内燃機関のすべり軸受
【課題】異物排出性に優れた内燃機関用すべり軸受を提供する。
【解決手段】一対の半円筒形状軸受２０，３０を組み合わせて円筒形軸受１０として使用する内燃機関のすべり軸受において、一方の軸受２０の内周面２０ａに円周方向に延在する円周方向油溝２２が形成される。軸受２０の円周方向両端面２４ａ，２４ｂのうち、クランク軸の回転方向Ｒと同じ方向を向いた円周方向端面２４ａの軸線方向全長に沿って、該円周方向端面２４ａと他方の軸受３０の対向する円周方向端面３０ａとの間に軸線方向溝Ａが存在する。円周方向油溝２２と軸線方向溝Ａとが連通し、該連通部における円周方向油溝２２と軸線方向溝Ａの深さが異なり、円周方向油溝２２の溝底が、軸線方向溝Ａの溝底よりも軸受内周面２０ａ側に偏った位置にある。連通部における円周方向油溝２２の横断面積が軸線方向溝Ａの横断面積よりも大きい。
【解決手段】一対の半円筒形状軸受２０，３０を組み合わせて円筒形軸受１０として使用する内燃機関のすべり軸受において、一方の軸受２０の内周面２０ａに円周方向に延在する円周方向油溝２２が形成される。軸受２０の円周方向両端面２４ａ，２４ｂのうち、クランク軸の回転方向Ｒと同じ方向を向いた円周方向端面２４ａの軸線方向全長に沿って、該円周方向端面２４ａと他方の軸受３０の対向する円周方向端面３０ａとの間に軸線方向溝Ａが存在する。円周方向油溝２２と軸線方向溝Ａとが連通し、該連通部における円周方向油溝２２と軸線方向溝Ａの深さが異なり、円周方向油溝２２の溝底が、軸線方向溝Ａの溝底よりも軸受内周面２０ａ側に偏った位置にある。連通部における円周方向油溝２２の横断面積が軸線方向溝Ａの横断面積よりも大きい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の半円筒形状軸受を円筒形に組み合わせてクランク軸を支承する内燃機関のすべり軸受に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のクランク軸用すべり軸受は、２つの半円筒形状軸受を組み合わせて円筒形にしたものを使用している。一対の半円筒形状軸受のうちの少なくとも一方の軸受内周面に、円周方向油溝が形成され、円周方向油溝を経てクランクピン外周面に対する給油が行なわれる。この円周方向油溝は、一定深さにするのが一般的である（特許文献１参照）。
【０００３】
一方、近年になって、潤滑油供給用オイルポンプの小型化に対応して、軸受端部からの潤滑油の漏れ量を減少させるべく、軸受中央部から軸受の端部に向かって油溝断面積を減少させる絞り部を形成する提案がなされている（特許文献２、３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２７７８３１号公報
【特許文献２】特開平４−２１９５２１号公報
【特許文献３】特開２００５−６９２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
内燃機関用すべり軸受に対する潤滑油の供給については、まず、クランク軸用すべり軸受の外部からクランク軸用すべり軸受の内面に形成された円周方向油溝内に供給され、その潤滑油がクランク軸用すべり軸受の摺動面、および、クランクピン用すべり軸受の摺動面に供給される。
