WO2012060301A1 - すべり軸受 - Google Patents
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- F16C37/00—Cooling of bearings
Definitions
- the present invention relates to a sliding bearing having a central portion and an end portion on a bearing surface, and more particularly to a sliding bearing having an uneven portion at least at an end portion.
- Patent Document 1 a slide bearing having a center portion and an end portion on a bearing surface, and a slide bearing in which a concavo-convex portion is formed in at least one of the center portion and the end portion is known (Patent Document 1).
- Patent Document 1 a groove-shaped uneven portion along the circumferential direction is formed in each of the center portion and the end portion of the cylindrical bearing surface, and the pitch of the center portion is set to be greater than the pitch of the end portion.
- a slide bearing set to be small Further, in FIG.
- a groove-like uneven portion along the circumferential direction is formed on the end portion of the cylindrical bearing surface, but the uneven portion is not formed in the central portion, and the surface There is disclosed a plain bearing in which is formed flat. Furthermore, in FIG. 11A of the above-mentioned Patent Document 1, a groove-shaped uneven portion along the circumferential direction is formed in each of the central portion and the end portion of the cylindrical bearing surface, and the depth of the groove in the central portion is determined. Also disclosed is a plain bearing in which the depth of the groove at the end portion is increased.
- Patent Document 1 The configuration of the above-mentioned Patent Document 1 considers conformability, cooling capacity, and load resistance, but it has been difficult to reduce the friction.
- the present invention provides a plain bearing capable of obtaining a small friction.
- the invention according to claim 1 is a slide bearing having a central portion and an end portion on a bearing surface, wherein a concave and convex portion is formed on each of the central portion and the end portion, and the apex of the convex portion in the central portion is formed.
- the average height is set lower than the average height of the vertices of the convex portions at the end portions, and the average height of the concave and convex portions at the central portion and the average height of the concave and convex portions at the end portions are set to the same height. It is what.
- the surface of the central portion is formed flat, and an uneven portion is formed on the end portion.
- the surface height is set lower than the average height of the vertices of the convex portions at the end portion, and the surface height at the central portion and the average height of the concave and convex portions at the end portion are set to the same height.
- both heights are set to be the same. In comparison with the case or the reverse setting, the friction in the central portion can be reduced.
- the average height of the uneven portion in the central portion and the average height of the uneven portion in the end portion are set to the same height, or in the central portion as in the invention of claim 2
- FIG. 3 is a developed view of a slide bearing showing a first embodiment of the present invention.
- FIG. 1 is an enlarged sectional view taken along line II-II in FIG. Sectional drawing which shows 2nd Example of this invention Test results for measuring the coefficient of friction The test result figure which measured the change of the friction coefficient when changing the width of the uneven part 1B of the end part Sectional drawing which shows 3rd Example of this invention Sectional drawing which shows 4th Example of this invention Sectional drawing which shows 5th Example of this invention
- FIG. 1 is a developed view of a journal slide bearing in which the inner surface of a cylindrical member is a bearing surface 1, and an uneven portion 1A is formed in the central portion of the bearing surface 1 and An uneven portion 1B is also formed at the end portion.
- FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 1, in which the uneven portion 1A at the central portion and the uneven portion 1B at the end portion are exaggerated.
- the concavo-convex portion 1A in the central portion is composed of a number of spiral grooves 2 continuous in the circumferential direction, for example, cut by a boring process, and a crest portion 3 is formed between each groove 2. .
- the height difference h of the concavo-convex portion 1A that is, the height from the bottom of the groove 2 to the top of the peak 3 is formed to be substantially the same.
- the uneven portion 1 ⁇ / b> B at the end portion is also composed of a number of spiral grooves 4 continuous in the circumferential direction cut by boring, and a peak portion 5 is formed between each groove 4.
- the height difference H of the concavo-convex portion 1B that is, the height from the bottom of the groove 4 to the top of the peak portion 5 is also formed to be substantially the same.
- the grooves 2 and 4 do not necessarily have a spiral shape, and the respective grooves 2 and 4 may be independent annular grooves.
- the height difference h of the uneven portion 1A in the central portion is set to be smaller than the height difference H of the uneven portion 1B in the end portion, and the average height L h and the end portion in the uneven portion 1A in the central portion are set.
- the average height L h in the uneven portion 1A of the central portion is the average height formed by the tops of the numerous peaks 3 of the uneven portion 1A and the average formed by the numerous bottoms of the grooves 2 of the uneven portion 1A.
- the average height L H in the concavo-convex part 1B of the end portion is the average height formed by the many bottoms of the grooves 4 of the uneven portion 1B.
- the mating member is an outer peripheral surface thereof in which the sliding bearing is axially supported is a rotating shaft which has become cylindrical (not shown)
- the concavo-convex part 1B of the average height L h and the end portions of the concavo-convex part 1A of the central portion If the average height L H is set to be approximately the same, the average height L h in the uneven portion 1A in the central portion and the average height L H in the uneven portion 1B in the end portion are The distance is set to be approximately equal from the rotation center of the rotation axis.
