(57)【要約】【課題】クランク軸にスラスト荷重が印加されて、クランク軸のフランジとスラストメタルとの間が狭くなっても潤滑油を充分に供給することができるようにする。【解決手段】トルクコンバータ３内を循環する作動油の摩擦熱による熱膨張で、クランク軸５の出力軸２ａから先端方向にスラスト荷重Ｆｔが印加されると、オイルシール８にて油密が保持されている大径部５ａと、クランクジャーナル５ｂを支持する滑り軸受１１のスラストメタル部１２ｂとの間の隙間が狭くなり、反対側のスラストメタル部１２ｃと、これに対峙するクランクアーム５ｃとの間の隙間が広くなる。しかしスラストメタル部１２ｃとクランクアーム５ｃとの間にはラビリンス隙間１３が形成されているため粘性抵抗により潤滑油が流出し難く、相対的に大径部５ａとスラストメタル部１２ｂとの間に潤滑油が供給され、潤滑不足が回避される。【選択図】図２
2012225495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に出力軸を有する回転軸と、
前記回転軸のジャーナルを回動自在に支持する滑り軸受と、
前記滑り軸受の軸方向両側に形成されている第１、第２のスラスト軸受部と
を備え、
前記回転軸と前記滑り軸受との間を潤滑油により潤滑させる軸受潤滑構造において、
前記回転軸が受けるスラスト荷重の印加方向に対向する側の前記第１のスラスト軸受部に対して潤滑油を供給する潤滑油供給手段
を備えることを特徴とする軸受潤滑構造。
【請求項２】
前記潤滑供給手段は、前記滑り軸受のスラスト荷重の印加方向と同方向に設けた前記第２のスラスト軸受部側に形成したラビリンス隙間であることを特徴とする請求項１記載の軸受潤滑構造。
【請求項３】
前記ラビリンス隙間は、前記第２のスラスト軸受部と該第２のスラスト軸受部に対設する前記回転軸のフランジ部とに形成された段付き部によって形成されている
ことを特徴とする請求項２記載の軸受潤滑構造。
【請求項４】
前記潤滑油供給手段は、前記滑り軸受の前記ジャーナルが摺接する内周面に内周方向に沿って形成されている油溝から分岐された誘導油溝であり、
前記誘導油溝が前記第１のスラスト軸受部に貫通されている
ことを特徴とする請求項１記載の軸受潤滑構造。
【請求項５】
前記誘導油溝が前記油溝から前記第２のスラスト軸受部側へ前記回転軸の回転方向に沿って斜めに延出されている
ことを特徴とする請求項４記載の軸受潤滑構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、滑り軸受の軸方向両側にスラスト軸受部が形成されている軸受潤滑構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の滑り軸受は、例えば特許文献１（特開２００１−１６５１６６号公報）に開示されているように、スラストメタルとラジアルメタルとを溶接等により固着し、或いはラジアルメタルからスラストメタルを絞り或いは曲げ等のプレス加工で形成して一体化したものが知られている。
【０００３】
滑り軸受に形成されているスラスト軸受部は、回転軸に形成されているフランジ部に摺接して、この回転軸のアキシャル（軸）方向の移動を規制するものであり、このスラスト軸受部に回転軸のフランジ部が強く押し付けられると、軸受のスラスト軸受部と回転軸のフランジ部との間の摺動面の隙間が狭くなり、潤滑油を充分に供給することが困難となる。
【０００４】
この対策として、回転軸に形成されているフランジ部と軸受のスラスト軸受部との一方の外径を縮小し、摺動面積を小さくすることで、フリクションの低減を図ることも考えられるが、スラスト軸受部の受圧面積が減少するため過大なスラスト荷重が印加されてしまう可能性があり、実現性に乏しい。
【０００５】
一方、例えば特許文献２（実開昭５９−１４６５１１号公報）には、スラスト軸受部に油供孔を穿設し、又、軸受を保持するシリンダブロックに穿設されてラジアルメタルに潤滑油を供給する第１油路に対し、回転軸の軸方向に沿って第２油路を穿設し、この第２油路を介して、第１油路とスラスト軸受部に穿設されている供給孔とを連通させる技術が開示されている。