内燃機関の最初の運転時には、クランク軸用すべり軸受の円周方向溝に供給される潤滑油中に、潤滑油路内に残留した異物が混入しがちである。異物とは、油路を切削加工した時の金属加工屑や鋳造時の鋳砂等を意味する。この異物は、クランク軸の回転によって潤滑油の流れに付随し、従来の内燃機関用すべり軸受では、軸受円周方向端部に形成されるクラッシュリリーフや面取等の隙間部を通じて潤滑油と共に排出される。しかしながら、近年の内燃機関は、クランク軸の高回転化により、潤滑油よりも比重の大きな異物に作用する慣性力（異物が円周方向に沿って前進しようとする慣性力）が大きくなって、すべり軸受の組み合わせ端面（一対の半円筒形状軸受の各組み合わせ端面）における隙間部分から異物が排出されずに、油溝を有しない側のすべり軸受（他方の半円筒形状軸受）の摺動面部分に進入し、異物による軸受摺動面の損傷が発生しやすくなっている。
【０００６】
一方、軸受円周方向端部からの潤滑油の漏れ量を減少させるために、半円筒形状軸受の円周方向端部における油溝内に絞り部分を形成したすべり軸受が提案されている（特許文献２、３参照）。これらのすべり軸受を、前記異物の観点で検討すると、潤滑油の流れ方向に対する絞り部分の下流側で潤滑油の流速が増大し、それに応じて潤滑油に付随する異物に作用する前記慣性力が更に大きくなり、軸受摺動面への異物混入の機会が更に増すという問題がある。
かくして、本発明の目的は、異物排出性に優れた内燃機関用すべり軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的に照らし、本発明の第一の観点によれば、以下のすべり軸受が提供される。
一対の半円筒形状軸受のうち、一方の半円筒形状軸受の内周面に円周方向に延在する油溝が形成されている前記一対の半円筒形状軸受を円筒形に組み合わせてクランク軸を支承する内燃機関のすべり軸受において、
前記油溝は、前記一方の半円筒形状軸受の円周方向長さの中央部を含み、
前記一方の半円筒形状軸受の円周方向両端面のうち、少なくとも、クランク軸の回転方向と同じ方向を向いた一方の前記円周方向端面の軸線方向全長に沿って、該円周方向端面と他方の半円筒形状軸受の対向する円周方向端面との間に軸線方向溝が存在しており、
前記円周方向油溝と前記軸線方向溝とが互いに連通し、該連通部における前記円周方向油溝と前記軸線方向溝の深さが異なり、前記一方の円周方向端面における前記円周方向油溝の溝底が、前記軸線方向溝の溝底よりも前記軸受内周面側に偏った位置にあり、
また、前記連通部における前記円周方向油溝の横断面積が前記軸線方向溝の横断面積よりも大きいことを特徴とする内燃機関のすべり軸受。
【０００８】
本発明の第一の実施形態では、前記軸線方向溝の溝幅（Ｌ２）と溝深さ（Ｌ１）の関係が、Ｌ２＜２×Ｌ１を満たす。
本発明の第二の実施形態では、前記軸線方向溝の溝幅（Ｌ２）と溝深さ（Ｌ１）の関係が、Ｌ２＜Ｌ１を満たす。
本発明の第三の実施形態では、前記連通部における前記軸線方向溝の横断面積が、前記円周方向油溝の横断面積の１／２未満である。
本発明の第四の実施形態では、前記軸受内周面の円周方向長さ全体に亘って前記一方の半円筒形状軸受の前記内周面に形成され、前記円周方向油溝および前記軸線方向溝の形成形態が、前記すべり軸受の軸線、および、前記一方の半円筒形状軸受の円周方向長さを２等分する位置を通る仮想平面を基準として面対称的になされる。
本発明の第五の実施形態では、前記円周方向油溝の溝深さが、前記円周方向長さの中央部位置で最大であり、前記円周方向両端面に向かって次第に小さくなされ、もって前記円周方向油溝の横断面積が前記円周方向長さの中央部位置で最大であり、前記円周方向両端面に向かって次第に小さくなされる。
