WO2016136993A1 - すべり軸受 - Google Patents

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大輔 関
裕史 ▲高▼木
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Definitions

  • the present invention relates to a slide bearing technique, and more particularly to a slide bearing technique in which a half member in which a cylinder is divided into two in parallel to the axial direction is arranged vertically.
  • the present invention provides a plain bearing capable of suppressing the total amount of oil spilled and obtaining a further friction reduction effect.
  • the present invention is a plain bearing in which a half member divided into two in parallel with the axial direction of the cylinder is arranged vertically, and at the axial end of the lower half member, on the downstream side in the rotational direction.
  • a narrow groove is provided in the circumferential direction, and a peripheral edge formed so as to be lower than a contact surface with the shaft of the slide bearing is provided on the outer side in the axial direction of the narrow groove.
  • a chamfered portion is formed at an outer corner portion in the axial direction of the peripheral portion.
  • the chamfered portion is formed to have an inclination angle of 60 degrees or less.
  • the front view which shows the slide bearing which concerns on embodiment of this invention (A) The top view which shows the half member which comprises the slide bearing which concerns on embodiment of this invention. (B) Sectional view taken along line II (B) -II (B). (C) Sectional view taken along line II (C) -II (C). II (C) -II (C) sectional view showing the flow of the half member and the lubricating oil according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a front view of the sliding bearing 1, where the top and bottom of the screen is the vertical direction, and the front and back directions of the screen are the axial directions (front and back directions).
  • the slide bearing 1 is a cylindrical member and is applied to a slide bearing structure of an engine crankshaft 11 as shown in FIG.
  • the plain bearing 1 is composed of two halved members 2 and 2.
  • the two halved members 2 and 2 have a shape obtained by dividing a cylinder into two in parallel to the axial direction, and are formed so that the cross section is a semicircular shape.
  • the half members 2 and 2 are arranged up and down, and mating surfaces are arranged on the left and right.
  • FIG. 2 (A) the upper and lower half members 2 are shown.
  • the rotation direction of the crankshaft 11 is the clockwise direction when viewed from the front as indicated by the arrow in FIG.
  • the bearing angle ⁇ is 0 degree at the right end position in FIG. 2B, and the counterclockwise direction in FIG. 2B is positive. That is, in FIG. 2B, the bearing angle ⁇ at the left end position is defined as 180 degrees, and the bearing angle ⁇ at the lower end position is defined as 270 degrees.
  • a groove is provided in the circumferential direction, and a circular hole is provided in the center.
  • mating surfaces are arranged on the left and right of the upper half member 2.
  • a narrow groove 3 is formed at the end in the axial direction.
  • the peripheral edge 2a that forms the axially outer side surface of the narrow groove 3 has a height h from the outer peripheral surface of the half member 2 higher than the height D from the outer peripheral surface of the half member 2 to the contact surface. It is formed to be low. That is, the outer peripheral edge 2a in the axial direction is formed to be one step lower than the contact surface with the surrounding crankshaft 11.
  • a chamfered portion 2b is provided in the axially outer corner portion of the inner peripheral surface of the peripheral edge portion 2a in the sectional view taken along the line II (C) -II (C).
