JP2006064113A - すべり軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来と比較して潤滑油の洩れ量が少ないすべり軸受１を提供する。
【解決手段】 すべり軸受１は、上下一対の半割り軸受２、３によって円筒状に構成されている。上方側の半割り軸受２の摺動面２Ｂには、円周方向に沿って油溝２Ｃを形成している。上記油溝２Ｃの深さは、円周方向の中央部が最も浅くなり、円周方向の両端部の位置が最も深くなるように設定されている。
アルミニウム製のシリンダブロックに上記すべり軸受１を装着した場合において、エンジンの実働時に燃焼荷重Ｐによりシリンダブロックが変形してすべり軸受１も縦長に変形したとしても、上方側の半割り軸受２の油溝２Ｃは、円周方向中央部が浅くなっているので、摺動面２Ｂとクランク軸６の外周部との間からの潤滑油の洩れを抑制することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明はすべり軸受に関し、より詳しくは、摺動面となる内周面に円周方向に沿った油溝を有するすべり軸受に関する。

従来、すべり軸受として、摺動面となる内周面に円周方向に沿った油溝を備えたすべり軸受は知られている（例えば特許文献１、特許文献２）。
また、従来、摺動面における円周方向の両端部の位置にクラッシュリリーフを備え、かつ摺動面の円周方向において両端のクラッシュリリーフの位置まで同じ深さの油溝を形成したものも知られている（特許文献１）。
上述した従来のすべり軸受においては、上記油溝に潤滑油を供給し、さらにそこからすべり軸受の摺動面と回転軸の外周面との摺動部分に潤滑油を供給するようにしている。
特開平４−２１９５２１号公報 特開平７−２４３４３４号公報

ところで、最近では鉄製に比べてアルミニウム製のシリンダブロックが採用されることが多くなっているが、鉄製と比べてアルミニウム製のシリンダブロックは熱や荷重による変形が大きい事は知られている。
そして、従来では、図８に示すように、すべり軸受は上下一対の半割り軸受をキャップによってシリンダブロックに取り付けるが、エンジンの実働時においてはシリンダブロックが鉄製かアルミニウム製かによってシリンダブロックおよびキャップの変形量が異なってくる。
より詳細には、ピストンから伝達される燃焼荷重がクランク軸に作用する方向において、つまり、図８の上下方向においてアルミニウム製のシリンダブロックの方が鉄製のシリンダブロックよりも変形量が大きくなり、従って、それにキャップを介して取り付けたすべり軸受の変形量も大きくなる。
そのため、アルミニウム製のシリンダブロックにすべり軸受を取り付けた場合には、すべり軸受の油溝に供給された潤滑油は、すべり軸受の摺動面とクランク軸の外周面に生じた隙間を介して洩れる量が多くなり、ひいては油溝に潤滑油を供給している油圧源の油圧が減少する虞がある。

上述した事情に鑑み、本発明は、一対の半割り軸受を抱き合わせて円筒状に構成され、上方側となる半割り軸受の摺動面に円周方向に伸びる油溝を備え、キャップを介してシリンダブロックに取り付けられて、回転軸を回転自在に軸支するすべり軸受において、
上記油溝は、円周方向の中央側の箇所が円周方向両端側の箇所よりも深さが浅くなるように設定されているすべり軸受を提供するものである。

このような構成によれば、円周方向中央側の油溝は深さが浅くなっているので、シリンダブロックが熱や燃焼荷重によって変形することに伴ってすべり軸受が変形した際に、油溝の底部と回転軸の外周面との間の隙間を小さく抑制することができる。したがって、従来と比較して潤滑油の洩れ量が少ないすべり軸受を提供することができる。

