(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対をなす下方側の半割軸受と突合せて全体として内周面の側に軸を収容する円筒状の軸受を形成する上方側の半割軸受であって、
前記下方側の半割軸受の接合面と突合せる２つの接合面と、
前記２つの接合面のうち一方の接合面から他方の接合面に向かって、前記内周面の周方向に沿って溝が形成された第１領域と、
前記内周面のうち前記第１領域よりも前記他方の接合面に近い側にあって、前記溝が形成されていない第２領域と、
を有し、
前記他方の接合面は、前記軸の回転方向の下流側に配置され、
前記溝は、前記下方側の半割軸受に連通しておらず、且つ、該一方の接合面が前記内周面と交差する稜線を起点とし、前記第１領域と前記第２領域との境界線を終点とし、前記起点及び前記終点から離れるほど深くなるように形成される
ことを特徴とする半割軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半割軸受に供給する油量を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
対をなす２つの半割軸受を互いに突合せて全体として円筒状に形成し内周面の側に軸を収容するすべり軸受が広く用いられている。このうち一方の半割軸受の内周面に周方向に沿って潤滑油を流通させる油溝を形成したすべり軸受が知られている。
特許文献１には、油溝を、半割軸受の周方向全域に形成して接合部で開口させた半割軸受が記載されている。特許文献２には、油溝の底部を、周方向に中央側の部分より接合部に向けて内周面の中心位置に近づくように形成した軸受が記載されている。特許文献３には、油溝の流路面積が接合部側の部分で小さくなっている軸受が記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載された軸受は、油溝が半割り軸受の接合部にまで開口しているため、エンジンに必要な油圧を確保するために比較的多量の潤滑油が必要となる。特許文献２に記載された軸受は、異物が油溝の端部に堆積し易いという問題がある。特許文献３に記載された軸受は、油溝の流路面積が接合部側部分で小さくなっているので、メインホール内の油圧を確保し易いという特徴がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−１０９２１５号公報
【特許文献２】特公平７−６５６１５号公報
【特許文献３】特許第４４６６０２０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献３に記載の軸受によっても、半割軸受の円周方向全域に油溝が形成されているため、その油溝を満たすだけの潤滑油が必要であった。
本発明の目的の一つは、従来技術に比べて潤滑油の漏れる量（以下、漏れ油量という）が抑制された半割軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明に係る半割軸受は、対をなす下方側の半割軸受と突合せて全体として内周面の側に軸を収容する円筒状の軸受を形成する上方側の半割軸受であって、前記下方側の半割軸受の接合面と突合せる２つの接合面と、前記２つの接合面のうち一方の接合面から他方の接合面に向かって、前記内周面の周方向に沿って溝が形成された第１領域と、前記内周面のうち前記第１領域よりも前記他方の接合面に近い側にあって、前記溝が形成されていない第２領域と、を有し、前記他方の接合面は、前記軸の回転方向の下流側に配置され、前記溝は、前記下方側の半割軸受に連通しておらず、且つ、該一方の接合面が前記内周面と交差する稜線を起点とし、前記第１領域と前記第２領域との境界線を終点とし、前記起点及び前記終点から離れるほど深くなるように形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、従来技術に比べて半割軸受からの漏れ油量を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】半割軸受の概要を示す斜視図。
【図２】半割軸受を溝の中心（図１のII−II）で切断した断面図。
【図３】内周面の半径に対する第２領域長さの割合を説明するための概略図。
【図４】内周面の半径に対する第２領域長さの割合と、漏れ油量との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
１．実施形態
