(57)【要約】【課題】潤滑油を適宜案内することができる軸受を提供する。【解決手段】シャフト２を回転可能に支持する内周面１１１と、内周面１１１に形成された油溝２００と、油溝２００の平面状の側面２２０に互いに間隔をあけて形成されて、油溝２００を流通する潤滑油を内周面１１１へと案内する複数の案内溝２２１と、を具備する。案内溝２２１は、油溝２００の底面２１０側から軸受１００の内周面１１１側へ、油溝２００内の潤滑油の流通方向に対して斜め前方向に延びるように形成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部材を回転可能に支持する内周面と、
前記内周面に形成された油溝と、
前記油溝の平面状の側面に互いに間隔をあけて形成されて、前記油溝を流通する潤滑油を前記内周面へと案内する、又は前記内周面を流通する潤滑油を前記油溝へと案内する複数の案内溝と、
を具備する、
軸受。
【請求項２】
複数の前記案内溝は、
前記油溝の延在方向に並ぶように設けられている、
請求項１に記載の軸受。
【請求項３】
前記案内溝は、
潤滑油を案内する方向に向かうにつれて先細りに形成されている、
請求項１又は請求項２に記載の軸受。
【請求項４】
前記案内溝は、
前記油溝の底面側から前記軸受の前記内周面側へ、前記油溝内の潤滑油の流通方向に対して斜め前方向に延びるように形成されている、
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の軸受。
【請求項５】
前記案内溝は、
前記軸受の前記内周面側から前記油溝の底面側へ、前記油溝内の潤滑油の流通方向に対して斜め前方向に延びるように形成されている、
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の軸受。
【請求項６】
前記油溝の底面に形成された撥油構造を具備する、
請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の軸受。
【請求項７】
前記撥油構造は、
周期的に形成された複数の凸部を具備してロータス効果を有する微細構造を含む、
請求項６に記載の軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸部材を回転可能に支持する軸受の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、軸部材を回転可能に支持する軸受の技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。
【０００３】
特許文献１には、シャフトを支持する内周面と、当該内周面に形成される油溝とを具備する円筒状のブシュが記載されている。このようなブシュにおいては、油溝に保持した潤滑油が内周面に供給されることで、ブシュとシャフトとの間を潤滑することができる。また、潤滑油が油溝を流通することで、軸受の冷却効果を高めることができる。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術においては、使用環境に応じて潤滑油を適宜案内することが困難であった。具体的には、特許文献１に記載の技術は、油溝内の潤滑油を内周面に供給するよう促したり、内周面の潤滑油を油溝内に供給するよう促したりすることが困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１２−５１５３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、潤滑油を適宜案内することができる軸受を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
即ち、請求項１においては、軸部材を回転可能に支持する内周面と、前記内周面に形成された油溝と、前記油溝の平面状の側面に互いに間隔をあけて形成されて、前記油溝を流通する潤滑油を前記内周面へと案内する、又は前記内周面を流通する潤滑油を前記油溝へと案内する複数の案内溝と、を具備するものである。