【０００６】
この特許文献２に開示されている技術によれば、スラスト軸受部に対する受圧面積を縮小することなく、当該スラスト軸受部の摺動面に対して、シリンダブロックに穿設されている油孔から、別の油孔とスラスト軸受部に穿設されている供給孔とを介して充分な潤滑油を供給することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１６５１６６号公報
【特許文献２】実開昭５９−１４６５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上述した特許文献２に開示されている技術によれば、シリンダブロックに通常の第１油路以外に第２油路を穿設する必要があり、その分、加工工数が嵩み、製造コストが高くなる問題がある。又、シリンダブロックに対して後加工が必要となるため、汎用性に欠ける問題がある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑み、シリンダブロック等、回転軸を取付ける部材に対しては何ら特別な加工を行う必要がなく、軸受のスラスト軸受部に対して潤滑油を充分に供給することができ、低コストで、高い汎用性を得ることのできる軸受潤滑構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、一端に出力軸を有する回転軸と、前記回転軸のジャーナルを回動自在に支持する滑り軸受と、前記滑り軸受の軸方向両側に形成されている第１、第２のスラスト軸受部とを備え、前記回転軸と前記滑り軸受との間を潤滑油により潤滑させる軸受潤滑構造において、前記回転軸が受けるスラスト荷重の印加方向に対向する側の前記第１のスラスト軸受部に対して潤滑油を供給する潤滑油供給手段を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、回転軸が受けるスラスト荷重の印加方向に対向する第１のスラスト軸受部に対して潤滑油を供給するための潤滑油供給手段を設けたので、シリンダブロック等、回転軸を取付ける部材に対しては何ら特別な加工を行う必要がなく、第１のスラスト軸受部に対して潤滑油を充分に供給することができ、低コストで、高い汎用性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態によるパワートレーンの概略構成図
【図２】同、図１のII部拡大断面図
【図３】図２の要部拡大図
【図４】図２のIV-IV断面図
【図５】第２実施形態による半割形滑り軸受の斜視図
【図６】図３相当の要部拡大図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。
【００１４】
［第１実施形態］
図１〜図４に本発明の第１実施形態を示す。図１の符号１は車両に搭載されているパワートレーンであり、駆動源であるエンジン２と、このエンジン２の出力側に連結されているトルクコンバータ３と、このトルクコンバータ３の出力側に連結されている自動変速機４とを有している。
【００１５】
トルクコンバータ３は、コンバータケース３ａに固定されるポンプインペラ３ｂと、このポンプインペラ３ｂに対向するタービンランナ３ｃと、ステータ３ｄとを備えている。又、コンバータケース３ａがエンジン２の出力軸２ａに連設され、一方、タービンランナ３ｃが自動変速機４の変速機入力軸４ａに連設されている。
【００１６】
エンジン２の出力軸２ａからの出力を受けてポンプインペラ３ｂが回転すると、貯留されている作動油（ＡＴＦ）が循環し、この作動油を介してタービンランナ３ｃに動力が増幅されて伝達され、この動力が自動変速機４の変速機入力軸４ａに伝達される。
【００１７】