- the surface height of the uneven portion 1A in the central portion (the height of the surface of the virtual cylinder formed by continuing the average height formed by the tops of the many peaks 3) is the same as that of the uneven portion 1B in the end portion. It should be set at a position lower than the surface height (the height of the surface of the virtual cylinder formed by continuously forming the average height formed by the tops of the many peaks 5) (a position far from the rotation center of the rotating shaft). become.
- the height of the surface of the virtual cylinder formed by connecting the bottoms of the plurality of grooves 2 in the uneven portion 1A at the central portion is the virtual height formed by connecting the bottoms of the plurality of grooves 4 in the uneven portion 1B at the end portion. It is set to a position higher than the height of the cylindrical surface (position close to the rotation center of the rotation shaft).
- FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention.
- the central portion in the first embodiment is formed as a flat surface 1A ′, and the height position of the flat surface 1A ′ is set at the end. This is the same as the average height position in the uneven portion 1B.
- Other configurations are the same as those of the first embodiment.
- the surface height of the flat surface 1A ′ at the central portion is lower than the height of the top of the peak portion 5 in the uneven portion 1B at the end portion, and at the bottom of the groove 4 in the uneven portion 1B at the end portion. It becomes higher than the height.
- FIG. 4 shows the test results obtained by measuring the friction coefficient (friction) of the product of the present invention shown in FIG.
- the test result of the product of the present invention is indicated by ⁇ .
- the groove 4 formed in the uneven portion 1B at the end in FIG. 2 is formed on the entire bearing surface.
- the test result of the comparative product A is indicated by ⁇ and the friction coefficient of the comparative product A is indicated as 1.
- the comparative product B is formed so that the surface height of the uneven portion 1A at the center portion in FIG. 2 is the same as the surface height of the uneven portion 1B at the end portion.
- the average height of the top of the peak 3 in the uneven portion 1A at the central portion and the average height of the top of the peak 5 in the uneven portion 1B at the end are set to be substantially the same.
- the average height L h of the concavo-convex part 1A of the central portion is higher than the average height L H of the concavo-convex part 1B of the end portion.
- the test result of the comparative product B is indicated by ⁇ .
- the comparative product C is formed so that the average height of the bottom of the groove 2 in the concavo-convex portion 1A at the center is the same as the average height of the bottom of the groove 4 in the concavo-convex portion 1B at the end.
- the average height L h of the concavo-convex part 1A of the central portion is lower than the average height L H of the concavo-convex part 1B of the end portion.
- the test result of the comparative product C is indicated by ⁇ .
- grooved part 1B of an edge part is provided in the range of 1/8 from each edge part with respect to the bearing surface of a slide bearing, Therefore, as a whole, it is provided in the range of 1/4.
- the coefficient of friction in the product of the present invention shows a better result than that of the comparative product.
- the surface pressure of the product of the present invention is high, a better result is obtained than the comparative product.
- the reason why the test result of FIG. 4 was obtained is considered as follows. That is, when the surface pressure applied to the slide bearing is not high, the side flow of the lubricating oil can be suppressed by providing the uneven portion 1B at the end portion, so that the oil film pressure of the slide bearing becomes the surface pressure. On the other hand, it becomes sufficiently large, and the shaft can be lifted from the surface of the slide bearing.
- Comparison product B at high surface pressure time has a low average height L H of the concave-convex portion 1B of the end portion, the side flow suppressing effect of the lubricating oil is small.
- the flying height of the shaft is further reduced, the shaft and the slide bearing surface are brought closer to each other at the center portion, and the friction at the center portion is increased.
- the product of the present invention can achieve both the securing of the oil film pressure and the avoidance of contact at the end portion even at a high surface pressure, so that the friction can be minimized most comprehensively.
- FIG. 5 shows the test results of measuring the change of the friction coefficient when the width of the uneven portion 1B at the end portion is changed for the product of the present invention. Also in this test, the friction coefficient of Comparative Product A is indicated as 1.
- the uneven portion 1B at the end portion is not formed (when the entire surface is formed by the uneven portion 1A at the central portion), when only 1/8 is formed from each end portion of the bearing surface, only 1/4 is formed.
- the test is conducted for all cases (the formation width of the uneven portion from the end portion is 50%).
- the symbol ⁇ indicates the case where the surface pressure is 8.4 MPa
- the symbol ⁇ indicates the case where the surface pressure is 31.6 MPa.
- the uneven portion 1B at the end portion has a good result when only 1/8 is formed from each end portion of the bearing surface, even when the surface pressure is particularly low.
- the friction at the center portion can be reduced while ensuring the side flow suppressing effect at the end portion of the slide bearing.
- FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention.
