JP2015169293A - slide bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、すべり軸受、特に、内燃機関のクランクシャフトのすべり軸受の技術に関する。 The present invention relates to a slide bearing, and more particularly to a technology of a slide bearing for a crankshaft of an internal combustion engine.
従来、クランクシャフトのジャーナル部を軸支するすべり軸受であって、ジャーナル部の軸方向に対する荷重を支持するためのスラストワッシャを備えるすべり軸受が公知となっている(例えば、特許文献1参照)。スラストワッシャは、すべり軸受の軸方向に対向するように二枚設けられている。また、スラストワッシャは、上下に分割された半割ワッシャ部材で構成されており、上側の半割ワッシャ部材は、シリンダブロックに設けられた溝に取り付けられ、下側の半割ワッシャ部材は、軸受キャップに設けられた溝に取り付けられている。また、半割ワッシャ部材とクランクシャフトのスラスト面との局部あたりや片あたりを防ぐために、半割ワッシャ部材には、周方向両側の端部に向かって軸方向内側に傾斜するスラストリリーフが設けられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a slide bearing that pivotally supports a journal portion of a crankshaft and that includes a thrust washer for supporting a load in the axial direction of the journal portion is known (for example, see Patent Document 1). Two thrust washers are provided so as to face each other in the axial direction of the slide bearing. The thrust washer is composed of a vertically divided half washer member, the upper half washer member is attached to a groove provided in the cylinder block, and the lower half washer member is a bearing. It is attached to a groove provided in the cap. In addition, in order to prevent local contact or partial contact between the half washer member and the thrust surface of the crankshaft, the half washer member is provided with a thrust relief that is inclined inward in the axial direction toward both ends in the circumferential direction. ing.
従来技術における半割ワッシャ部材は、略半円形状(中心角が略180度の円弧形状)に形成されている。このため周方向の長さが長くなり、加工の際に平面度を保持するのが困難であった。そのため、半割ワッシャ部材とクランクシャフトのスラスト面との接触が発生し易かった。また、従来技術における半割ワッシャ部材は表面に油膜が形成され難く、半割ワッシャ部材とクランクシャフトのスラスト面との接触が発生し易かった。 The half washer member in the prior art is formed in a substantially semicircular shape (an arc shape having a central angle of approximately 180 degrees). For this reason, the length in the circumferential direction becomes long, and it is difficult to maintain flatness during processing. Therefore, contact between the half washer member and the thrust surface of the crankshaft is likely to occur. In addition, an oil film is hardly formed on the surface of the half washer member in the prior art, and contact between the half washer member and the thrust surface of the crankshaft is likely to occur.
そこで本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、スラストワッシャとクランクシャフトのスラスト面との接触を防止することができるすべり軸受を提供するものである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above situation, and provides a plain bearing capable of preventing contact between a thrust washer and a thrust surface of a crankshaft.
請求項1においては、クランクシャフトのジャーナル部を軸支するすべり軸受であって、シリンダブロックと、前記シリンダブロックの下方に設けられた軸受キャップと、によって形成され、前記シリンダブロックと軸受キャップとの内周面に半割部材が設けられ、前記シリンダブロック側の半割部材の軸方向の少なくとも一方にスラストワッシャが設けられ、前記スラストワッシャは円弧状に形成され、180度よりも小さい円弧状に形成されており、前記スラストワッシャの回転方向下流側の円周方向端部は、前記シリンダブロックと軸受キャップとの合わせ面から所定の長さを離して形成されており、前記スラストワッシャの軸方向外側表面にはテクスチャが設けられており、前記テクスチャは、少なくとも回転方向下流側の円周方向端部まで形成されるものである。 In Claim 1, it is a slide bearing which supports the journal part of a crankshaft, Comprising: It forms by the cylinder block and the bearing cap provided in the downward direction of the said cylinder block, and the said cylinder block and a bearing cap A half member is provided on the inner peripheral surface, a thrust washer is provided on at least one of the axial directions of the half member on the cylinder block side, the thrust washer is formed in an arc shape, and an arc shape smaller than 180 degrees The circumferential end on the downstream side in the rotational direction of the thrust washer is formed with a predetermined length away from the mating surface of the cylinder block and the bearing cap, and the axial direction of the thrust washer A texture is provided on the outer surface, and the texture is at least in the circumferential direction downstream in the rotational direction. Parts are those formed to.
