特許 6804577 内燃機関のクランク軸用の半割スラスト軸受

(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】6804577

(24)【登録日】2020年12月4日

(45)【発行日】2020年12月23日

(54)【発明の名称】内燃機関のクランク軸用の半割スラスト軸受

(51)【国際特許分類】

   F16C 17/04 20060101AFI20201214BHJP

   F02F 7/00 20060101ALI20201214BHJP

【ＦＩ】

   F16C17/04 Z

   F02F7/00 301F

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2019-21297(P2019-21297)

(22)【出願日】2019年2月8日

(65)【公開番号】特開2020-128772(P2020-128772A)

(43)【公開日】2020年8月27日

【審査請求日】2019年10月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】591001282

【氏名又は名称】大同メタル工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000855

【氏名又は名称】特許業務法人浅村特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】後藤 志歩

【審査官】 中島 亮

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−２０１１４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２４５７６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−７０２９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１７７９６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｃ ３／００− ９／０６

Ｆ１６Ｃ １７／００−１７／２６

Ｆ１６Ｃ ３３／００−３３／２８

Ｆ０２Ｆ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関のクランク軸の軸線方向力を受けるための半円環形状の半割スラスト軸受であって、第１の表面及び前記第１の表面の反対側の第２の表面を画成するＦｅ合金製の裏金層と、前記裏金層の前記第１の表面上に設けられた軸受合金層とを有し、前記軸受合金層は、前記裏金層と反対側に摺動面を有し、前記半割スラスト軸受は、その周方向両端面に隣接して形成された２つのスラストリリーフをさらに有し、各スラストリリーフは、前記摺動面から前記周方向端面に向かって前記半割スラスト軸受の壁厚が薄くなるように形成されたスラストリリーフ表面を有する、半割スラスト軸受において、
前記スラストリリーフ表面は前記軸受合金層からなり、
前記スラストリリーフにおいて、前記裏金層は、前記周方向端面に向かって厚さが薄くなるように形成され、
前記裏金層の各周方向端面が、前記第２表面に隣接し且つ前記半割スラスト軸受の前記周方向端面の一部を構成する露出端面と、前記第１の表面及び前記露出端面の間に形成された遷移面とを有し、
前記軸受合金層は、前記遷移面を覆うように前記裏金層の前記第２の表面に向かって延びる延長部をさらに有し、前記延長部は、前記半割スラスト軸受の前記周方向端面の一部を構成する延長端面を有し、前記延長端面は、前記露出端面に隣接して形成され、それにより前記延長端面及び前記露出端面は少なくとも部分的に同一平面内に延びる、半割スラスト軸受。

【請求項2】

前記半割スラスト軸受の前記周方向端面における前記延長部の軸線方向長さ（Ａ１）が０．２〜１．５ｍｍである、請求項１に記載の半割スラスト軸受。

【請求項3】

前記半割スラスト軸受の前記周方向端面における前記スラストリリーフの前記摺動面からの軸線方向深さ（ＲＤ１）が、前記半割スラスト軸受の径方向内側端部と径方向外側端部の間で一定であり、且つ０．１〜１ｍｍである、請求項１又は２に記載の半割スラスト軸受。

【請求項4】

前記半割スラスト軸受の前記周方向端面からの前記スラストリリーフの長さ（Ｌ１）が、前記半割スラスト軸受の径方向内側端部と径方向外側端部の間で一定であり、且つ３〜２５ｍｍである、請求項１から３までのいずれか一項に記載の半割スラスト軸受。

【請求項5】

少なくとも前記軸受合金層の前記摺動面がオーバーレイ層により被覆されている、請求項１から４までのいずれか一項に記載の半割スラスト軸受。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関のクランク軸の軸線方向力を受ける半割スラスト軸受に関するものである。

【背景技術】

【0002】

内燃機関のクランク軸は、そのジャーナル部において、一対の半割軸受を円筒形状に組み合わせて構成される主軸受を介して、内燃機関のシリンダブロック下部に回転自在に支承される。