図１には自動変速機４の一例として無段変速機が示されている。この自動変速機４は、変速機入力軸４ａにプライマリプーリ４ｂが軸装され、変速機出力軸４ｃにセカンダリプーリ４ｄが軸装され、両プーリ４ｂ，４ｄにベルトやチェーン等の巻掛式伝達手段４ｅが巻回されており、両プーリ４ｂ，４ｄの溝幅（プーリ幅）を、油圧制御等により相対的に変化させることで所望の変速比が設定される。
【００１８】
出力軸２ａは回転軸としてのクランク軸５の後端に一体形成されて、エンジン２の後端から後方へ突出されている。クランク軸５は、出力軸２ａの内軸側にフランジ部としての大径部５ａが形成され、この大径部５ａから先端側が、エンジン２のシリンダブロックに設けられているクランク室６に配設されている。又、このクランク軸５は、大径部５ａ内軸側にクランクジャーナル５ｂとクランクピン（図示せず）とがフランジ部としてのクランクアーム５ｃを介して交互に形成されて、エンジン２の前部方向へ延在されている。尚、エンジン２の前部側に配設されているクランク軸５、及びその周辺構造は従来と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００１９】
図２に示すように、大径部５ａはエンジン２の後端外壁に固設されているオイルシールリテーナ７にオイルシール８を介して油密を保持した状態で回動自在に挿通されている。又、この大径部５ａに隣接するクランクジャーナル５ｂが、クランク室６に形成されている、各気筒間を仕切る隔壁６ａの下端に形成された軸受ハウジング６ｂと、この軸受ハウジング６ｂにボルト締めされる軸受キャップ９とで形成される円環状の軸受孔１０に滑り軸受１１を介して摺動自在に支持されている。
【００２０】
図４に示すように、軸受孔１０は、軸受ハウジング６ｂと軸受キャップ９とに形成されている断面半円状の軸受面１０ａ，１０ｂが突合わされて形成される。一方、滑り軸受１１は、各軸受面１０ａ，１０ｂに装着される同一形状の２つの半割滑り軸受１２が突合わされて円環状に形成される。
【００２１】
この半割滑り軸受１２は、鋼板等の裏金に銅合金やアルミニウム合金等の合金をライニングして形成されたものであり、軸受面１０ａ，１０ｂに装着されるラジアルメタル部１２ａとその軸方向両側に曲げ形成されている第１のスラスト軸受部としてのスラストメタル部１２ｂと、第２のスラスト軸受部としてのスラストメタル部１２ｃとを有している。この各スラストメタル部１２ｂ，１２ｃが、軸受ハウジング６ｂと軸受キャップ９の軸受面１０ａ，１０ｂの両側に形成されている段部１０ｃ，１０ｄに装着される。尚、図４では、スラストメタル部１２ｂの一部が破断された状態で示されている。
【００２２】
又、ラジアルメタル部１２ａの、クランクジャーナル５ｂが摺接する内周面の幅方向中央に油溝１２ｄが円周方向に沿って形成され、その途中に油孔１２ｅが穿設されている。尚、隔壁６ａには、油孔１２ｅ連通し、この油孔１２ｅを経て油溝１２ｄに潤滑油を供給する潤滑油路６ｃが形成されている。
【００２３】
図２に示すように、各半割滑り軸受１２のラジアルメタル部１２ａを軸受面１０ａ，１０ｂに装着し、その両側に曲げ形成されているスラストメタル部１２ｂ，１２ｃを段部１０ｃ，１０ｄに装着した状態では、一方のスラストメタル部１２ｂが大径部５ａの前端面に対設され、他方のスラストメタル部１２ｂがクランクアーム５ｃに対設される。一方のスラストメタル部１２ｂは、通常のフランジ状に曲げ形成されている。又、クランクアーム５ｃ側に対設する他方のスラストメタル部１２ｂの表面には、内周から外周方向へ階段状の段付き部１２ｆが半凹円錐状に形成されている。又、この段付き部１２ｆに対向するクランクアーム５ｃの表面には、段付き部１２ｆに対応する逆段付き部５ｄが凸円錐状に形成されている。
【００２４】
図３に示すように、スラストメタル部１２ｃに形成された段付き部１２ｆとクランクアーム５ｃに形成された逆段付き部５ｄとで、この両者間に潤滑油供給手段としてのラビリンス隙間１３が形成される。このラビリンス隙間１３によって、滑り軸受１１とクランクジャーナル５ｂとの間に供給された潤滑油が、ラビリンス隙間１３からクランク室６に漏出し難くなる。その結果、相対的に後端側のスラストメタル部１２ｂと大径部５ａの前端面との間から流出される潤滑油量を確保することができる。