本発明の第六の実施形態では、前記軸線方向溝が、一対の半円筒形状軸受の各円周方向端面に隣接する軸受内周面に沿って付与されるクラッシュリリーフを包含する構成になされる。ここで、クラッシュリリーフとは、一対の半円筒形状軸受の円周方向端面に近い部分の軸受壁を内周面側で除去することによって形成された、軸受内周面の曲率中心とは異なる曲率中心を有する減厚領域（円周方向端面に向かって厚さを減じた領域を指し、ＳＡＥ Ｊ５０６（項目３．２６、項目６．４参照）、ＤＩＮ１４９７、§３．２で規定されるとおりである）を意味する。「前記軸線方向溝がクラッシュリリーフを包含する」とは、クラッシュリリーフによる減厚量を超える、仮想軸受内周面からの溝深さで前記軸線方向溝が形成されることを意味する。
【０００９】
本発明の第二の観点によれば、前記すべり軸受の構成部品として用いられる半円筒形状軸受であって、前記円周方向油溝を有し、かつ、対をなして組み合わせ使用される相手方の半円筒形状軸受と協働して前記軸線方向溝を画成する半円筒形状軸受が提供される。
【００１０】
作用
（１）内燃機関の作動時、前記一方の半円筒形状軸受の円周方向略中央部で前記円周方向油溝内に供給された潤滑油は、クランク軸の回転に従って、主として円周方向油溝内に沿って、また、半円筒形状軸受の軸受内周面（すなわち、軸受摺動面）に沿って、軸受円周方向端部に向かって流れる。軸受円周方向端部に達した潤滑油は、円周方向油溝が形成されていない他方の半円筒形状軸受の軸受円周方向端面につき当たって、円周方向油溝と軸線方向溝との前記連通部にて直角方向に方向転換して軸線方向溝内を流れ、すべり軸受の軸線方向端部から軸受外部に流出する。
この間、潤滑油中に付随する異物も、潤滑油と共に円周方向油溝および軸線方向溝内を流れて、すべり軸受の軸線方向端部から軸受外部に排出される。潤滑油に比して比重の大きな異物は、円周方向油溝および軸線方向溝の溝底に沿って転動しながら移動する傾向がある。
ここで、連通部における円周方向油溝と一方の半円筒形状軸受の円周方向端面における軸線方向溝の深さが異なり、円周方向油溝の溝底が、軸線方向溝の溝底よりも軸受内周面側に偏った位置にある（すなわち、軸線方向溝の溝深さが円周方向油溝の溝深さに比して大きくなされている）ため、溝底に沿って移動する傾向のある異物は、連通部において軸線方向溝内に直接進入し、クランク軸の回転に従って軸受内周面に沿って円周方向に流れる潤滑油の流れの影響を受け難く、軸線方向溝内から異物が押出されて軸受内周面に移動することによりすべり軸受とクランク軸の摺動面間に進入する可能性が低減化される。すべり軸受とクランク軸の摺動面間に異物が進入すると、転動する異物によって、摺動面が傷つけられる惧れがあるので、前記のような本発明のすべり軸受における異物の挙動は有利である。仮に、連通部における軸線方向溝の溝底が、半円筒形状軸受の円周方向端面における円周方向油溝の溝底よりも軸受内周面側に偏った位置にある場合を想定すると、円周方向溝の開放部が、円周方向溝を形成した一方の半円筒形状軸受の円周方向端面で開放され、円周方向油溝の開放部（すなわち溝端）の一部（溝底側）が、円周方向油溝を形成しない他方の半円筒形状軸受の円周方向端面によって遮られるため、連通部に達した異物は、軸線方向溝内に直接進入することはできない。異物は、前記遮断部で形成される潤滑油の上昇流により軸受内周面側へ浮上した後に軸線方向溝内に進入することになるが、軸線方向溝への進入前に、クランク軸の回転に従って円周方向に流れる潤滑油の流れにより押し流されてすべり軸受とクランク軸の摺動面間に進入しやすい。また、連通部における円周方向油溝の横断面積が軸線方向溝の横断面積よりも大きくなされているため、円周方向油溝内の潤滑油の流速に比して、軸線方向溝内の潤滑油の流速が大きく、クランク軸の回転に従って軸受内周面に沿って円周方向に流れる潤滑油の流れの影響を異物が受け難く、軸線方向溝内から異物が押出されて軸受内周面に移動することによりすべり軸受とクランク軸の摺動面間に進入する可能性が低減化される（本発明の第三の実施形態も参照）。
