッドの摺動面に異物を捕捉するためのＴ字溝を形成し、かつ該Ｔ字溝における軸方向溝の底部にマグネットを設置している。そのマグネットによって軸方向溝内に異物を吸着して捕捉するようになっている。
さらに、特許文献３のすべり軸受においては、下方側の半割り軸受における突き合わせ面の近傍に、軸方向に沿って複数の直線状の異物排出溝を形成している。

実開平０２−１１６０２８号公報 実開昭５８−０４６８０５号公報 特開平０５−２０２９３６号公報

ところで、上述した特許文献１から特許文献３に開示されたすべり軸受は、それぞれ次のような問題があった。
つまり、特許文献１のすべり軸受においては、半割り軸受における摺動面の周方向全域に油溝が設けられて、そこから異物排出溝を分岐させているので、異物が油溝内を循環しやすくなり、異物排出溝によって異物を確実に捕捉するのが困難であり、異物が効率的に排出されにくいという欠点があった。
また、特許文献２のすべり軸受においては、上記各円弧状パッドにおける摺動面の中央にＴ字形溝が形成されているので、摺動面全体の面積が減少する結果となり、すべり軸受の負荷容量が低下するという問題がある。
さらに、特許文献３のすべり軸受においては、異物排出用の複数の軸方向溝は、荷重が掛かる下方側の半割り軸受のみに形成されているので、異物を効率的に排出しにくいという欠点があった。

上述した事情に鑑み、本発明は、一対の半割り軸受の突き合わせ面を相互に突き合わせて円筒状に形成されて、上記両半割り軸受の内周面からなる摺動面によって回転軸を回転自在に軸支するようにしたすべり軸受において、
上記両半割り軸受における各突き合わせ面の内周縁の隣接位置である内周面には、切欠き部からなるクラッシリリーフが形成されており、該クラッシリリーフが形成された領域に、凹部からなるダストポケットと該ダストポケットから連続し、かつ上記半割り軸受における少なくとも一方の軸方向端面に開口する異物排出溝とを設け、さらに上記ダストポケットは、両突き合わせ面の内周縁にそれぞれ形成されて相互に連通する一対の方形溝からなり、
さらに上記異物排出溝は、上記ダストポケットにおける上記回転軸の回転方向の上流側端部から連続して半割り軸受の少なくとも一方の軸方向端面に開口する上流側の直線状溝と、上記ダストポケットにおける上記回転軸の回転方向の下流側端部から連続して半割り軸受の少なくとも一方の軸方向端面に開口する下流側の直線状溝とからなることを特徴とするものである。

このような構成によれば、潤滑油中に含まれる異物は、先ずダストポケットによって捕捉され、その後、該ダストポケットと連通する異物排出溝を介して、すべり軸受の軸方向端面の開口から外部へ排出される。したがって、後述する試験結果からも明らかなように、従来と比較して異物排出性が良好なすべり軸受を提供することができる。

本発明の一実施例を示すすべり軸受とクランクピンの断面図。 図１に示すすべり軸受における要部を拡大した斜視図。 図１の要部に異物を含んだ潤滑油が供給された状態を示す模式図。 本発明の第２実施例を示す要部の斜視図。 本発明の第３実施例を示す要部の斜視図。 従来のすべり軸受の要部を示す正面図。 図６に示す従来品と図５に示す本発明品の異物排出性の試験結果と試験条件を示す図。

以下、図示実施例について本発明を説明すると、図１ないし図２において、１は図示しないコンロッドに設けられたすべり軸受である。このすべり軸受１は、半円筒状をした上下一対の半割り軸受１１、１２からなり、それら両半割り軸受１１、１２の突き合わせ面１１Ａ、１２Ａを相互に突き合わせることで、全体として円筒状に構成されている。このすべり軸受１は、両半割り軸受１１、１２の内周面である摺動面３によってクランクシャフトのクランクピン２（回転軸）を回転自在に軸支している。
図示しないオイルポンプからクランクシャフトに向けて潤滑油が吐出されると、該潤滑油はクランクシャフトに設けられた図示しない潤滑油通路とそれに接続されたクランクピン２の給油孔２Ａ内に供給されるようになっている。そして、この給油孔２Ａ内に供給された潤滑油は、クランクピン２が矢印方向に回転されることに伴って両半割り軸受１１、１２の内周面である摺動面３に供給されるようになっている。それにより、すべり軸受１の摺動面３の潤滑が行なわれるようになっている。

