JP6624559B2 - Plain bearing - Google Patents
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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。 The present invention relates to a technology of a sliding bearing, and more particularly, to a technology of a sliding bearing in which a half member obtained by dividing a cylinder into two in parallel with an axial direction is arranged vertically.
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)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a plain bearing having a half-split structure in which two members obtained by dividing a cylindrical shape into two parts, which is a bearing for supporting a crankshaft of an engine, is known. Further, there is a structure in which the width of the bearing is reduced in order to reduce the sliding area of the bearing and obtain an effect of reducing friction. However, when the width of the bearing was reduced, the amount of spilled oil increased. Therefore, a bearing is known in which a relief portion (narrow groove) is formed on both ends in the axial direction of the bearing on the entire circumference (for example, see Patent Document 1).
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。 However, in the conventional bearing having a narrow groove formed on the entire circumference, the load capacity is reduced due to the reduced sliding area, the oil film thickness required for good lubrication cannot be secured, and the total oil spilled out. The amount was large.
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。 In view of the above, the present invention provides a sliding bearing capable of obtaining a friction reducing effect and suppressing a total oil spill amount.
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。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
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端部に、回転方向上流側合わせ面から油膜圧力勾配が最大となる位置よりも回転方向上流側の位置となる所定の軸受角度まで円周方向に細溝を設けたものである。
That is, according to
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端部に、回転方向上流側合わせ面から所定の軸受角度まで円周方向に細溝を設け、前記細溝の長さは、前記細溝による最小油膜厚さの減少率が20%以下となる長さに設定したものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a plain bearing in which a half-split member obtained by dividing a cylinder into two parallel to the axial direction is vertically arranged, and an axial end of the lower half-split member is provided with a rotational upstream side. A narrow groove is provided in the circumferential direction from the mating surface to a predetermined bearing angle, and the length of the narrow groove is set to a length at which the reduction rate of the minimum oil film thickness by the narrow groove is 20% or less. .
また、請求項3においては、前記細溝の軸方向外側に周縁部を形成し、前記周縁部の前記細溝底面からの高さは0mmよりも高く、前記すべり軸受の軸との当接面よりも低くなるように形成したものである。
Further, in
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 The present invention has the following effects.
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。 That is, by providing such a narrow groove that does not hinder the generation of the oil film pressure, the sliding area can be reduced, the friction reducing effect can be obtained, and the total oil spill amount can be suppressed.
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。 Next, an embodiment of the invention will be described. FIG. 1 is a front view of the sliding bearing 1, in which the vertical direction of the screen is the vertical direction, and the front and rear directions of the screen are the axial directions (front and rear directions).
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。
First, a
The sliding
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。
FIG. 2A shows the upper and
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。
A groove is provided in the inner circumference of the
A
The
詳細には、細溝3は、クランクシャフト11の回転方向上流側合わせ面(軸受角度ωが0度)から軸受角度ωが負となる方向(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。
Specifically, the
細溝3の回転方向下流側端部は、軸受角度ωがω1となる位置に配置されている。
ここで、軸受角度ωがω1となる位置は、最小油膜厚さの位置P1よりも回転方向上流側の位置である。最小油膜厚さとは、軸受内周面に形成される油膜の厚さのうち最小の厚さであり、エンジン回転数、軸受半径、軸受幅、油の粘度、及びクランク角度と軸受荷重との関係に基づいて算出される。最小油膜厚さの位置P1は、ωが270°以上であって315°以下に存在している。
The downstream end of the
Here, the position where the bearing angle ω is ω1 is a position on the upstream side in the rotation direction from the position P1 of the minimum oil film thickness. The minimum oil film thickness is the minimum thickness of the oil film formed on the inner peripheral surface of the bearing, and indicates the relationship between engine speed, bearing radius, bearing width, oil viscosity, and crank angle and bearing load. It is calculated based on The position P1 of the minimum oil film thickness exists where ω is 270 ° or more and 315 ° or less.
細溝3は、下側の半割部材2の上流側端部に設けられている。このように構成することにより、回転方向上流側で発生した異物等を細溝3内に取り込みやすくなるため、クランクシャフト11の損傷を防ぐことができる。
The
また、軸受角度ωがω1となる位置は、油膜圧力勾配が最大となる位置P2よりも回転方向上流側の位置である。油膜圧力勾配とは、油膜圧力の変化率(傾き)であり、油膜圧力勾配が最大となる位置P2は、ωが270°以上であって315°以下に存在しており、さらに、最小油膜厚さの位置P1よりも上流側に存在している。 The position where the bearing angle ω is ω1 is a position on the upstream side in the rotation direction from the position P2 where the oil film pressure gradient is maximum. The oil film pressure gradient is the rate of change (slope) of the oil film pressure, and the position P2 where the oil film pressure gradient is maximum exists at ω of 270 ° or more and 315 ° or less, It exists upstream from the position P1.