- a central portion 21A of the present embodiment is formed in an uneven shape having the same shape as the central portion of the first embodiment.
- the end portions 21 ⁇ / b> B on both sides of the present embodiment are formed with concavo-convex portions by a large number of grooves 24 formed in a direction orthogonal to the circumferential direction, and peak portions 25 formed between the grooves 24.
- the end portion 21B of the present embodiment has an uneven portion formed by a large number of grooves 24 and mountain portions 25, and the average height of the uneven portion is the same as the average height of the uneven portion in the central portion 21A.
- the average height of the vertices of the convex portions in the central portion 21A is set to be lower than the average height of the vertices of the convex portions in the end portion 21B.
- the surface of the central portion 21A may be formed flat as in the second embodiment. Even in these configurations, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained.
- FIG. 7 shows a fourth embodiment of the present invention.
- a central portion 31A of the present embodiment is formed in an uneven shape having the same shape as the central portion of the first embodiment.
- the end portions 31B on both sides of the present embodiment are formed with uneven portions by a large number of oblique grooves 34 formed in a direction obliquely intersecting with the circumferential direction and peak portions 35 formed between the grooves 34. is there.
- Each of the grooves 34 and the crests 35 is formed so as to be inclined so that the central part thereof is in the rotational direction of the mating shaft indicated by the arrow.
- the end portion 31B of the present embodiment has a concavo-convex portion formed by a large number of oblique grooves 34 and ridges 35, and the average height of the concavo-convex portion is the same as the average height of the concavo-convex portion in the central portion 31A. Further, the average height of the vertices of the convex portions in the central portion 31A is set to be lower than the average height of the vertices of the convex portions in the end portion 31B.
- the surface of the central portion 31A may be formed flat as in the second embodiment. Even in these configurations, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained.
- FIG. 8 shows a fifth embodiment of the present invention.