しかして、本実施例は、すべり軸受１における突き合わせ面１１Ａ、１２Ａの内周縁となる摺動面３に異物を捕捉するダストポケット４を設けるとともに、このダストポケット４から連続させて異物排出溝５、５’を設けたものであり、それによって、潤滑油に混入された異物を効率的に外部へ排出できるようにしたものである。
すなわち、図２に示すように、すべり軸受１の一側である各突き合わせ面１１Ａ、１２Ａの内周縁の軸方向中央部およびその隣接となる摺動面３には、相互に連続させて同一寸法の方形溝１１Ｂ、１２Ｂが形成されており、連続した状態のそれら両方形溝１１Ｂ、１２Ｂからなる凹部によって異物を捕捉するダストポケット４が構成されている。
このように、本実施例においては、上下の半割り軸受１１、１２の左右両側の突き合わせ面１１Ａ、１２Ａを突き合わせて全体を円筒状に形成すると、上記方形溝１１Ｂ、１２Ｂが連続することにより、長方形の凹部としてのダストポケット４が構成されるようになっている。また、このダストポケット４は、上記クランクピン２が回転される際において、上記給油孔２Ａの先端の移動軌跡上となる位置に配置されている。そのため、上記クランクピン２が矢印方向に回転される際には、給油孔２Ａを介してダストポケット４に潤滑油が直接供給されるようになっている。そして、供給された潤滑油の中に異物６が混入している際には、ダストポケット４によって捕捉されるようになっている（図３参照）。
ダストポケット４を構成する各方形溝１１Ｂ、１２Ｂの幅（軸方向寸法）と深さは、予め想定した最大の異物６を収容して通過させることが可能な寸法に設定されている。
そして、上記ダストポケット４に隣接する下方側の半割り軸受１２の摺動面３には、上記ダストポケット４を構成する方形溝１２Ｂの下端部から連続して両側面となる各軸方向端面１２Ｃ、１２Ｃ’まで伸びて、そこに開口する２本の直線状溝１２Ｄ、１２Ｄ’が形成されている。そして、それら一対の直線状溝１２Ｄ、１２Ｄ’によって異物６を外部へ排出するための下方側の異物排出溝５が構成されている。

この異物排出溝５を構成する各直線状溝１２Ｄ、１２Ｄ’は、摺動面３に次のように配置されている。つまり、上記ダストポケット４（方形溝１２Ｂ）における上記クランクピン２の回転方向下流側の端部（方形溝１２Ｂの下端部）に接続された内方側の端部に対して軸方向端面１２Ｃ、１２Ｃ’に開口する外方側の端部が、クランクピン２の回転方向下流側に位置するように、両直線状溝１２Ｄ、１２Ｄ’は軸方向に対して傾斜させて配置されている。
上記両直線状溝１２Ｄ、１２Ｄ’の幅と深さは、予め想定した最大の異物６が余裕をもって通過できる寸法に設定されている。
また、上下の突き合わせ面１１Ａ、１２Ａの内周縁を挟んで下方側の異物排出溝５と上下対称となる摺動面３に上方側の異物排出溝５’が形成されている。
この異物排出溝５’は、ダストポケット４におけるクランクピン２の回転方向の上流側端部（方形溝１１Ｂの上端部）から両軸方向端面１１Ｃ、１１Ｃ’まで伸びてそこに開口する２本の直線状溝１１Ｄ、１１Ｄ’から構成されている。これら直線状溝１１Ｄ、１１Ｄ’は、ダストポケット４との接続側となる内方側の端部よりも軸方向端面１１Ｃ、１１Ｃ’に開口する外方側の端部が、クランクピン２の回転方向上流側に位置するように配置されている。
上記両直線状溝１１Ｄ、１１Ｄ’の幅と深さは、予め想定した最大の異物６が余裕をもって通過できる寸法に設定されている。
このように、本実施例のすべり軸受１においては、上下の半割り軸受１１、１２の突き合わせ面１１Ａ、１２Ａの内周縁とその隣接位置となる摺動面３にダストポケット４が形成されるとともに、そこから連続する上下２組の異物排出溝５、５’が形成されている。端的に言えば、本実施例のすべり軸受１においては、従来公知のすべり軸受においてクラッシリリーフが形成されている内周面の領域Ａ１、Ａ２に、上記ダストポケット４と異物排出溝５、５’を形成したものである。

