JP7325991B2 - Half thrust bearing for internal combustion engine crankshaft - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関のクランク軸の軸線方向力を受ける半割スラスト軸受に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a half thrust bearing that receives an axial force of a crankshaft of an internal combustion engine.
内燃機関のクランク軸は、そのジャーナル部において、一対の半割軸受を円筒形状に組み合わせて構成される主軸受を介して、内燃機関のシリンダブロック下部に回転自在に支承される。 A crankshaft of an internal combustion engine is rotatably supported at its journal portion in a lower portion of a cylinder block of the internal combustion engine via a main bearing formed by combining a pair of half bearings in a cylindrical shape.
一対の半割軸受のうちの一方又は両方が、クランク軸の軸線方向力を受ける半割スラスト軸受と組み合わせて用いられる。半割スラスト軸受は、半割軸受の軸線方向端面の一方又は両方に配設される。 One or both of the pair of half bearings are used in combination with a half thrust bearing that receives the axial force of the crankshaft. The half thrust bearing is arranged on one or both of the axial end faces of the half bearing.
半割スラスト軸受は、クランク軸に生じる軸線方向力を受ける。すなわち、クラッチによってクランク軸と変速機とが接続される際等に、クランク軸に対して入力される軸線方向力を支承することを目的として配置されている。 The half thrust bearing receives the axial forces that occur on the crankshaft. That is, it is arranged for the purpose of supporting the axial force that is input to the crankshaft when the crankshaft and the transmission are connected by the clutch.
半割スラスト軸受の周方向両端近傍の摺動面側には、周方向端面へ向かって軸受部材の厚さが薄くなるようにスラストリリーフが形成されている。一般にスラストリリーフは、半割スラスト軸受の周方向端面から摺動面までの長さや周方向端面での深さが、径方向の位置によらずに一定になるよう形成される。スラストリリーフは、半割スラスト軸受を分割型軸受ハウジング内に組み付ける際の一対の半割スラスト軸受の端面同士の位置ずれを吸収するために形成される（特許文献１の図１０参照）。 Thrust reliefs are formed on the sliding surface side near both ends in the circumferential direction of the half thrust bearing so that the thickness of the bearing member becomes thinner toward the end faces in the circumferential direction. In general, the thrust relief is formed such that the length from the circumferential end face to the sliding surface of the half thrust bearing and the depth at the circumferential end face are constant regardless of the position in the radial direction. The thrust relief is formed to absorb misalignment between the end surfaces of the pair of half thrust bearings when the half thrust bearings are assembled into the split bearing housing (see FIG. 10 of Patent Document 1).
内燃機関のクランク軸は、そのジャーナル部において、一対の半割軸受からなる主軸受を介して、内燃機関のシリンダブロック下部に支承される。このとき潤滑油は、シリンダブロック壁内のオイルギャラリーから主軸受の壁内の貫通口を通じて、主軸受の内周面に沿って形成された潤滑油溝内に送り込まれる。潤滑油はこのようにして主軸受の潤滑油溝内に供給され、その後半割スラスト軸受に供給される。なお、内燃機関のクランク軸の軸線方向力を受けるスラスト軸受には、一般に、Ｆｅ合金製の裏金層の一方の表面にアルミニウム軸受合金層又は銅軸受合金層を形成した積層構造体が用いられる。 A crankshaft of an internal combustion engine is supported at its journal portion below a cylinder block of the internal combustion engine via a main bearing consisting of a pair of half bearings. At this time, the lubricating oil is sent from the oil gallery in the cylinder block wall through the through holes in the wall of the main bearing into the lubricating oil groove formed along the inner peripheral surface of the main bearing. Lubricating oil is thus supplied into the lubricating oil grooves of the main bearing and to the half thrust bearing thereof. A thrust bearing that receives the axial force of a crankshaft of an internal combustion engine generally uses a laminated structure in which an aluminum bearing alloy layer or a copper bearing alloy layer is formed on one surface of an Fe alloy back metal layer.
クランク軸と変速機とが接続されること等によってクランク軸に対して入力される軸線方向力が半割スラスト軸受の摺動面に加わると、ほぼ同時に、半割スラスト軸受の周方向端面付近には衝撃力が加わるため、スラストリリーフあるいはスラストリリーフと隣接する摺動面の軸受合金層に疲労（割れや剥離）が生じる場合がある。
より詳細には、半割スラスト軸受は、シリンダブロック及び軸受キャップの側面に設けられた受け座（座面）に嵌合され使用されるが、受け座の内径は、半割スラスト軸受の外径よりも若干大きく形成されているので、半割スラスト軸受は周方向に僅かに移動可能である。一方、一対の半割スラスト軸受を円環形状に組み合わせて使用する場合（例えば特許文献１の図１０参照）、クランク軸からの軸線方向力がスラスト軸受の摺動面に入力する瞬間、クランク軸のスラストカラー面は、一対の半割スラスト軸受の両方の摺動面と同時に接触するのではなく、先に一方の半割スラスト軸受の摺動面と接触しがちである。このため、一方の半割スラスト軸受がスラストカラー面の回転とともに僅かに周方向に移動し、一方の半割スラスト軸受のクランク軸の回転方向の前方側の周方向端面が、他方の半割スラスト軸受のクランク軸の回転方向の後方側の周方向端面と衝突し、それら半割スラスト軸受の周方向端面付近に衝撃的な負荷が加わる。クランク軸と変速機とが接続されるたびに繰り返し加わるこの衝撃的な負荷の影響で、半割スラスト軸受の周方向端面に隣接するスラストリリーフあるいはスラストリリーフと隣接する摺動面の軸受合金層に疲労（割れや鋼裏金層からの剥離）が起き易い。
When the axial force input to the crankshaft is applied to the sliding surface of the half thrust bearing due to the connection of the crankshaft and the transmission or the like, almost at the same time, a force is applied near the circumferential end surface of the half thrust bearing. Since impact force is applied to the bearing, fatigue (cracking or peeling) may occur in the thrust relief or in the bearing alloy layer of the sliding surface adjacent to the thrust relief.
More specifically, the half thrust bearing is used by being fitted into a receiving seat (seating surface) provided on the side surface of the cylinder block and the bearing cap. , so that the half thrust bearing can move slightly in the circumferential direction. On the other hand, when a pair of half thrust bearings are combined in an annular shape (see, for example, FIG. 10 of Patent Document 1), the moment the axial force from the crankshaft is input to the sliding surface of the thrust bearing, the crankshaft The thrust collar surface tends to contact the sliding surface of one of the thrust bearing halves first, rather than contacting both sliding surfaces of the pair of half thrust bearings at the same time. As a result, one half thrust bearing moves slightly in the circumferential direction as the thrust collar surface rotates, and the front circumferential end face of one half thrust bearing in the rotational direction of the crankshaft moves toward the other half thrust bearing. It collides with the circumferential end face of the bearing on the rear side in the rotational direction of the crankshaft, and an impact load is applied to the vicinity of the circumferential end face of the half thrust bearing. Under the influence of this impact load which is repeatedly applied each time the crankshaft and transmission are connected, the thrust relief adjacent to the circumferential end face of the half thrust bearing or the bearing alloy layer of the sliding surface adjacent to the thrust relief is affected. Fatigue (cracking and peeling from the steel backing metal layer) is likely to occur.