以下図示実施例について本発明を説明すると、図１において、すべり軸受１は、ともに半円形をした上方側の半割り軸受２と下方側の半割り軸受３とによって全体として円筒状に形成されている。
下方側の半割り軸受３は、下方側のキャップ４の係合凹部４Ａに装着された状態で、該キャップ４を介して図示しないアルミニウム製のシリンダブロックに連結されており、上方側の半割り軸受２は、上方側のハウジング５の係合凹部５Ａに装着されて、上記シリンダブロックに取り付けられている。このようにして、上下の半割り軸受２、３を抱き合わせた状態ですべり軸受１をアルミニウム製のシリンダブロックに取り付けるとともに、すべり軸受１によってクランク軸６を回転自在に軸支している。なお、上記キャップ４は鋳鉄製もしくはアルミニウム製であり、ハウジング５はアルミニウム製であり、両係合凹部４Ａ、５Ａは半円形に形成している。
図１における上方側には図示しないピストンを配置してあり、図示しないコンロッドを介してピストンとクランク軸６とを連結している。したがって、エンジンの実働時においてはピストンからの燃焼荷重Ｐは矢印で示すように、上方側から下方側に向けてクランク軸６に作用するようになっている。

図２ないし図３に示すように、半円状をした上方側の半割り軸受２は、円周方向の両端部に突合せ面となる端面２Ａを備えるとともに内周面はクランク軸６と摺動する摺動面２Ｂとしている。
また、上記摺動面２Ｂにおける軸方向の中央位置には、円周方向の全域にわたって油溝２Ｃを形成している。さらに、半割り軸受２には、上記油溝２Ｃまで到達するように半径方向の所定位置に２箇所の貫通孔２Ｄを穿設している。
一方、図１に示すように、下方側の半割り軸受３は、円周方向の両端部の位置に突合せ面となる端面３Ａを備えるとともに、内周面をクランク軸６と摺動する摺動面３Ｂとしている。この下方側の半割り軸受３の摺動面３Ｂには、油溝や貫通孔は形成していない。
上述したようにアルミニウム製のシリンダブロックに上記すべり軸受１を連結すると、該シリンダブロックと上方側のハウジング５にわたって設けた給油通路を介して上記２箇所の貫通孔２Ｄから油溝２Ｃ内に潤滑油を供給され、さらに油溝２Ｃ内の潤滑油は、摺動面２Ｂとクランク軸６の外周面との間の隙間１１に供給されるようになっている。そして、エンジンの実働時にクランク軸６が回転される際には、両半割り軸受２、３の摺動面２Ｂ、３Ｂとクランク軸６との摺動部分に潤滑油が供給されるようになっている。
上述した構成は、基本的に従来公知のすべり軸受と変わるところはない。

しかして、本実施例においては、上方側の半割り軸受２における油溝２Ｃの深さを改良することで隙間１１を介して洩れる潤滑油量を減少させるようにしたものである。
上述したように、本実施例においては、アルミニウム製のシリンダブロックに上記すべり軸受１を装着するようにしている。そして、上記すべり軸受１を装着したシリンダブロックを搭載したエンジンを実働させた際には、図１にＰで示したように燃焼荷重がクランク軸６に対して上方から下方に向けて作用する。そのため、すべり軸受１は上記燃焼荷重Ｐの作用方向である上下方向に沿って縦長に引き伸ばされるように変形する（図８参照）。
本願発明者が行った実験の結果によれば、この場合の半割り軸受２の円周方向各部における内径の変化量は図４に示すとおりである。つまり、半割り軸受２の円周方向の一端である０°の位置と他端である１８０°の位置では燃焼荷重の作用方向における半割り軸受２の内径の変化量は最小である。一方、半割り軸受２の円周方向の中央部である９０°の位置では、半割り軸受２の内径の変化量は最大となる。そして、半割り軸受２の一端（０°）および他端（１８０°）の位置から中央（９０°）の位置に近づくほど内径の変化量が徐々に大きくなっている。

そこで、本願の発明者は、半割り軸受２の内径の変化量の分布状態に合わせて半割り軸受２の油溝２Ｃの各部の深さを設定したものである。すなわち、図２、図３および図５に示すように、半割り軸受２の油溝２Ｃは、半割り軸受２の円周方向の一端である０°の位置と他端である１８０°の位置において深さを最も深く設定している。他方、半割り軸受２の円周方向の中央部である９０°の位置では、油溝２Ｃの深さを最も浅く設定している。そして、油溝２Ｃは、半割り軸受２の一端（０°）および他端（１８０°）の位置から中央（９０°）の位置に近づくほど徐々に深さが浅くなるようにしている。
つまり、図４に示した半割り軸受２における円周方向各部の内径の変化量が大きい位置では、油溝２Ｃの深さを浅くするとともに、図４に示した半割り軸受２における円周方向各部の内径の変化量が小さい位置では油溝２Ｃの深さを深くしている。