【0003】

一対の半割軸受のうちの一方又は両方が、クランク軸の軸線方向力を受ける半割スラスト軸受と組み合わせて用いられる。半割スラスト軸受は、半割軸受の軸線方向端面の一方又は両方に配設される。

【0004】

半割スラスト軸受は、クランク軸に生じる軸線方向力を受ける。すなわち、クラッチによってクランク軸と変速機とが接続される際等に、クランク軸に対して入力される軸線方向力を支承することを目的として配置されている。

【0005】

半割スラスト軸受の周方向両端近傍の摺動面側には、周方向端面へ向かって軸受部材の厚さが薄くなるようにスラストリリーフが形成されている。一般にスラストリリーフは、半割スラスト軸受の周方向端面から摺動面までの長さや周方向端面での深さが、径方向の位置によらずに一定になるよう形成される。スラストリリーフは、半割スラスト軸受を分割型軸受ハウジング内に組み付ける際の一対の半割スラスト軸受の端面同士の位置ずれを吸収するために形成される（特許文献１の図１０参照）。

【0006】

内燃機関のクランク軸は、そのジャーナル部において、一対の半割軸受からなる主軸受を介して、内燃機関のシリンダブロック下部に支承される。このとき潤滑油は、シリンダブロック壁内のオイルギャラリーから主軸受の壁内の貫通口を通じて、主軸受の内周面に沿って形成された潤滑油溝内に送り込まれる。潤滑油はこのようにして主軸受の潤滑油溝内に供給され、その後半割スラスト軸受に供給される。なお、内燃機関のクランク軸の軸線方向力を受けるスラスト軸受には、一般に、Ｆｅ合金製の裏金層の一方の表面にアルミニウム軸受合金層又は銅軸受合金層を形成した積層構造体が用いられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平１１−２０１１４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

クランク軸と変速機とが接続されること等によってクランク軸に対して入力される軸線方向力が半割スラスト軸受の摺動面に加わると、ほぼ同時に、半割スラスト軸受の周方向端面付には衝撃力が加わるため、スラストリリーフあるいはスラストリリーフと隣接する摺動面の軸受合金層に疲労（割れや剥離）が生じる場合がある。
より詳細には、半割スラスト軸受は、シリンダブロック及び軸受キャップの側面に設けられた受け座（座面）に嵌合され使用されるが、受け座の内径は、半割スラスト軸受の外径よりも若干大きく形成されているので、半割スラスト軸受は周方向に僅かに移動可能である。一方、一対の半割スラスト軸受を円環形状に組み合わせて使用する場合（例えば特許文献１の図１０参照）、クランク軸からの軸線方向力がスラスト軸受の摺動面に入力する瞬間、クランク軸のスラストカラー面は、一対の半割スラスト軸受の両方の摺動面と同時に接触するのではなく、先に一方の半割スラスト軸受の摺動面と接触しがちである。このため、一方の半割スラスト軸受がスラストカラー面の回転とともに僅かに周方向に移動し、一方の半割スラスト軸受のクランク軸の回転方向の前方側の周方向端面が、他方の半割スラスト軸受のクランク軸の回転方向の後方側の周方向端面と衝突し、それら半割スラスト軸受の周方向端面付近に衝撃的な負荷が加わる。クランク軸と変速機とが接続されるたびに繰り返し加わるこの衝撃的な負荷の影響で、半割スラスト軸受の周方向端面に隣接するスラストリリーフあるいはスラストリリーフと隣接する摺動面の軸受合金層に疲労（割れや鋼裏金層からの剥離）が起きやすい。