したがって本発明の目的は、運転時に疲労が生じ難い内燃機関のクランク軸用半割スラスト軸受を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a half thrust bearing for a crankshaft of an internal combustion engine which is less likely to cause fatigue during operation.
上記目的を達成するために、本発明によれば、
内燃機関のクランク軸の軸線方向力を受けるための半円環形状の半割スラスト軸受であって、第１の表面及び第１の表面の反対側の第２の表面を画成するＦｅ合金製の裏金層と、裏金層の第１の表面上に設けられた軸受合金層とを有し、軸受合金層は、裏金層と反対側に半割スラスト軸受の摺動面を画成し、半割スラスト軸受の周方向両端面に隣接して２つのスラストリリーフが形成され、各スラストリリーフは、摺動面から周方向端面に向かって半割スラスト軸受の壁厚が薄くなるように形成されたスラストリリーフ表面を有する、半割スラスト軸受において、
スラストリリーフ表面は軸受合金層からなり、また裏金層はスラストリリーフにおいて周方向端面に向かって厚さが薄くなるように形成され、したがって周方向端面は、裏金層が露出する裏金端面と、軸受合金層が露出する軸受合金端面とを有し、
軸受合金端面上に散在するように配置された複数の固体潤滑部材をさらに有し、固体潤滑部材は、ＭｏＳ２、ＷＳ２、黒鉛、及びｈ－ＢＮのうちの少なくとも１種以上からなる、半割スラスト軸受
が提供される。
In order to achieve the above object, according to the present invention,
A semi-annular half thrust bearing for receiving the axial forces of a crankshaft of an internal combustion engine, the bearing being made of an Fe alloy defining a first surface and a second surface opposite the first surface. and a bearing alloy layer provided on the first surface of the back metal layer, the bearing alloy layer defining a sliding surface of the half thrust bearing on the side opposite to the back metal layer, Two thrust reliefs are formed adjacent to both circumferential end faces of the split thrust bearing, and each thrust relief is formed so that the wall thickness of the half thrust bearing becomes thinner from the sliding surface toward the circumferential end faces. In a half thrust bearing having a thrust relief surface,
The thrust relief surface is composed of a bearing alloy layer, and the backing metal layer is formed so that the thickness of the thrust relief decreases toward the circumferential end face. and a bearing alloy end face where the layer is exposed,
further comprising a plurality of solid lubricating members scattered on the bearing alloy end face, wherein the solid lubricating member comprises at least one or more of MoS 2 , WS 2 , graphite, and h-BN; A split thrust bearing is provided.
軸受合金端面における固体潤滑部材の面積率（ＡＲ１）は１～１０％とすることができる。 The area ratio (AR1) of the solid lubricating member on the bearing alloy end face can be 1 to 10%.
軸受合金端面上の固体潤滑部材の厚さは０．１～１０ｎｍとすることができる。 The thickness of the solid lubricating member on the bearing alloy end face can be 0.1 to 10 nm.
周方向端面における軸受合金端面の軸線方向長さ（Ｔ１）は、周方向端面の軸線方向長さ（ＴＥ）の３０～６０％とすることができる。 The axial length (T1) of the bearing alloy end face at the circumferential end face can be 30 to 60% of the axial length (TE) of the circumferential end face.
裏金端面上の、軸受合金端面から所定の軸線方向距離（Ｔ３）までの範囲内にも固体潤滑部材が散在するように配置され、またこの所定の軸線方向距離（Ｔ３）は、周方向端面における裏金端面の軸線方向長さ（Ｔ２）の２５％～５０％とすることができる。 The solid lubricating members are also arranged scattered within a range from the end face of the bearing alloy to a predetermined axial distance (T3) on the end face of the backing metal, and the predetermined axial distance (T3) is the distance in the circumferential direction end face. It can be 25% to 50% of the axial length (T2) of the end face of the back metal.
裏金端面上の、軸受合金端面から所定の軸線方向距離（Ｔ３）までの範囲内における固体潤滑部材の面積率（ＡＲ２）は、軸受合金端面における固体潤滑部材の面積率（ＡＲ１）の２～５倍（ＡＲ２／ＡＲ１＝１．５～２．５）とすることができる。 The area ratio (AR2) of the solid lubrication member on the back metal end face within the range from the bearing alloy end face to the predetermined axial distance (T3) is 2 to 5 of the area ratio (AR1) of the solid lubrication member on the bearing alloy end face. It can be doubled (AR2/AR1=1.5-2.5).
上述したように、クランク軸用の半割スラスト軸受は、内燃機関のクランク軸の軸線方向力を受けるが、本発明によれば、半割スラスト軸受の周方向端面の軸受合金端面には、固体潤滑部材が散在するように設けられているため、軸受合金端面が衝撃負荷を受けた際に微小滑りが生じ、軸受合金層に加わる負荷が緩和される。
このため、スラストリリーフ表面の領域やスラストリリーフに隣接する摺動面の領域における軸受合金層には衝撃負荷が伝播し難く、したがってこれらの領域の軸受合金層に疲労が生じ難い。
As described above, a half thrust bearing for a crankshaft receives an axial force of a crankshaft of an internal combustion engine. Since the lubricating members are provided so as to be scattered, when the bearing alloy end face receives an impact load, micro-slipping occurs and the load applied to the bearing alloy layer is alleviated.
Therefore, the impact load is less likely to propagate to the bearing alloy layer in the region of the surface of the thrust relief and the region of the sliding surface adjacent to the thrust relief, and therefore the bearing alloy layer in these regions is less prone to fatigue.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
（軸受装置の全体構成）
まず、図１～３を用いて本発明の実施例１に係る軸受装置１の全体構成を説明する。図１～３に示すように、シリンダブロック２の下部に軸受キャップ３を取り付けて構成された軸受ハウジング４には、両側面間を貫通する円形孔である軸受孔（保持孔）５が形成されており、側面における軸受孔５の周縁には円環状凹部である受座６、６が形成されている。軸受孔５には、クランク軸のジャーナル部１１を回転自在に支承する半割軸受７、７が円筒状に組み合わされて嵌合される。受座６、６には、クランク軸のスラストカラー１２を介して軸線方向力ｆ（図３参照）を受ける半割スラスト軸受８、８が円環状に組み合わされて嵌合される。
(Overall configuration of bearing device)
First, the overall configuration of a bearing device 1 according to Example 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. As shown in FIGS. 1 to 3, a bearing housing 4 configured by attaching a bearing cap 3 to a lower portion of a cylinder block 2 is formed with a bearing hole (holding hole) 5 which is a circular hole penetrating between both side surfaces. Circular recessed seats 6, 6 are formed on the peripheral edge of the bearing hole 5 on the side surface. Into the bearing hole 5, half bearings 7, 7 for rotatably supporting a journal portion 11 of the crankshaft are fitted together in a cylindrical shape. Half thrust bearings 8, 8 which receive an axial force f (see FIG. 3) through a thrust collar 12 of the crankshaft are fitted to the seats 6, 6 in an annular manner.