請求項2においては、前記スラストワッシャの回転方向上流側の円周方向端部には、スラストリリーフが設けられるものである。 According to a second aspect of the present invention, a thrust relief is provided at the circumferential end on the upstream side in the rotational direction of the thrust washer.
請求項3においては、前記テクスチャの円周方向の長さは、前記スラストワッシャの半径方向の幅に対して少なくとも4倍以上の長さとなるように形成されるものである。 According to a third aspect of the present invention, the circumferential length of the texture is formed to be at least four times the radial width of the thrust washer.
請求項4においては、前記シリンダブロックには、前記スラストワッシャの回転方向下流側の円周方向端部と当接する回り止め部が形成されるものである。 According to a fourth aspect of the present invention, the cylinder block is formed with an anti-rotation portion that comes into contact with a circumferential end on the downstream side in the rotation direction of the thrust washer.
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、クランクシャフトのスラスト面とスラストワッシャとの接触を防止することができる。
As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
That is, contact between the thrust surface of the crankshaft and the thrust washer can be prevented.
以下では、本実施形態に係るすべり軸受10について説明する。 Below, the slide bearing 10 which concerns on this embodiment is demonstrated.
なお、以下では、説明の便宜上、図1における紙面の上下方向を基準として上下方向を規定する。また、図1における紙面の左右方向を基準として左右方向を規定する。 In the following, for convenience of explanation, the vertical direction is defined based on the vertical direction of the paper surface in FIG. Further, the horizontal direction is defined with reference to the horizontal direction of the paper surface in FIG.
まず、すべり軸受10の構成について、図1及び図2を用いて説明する。
すべり軸受10は、内燃機関のクランクシャフト11のジャーナル部11aを軸支する部材であり、シリンダブロック12の下部に設けられている。すべり軸受10は、シリンダブロック12と、この下部に設けられた軸受キャップ13と、によって形成されており、シリンダブロック12と軸受キャップ13との内周面には半割部材14が設けられている。シリンダブロック12と軸受キャップ13とは固定部材である螺子15によって固定されている。
First, the configuration of the slide bearing 10 will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
The slide bearing 10 is a member that supports the
シリンダブロック12は、軽金属によって形成されており、例えば、アルミニウムを含む合金によって形成されている。
軸受キャップ13は、シリンダブロック12と同材料の金属またはシリンダブロック12よりも比重の重い金属によって形成されており、例えば、鉄を含む合金によって形成されている。
The
The
二つの半割部材14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。クランクシャフト11をすべり軸受10で軸支する場合、クランクシャフト11の外周面を、二つの半割部材14を介して、シリンダブロック12及び軸受キャップ13の内周面で軸支するものである。また、クランクシャフト11の外周面と半割部材14の内周面との間には、所定の隙間(クリアランス)が形成され、この隙間に対し潤滑油が供給される。
The two halved
半割部材14は、溝14a及び孔14bを有する。