【0009】

したがって本発明の目的は、運転時に疲労が生じ難い内燃機関のクランク軸用半割スラスト軸受を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するために、本発明によれば、
内燃機関のクランク軸の軸線方向力を受けるための半円環形状の半割スラスト軸受であって、第１の表面及び前記第１の表面の反対側の第２の表面を画成するＦｅ合金製の裏金層と、裏金層の第１の表面上に設けられた軸受合金層とを有し、軸受合金層は、裏金層と反対側に摺動面を有し、半割スラスト軸受は、その周方向両端面に隣接して形成された２つのスラストリリーフをさらに有し、各スラストリリーフは、摺動面から周方向端面に向かって半割スラスト軸受の壁厚が薄くなるように形成されたスラストリリーフ表面を有する、半割スラスト軸受において、
スラストリリーフ表面は軸受合金層からなり、
スラストリリーフにおいて、裏金層は、周方向端面に向かって厚さが薄くなるように形成され、
裏金層の各周方向端面が、第２表面に隣接し且つ半割スラスト軸受の周方向端面の一部を構成する露出端面と、第１の表面及び露出端面の間に形成された遷移面とを有し、
軸受合金層は、遷移面を覆うように裏金層の第２表面に向かって延びる延長部をさらに有し、延長部は、半割スラスト軸受の周方向端面の一部を構成する延長端面を有し、延長端面は、露出端面に隣接して形成され、それにより延長端面及び露出端面は少なくとも部分的に同一平面内に延びる、半割スラスト軸受が提供される。

【0011】

半割スラスト軸受の周方向端面における延長部の軸線方向長さ（Ａ１）は、好適には、０．２〜１．５ｍｍであってもよい。

【0012】

半割スラスト軸受の周方向端面における摺動面からのスラストリリーフの軸線方向深さ（ＲＤ１）は、好適には、半割スラスト軸受の径方向内側端部と径方向外側端部の間で一定であり、且つ０．１〜１ｍｍであってもよい。

【0013】

半割スラスト軸受の周方向端面からのスラストリリーフの長さ（Ｌ１）は、好適には、半割スラスト軸受の径方向内側端部と径方向外側端部の間で一定であり、且つ３〜２５ｍｍであってもよい。

【0014】

また、少なくとも軸受合金層の摺動面がオーバーレイ層により被覆されてもよい。

【発明の効果】

【0015】

上述したように、クランク軸用の半割スラスト軸受は、内燃機関のクランク軸の軸線方向力を受けるが、本発明によれば、裏金層の周方向端面の一部、すなわち遷移面が軸受合金層の延長部によって覆われるため、裏金層の周方向端面のスラストリリーフ表面側ではまず軸受合金層が衝撃負荷を受けて弾性変形することで裏金層に加わる負荷が緩和される。一方、裏金層の周方向端面の背面側（スラストリリーフ表面と反対側）では、軸受合金層の延長部と比べて弾性変形が起き難い裏金層の露出端面が露出しているため、衝撃負荷は、主に裏金層の周方向端面のうち軸受合金層から離間した領域（露出端面）に加わる。このため、スラストリリーフ表面やスラストリリーフに隣接する摺動面の領域における軸受合金層には衝撃負荷が伝播し難く、したがってこれらの領域の軸受合金層に疲労が生じ難い。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】軸受装置の分解斜視図である。

【図2】軸受装置の正面図である。

【図3】軸受装置の断面図である。

【図4】実施例１の半割スラスト軸受の正面図である。

【図5】実施例１の半割スラスト軸受のスラストリリーフの周方向端部の断面図である。

【図6】図５に示す周方向端部の拡大図である。

【図7】半割軸受の正面図である。

【図8】図７に示す半割軸受を径方向内側から見た底面図である。

【図9】実施例２の半割スラスト軸受の正面図である。

【図10】実施例２の半割スラスト軸受の側面図である。

【図11】実施例３の半割スラスト軸受の側面図である。

【図12】軸受合金層上にオーバーレイ層を形成した半割スラスト軸受の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

【実施例1】

【0018】

（軸受装置の全体構成）
まず、図１〜３を用いて本発明の実施例１に係る軸受装置１の全体構成を説明する。図１〜３に示すように、シリンダブロック２の下部に軸受キャップ３を取り付けて構成された軸受ハウジング４には、両側面間を貫通する円形孔である軸受孔（保持孔）５が形成されており、側面における軸受孔５の周縁には円環状凹部である受座６、６が形成されている。軸受孔５には、クランク軸のジャーナル部１１を回転自在に支承する半割軸受７、７が円筒状に組み合わされて嵌合される。受座６、６には、クランク軸のスラストカラー１２を介して軸線方向力ｆ（図３参照）を受ける半割スラスト軸受８、８が円環状に組み合わされて嵌合される。