以下、本発明の一実施形態に係る半割軸受１の構造を説明する。図において、半割軸受１の各構成が配置される空間をｘｙｚ右手系座標空間として表す。図に示す座標記号のうち、白い円の中に黒い円を描いた記号は、紙面奥側から手前側に向かう矢印を表す。空間においてｘ軸に沿う方向をｘ軸方向という。また、ｘ軸方向のうち、ｘ成分が増加する方向を＋ｘ方向といい、ｘ成分が減少する方向を−ｘ方向という。ｙ、ｚ成分についても、上記の定義に沿ってｙ軸方向、＋ｙ方向、−ｙ方向、ｚ軸方向、＋ｚ方向、−ｚ方向を定義する。
【００１１】
図１は、半割軸受１の概要を示す斜視図である。半割軸受１は、対をなす下方側の半割軸受（図１において図示せず）と突合せて全体として内周面１３の側に軸を収容する円筒状のすべり軸受を形成する上方側の半割軸受である。図１において、半割軸受１は、内周面１３の側に収容する軸がｘ軸方向に沿うように配置されている。なお、図１において＋ｚ方向が上方である。
【００１２】
図１に示すように半割軸受１の内周面１３には幅方向（ｘ軸方向）の中央を周方向に沿って溝１０が形成されている。溝１０のうち所定の位置には外周面１４に向けて貫通した油孔１９が設けられている。半割軸受１を外周面１４の側から支持するケーシング（図示略）には、潤滑油の給油口が設けられており、この給油口から油孔１９に潤滑油が供給される。
【００１３】
図２は、半割軸受１を溝の中心（図１のII−II）で切断した断面図である。図２（ａ）には、従来技術の例として半割軸受７が示されている。この半割軸受７は、特許文献３に記載された「溝の流路面積が接合部側の部分で小さくなっている軸受」の一例である。半割軸受７の外周面７４および内周面７３は、いずれもｙｚ平面上で半円形である。半割軸受７の内周面７３に収容される軸は矢印Ｄに沿って回転する。この矢印Ｄが示す回転方向により上流側および下流側を定義する。上流側の接合面７１および下流側の接合面７２は、いずれも下方側（−ｚ方向側）の半割軸受の接合面と突合せる接合面である。
【００１４】
半割軸受７には油孔７９を有する溝７０が設けられている。この溝７０は、上流側の接合面７１が内周面７３と交差する稜線７１０を起点とし、下流側の接合面７２が内周面７３と交差する稜線７２０を終点とする。溝７０は起点および終点で深さがない、すなわち、溝７０は起点および終点で内周面７３と繋がっている。そして、溝７０は、上流側の接合面７１および下流側の接合面７２から離れるほど深くなるように形成されている。溝７０が最も深くなる位置は、例えば内周面７３のうち稜線７１０および稜線７２０からの距離が等しい中央部であり、その深さはｔ７である。
【００１５】
一方、図２（ｂ）には、本発明に係る半割軸受１が示されている。半割軸受１の外周面１４および内周面１３は、いずれもｙｚ平面上で半円形である。半割軸受１の内周面１３に収容される軸は矢印Ｄに沿って回転する。この矢印Ｄが示す回転方向により上流側および下流側を定義する。
【００１６】
半割軸受１は、上流側の接合面１１および下流側の接合面１２を有する。これらはいずれも下方側（−ｚ方向側）の半割軸受の接合面と突合せる接合面である。また、半割軸受１は、内周面１３に周方向に沿った溝１０を有している。溝１０は、油孔１９（油孔７９に相当）を有する点と上流側の接合面１１が内周面１３と交差する稜線１１０を起点とする点において、溝７０と共通しているが、終点が下流側の接合面１２に至っていない点において溝７０と異なっている。
【００１７】
溝１０は、下流側の接合面１２が内周面１３と交差する稜線１２０よりも内周面１３において上流側に位置する境界線１３０を終点とする。境界線１３０はｘ軸方向に沿った線である。これにより内周面１３は、稜線１１０から境界線１３０までの第１領域と、境界線１３０から稜線１２０までの第２領域とに区分される。すなわち、境界線１３０は、第１領域と第２領域との境界である。第１領域は、軸の接合面１１から内周面１３の周方向に沿って溝１０が形成された領域である。第２領域は、第１領域よりも軸の回転方向の下流側の領域であって、溝１０が形成されていない領域である。
【００１８】
溝１０は、稜線１１０および境界線１３０から離れるほど深くなるように形成されている。溝１０が最も深くなる位置は、例えば内周面１３のうち稜線１１０および境界線１３０からの距離が等しい位置であり、その深さはｔ１である。この位置は、例えば内周面の周方向における中央部よりも上流側にある。
【００１９】