図２に示すように、主軸受を構成する半割軸受７のうち、シリンダブロック２側（上側）の半割軸受７の内周面には潤滑油溝７１が形成され、また潤滑油溝７１内には外周面に貫通する貫通孔７２が形成されている（図７及び８も参照）。なお、潤滑油溝は、上下両方の半割軸受に形成することもできる。 As shown in FIG. 2, of the half bearings 7 constituting the main bearing, a lubricating oil groove 71 is formed in the inner peripheral surface of the half bearing 7 on the cylinder block 2 side (upper side). A through-hole 72 is formed inside to penetrate the outer peripheral surface (see also FIGS. 7 and 8). The lubricating oil grooves can also be formed in both the upper and lower half bearings.
また半割軸受７には、半割軸受７同士の当接面に隣接して、周方向両端部にクラッシュリリーフ７３、７３が形成されている（図２参照）。クラッシュリリーフ７３は、半割軸受７の周方向端面に隣接する領域の壁厚が、周方向端面に向かって徐々に薄くなるように形成された壁厚減少領域である。クラッシュリリーフ７３は、一対の半割軸受７、７を組み付けたときの突合せ面の位置ずれや変形を吸収することを企画して形成される。 The half bearing 7 is formed with crush reliefs 73, 73 at both ends in the circumferential direction adjacent to the contact surfaces of the half bearings 7 (see FIG. 2). The crush relief 73 is a wall-thickness area formed so that the wall thickness of the area adjacent to the circumferential end face of the half bearing 7 gradually decreases toward the circumferential end face. The crush relief 73 is designed to absorb displacement and deformation of the abutting surfaces when the pair of half bearings 7, 7 are assembled.
（半割スラスト軸受の構成）
次に、図２～６を用いて実施例１の半割スラスト軸受８の構成について説明する。本実施例の半割スラスト軸受８は、Ｆｅ合金製の裏金層８４に薄い軸受合金層８５を接着したバイメタルを用いて、半円環形状の平板に形成される。なお、裏金層８４のＦｅ合金として、鋼やステンレス鋼等を用いることができる。また軸受合金層８５として、Ｃｕ軸受合金やＡｌ軸受合金等を用いることができる。軸受合金層８５は、Ｆｅ合金製の裏金層８４に対し硬さが低く（軟らかく）、したがって外力を受けた場合に弾性変形量が多い。
半割スラスト軸受８は、周方向中央領域に軸受合金層８５から構成される摺動面８１（軸受面）と、周方向両端面８３、８３に隣接する領域にスラストリリーフ８２、８２とを有し、スラストリリーフ８２は、平坦なスラストリリーフ表面（平面）８２ｓを有している。摺動面８１には、潤滑油の保油性を高めるために、両側のスラストリリーフ８２、８２の間に２つの油溝８１ａ、８１ａが形成されている。
(Structure of half thrust bearing)
Next, the configuration of the half thrust bearing 8 of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 2 to 6. FIG. The half-split thrust bearing 8 of this embodiment is formed into a semi-annular flat plate using a bimetal in which a thin bearing alloy layer 85 is adhered to a back metal layer 84 made of an Fe alloy. As the Fe alloy of the back metal layer 84, steel, stainless steel, or the like can be used. As the bearing alloy layer 85, a Cu bearing alloy, an Al bearing alloy, or the like can be used. The bearing alloy layer 85 has a lower hardness (softer) than the Fe alloy back metal layer 84, and therefore undergoes a large amount of elastic deformation when subjected to an external force.
The half thrust bearing 8 has a sliding surface 81 (bearing surface) composed of a bearing alloy layer 85 in the central region in the circumferential direction, and thrust reliefs 82 in regions adjacent to both end faces 83 in the circumferential direction. and thrust relief 82 has a flat thrust relief surface (plane) 82s. Two oil grooves 81a, 81a are formed in the sliding surface 81 between thrust reliefs 82, 82 on both sides in order to improve the lubricating oil retaining property.
スラストリリーフ８２は、周方向両端面８３、８３に隣接する摺動面８１側の領域に、半割スラスト軸受８の壁厚Ｔが端面に向かって徐々に薄くなるように形成される壁厚減少領域であり、半割スラスト軸受８の周方向端面８３の径方向全長に亘って延びている。スラストリリーフ８２は、半割スラスト軸受８を分割型の軸受ハウジング４内に組み付けた際の位置ずれ等に起因する、一対の半割スラスト軸受８、８の周方向端面８３、８３同士の位置ずれを緩和するために形成される。 The thrust relief 82 is formed in a region on the side of the sliding surface 81 adjacent to the circumferential end faces 83, 83 so that the wall thickness T of the half thrust bearing 8 becomes gradually thinner toward the end face. This region extends over the entire radial length of the circumferential end face 83 of the half thrust bearing 8 . The thrust relief 82 is designed to prevent misalignment between the circumferential end surfaces 83, 83 of the pair of half thrust bearings 8, 8 caused by misalignment when the half thrust bearing 8 is assembled in the split bearing housing 4. formed to alleviate
図４に示すように、本実施例のスラストリリーフ８２は、半割スラスト軸受８の径方向内側端部と径方向外側端部の間で一定のスラストリリーフ長さＬ１を有している。
乗用車用等の小型内燃機関のクランク軸（ジャーナル部の直径が３０～１００ｍｍ程度）に使用する場合、半割スラスト軸受８の周方向端面８３からのスラストリリーフ長さＬ１は、３～２５ｍｍになされる。
As shown in FIG. 4, the thrust relief 82 of this embodiment has a constant thrust relief length L1 between the radially inner end and the radially outer end of the half thrust bearing 8 .
When used in a crankshaft of a small internal combustion engine for a passenger car (the diameter of the journal portion is about 30 to 100 mm), the thrust relief length L1 from the circumferential end face 83 of the half thrust bearing 8 should be 3 to 25 mm. be.
ここで、スラストリリーフ長さＬ１とは、半割スラスト軸受８の周方向両端面８３を通る平面（スラスト軸受分割平面ＨＰ）から垂直方向に測った長さとして定義される。特に、径方向内側端部におけるスラストリリーフ長さＬ１は、半割スラスト軸受８の周方向端面８３から、スラストリリーフ表面８２ｓが摺動面８１の内周縁と交わる点までの垂直方向の長さとして定義される。 Here, the thrust relief length L1 is defined as the length measured in the vertical direction from a plane (thrust bearing split plane HP) passing through the circumferential end faces 83 of the half thrust bearing 8 . In particular, the thrust relief length L1 at the radially inner end is defined as the vertical length from the circumferential end face 83 of the half thrust bearing 8 to the point where the thrust relief surface 82s intersects the inner peripheral edge of the sliding surface 81. Defined.