【０００９】
請求項２においては、複数の前記案内溝は、前記油溝の延在方向に並ぶように設けられているものである。
【００１０】
請求項３においては、前記案内溝は、潤滑油を案内する方向に向かうにつれて先細りに形成されているものである。
【００１１】
請求項４においては、前記案内溝は、前記油溝の底面側から前記軸受の前記内周面側へ、前記油溝内の潤滑油の流通方向に対して斜め前方向に延びるように形成されているものである。
【００１２】
請求項５においては、前記案内溝は、前記軸受の前記内周面側から前記油溝の底面側へ、前記油溝内の潤滑油の流通方向に対して斜め前方向に延びるように形成されているものである。
【００１３】
請求項６においては、前記油溝の底面に形成された撥油構造を具備するものである。
【００１４】
請求項７においては、前記撥油構造は、周期的に形成された複数の凸部を具備してロータス効果を有する微細構造を含むものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１６】
請求項１においては、潤滑油を適宜案内することができる。
【００１７】
請求項２においては、潤滑油を適宜案内することができる。
【００１８】
請求項３においては、潤滑油を適宜案内することができる。
【００１９】
請求項４においては、油溝から内周面へ潤滑油を案内することができる。
【００２０】
請求項５においては、内周面から油溝へ潤滑油を案内することができる。
【００２１】
請求項６においては、油溝における潤滑油の流通性を向上させることができる。
【００２２】
請求項７においては、油溝における潤滑油の流通性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る軸受及び当該軸受の使用状態を示す断面図。
【図２】本発明の一実施形態に係る軸受の展開図。
【図３】（ａ）図２におけるＡ部の拡大図。（ｂ）そのＣ−Ｃ断面図。
【図４】図２におけるＢ部の拡大図。
【図５】本発明の一実施形態の別例に係る軸受及び当該軸受の使用状態を示す断面図。
【図６】本発明の第二実施形態に係る油溝の拡大図。
【図７】本発明の第二実施形態の別例に係る油溝の拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下では、図中の矢印Ｃ、矢印Ｒ及び矢印Ｓで示した方向を、それぞれ後述する軸受１００（シャフト２）の軸線方向、径方向及び周方向と定義して説明を行う。
【００２５】
まず、図１を用いて、本発明の第一実施形態に係る軸受１００が使用されている状態の概要について説明する。
【００２６】
軸受１００は、軸部材（本実施形態においては、後述するシャフト２）を滑らかに回転可能に支持するものである。本実施形態に係る軸受１００は、自動車が具備する変速装置（例えば、オートマチックトランスミッション（Ａ／Ｔ）、無段変速機（ＣＶＴ）等）に設けられるものとする。軸受１００は、前記変速装置のハウジング１に取り付けられると共に、シャフト２を回転可能に支持する。
【００２７】
ハウジング１は、前記変速装置に設けられる種々の軸部材や歯車等を支持する部材である。ハウジング１には、シャフト２を挿通可能な軸受部１ａが形成される。軸受部１ａは、軸線方向に沿って延びるように形成される。軸受部１ａは、軸線方向視において円形断面を有するように形成される。
【００２８】
軸受１００は、軸線方向に延びる円筒状に形成される。軸受１００は、ハウジング１の軸受部１ａに嵌め込まれることで、当該ハウジング１に固定される。
【００２９】
シャフト２は、回転することで駆動力を伝達する部材である。シャフト２は、軸受１００に挿通されることで、当該軸受１００によって回転可能に支持される。
【００３０】
このように構成された軸受１００には、図示せぬ油路を介して潤滑油が供給される。具体的には、前記自動車のエンジンが始動すると、当該エンジンの駆動力によってオイルポンプが作動する。当該オイルポンプによって潤滑油が圧送され、前記油路を介して軸受１００へと潤滑油が供給される。
【００３１】