図2(a)に示すように、上側の半割部材14の内周には、円周方向に溝14aが設けられており、中心に円形の孔14bが設けられている。
また、すべり軸受10において、軸方向の両面には、それぞれ内周面に沿ってワッシャ取付溝16が設けられている。より詳しくは、ワッシャ取付溝16は、シリンダブロック12の前後面に設けられている。ワッシャ取付溝16内には、それぞれ同一形状のスラストワッシャ20が設けられている。
The
As shown in FIG. 2A, a
Further, in the slide bearing 10,
ワッシャ取付溝16は、シリンダブロック12のすべり軸受10を形成する他の面よりも軸方向内側に凹んだ溝として形成されている。ワッシャ取付溝16は、軸方向から見て円弧状に形成されている。
The
ワッシャ取付溝16は、円周方向端部16aを有する。円周方向端部16aは、シリンダブロック12の下面と連通している。
The
スラストワッシャ20は、円弧状に形成された板状の部材であり、本実施形態においては、シリンダブロック12側にのみ設けられている。スラストワッシャ20は、ワッシャ取付溝16に収納されている。
The
スラストワッシャ20は、油溝20aと、回転方向上流側の円周方向端部20bと、回転方向下流側の円周方向端部20cと、スラストリリーフ20dとを有する。
油溝20aは、長手方向が上下方向と平行になるように設けられている。また、油溝20aは、所定の間隔を空けて複数設けられており、本実施形態においては、図1に示すように、二つ設けられている。
The
The
回転方向上流側の円周方向端部20bは、軸方向から見てワッシャ取付溝16の円周方向端部16aと同一の位置に配置されている。すなわち、軸方向から見てシリンダブロック12と軸受キャップ13との合わせ面と同一の位置に配置されている。
回転方向下流側の円周方向端部20cは、ワッシャ取付溝16の円周方向端部16aから所定の長さD1離した位置に配置されている。ここで、所定の長さD1は、スラストワッシャ20の中心角をθ1とすると、D1=sin(180−θ1)となる。
回転方向上流側の円周方向端部20bから、下流側にスラストリリーフ20dが設けられている。
スラストリリーフ20dは、回転方向上流側の円周方向端部20bから下流側に所定の角度θ2まで形成されている。スラストリリーフ20dは、クランクシャフト11のスラスト面11bとスラストワッシャ20との衝突を防止するための面であり、回転方向下流側から上流側へ向かうにつれて、軸方向後側(半割部材14側)へ傾斜するように形成されている。これにより、局部あたりによる焼付きや早期疲労などを防止することができる。
The
The
A
The
次に、スラストワッシャ20の表面に設けられたテクスチャ25について説明する。
テクスチャ25は、スラストワッシャ20の軸方向外側(スラスト面11bと対向する側)に設けられている。テクスチャ25は、数〜数十μmの凹部を有する凹凸部によって形成されている。凹凸部は規則性のあるパターンを形成しており、本実施形態においては、へリングボーン形状に形成されている。より詳しくは、周方向に沿ってV字形状を等間隔に並べた形状に形成されている。またV字の開放側が上流側を向くように配置されている。
Next, the
The
次に、スラストワッシャ20の長さL1、ワッシャ取付溝16の長さL2、スラストリリーフ20dの長さL3、及びテクスチャ25の長さL4について説明する。
Next, the length L1 of the
スラストワッシャ20の長さL1は、スラストワッシャ20の円周方向端部20bから円周方向端部20cまでの長さである。本実施形態においては、スラストワッシャ20の中心角θ1が、120°<θ1<180°となるように形成されている。このように、中心角θ1が180°である場合と比較して、スラストワッシャ20の長さL1を短く形成したことにより、スラストワッシャ20の平面度を向上させることができる。
The length L1 of the
また、ワッシャ取付溝16の長さL2は、スラストワッシャ20の長さL1と同一の長さとなるように構成している。すなわち、ワッシャ取付溝16は回転方向上流側における合わせ面と連通している。また、ワッシャ取付溝16は、スラストワッシャ20の回転方向下流側の円周方向端部20cと当接する回り止め部としての回り止め面12bを有している。回転方向下流側の円周方向端部20cと回り止め面12bとが当接することにより、スラストワッシャ20が回転方向下流側へ回転するのを防止している。
The length L2 of the
また、スラストリリーフ20dの長さL3は、回転方向上流側の円周方向端部20bから中心角θ2回転した位置までの長さである。本実施形態においては、中心角θ2は、0°<θ2<60°となるように形成している。
The length L3 of the
また、テクスチャ25の長さL4は、テクスチャ25が形成される部分の長さであり、本実施形態においては、スラストリリーフ20dの回転方向下流側の円周方向端部からスラストワッシャ20の回転方向下流側の円周方向端部20cまで設けられている。テクスチャ25の中心角θ3は、0°<θ3<60°となるように設けられている。
The length L4 of the