- Each of the above-described embodiments relates to a journal slide bearing in which the inner surface of a cylindrical member is a bearing surface.
- the bearing surface 41 of this embodiment is a circle. It is a thrust bearing surface formed on the surface of the plate member.
- the central portion 41A of the circular bearing surface 41 is formed in an uneven shape having the same shape as the central portion 1A of the first embodiment in the radial direction.
- the outer peripheral portion of the circular bearing surface 41 is an end portion 41B.
- the end portion 41B includes a spiral or concentric groove 44 that is continuous along the circumferential direction of the disk-shaped member, and each groove. It is formed in a concavo-convex shape with a mountain portion 45 therebetween.
- the average height of the concavo-convex portion is set to be the same height as the average height of the concavo-convex portion in the central portion 41A, and the peak of the convex portion in the central portion 41A is set.
- the average height is set to be lower than the average height of the vertices of the convex portions in the end portion 41B.
- the surface of the central portion 41A may be formed flat as in the second embodiment.
- the shape of the end portion 41B may be the shape of the end portion shown in FIGS. Even in such a configuration, it is possible to obtain the same operational effects as those of the first and second embodiments.
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Abstract
すべり軸受は、軸受面1に中央部分と端部分とを備えている。上記中央部分と端部分とのそれぞれに凹凸部を形成してあり、上記中央部分における凸部1Aの頂点の平均高さは、端部分における凸部1Bの頂点の平均高さよりも低く設定してある。さらに、上記中央部分における凹凸部1Aの平均高さLhと端部分における凹凸部1Bの平均高さLHとは同一高さに設定してある。上記中央部分は、平坦に形成しても良い。 なじみ性や負荷容量を犠牲にすることなく、フリクションの低減を図ることができる。
Description
本発明は軸受面に中央部分と端部分とを備えたすべり軸受に関し、より詳しくは、少なくとも端部分に凹凸部を備えたすべり軸受に関する。
従来、軸受面に中央部分と端部分とを備えたすべり軸受において、その中央部分と端部分との少なくともいずれか一方に凹凸部を形成したすべり軸受は公知である(特許文献1)。
例えば、上記特許文献1の図4には、円筒状軸受面の中央部分と端部分とのそれぞれに円周方向に沿う溝状の凹凸部を形成し、中央部分のピッチを端部分のピッチよりも小さく設定したすべり軸受が開示されている。
また、上記特許文献1の図9には、円筒状軸受面の端部分に円周方向に沿う溝状の凹凸部を形成しているが、中央部分には凹凸部を形成せず、その表面を平坦に形成したすべり軸受が開示されている。
さらに、上記特許文献1の図11(a)には、円筒状軸受面の中央部分と端部分とのそれぞれに円周方向に沿う溝状の凹凸部を形成し、中央部分の溝の深さよりも端部分の溝の深さが深くなるように設定したすべり軸受が開示されている。
例えば、上記特許文献1の図4には、円筒状軸受面の中央部分と端部分とのそれぞれに円周方向に沿う溝状の凹凸部を形成し、中央部分のピッチを端部分のピッチよりも小さく設定したすべり軸受が開示されている。
また、上記特許文献1の図9には、円筒状軸受面の端部分に円周方向に沿う溝状の凹凸部を形成しているが、中央部分には凹凸部を形成せず、その表面を平坦に形成したすべり軸受が開示されている。
さらに、上記特許文献1の図11(a)には、円筒状軸受面の中央部分と端部分とのそれぞれに円周方向に沿う溝状の凹凸部を形成し、中央部分の溝の深さよりも端部分の溝の深さが深くなるように設定したすべり軸受が開示されている。
上記特許文献1の構成は、なじみ性、冷却能力、及び耐負荷性を考慮したものであるが、フリクションを小さくすることは困難であった。