  • the chamfered portion 2b is formed so as to be inclined toward the inner peripheral surface direction from the outer side in the axial direction toward the inner side.
  • the inclination angle ⁇ (see FIG. 3) in the chamfered portion 2b is formed to be not less than 0 degrees and not more than 60 degrees.
  • the inclination angle ⁇ is an angle from the inner peripheral surface of the peripheral edge portion 2a to the inclined surface of the chamfered portion 2b in the sectional view taken along the line II (C) -II (C).
  • the axially inner end of the chamfered portion 2 b is formed so as to be axially outer than the axially outer end of the narrow groove 3. That is, the chamfered portion 2b may be formed on the entire periphery 2a.
  • the narrow groove 3 will be described with reference to FIGS. 2 (B) and 2 (C).
  • the narrow groove 3 is provided in the lower half member 2.
  • two narrow grooves 3 are provided in parallel in the axial direction.
  • the narrow groove 3 is formed in a direction in which the bearing angle ⁇ is positive (counterclockwise) from a position (the bearing angle ⁇ is ⁇ 1) that is separated from the mating surface on the downstream side in the rotation direction of the crankshaft 11 (the bearing angle ⁇ is 180 degrees).
  • the bearing angle ⁇ is 180 degrees.
  • the right mating surface in FIG. 2B is the upstream mating surface in the rotational direction
  • the width of the narrow groove 3 is formed to be w as shown in FIG. Further, the depth d of the narrow groove 3 is formed to be shorter than the height D from the outer peripheral surface of the half member 2 to the contact surface.
  • peripheral edge 2a is formed so as to be one step higher than the bottom surface 3a of the narrow groove 3, it becomes a wall for preventing oil leaking from the sliding surface to the axial end and oil sucked back from leaking again. , Leakage oil amount can be suppressed. As a result, the amount of oil drawn in particularly during cold can be increased, and the low friction effect due to early temperature rise can be increased. Further, the side surfaces 3b and 3b of the narrow groove 3 are inclined so that the width w of the narrow groove 3 becomes narrower toward the outer peripheral surface side.
  • peripheral edge portion 2a is formed so as to be one step lower than the surrounding contact surface, the gap at the axial end portion of the slide bearing 1 is widened, and the amount of sucked-back oil is increased and the total amount of oil spilled Is reduced.
  • the provision of the narrow groove 3 according to the present embodiment increases the FMEP mitigation amount.
  • the FMEP reduction amount increases in a region where the engine speed is low.
  • FMEP is a value for seeing the tendency of friction, and the friction decreases as the FMEP reduction amount increases. For example, when the engine is cold started, the FMEP mitigation amount increases and friction is reduced.
  • the slide bearing 1 is formed by vertically arranging the half members 2 and 2 which are divided into two parallel to the axial direction, and is disposed downstream of the axial direction end of the lower half member 2 in the rotational direction.
  • a narrow groove 3 is provided in the circumferential direction on the side, and a peripheral edge 2a formed so as to be lower than the contact surface with the crankshaft 11 of the slide bearing 1 is provided on the outer side in the axial direction of the narrow groove 3,
  • a chamfered portion 2b is formed at an outer corner in the axial direction of the peripheral edge portion 2a.
  • the angle ⁇ of the chamfered portion 2b from the inner peripheral surface of the peripheral edge portion 2a is formed to be 60 degrees or less.
  • the present invention can be used for a slide bearing technology, and can be used for a slide bearing in which a half member in which a cylinder is divided into two in parallel with an axial direction is arranged vertically.