テクスチャ25は、表面加工によって形成するが、スラストワッシャ20の平面度が低いと、テクスチャ25を形成し難くなる。そこで、本実施形態においては、スラストワッシャ20の長さL1を短く形成したことにより、スラストワッシャ20の平面度を向上させたため、テクスチャ25を容易に形成することができるのである。
The
テクスチャ25の長さL4は、スラストワッシャ20の半径方向の幅H1の4倍以上となるように形成されている。このように構成することにより、油膜圧力を発生させるために必要なテクスチャ25の面積を確保することができる。
The length L4 of the
次に、クランクシャフト11回転時のスラストワッシャ20の役割について説明する。
クランクシャフト11回転時には、スラストワッシャ20が軸方向の力を受ける。このとき、スラストワッシャ20の回転方向下流側の円周方向端部20cがワッシャ取付溝16の円周方向端部16aから所定の長さD1だけ離して形成されているため、クランクシャフト11のスラスト面11bとスラストワッシャ20との片あたりが発生しやすい部分にスラストワッシャ20が形成されないため、焼付きや早期疲労などを防止することができる。
Next, the role of the
When the
また、回転方向上流側にスラストリリーフ20dを設けたため、焼付きや早期疲労などを防止することができる。スラストリリーフ20dは、0°<θ2<60°の範囲で形成されているため、スラストリリーフ20dから流出する漏れ油量を低減することができる。
また、テクスチャ25を設けたため、テクスチャ25表面に保持される潤滑油の油量が増加し、油膜圧力を発生させることができる。
Further, since the
Further, since the
以上のように、クランクシャフト11のジャーナル部11aを軸支するすべり軸受10であって、シリンダブロック12と、シリンダブロック12の下方に設けられた軸受キャップ13と、によって形成され、シリンダブロック12と軸受キャップ13との内周面に半割部材14が設けられ、シリンダブロック12側の半割部材14の軸方向の少なくとも一方にスラストワッシャ20が設けられ、スラストワッシャ20は円弧状に形成され、180度よりも小さい円弧状に形成されており、スラストワッシャ20の回転方向下流側の円周方向端部20cは、シリンダブロック12と軸受キャップ13との合わせ面から所定の長さD1を離して形成されており、スラストワッシャ20の軸方向外側表面にはテクスチャ25が設けられており、テクスチャ25は、少なくとも回転方向下流側の円周方向端部20cまで形成されるものである。
このように構成することにより、テクスチャ25テクスチャ25表面に保持される潤滑油の油量が増加し、油膜圧力を発生させることができるため、スラストワッシャ20とクランクシャフト11のスラスト面11bとの接触を防止することができる。
As described above, the
By configuring in this way, the amount of lubricating oil retained on the surface of the
また、スラストワッシャ20の回転方向上流側の円周方向端部20bには、スラストリリーフ20dが設けられるものである。
このように構成することにより、局部あたりによる焼付きや早期疲労などを防止することができ、スラストワッシャ20とクランクシャフト11のスラスト面11bとの接触を防止することができる。
A
By configuring in this way, seizure or early fatigue due to local areas can be prevented, and contact between the
また、テクスチャ25の円周方向の長さL4は、スラストワッシャ20の半径方向の幅H1に対して少なくとも4倍以上の長さとなるように形成されるものである。
このように構成することにより、油膜圧力を発生させるために必要なテクスチャ25の面積を確保することができ、スラストワッシャ20とクランクシャフト11のスラスト面11bとの接触を防止することができる。
The circumferential length L4 of the
With this configuration, the area of the
また、シリンダブロック12には、スラストワッシャ20の回転方向下流側の円周方向端部20cと当接する回り止め面12bが形成されるものである。
このように構成することにより、スラストワッシャ20の全長を短くしつつ、スラストワッシャ20が回転方向下流側へ回転するのを防止することができる。
Further, the
By configuring in this way, it is possible to prevent the
次に、本発明の第二の実施形態にかかるすべり軸受10について、図3を用いて説明する。
なお、第一の実施形態と同一の符号を付した部材については同一の構成であるので説明を省略する。
Next, a
In addition, about the member which attached | subjected the code | symbol same as 1st embodiment, since it is the same structure, description is abbreviate | omitted.
