JP6399576B2

JP6399576B2 - すべり軸受

Info

Publication number: JP6399576B2
Application number: JP2014059677A
Authority: JP
Inventors: 克宏芦原; 悠一朗梶木; 裕紀高田; 暁拡本田; 村上　元一; 元一村上
Original assignee: Taiho Kogyo Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Taiho Kogyo Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-03-24
Filing date: 2014-03-24
Publication date: 2018-10-03
Anticipated expiration: 2034-03-24
Also published as: JP2015183743A

Description

本発明は、すべり軸受の技術に関し、円筒を軸方向と平行に二分割した半割部材を上下に配置したすべり軸受の技術に関する。

従来、エンジンのクランクシャフトを軸支するための軸受であって、円筒形状を二分割した二つの部材を合わせる半割れ構造のすべり軸受が公知となっている。また、前記軸受の摺動面積を減らし、フリクション低減効果を得るために、前記軸受の幅を狭くする構造がある。しかし、軸受の幅を狭くすると、流出油量が増加していた。そこで、前記軸受の軸方向両端部に、全周に逃げ部分（細溝）を形成した軸受が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。

特表２００３−５３２０３６号公報

しかし、従来の全周に細溝を形成した軸受では、摺動面積減少により、負荷容量が低下し、良好な潤滑に必要な油膜厚さを確保することができず、且つ、総和の流出油量が多かった。
また、細溝の深さ、細溝を形成する側壁の幅、細溝の幅等の比率がフリクション低減効果、もれ油量低減効果に影響を与えると考えられる。これらの比率は、負荷容量、油膜厚さの低下といった細溝効果の背反事項にも影響を与えるため、これらの寸法は効果的な範囲でもって決める必要がある。

そこで、本発明は係る課題に鑑み、フリクション低減効果を得ることができ、総和の流出油量を抑えることができるすべり軸受を提供する。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、円筒を軸方向と平行に二分割した半割部材を上下に配置したすべり軸受であって、前記下側の半割部材の軸方向の各端部に一本ずつ、合計二本の軸方向に並列した細溝を、回転方向下流側合わせ面のみから所定の軸受角度まで円周方向に設け、前記細溝の深さは、前記細溝の内周面側の幅及び前記細溝の軸方向外側の周縁部の幅の和よりも小さくなるように構成したものである。

また、請求項２においては、円筒を軸方向と平行に二分割した半割部材を上下に配置したすべり軸受であって、前記下側の半割部材の軸方向の各端部に一本ずつ、合計二本の軸方向に並列した細溝を、回転方向下流側合わせ面のみから所定の軸受角度まで円周方向に設け、前記細溝の深さは、前記すべり軸受の内径の０．２％以上となるように構成したものである。

また、請求項３においては、円筒を軸方向と平行に二分割した半割部材を上下に配置したすべり軸受であって、前記下側の半割部材の軸方向の各端部に一本ずつ、合計二本の軸方向に並列した細溝を、回転方向下流側合わせ面のみから所定の軸受角度まで円周方向に設け、前記細溝の深さは、前記すべり軸受の直径クリアランスの３倍以上となるように構成したものである。

また、請求項４においては、円筒を軸方向と平行に二分割した半割部材を上下に配置したすべり軸受であって、前記下側の半割部材の軸方向の各端部に一本ずつ、合計二本の軸方向に並列した細溝を、回転方向下流側合わせ面のみから所定の軸受角度まで円周方向に設け、前記細溝の底面の幅は、前記細溝の内周面側の幅よりも小さくなるように構成したものである。

また、請求項５においては、円筒を軸方向と平行に二分割した半割部材を上下に配置したすべり軸受であって、前記下側の半割部材の軸方向の各端部に一本ずつ、合計二本の軸方向に並列した細溝を、回転方向下流側合わせ面のみから所定の軸受角度まで円周方向に設け、前記細溝の軸方向外側の周縁部の幅は、０以上であり、前記細溝の内周面側の幅及び前記細溝の軸方向外側の周縁部の幅の和よりも小さくなるように構成したものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

すなわち、油膜圧力の発生を妨げない程度の細溝を設けることで、摺動面積を減らしつつ、フリクション低減効果を得ることができ、かつ、総和の流出油量を抑えることができる。

本発明の実施形態に係るすべり軸受を示す正面図。（ａ）本発明の第一実施形態に係るすべり軸受を構成する半割部材を示す平面図。（ｂ）同じくＡ−Ａ線断面図。（ｃ）同じくＢ−Ｂ線断面図。