軸受１００へと供給された潤滑油によって、当該軸受１００とシャフト２との間に潤滑油の膜（油膜）が形成される。シャフト２は、当該油膜を介して軸受１００に回転可能に支持される。また、軸受１００は油膜を介してシャフト２を支持するため、当該軸受１００とシャフト２との間での焼き付きの発生を抑制することができる。また、潤滑油により、軸受１００を冷却することができる。
【００３２】
次に、図１から図４を用いて、軸受１００の詳細な構成について説明する。
【００３３】
軸受１００は、前述の如くシャフト２を回転可能に支持するものである。軸受１００は、軸受本体１１０及び油溝２００を具備する。
【００３４】
軸受本体１１０は、軸受１００の主たる構造体を構成するものである。軸受本体１１０は、軸線方向に延びる円筒状に形成される。軸受本体１１０には内周面１１１が形成される。
【００３５】
内周面１１１は、円筒状に形成される軸受本体１１０の内周側の面である（図１参照）。内周面１１１は、シャフト２を回転可能に支持する。
【００３６】
油溝２００は、軸受本体１１０の内周面１１１を窪ませた溝状となるように形成されるものである。油溝２００は、軸受本体１１０の軸線方向中途部において、周方向に軸受本体１１０の全周に亘って延びるように形成される。油溝２００は、底面２１０及び側面２２０を具備する。
【００３７】
底面２１０は、油溝２００の底部に形成される平面である。底面２１０には、微細構造２１１が形成される。
【００３８】
図３に示す微細構造２１１は、周期的且つ微細な凹凸の構造を有する部分である。具体的には、微細構造２１１は、複数の凸部２１１ａが周期的に形成されることにより、凹凸の構造を有している。
【００３９】
凸部２１１ａは、油溝２００の底面２１０から径方向に突出する部分である。凸部２１１ａは、底面が正方形の直方体状（四角柱状）に形成される。凸部２１１ａは、径方向の高さ（底面２１０から凸部２１１ａの頂部までの径方向の長さ）が数μｍ〜数百μｍとなるように形成される。また、凸部２１１ａは、周方向及び軸線方向の幅ｂが数μｍ〜数百μｍとなるように形成される。
【００４０】
凸部２１１ａは、一定の間隔で周方向及び軸線方向に並ぶように形成される。より詳細には、凸部２１１ａは、周方向及び軸線方向に隣接する凸部２１１ａの中心同士のピッチＰが５〜２０μｍ（５μｍ≦Ｐ≦２０μｍ）となるように形成される。
【００４１】
このように凸部２１１ａが形成されることにより、隣接する凸部２１１ａの間には溝部２１１ｂが形成される。溝部２１１ｂは、周方向に延びる溝と軸線方向に延びる溝とが互いに交差するように形成される。溝部２１１ｂの周方向及び軸線方向の幅ａ（軸線方向に延びる溝の周方向の幅、及び周方向に延びる溝の軸線方向の幅）は、数μｍ〜数百μｍとなるように形成される。そして、幅ａと凸部２１１ａの幅ｂとの比は、ａ／ｂ≦２以下となるように形成される。
【００４２】
微細構造２１１は、油溝２００の底面２１０にレーザ加工やホットスタンプ加工を施すことにより形成することができる。
【００４３】
側面２２０は、油溝２００の側部に形成される平面である。側面２２０は、底面２１０の軸線方向端部から軸受本体１１０の内周面１１１にかけて径方向に対してやや斜め方向に立ち上がるように（油溝２００が径方向内側に向かうにつれて広がるように）形成される（図１参照）。側面２２０には、案内溝２２１が形成される。
【００４４】
図４に示す案内溝２２１は、油溝２００内を流通する潤滑油を内周面１１１に案内するものである。案内溝２２１は、側面２２０を窪ませたＶ字型の溝状となるように形成される。案内溝２２１は、両側の側面２２０にそれぞれ複数形成される。案内溝２２１は、油溝２００の延在方向（周方向）に間隔をあけて並ぶように形成される。
【００４５】
案内溝２２１は、側面２２０において、油溝２００の底面２１０と軸受本体１１０の内周面１１１とを繋げるように形成される。案内溝２２１は、油溝２００の底面２１０側から軸受本体１１０の内周面１１１側へ、油溝２００内の潤滑油の流通方向（図４に示す矢印Ｆ方向）に対して斜め前方向に延びるように形成される。案内溝２２１は、油溝２００の底面２１０側から軸受本体１１０の内周面１１１側へ向かうにつれて先細りとなるように形成される。