スラストワッシャ120の表面に設けられたテクスチャ125について説明する。
テクスチャ125は、スラストワッシャ120の軸方向外側(スラスト面11bと対向する側)に設けられている。テクスチャ125は、数〜数十μmの凹部を有する凹凸部によって形成されている。凹凸部は規則性のあるパターンを形成しており、本実施形態においては、テーパランド状に形成されている。より詳しくは、周方向に沿って上流側から下流側に向かうにつれて軸方向外側へと傾斜するテーパ部125aと軸方向と直交するランド部125bとを交互に並べた形状に形成されている。
The
The
このように構成することにより、テクスチャ25表面に保持される潤滑油の油量が増加し、油膜圧力を発生させることができる。
By comprising in this way, the oil quantity of the lubricating oil hold | maintained on the
次に、本発明の第三の実施形態にかかるすべり軸受10について、図4を用いて説明する。
なお、第一の実施形態と同一の符号を付した部材については同一の構成であるので説明を省略する。
Next, a
In addition, about the member which attached | subjected the code | symbol same as 1st embodiment, since it is the same structure, description is abbreviate | omitted.
スラストワッシャ220の表面に設けられたテクスチャ225について説明する。
テクスチャ225は、スラストワッシャ220の軸方向外側(スラスト面11bと対向する側)に設けられている。テクスチャ225は、数〜数十μmの凹部を有する凹凸部によって形成されている。凹凸部は規則性のあるパターンを形成しており、本実施形態においては、ステップランド状に形成されている。より詳しくは、周方向に沿って軸方向と直交するランド部225aとランド部225aよりも軸方向内側(半割部材14側)へ凹ませた凹部225bとを交互に並べた形状に形成されている。
The
The
このように構成することにより、テクスチャ25表面に保持される潤滑油の油量が増加し、油膜圧力を発生させることができる。
By comprising in this way, the oil quantity of the lubricating oil hold | maintained on the
次に、本発明の第四の実施形態にかかるすべり軸受10について、図5を用いて説明する。
なお、第一の実施形態と同一の符号を付した部材については同一の構成であるので説明を省略する。
Next, a
In addition, about the member which attached | subjected the code | symbol same as 1st embodiment, since it is the same structure, description is abbreviate | omitted.
すべり軸受10において、軸方向の両面には、それぞれ内周面に沿ってワッシャ取付溝316が設けられている。より詳しくは、ワッシャ取付溝316は、シリンダブロック12の前後面に設けられている。ワッシャ取付溝316内には、それぞれ同一形状のスラストワッシャ20が設けられている。
In the
ワッシャ取付溝316は、シリンダブロック12のすべり軸受10を形成する他の面よりも軸方向内側に凹んだ溝として形成されている。ワッシャ取付溝316は、軸方向から見て半円状に形成されている。
The
ワッシャ取付溝316は、円周方向端部316a及び円周方向端部316bを有する。円周方向端部316a及び円周方向端部316bは、シリンダブロック12の下面と連通している。
The
スラストワッシャ20は、円弧状に形成された板状の部材であり、本実施形態においては、シリンダブロック12側にのみ設けられている。スラストワッシャ20は、ワッシャ取付溝316に収納されている。
The
また、ワッシャ取付溝316には、回り止め部としての回り止め部材325が設けられている。回り止め部材325は、円柱状の部材であり、ワッシャ取付溝316の底面に固設されている。回り止め部材325は、スラストワッシャ20の回転方向下流側の円周方向端部20bと当接する位置に設けられている。
Further, the
このように構成することにより、ワッシャ取付溝316にスラストワッシャ20を配置した場合に、回転方向下流側の円周方向端部20cと回り止め部材325とが当接することにより、スラストワッシャ20が回転方向下流側へ回転するのを防止している。
With this configuration, when the
次に、本発明の第五の実施形態にかかるすべり軸受10について、図6を用いて説明する。
なお、第一の実施形態と同一の符号を付した部材については同一の構成であるので説明を省略する。
Next, a
In addition, about the member which attached | subjected the code | symbol same as 1st embodiment, since it is the same structure, description is abbreviate | omitted.
