JP2019031981A

JP2019031981A - すべり軸受

Info

Publication number: JP2019031981A
Application number: JP2015246780A
Authority: JP
Inventors: 大輔関; Daisuke Seki
Original assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Current assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Priority date: 2015-12-17
Filing date: 2015-12-17
Publication date: 2019-02-28
Also published as: WO2017104795A1

Abstract

【課題】フリクション低減効果を得ることができ、トータル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。
【解決手段】すべり軸受１は、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の軸方向端部に円周方向に細溝３を設け、細溝３の軸方向外側に周縁部２ａを形成し、周縁部２ａの細溝３底面からの高さｈを０．０５ｍｍ以上であって、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。
【選択図】図２

Description

本発明は、すべり軸受の技術に関し、円筒を軸方向と平行に二分割した半割部材を上下に配置したすべり軸受の技術に関する。

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、フリクション低減効果を得ることができ、トータル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。

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、請求項１においては、円筒を軸方向と平行に二分割した半割部材を上下に配置したすべり軸受であって、前記下側の半割部材の軸方向端部に円周方向に細溝を設け、前記細溝の軸方向外側に周縁部を形成し、前記周縁部の前記細溝底面からの高さを０．０５ｍｍ以上であって、前記すべり軸受の軸との当接面よりも低くなるように形成したものである。

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、トータルの流出油量を抑えることができる。また、周縁部をすべり軸受の軸との当接面よりも低くすることで吸い戻し油量を増加させつつ、周縁部の高さが低すぎてサイドフロー（軸受から外部への流出油量）が増加するのを防止することでトータルの流出油量が低減される。したがって、軸受内面より漏れた油の再循環を促進し、冷間時油膜を早期昇温させ、フリクションを低減することができる。

本発明の実施形態に係るすべり軸受を示す正面図。（ａ）本発明の第一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Ａ−Ａ線断面図（ｃ）同じくＢ−Ｂ線断面図。周縁部の細溝底面からの高さと、比較例に対するトータルの流出油量の割合との関係を示すグラフ図。

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、図面の上下を上下方向、図面の手前方向及び奥方向を軸方向（前後方向）とする。

まず、第一の実施形態に係るすべり軸受１を構成する半割部材２について図１及び図２を用いて説明する。
すべり軸受１は円筒状の部材であり、図１に示すように、エンジンのクランクシャフト１１のすべり軸受構造に適用される。すべり軸受１は、二つの半割部材２・２で構成されている。二つの半割部材２・２は、円筒を軸方向と平行に二分割した形状であり、断面が半円状となるように形成されている。本実施形態においては、半割部材２・２は上下に配置されており、左右に合わせ面が配置されている。クランクシャフト１１をすべり軸受１で軸支する場合、所定の隙間が形成され、この隙間に対し図示せぬ油路から潤滑油が供給される。

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の内周の当接面において、その軸方向の端部に細溝３が形成されている。
細溝３は下側の半割部材２に設けられる。本実施形態においては、細溝３は軸方向に並列して二本設けられている。詳細には、細溝３は、クランクシャフト１１の回転方向下流側端部３ａ（軸受角度ωがω０）から軸受角度ωが正となる方向（反時計回り方向）に向けて円周方向に設けられる。なお、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の回転方向下流側端部３ａは、クランクシャフト１１の回転方向下流側合わせ面に近接しており、回転方向下流側端部３ａと回転方向下流側合わせ面とは連通することなく設けられている。
細溝３の回転方向下流側端部３ｂは、軸受角度ωがω１となる位置に設けられている。
細溝３の長さｌは、回転方向下流側端部３ａから回転方向上流側端部３ｂまでの長さに形成したものである。
細溝３の軸方向の幅は、図２（ｃ）に示すように、ｗとなるように形成されている。
また、細溝３の底面からすべり軸受の軸との当接面までの高さｄは、半割部材２の外周面から当接面までの高さＤよりも短くなるように形成されている。ここで、半割部材２の外周面から当接面までの高さＤとは、半割部材２の肉厚であり、本実施形態においては、Ｄは１〜１０ｍｍである。

