JP5987290B2 - Bearing device - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、エンジンのクランクシャフト等を回転自在に支持するために用いられる軸受装置に関する。 The present invention relates to a bearing device used, for example, to rotatably support an engine crankshaft or the like.
自動車等のエンジンのクランクシャフトは、クランクを構成するクランクアームやクランクピンが一体成形されている。このため、クランクアーム間に設けられたクランクジャーナルに配置されてエンジンブロックに対してクランクシャフトを支持する軸受は、周方向に分割された分割型軸受が使用されている。 A crankshaft of an engine such as an automobile is integrally formed with a crank arm and a crankpin that constitute the crank. For this reason, a split bearing that is divided in the circumferential direction is used as a bearing that is arranged in a crank journal provided between the crank arms and supports the crankshaft with respect to the engine block.
上記分割型軸受としては、従来から滑り軸受が使用されている。滑り軸受は、潤滑油により形成される油膜によって回転軸を回転自在に支持するので、比較的多い量の潤滑油の供給を必要とする。このため、通常、滑り軸受が固定されるハウジングには、滑り軸受の滑り面と回転軸との間に潤滑油を供給するための給油孔が設けられており、油圧ポンプ等によって圧送された潤滑油が前記滑り面と回転軸との間に供給される。 Conventionally, a sliding bearing has been used as the split bearing. Since the sliding bearing rotatably supports the rotating shaft by an oil film formed by lubricating oil, a relatively large amount of lubricating oil needs to be supplied. For this reason, normally, the housing to which the sliding bearing is fixed is provided with an oil supply hole for supplying lubricating oil between the sliding surface of the sliding bearing and the rotating shaft, and the lubricating oil pumped by a hydraulic pump or the like is provided. Oil is supplied between the sliding surface and the rotating shaft.
その一方、近年の経済性、環境性に関する高い要求を満足するために、滑り軸受に代えて、より回転トルクを低減できる転がり軸受が使用されることがある。
上記滑り軸受に代えて用いられる転がり軸受としては、複数の円筒ころ介して回転軸を支持するとともに外輪が二分割にされた分割型の転がり軸受を用いることができる(例えば、特許文献1参照)。
On the other hand, in order to satisfy recent high demands on economy and environment, rolling bearings that can reduce rotational torque may be used instead of sliding bearings.
As the rolling bearing used in place of the sliding bearing, a split type rolling bearing in which the rotating shaft is supported via a plurality of cylindrical rollers and the outer ring is divided into two can be used (for example, see Patent Document 1). .
例えば、上記滑り軸受を採用していたエンジンに対して、滑り軸受から転がり軸受を置換して用いる場合、滑り軸受の給油に用いていた給油孔をそのまま転がり軸受の潤滑に利用することが考えられる。 For example, when a rolling bearing is used instead of a sliding bearing for an engine that employs the above-described sliding bearing, it is conceivable to use the lubrication hole used for lubrication of the sliding bearing as it is for lubricating the rolling bearing. .
しかし、上記分割型の転がり軸受は、円筒ころといった転動体を有しているので、例えば、軸受内部への給油量が極端に多いと、潤滑油による粘性抵抗によって逆に回転トルクの増加を招くことがある。このため、比較的多量の潤滑油の供給を必要とする滑り軸受と同程度の油量の潤滑油が、軸受内部に供給されると、回転トルクを増加させてしまうおそれがある。このため、転がり軸受に対応した潤滑油供給量に調整する必要がある。
なお、エンジン側のハウジングに設けられた給油孔からの給油量を調整するという方策も考えられるが、この方策では、エンジン側の油圧系統の変更を強いることになるのでコスト面等から好ましくない。
However, since the split type rolling bearing has rolling elements such as cylindrical rollers, for example, if the amount of oil supplied to the inside of the bearing is extremely large, the rotational torque increases conversely due to the viscous resistance due to the lubricating oil. Sometimes. For this reason, if lubricating oil having the same amount of oil as that of a sliding bearing that requires supply of a relatively large amount of lubricating oil is supplied into the bearing, the rotational torque may be increased. For this reason, it is necessary to adjust to the lubricating oil supply amount corresponding to a rolling bearing.