【0019】

図２に示すように、主軸受を構成する半割軸受７のうち、シリンダブロック２側（上側）の半割軸受７の内周面には潤滑油溝７１が形成され、また潤滑油溝７１内には外周面に貫通する貫通孔７２が形成されている（図７及び８参照）。なお、潤滑油溝は、上下両方の半割軸受に形成することもできる。

【0020】

また半割軸受７には、半割軸受７同士の当接面に隣接して、周方向両端部にクラッシュリリーフ７３、７３が形成されている（図２参照）。クラッシュリリーフ７３は、半割軸受７の周方向端面に隣接する領域の壁厚が、周方向端面に向かって徐々に薄くなるように形成された壁厚減少領域である。クラッシュリリーフ７３は、一対の半割軸受７、７を組み付けたときの突合せ面の位置ずれや変形を吸収することを企画して形成される。

【0021】

（半割スラスト軸受の構成）
次に、図２〜５を用いて実施例１の半割スラスト軸受８の構成について説明する。本実施例の半割スラスト軸受８は、Ｆｅ合金製の裏金層８４に薄い軸受合金層８５を接着したバイメタルを用いて、半円環形状の平板に形成される。なお、裏金層８４のＦｅ合金として、鋼やステンレス鋼等を用いることができる。また軸受合金層８５として、Ｃｕ軸受合金やＡｌ軸受合金等を用いることができる。軸受合金層８５は、Ｆｅ合金製の裏金層８４に対し硬さが低く（軟らかく）、したがって外力を受けた場合に弾性変形量が多い。
半割スラスト軸受８は、周方向中央領域に軸受合金層８５から構成される摺動面８１（軸受面）と、周方向両端面８３、８３に隣接する領域にスラストリリーフ８２、８２とを有し、スラストリリーフ８２は、平坦なスラストリリーフ表面（平面）８２ｓを有している。摺動面８１には、潤滑油の保油性を高めるために、両側のスラストリリーフ８２、８２の間に２つの油溝８１ａ、８１ａが形成されている。

【0022】

なお、図１２に示すように、軸受合金層８５の摺動面８１上にオーバーレイ層８７を形成することもできる。オーバーレイ層８７として、Ｓｎ、Ｓｎ合金、Ｂｉ、Ｂｉ合金、Ｐｂ、Ｐｂ合金等の金属や合金、あるいは樹脂摺動材料を用いることができる。樹脂摺動材料は、樹脂バインダと固体潤滑剤とから形成される。樹脂バインダとしては公知の樹脂を用いることができるが、耐熱性の高いポリアミドイミド、ポリイミド及びポリベンゾイミダゾールの一種以上を用いることが好ましい。また、ポリアミドイミド、ポリイミド及びポリベンゾイミダゾールの一種以上からなる耐熱性の高い樹脂と、ポリアミド、エポキシ及びポリエーテルサルフォンの一種以上からなる樹脂１〜２５体積％とを混合した樹脂組成物や、ポリマーアロイ化した樹脂組成物を樹脂バインダとして使用してもよい。固体潤滑剤としては、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、黒鉛、ポリテトラフルオロエチレン、窒化ホウ素等を用いることができる。樹脂摺動材料に対する固体潤滑剤の添加割合は、好適には、２０〜８０体積％である。また、樹脂摺動材料の耐摩耗性を高めるために、セラミックスや金属間化合物等の硬質粒子を樹脂摺動材料に対して０．１〜１０体積％含有させてもよい。

【0023】

またオーバーレイ層８７は、クランク軸の軸線方向負荷を受ける軸受合金層８５の摺動面８１となる表面のみでなく、スラストリリーフ表面８２ｓ、油溝８１aの表面、半割スラスト軸受８の外径面、内径面、背面、周方向端面等にも付与されてもよい。オーバーレイ層８７の厚さは０．５〜２０μｍであり、望ましくは１〜１０μｍである。
なお、本明細書において、摺動面８１、スラストリリーフ表面８２ｓ、背面８４ｂ、周方向端面８３は、オーバーレイ層８７を付与しなかった場合の表面として定義される。