また半割スラスト軸受８のスラストリリーフ８２は、周方向端面８３において、半割スラスト軸受８の径方向内側端部と径方向外側端部との間で一定の軸線方向深さＲＤ１を有するように形成される。
スラストリリーフ８２の軸線方向の深さＲＤ１は、０．１～１ｍｍになされることができる。
Further, the thrust relief 82 of the half thrust bearing 8 has a constant axial depth RD1 between the radially inner end portion and the radially outer end portion of the half thrust bearing 8 at the circumferential end face 83. It is formed.
The axial depth RD1 of the thrust relief 82 can be made 0.1-1 mm.
ここで、軸線方向深さとは、半割スラスト軸受８の摺動面８１を含む平面からスラストリリーフ表面８２ｓまでの軸線方向距離を意味する。換言すれば、軸線方向深さは、摺動面８１をスラストリリーフ８２上まで延長した仮想摺動面からスラストリリーフ表面８２ｓまで垂直に測った距離である。したがって軸線方向深さＲＤ１は、特に、半割スラスト軸受８の周方向端面８３におけるスラストリリーフ表面８２ｓから仮想摺動面までの深さとして定義される。 Here, the axial depth means the axial distance from the plane including the sliding surface 81 of the half thrust bearing 8 to the thrust relief surface 82s. In other words, the axial depth is the distance measured perpendicular to the thrust relief surface 82s from an imaginary sliding surface extending the sliding surface 81 over the thrust relief 82 . Therefore, the axial depth RD1 is particularly defined as the depth from the thrust relief surface 82s on the circumferential end surface 83 of the half thrust bearing 8 to the virtual sliding surface.
図５に示すように、裏金層８４は２つの表面、すなわち軸受合金層８５が接着される第１の表面８４ａと、半割スラスト軸受８の背面を構成する第２の表面８４ｂとを画成している。 As shown in FIG. 5, the backing layer 84 defines two surfaces, a first surface 84a to which the bearing alloy layer 85 is adhered, and a second surface 84b forming the rear surface of the half thrust bearing 8. are doing.
なお、実際の製造の観点から、スラストリリーフ表面８２ｓの形状は、摺動面８１に垂直な周方向断面で、僅かに湾曲した曲線であってもよく、同様にスラストリリーフ８２における裏金層８４の第１の表面８４ａの形状は、摺動面８１に垂直な周方向断面で、僅かに湾曲した曲線であってもよい。 From the viewpoint of actual manufacturing, the shape of the thrust relief surface 82s may be a slightly curved curve in a circumferential cross section perpendicular to the sliding surface 81. The shape of the first surface 84 a may be a slightly curved curve in a circumferential cross section perpendicular to the sliding surface 81 .
軸受合金層８５は、スラストリリーフ表面８２ｓが軸受合金層８５からなるように、裏金層８４の第１の表面８４ａを覆って周方向端面８３まで延びている。したがって図５及び６に示されるように、半割スラスト軸受８の周方向端面８３は、軸受合金層８５が露出する軸受合金端面８６と、裏金層８４が露出する裏金端面８７とを有する。 The bearing alloy layer 85 covers the first surface 84a of the backing metal layer 84 and extends to the circumferential end surface 83 so that the thrust relief surface 82s consists of the bearing alloy layer 85 . 5 and 6, the circumferential end face 83 of the half thrust bearing 8 has a bearing alloy end face 86 where the bearing alloy layer 85 is exposed and a back metal end face 87 where the back metal layer 84 is exposed.
図１２は、周方向端面８３（すなわち軸受合金端面８６及び裏金端面８７）をその正面（図６のＺＩＩ矢視方向）から見た図である。また図１３Ａは、周方向端面８３を横から見た、すなわちスラストリリーフ表面８２ｓ側（図６のＺＩ矢視方向）から見た拡大図であり、図１３Ｂは、軸受合金端面８６をその正面（図６のＺＩＩ矢視方向）からみた拡大図である。特に図１３Ａ及び１３Ｂに示されるように、軸受合金端面８６には、複数の固体潤滑部材８８が散在するように設けられ、したがって軸受合金端面８６には、軸受合金層８５が露出した部分と固体潤滑部材８８とが混在していることが理解される（図１３Ｂ）。この固体潤滑部材８８は、ＭｏＳ２、ＷＳ２、黒鉛、及びｈ－ＢＮのうちの少なくとも１種以上からなり、また軸受合金端面８６の表面積に対する固体潤滑部材８８全体の面積率は１～１０％である。 FIG. 12 is a view of the circumferential end face 83 (that is, the bearing alloy end face 86 and the backing metal end face 87) viewed from the front (in the direction of arrow ZII in FIG. 6). 13A is an enlarged view of the circumferential end face 83 viewed from the side, that is, viewed from the side of the thrust relief surface 82s (ZI arrow direction in FIG. 6), and FIG. 13B is an enlarged view of the bearing alloy end face 86 from its front ( FIG. 7 is an enlarged view seen from the ZII direction of FIG. 6). As particularly shown in FIGS. 13A and 13B, the bearing alloy end face 86 is provided with a plurality of solid lubricating members 88 interspersed, so that the bearing alloy end face 86 has exposed portions of the bearing alloy layer 85 and solid lubricating members 88 . It is understood that the lubricating member 88 is mixed (Fig. 13B). The solid lubricating member 88 is made of at least one of MoS 2 , WS 2 , graphite, and h-BN, and the area ratio of the solid lubricating member 88 to the surface area of the bearing alloy end surface 86 is 1 to 10%. is.
実施例１において、固体潤滑部材８８の厚さＴ４、すなわち軸受合金端面８６からの垂直方向高さＴ４は０．１～１０ｎｍである。
固体潤滑部材８８の厚さＴ４が０．１ｎｍ未満であると、衝撃負荷を受けた際に軸受合金８５に加わる衝撃負荷を緩和する作用が不十分であり、しかし厚さＴ４が１０ｎｍを超えると、衝撃負荷を受けた際に固体潤滑部材８８に割れが発生したり、軸受合金端面８６からせん断され易くなる場合がある。
In Example 1, the thickness T4 of the solid lubricating member 88, that is, the vertical height T4 from the bearing alloy end surface 86 is 0.1 to 10 nm.
If the thickness T4 of the solid lubricating member 88 is less than 0.1 nm, the effect of alleviating the impact load applied to the bearing alloy 85 when receiving an impact load is insufficient. In some cases, the solid lubricating member 88 may crack or be easily sheared from the bearing alloy end surface 86 when subjected to an impact load.
また実施例１において、周方向端面８３における軸受合金端面８６の軸線方向長さＴ１は、周方向端面８３の軸線方向長さ（厚さ）ＴＥに対して３０～６０％である。その理由は、周方向端面８３における軸受合金端面８６の軸線方向長さＴ１が、周方向端面８３の軸線方向長さＴＥに対して６０％を超えると、周方向端面８３における裏金端面８７の割合が小さくなりすぎて、周方向端面８３付近の裏金層８７が塑性変形する場合があるからである。 In Example 1, the axial length T1 of the bearing alloy end face 86 in the circumferential end face 83 is 30 to 60% of the axial length (thickness) TE of the circumferential end face 83. The reason is that when the axial length T1 of the bearing alloy end face 86 on the circumferential end face 83 exceeds 60% of the axial length TE of the circumferential end face 83, the ratio of the backing metal end face 87 on the circumferential end face 83 becomes too small, the back metal layer 87 near the circumferential end face 83 may be plastically deformed.
