JPS6069318A - 浮動ブシュ軸受 - Google Patents

浮動ブシュ軸受

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JPS6069318A
JPS6069318A JP58174344A JP17434483A JPS6069318A JP S6069318 A JPS6069318 A JP S6069318A JP 58174344 A JP58174344 A JP 58174344A JP 17434483 A JP17434483 A JP 17434483A JP S6069318 A JPS6069318 A JP S6069318A
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Japan
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oil
oil groove
shaft
floating bush
bush
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JP58174344A
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Yutaka Ozawa
豊 小澤
Hiroshi Kono
河野 広
Osamu Motomura
本村 収
Sadao Yoshihara
吉原 定男
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/12Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load
    • F16C17/18Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load with floating brasses or brushing, rotatable at a reduced speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/02Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C2360/18Camshafts

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] この発明は浮動ブシュ軸受の改良に係り、特に、回転し
ない軸及びその外周に設けた浮動円筒ブシュ及び回転す
る円筒状ローラからなり、前記軸内に設けられた給油孔
から供給される潤滑油によって潤滑される浮動ブシュ軸
受において、軸受部の潤滑油通路を改善して軸受機能・
能力を向上させた浮動ブシュ軸受に関する。
[発明の技術的背景と問題点] 例えば、内燃機関の給・排気弁あるいは燃料噴射弁駆動
部のような個所に機械の要素として、回転しない軸、浮
動円筒ブシュ及び回転する円筒状ローラからなる浮動ブ
シュ軸受が使用される例が多い。
従来、この種軸受は、軸内に設けられた油孔を通って軸
受中央部に給油された潤滑油は、浮動ブシュの内・外周
面に設けられた油溝及びブシュ内周面から外周面に貫通
する孔によって給油されることにより軸受の機能が発揮
されている。
ところが、ブシュ内周面の油膜の負荷能力は、外周面の
油膜の負荷能力に比べて原理的に小さいので、屡々ブシ
ュ内周面に油切れ、メタル、コンタクト、摩擦熱の発生
という不都合が生じ、この為、軸受全体の機能停止とい
う事故が発生している。
[発明の目的] そこで、この発明の目的は、このような浮動ブシュ軸受
において、軸とブシュ内周面との間の油膜の負荷能力を
従来のものに比して増加させ、かつ、ブシュ内周面及び
ブシュ外周面への潤滑油の供給を円滑にして、軸受機能
の向上を図ることにあ[発明の構成] この目的を達成するために、この発明は、(イ)回転し
ない軸及びその外周に設けた浮動円筒ブシュ及び回転す
る円筒状ローラからなり、潤滑油通路として、前記軸内
に設けられた前記軸の外周面に開口する給油孔及びブシ
ュ内周面と外周面を連通ずる複数個のブシュ貫通孔を有
する浮動ブシュ軸受において、前記軸外周面に前記給油
孔開口に連通ずる油溝を設けたことを特徴とする。
(ロ)前項において、前記油溝は、少なくとも、常に1
個以上の前記ブシュ貫通孔が接合する長さを有する周方
向に設けた部分的な油溝を含む油溝であることを特徴と
する。
(ハ)前項において、前記油溝は軸方向の油溝を有しな
い油溝であることを特徴とする。
(ニ)(ロ)項において、前記油溝は軸受面の軸方向幅
より短い軸方向油溝を有する油溝であることを特徴とす
る。
(ホ)前項において、前記軸方向油溝が軸方向と平行で
ない油溝であることを特徴とする。
(へ)(ニ)項において、前記軸方向油溝が曲線形状の
油溝であることを特徴とする。
[発明の実施例] 以下この発明を図示の実施例について詳述する。
第1図は従来使用されている浮動ブシュ軸受の縦断面、
第2図はその■−■断面を示す、1は軸、2は軸支持部
、3はローラ、4は浮動ブシュ、5は駆動カム、6は駆