以上のように、上方側となる半割り軸受２の油溝２Ｃは、円周方向の両端部の深さが最も深くなり、円周方向における中央部の深さが最も浅くなるように設定されている。
そのため、エンジンの実働時において、図１に示すように上方側からクランク軸６に燃焼荷重Ｐが作用し、それに伴って、鋳鉄製もしくはアルミニウム製のキャップ４、アルミニウム製のハウジング５および両半割り軸受２、３が、燃焼荷重Ｐの作用方向（上下方向）に変形したとしても、油溝２Ｃの円周方向中央部の深さは最も浅くなっているので、円周方向中央部の油溝２Ｃの底部とクランク軸６の外周面との間隙は、円周方向全域を同じ深さの油溝とした場合と比較して小さくなる。
したがって、油溝２Ｃから隙間１１を介して洩れる潤滑油の洩れ量を減少させることができ、ひいては油溝２Ｃへ潤滑油を供給している潤滑油の供給源の油圧が低下することを防止することができる。

次に、図６ないし図７は、本発明の第２実施例を示したものであり、この第２実施例においては、円周方向の両端部にクラッシュリリーフ２Ｅ、２Ｅを設けた上方側の半割り軸受２に上記第１実施例と同様の油溝２Ｃを形成したものである。
その他の構成は、前述した第１の実施例と同じである。このような構成の第２実施例であっても上述した第１実施例と同様の作用・効果を得ることができる。

本発明の第１実施例を示す正面図。 図１に示した半割り軸受２の内周面側から見た場合の平面図。 図２のＩＩＩ―ＩＩＩ線に沿う断面図。 図１に示した第１実施例についてエンジンの実働時における半割り軸受２の円周方向各部の内径変化量を示す図。 図１に示した半割り軸受における油溝の円周方向各部の位置と深さとの関係を示す図。 本発明の第２実施例を示す平面図。 図６のＶＩＩ―ＶＩＩ線に沿う断面図。 鉄製とアルミニウム製のシリンダブロックに燃焼荷重が作用した際のキャップの変形量を示す図。 鉄製とアルミニウム製のシリンダブロックに燃焼荷重が作用した際におけるキャップの内径の変化量と温度との関係を示した図。

符号の説明

１…すべり軸受 ２…半割り軸受（上方側）
２Ｂ…摺動面 ２Ｃ…油溝
３…半割り軸受（下方側） ４…キャップ
５…ハウジング ６…クランク軸（回転軸）

Claims (5)

1. 一対の半割り軸受を抱き合わせて円筒状に構成され、上方側となる半割り軸受の摺動面に円周方向に伸びる油溝を備え、キャップを介してシリンダブロックに取り付けられて、回転軸を回転自在に軸支するすべり軸受において、
   上記油溝は、円周方向の中央側の箇所が円周方向両端側の箇所よりも深さが浅くなるように設定されていることを特徴とするすべり軸受。
2. 上記油溝は、円周方向両端側の深さが最大となるとともに円周方向中央部の深さが最小となり、かつ円周方向両端側から中央部へ徐々に深さが浅くなるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載のすべり軸受。
3. 上記半割り軸受における摺動面の円周方向の両端側に、摺動面を切欠いてクラッシュリリーフを形成してあり、上記油溝の円周方向の両端部は、上記クラッシュリリーフと重合させて設けてあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のすべり軸受。
4. 上記回転軸に燃焼荷重が作用することに伴って上方側の半割り軸受が変形する際の円周方向各部の変形量に合わせて上記油溝の深さが設定されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のすべり軸受。
5. 上記シリンダブロックはアルミニウムからなることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載のすべり軸受。

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