なお、図６において、スラストリリーフ表面８２ｓと軸受合金端面８６の接続部、及びスラストリリーフ８２における裏金層８４の第１の表面８４ａと裏金端面８７の接続部は、直線的に形成されて（すなわち角を形成して）いるが、これら接続部は、曲線的に形成されて（すなわちアールを付されて）いてもよい。 6, the connecting portion between the thrust relief surface 82s and the bearing alloy end surface 86, and the connecting portion between the first surface 84a of the back metal layer 84 and the back metal end surface 87 in the thrust relief 82 are formed linearly (that is, angled), these connections may also be curvilinearly formed (ie rounded).
（実施例１による作用）
上述したようにクランク軸からの軸線方向力ｆが半割スラスト軸受８の摺動面８１に入力するのとほぼ同時に、一方の半割スラスト軸受８の周方向端面８３と他方の半割スラスト軸受８の周方向端面８３とが衝突し、それにより、それら半割スラスト軸受８の周方向端面８３付近に衝撃的な負荷が加わる。なお、本実施例の構成とは異なり、図１に示すシリンダブロック２の下部に軸受キャップ３を取り付けて構成された軸受ハウジング４のうちシリンダブロック２の側面にだけ軸受孔５の周縁の円環状凹部である受座６が形成され、したがって軸受ハウジング４の一方の側面にただ１つの半割スラスト軸受が配置される場合には、半割スラスト軸受８の周方向端面８３は、軸受キャップ３の端面（分割面）と衝突し、それにより半割スラスト軸受８の周方向端面８３付近に衝撃的な負荷が加わる。
(Action by Example 1)
Almost at the same time as the axial force f from the crankshaft is input to the sliding surface 81 of the half thrust bearing 8 as described above, the circumferential end face 83 of one half thrust bearing 8 and the other half thrust bearing 8 collide with the circumferential end face 83 of the half thrust bearing 8 , thereby applying an impact load to the vicinity of the circumferential end face 83 of the half thrust bearings 8 . In addition, unlike the construction of this embodiment, in the bearing housing 4 constructed by attaching the bearing cap 3 to the lower part of the cylinder block 2 shown in FIG. If the receiving seat 6 which is a recess is formed and therefore only one half thrust bearing is arranged on one side of the bearing housing 4 , the circumferential end surface 83 of the half thrust bearing 8 faces the bearing cap 3 . It collides with the end face (split face), thereby applying an impact load to the vicinity of the circumferential end face 83 of the half thrust bearing 8 .
本実施例では、半割スラスト軸受の周方向端面８３の軸受合金端面８６に、固体潤滑部材８８が散在するように設けられているため、軸受合金端面８６が衝撃負荷を受けた際に微小滑りが生じ、軸受合金層８５に加わる負荷が緩和される。このため、スラストリリーフ表面８２ｓの領域やスラストリリーフ８２に隣接する摺動面８１の領域における軸受合金層８５には衝撃負荷が伝播し難く、したがってこれらの領域の軸受合金層８５に疲労が生じ難い。 In this embodiment, the solid lubricating members 88 are scattered on the bearing alloy end face 86 of the circumferential direction end face 83 of the half thrust bearing. is generated, and the load applied to the bearing alloy layer 85 is relieved. Therefore, the impact load is less likely to propagate to the bearing alloy layer 85 in the region of the thrust relief surface 82s and the region of the sliding surface 81 adjacent to the thrust relief 82, and therefore fatigue is less likely to occur in the bearing alloy layer 85 in these regions. .
また本発明では、固体潤滑部材８８が軸受合金端面８６上に散在していることにより、スラスト軸受８の周方向端面８３に衝撃負荷が加わったとき、各固体潤滑部材は軸受合金端面８６内に押し込まれ、周囲を軸受合金により囲まれ拘束されるので、軸受合金端面８６に平行な方向への固体潤滑部材８８の変形が起き難く、固体潤滑部材８８は軸受合金端面８６からせん断され難い。
これに対して、本発明とは異なり軸受合金端面８６全面に固体潤滑部材を設けた場合、上述した軸受合金による周囲拘束作用がないため、固体潤滑部材の変形が大きく、固体潤滑部材に割れが発生し、軸受合金端面８６から容易にせん断される。
あるいは、予め固体潤滑部材の粒子が軸受合金端面８６と面一となるように埋収されていると、内燃機関を運転する際の熱で半割スラスト軸受８の軸受合金が固体潤滑部材８８よりも多く熱膨張するため、軸受合金端面８６に対して固体潤滑部材の表面が窪んだ状態となり、本発明と同じ作用が得られない。
Further, in the present invention, since the solid lubricating members 88 are scattered on the bearing alloy end face 86, when an impact load is applied to the circumferential direction end face 83 of the thrust bearing 8, each of the solid lubricating members is in the bearing alloy end face 86. Since the solid lubricating member 88 is pushed in and surrounded and constrained by the bearing alloy, deformation of the solid lubricating member 88 in a direction parallel to the bearing alloy end surface 86 is difficult to occur, and the solid lubricating member 88 is less likely to be sheared from the bearing alloy end surface 86.
On the other hand, unlike the present invention, when the solid lubrication member is provided on the entire bearing alloy end face 86, the solid lubrication member deforms greatly and cracks occur in the solid lubrication member because the bearing alloy does not have the surrounding restraint effect. generated and easily sheared from the bearing alloy end face 86 .
Alternatively, if the particles of the solid lubricating member are embedded in advance so as to be flush with the bearing alloy end face 86, the bearing alloy of the half thrust bearing 8 will be pushed away from the solid lubricating member 88 by heat during operation of the internal combustion engine. As a result, the surface of the solid lubricating member becomes depressed with respect to the bearing alloy end face 86, and the same effect as that of the present invention cannot be obtained.
なお、本実施例とは異なり、軸受合金端面８６における固体潤滑部材８８の面積率が１％未満であると、衝撃負荷を受けた際に微小な滑りがおこって衝撃負荷を緩和する作用が不十分であり、一方、面積率が３０％を越えると固体潤滑部材８８が軸受合金端面８６からせん断され易くなる場合がある。 It should be noted that unlike the present embodiment, if the area ratio of the solid lubricating member 88 on the bearing alloy end surface 86 is less than 1%, a minute slip occurs when an impact load is applied, and the effect of mitigating the impact load becomes insufficient. On the other hand, if the area ratio exceeds 30%, the solid lubricating member 88 may be easily sheared from the bearing alloy end face 86 in some cases.