すべり軸受10において、軸方向の両面には、それぞれ内周面に沿ってワッシャ取付溝416が設けられている。より詳しくは、ワッシャ取付溝416は、シリンダブロック12の前後面に設けられている。ワッシャ取付溝416内には、それぞれ同一形状のスラストワッシャ20が設けられている。
In the
ワッシャ取付溝416は、シリンダブロック12のすべり軸受10を形成する他の面よりも軸方向内側に凹んだ溝として形成されている。ワッシャ取付溝416は、軸方向から見て半円状に形成されている。
The
ワッシャ取付溝416は、円周方向端部416a及び円周方向端部416bを有する。円周方向端部416a及び円周方向端部416bは、シリンダブロック12の下面と連通している。
The
スラストワッシャ20は、円弧状に形成された板状の部材であり、本実施形態においては、シリンダブロック12側にのみ設けられている。スラストワッシャ20は、ワッシャ取付溝416に収納されている。
The
また、スラストワッシャ20には、その内周面に回り止め部としての爪421が設けられている。爪421は、複数設けられており、本実施形態においては、三つ設けられている。また、上側の半割部材14の軸方向端面には、爪421を嵌合するための溝14cが設けられている。溝14cは、爪421の長手方向の幅よりも少し長い長さで設けられている。
Further, the
このように構成することにより、スラストワッシャ20が回転方向下流側へ回転するのを防止している。
With this configuration, the
なお、本実施形態においては、スラストワッシャ20、120、及び220はシリンダブロック側にのみ設けられているが、これに限定するものではなく、例えば、スラストワッシャを上下に分割される半割ワッシャ部材で構成し、シリンダブロック側及び軸受キャップ側に設けることもできる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態においては、スラストワッシャ20、120、及び220は軸方向両側に設けられているが、これに限定するものではなく、スラストワッシャが、軸方向の少なくとも一側に設けられる構成としても良い。
In the present embodiment, the
10 すべり軸受
11 クランクシャフト
11a ジャーナル部
12 シリンダブロック
12b 回り止め面(回り止め部)
13 軸受キャップ
14 半割部材
16 ワッシャ取付溝
16a 円周方向端部
20 スラストワッシャ
20b 円周方向端部
20c 円周方向端部
25 テクスチャ
10 Slide bearing 11
13
Claims (4)
シリンダブロックと、前記シリンダブロックの下方に設けられた軸受キャップと、によって形成され、
前記シリンダブロックと軸受キャップとの内周面に半割部材が設けられ、
前記シリンダブロック側の半割部材の軸方向の少なくとも一方にスラストワッシャが設けられ、
前記スラストワッシャは円弧状に形成され、180度よりも小さい円弧状に形成されており、
前記スラストワッシャの回転方向下流側の円周方向端部は、前記シリンダブロックと軸受キャップとの合わせ面から所定の長さを離して形成されており、
前記スラストワッシャの軸方向外側表面にはテクスチャが設けられており、
前記テクスチャは、少なくとも回転方向下流側の円周方向端部まで形成されることを特徴とするすべり軸受。 A slide bearing that supports the journal part of the crankshaft,
Formed by a cylinder block and a bearing cap provided below the cylinder block;
A half member is provided on the inner peripheral surface of the cylinder block and the bearing cap,
A thrust washer is provided in at least one of the axial directions of the half member on the cylinder block side;
The thrust washer is formed in an arc shape, and is formed in an arc shape smaller than 180 degrees,
The circumferential end on the downstream side in the rotational direction of the thrust washer is formed with a predetermined length away from the mating surface of the cylinder block and the bearing cap,
A texture is provided on the axially outer surface of the thrust washer,
The slide bearing according to claim 1, wherein the texture is formed at least up to a circumferential end on the downstream side in the rotation direction.
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JP2019049330A (en) * | 2017-09-11 | 2019-03-28 | 株式会社不二Wpc | Slide bearing |
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2014
- 2014-03-07 JP JP2014045639A patent/JP2015169293A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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