次に、発明の実施の形態を説明する。なお、図１はすべり軸受１の正面図であり、画面の上下を上下方向、画面の手前方向及び奥方向を軸方向（前後方向）とする。

まず、第一の実施形態に係るすべり軸受１を構成する半割部材２について図１及び図２を用いて説明する。
すべり軸受１は円筒状の部材であり、図１に示すように、エンジンのクランクシャフト１１のすべり軸受構造に適用される。すべり軸受１は、二つの半割部材２・２で構成されている。二つの半割部材２・２は、円筒を軸方向と平行に二分割した形状であり、断面が半円状となるように形成されている。本実施形態においては、半割部材２・２は上下に配置されており、左右に合わせ面が配置されている。クランクシャフト１１をすべり軸受１で軸支する場合、所定の隙間が形成され、この隙間に対し図示せぬ油路から潤滑油が供給される。

図２（ａ）においては、上側および下側の半割部材２を示している。なお、本実施形態においては、クランクシャフト１１の回転方向を図１の矢印に示すように正面視時計回り方向とする。また、軸受角度ωは、図２（ｂ）における右端の位置を０度とし、図２（ｂ）において、反時計回り方向を正とする。すなわち、図２（ｂ）において、左端の位置の軸受角度ωが１８０度となり、下端の位置の軸受角度ωが２７０度となるように定義する。

上側の半割部材２の内周には円周方向に溝が設けられており、中心に円形の孔が設けられている。また、上側の半割部材２の左右に合わせ面が配置されている。
下側の半割部材２の内周の当接面において、その軸方向の端部に細溝３が形成されている。
細溝３は下側の半割部材２に設けられる。本実施形態においては、細溝３は軸方向に並列して二本設けられている。詳細には、細溝３は、クランクシャフト１１の回転方向下流側合わせ面（軸受角度ωが１８０度）から軸受角度ωが正となる方向（反時計回り方向）に向けて円周方向に設けられる。すなわち、下側の半割部材２においては、図２（ｂ）の右側の合わせ面が回転方向上流側合わせ面、図２（ｂ）の左側の合わせ面が回転方向下流側合わせ面となる。

次に、細溝３の断面について、図２（ｃ）を用いて説明する。
細溝３の内周面側の幅は、図２（ｃ）に示すように、Ｗ１となるように形成されている。
また、細溝３の軸方向外側面を形成する周縁部２ａの幅は、図２（ｃ）に示すように、Ｗ２となるように形成されている。ここで、細溝３の内周面側の幅Ｗ１と周縁部２ａの幅Ｗ２との和をＷとして定義する。

周縁部２ａの幅Ｗ２と、細溝３の内周面側の幅Ｗ１と周縁部２ａの幅Ｗ２との和との関係は、０≦Ｗ２＜Ｗとなるように形成されている。言い換えれば、細溝３の内周面側の幅Ｗ１が０よりも大きくなるように形成されている。

また、細溝３の深さは、図２（ｃ）に示すように、Ｈ２となるように形成されている。
また、半割部材２の外周面から当接面までの高さは、図２（ｃ）に示すように、Ｈ１となるように形成されている。ここで、細溝３の深さＨ２は、半割部材２の外周面から当接面までの高さＨ１よりも短くなるように形成されている。

ここで、細溝３の内周面側の幅Ｗ１と周縁部２ａの幅Ｗ２との和Ｗと、細溝３の深さＨ２との関係は０＜Ｈ２／Ｗ≦１となるように形成されている。言い換えれば、細溝３の深さＨ２は、細溝３の内周面側の幅Ｗ１と周縁部２ａの幅Ｗ２の和Ｗよりも小さくなるものである。このように構成することにより、細溝３の深さＨ２が深くなりすぎることがなく、漏れ油量が増加するのを防止することができる。
また、細溝３の深さＨ２は、図１に示すすべり軸受１の内径Ｄの０．２％以上の深さ、もしくは直径クリアランスＣの３倍以上の深さとなるように構成されている。ここで、直径クリアランスＣとは、すべり軸受１の内径Ｄとクランクシャフト１１の直径との差である。このように構成することにより、細溝３の深さＨ２が浅くなりすぎることがなく、良好な潤滑に必要な油膜厚さを保持することができる。

また、細溝３の底面の幅は、図２（ｃ）に示すように、Ｗ３となるように形成されている。
細溝３の底面の幅Ｗ３は、細溝３の内周面側の幅Ｗ１よりも小さくなるように形成されている。このように構成することにより、細溝３からの漏れ油量が増加するのを防止することができる。

以上のように、円筒を軸方向と平行に二分割した半割部材２を上下に配置したすべり軸受１であって、下側の半割部材２の軸方向端部に、回転方向下流側合わせ面から所定の軸受角度ω１まで円周方向に細溝３を設け、細溝３の深さＨ２は、細溝３の内周面側の幅Ｗ１と細溝３の軸方向外側の周縁部２ａの幅Ｗ２の和Ｗよりも小さくなるように構成したものである。
このように構成することにより、油膜厚さを適正に保持できるため、フリクション低減効果を得ることができ、かつ、総和の流出油量を抑えることができる。