【0024】

スラストリリーフ８２は、周方向両端面に隣接する摺動面８１側の領域に、半割スラスト軸受８の壁厚が端面に向かって徐々に薄くなるように形成される壁厚減少領域であり、半割スラスト軸受８の周方向端面８３の径方向全長に亘って延びている。スラストリリーフ８２は、半割スラスト軸受８を分割型の軸受ハウジング４内に組み付けた際の位置ずれ等に起因する、一対の半割スラスト軸受８、８の周方向端面８３、８３同士の位置ずれを緩和するために形成される。

【0025】

図４に示すように、本実施例のスラストリリーフ８２は、半割スラスト軸受８の径方向内側端部と径方向外側端部の間で一定のスラストリリーフ長さＬ１を有している。
乗用車用等の小型内燃機関のクランク軸（ジャーナル部の直径が３０〜１００ｍｍ程度）に使用する場合、半割スラスト軸受８の周方向端面８３からのスラストリリーフ長さＬ１は、３〜２５ｍｍになされる。

【0026】

ここで、スラストリリーフ長さＬ１とは、半割スラスト軸受８の周方向両端面８３を通る平面（スラスト軸受分割平面ＨＰ）から垂直方向に測った長さとして定義される。特に、径方向内側端部におけるスラストリリーフ長さＬ１は、半割スラスト軸受８の周方向端面８３から、スラストリリーフ表面８２ｓが摺動面８１の内周縁と交わる点までの垂直方向の長さとして定義される。

【0027】

また半割スラスト軸受８のスラストリリーフ８２は、周方向端面８３において、半割スラスト軸受８の径方向内側端部と径方向外側端部との間で一定の軸線方向深さＲＤ１を有するように形成される。
スラストリリーフ８２の軸線方向の深さＲＤ１は、０．１〜１ｍｍになされることができる。

【0028】

ここで、軸線方向深さとは、半割スラスト軸受８の摺動面８１を含む平面からスラストリリーフ表面８２ｓまでの軸線方向距離を意味する。換言すれば、軸線方向深さは、摺動面８１をスラストリリーフ８２上まで延長した仮想摺動面からスラストリリーフ表面８２ｓまで垂直に測った距離である。したがって軸線方向深さＲＤ１は、特に、半割スラスト軸受８の周方向端面８３におけるスラストリリーフ表面８２ｓから摺動面８１までの深さとして定義される。

【0029】

図５及び６に示すように、裏金層８４は２つの表面、すなわち軸受合金層８５が接着された第１の表面８４ａと、半割スラスト軸受８の背面を構成する第２の表面８４ｂとを画成している。またこれら第１の表面８４ａと第２の表面８４ｂの間に延びる裏金層８４の周方向端面は、第２表面８４ｂに隣接し且つ半割スラスト軸受８の周方向端面８３の一部を構成するように延びる露出端面８４ｅと、この露出端面８４ｅから第１の表面８４まで延びる遷移面８４ｔとを有する。

【0030】

軸受合金層８５は、裏金層８４の遷移面８４ｔを覆うように第１の表面８４ａ側から第２の表面８４ｂ側に向かって軸線方向に延びる延長部８６を有し、この延長部８６は、半割スラスト軸受８の周方向端面８３の一部を構成する延長端面８６ｅを有する。延長端面８６ｅは、延長端面８６ｅ及び露出端面８４ｅが同一平面（周方向端面８６）内に延びるように、露出端面８４ｅに段差なしに隣接して形成される。
なお、実施例１では、周方向端面８３は全体として軸線方向に垂直な同一平面内に延びているが、周方向端面８３は、例えば露出端面８４ｅの遷移面８４ｔに隣接する側が延長端面８６ｅとともに平坦に（面一に）形成され、露出端面８４ｅの第２表面８４ｂに隣接する側がその平坦面よりも窪んでいるように延びていてもよい。