また、細溝3の長さlは、細溝3による最小油膜厚さの減少率が20%以下となる長さに設定したものである。最小油膜厚さの減少率とは、細溝を設けなかったすべり軸受の最小油膜厚さに対する細溝3を設けたすべり軸受1の最小油膜厚さの割合(%)を100%から減算した値である。また、最小油膜厚さの減少率が20%以下となる長さとは、すべり軸受1が安全な潤滑を行うのに最低限必要な油膜厚さである。最小油膜厚さの減少率が20%以下となる長さは、回転方向上流側端部の軸受角度ω1と回転方向下流側端部の軸受角度(ω=0°)との差の絶対値が90°以下となるような長さである。
The
細溝3の幅は、図2(c)に示すように、wとなるように形成されている。
また、細溝3の底面から当接面までの高さdは、半割部材2の外周面から当接面までの高さDよりも短く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は、細溝3の底面からの高さhが、細溝3の底面から当接面までの高さdよりも低くなるように形成されている。すなわち、軸方向外側の周縁部2aが周囲のクランクシャフト11との当接面よりも一段低くなるように形成されている。
The width of the
In addition, the height d from the bottom surface of the
Further, the
周縁部2aが周囲のクランクシャフト11との当接面よりも一段低くなるように形成されていることにより、クランクシャフト11が傾いて軸方向片側端部にのみ接触する状態(片当りする状態)となったときに、周縁部2aとクランクシャフト11との接触機会を減らすことができるため、周縁部2aの損傷を防止することができる。
Since the
また、周縁部2aが周囲の当接面よりも一段低くなるように形成されていることにより、すべり軸受1の軸方向端部における隙間が広がり、吸い戻し油量が増えてトータルの流出油量が低減される。
Further, since the
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・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、回転方向上流側合わせ面から所定の軸受角度まで円周方向に細溝3を設けたものである。
このように構成することにより、油膜圧力の発生を妨げない程度の細溝3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。
As described above, the sliding
With such a configuration, by providing the
また、細溝3は、回転方向上流側合わせ面から最小油膜厚さの位置P1よりも回転方向上流側の位置まで設けたものである。
このように構成することにより、最も軸受荷重のかかる位置を避けて細溝3を設けることができるため、負荷容量の低下を抑えつつ、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。
In addition, the
With this configuration, the
また、細溝3は、回転方向上流側合わせ面から油膜圧力勾配が最大となる位置P2よりも回転方向上流側の位置まで設けたものである。
このように構成することにより、負荷容量の低下を抑えつつ、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。
Further, the
With this configuration, it is possible to obtain a friction reducing effect while suppressing a decrease in load capacity, and to suppress the total amount of spilled oil.
また、細溝3の長さlは、細溝3による最小油膜厚さの減少率が20%以下となる長さに設定したものである。
このように構成することにより、負荷容量の低下を抑えつつ、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。
The
With this configuration, it is possible to obtain a friction reducing effect while suppressing a decrease in load capacity, and to suppress the total amount of spilled oil.
また、細溝3の軸方向外側に周縁部2aを形成し、周縁部2aの細溝3底面からの高さhは0mmよりも高く、すべり軸受1のクランクシャフト11との当接面よりも低くなるように形成したものである。
このように構成することにより、クランクシャフト11が傾いて軸方向片側端部にのみ接触する状態(片当りする状態)となったときに、周縁部2aとクランクシャフト11との接触機会を減らすことができるため、周縁部2aの損傷を防止することができる。
Further, a
With this configuration, when the
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
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記下側の半割部材の軸方向端部に、回転方向上流側合わせ面から油膜圧力勾配が最大となる位置よりも回転方向上流側の位置となる所定の軸受角度まで円周方向に細溝を設けた、
ことを特徴とするすべり軸受。 A sliding bearing in which a half member obtained by dividing a cylinder into two parts in parallel with an axial direction is arranged vertically,
At the axial end portion of the lower half member, a narrow groove is formed in the circumferential direction up to a predetermined bearing angle that is a position on the upstream side in the rotation direction from a position where the oil film pressure gradient is maximum from the rotation side upstream mating surface. ,
A sliding bearing characterized by the following.
前記下側の半割部材の軸方向端部に、回転方向上流側合わせ面から所定の軸受角度まで円周方向に細溝を設け、
前記細溝の長さは、前記細溝による最小油膜厚さの減少率が20%以下となる長さに設定した、
ことを特徴とするすべり軸受。 A sliding bearing in which a half member obtained by dividing a cylinder into two parts in parallel with an axial direction is arranged vertically,
At the axial end portion of the lower half member, a narrow groove is provided in the circumferential direction from the rotation direction upstream mating surface to a predetermined bearing angle,
The length of the narrow groove was set to a length at which the reduction rate of the minimum oil film thickness by the narrow groove was 20% or less,
A sliding bearing characterized by the following.
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のすべり軸受。 A peripheral edge was formed on the outer side in the axial direction of the narrow groove, and the height of the peripheral edge from the bottom of the narrow groove was higher than 0 mm and lower than the contact surface of the slide bearing with the shaft. ,
The sliding bearing according to claim 1 or 2 , wherein:
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