以上のように構成されたすべり軸受１においては、クランクピン２が図１の矢印方向に回転される際に、その給油孔２Ａから上記ダストポケット４内にも直接潤滑油が供給され、その後、潤滑油は上下の異物排出溝５、５’を介して外部へ排出される。その際、図３に模式図で示すように、潤滑油中に異物６が含まれている場合には、先ずダストポケット４によって異物６が捕捉され、その後、ダストポケット４内に捕捉された異物６は上下の異物排出溝５、５’を通って軸方向端面１１Ｃ、１２Ｃの開口部からすべり軸受１の外部へ排出される。
以上のように、本実施例においては、すべり軸受１の突き合わせ面１１Ａ、１２Ａの内周縁にダストポケット４を形成したことにより、潤滑油中に混入した異物６を効率的に捕捉することができ、しかもダストポケット４で捕捉した異物６は異物排出溝５、５’を介して効率的にすべり軸受１の外部へ排出される。
また、本実施例においては、下方側の半割り軸受１２に形成された異物排出溝５は、外方側の端部が内方側の端部よりもクランクピン２の回転方向の下流側に位置するように配置されている。そのため、クランクピン２の給油孔２Ａがダストポケット４と連通していない状態であっても、クランクピン２の回転に伴って下方側の異物排出溝５内で潤滑油の下方側への流れがその粘性によって生じるので、効率的にダストポケット４内の異物６が異物排出溝５を介して外部へ排出される。
さらに、ダストポケット４から連続して上方側にも異物排出溝５’が形成されているので、ダストポケット４内の潤滑油が上方側の異物排出溝５’にも流通することで、ダストポケット４内の異物６がより一層効率的に外部へ排出されるようになっている。

次に、図４は本発明の第２実施例としてのすべり軸受１の要部を示したものである。上記第１実施例においては、ダストポケット４から連続する２組の直線状溝１２Ｄ、１２Ｄ’（１１Ｄ、１１Ｄ’）によって異物排出溝５、（５’）を形成していたが、この第２実施例においては、各々１本の直線状溝１１Ｄ、１２Ｄによって異物排出溝５、５’を形成するようにしたものである。上方側の半割り軸受１１における直線状溝１１Ｄは、軸方向の一方の軸方向端面１１Ｃに開口するように傾斜させて配置されており、下方側の半割り軸受１２における直線状溝１２Ｄは軸方向の他方の軸方向端面１２Ｃ’に開口するように傾斜させて配置されている。ダストポケット４の構成は上記第１実施例と同じである。
このような第２実施例のすべり軸受１であっても上記第１実施例と同様の作用・効果を得ることができる。また、この第２実施例においては、上記第１実施例と比較して異物排出溝５、５’の合計の流路面積が少ないので、クランクピン２の給油孔２Ａからダストポケット４に潤滑油が供給された際に、異物排出溝５、５’を介して外部へ排出される潤滑油の排出量を上記第１実施例のものよりも減少させることができる。つまり、すべり軸受１における潤滑油の洩れ量を抑制することができる。