【0031】

また実際の製造の観点から、スラストリリーフ表面８２ｓの形状は、摺動面８１に垂直な周方向断面で、僅かに湾曲した曲線であってもよく、同様にスラストリリーフ８２における裏金層８４の第１の表面８４ａの形状は、摺動面８１に垂直な周方向断面で、僅かに湾曲した曲線であってもよい。

【0032】

より詳細には、軸受合金層８５の延長部８６は、半割スラスト軸受の摺動面８１に垂直であり且つ半割スラスト軸受８の周方向端面８３に垂直な断面において、周方向端面８３と、スラストリリーフ８２における裏金層８４の第１の表面８４ａを延長した仮想線との交点Ｐ１、第１の表面８４ａと遷移面８４ｔとの交点Ｐ２、及び遷移面８４ｔと露出平面８４ｅとの交点Ｐ３によって囲まれる部分として定義される。
そして、交点Ｐ１からＰ３までの距離である延長部８６の軸線方向長さＡ１は０．２〜１．５ｍｍであることが好ましく、特に周方向端面における裏金層８４の厚さの１０〜４０％であることが好ましい。
また交点Ｐ１からＰ２までの距離である第１の表面８４ａに沿った延長部８６の厚さＡ２は好ましくは０．２〜１ｍｍであり、延長部８６の厚さは交点Ｐ３側に向かって次第に小さくなっている。
なお、延長部８６は、半割スラスト軸受８の周方向端面８３の径方向全長に亘って延びている。

【0033】

実施例１において、遷移面８４ｔは平坦な表面として形成されているが、延長部８６側に凸形状の曲面、すなわち延長部８６と反対側に曲率中心を有する曲率半径の曲面として形成されてもよい。あるいは遷移面８４ｔは、全体として延長部８６側に凸形状となるように、複数の平面から、又は不連続な表面から形成されていてもよい。
またスラストリリーフ表面８２ｓと周方向端面８３の間のコーナーをＲ形状としてもよい。

【0034】

（実施例１による作用）
上述したようにクランク軸からの軸線方向力ｆが半割スラスト軸受８の摺動面８１に入力するのとほぼ同時に、一方の半割スラスト軸受８の周方向端面８３と他方の半割スラスト軸受８の周方向端面８３とが衝突し、それにより、それら半割スラスト軸受８の周方向端面８３付近に衝撃的な負荷が加わる。なお、本実施例の構成とは異なり、図１に示すシリンダブロック２の下部に軸受キャップ３を取り付けて構成された軸受ハウジング４のうちシリンダブロック２の側面にだけ軸受孔５の周縁の円環状凹部である受座６が形成され、したがって軸受ハウジング４の一方の側面にただ１つの半割スラスト軸受が配置される場合には、半割スラスト軸受８の周方向端面８３は、軸受キャップ３の端面（分割面）と衝突し、それにより半割スラスト軸受８の周方向端面８３付近に衝撃的な負荷が加わる。
本実施例では、周方向端面８３のスラストリリーフ８２に隣接する側に軸受合金層８５の延長部８６が形成されているため、この部分が衝撃負荷を受けて弾性変形し、それにより周方向端面８３において、軸受合金層８５に隣接する裏金層８４の領域に加わる負荷が緩和される。さらに、周方向端面８３の背面側（スラストリリーフ８２から離間した側）では延長部８６と比較して弾性変形が起き難い裏金層８４の露出表面８４ｅが露出するので、衝撃負荷は、主に裏金層８３の、スラストリリーフ８２から離間した領域に加わることになる。このため、スラストリリーフ表面８２ｓやスラストリリーフ８２に隣接する摺動面の領域における軸受合金層８４には衝撃負荷が伝播し難く、したがってこれらの領域の軸受合金層８４に疲労が生じ難くなる。