動軸、7は栓、8は浮動ブシュ内外周の隙間(8iは内
側、80は外側)、9は軸受端面隙間、10はカム5と
ローラ3の接触部、添字B、b、cは各部材に設けられ
た潤滑油通路である。
駆動軸6の回転運動は、これに固定された駆動カム5に
より、回転及び図で上下運動としてローラ3に伝達され
、この運動は浮動ブシュ4を介して軸1に伝達されるが
、軸1は回転しないので、回転運動は浮動ブシュ4の内
・外周面の滑動によって除去され上下運動のみが軸1に
伝達される。
この上下運動は軸1に固定された軸支持部2に伝達され
、図示しない、この装置の利用目的である弁やポンプの
駆動力として利用される。
弁やポンプを駆動するため軸支持部にはその反力として
大きな力Wが作用しており、この力Wは軸1、浮動ブシ
ュ4を介してローラ3、カム5、駆動軸6に伝達されな
ければならない。したがって浮動ブシュ8は、この力W
を負荷しながら回転運動を内・外隙間8i、8oにおけ
る滑動によって消さなければならない重要にして困難な
機能を担当している。
このため、この浮動ブシュ4は潤滑油によって厘沿され
、前記隙間に油膜が形成されることによって滑動するの
であるが、その潤滑油は、軸支持部内給油孔2a、軸内
給油孔1a、1bを通り、軸受中央部に設けられた孔I
Cからブシュ内周面油溝4bに給油される。この油は、
一部はブシュ内局面隙間81に油膜を形成しながら該隙
間81を通って端面9へ排油される。また他の一部は内
周面油溝4bに設けられたブシュ4を貫通する孔4cを
通って、ブシュ外周面に設けられた油溝4aに給油され
る。この油はブシュ外周面隙間80に油膜を形成しなが
ら該隙間80を通って端面9へ排油される。
ローラ3が回転すると、ブシュ外周面油膜を介してブシ
ュ外周面に作用する油膜のせん断力により、ブシュ4も
回転する。ローラ回転数をN3、ブシュ回転数をN2と
すると、通常 0<N2 /N3 < 1 である。通常、荷重Wが軸1に作用しており、浮動ブシ
ュ4の作動回転数N2 、ブシュ内外周面油膜の厚さh
2 、h3は、ブシュ内外周油膜の発生する反力が各々
荷重Wに等しく、また、油膜のせん断力によるブシュに
作用する摩擦モーメントが内外周面で等しくなる点で作
動することになる。
この場合、ブシュ外周油膜の負荷能力は、N2 +N3
 =N3 (1+N2 /N3 )に比例し、ブシュ内
周油膜の負荷能力はブシュ回転数N2に比例するが、上
述の如く、N2<N3であるため、本例のような場合、
通常内周面油膜の方が外周面油膜よりもかなり負荷能力
が小さくなり、したがって、最小油膜厚さも薄くなるの
が通例である。最小油膜厚さが、潤滑面の面粗さの相思
下になると、メタルコンタクトが発生し、摩擦トルクは
急増する。本例のような場合、荷重Wが大きくなったり
、油温が上昇すると、前記理由で、まず、ブシュ内周面
でメタルコンタクトが発生し、摩擦が増加して、ブシュ
4は回転しなくなり(N2 =0) 、ブシュ内周面が
メタルコンタクトで摩耗したり、ブシュ外周面の負荷能
力が減少するため、油膜が薄くなり、外周面でもメタル
コンタクトが発生したり、極端な場合は焼付きに至った
りする。
この種軸受の給油通路は、ブシュ幅(軸方向)中央に円
周方向油溝をブシュ内外周に設け、中央部から給油する
のが通常である。また内周油膜の負荷能力が外周油膜の
負荷能力に比べて、原理的に小さい上に、このブシュ内
周面に設けた油溝により負荷能力がさらに低下する。
この発明の要点は、これを改良するため、ブシュ内周面
に油溝4bを設けるのを止め、内周面は外周面油溝への
給油孔4cのみとし、軸外周面の一部に、ブシュ内周面
油膜の負荷能力を阻害しない範囲、すなわち、油膜圧が
高圧となり荷重を負担することとなる図の下側の部分を
避けた範囲で油溝を設け、ブシュ内周面油膜の負荷能力
増加と、ブシュ外周面への給油を両立させる構造とした
点にある。
第3図乃至第8図はこの発明による浮動ブシュ軸受の実
施例を示す。
まず第3図、第4図に示す実施例について説明すると、
浮動ブシュ′4の内周面には従来段けられ、ていた円周
方向の油溝4bはなく、軸1の外周面には、孔ICに連
通ずる油溝11a、llbを設ける。油溝11aは、荷
重W方向と直交する角度位置付近を中心に、ブシュ4の
幅(軸方向)のほぼ中央位置に円周方向に部分的な角度
幅(通常90度以下)で設けた周方向油溝11aとする
油溝11bは、軸方向に、荷重方向と直交する角度位置
付近に、滑動面軸方向幅より狭い範囲で設けた軸方向油
溝11bとする。
ブシュ4の外周油溝4aへの給油孔4Cは、ブシュ4の
回転位置が軸1に対して如何なる位置にあっても、孔4
Cの開口部が通常、前記軸に設けた周方向油溝11aに
1個以上完全に連通ずるような間隔で設けられている。
以上、軸1の外周面に設ける油溝11a、11bについ
て要約すれば、溝11a、、11bは孔1cに連通し溝
11a、llbの位置は荷重側すなわち図の下側を避け
、溝11aの長さは、IIIMI以上の孔4Cに常に完
全に連通ずる長さでかつ、なるべく短い長さとし、溝1
1bの長さは軸受幅以下(軸受幅の約半分以下が良いと
いわれる)の長さとする。また、第4図では油溝は荷重