【００４６】
案内溝２２１は、油溝２００の側面２２０にレーザ加工やホットスタンプ加工を施すことにより形成することができる。
【００４７】
次に、図４を参照して、軸受１００における潤滑油の流れを説明する。
【００４８】
軸受１００に供給された潤滑油は、シャフト２の回転に伴って内周面１１１及び油溝２００を矢印Ｆ方向へ流通する（図４参照）。前述の如く、油溝２００の底面２１０には微細構造２１１が形成されている。
【００４９】
微細構造２１１は、前述の如く形成されることにより、ロータス効果を有するものとなる。そして、油溝２００は、微細構造２１１のロータス効果により、超撥油性を有するものとなる。具体的には、微細構造２１１が形成された油溝２００は、油溝２００内の潤滑油（油滴）の表面と底面２１０との接触角が１５０°以上１８０°以下となる程度まで、撥油性を強化した状態に形成される。つまり、油溝２００に供給された潤滑油は、球状化することとなる。
【００５０】
球状化した潤滑油は、油溝２００の底面２１０に対して滑り易い状態となっている。また、このような球状化した潤滑油同士が繋がることで、油溝２００において潤滑油の流れを生じさせることができる。したがって、油溝２００における潤滑油の流動性を向上させることができる。したがって、軸受１００の冷却効果を向上させることができる。
【００５１】
微細構造２１１によって潤滑油の流動性が向上された油溝２００において、油溝２００の側面２２０付近を流通する潤滑油は、その一部が案内溝２２１によって軸受本体１１０の内周面１１１に案内される。
【００５２】
ここで、案内溝２２１は、油溝２００の底面２１０側から軸受本体１１０の内周面１１１側へ、油溝２００内の潤滑油の流通方向（矢印Ｆ方向）に対して斜め前方向に延びるように形成されている。よって、油溝２００の側面２２０付近を流通する潤滑油は、その一部が案内溝２２１によって軸受本体１１０の内周面１１１に案内される。
【００５３】
また、案内溝２２１は、油溝２００の底面２１０側から軸受本体１１０の内周面１１１側へ向かうにつれて先細りとなるように形成されている。これにより、案内溝２２１において、底面２１０側から内周面１１１側へ向かうにつれて、潤滑油の流速を大きくすることができ、ひいては潤滑油を内周面１１１の油溝２００から遠い位置まで案内することができる。また、案内溝２２１において、底面２１０側から内周面１１１側への潤滑油の流れを生じ易くすることができる。
【００５４】
また、案内溝２２１は、油溝２００の延在方向（周方向）に間隔をあけて並ぶように形成されている。これにより、油溝２００の広い範囲において内周面１１１へと潤滑油を案内することができる。
【００５５】
このように、本実施形態に係る軸受１００においては、油溝２００内を流通する潤滑油を積極的に内周面１１１へ誘導することができる。これにより、内周面１１１に潤滑油を多く供給することができ、ひいては軸受１００とシャフト２との間をより潤滑することができる。
【００５６】
以上の如く、本実施形態に係る軸受１００は、シャフト２（軸部材）を回転可能に支持する内周面１１１と、前記内周面１１１に形成された油溝２００と、前記油溝２００の平面状の側面２２０に互いに間隔をあけて形成されて、前記油溝２００を流通する潤滑油を前記内周面１１１へと案内する複数の案内溝２２１と、を具備するものである。
このように構成することにより、油溝２００から内周面１１１へ潤滑油を案内することができる。
【００５７】
また、複数の前記案内溝２２１は、前記油溝２００の延在方向に並ぶように設けられているものである。
このように構成することにより、潤滑油を適宜案内することができる。
【００５８】
また、前記案内溝２２１は、潤滑油を案内する方向に向かうにつれて先細りに形成されているものである。
このように構成することにより、潤滑油を適宜案内することができる。
【００５９】
また、前記案内溝２２１は、前記油溝２００の底面２１０側から前記軸受１００の前記内周面１１１側へ、前記油溝２００内の潤滑油の流通方向（矢印Ｆ方向）に対して斜め前方向に延びるように形成されているものである。
