特許 6178354 すべり軸受

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6178354

(24)【登録日】2017年7月21日

(45)【発行日】2017年8月9日

(54)【発明の名称】すべり軸受

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/08 20060101AFI20170731BHJP

   F16C 17/02 20060101ALI20170731BHJP

   F16C 33/10 20060101ALI20170731BHJP

   F16C 9/02 20060101ALI20170731BHJP

【ＦＩ】

   F16C33/08

   F16C17/02 Z

   F16C33/10 Z

   F16C9/02

【請求項の数】2

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2015-39115(P2015-39115)

(22)【出願日】2015年2月27日

(65)【公開番号】特開2016-161015(P2016-161015A)

(43)【公開日】2016年9月5日

【審査請求日】2017年6月21日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000207791

【氏名又は名称】大豊工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100080621

【弁理士】

【氏名又は名称】矢野 寿一郎

(72)【発明者】

【氏名】関 大輔

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼木 裕史

【審査官】 日下部 由泰

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−２２４６０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１９４８３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３３７３９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２５７３７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００７／１０４２８８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１１／０９８２９０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｃ ３３／０８

Ｆ１６Ｃ ９／０２

Ｆ１６Ｃ １７／０２

Ｆ１６Ｃ ３３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項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、
前記細溝の長手方向に平行な断面視において、前記細溝の底面に山部と谷部とが交互に配置され、
前記半割部材の内周面にコーティング層を設け、前記コーティング層は、前記細溝の少なくとも軸方向内側側面の内周側端部から中途部までを含む範囲に設けられることを特徴とするすべり軸受。

【請求項2】

前記谷部を、長手方向に平行な断面視において、円弧状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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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、全周に逃げ部分（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）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２００３−５３２０３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

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。

【0005】

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。

【課題を解決するための手段】

【0006】

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。

【0007】

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、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、
前記細溝の長手方向に平行な断面視において、前記細溝の底面に山部と谷部とが交互に配置され、
前記半割部材の内周面にコーティング層を設け、前記コーティング層は、前記細溝の少なくとも軸方向内側側面の内周側端部から中途部までを含む範囲に設けられるものである。

【0008】

請求項２においては、前記谷部を、長手方向に平行な断面視において、円弧状となるように形成したものである。

【発明の効果】

【0009】

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

【0010】

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、総和の流出油量を抑えることができる。また、細溝の底面に山部と谷部とが交互に配置されることにより、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。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態に係るすべり軸受を示す正面図。

【図2】（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Ａ−Ａ線断面図。（ｃ）同じくＢ−Ｂ線断面図。

【図3】（ａ）本発明の実施形態に係る細溝を示すＡ−Ａ線断面拡大図。（ｂ）同じく細溝を示す斜視一部断面図。

【図4】本発明の実施形態に係る細溝及び刃具を示すＡ−Ａ線断面拡大図。

【図5】本発明の別実施形態に係る半割部材を示すＢ−Ｂ線断面図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

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。

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

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。半割部材２は、図２（ｃ）に示すように、コーティング層２３を有する。
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。

【0016】

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、細溝３の深さｄは、図３（ａ）に示すように、細溝３の長手方向一端から他端に向かうにつれて変化する。
細溝３の底面３ａには、図３（ａ）に示すように、長手方向に平行な断面であるＡ−Ａ線断面視において、山部３ｂと谷部３ｃとが交互に配置されるように形成されている。
山部３ｂは、谷部３ｃと谷部３ｃとの間に設けられている。山部３ｂは、谷部３ｃよりも内周側に突出するように形成されている。
谷部３ｃは、Ａ−Ａ線断面視において、円弧状となるように構成されている。谷部３ｃの円弧状の端部と隣接する谷部３ｃの円弧状の端部は連続しており、谷部３ｃと谷部３ｃとの連続する部分が山部３ｂとなるように形成されている。

【0017】

細溝３の底面３ａに、山部３ｂと谷部３ｃとが交互に配置されるように形成されていることで、吸い戻される潤滑油の流れが図３（ｂ）の矢印に示すようになるので、細溝３に流入してきた潤滑油が細溝３の側面を乗り越えて半割部材２の軸方向内側へ流入しやすくなる。すなわち、潤滑油が、谷部３ｃから山部３ｂに沿って移動することで半割部材２の内周面側への流れを作り出して細溝３の側面を乗り越えやすくするものである。
このように構成することにより、潤滑油の吸い戻し量が多くなり、総和の流出油量を抑えることができる。

【0018】

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。

【0019】

また、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。

【0020】

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。

【0021】

次に、細溝３の形成方法について説明する。
細溝３は、例えば、切削加工により形成されている。
切削加工においては、刃具により半割部材２の内周面を切削する。本実施形態においては、刃具として丸鋸１００を用いている。
より詳しくは、図４に示すように、丸鋸１００を細溝３の長手方向と平行に移動することで、半割部材２の内周面を切削するものである。
このように構成することにより、丸鋸１００を移動させることにより、丸鋸１００の外周（円弧）に合わせて、細溝３の底面３ａに、谷部３ｃが円弧状に形成され、谷部３ｃと谷部３ｃとの間に山部３ｂが設けられる。

【0022】

コーティング層２３は、半割部材２の内周面上に塗布されることにより形成される。この際、コーティング層２３は、図２（ｃ）に示すように、細溝３の軸方向内側端部を覆うように形成されており、より詳しくは、細溝３の軸方向内側の側面の中途部まで塗布されている。このように構成することにより、細溝３の軸方向内側端部をコーティング層２３で覆うことにより、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、細溝３の軸方向内側端部とクランクシャフト１１との摩擦を軽減させることができる。

【0023】

また、図５に示すように、コーティング層２３は、細溝３全体を覆うように形成することもできる。このように構成することにより、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、細溝３の軸方向内側端部及び軸方向外側端部と、クランクシャフト１１との摩擦を軽減させることができる。

【0024】

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、細溝３の長手方向に平行な断面視において、細溝３の底面３ａに山部３ｂと谷部３ｃとが交互に配置される。
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、細溝３の底面３ａに山部３ｂと谷部３ｃとが交互に配置されることにより、潤滑油がスムーズに半割部材２の内周面に引き込まれ、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。

【0025】

また、谷部３ｃを、長手方向に平行な断面視（Ａ−Ａ線断面視）において、円弧状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、潤滑油が、細溝３の底面３ｃの谷部３ｃに沿って移動することで半割部材２の内周面に引き込まれやすくなり、スムーズに軸方向内側へ潤滑油を送ることができる。

【符号の説明】

【0026】

１ すべり軸受
２ 半割部材
２ａ 周縁部
３ 細溝
３ａ 底面
３ｂ 山部
３ｃ 谷部
１１ クランクシャフト

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】