次に、図５は本発明の第３実施例としてのすべり軸受１の要部を示したものである。この第３実施例は、上記第１実施例における異物排出溝５、５’をすべり軸受１の軸方向と平行な一対の直線状溝で形成したものである。つまり、ダストポケット４の上端部および下端部から連続して、かつ軸方向と平行な各直線状溝１１Ｄ、１２Ｄによって異物排出溝５、５’を形成している。これら両方の異物排出溝５、５’の幅と深さは同一寸法に設定されている。また、ダストポケット４の構成は上記第１実施例と同じである。この第３実施例においては、ダストポケット４に対して直交方向に、すなわち上記クランクピン２の回転方向に対して直交方向に異物排出溝５、５’を設けたことになる。

次に、図５に示した第３実施例のすべり軸受１と、図６に示したクラッシリリーフと面取り部を備えた従来のすべり軸受とについて、異物排出性に関して行った試験結果を示したものが図７である。前述したように、図６に示した従来公知のすべり軸受は、両半割り軸受の突き合わせ面の内周縁に面取り部が形成されるとともに、該面取り部の隣接位置となる内周面に切欠き部からなるクラッシリリーフが形成されたものである。
図７の右方側に示したものが試験条件である。つまり、クランクピンから供給する潤滑油の中に、クランクピン１つについて所定寸法の鉄系の異物（１．０ｍｍ:＊０．５ｍｍ＊ｔ０．１５ｍｍ）を２個投入し、その潤滑油をすべり軸受の摺動面に供給したものである。そして、すべり軸受の摺動面に生じる１０μｍ以上の傷の本数を数えた結果が図７の左側に示した試験結果である。
この図７の試験結果から理解できるように、従来品のすべり軸受においては１３本の傷が生じたのに対して、本発明品のすべり軸受１においては、傷は２本未満となっている。このように、従来品と比較すると図５に示した本発明品のすべり軸受の方が遥かに異物排出性に優れていることが理解できる。

１‥すべり軸受 ２‥クランクピン
２Ａ‥給油孔 ３‥摺動面
４‥ダストポケット ５、５’‥異物排出溝
６‥異物 １１‥半割り軸受
１１Ａ‥突き合わせ面 １２‥半割り軸受
１２Ａ‥突き合わせ面

Claims (4)

1. 一対の半割り軸受の突き合わせ面を相互に突き合わせて円筒状に形成されて、上記両半割り軸受の内周面からなる摺動面によって回転軸を回転自在に軸支するようにしたすべり軸受において、
   上記両半割り軸受における各突き合わせ面の内周縁の隣接位置である内周面には、切欠き部からなるクラッシリリーフが形成されており、該クラッシリリーフが形成された領域に、凹部からなるダストポケットと該ダストポケットから連続し、かつ上記半割り軸受における少なくとも一方の軸方向端面に開口する異物排出溝とを設け、さらに上記ダストポケットは、両突き合わせ面の内周縁にそれぞれ形成されて相互に連通する一対の方形溝からなり、
   さらに上記異物排出溝は、上記ダストポケットにおける上記回転軸の回転方向の上流側端部から連続して半割り軸受の少なくとも一方の軸方向端面に開口する上流側の直線状溝と、上記ダストポケットにおける上記回転軸の回転方向の下流側端部から連続して半割り軸受の少なくとも一方の軸方向端面に開口する下流側の直線状溝とからなることを特徴とするすべり軸受。
2. 上記下流側の直線状溝は、軸方向端面に開口する外方側の端部が内方側の端部よりも、上記回転軸の回転方向下流側に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のすべり軸受。
3. 上記異物排出溝は、上記ダストポケットから連続して少なくともいずれかの半割り軸受の摺動面に軸方向に形成された直線状溝からなることを特徴とする請求項１に記載のすべり軸受。
4. 上記ダストポケットは、上記回転軸が回転される際に、該回転軸に設けられた給油孔の移動軌跡と重合する位置に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項
   ３のいずれかに記載のすべり軸受。
   

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