（２）本発明の第一および第二の実施形態では、軸線方向溝の溝幅（Ｌ２）と溝深さ（Ｌ１）の関係がＬ２＜２×Ｌ１、あるいは、Ｌ２＜Ｌ１になされている。この構成によれば、軸線方向溝の溝底に沿って転動する異物が、クランク軸の回転に従って軸受内周面に沿って円周方向に流れる潤滑油の流れの影響を受け難く、軸線方向溝内から異物が押出されて軸受内周面に移動することによりすべり軸受とクランク軸の摺動面間に進入する可能性が低減化される。なお、Ｌ２≧２×Ｌ１の場合には、円周方向油溝の横断面積よりも軸線方向溝の横断面積を小さくして、軸線方向溝内の油流を増大させて異物排出効果を高めても、クランク軸の回転によるクランク軸表面近傍の円周方向への潤滑油の流れの影響を受け易く、軸線方向溝に沿って軸受外部に異物を排出させることが難しくなる。さらに、Ｌ２＝３×Ｌ１程度にした場合には、異物排出効果をほとんど期待できない。また、Ｌ２≧３×Ｌ１の場合には、軸受内周面への異物の移動が促進されてしまう。
（３）本発明の第四の実施形態では、円周方向油溝が、軸受内周面の円周方向長さ全体に亘って前記一方の半円筒形状軸受の内周面に形成されており、円周方向油溝および軸線方向溝の形成形態が、すべり軸受の軸線、および、前記一方の半円筒形状軸受の円周方向長さを２等分する位置を通る仮想平面を基準として面対称的になされている。この構成を採用すれば、円周方向油溝および軸線方向溝の形成形態が非面対称的である実施形態の場合に生じる可能性のある前記一対の半円筒形状軸受の組み付け方を誤まって、クランクケースに組み付けるという不具合をなくすことができる。換言すれば、第四の実施形態を採用しない構成において、前記一対の半円筒形状軸受を組み合わせてクランク軸を支承する時に、前記一方の半円筒形状軸受の軸線方向溝を形成した円周方向端面が、クランク軸の回転方向とは反対側を向いた状態になるようにすると、本発明で期待する作用効果が得られないが、第四の実施形態におけるがごとく対称形状である前記一方の半円筒形状軸受を採用すれば、前記一対の半円筒形状軸受を組み付ける際に、過度の注意を払わずともよいので、作業能率を向上させることができる。
（４）本発明の第五の実施形態では、円周方向油溝の溝深さが、前記一方の半円筒形状軸受の円周方向長さの中央部位置で最大であり、円周方向両端面に向かって次第に小さくなされる。この構成を採用すれば、前記一方の半円筒形状軸受の円周方向油溝の開放部（すなわち、溝端）を、軸線方向溝内に位置づけし易く、相手側半円筒形状軸受の円周方向端面によって前記開放部の一部が遮られて潤滑油の流れが上昇流となり、異物が浮上してクランク軸の回転に従って円周方向に流れる潤滑油の流れにより押し流され軸受内周面に移動するといった不具合発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１に係わる一対の半円筒形状軸受から成る内燃機関のすべり軸受の正面図。
【図２】図１に示す一対の半円筒形状軸受のうちの一方の半円筒形状軸受の内表面図。
【図３】図１に示す一対の半円筒形状軸受のうちの他方の半円筒形状軸受の内表面図。
【図４】本発明の実施例２に係わる一対の半円筒形状軸受から成る内燃機関のすべり軸受の正面図。