このように構成することにより、油溝２００から内周面１１１へ潤滑油を案内することができる。
【００６０】
また、本実施形態に係る軸受１００は、前記油溝２００の底面２１０に形成された微細構造２１１（撥油構造）を具備するものである。
このように構成することにより、油溝２００における潤滑油の流通性を向上させることができる。その結果、より積極的に、油溝２００から内周面１１１へ潤滑油を案内することができる。
【００６１】
また、前記微細構造２１１は、周期的に形成された複数の凸部２１１ａを具備してロータス効果を有するものである。
このように構成することにより、油溝２００における潤滑油の流通性を向上させることができる。その結果、より積極的に、油溝２００から内周面１１１へ潤滑油を案内することができる。
【００６２】
なお、シャフト２は、軸部材の実施の一形態である。
また、微細構造２１１は、撥油構造の一形態である。
【００６３】
例えば、本実施形態においては、軸受１００は自動車の変速装置に設けられるものとしたが、これに限定されるものではなく、任意の用途に用いることが可能である。
【００６４】
また、本実施形態においては、撥油構造は超撥油性を有するもの（微細構造２１１）としたが、撥油性を有していればよい。具体的には、撥油構造は、油溝２００内の潤滑油（油滴）の表面と底面２１０との接触角が９０°を超えるように形成されていればよい。また、撥油構造は、微細構造２１１に限定されるものではなく、撥油性を有する任意の構成とすることができ、例えば油溝２００に撥油性のコーティングを施したものであってもよい。
【００６５】
また、本実施形態においては、微細構造２１１は、油溝２００の底面２１０に形成されるものとしたが、油溝２００の側面２２０に形成されていてもよく、又は油溝２００の底面２１０及び側面２２０の両方に形成されていてもよい。
【００６６】
また、本実施形態においては、油溝２００は、周方向に延びるように形成されるものとしたが、これに限定されるものではなく、任意の形状とすることができる。例えば図５に示すように、油溝２００は、長手方向を軸線方向に対して若干傾けて、軸受本体１１０を軸線方向に貫通するように形成されるものであってもよい。図５に示す油溝２００において潤滑油の流通性が向上することにより、軸受１００以外の部分（例えば他の軸受）へ潤滑油を供給し易くすることができる。
【００６７】
また、本実施形態においては、油溝２００の数は１つとしたが、これに限定されるものではなく、２つ以上であってもよい。
【００６８】
また、案内溝２２１の形状は、本実施形態に係る形状に限定されるものではなく、潤滑油を油溝２００の底面２１０から軸受本体１１０の内周面１１１へと案内可能な適宜の形状とすることができる。
【００６９】
また、本実施形態においては、案内溝２２１は、油溝２００の底面２１０側から軸受本体１１０の内周面１１１側へ向かうにつれて先細りとなるように形成されるものとしたが、これに限定されるものではなく、例えば一定の流路面積となるように形成されていてもよい。
【００７０】
また、本実施形態においては、案内溝２２１は、Ｖ字型に形成されるものとしたが、これに限定されるものではなく、例えばＵ字型であってもよい。
【００７１】
また、本実施形態においては、案内溝２２１は、油溝２００を流通する潤滑油を内周面１１１へと案内するように形成されるものとしたが、内周面１１１を流通する潤滑油を油溝２００へと案内するものであってもよい。以下では、図６を用いて、第二実施形態に係る軸受３００について説明する。
【００７２】
第二実施形態に係る軸受３００が、第一実施形態に係る軸受１００と異なる点は、案内溝２２１に代えて案内溝３２１を具備する点である。よって以下では、第二実施形態に係る軸受３００のうち第一実施形態に係る軸受１００と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７３】
案内溝３２１は、内周面１１１を流通する潤滑油を油溝２００に案内するものである。案内溝３２１は、側面２２０を窪ませたＶ字型の溝状となるように形成される。案内溝３２１は、両側の側面２２０にそれぞれ複数形成される。案内溝３２１は、油溝２００の延在方向（周方向）に間隔をあけて並ぶように形成される。