Although a measure of adjusting the amount of oil supplied from the oil supply hole provided in the housing on the engine side is also conceivable, this measure is not preferable from the viewpoint of cost because it forces a change in the hydraulic system on the engine side.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、比較的多量に潤滑油が供給される環境下においても、軸受内部への潤滑油の供給量を効果的に減らして、適切な供給量に調整することができる軸受装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and even in an environment where a relatively large amount of lubricating oil is supplied, the supply amount of the lubricating oil to the inside of the bearing is effectively reduced to provide an appropriate supply. It aims at providing the bearing apparatus which can be adjusted to quantity.
本発明は、支持孔を有するハウジングと、前記支持孔に外嵌固定される外輪、及び前記外輪の内周面に形成された外輪軌道を転走する複数の転動体を備え、回転軸を前記ハウジングに対して回転自在に支持する転がり軸受と、を備え、前記ハウジングには、前記支持孔の内周面に開口する給油孔が形成され、この給油孔を経て潤滑油が前記転がり軸受の内部に供給される軸受装置において、前記外輪には、当該外輪を径方向に貫通し、前記潤滑油を軸受内部に供給するための給油口が設けられているとともに、前記外輪の外周面には、前記給油口と、前記給油孔とを繋ぐ溝部が当該外周面に対して径方向に凹むように形成され、前記溝部の断面積は、前記給油孔から給油口に供給される潤滑油の流量を絞る値に設定され、前記溝部が潤滑油の流動方向を転換させる屈曲部を有することを特徴としている。
The present invention comprises a housing having a support hole, an outer ring fitted and fixed to the support hole, and a plurality of rolling elements that roll on an outer ring raceway formed on an inner peripheral surface of the outer ring, A rolling bearing that is rotatably supported with respect to the housing, and the housing is provided with an oil supply hole that opens on an inner peripheral surface of the support hole, and the lubricating oil is passed through the oil supply hole to the inside of the rolling bearing. In the bearing device supplied to the outer ring, the outer ring is provided with an oil supply port for passing the outer ring in the radial direction and supplying the lubricating oil into the bearing, and on the outer peripheral surface of the outer ring, A groove portion connecting the oil supply port and the oil supply hole is formed so as to be recessed in the radial direction with respect to the outer peripheral surface, and the cross-sectional area of the groove portion is a flow rate of lubricating oil supplied from the oil supply hole to the oil supply port. It is set to narrow value, the groove of the lubricating oil It is characterized in Rukoto to have a bent portion that converts the dynamic direction.
上記構成の軸受装置によれば、外輪の外周面には、給油口と、給油孔とを繋ぐ溝部が形成され、溝部の断面積は、給油孔から給油口に供給される潤滑油の流量を絞る値に設定されているので、給油孔から溝部に向けて潤滑油が通過するときの流動抵抗を高めることができる。この結果、給油孔から供給される潤滑油量が多量であったとしても、高まる潤滑油の圧力に抗して溝部内の流量を制限することができ、これによって、比較的多量に潤滑油が供給される環境下においても、軸受内部への潤滑油の供給量を効果的に減らして、適切な供給量に調整することができる。 According to the bearing device having the above-described configuration, a groove portion that connects the oil supply port and the oil supply hole is formed on the outer peripheral surface of the outer ring, and the cross-sectional area of the groove portion is a flow rate of the lubricating oil supplied from the oil supply hole to the oil supply port. Since it is set to the value to be squeezed, the flow resistance when the lubricating oil passes from the oil supply hole toward the groove portion can be increased. As a result, even if the amount of lubricating oil supplied from the oil supply hole is large, the flow rate in the groove portion can be limited against the pressure of the lubricating oil that is increasing, so that a relatively large amount of lubricating oil can be obtained. Even in a supplied environment, it is possible to effectively reduce the supply amount of the lubricating oil into the bearing and adjust it to an appropriate supply amount.
上記軸受装置において、前記給油口の断面積が、前記溝部から軸受内部に供給される潤滑油の流量を絞る値に設定されていることが好ましく、この場合、溝部から給油口に向けて潤滑油が通過するときの流動抵抗を高めることができる。これにより、給油孔から供給される潤滑油の流量をさらに制限することができる。 In the bearing device, it is preferable that a cross-sectional area of the oil supply port is set to a value that restricts a flow rate of the lubricant supplied from the groove into the bearing, and in this case, the lubricating oil is directed from the groove toward the oil supply port. The flow resistance when passing through can be increased. Thereby, the flow volume of the lubricating oil supplied from the oil supply hole can be further limited.