【図５】本発明の実施例３に係わる一対の半円筒形状軸受から成る内燃機関のすべり軸受の正面図。
【図６】本発明の実施例４に係わる一対の半円筒形状軸受から成る内燃機関のすべり軸受の正面図。
【図７】本発明すべり軸受の機能に関する補足説明図（軸受内周面の一部を示す）。
【図８】本発明すべり軸受の機能に関する別の補足説明図。 以下、添付図面を見ながら本発明の実施例および比較例について説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１〜図３は、本発明の実施例１に係わるすべり軸受１０を示す。すべり軸受１０は、一対の半円筒形状軸受２０、３０から成る。
半円筒形状軸受２０は、後記傾斜面２６から円周方向端面２４ｂまでの概ね円周方向全長に亘って、軸受幅方向中央位置に、軸受内周面２０ａに沿う円周方向油溝２２が形成されている。円周方向油溝２２の溝底と軸受内周面２０ａとの距離（すなわち、溝深さ）は、円周方向油溝２２の全長に亘って一定である。
【００１３】
また、半円筒形状軸受２０の円周方向端面２４ａ（図１において矢印Ｒで示されるクランク軸の回転方向Ｒと同じ方向を向いた半円筒形状軸受２０の円周方向端面である）において、軸受内周面２０ａ側の角隅部（すなわち、軸受内側端縁部）が、軸受幅（Ｗ）全体に亘る欠截により傾斜面２６になされている。一方、円周方向端面２４ａに当接する、半円筒形状軸受３０の円周方向端面３０ａには、傾斜面２６のような傾斜面は形成されていない。かくして、傾斜面２６と半円筒形状軸受３０の円周方向端面３０ａとで断面Ｖ字形の溝すなわち軸線方向溝Ａが画成されている。軸線方向溝Ａは、軸受の全幅に亘って存在する。円周方向油溝２２は、その開放部（すなわち、溝端）が半円筒形状軸受２０の円周方向端面２４ａの傾斜面２６に開放するように形成されており、円周方向油溝２２と軸線方向溝Ａとは、半円筒形状軸受２０、３０の円周方向端面２４ａ，３０ａの近傍で互いに連通する。この連通部において、円周方向油溝２２と軸線方向溝Ａとの関係は、連通部における円周方向油溝２２の溝底が半円筒形状軸受２０，３０の円周方向端面２４ａ，３０ａにおける軸線方向溝Ａの溝底よりも軸受内周面２０ａ側に偏位した位置にあり（すなわち、円周方向油溝２２の溝深さが、軸線方向溝Ａの溝深さよりも小さい）、かつ、円周方向油溝２２の横断面積が、軸線方向溝Ａの横断面積よりも大きくなされている。
【００１４】
かかる構成において、内燃機関作動時に、すべり軸受１０によって支承されるクランク軸が回転すると、クランク軸の回転（図１中の回転方向を示す矢印Ｒ参照）に伴って半円筒形状軸受２０の円周方向油溝２２内を前記矢印方向に潤滑油が流れる。この潤滑油は、前記連通部で、方向転換して軸線方向溝Ａ内を流れて、軸線方向溝Ａの両端開放部から軸受外部に放出される。この潤滑油の流れは、円周方向油溝２２の横断面積が、軸線方向溝Ａの横断面積よりも大きくなされているために、連通部で方向転換した後、流速が増す。故に、潤滑油の流れに付随して、円周方向油溝２２内を移動して軸線方向溝Ａ内に進入した異物粒子の移動が促進され、速やかに軸受外部に排出される。しかも、前記連通部において、円周方向油溝２２の溝深さが、半円筒形状軸受２０、３０の円周方向端面２４ａ，３０ａにおける軸線方向溝Ａの溝深さよりも小さくなされており、潤滑油の流れに付随する異物粒子が直接軸線方向溝Ａ内に進入するので、軸受外部への異物粒子の排出が促進され、軸受内周面（軸受摺動面）２０ａとクランク軸との間に進入して、両部材の摺動面を傷つける機会が低減化される。