本発明は、小さなフリクションを得ることができるすべり軸受を提供するものである。
本発明は、小さなフリクションを得ることができるすべり軸受を提供するものである。
すなわち請求項1の発明は、軸受面に中央部分と端部分とを備えたすべり軸受において、上記中央部分と端部分とのそれぞれに凹凸部を形成して、上記中央部分における凸部の頂点の平均高さを端部分における凸部の頂点の平均高さよりも低く設定し、さらに上記中央部分における凹凸部の平均高さと端部分における凹凸部の平均高さとを同一高さに設定したことを特徴とするものである。
また請求項2の発明は、軸受面に中央部分と端部分とを備えたすべり軸受において、上記中央部分の表面を平坦に形成するとともに、上記端部分に凹凸部を形成して、上記中央部分の表面高さを端部分における凸部の頂点の平均高さよりも低く設定し、さらに上記中央部分における表面の高さと端部分における凹凸部の平均高さとを同一高さに設定したことを特徴とするものである。
また請求項2の発明は、軸受面に中央部分と端部分とを備えたすべり軸受において、上記中央部分の表面を平坦に形成するとともに、上記端部分に凹凸部を形成して、上記中央部分の表面高さを端部分における凸部の頂点の平均高さよりも低く設定し、さらに上記中央部分における表面の高さと端部分における凹凸部の平均高さとを同一高さに設定したことを特徴とするものである。
本発明においては、中央部分における凸部の頂点の平均高さまたは中央部分における平坦面の表面高さを端部分の表面高さよりも低く設定しているので、両者の高さを同一に設定した場合や逆に設定した場合に比較して、中央部分のフリクションの低減を図ることができる。
また、請求項1の発明のように、中央部分における凹凸部の平均高さと端部分における凹凸部の平均高さとを同一高さに設定し、又は請求項2の発明のように、中央部分における表面の高さと端部分における凹凸部の平均高さとを同一高さに設定することにより、端部分におけるなじみ性の向上と負荷容量の増大とを両立させることができ、これによってなじみ性や負荷容量を犠牲にすることなく、フリクションの低減を図ることができる。
また、請求項1の発明のように、中央部分における凹凸部の平均高さと端部分における凹凸部の平均高さとを同一高さに設定し、又は請求項2の発明のように、中央部分における表面の高さと端部分における凹凸部の平均高さとを同一高さに設定することにより、端部分におけるなじみ性の向上と負荷容量の増大とを両立させることができ、これによってなじみ性や負荷容量を犠牲にすることなく、フリクションの低減を図ることができる。
以下図示実施例について本発明を説明すると、図1は円筒部材の内面を軸受面1としたジャーナルすべり軸受の展開図で、その軸受面1の中央部分に凹凸部1Aを形成するとともに、両側の端部分にも凹凸部1Bを形成してある。図2は図1のII-II線に沿う拡大断面図で、上記中央部分の凹凸部1Aと端部分の凹凸部1Bとを誇張して示してある。
上記中央部分の凹凸部1Aは、例えばボーリング加工によって切削した円周方向に連続する多数の螺旋状の溝2から構成してあり、それぞれの溝2の間には山部3が形成されている。この凹凸部1Aの高低差hは、つまり溝2の底部から山部3の頂部までの高さは、それぞれ実質的に同一となるように形成してある。
上記中央部分の凹凸部1Aは、例えばボーリング加工によって切削した円周方向に連続する多数の螺旋状の溝2から構成してあり、それぞれの溝2の間には山部3が形成されている。この凹凸部1Aの高低差hは、つまり溝2の底部から山部3の頂部までの高さは、それぞれ実質的に同一となるように形成してある。
上記端部分の凹凸部1Bもボーリング加工によって切削した円周方向に連続する多数の螺旋状の溝4から構成してあり、それぞれの溝4の間に山部5が形成されている。この凹凸部1Bの高低差Hも、つまり溝4の底部から山部5の頂部までの高さも、それぞれ実質的に同一となるように形成してある。なお、上記溝2、4は必ずしも螺旋状である必要はなく、それぞれの溝2、4が独立した環状の溝であっても良い。
上記中央部分の凹凸部1Aの高低差hは、端部分の凹凸部1Bの高低差Hよりも小さくなるように設定してあり、かつ中央部分の凹凸部1Aにおける平均高さLhと端部分の凹凸部1Bにおける平均高さLHとが同程度となるように設定してある。
上記中央部分の凹凸部1Aにおける平均高さLhとは、該凹凸部1Aの多数の山部3の頂部が形成する平均高さと、該凹凸部1Aの溝2の多数の底部が形成する平均高さとの間の中央となる高さ位置を意味しており、また端部分の凹凸部1Bにおける平均高さLHとは、該凹凸部1Bの山部5の多数の頂部が形成する平均高さと、該凹凸部1Bの溝4の多数の底部が形成する平均高さとの間の中央となる高さ位置を意味している。
上記中央部分の凹凸部1Aの高低差hは、端部分の凹凸部1Bの高低差Hよりも小さくなるように設定してあり、かつ中央部分の凹凸部1Aにおける平均高さLhと端部分の凹凸部1Bにおける平均高さLHとが同程度となるように設定してある。
上記中央部分の凹凸部1Aにおける平均高さLhとは、該凹凸部1Aの多数の山部3の頂部が形成する平均高さと、該凹凸部1Aの溝2の多数の底部が形成する平均高さとの間の中央となる高さ位置を意味しており、また端部分の凹凸部1Bにおける平均高さLHとは、該凹凸部1Bの山部5の多数の頂部が形成する平均高さと、該凹凸部1Bの溝4の多数の底部が形成する平均高さとの間の中央となる高さ位置を意味している。
上記すべり軸受が軸支する相手材はその外周面が円柱状となった回転軸(図示せず)であるから、中央部分の凹凸部1Aにおける平均高さLhと端部分の凹凸部1Bにおける平均高さLHとが同程度となるように設定してあれば、上記中央部分の凹凸部1Aにおける平均高さLhと、端部分の凹凸部1Bにおける平均高さLHとは、この回転軸の回転中心からほぼ等しい距離となるように設定されることになる。