【００２５】
次に、このような構成による本実施形態の作用について説明する。エンジン２が稼働するとクランク軸５が回転し、その出力が出力軸２ａからトルクコンバータ３のコンバータケース３ａを介してポンプインペラ３ｂに伝達されて、このポンプインペラ３ｂが回転する。このポンプインペラ３ｂの回転により作動油に流れが生じ、この作動油の流れの慣性力によってタービンランナ３ｃが回転する。その際、ステータ３ｄが作動油を整流してポンプインペラ３ｂに還元させることでトルク増幅作用が発生する。そして、所定にトルク増幅された出力が自動変速機４の変速機入力軸４ａに入力され、この自動変速機４で所定に変速された駆動力が、変速機出力軸４ｃから駆動輪に伝達されて、車両が走行する。
【００２６】
一方、クランク軸５のクランクジャーナル５ｂと、これを回動自在に支持する滑り軸受１１との間には、隔壁６ａに穿設されている潤滑油路６ｃから潤滑油が供給される。潤滑油路６ｃから供給された潤滑油は、滑り軸受１１を構成する各半割滑り軸受１２の油孔１２ｅを通り、ラジアルメタル部１２ａの内周に形成されている油溝１２ｄに吐出され、この油溝１２ｄから、ラジアルメタル部１２ａとクランクジャーナル５ｂとの間に流入して、両者間を潤滑する。そして、ラジアルメタル部１２ａとクランクジャーナル５ｂとの間を潤滑した潤滑油は、ラジアルメタル部１２ａの両側に形成されている一方のスラストメタル部１２ｂと大径部５ａの前端面との間、及び他方のスラストメタル部１２ｃとクランクアーム５ｃとの間を潤滑してクランク室６に飛散される。
【００２７】
ところで、所謂ストール状態（エンジン２は回転し、自動変速機４のギアは噛み合っているが、車両は停止している状態）においては、ポンプインペラ３ｂはクランク軸５と同じスピードで回転することになる。一方、車両は停止しているため、変速機入力軸４aは回転せず、タービンランナ３ｃも回転しない状態となる。ここで、作動油はポンプインペラ３ｂから回転方向に沿って遠心力によって流れ出す。しかし、タービンランナ３ｃの回転は停止しているため、作動油は、タービンランナ３ｃに形成されている多数のタービンブレードと間で摩擦熱が発生し、この摩擦熱により、作動油自体が熱膨張するばかりでなく、トルクコンバータ３の構成部品も熱膨張する。その結果、図２、図３に示すように、コンバータケース３ａを介して出力軸２ａに、クランク軸５を先端方向へ押圧するスラスト荷重Ｆｔが発生する。
【００２８】
図２、図３に示すように、クランク軸５に対して、先端方向へ押圧するスラスト荷重Ｆｔが発生すると、クランク軸５が先端方向へ摺動するため、大径部５ａと滑り軸受１１を構成する各半割滑り軸受１２の後端側のスラストメタル部１２ｂとの間の隙間が狭くなり、相対的に、先端側のスラストメタル部１２ｃとクランクアーム５ｃとの間の隙間が広くなる。
【００２９】
従来の半割滑り軸受は、ラジアルメタル部の両側に形成されているスラストメタル部が同一形状であるため、後端側のスラストメタル部と大径部の前端面との間の隙間が狭くなり、先端側のスラストメタル部とクランクアームとの間の隙間が広くなると、その差圧により潤滑油の多くは先端側のスラストメタル部とクランクアームとの間の隙間からクランク室６に流出され易くなり、後端側のスラストメタル部と大径部の前端面との間の潤滑が不足気味になり易い。
【００３０】
これに対し、本実施形態では、後端側のスラストメタル部１２ｃに凹円錐状の段付き部１２ｆを形成し、これに対向するクランクアーム５ｃに凸円錐状の段付き部５ｄを形成して、両者間にラビリンス隙間１３を形成したので、このラビリンス隙間１３が多少広げられても、そこに滞留する潤滑油は粘性抵抗によりクランク室６側へ流出し難くなる。従って、油溝１２ｄから流れる潤滑油の多くは、その差圧により後端側のスラストメタル部１２ｂと大径部５ａの前端面との間からクランク室６へ流出されるため、このスラストメタル部１２ｂと大径部５ａの前端面との間に充分な潤滑油が供給され、潤滑不足を有効に回避することができる。