方向に対して左右対称に設けたが、駆動軸60回転方向
や荷重Wの方向に相違があれば油溝の位置・形状は軸受
横断面について左右非対称の方が良いことは勿論である
第5図乃至第8図は油溝形状を多様化した他の実施例を
示す。
通常、軸受の負荷能力は、他の寸法諸元、作動条件が同
一の場合は、大略(L / D )2に比例するといわ
れている。ここにLは軸受幅、Dは軸受直径である。軸
受端部では油の流出のため油膜の負荷圧力が低下するた
めである。
従来例では、ブシュ内円面には孔ICと連通ずるように
軸受中央部に全周にわたって油溝4bが設けられていた
が、この発明によれば、この溝はなく、油allaは荷
重Wの受圧面を避ける位置に設けである。したがって従
来の軸受はL/2の長さの軸受が2個あると考えられる
ので、その負荷能力は、(L/2)x2=L/2となり
、この発明によるものLの半分である。すなわち、この
発明による浮動ブシュ軸受のブシュ内円面の負荷能力は
従来のものに比し約2倍となる。
なお、前述のとおり、油溝11a、tibは荷重Wの方
向や駆動軸6の回転方向によっては、周方向に非対称に
設ける方が効果的な場合もあり、図示はしていないが、
条件に応じて油溝の寸法・形状を決定することができる
また、油illは周方向の溝11aのみとし、軸方向の
溝11bがない場合や、これらに代えて、軸1の外周に
部分的に、その他の形状の四部を設けても、作用効果は
ほぼ同様なものと期待できる。
[発明の効果] 以上詳細に述べたように、この発明によれば、従来、負
荷能力が小さかった浮動ブシュの内周面の負荷能力を増
大させることができるので、この種軸受の使用範囲を、
軸受の大きさを変えることなく広げ、また同一負荷では
小さな軸受とすることができ、機械・装置の構成上利益
が得られる。
なお、この発明では、軸1が非回転で、ローラ3が回転
する場合について述べたが、逆に、軸1が回転し、ロー
ラ3が非回転である浮動ブシュ軸受の場合は、ブシュ外
周面の油溝を廃止し、非回転であるローラ内周面に、以
上説明したと同様な油溝又は凹部を設けることにより同
様な作用効果が期待できる。
また、油溝の変更を行う代りに、ブシュ内外周面の軸受
幅を変更することも考えられるが、この発明によれば、
軸受を構成する各部材の大幅な寸法変更をしないで実施
可能であり、より実用性があると考える。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の浮動ブシュ軸受の縦断面図、第2図は第
1図のn−n切断断面図、第3図はこの発明による浮動
ブシュ軸受の第1実施例の縦断面図、第4図は第3図の
■−■JqJ断断面図、箱断面図第2実施例の縦断面図
、第6図は第5図の■−■切断断面図、第7図は第3実
施例の縦断面図、第8図は第7図の■−■切断断面図で
ある。 図において、1は軸、la、lb、ICは油孔、2は軸
支持部、2aは油孔、3はローラ、4は浮動ブシュ、4
a、4bは油溝、4Cは油孔、5は駆動カム、6は駆動
軸、81は浮動ブシュ内側隙間、8oは浮動ブシュ外側
隙間、9は軸受端面隙間、lla、llbは油溝である
。 第1図 □」 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、回転部、非回転部及び該両部材間に介在させた浮動
    ブシュからなり、潤滑油通路として、前記非回転部に設
    けた該非回転部と前記ブシュとの隙間に給油する給油孔
    及び前記隙間から前記ブシュを貫通して該ブシュと前記
    回転部との隙間に給油する貫通孔を有する浮動ブシュ軸
    受において、前記非回転部の軸受面に、前記非回転部に
    設けた給油孔出口に連通ずる油溝を荷重側を避けて設け
    たことを特徴とする浮動ブシュ軸受。 2、前記回転部は回転する円筒状ローラであり、前記非
    回転部は回転しない軸である特許請求の範囲第1項記載
    の浮動ブシュ軸受。 3、前記油溝は、少なくとも、常に1個以上の前記ブシ
    ュ貫通孔が接合する長さを有する周方向に設けた部分的
    な油溝を合む油溝である特許請求の範囲第2項記載の浮
    動ブシュ軸受。 4、前記油溝は軸方向の油溝を有しない油溝である特許
    請求の範囲第3項記載の浮動ブシュ軸受。 5、前記油溝は軸受面の軸方向幅より短い軸方向油溝を
    有する油溝である特許請求の範囲第3項記載の浮動ブシ
    ュ軸受。 6、前記軸方向油溝が軸方向と平行でない油溝である特
    許請求の範囲第5項記載の浮動ブシュ軸受。 7、前記軸方向油溝が曲線形状の油溝である特許請求の
    範囲第5項記載の浮動ブシュ軸受。
JP58174344A 1983-09-22 1983-09-22 浮動ブシュ軸受 Granted JPS6069318A (ja)

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CN102493854A (zh) * 2011-12-09 2012-06-13 重庆潍柴发动机厂 连杆瓦上油槽的设计方法
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