したがって、上記中央部分の凹凸部1Aにおける表面高さ(多数の山部3の頂部が形成する上記平均高さを連続させて形成した仮想円筒表面の高さ)は、端部分の凹凸部1Bの表面高さ(多数の山部5の頂部が形成する上記平均高さを連続させて形成した仮想円筒表面の高さ)よりも低い位置(回転軸の回転中心から遠い位置)に設定されることになる。
他方、上記中央部分の凹凸部1Aにおける多数の溝2の底部を結んで形成される仮想円筒表面の高さは、端部分の凹凸部1Bにおける多数の溝4の底部を結んで形成される仮想円筒表面の高さよりも、高い位置(回転軸の回転中心に近い位置)に設定されることになる。
したがって、上記中央部分の凹凸部1Aにおける表面高さ(多数の山部3の頂部が形成する上記平均高さを連続させて形成した仮想円筒表面の高さ)は、端部分の凹凸部1Bの表面高さ(多数の山部5の頂部が形成する上記平均高さを連続させて形成した仮想円筒表面の高さ)よりも低い位置(回転軸の回転中心から遠い位置)に設定されることになる。
他方、上記中央部分の凹凸部1Aにおける多数の溝2の底部を結んで形成される仮想円筒表面の高さは、端部分の凹凸部1Bにおける多数の溝4の底部を結んで形成される仮想円筒表面の高さよりも、高い位置(回転軸の回転中心に近い位置)に設定されることになる。
図3は本発明の第2実施例を示したもので、本実施例では上記第1実施例における中央部分を平坦面1A’として形成し、かつその平坦面1A’の高さ位置を上記端部分の凹凸部1Bにおける平均高さ位置と同程度となるようにしたものである。その他の構成は、第1実施例と同一に構成してある。
この場合においても、中央部分の平坦面1A’の表面高さは、端部分の凹凸部1Bにおける山部5の頂部の高さよりも低くなり、また端部分の凹凸部1Bにおける溝4の底部の高さよりも高くなる。
この場合においても、中央部分の平坦面1A’の表面高さは、端部分の凹凸部1Bにおける山部5の頂部の高さよりも低くなり、また端部分の凹凸部1Bにおける溝4の底部の高さよりも高くなる。
図4は、図2に示す本発明品について、摩擦係数(フリクション)の大きさを測定した試験結果を示すものである。本試験では、本発明品の試験結果を●で示してある。
比較品Aは、図2における端部分の凹凸部1Bに形成した溝4を軸受面の全体に形成したものである。本試験では、比較品Aの試験結果を■で示してあり、かつ比較品Aの摩擦係数を1として表示してある。
比較品Bは、図2における中央部分の凹凸部1Aの表面高さを、端部分の凹凸部1Bの表面高さと同一高さとなるように形成したものである。つまり、中央部分の凹凸部1Aにおける山部3の頂部の平均高さと、端部分の凹凸部1Bにおける山部5の頂部の平均高さとがほぼ同一高さとなるように設定したものである。したがって、中央部分の凹凸部1Aにおける平均高さLhは、端部分の凹凸部1Bにおける平均高さLHよりも高くなっている。本試験では、比較品Bの試験結果を△で示してある。
比較品Cは、中央部分の凹凸部1Aにおける溝2の底部の平均高さを、端部分の凹凸部1Bにおける溝4の底部の平均高さと同一高さとなるように形成したものである。したがって、中央部分の凹凸部1Aにおける平均高さLhは、端部分の凹凸部1Bにおける平均高さLHよりも低くなっている。本試験では、比較品Cの試験結果を○で示してある。
これらにおいて、端部分の凹凸部1Bは、すべり軸受の軸受面に対してそれぞれの端部から1/8の範囲で設けてあり、したがって全体としては1/4の範囲で設けてある。
比較品Aは、図2における端部分の凹凸部1Bに形成した溝4を軸受面の全体に形成したものである。本試験では、比較品Aの試験結果を■で示してあり、かつ比較品Aの摩擦係数を1として表示してある。
比較品Bは、図2における中央部分の凹凸部1Aの表面高さを、端部分の凹凸部1Bの表面高さと同一高さとなるように形成したものである。つまり、中央部分の凹凸部1Aにおける山部3の頂部の平均高さと、端部分の凹凸部1Bにおける山部5の頂部の平均高さとがほぼ同一高さとなるように設定したものである。したがって、中央部分の凹凸部1Aにおける平均高さLhは、端部分の凹凸部1Bにおける平均高さLHよりも高くなっている。本試験では、比較品Bの試験結果を△で示してある。
比較品Cは、中央部分の凹凸部1Aにおける溝2の底部の平均高さを、端部分の凹凸部1Bにおける溝4の底部の平均高さと同一高さとなるように形成したものである。したがって、中央部分の凹凸部1Aにおける平均高さLhは、端部分の凹凸部1Bにおける平均高さLHよりも低くなっている。本試験では、比較品Cの試験結果を○で示してある。
これらにおいて、端部分の凹凸部1Bは、すべり軸受の軸受面に対してそれぞれの端部から1/8の範囲で設けてあり、したがって全体としては1/4の範囲で設けてある。
図4の試験結果から理解されるように、本発明品における摩擦係数は、比較品に対して良好な結果を示している。特に本発明品は、面圧が高くなると、比較品に対してより良好な結果が得られている。
この図4の試験結果が得られた理由は、以下のように考えられる。
すなわち、すべり軸受にかかる面圧が高くない場合は、端部分の凹凸部1Bが設けられていることによって、潤滑油のサイドフローを抑制することができるので、すべり軸受の油膜圧力が面圧に対して十分に大きな状態となり、軸をすべり軸受の表面から浮上させることができる。さらに比較品Cおよび本発明品においては、中央部分の凹凸部1Aにおける表面高さおよび平均高さLhが端部分の凹凸部1Bにおける表面高さおよび平均高さLHよりもそれぞれ低いことにより、軸の表面がすべり軸受の表面からいっそう離れた状態となるので、中央部分におけるフリクションが小さくなる。