（軸受合金層及び裏金層の寸法）
図５は、半割スラスト軸受８の周方向端部８３近傍を、内側（図４のＹＩ矢視方向）から見た側面の断面図である。
乗用車用等の小型内燃機関のクランク軸（ジャーナル部の直径が３０～１００ｍｍ程度）に使用する場合、摺動面８１が形成される領域において、半割スラスト軸受８の厚さＴは１．５～３．５ｍｍであり、裏金層８４の厚さＴＢは１．１～３．２ｍｍであり、軸受合金層８５の厚さＴＡは０．１ｍｍ～０．７ｍｍである。摺動面８１が形成される領域において、裏金層８４の厚さＴＢおよび軸受合金層８５の厚さＴＡは、一定とすることが好ましい。
また図５及び６に示すように、スラストリリーフ８２が形成された領域において、軸受合金層８５および裏金層８４の厚さは、周方向中央側から周方向端面８３に向かって小さくなっている。周方向端面８３での軸受合金端面８６の軸線方向長さ（厚さ）Ｔ２は、０．０５～０．６ｍｍとすることが好ましい。
(Dimensions of bearing alloy layer and back metal layer)
FIG. 5 is a side cross-sectional view of the vicinity of the circumferential end 83 of the half thrust bearing 8 viewed from the inside (in the direction of arrow YI in FIG. 4).
When used for a crankshaft of a small internal combustion engine such as a passenger car (the diameter of the journal portion is about 30 to 100 mm), the half thrust bearing 8 has a thickness T of 1.5 in the region where the sliding surface 81 is formed. 3.5 mm, the thickness TB of the back metal layer 84 is 1.1 to 3.2 mm, and the thickness TA of the bearing alloy layer 85 is 0.1 mm to 0.7 mm. In the region where the sliding surface 81 is formed, the thickness TB of the back metal layer 84 and the thickness TA of the bearing alloy layer 85 are preferably constant.
5 and 6, in the region where the thrust relief 82 is formed, the thicknesses of the bearing alloy layer 85 and the back metal layer 84 decrease from the circumferential center side toward the circumferential end surface 83 . The axial length (thickness) T2 of the bearing alloy end face 86 at the circumferential end face 83 is preferably 0.05 to 0.6 mm.
（軸受合金層の材質）
軸受合金は、従来から既知のＣｕ軸受合金やＡｌ軸受合金を用いることができる。例えば、Ｃｕ軸受合金は、Ｓｎ、Ｐ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ａｇ、Ｂｉ、Ｐｂから選ばれる１種以上の成分を含むＣｕ合金であればよい。Ａｌ軸受合金は、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｖから選ばれる１種以上の成分を含むＡｌ合金であればよい。なお、Ｃｕ軸受合金およびＡｌ軸受合金は、上記に示す以外の成分を含むようにすることもできる。
(Material of bearing alloy layer)
Conventionally known Cu bearing alloys and Al bearing alloys can be used as bearing alloys. For example, the Cu bearing alloy may be a Cu alloy containing one or more components selected from Sn, P, Ni, Zn, Fe, Ag, Bi, and Pb. The Al bearing alloy may be an Al alloy containing one or more components selected from Si, Sn, Cu, Fe, Cr, Mg, Mn, Zr, Ti and V. The Cu bearing alloy and the Al bearing alloy can also contain components other than those shown above.
（裏金層の材質）
裏金層は、０．０３～０．３５質量％の炭素を含有するＦｅ合金を用いることができる。
さらに、裏金層の組成は、０．０３～０．３５質量％のＣ、０．４質量％以下のＳｉ、１質量％以下のＭｎ、０．０４質量％以下のＰ、０．０５質量％以下のＳを含み、残部がＦｅ及び不可避不純物であることが好ましい。
なお、裏金層の組成は、上記組成に限定されないで他のＦｅ合金であってもよい。
(Material of back metal layer)
An Fe alloy containing 0.03 to 0.35% by mass of carbon can be used for the back metal layer.
Furthermore, the composition of the backing metal layer is 0.03 to 0.35% by mass of C, 0.4% by mass or less of Si, 1% by mass or less of Mn, 0.04% by mass or less of P, and 0.05% by mass. It is preferable that the following S is included and the balance is Fe and unavoidable impurities.
The composition of the backing metal layer is not limited to the above composition, and other Fe alloys may be used.
（固体潤滑部材の面積率の測定）
半割スラスト軸受８の周方向端面８３の軸受合金端面８６における固体潤滑部材８８の面積率は、ＥＰＭＡ（電子線マイクロアナライザー）を用い、倍率５０００倍で軸受合金端面８６の複数箇所（例えば３箇所以上）について成分の定量分析を行うことで確認できる。定量分析における検出元素として、固体潤滑部材を構成する元素（例えばＭｏＳ２の場合は、Ｍｏ元素、Ｓ元素）及び軸受合金に含まれる成分元素（例えばＡｌ軸受合金の場合は、Ａｌ元素、Ｓｉ元素、Ｓｎ元素等）を選択し、これら元素の特性Ｘ線強度をＺＡＦ補正計算法により質量濃度に変換した後、体積濃度に変換する。各測定箇所での固体潤滑部材を構成する元素の合計の体積濃度が、固体潤滑部材の体積濃度であり、各測定箇所でのこの体積濃度の値を算術平均して固体潤滑部材８８の面積割合が確認できる。なお、軸受合金が固体潤滑部材と同じ元素を含む組成である場合には、上記固体潤滑部材の元素の体積濃度の値から、軸受合金に含まれる固体潤滑部材と同じ元素の体積濃度分を除いた値が、固体潤滑部材８８の面積割合となる。この定量分析は、倍率は５０００倍に限定されないで、例えば５０００倍を超える倍率で行なってもよい。
なお、後述する半割スラスト軸受８の周方向端面８３の、軸受合金端面８６に隣接する裏金端面８７における固体潤滑部材８８の面積率も同様の方法で測定することができる。
(Measurement of Area Ratio of Solid Lubricating Member)
The area ratio of the solid lubricating member 88 on the bearing alloy end face 86 of the circumferential end face 83 of the half thrust bearing 8 is measured using an EPMA (electron probe microanalyzer) at a magnification of 5000 times and measuring multiple locations (for example, three locations) on the bearing alloy end face 86. The above) can be confirmed by quantitative analysis of the components. As elements to be detected in the quantitative analysis, elements constituting the solid lubricating member (for example, Mo element and S element in the case of MoS2 ) and component elements contained in the bearing alloy (for example, in the case of Al bearing alloy, Al element, Si element , Sn elements, etc.) are selected, and the characteristic X-ray intensities of these elements are converted into mass concentrations by the ZAF correction calculation method, and then converted into volume concentrations. The total volume concentration of the elements constituting the solid lubrication member at each measurement point is the volume concentration of the solid lubrication member, and the area ratio of the solid lubrication member 88 is calculated by arithmetically averaging the values of the volume concentrations at each measurement point. can be confirmed. In the case where the bearing alloy has a composition containing the same elements as the solid lubrication member, the volume concentration of the same element as the solid lubrication member contained in the bearing alloy is excluded from the value of the volume concentration of the element in the solid lubrication member. The value obtained is the area ratio of the solid lubricating member 88 . This quantitative analysis is not limited to a magnification of 5,000 times, and may be performed at a magnification exceeding, for example, 5,000 times.
The area ratio of the solid lubricating member 88 on the back metal end face 87 adjacent to the bearing alloy end face 86 of the circumferential end face 83 of the half thrust bearing 8, which will be described later, can also be measured by the same method.