そして、溝１０は、起点および終点で深さがない、すなわち、溝１０は、起点および終点で内周面１３と繋がっている。この構成により、溝１０は下流側の接合面１２と連通していないため、接合面１２における潤滑油の漏れ量が、溝と連通している場合に比べて抑制される。また、溝１０は、上流側の接合面１１に含まれる稜線１１０を起点としているので、半割軸受１の内周面１３に混入した異物は上流側の接合面１１から溝１０を通って半割軸受１の外部へ排出され易い。
【００２０】
２．計算例
ここで、図２（ｂ）に示すｙｚ平面において半割軸受１が収容する軸の中心１００から内周面１３までの距離は半径ｒであり、内周面１３上にある境界線１３０および稜線１２０の相互間の直線距離は長さＬである。半径ｒに対する長さＬの割合は７％以上であることが望ましい。以下に、数値計算結果に基づいてこの割合について説明する。
【００２１】
図３は、内周面の半径に対する第２領域長さの割合を説明するための概略図である。稜線１２０および境界線１３０は、内周面１３の上にあるため、ｙｚ平面において軸の中心１００からそれぞれ半径ｒだけ離れている。したがって、ｙｚ平面において、中心１００、稜線１２０、および境界線１３０を結ぶと二等辺三角形となる。この二等辺三角形の底辺が第２領域の長さＬであり、境界線１３０と稜線１２０とをｙｚ平面上における直線で結んだ距離である。なお、この長さＬは、内周面１３に沿った長さではない。
【００２２】
本願発明の発明者らは、長さＬ／半径ｒが０．０７以上、すなわち上記の割合が７％以上となるように溝１０を切り上げて形成した半割軸受に収容した軸を、２つの代表的な回転速度でそれぞれ回転させたときの漏れ油量を推算する数値計算を行った。この数値計算には、質量保存を考慮したレイノルズ方程式による油膜解析を用いた。
【００２３】
図４は、計算結果を示すグラフであり、内周面の半径に対する第２領域の長さの割合と、漏れ油量との関係を示すグラフである。図４の横軸は内周面１３の半径ｒに対する第２領域の長さＬの割合を示す百分率である。図４の縦軸は、軸を回転させたときの単位時間当たりの漏れ油量を示している。
【００２４】
上記計算は、すべり軸受の内周面の側に収容された軸を、低速回転である２０００ｒｐｍと、高速回転である６６００ｒｐｍでそれぞれ回転させた場合について行った。低速回転では従来技術による半割軸受７の漏れ油量がＶＬである。一方、本願発明に係る半割軸受１の長さＬ／半径ｒの割合を７％以上とすると、図４に曲線ＷＬで示すように漏れ油量がＶＬよりも少なくなり、さらにこの割合が７％を超えて大きくなるほど漏れ油量が少なくなった。すなわち、内周面の半径に対する第２領域の長さの割合を７％以上とすることにより、低速回転時における漏れ油量は従来技術に比べて抑制されることがわかった。
【００２５】
また、高速回転では従来技術による半割軸受７の漏れ油量がＶＨである。一方、本願発明に係る半割軸受１の漏れ油量は、低速回転時における曲線ＷＬが、高速回転時において曲線ＷＨに移動した。この曲線ＷＬから曲線ＷＨへの漏れ油量の増加率は、ＶＬからＶＨへの増加率よりも高い。すなわち、本願発明に係る半割軸受１のように、内周面１３のうち第１領域よりも接合面１２に近い側にあって、溝１０が形成されていない第２領域を設けることにより、高速回転時における漏れ油量は従来技術に比べて増加することがわかった。したがって、半割軸受１によれば高速回転時における異物の排出性が従来技術である半割軸受７に比べて向上することがわかった。
【００２６】
以上説明したように、本発明に係る半割軸受１は、溝１０が形成されている第１領域よりも軸の回転方向の下流側に、溝１０が形成されていない第２領域を設けるため、漏れ油量が減少し、潤滑油の供給量を抑制することができる。
【００２７】
特に、第２領域の両端である境界線１３０と稜線１２０との長さＬを、内周面１３の半径ｒの７％以上とすることにより、軸の低速回転時では従前構造よりも漏れ油量が低減し、軸の高速回転時では漏れ油量が増加するものの異物排出性が向上する。
【符号の説明】
【００２８】
１…半割軸受、１０…溝、１００…中心、１１…接合面、１１０…稜線、１２…接合面、１２０…稜線、１３…内周面、１３０…境界線、１４…外周面、１９…油孔、７…半割軸受、７０…溝、７１…接合面、７１０…稜線、７２…接合面、７２０…稜線、７３…内周面、Ｄ…矢印、Ｌ…長さ、ｒ…半径、ＷＨ…曲線、ＷＬ…曲線
【図１】
0006533049.tif 000002
【図２】
0006533049.tif 000003
【図３】
0006533049.tif 000004
【図４】
0006533049.tif 000005