また、細溝３の軸方向外側面を形成する周縁部２ａは、細溝３の底面からの高さｈが、細溝３の底面からすべり軸受の軸との当接面までの高さｄよりも低くなるように形成した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、細溝３の底面からの高さｈは０．０５ｍｍ以上となるように形成している。

周縁部２ａが周囲のクランクシャフト１１との当接面よりも一段低くなるように形成されていることにより、クランクシャフト１１が傾いて軸方向片側端部にのみ接触する状態（片当りする状態）となったときに、周縁部２ａとクランクシャフト１１との接触機会を減らすことができるため、周縁部２ａの損傷を防止することができる。また、周縁部２ａの一段低くなった部分の長さは、細溝３の長さｌよりも短くなるように形成されている。

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。

図３は、周縁部の細溝底面からの高さと、比較例に対するトータルの流出油量の割合との関係を示すグラフである。最も左の点は比較例である細溝を設けない場合のすべり軸受のトータルの流出油量であり、本実施形態に係る細溝３及び周縁部２ａを設けたすべり軸受１のトータルの流出油量の比較例に対する割合を示したものである。

図３の右方向に向かうにしたがって、周縁部２ａの細溝３の底面からの高さｈが大きくなる。ここで、周縁部２ａの細溝３の底面からの高さｈを０とした場合には、比較例に対するトータルの流出油量の割合が１００％を超える。言い換えれば、周縁部２ａの細溝３の底面からの高さｈを０とした場合には、細溝を設けない場合に比べて、トータルの流出油量が多くなってしまうものである。

これに対して、周縁部２ａの細溝３の底面からの高さｈを０．０５ｍｍとした場合には、比較例に対するトータルの流出油量の割合が１００％よりも小さくなる。
また、周縁部２ａの細溝３の底面からの高さｈを０．０５ｍｍよりも大きくした場合には、周縁部２ａの細溝３の底面からの高さｈを０．０５ｍｍとした場合と比較すると大きくなるが、比較例に対するトータルの流出油量の割合は１００％よりも小さくなる。

また、周縁部２ａの細溝３の底面からの高さｈはすべり軸受１のクランクシャフト１１との当接面よりも小さくするように構成している。周縁部２ａの細溝３の底面からの高さｈが当接面よりも高くなると、摺動抵抗が増加してしまうため、摺動性能が低下する。そこで、周縁部２ａの細溝３の底面からの高さｈはすべり軸受１のクランクシャフト１１との当接面よりも小さくするように構成している。

このように、周縁部２ａの細溝３の底面からの高さｈを０．０５ｍｍ以上であってすべり軸受１のクランクシャフト１１との当接面よりも小さくなるように構成することで、例えば冷間始動時において軸受内面より漏れた油の再循環を促進し、冷間時油膜を早期昇温させ、フリクション低減効果を得ることができ、トータルの流出油量を抑えることができる。

以上のように、すべり軸受１は、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の軸方向端部に円周方向に細溝３を設け、細溝３の軸方向外側に周縁部２ａを形成し、周縁部２ａの細溝３底面からの高さｈを０．０５ｍｍ以上であって、すべり軸受１のクランクシャフト１１との当接面よりも低くなるように形成したものである。
このように構成することにより、例えば冷間始動時においてフリクション低減効果を得ることができ、トータルの流出油量を抑えることができる。

１すべり軸受
２半割部材
２ａ周縁部
３細溝
１１クランクシャフト（軸）

Claims

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円周方向に細溝を設け、前記細溝の軸方向外側に周縁部を形成し、前記周縁部の前記細溝底面からの高さを０．０５ｍｍ以上であって、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ことを特徴とするすべり軸受。