（固体潤滑部材の被覆方法）
固体潤滑部材の被覆方法として、一般的な投射法等を用いて、軸受合金端面８６を固体潤滑部材８８で被覆することが可能である。固体潤滑部材８８の固体潤滑剤粒子を室温もしくは固体潤滑剤が分解しない温度に加熱した状態で圧縮気体の力により周方向端面８６に衝突させ被覆する一般的な投射法を用いて、固体潤滑剤の粒子径、投射速度、投射時間、圧縮気体圧力等の条件の調整により半割スラスト軸受８の周方向端面８３の軸受合金端面８６、または、軸受合金端面８６およびこれに隣接する裏金端面８７の所定の領域にも固体潤滑剤を散在するように被覆させることができる。
(Coating method for solid lubricating member)
As a coating method of the solid lubricating member, it is possible to coat the bearing alloy end surface 86 with the solid lubricating member 88 using a general projection method or the like. Solid lubricant particles of the solid lubricant member 88 are heated to room temperature or to a temperature at which the solid lubricant does not decompose. By adjusting the conditions such as particle size, blasting speed, blasting time, compressed gas pressure, etc., the bearing alloy end face 86 of the circumferential direction end face 83 of the half thrust bearing 8, or the bearing alloy end face 86 and the backing metal end face 87 adjacent thereto Predetermined areas can also be coated with the solid lubricant in a scattered manner.
本実施例では、半割軸受７と半割スラスト軸受８が分離しているタイプの軸受装置１について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、半割軸受７と半割スラスト軸受８が一体化したタイプの軸受装置１にも適用できる。また、半割スラスト軸受８は、軸受合金層８５の摺動面８１や、スラストリリーフ表面８２ｓおよび／または裏金層８４の第２の表面８４ｂに、固体潤滑部材が散在するように被覆することもできる。 In this embodiment, the bearing device 1 of the type in which the half bearing 7 and the half thrust bearing 8 are separated has been described, but the present invention is not limited to this. It can also be applied to a bearing device 1 in which the bearing 8 is integrated. In the half thrust bearing 8, the sliding surface 81 of the bearing alloy layer 85, the thrust relief surface 82s and/or the second surface 84b of the back metal layer 84 may be coated with solid lubricating members scattered. can.
以上、図面を参照して、本発明の実施例を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は本発明に含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to these embodiments, and design modifications to the extent that they do not deviate from the gist of the present invention are possible. Included in the invention.
実施例２の半割スラスト軸受８では、裏金端面８７の、軸受合金端面８６に隣接する領域８９にも固体潤滑部材が散在するように形成されており、その他の構成は、実施例１と同じである。
具体的には、本実施例では、軸受合金端面８６に加えて、裏金端面８７の、軸受合金端面８６から所定の軸線方向距離Ｔ３までの範囲８９にも固体潤滑部材８８が散在しており、この軸線方向距離Ｔ３は、周方向端面における裏金端面８７の軸線方向長さＴ２の２５％～５０％である（図１２）。
裏金層８４の裏金端面８７のスラストリリーフ表面８２ｓ側に固体潤滑部材８８を形成することで、微小すべりが発生し、軸受合金端面８６に隣接する裏金端面８７の領域８９においても衝撃負荷が緩和される。
一方、裏金層８４の裏金端面８７の背面側（スラストリリーフ表面８２ｓと反対側）では、裏金端面８７のみが露出しているため、衝撃負荷は、主に裏金端面８７のうち軸受合金層８５から離間した領域に加わる。このため、スラストリリーフ表面８２ｓの領域やスラストリリーフ８２に隣接する摺動面８１の領域における軸受合金層８５には衝撃負荷が伝播し難く、したがってこれらの領域の軸受合金層８５に疲労が生じ難い。
また、裏金層８４の表面（裏金端面８７）は、軸受合金層８５の表面（軸受合金端面８６）に比べて、相手部材と衝撃的に接する際の摩擦力が高い。このため、衝撃負荷を受けた際に微小すべりが発生し易くなるように、裏金端面８７上の、軸受合金端面から所定の軸線方向距離Ｔ３までの範囲８９内における固体潤滑部材８８の面積率（ＡＲ２）は、軸受合金端面８６における固体潤滑部材８８の面積率（ＡＲ１）の１．５～２．５倍（ＡＲ２／ＡＲ１＝２～５）であることが好ましい。
裏金端面８７上の、軸受合金端面から所定の軸線方向距離Ｔ３までの範囲８９内における固体潤滑部材８８の面積率が軸受合金端面８６における固体潤滑部材８８の面積率の１．５倍未満であると、裏金端面８７においても衝撃負荷を緩和する作用が十分に得られ難い場合があり、また２．５倍を超えると、固体潤滑部材８８が裏金端面８７からせん断され易くなる場合がある。
In the half thrust bearing 8 of Example 2, solid lubricating members are also formed in a region 89 adjacent to the bearing alloy end face 86 of the back metal end face 87, and the rest of the configuration is the same as that of Example 1. is.
Specifically, in this embodiment, in addition to the bearing alloy end face 86, the solid lubricating members 88 are scattered in the range 89 of the backing metal end face 87 from the bearing alloy end face 86 to the predetermined axial distance T3, This axial distance T3 is 25% to 50% of the axial length T2 of the back metal end face 87 at the circumferential end face (FIG. 12).
By forming the solid lubricating member 88 on the thrust relief surface 82s side of the backing metal end face 87 of the backing metal layer 84, micro-slip occurs, and the impact load is relieved in the region 89 of the backing metal end face 87 adjacent to the bearing alloy end face 86 as well. be.
On the other hand, on the back side of the back metal end face 87 of the back metal layer 84 (the side opposite to the thrust relief surface 82s), only the back metal end face 87 is exposed. Join the spaced area. Therefore, the impact load is less likely to propagate to the bearing alloy layer 85 in the region of the thrust relief surface 82s and the region of the sliding surface 81 adjacent to the thrust relief 82, and therefore fatigue is less likely to occur in the bearing alloy layer 85 in these regions. .
In addition, the surface of the backing metal layer 84 (backing metal end surface 87) has a higher frictional force than the surface of the bearing alloy layer 85 (bearing alloy end surface 86) when it comes into impact contact with a mating member. For this reason, the area ratio ( AR2) is preferably 1.5 to 2.5 times the area ratio (AR1) of the solid lubricating member 88 on the bearing alloy end face 86 (AR2/AR1=2 to 5).
The area ratio of the solid lubrication member 88 in the range 89 from the bearing alloy end surface to the predetermined axial distance T3 on the back metal end surface 87 is less than 1.5 times the area ratio of the solid lubrication member 88 on the bearing alloy end surface 86. If it exceeds 2.5 times, the solid lubricating member 88 may be easily sheared off from the back metal end face 87 .
