JP5578308B2 - すべり軸受 - Google Patents

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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
    のいずれかに記載のすべり軸受。
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