また、上記軸受装置において、前記溝部が潤滑油の流動方向を転換させる屈曲部を有するものであってもよい。
この場合、溝部を通過する潤滑油の流動抵抗を屈曲部により高めることができるとともに、潤滑油が通過する通過経路をより長くすることができ、この結果、潤滑油の流動抵抗をさらに高めることができる。
In the bearing device, the groove portion may have a bent portion that changes a flow direction of the lubricating oil.
In this case, the flow resistance of the lubricating oil passing through the groove can be increased by the bent portion, and the passage path through which the lubricating oil passes can be made longer, and as a result, the flow resistance of the lubricating oil can be further increased. it can.
本発明によれば、比較的多量に潤滑油が供給される環境下においても、軸受内部への潤滑油の供給量を効果的に減らして、適切な供給量に調整することができる。 According to the present invention, even in an environment where a relatively large amount of lubricating oil is supplied, the amount of lubricating oil supplied to the inside of the bearing can be effectively reduced and adjusted to an appropriate amount.
次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る軸受装置の断面図である。
図1中、本実施形態の軸受装置は、自動車用エンジンのクランクシャフトを支持するためのものであり、クランクシャフト支持用のハウジング1と、このハウジング1に固定された分割型転がり軸受10とを備えている。
Next, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a bearing device according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, the bearing device of the present embodiment is for supporting a crankshaft of an automobile engine, and includes a housing 1 for supporting a crankshaft and a split type rolling bearing 10 fixed to the housing 1. I have.
ハウジング1は、図示しないシリンダブロック側に設けられたアッパブロック2と、アッパブロック2に固定されたベアリングキャップ4とを備えている。
ベアリングキャップ4は、固定ボルト6によってアッパブロック2に固定されている。アッパブロック2及びベアリングキャップ4によって構成されているハウジング1には、円筒孔状に形成された分割型転がり軸受10を支持するための支持孔3が形成されている。支持孔3の内周面側には、分割型転がり軸受10が圧入されている。
The housing 1 includes an
The bearing cap 4 is fixed to the
アッパブロック2には、分割型転がり軸受10に潤滑油を供給するための給油孔7が形成されている。この給油孔7は、斜め上方(図1において斜め上方)から当該アッパブロック2内を延びて支持孔3に開口するように形成されている。給油孔7における支持孔3の開口は、後述する分割型転がり軸受10の軸受内部に潤滑油を供給するための給油路に繋がっている。
The
分割型転がり軸受10は、支持孔3とクランクシャフト5との間に介在配置されており、シリンダブロックに対してクランクシャフト5を回転自在に支持している。
分割型転がり軸受10は、支持孔3の内周面に密接して外嵌固定されている外輪11と、外輪11の内周面11aに転動自在に配設された複数のころ12と、各ころ12を円周方向ほぼ等間隔に配置するように保持する保持器13とを備えている。複数のころ12は、クランクシャフト5のクランクジャーナル5aに接しており、当該クランクジャーナル5aの外周面を転動する。つまり、この分割型転がり軸受10は、クランクジャーナル5aを内輪側の部材としている。
The split
The split
外輪11は、円周方向に二分割された一組の半割外輪部材14を組み合わせることで構成されている。また、保持器13も、同じく円周方向に二分割された一組の半割部材15を組み合わせることで構成されており、分割型転がり軸受10は、クランクジャーナル5aに取り付けるために、円周方向に二分割可能とされている。
The
図2(a)は、図1中、II−II断面図であり、図2(b)は、外輪11の外周面の一部外観図であり、給油孔7の位置に対応する部分を示した図である。
外輪11には、当該外輪11を径方向に貫通している給油口20が設けられている。
また、外輪11の外周面11bには、給油口20と、給油孔7とを繋ぐ溝部21が形成されている。
2A is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1, and FIG. 2B is a partial external view of the outer peripheral surface of the
The
Further, a
溝部21は、外輪11の外周面11bに対して径方向に凹むように形成されており、給油口20において外周面11b側に開口している上側開口20aと、支持孔3の内周面3aに開口している給油孔7に対応する部分とを繋ぐように軸方向に沿って直線状に延ばされている。この溝部21の溝深さは、共に例えば1mmに設定されている。
The
上記溝部21は、当該溝部21の外周側が支持孔3の内周面3aによって覆われることで、給油口20と、給油孔7とを繋ぐように直線状に延ばされた給油路Rを形成している。
給油路Rは、給油孔7と、給油口20とを繋ぐことで、給油孔7から供給される潤滑油を給油口20に導く。給油口20に導かれた潤滑油は、給油口20を通じて軸受内部に供給される。
The
The oil supply path R guides the lubricating oil supplied from the