【0035】

なお、本実施例とは異なり、半割スラスト軸受８の周方向端面８３の全体（全面）に亘って延長部分を形成した場合、従来の半割スラスト軸受と同じく、衝撃負荷は、スラストリリーフにおける裏金層に、その厚さ方向の位置に関係なく均等に伝播するため、スラストリリーフ表面やスラストリリーフに隣接する摺動面の領域における裏金層にも衝撃負荷が伝播して、そこに隣接する軸受合金層に疲労が生じやすい。
また延長部８６の軸線方向長さＡ１が大きすぎる場合も、周方向端面８３において衝撃負荷を主に支える裏金層の表面（露出表面８４ｅ）の割合が小さくなるので、延長部８６の表面（延長端面８６ｅ）にも大きな衝撃負荷が加わる。このように延長部８６の表面に大きな衝撃負荷が加わると、延長部８６の軸受合金に疲労が生じやすい。
さらに、延長部８６の軸線方向長さＡ１や厚さＡ２が小さすぎると、衝撃負荷を緩和するための軸受合金層の弾性変形が小さく、衝撃負荷の緩和が不十分となる。このためスラストリリーフ表面やスラストリリーフに隣接する摺動面の領域における裏金層に大きい衝撃負荷が伝播し、軸受合金層に疲労が生じやすい。

【0036】

（軸受合金層及び裏金層の寸法）
図５は、半割スラスト軸受８の周方向端部８３近傍を、内側（図４のＹＩ矢視方向）から見た側面の断面図である。
乗用車用等の小型内燃機関のクランク軸（ジャーナル部の直径が３０〜１００ｍｍ程度）に使用する場合、摺動面８１が形成される領域において、半割スラスト軸受８の厚さＴは１．５〜３．５ｍｍであり、裏金層８４の厚さＴＢは１．１〜３．２ｍｍであり、軸受合金層８５の厚さＴＡは０．１ｍｍ〜０．７ｍｍである。摺動面８１が形成される領域において、裏金層８４の厚さＴＢおよび軸受合金層８５の厚さＴＡは、一定とすることが好ましい。
また図５に示すように、半割スラスト軸受８のスラストリリーフ８２は、半割スラスト軸受８の壁厚が周方向端面８３に向かって徐々に薄くなるように形成されている。
図６に示すように、スラストリリーフ８２が形成された領域における裏金層８４の厚さは、周方向中央側から周方向端面に向かって小さくなっており、周方向端面８３での軸線方向の厚さＡ３、すなわち第１の表面８４ａを周方向端面８２まで延長した仮想線と周方向端面８３との交点Ｐ１から第２の表面８４ｂまでの軸線方向距離Ａ３は０．６〜２．７ｍｍである。
同様に、スラストリリーフ８２が形成された領域における軸受合金層８５の軸線方向の厚さは、周方向中央側から周方向端面に向かって小さくなっており、周方向端面８３での軸線方向の厚さＡ４、すなわち裏金層８４の第１の表面８４ａを周方向端面８３まで延長した仮想線と周方向端面８３との交点Ｐ１からスラストリリーフ表面８２ｓまでの軸線方向距離Ａ４は０．０５〜０．６ｍｍである。

【0037】

（半割スラスト軸受の製造）
本実施例の半割スラスト軸受８は、裏金層８４と軸受合金層８５とからなる平面形状の複層摺動材料の軸受合金層の表面側に、スラストリリーフ８２となる凹部をプレス成型したのち、一対の雄型と雌型、及びプレス機によりこの凹部が周方向両端部に位置するように摺動材料を半円環形状に切断することによって作成される。ここで、一般的に一対の雄型と雌型の切断部の間の隙間は、切断によるバリを小さくするために狭くなされてきた。しかし、本実施例では、半円環形状の内周面や外周面の切断部では、隙間は従来と同じく狭くなされるが、周方向端部では隙間は従来よりも広くなされる。これにより、プレス成型時、周方向端面付近の裏金層８４上の軸受合金層８５が、裏金層８４の側面（周方向端面）を覆うように隙間内を塑性流動しながら切断され、それにより半割スラスト軸受８の周方向端面８３に軸受合金層８５の延長部８６が形成される。
なお、特許文献１の段落００１７に記載されるように、複層摺動材料を半円環形状（半割スラスト軸受の形状）に打ち抜いた後に、プレス機によりスラストリリーフを形成した場合、スラストリリーフを形成した部分の複層摺動材料の軸受合金層および裏金層は、主として打ち抜かれた部材の周方向端面が向く方向へ、周方向端面であった位置からからはみ出るように、換言すれば、打ち抜かれた部材の元の周方向端面から周方向長さが増加するように塑性流動することに留意すべきである。また、軸受合金と裏金では変形抵抗が異なるため、特に軸受合金の塑性変形量が大きいため、周方向端面が平坦でなくなる。このため、スラストリリーフを形成した部材は、塑性流動して元の周方向端面位置からはみ出た軸受合金および裏金を切削加工により除去し、平坦な周方向端面を形成する必要がある。それゆえ従来の半割スラスト軸受では、特許文献１の図３等に示されるように、周方向端面の裏金層の表面に軸受合金層からなる延長部は形成されない。