【００３１】
このように、本実施形態によれば、クランク軸５のクランクアーム５ｃと、これに対峙する半割滑り軸受１２のスラストメタル部１２ｂとに段付き部５ｄ，１２ｆを形成して、両者間にラビリンス隙間１３を形成するようにしたので、シリンダブロック等、クランク軸５を取付ける部材に対しては何ら特別な加工を必要としないので、製造コストの低減を図ることができるばかりでなく、高い汎用性を得ることができる。
【００３２】
［第２実施形態］
図５、図６に本発明の第２実施形態を示す。上述した第１実施形態では、先端側のスラストメタル部１２ｃとクランクアーム５ｃとの間にラビリンス隙間１３を形成して、潤滑油の流出を抑制するようにしたが、本実施形態では、ラジアルメタル部１２ａの油溝１２ｄに、潤滑油供給手段としての誘導油溝１２ｇを分岐形成したものである。尚、第１実施形態と同様の構成部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００３３】
図５に示すように、滑り軸受１１’を構成する同一形状の２つの半割滑り軸受１２’のラジアルメタル部１２ａの両側に対称形状のスラストメタル部１２ｂが曲げ形成されている。又、ラジアルメタル部１２ａの内周に、複数の誘導油溝１２ｇが円周方向に沿って所定間隔おきに形成されている。この各誘導油溝１２ｇは油溝１２ｄからスラストメタル部１２ｂ側へクランク軸５の回転方向（白抜き矢印で示す方向）に沿って斜めに延出されて、その端部がスラストメタル部１２ｂの上端に貫通されている。
【００３４】
このような構成では、クランク軸５が回転すると、油溝１２ｄに流入した潤滑油の一部は、誘導油溝１２ｇに沿って、図６に矢印で示すように、スラストメタル部１２ｂと大径部５ａの前端面との間に供給される。その際、誘導油溝１２ｇは、クランク軸５の回転方向に沿って油溝１２ｇからスラストメタル部１２ｂ側へ延出されているため、この誘導油溝１２ｇに流入した潤滑油はクランク軸５の回転に伴う粘性摩擦により誘導油溝１２ｇに沿ってスラストメタル部１２ｂ側へ誘導される。
【００３５】
その結果、上述した第１実施形態のようにクランク軸５に対して後端側から先端方向にスラスト荷重Ｆｔが印加されて、大径部５ａの前端面と各半割滑り軸受１２’のスラストメタル部１２ｂとの間の隙間が狭くなっても、潤滑油を充分に供給することができ、潤滑不足を有効に回避することができる。
【００３６】
更に、本実施形態では、半割滑り軸受１２’のラジアルメタル部１２ａに誘導油溝１２ｇを追加しただけの簡単な構造であり、クランク軸５に対しても特別な加工が不要であり、第１実施形態に比し、製品コストの低減を図ることができるばかりでなく、より高い汎用性を得ることができる。
【００３７】
尚、本発明は、上述した各実施形態に限るものではなく、例えば、変速機は手動変速機であっても良い。手動変速機は摩擦クラッチを締結させると、摩擦クラッチからの押圧力によりクランク軸５に対して軸先端方向へ押圧するスラスト荷重が発生するため、走行中において上述した第１，２実施形態と同様の現象が発生し易い。又、本発明の回転軸はクランク軸５に限らずカム軸などであっても良い。
【符号の説明】
【００３８】
２…エンジン、
２ａ…出力軸、
３…トルクコンバータ、
５…クランク軸、
５ｂ…クランクジャーナル、
５ｃ…クランクアーム、
５ｄ，１２ｆ…逆段付き部、
１１，１１’…滑り軸受、
１２，１２’…半割滑り軸受、
１２ａ…ラジアルメタル部、
１２ｂ，１２ｃ…スラストメタル部、
１２ｄ…油溝、
１２ｇ…誘導油溝
１３…ラビリンス隙間、
Ｆｔ…スラスト荷重
【図１】
2012225495.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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