例えば図９及び１０に示すように、位置決め及び回転止めのために、半径方向外側に突出する突出部８ｐを備える半割スラスト軸受８’に本発明を適用することもできる。さらに、この半割スラスト軸受８’の円周方向長さは、実施例１に示す半割スラスト軸受８よりも所定の長さＳ１だけ短くてもよい。また、半割スラスト軸受８’は、周方向端部８３近傍において内周面を半径Ｒの円弧状に切り欠くこともできる。同様に、半割スラスト軸受８’の摺動面側の径方向外側縁部や径方向内側縁部に、周方向に亘って面取りを形成するもこともできる。 For example, as shown in FIGS. 9 and 10, the invention can also be applied to half thrust bearings 8' with radially outwardly projecting projections 8p for positioning and detent purposes. Furthermore, the circumferential length of this half thrust bearing 8' may be shorter than the half thrust bearing 8 shown in the first embodiment by a predetermined length S1. Also, the half thrust bearing 8 ′ may be cut out in an arc shape with a radius R near the circumferential end 83 . Similarly, the radially outer edge and the radially inner edge on the sliding surface side of the half thrust bearing 8' may be chamfered over the circumferential direction.
図１１に示すように、実施例４による半割スラスト軸受８’’は、摺動面８１と反対側の背面（裏金層８４の第２表面８４ｂ）の周方向両端部にもスラストトリリーフに似た形状の背面リリーフ９０を有することができる。なお、この場合に、裏金層８４の厚さは背面リリーフ９０を形成しなかった場合の第２の表面８４ｂから測定される厚さとして定義される。
あるいは背面リリーフ９０は、摺動面８１と平行な平面を有するように構成することもできる。
なお、図１１に示すように背面リリーフ９０のリリーフ長さＬ３は、上述したスラストリリーフ８２のスラストリリーフ長さＬ１より大きいが、これに限定されるものではなく、スラストリリーフ長さＬ１と同じであってもよく、あるいはスラストリリーフ長さＬ１よりも小さくてもよい。
As shown in FIG. 11, in the half thrust bearing 8'' according to the fourth embodiment, thrust relief is also provided at both circumferential ends of the back surface (the second surface 84b of the back metal layer 84) opposite to the sliding surface 81. It may have a similarly shaped back relief 90 . In this case, the thickness of the backing layer 84 is defined as the thickness measured from the second surface 84b without the back relief 90 formed thereon.
Alternatively, the back relief 90 can be configured to have a plane parallel to the sliding surface 81 .
As shown in FIG. 11, the relief length L3 of the back surface relief 90 is longer than the thrust relief length L1 of the thrust relief 82 described above, but is not limited to this, and is the same as the thrust relief length L1. or less than the thrust relief length L1.
また実施例１では、軸受装置１に半割スラスト軸受８を４つ使用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、少なくとも１つの本発明による半割スラスト軸受８を使用することで所望の効果を得ることができる。また、本発明による半割スラスト軸受８と従来のスラスト軸受を対として構成した円環形状のスラスト軸受を使用してもよい。さらに、本発明の軸受装置１において、半割スラスト軸受８は、クランク軸を回転自在に支承する半割軸受７の軸線方向の一方又は両方の端面に一体に形成されてもよい。 Further, in Embodiment 1, four half thrust bearings 8 are used in the bearing device 1, but the present invention is not limited to this, and at least one half thrust bearing 8 according to the present invention is used. By doing so, the desired effect can be obtained. Also, an annular thrust bearing comprising a pair of the half thrust bearing 8 according to the present invention and a conventional thrust bearing may be used. Further, in the bearing device 1 of the present invention, the half thrust bearing 8 may be formed integrally with one or both axial end faces of the half bearing 7 that rotatably supports the crankshaft.
Ｌ１ 径方向内側端部におけるスラストリリーフ長さ
ＲＤ１ 周方向端面におけるスラストリリーフ深さ
１ 軸受装置
４ 軸受ハウジング
７ 半割軸受
８ 半割スラスト軸受
１１ ジャーナル部
１２ スラストカラー
７１ 潤滑油溝
７２ 貫通孔
７３ クラッシュリリーフ
８１ 摺動面
８２ スラストリリーフ
８２ｓ スラストリリーフ表面
８３ 周方向端面
８４ 裏金層
８４ａ 第１の表面
８４ｂ 第２の表面
８５ 軸受合金層
８６ 軸受合金端面
８７ 裏金端面
８８ 固体潤滑部材
８９ 裏金端面の所定の範囲
９０ 背面リリーフ
L1 Thrust relief length at radial inner end RD1 Thrust relief depth at circumferential end face 1 Bearing device 4 Bearing housing 7 Half bearing 8 Half thrust bearing 11 Journal portion 12 Thrust collar 71 Lubricating oil groove 72 Through hole 73 Crush relief 81 sliding surface 82 thrust relief 82s thrust relief surface 83 circumferential end face 84 backing metal layer 84a first surface 84b second surface 85 bearing alloy layer 86 bearing alloy end face 87 backing metal end face 88 solid lubricating member 89 predetermined Range 90 back relief
Claims (5)
前記スラストリリーフ表面は前記軸受合金層からなり、また前記裏金層は前記スラストリリーフにおいて前記両方の周方向端面それぞれに向かって厚さが薄くなるように形成され、したがって前記両方の周方向端面それぞれは、前記裏金層が露出する裏金端面と、前記軸受合金層が露出する軸受合金端面とを有し、
前記軸受合金端面上に散在するように配置された複数の固体潤滑部材をさらに有し、前記固体潤滑部材は、ＭｏＳ２、ＷＳ２、黒鉛、及びｈ－ＢＮのうちの少なくとも１種以上からなり、
前記裏金端面上の、前記軸受合金端面から所定の軸線方向距離（Ｔ３）までの範囲内にも前記固体潤滑部材が散在するよう配置され、また前記所定の軸線方向距離（Ｔ３）は、前記両方の周方向端面それぞれにおける前記裏金端面の軸線方向長さ（Ｔ２）の２５％～５０％である、
半割スラスト軸受。 A semi-annular half thrust bearing for receiving axial forces of a crankshaft of an internal combustion engine, said Fe alloy defining a first surface and a second surface opposite said first surface. and a bearing alloy layer provided on the first surface of the back metal layer, the bearing alloy layer being on the opposite side of the back metal layer to the sliding surface of the half thrust bearing. and two thrust reliefs are formed adjacent to both circumferential end faces of said half thrust bearing, each thrust relief extending from said sliding surface towards said both circumferential end faces respectively In the half thrust bearing having a thrust relief surface formed so that the wall thickness of the half thrust bearing is thin,
The thrust relief surface is composed of the bearing alloy layer, and the backing metal layer is formed in the thrust relief such that the thickness thereof decreases toward the both circumferential end faces, respectively . , a backing metal end face from which the backing metal layer is exposed, and a bearing alloy end face from which the bearing alloy layer is exposed,
It further comprises a plurality of solid lubrication members scattered on the bearing alloy end face, wherein the solid lubrication members are made of at least one of MoS 2 , WS 2 , graphite, and h-BN. ,
The solid lubricating members are arranged so as to be scattered even within a range from the bearing alloy end surface to a predetermined axial distance (T3) on the back metal end surface, and the predetermined axial distance (T3) is 25% to 50% of the axial length (T2) of the backing metal end surface at each circumferential end surface of
Half thrust bearing.
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