給油口20は、外輪11を径方向に貫通して設けられることで、外輪11の外周面11b側から供給される潤滑油を軸受内部に供給する。この給油口20は、軸受内部に供給される潤滑油の供給量を絞るオリフィスとしての機能を有している。よって、給油口20の内径寸法を調整することで、軸受内部へ供給される潤滑油量を調整することができる。
この給油口20の内径は、潤滑油の粘度等に応じて設定され、例えば0.5〜1mmに設定される。
The
The inner diameter of the
給油路Rは、溝深さが上述のように1mmに設定された溝部21によって形成されているので、非常に狭小な断面積とされている。給油路Rは、図2(a)、(b)に示すように、その断面積が、給油孔7の断面積よりも小さく設定されている。この給油路R(溝部21)の断面積は、給油孔7から給油口20に供給される潤滑油の流量を絞る値に設定されている。このため、潤滑油がこの給油路Rを通過する際には、高い流動抵抗が生じる。
さらに、給油口20の断面積についても、給油路R(溝部21)から軸受内部に供給される潤滑油の流量を絞る値に設定されている。
The oil supply path R is formed by the
Furthermore, the cross-sectional area of the
上記のように構成された軸受装置によれば、外輪11の外周面11bには、給油口20と、給油孔7とを繋ぐ溝部21が形成され、溝部21の断面積は、給油孔7から給油口20に供給される潤滑油の流量を絞る値に設定されているので、給油孔7から溝部21に向けて潤滑油が通過するときの流動抵抗を高めることができる。この結果、給油孔7から供給される潤滑油量が多量であったとしても、高まる潤滑油の圧力に抗して溝部21内の流量を制限することができ、これによって、比較的多量に潤滑油が供給される環境下においても、軸受内部への潤滑油の供給量を効果的に減らして、適切に調整することができる。
According to the bearing device configured as described above, the outer
また、本実施形態において、給油口20の断面積が、給油路R(溝部21)から軸受内部に供給される潤滑油の流量を絞る値に設定されている。このため、溝部21から給油口20に向けて潤滑油が通過するときの流動抵抗を高めることができ、給油孔7から供給される潤滑油の流量をさらに制限することができる。
Further, in the present embodiment, the cross-sectional area of the
なお、本実施形態では、溝深さが上述のように1mmに設定された溝部21によって給油路Rを形成したが、この溝深さは、潤滑油の粘度等によって適宜調整され、潤滑油に混入する異物がつまらない程度の寸法の範囲でより小さく設定することもできる。具体的には、溝深さ及び溝幅は、最大1mmから最小0.02mmの範囲で、その断面積を調整しつつ設定することが好ましい。
In the present embodiment, the oil supply path R is formed by the
上記実施形態では、溝部21を軸方向に沿って直線状に延ばすことで、直線状の給油路Rを形成した場合を示したが、例えば、図3(a)に示すように、潤滑油の流動方向を転換させる屈曲部21aを溝部21に設け、溝部21を外輪11の外周面11b上でコの字状に形成してもよいし、図3(b)に示すようにL字状に形成してもよい。この場合、給油路Rも屈曲されて形成されるので、給油路Rをいわゆるラビリンス構造とすることができる。これによって、溝部21内を通過する潤滑油の流動抵抗を屈曲部21aにより高めることができるとともに、潤滑油が通過する通過経路をより長くすることができ、この結果、潤滑油の流量をさらに高めることができる。
In the above embodiment, the case where the linear oil supply path R is formed by extending the
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。上記実施形態では、分割型転がり軸受10を用いた場合を例示したが、この軸受装置は、分割型の転がり軸受に限らず、環状に形成された通常の外輪を備えた転がり軸受を用いることもできる。
The present invention is not limited to the above embodiments. In the above embodiment, the case where the split
環状に形成された通常の外輪を備えた転がり軸受の場合、例えば、図4(a)に示すように、給油孔7に対して周方向ほぼ180度の位置に給油口20を設け、給油孔7と、給油口20とを繋ぐように、溝部21を外輪11の外周面11bのほぼ半周に亘って形成することもできる。
また、図4(b)に示すように、給油孔7に隣接して給油口20を設けるとともに、外輪11の外周面11bのほぼ全周に亘って溝部21を設け、給油孔7と、給油口20とを繋ぐこともできる。
In the case of a rolling bearing having a normal outer ring formed in an annular shape, for example, as shown in FIG. 4A, an
Further, as shown in FIG. 4 (b), an
給油路R(溝部21)は、その長さが長ければ長いほど流動抵抗によって、潤滑油の流量を制限できるので、図4に示すように、給油路Rを周方向に沿って延長することでその長さを調整し、軸受内部に供給する潤滑油量を調整することができる。
特に給油孔7からの潤滑油の供給は、油圧ポンプ等によって圧送供給される場合があるので、このような場合には、給油路Rの長さを適宜延長することで、軸受内部への潤滑油の供給量を適切に調整することができる。
As the length of the oil supply path R (groove portion 21) is longer, the flow rate of the lubricating oil can be limited by the flow resistance. Therefore, by extending the oil supply path R along the circumferential direction as shown in FIG. The amount of lubricating oil supplied to the inside of the bearing can be adjusted by adjusting the length.