なお、本実施例では、半円筒形状軸受２０の円周方向端面２４ａにおける傾斜面２６と半円筒形状軸受３０の通常形状の円周方向端面３０ａとで軸線方向溝Ａを画成したが、半円筒形状軸受３０の円周方向端面３０ａにも傾斜面２６と同様な傾斜面を対称的に形成して、両傾斜面によって軸線方向溝Ａを画成してもよい。
【実施例２】
【００１５】
図４は、本発明の実施例２に係わるすべり軸受１０Ａを示す。すべり軸受１０Ａは、一対の半円筒形状軸受２０Ａ、３０Ａから成る。
半円筒形状軸受２０Ａは、後記傾斜面２６から円周方向端面２４ｂまでの概ね円周方向全長に亘って、軸受幅方向中央位置に、軸受内周面２０ａに沿う円周方向油溝２２Ａが形成されている。円周方向油溝２２Ａの溝底と軸受内周面２０ａとの距離（すなわち、溝深さ）は、半円筒形状軸受２０Ａの円周方向長さの中央部で最大であり、円周方向端面２４ａ、２４ｂに向かって、それぞれ、次第に小さくなっている。
【００１６】
また、半円筒形状軸受２０Ａの円周方向端面２４ａにおいて、軸受内周面２０ａ側の角隅部（すなわち、軸受内側端縁部）が、軸受の全幅に亘る欠截により傾斜面２６になされている。一方、円周方向端面２４ａに当接する、半円筒形状軸受３０Ａの円周方向端面３０ａにおいても、前記半円筒形状軸受２０Ａの傾斜面と対称的に同様な傾斜面３６が形成されている。
【００１７】
傾斜面２６と３６は互いに対面位置にあって、断面Ｖ字形の溝すなわち軸線方向溝Ａを画成している。軸線方向溝Ａは、軸受の全幅に亘って存在する。円周方向油溝２２Ａと軸線方向溝Ａとは、円周方向油溝２２の開放部（すなわち、溝端）が半円筒形状軸受２０Ａの円周方向端面２４ａの傾斜面２６に開放するように形成され、半円筒形状軸受２０Ａ、３０Ａの円周方向端面２４ａ，３０ａの近傍で互いに連通する。この連通部において、円周方向油溝２２Ａと軸線方向溝Ａとの関係は、連通部における円周方向油溝２２Ａの溝底が半円筒形状軸受２０Ａ，３０Ａの円周方向端面２４ａ，３０ａにおける軸線方向溝Ａの溝底よりも軸受内周面２０ａ側に偏位した位置にあり（すなわち、円周方向油溝２２Ａの溝深さが、軸線方向溝Ａの溝深さよりも小さい）、かつ、円周方向油溝２２Ａの横断面積が、軸線方向溝Ａの横断面積よりも大きくなされている。
傾斜面２６，３６のような傾斜面は、半円筒形状軸受２０Ａ、３０Ａの反対側の円周方向端面には存在しない。
【００１８】
半円筒形状軸受２０Ａの円周方向長さの中央部には、軸受外部から軸受内部の円周方向油溝２２Ａ内に潤滑油を供給するための図示しない油穴（貫通穴）が形成されており、この油穴が存在する箇所で円周方向油溝２２Ａの溝深さが最大であるため、油穴を通じて円周方向油溝２２Ａ内に供給された潤滑油に付随する異物粒子が円周方向油溝２２Ａの外部に逸脱移動し難い。また、円周方向油溝２２Ａの溝深さが円周方向長さの中央部から円周方向端面２４ａ、２４ｂに向かって、それぞれ、次第に小さくなされているため、円周方向油溝２２Ａ内の潤滑油の流速は、円周方向端面２４ａに近い位置で大きく、潤滑油に付随する異物粒子の円周方向慣性力も大きいが、円周方向油溝２２Ａと軸線方向溝Ａとの連通部において、連通部における軸線方向溝Ａの溝深さが、半円筒形状軸受２０Ａ，３０Ａの円周方向端面２４ａ，３０ａにおける円周方向油溝２２Ａの溝深さよりも大きいため、異物粒子が軸線方向溝Ａ内に直接進入し、円周方向油溝２２Ａと軸線方向溝Ａの横断面積差によって、潤滑油流速の大きな軸線方向溝Ａ内での異物粒子の移動速度が大きく、異物粒子が迅速に軸受外部に排出される。なお、実施例では傾斜面２６，３６は、同一形状とする場合を図示したが、傾斜面２６，３６は必ずしも同一形状とする必要はない。