【００７４】
案内溝３２１は、側面２２０において、軸受本体１１０の内周面１１１と油溝２００の底面２１０とを繋げるように形成される。案内溝３２１は、軸受本体１１０の内周面１１１側から油溝２００の底面２１０側へ、油溝２００内の潤滑油の流通方向（図６に示す矢印Ｆ方向）に対して斜め前方向に延びるように形成される。案内溝３２１は、軸受本体１１０の内周面１１１側から油溝２００の底面２１０側へ向かうにつれて先細りとなるように形成される。
【００７５】
ここで、案内溝３２１は、軸受本体１１０の内周面１１１側から油溝２００の底面２１０側へ、油溝２００内の潤滑油の流通方向（矢印Ｆ方向）に対して斜め前方向に延びるように形成されている。よって、油溝２００の側面２２０付近を流通する潤滑油は、その一部が案内溝３２１によって油溝２００の底面２１０に案内される。
【００７６】
ここで、案内溝３２１は、軸受本体１１０の内周面１１１側から油溝２００の底面２１０側へ向かうにつれて先細りとなるように形成されている。これにより、案内溝３２１において、内周面１１１側から底面２１０側への潤滑油の流れを生じ易くすることができる。
【００７７】
このように、第二実施形態に係る軸受３００においては、内周面１１１を流通する潤滑油を積極的に油溝２００内へ誘導することができる。これにより、微細構造２１１によって流動性が向上された油溝２００に潤滑油を多く引き込むことができ、ひいては軸受３００の冷却効果をさらに向上させることができる。
【００７８】
以上の如く、第二実施形態に係る軸受３００は、前記油溝２００の平面状の側面２２０に互いに間隔をあけて形成されて、前記内周面１１１を流通する潤滑油を前記油溝２００へと案内する複数の案内溝３２１を具備するものである。
このように構成することにより、内周面１１１から油溝２００へ潤滑油を案内することができる。
【００７９】
また、前記案内溝３２１は、前記軸受１００の前記内周面１１１側から前記油溝２００の底面２１０側へ、前記油溝２００内の潤滑油の流通方向に対して斜め前方向に延びるように形成されているものである。
このように構成することにより、内周面１１１から油溝２００へ潤滑油を案内することができる。
【００８０】
以上、本発明の第二実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【００８１】
例えば、第二実施形態においては、油溝２００の２つの側面２２０ともに内周面１１１から油溝２００へ潤滑油を案内する案内溝３２１が形成されるものとしたが、図７に示すように、一方の側面２２０に第一実施形態に係る案内溝２２１（油溝２００から内周面１１１へ潤滑油を案内するもの）が形成され、他方の側面２２０に第二実施形態に係る案内溝３２１（内周面１１１から油溝２００へ潤滑油を案内するもの）が形成されるものであってもよい。
【００８２】
このように構成することにより、案内溝３２１と連通する側の内周面１１１を流通する潤滑油を、油溝２００内へ案内することができると共に、油溝２００内を流通する潤滑油を、案内溝２２１と連通する側の内周面１１１へ案内することができる。これにより、油溝２００を流通する潤滑油の流量の減少を抑えつつ、案内溝２２１と連通する側の内周面１１１への潤滑油の供給量を増加させることができる。
【符号の説明】
【００８３】
２        シャフト
１００    軸受
１１１    内周面
２００    油溝
２１０    底面
２１１    微細構造
２１１ａ  凸部
２２０    側面
２２１    案内溝
【図１】
2018091348.tif 000003
【図２】
2018091348.tif 000004
【図３】
2018091348.tif 000005
【図４】
2018091348.tif 000006
【図５】
2018091348.tif 000007
【図６】
2018091348.tif 000008
【図７】
2018091348.tif 000009