In particular, since the supply of the lubricating oil from the
なお、図4では、溝部21を周方向一方方向に延長した場合を示したが、例えば、所定長さだけ周方向一方方向に延長し、さらに折り返して周方向他方向に戻り、周方向に往復するように溝部21を形成することもできる。
4 shows the case where the
さらに図5に示すように、外輪11に、互いに周方向にほぼ180度の位置となるように給油口20を一対設け、一対の給油口20を繋ぐように溝部21を設けてもよい。この場合、給油孔7は、給油路Rにおける一対の給油口20の間の中間部分に繋げられている。
このように、給油口20を一対設けることで、軸受内部に均等に潤滑油を供給できる。なお、給油口20は、より多数設けても良い。但し、給油口20は上述したように、軸受内部へ供給される潤滑油量を調整するためのオリフィスとしての機能を有しているので、給油口20を複数設ければその分だけ、軸受内部への潤滑油の供給量も増加する。
この場合には、各給油口20の内径寸法をより小さくすることで、個々の給油口20による潤滑油の供給量を小さく調整し、全体としての軸受内部への潤滑油の供給量を適切に調整することができる。
Further, as shown in FIG. 5, the
In this way, by providing a pair of the
In this case, by reducing the inner diameter of each
1:ハウジング 3:支持孔 3a:内周面 5:クランクシャフト
7:給油孔 10:分割型転がり軸受(転がり軸受部) 11:外輪
11a:内周面 11b:外周面 12:ころ 20:給油口
21:溝部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Housing 3:
Claims (2)
前記支持孔に外嵌固定される外輪、及び前記外輪の内周面に形成された外輪軌道を転走する複数の転動体を備え、回転軸を前記ハウジングに対して回転自在に支持する転がり軸受と、を備え、
前記ハウジングには、前記支持孔の内周面に開口する給油孔が形成され、この給油孔を経て潤滑油が前記転がり軸受の内部に供給される軸受装置において、
前記外輪には、当該外輪を径方向に貫通し、前記潤滑油を軸受内部に供給するための給油口が設けられているとともに、前記外輪の外周面には、前記給油口と、前記給油孔とを繋ぐ溝部が当該外周面に対して径方向に凹むように形成され、
前記溝部の断面積は、前記給油孔から給油口に供給される潤滑油の流量を絞る値に設定され、
前記溝部が潤滑油の流動方向を転換させる屈曲部を有することを特徴とする軸受装置。 A housing having a support hole;
A rolling bearing that includes an outer ring that is externally fitted and fixed in the support hole, and a plurality of rolling elements that roll on an outer ring raceway formed on an inner peripheral surface of the outer ring, and that rotatably supports the rotating shaft with respect to the housing. And comprising
In the bearing device, an oil supply hole is formed in the inner peripheral surface of the support hole, and lubricating oil is supplied to the inside of the rolling bearing through the oil supply hole.
The outer ring is provided with an oil supply port that passes through the outer ring in the radial direction and supplies the lubricating oil to the inside of the bearing, and an outer peripheral surface of the outer ring has the oil supply port and the oil supply hole. Is formed so as to be recessed in the radial direction with respect to the outer peripheral surface,
The cross-sectional area of the groove is set to a value for reducing the flow rate of the lubricating oil supplied from the oil supply hole to the oil supply port ,
Bearing device according to claim Rukoto to have a bent portion in which the groove is converted to the flow direction of the lubricating oil.
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