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Abstract

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。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、回転方向下流側において円周方向に細溝（３）を設け、細溝（３）の軸方向外側にすべり軸受（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周縁部（２ａ）を設け、周縁部（２ａ）の長手方向に直交する断面視において、周縁部（２ａ）の軸方向外側角部に面取り部（２ｂ）を形成した。

Description

すべり軸受
　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が、冷間時に油の粘度が高いためフリクションが大きいという課題がある。そこで、前記軸受の軸方向両端部に、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、従来の細溝を形成した軸受では、油の引き込み量増加と軸方向両端部からの油の漏れ量抑制を両立することができず、更なるフリクション低減効果が期待できなかった。
　そこで、本発明は係る課題に鑑み、総和の流出油量を抑えることができ、更なるフリクション低減効果を得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、本発明においては、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、回転方向下流側において円周方向に細溝を設け、前記細溝の軸方向外側に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周縁部を設け、
　前記周縁部の長手方向に直交する断面視において、前記周縁部の軸方向外側角部に面取り部を形成したものである。
　本発明においては、前記面取り部の傾斜角度が６０度以下となるように形成したものである。
　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、軸受内面より漏れた油を再循環させることで、総和の流出油量を抑えることができる。また、周縁部に面取り部を形成したことにより、潤滑油がスムーズに引き込まれ、吸い戻し油量が増加し、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ＩＩ（Ｂ）－ＩＩ（Ｂ）線断面図。（Ｃ）同じくＩＩ（Ｃ）－ＩＩ（Ｃ）線断面図。 本発明の実施形態に係る半割部材及び潤滑油の流れを示すＩＩ（Ｃ）－ＩＩ（Ｃ）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、本発明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の内周において、その軸方向の端部に細溝３が形成されている。
　また、細溝３の軸方向外側面を形成する周縁部２ａは、半割部材２の外周面からの高さｈが、半割部材２の外周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。
　また、周縁部２ａの内周面の軸方向外側角部に、ＩＩ（Ｃ）－ＩＩ（Ｃ）線断面視において、面取り部２ｂを設けたものである。面取り部２ｂは、軸方向外側から内側に向かうにつれて内周面方向へ傾斜するように形成する。このように構成することにより、図３の矢印に示すように、軸方向外側端部の開口面積が大きくなり、軸方向外側端部から吸い戻される潤滑油の量が多くなる。
　面取り部２ｂにおける傾斜角度θ（図３参照）は、０度以上６０度以下となるように形成されている。ここで、傾斜角度θとは、ＩＩ（Ｃ）－ＩＩ（Ｃ）線断面視において、周縁部２ａの内周面から面取り部２ｂにおける傾斜面までの角度のことである。また、面取り部２ｂの軸方向内側の端部は、細溝３の軸方向外側の端部よりも軸方向外側になるように形成されている。すなわち、面取り部２ｂが周縁部２ａ全面に形成されていてもよい。
　細溝３について図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）を用いて説明する。
　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）と離間した位置（軸受角度ωがω１）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、軸受角度ω２まで円周方向に設けられる。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。
　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の深さ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、周縁部２ａが細溝３の底面３ａよりも一段高くなるように形成されていることにより、摺動面から軸方向端部に漏れる油や吸い戻した油が再度漏れないための壁となり、漏れ油量を抑制できる。これにより、特に冷間時の引き込み油量が増加し、早期昇温による低フリクション効果を増大することができる。また、細溝３の側面３ｂ・３ｂは、細溝３の幅ｗが外周面側へ向かうにつれて狭くなるように傾斜している。
　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。
　本実施形態に係る細溝３を設けたことにより、ＦＭＥＰ軽減量が増加する。特に、エンジン回転数が低い領域において、ＦＭＥＰ軽減量が増加する。ここで、ＦＭＥＰとは、フリクションの傾向を見るための値であり、ＦＭＥＰ軽減量が増加するとフリクションが低減する。例えば、エンジンが冷間始動する際などにおいて、ＦＭＥＰ軽減量が増加し、フリクションが低減する。
　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・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、回転方向下流側において円周方向に細溝３を設け、細溝３の軸方向外側にすべり軸受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周縁部２ａを設け、周縁部２ａの長手方向に直交する断面視において、周縁部２ａの軸方向外側角部に面取り部２ｂを形成したものである。
　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。また、周縁部２ａに面取り部２ｂを設けたことにより、吸い戻し油量が増加し、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、周縁部２ａの内周面からの面取り部２ｂの角度θが６０度以下と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、面取り部２ｂからの漏れ油量が抑制されつつ、吸い戻し油量が増加し、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。
　本発明は、すべり軸受の技術に利用可能であり、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に利用可能である。
　１　　すべり軸受
　２　　半割部材
　２ａ　周縁部
　２ｂ　面取り部
　３　　細溝
　１１　クランクシャフト

Claims (2)

  1. 　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、回転方向下流側において円周方向に細溝を設け、前記細溝の軸方向外側に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周縁部を設け、
    　前記周縁部の長手方向に直交する断面視において、前記周縁部の軸方向外側角部に面取り部を形成したことを特徴とするすべり軸受。
  2. 　前記面取り部の傾斜角度が６０度以下となるように形成したことを特徴とする請求項１に記載のすべり軸受。
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