JP7071094B2 - 半割スラスト軸受、スラスト軸受、軸受装置および内燃機関 - Google Patents
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Description
なお、ここで「半円環形状」とは、2つの半円により内周および外周が規定された形状であるが、これらは幾何学的厳密に半円である必要はない。例えば、外周面または内周面の一部が(例えば周方向端面で)径方向に突出していてもよく、周方向端面から(例えば周方向端面垂直方向に)延長部が存在してもよい。
図5~図9に、本発明の半割スラスト軸受8の樹脂被覆層88の厚さ分布の例を示す。
樹脂は弾性体であるためストレッチ(伸縮)作用が起こるために、樹脂被覆層の厚さの大きい部分を中心にストレッチ作用を発揮して、潤滑油の流れ分布による油膜圧力が発生し、優れた油膜形成を促すことができ、耐焼付き性が向上する。
また、輪郭の突出部が、円周角度で5°~45°と135°~175°に2つ存在することが好ましく、円周角度で10°~35°と145°~170°に存在することが更に好ましい。この場合、2つの凸形状部の高さは同じであっても、異なっていてもよい。また、2つの凸形状部は、円周角度90°に対して対照位置に存在してもよく、対照でない位置に存在してもよい。
しかし、図7のように、半割スラスト軸受8の基板89の上面82が平坦面でなくてもよい。この場合、摺動面81の輪郭の最大突出部が、樹脂被覆層88の厚さの最大の位置とほぼ一致していることが好ましいが、一致しなくてもよい。一致する場合は、上記の通りの効果が得られるが、一致しない場合でも、くさび作用とストレッチ作用のそれぞれの効果が発揮されるために、スラスト軸受け面の広い範囲で優れた油膜形成を促すことができる。そのため、例えば、図9のように周角度で75°~105°の位置で突出した凸形状の輪郭を有していてもよい。
樹脂被覆層は、樹脂の他に、固体潤滑剤および充填材の両方またはいずれかを含んでもよい。固体潤滑剤としては、例えば、黒鉛、MoS2、WS2、h-BN、PTFE、メラミンシアヌレート、フッ化黒鉛、フタロシアニン、グラフェンナノプレートレット、フラーレン、超高分子量ポリエチレンおよびNε‐ラウロイル‐L-リジンから選ばれる1種または2種以上があり、固体潤滑剤を含有することにより、摺動層の摺動特性を高めることができる。好ましい固体潤滑剤の含有量は10~70体積%である。充填材としては、例えば、CaF2、CaCO3、タルク、マイカ、ムライト、リン酸カルシウム、酸化鉄、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化シリコン、酸化マグネシウムなどの酸化物、Mo2C(モリブデンカーバイト)、SiCなどの炭化物、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、c-BNなどの窒化物およびダイヤモンドのうちから選ばれる1種または2種以上があり、この充填材を含有することにより、摺動層の耐摩耗性を高めることが可能となる。好ましい充填剤の含有量は1~25体積%である。
11 ジャーナル部
12 スラストカラー面
2 シリンダブロック
3 軸受キャップ
4 軸受ハウジング
5 軸受孔(保持孔)
6 受座
7 半割軸受
8 半割スラスト軸受
81 摺動面
81a 油溝
82 基板の上面
83 周方向両端面
84 基準面
84a 背面
85 周方向中央
86 周方向中央部
87 スラストリリーフ
88 樹脂被覆層
89 基板
f 軸線方向力
SD 摺動方向
Claims (7)
- 半円環形状の半割スラスト軸受であって、軸線方向力を受けるための摺動面と、前記摺動面の反対側の背面とを有し、基板上に被覆された樹脂被覆層が前記摺動面を形成している半割スラスト軸受において、前記樹脂被覆層の厚さが、円周方向に沿って曲線状に変化し、
前記樹脂被覆層の厚さが、円周角度で10°~35°および145°~170°の2つの位置で極大であり、前記2つの樹脂被覆層の極大厚さの間に、前記樹脂被覆層の厚さの極小になる中間位置があり、該中間位置での前記樹脂被覆層の厚さが、前記2つの樹脂被覆層の極大厚さのうちの最大厚さの65%~90%であることを特徴とする半割スラスト軸受。 - 前記中間位置での前記樹脂被覆層の厚さが、前記2つの樹脂被覆層の極大厚さのうちの最大厚さの76.6%~88.3%であることを特徴とする請求項1に記載された半割スラスト軸受。
- 前記半割スラスト軸受の周方向に沿って前記半割スラスト軸受を見たとき、前記半割スラスト軸受の前記摺動面が、円周角度で10°~35°および145°~170°の位置で突出した凸形状の輪郭を有していることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載された半割スラスト軸受。
- 2つの半割スラスト軸受からなるスラスト軸受であって、該2つの半割スラスト軸受のうちの少なくとも1つが、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載された半割スラスト軸受であることを特徴とするスラスト軸受。
- 内燃機関のクランク軸の軸線方向力を受けるための半割スラスト軸受であることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載された半割スラスト軸受。
- 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載された半割スラスト軸受を備えた軸受装置。
- 請求項6に記載された軸受装置を有する内燃機関。
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