また、円筒を軸方向と平行に二分割した半割部材２を上下に配置したすべり軸受１であって、下側の半割部材２の軸方向端部に、回転方向下流側合わせ面から所定の軸受角度ω１まで円周方向に細溝３を設け、細溝３の深さＨ２は、すべり軸受１の内径の０．２％以上となるように構成したものである。
このように構成することにより、油膜厚さを適正に保持できるため、フリクション低減効果を得ることができ、かつ、総和の流出油量を抑えることができる。

また、円筒を軸方向と平行に二分割した半割部材２を上下に配置したすべり軸受１であって、下側の半割部材２の軸方向端部に、回転方向下流側合わせ面から所定の軸受角度ω１まで円周方向に細溝３を設け、細溝３の深さＨ２は、すべり軸受１の直径クリアランスＣの３倍以上となるように構成したものである。
このように構成することにより、油膜厚さを適正に保持できるため、フリクション低減効果を得ることができ、かつ、総和の流出油量を抑えることができる。

また、円筒を軸方向と平行に二分割した半割部材２を上下に配置したすべり軸受１であって、下側の半割部材２の軸方向端部に、回転方向下流側合わせ面から所定の軸受角度ω１まで円周方向に細溝３を設け、前記細溝３の底面の幅Ｗ３は、細溝３の内周面側の幅Ｗ１よりも小さくなるように構成したものである。
このように構成することにより、油膜厚さを適正に保持できるため、フリクション低減効果を得ることができ、かつ、総和の流出油量を抑えることができる。

また、円筒を軸方向と平行に二分割した半割部材２を上下に配置したすべり軸受１であって、下側の半割部材２の軸方向端部に、回転方向下流側合わせ面から所定の軸受角度ω１まで円周方向に細溝３を設け、細溝３の軸方向外側の周縁部２ａの幅Ｗ２は、０以上であり、細溝３の内周面側の幅Ｗ１及び細溝３の軸方向外側の周縁部２ａの幅Ｗ２の和Ｗよりも小さくなるように構成したものである。
このように構成することにより、油膜厚さを適正に保持できるため、フリクション低減効果を得ることができ、かつ、総和の流出油量を抑えることができる。

１すべり軸受
２半割部材
２ａ周縁部
３細溝
１１クランクシャフト

Claims

円筒を軸方向と平行に二分割した半割部材を上下に配置したすべり軸受であって、
前記下側の半割部材の軸方向の各端部に一本ずつ、合計二本の軸方向に並列した細溝を、回転方向下流側合わせ面のみから所定の軸受角度まで円周方向に設け、
前記細溝の深さは、前記細溝の内周面側の幅及び前記細溝の軸方向外側の周縁部の幅の和よりも小さくなるように構成したことを特徴とするすべり軸受。
円筒を軸方向と平行に二分割した半割部材を上下に配置したすべり軸受であって、
前記下側の半割部材の軸方向の各端部に一本ずつ、合計二本の軸方向に並列した細溝を、回転方向下流側合わせ面のみから所定の軸受角度まで円周方向に設け、
前記細溝の深さは、前記すべり軸受の内径の０．２％以上となるように構成したことを特徴とするすべり軸受。
円筒を軸方向と平行に二分割した半割部材を上下に配置したすべり軸受であって、
前記下側の半割部材の軸方向の各端部に一本ずつ、合計二本の軸方向に並列した細溝を、回転方向下流側合わせ面のみから所定の軸受角度まで円周方向に設け、
前記細溝の深さは、前記すべり軸受の直径クリアランスの３倍以上となるように構成したことを特徴とするすべり軸受。
円筒を軸方向と平行に二分割した半割部材を上下に配置したすべり軸受であって、
前記下側の半割部材の軸方向の各端部に一本ずつ、合計二本の軸方向に並列した細溝を、回転方向下流側合わせ面のみから所定の軸受角度まで円周方向に設け、
前記細溝の底面の幅は、前記細溝の内周面側の幅よりも小さくなるように構成したことを特徴とするすべり軸受。
円筒を軸方向と平行に二分割した半割部材を上下に配置したすべり軸受であって、
前記下側の半割部材の軸方向の各端部に一本ずつ、合計二本の軸方向に並列した細溝を、回転方向下流側合わせ面のみから所定の軸受角度まで円周方向に設け、
前記細溝の軸方向外側の周縁部の幅は、０以上であり、前記細溝の内周面側の幅及び前記細溝の軸方向外側の周縁部の幅の和よりも小さくなるように構成したことを特徴とするすべり軸受。