この図4の試験結果が得られた理由は、以下のように考えられる。
すなわち、すべり軸受にかかる面圧が高くない場合は、端部分の凹凸部1Bが設けられていることによって、潤滑油のサイドフローを抑制することができるので、すべり軸受の油膜圧力が面圧に対して十分に大きな状態となり、軸をすべり軸受の表面から浮上させることができる。さらに比較品Cおよび本発明品においては、中央部分の凹凸部1Aにおける表面高さおよび平均高さLhが端部分の凹凸部1Bにおける表面高さおよび平均高さLHよりもそれぞれ低いことにより、軸の表面がすべり軸受の表面からいっそう離れた状態となるので、中央部分におけるフリクションが小さくなる。
しかし、高面圧時には軸にかかる荷重が大きくなり、軸の浮上量が小さくなるので、比較品B、Cおよび本発明品のそれぞれにおいてフリクションの大きさが異なってくる。
高面圧時における比較品Bは、端部分の凹凸部1Bの平均高さLHが低いため、潤滑油のサイドフロー抑制効果が小さい。そのため軸の浮上量がさらに小さくなり、中央部分で軸とすべり軸受表面とが近付いた状態となり、中央部分におけるフリクションが大きくなる。
一方比較品Cは、端部分の凹凸部1Bの平均高さLHが高いため、高面圧時で軸の浮上量が小さい場合に、端部分で軸とすべり軸受との接触が生じてしまい、フリクションが大きくなる。
これらに対して本発明品は、高面圧時でも油膜圧力の確保と端部分での接触回避とを両立できるため、総合的に最もフリクションを小さくすることができる。
高面圧時における比較品Bは、端部分の凹凸部1Bの平均高さLHが低いため、潤滑油のサイドフロー抑制効果が小さい。そのため軸の浮上量がさらに小さくなり、中央部分で軸とすべり軸受表面とが近付いた状態となり、中央部分におけるフリクションが大きくなる。
一方比較品Cは、端部分の凹凸部1Bの平均高さLHが高いため、高面圧時で軸の浮上量が小さい場合に、端部分で軸とすべり軸受との接触が生じてしまい、フリクションが大きくなる。
これらに対して本発明品は、高面圧時でも油膜圧力の確保と端部分での接触回避とを両立できるため、総合的に最もフリクションを小さくすることができる。
図5は本発明品について、端部分の凹凸部1Bの幅を変化させた場合における摩擦係数の変化を測定した試験結果を示すものである。本試験においても、比較品Aの摩擦係数を1として表示してある。
本試験においては、端部分の凹凸部1Bを形成しない場合(全面を中央部の凹凸部1Aで形成した場合)、軸受面のそれぞれの端部から1/8だけ形成した場合、1/4だけ形成した場合、全てに形成した場合(端部からの凹凸部の形成幅は50%)について、試験を行っている。また図5において、符号●は面圧を8.4MPaとした場合を、▲は面圧を31.6MPaとした場合をそれぞれ示している。
上記試験結果から理解されるように、端部分の凹凸部1Bは、軸受面のそれぞれの端部から1/8だけ形成した場合に良好な結果が得られており、特に面圧が低い場合でも、すべり軸受の端部分におけるサイドフロー抑制効果を確保しながら、中央部分でのフリクションを低減できる。
本試験においては、端部分の凹凸部1Bを形成しない場合(全面を中央部の凹凸部1Aで形成した場合)、軸受面のそれぞれの端部から1/8だけ形成した場合、1/4だけ形成した場合、全てに形成した場合(端部からの凹凸部の形成幅は50%)について、試験を行っている。また図5において、符号●は面圧を8.4MPaとした場合を、▲は面圧を31.6MPaとした場合をそれぞれ示している。
上記試験結果から理解されるように、端部分の凹凸部1Bは、軸受面のそれぞれの端部から1/8だけ形成した場合に良好な結果が得られており、特に面圧が低い場合でも、すべり軸受の端部分におけるサイドフロー抑制効果を確保しながら、中央部分でのフリクションを低減できる。
図6は本発明の第3実施例を示したもので、本実施例の中央部分21Aは第1実施例の中央部分と同一形状の凹凸状に形成してある。他方、本実施例の両側の端部分21Bは、円周方向と直交する方向に形成した多数の溝24と各溝24の間に形成される山部25によって凹凸部を形成してある。
本実施例の端部分21Bは、多数の溝24と山部25とによって凹凸部を形成してあるが、その凹凸部の平均高さは中央部分21Aにおける凹凸部の平均高さと同一高さとなるように設定してあり、また上記中央部分21Aにおける凸部の頂点の平均高さは、端部分21Bにおける凸部の頂点の平均高さよりも低くなるように設定してある。
さらに図示しないが、上記第3実施例の変形例として、第2実施例と同様に上記中央部分21Aの表面を平坦に形成してもよい。
これらの構成においても、第1実施例や第2実施例と同等の作用効果を得ることができる。
本実施例の端部分21Bは、多数の溝24と山部25とによって凹凸部を形成してあるが、その凹凸部の平均高さは中央部分21Aにおける凹凸部の平均高さと同一高さとなるように設定してあり、また上記中央部分21Aにおける凸部の頂点の平均高さは、端部分21Bにおける凸部の頂点の平均高さよりも低くなるように設定してある。
さらに図示しないが、上記第3実施例の変形例として、第2実施例と同様に上記中央部分21Aの表面を平坦に形成してもよい。
これらの構成においても、第1実施例や第2実施例と同等の作用効果を得ることができる。
図7は本発明の第4実施例を示したもので、本実施例の中央部分31Aは第1実施例の中央部分と同一形状の凹凸状に形成してある。他方、本実施例の両側の端部分31Bは、円周方向と斜めに交差する方向に形成した多数の斜め溝34と各溝34の間に形成される山部35によって凹凸部を形成してある。上記各溝34と山部35は、その中央部側が矢印で示した相手軸の回転方向となるように傾斜して形成してある。