【0038】

また本実施例では、半割軸受７と半割スラスト軸受８が分離しているタイプの軸受装置１について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、半割軸受７と半割スラスト軸受８が一体化したタイプの軸受装置１にも適用できる。

【0039】

以上、図面を参照して、本発明の実施例を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は本発明に含まれる。

【実施例2】

【0040】

例えば図９及び１０に示すように、位置決め及び回転止めのために、半径方向外側に突出する突出部８ｐを備える半割スラスト軸受８’に本発明を適用することもできる。さらに、この半割スラスト軸受８’の円周方向長さは、実施例１に示す半割スラスト軸受８よりも所定の長さＳ１だけ短くてもよい。また、半割スラスト軸受８’は、周方向端部８３近傍において内周面を半径Ｒの円弧状に切り欠くこともできる。同様に、半割スラスト軸受８’の摺動面側の径方向外側縁部や径方向内側縁部に、周方向に亘って面取りを形成するもこともできる。

【実施例3】

【0041】

図１１に示すように、実施例３による半割スラスト軸受８’’は、摺動面８１と反対側の背面（裏金層の第２表面）の周方向両端部にもスラストトリリーフに似た形状の背面リリーフ９０を有することができる。なお、この場合に、裏金層の厚さは背面リリーフ９０を形成しなかった場合の第２の表面から測定される厚さとして定義される。
あるいは背面リリーフ９０は、摺動面８１と平行な平面を有するように構成することもできる。
なお、図１１に示すように背面リリーフ９０のリリーフ長さＬ３は、上述したスラストリリーフ８２のスラストリリーフ長さＬ１より大きいが、これに限定されるものではなく、スラストリリーフ長さＬ１と同じであってもよく、あるいはスラストリリーフ長さＬ１よりも小さくてもよい。

【0042】

また実施例１では、軸受装置１に半割スラスト軸受８を４つ使用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、少なくとも１つの本発明による半割スラスト軸受８を使用することで所望の効果を得ることができる。また、本発明による半割スラスト軸受８と従来のスラスト軸受を対として円環形状のスラスト軸受として使用してもよい。さらに、本発明の軸受装置１において、半割スラスト軸受８は、クランク軸を回転自在に支承する半割軸受７の軸線方向の一方又は両方の端面に一体に形成されてもよい。

【符号の説明】

【0043】

Ｌ１ 径方向内側端部におけるスラストリリーフ長さ
ＲＤ１ 周方向端面におけるスラストリリーフ深さ
１ 軸受装置
４ 軸受ハウジング
７ 半割軸受
８ 半割スラスト軸受
１１ ジャーナル部
１２ スラストカラー
７１ 潤滑油溝
７２ 貫通孔
７３ クラッシュリリーフ
８１ 摺動面
８２ スラストリリーフ
８２ｓ スラストリリーフ表面
８３ 周方向端面
８４ 裏金層
８４ａ 第１の表面
８４ｂ 第２の表面
８４ｅ 露出表面
８４ｔ 遷移面
８５ 軸受合金層
８６ 延長部
８６ｅ 延長端面
８７ オーバーレイ層
９０ 背面リリーフ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】