本実施例の端部分31Bは、多数の斜め溝34と山部35とによって凹凸部を形成してあるが、その凹凸部の平均高さは中央部分31Aにおける凹凸部の平均高さと同一高さとなるように設定してあり、また上記中央部分31Aにおける凸部の頂点の平均高さは、端部分31Bにおける凸部の頂点の平均高さよりも低くなるように設定してある。
さらに図示しないが、上記第4実施例の変形例として、第2実施例と同様に上記中央部分31Aの表面を平坦に形成してもよい。
これらの構成においても、第1実施例や第2実施例と同等の作用効果を得ることができる。
本実施例の端部分31Bは、多数の斜め溝34と山部35とによって凹凸部を形成してあるが、その凹凸部の平均高さは中央部分31Aにおける凹凸部の平均高さと同一高さとなるように設定してあり、また上記中央部分31Aにおける凸部の頂点の平均高さは、端部分31Bにおける凸部の頂点の平均高さよりも低くなるように設定してある。
さらに図示しないが、上記第4実施例の変形例として、第2実施例と同様に上記中央部分31Aの表面を平坦に形成してもよい。
これらの構成においても、第1実施例や第2実施例と同等の作用効果を得ることができる。
図8は本発明の第5実施例を示したもので、上述した実施例のいずれも円筒部材の内面を軸受面としたジャーナルすべり軸受に関するものであるが、本実施例の軸受面41は円板状部材の表面に形成されたスラスト軸受面となっている。
そして、この円形の軸受面41の中央部分41Aは、半径方向において上記第1実施例の中央部分1Aと同一形状の凹凸状に形成してある。また、上記円形の軸受面41の外周部分を端部分41Bとしてあり、この端部分41Bは、円板状部材の円周方向に沿って連続した螺旋状または同心円状の溝44と、各溝の間の山部45とによって凹凸状に形成してある。
本実施例の端部分41Bにおいても、その凹凸部の平均高さは中央部分41Aにおける凹凸部の平均高さと同一高さとなるように設定してあり、また上記中央部分41Aにおける凸部の頂点の平均高さは、端部分41Bにおける凸部の頂点の平均高さよりも低くなるように設定してある。
さらに図示しないが、上記第5実施例の変形例として、第2実施例と同様に上記中央部分41Aの表面を平坦に形成してもよい。また端部分41Bの形状は上記図6~8で示した端部分の形状としても良い。
このような構成においても、第1実施例や第2実施例と同等の作用効果を得ることができる。
そして、この円形の軸受面41の中央部分41Aは、半径方向において上記第1実施例の中央部分1Aと同一形状の凹凸状に形成してある。また、上記円形の軸受面41の外周部分を端部分41Bとしてあり、この端部分41Bは、円板状部材の円周方向に沿って連続した螺旋状または同心円状の溝44と、各溝の間の山部45とによって凹凸状に形成してある。
本実施例の端部分41Bにおいても、その凹凸部の平均高さは中央部分41Aにおける凹凸部の平均高さと同一高さとなるように設定してあり、また上記中央部分41Aにおける凸部の頂点の平均高さは、端部分41Bにおける凸部の頂点の平均高さよりも低くなるように設定してある。
さらに図示しないが、上記第5実施例の変形例として、第2実施例と同様に上記中央部分41Aの表面を平坦に形成してもよい。また端部分41Bの形状は上記図6~8で示した端部分の形状としても良い。
このような構成においても、第1実施例や第2実施例と同等の作用効果を得ることができる。
1、41 軸受面
1A、21A、31A、41A 中央部分の凹凸部
1B、21B、31B、41B 端部分の凹凸部
2、4、24、34、44 溝
3、5、25、35、45 山部
1A、21A、31A、41A 中央部分の凹凸部
1B、21B、31B、41B 端部分の凹凸部
2、4、24、34、44 溝
3、5、25、35、45 山部
Claims (6)
- 軸受面に中央部分と端部分とを備えたすべり軸受において、
上記中央部分と端部分とのそれぞれに凹凸部を形成して、上記中央部分における凸部の頂点の平均高さを端部分における凸部の頂点の平均高さよりも低く設定し、さらに上記中央部分における凹凸部の平均高さと端部分における凹凸部の平均高さとを同一高さに設定したことを特徴とするすべり軸受。 - 軸受面に中央部分と端部分とを備えたすべり軸受において、
上記中央部分の表面を平坦に形成するとともに、上記端部分に凹凸部を形成して、上記中央部分の表面高さを端部分における凸部の頂点の平均高さよりも低く設定し、さらに上記中央部分における表面の高さと端部分における凹凸部の平均高さとを同一高さに設定したことを特徴とするすべり軸受。 - 上記すべり軸受の軸受面は筒状部材の内面に形成されたジャーナル軸受面であって、該ジャーナル軸受面の両端部が上記端部分であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のすべり軸受。
- 上記すべり軸受の軸受面は円板状部材の表面に形成されたスラスト軸受面であって、該円形のスラスト軸受面の外周部分が上記端部分であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のすべり軸受。
- 上記凹凸部は、相互に平行に形成された多数の溝から構成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のすべり軸受。
- 上記多数の溝は、相手材との摺動方向と平行な方向と、直交する方向と、さらに斜めに交差する方向とのいずれかの方向に形成されていることを特徴とする請求項5に記載のすべり軸受。
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