【実施例３】
【００１９】
図５は、本発明の実施例３に係わるすべり軸受１０Ｂを示す。すべり軸受１０Ｂは、一対の半円筒形状軸受２０Ｂ、３０Ａから成る。
半円筒形状軸受２０Ｂは、後記傾斜面２６から、他方の円周方向端面２４ｂに近い位置まで、軸受幅方向中央位置に、軸受内周面２０ａに沿う円周方向油溝２２Ｂが形成されている。円周方向油溝２２Ｂは、その溝深さが半円筒形状軸受２０Ｂの概ね円周方向長さの中央部から円周方向端面２４ａ、２４ｂに向かって、それぞれ、次第に小さくなされている。しかしながら、円周方向油溝２２Ｂは、円周方向端面２４ａまで延在しているものの、円周方向端面２４ｂまで達していない。これは、軸受外部から軸受内部の円周方向油溝２２Ｂ内に潤滑油を供給するための図示しない油穴（貫通穴）が、半円筒形状軸受２０Ｂの円周方向長さの中央部に形成されており、円周方向油溝２２Ｂ内に供給された潤滑油が異物粒子を伴ない、図５に矢印で示されるクランク軸の回転方向Ｒと同方向に位置する円周方向端面２４ａに向かって流れるからである。
【００２０】
また、半円筒形状軸受２０Ｂの円周方向端面２４ａにおいて、軸受内周面２０ａ側の角隅部（すなわち、軸受内側端縁部）が、軸受の全幅に亘る欠截により傾斜面２６になされている。一方、円周方向端面２４ａに当接する、半円筒形状軸受３０Ａの円周方向端面３０ａにおいても、前記半円筒形状軸受２０Ｂの傾斜面と対称的に同様な傾斜面３６が形成されている。
【００２１】
傾斜面２６と３６は互いに対面位置にあって、断面Ｖ字形の溝すなわち軸線方向溝Ａを画成している。軸線方向溝Ａは、軸受の全幅に亘って存在する。円周方向油溝２２Ｂと軸線方向溝Ａとは、円周方向油溝２２の開放部（すなわち、溝端）が半円筒形状軸受２０Ｂの円周方向端面２４ａの傾斜面２６で開放するように形成され、半円筒形状軸受２０Ｂ、３０Ａの円周方向端面２４ａ，３０ａの近傍で互いに連通する。この連通部において、円周方向油溝２２Ｂと軸線方向溝Ａとの関係は、連通部における円周方向油溝２２Ｂの溝底が半円筒形状軸受２０Ｂ，３０Ａの円周方向端面２４ａ，３０ａにおける軸線方向溝Ａの溝底よりも軸受内周面２０ａ側に偏位した位置にあり（すなわち、円周方向油溝２２Ｂの溝深さが、軸線方向溝Ａの溝深さよりも小さい）、かつ、円周方向油溝２２Ｂの横断面積が、軸線方向溝Ａの横断面積よりも大きくなされている。
傾斜面２６，３６のような傾斜面は、半円筒形状軸受２０Ｂ、３０Ａの反対側の円周方向端面には存在しない。
【００２２】
円周方向油溝２２Ｂ、軸線方向溝Ａを有する半円筒形状軸受２０Ｂの作用効果は、実施例２の半円筒形状軸受２０Ｂの作用効果と同等である。
【実施例４】
【００２３】
図６は、本発明の実施例４に係わるすべり軸受１０Ｃを示す。すべり軸受１０Ｃは、一対の半円筒形状軸受２０Ｃ、３０Ｂから成る。
半円筒形状軸受２０Ｃは、後記傾斜面２６から２８までの概ね円周方向全長に亘って、軸受幅方向中央位置に、軸受内周面２０ａに沿う円周方向油溝２２Ｃが形成されている。円周方向油溝２２Ｃは、実施例２における円周方向油溝２２Ａと同様に、その溝深さが円周方向長さの中央部から円周方向端面２４ａ、２４ｂに向かって、それぞれ、次第に小さくなされている。
【００２４】
また、半円筒形状軸受２０Ｃの円周方向端面２４ａにおいて、軸受内周面２０ａ側の角隅部（すなわち、軸受内側端縁部）が、軸受の全幅に亘る欠截により傾斜面２６になされている。一方、円周方向端面２４ａに当接する、半円筒形状軸受３０Ｂの円周方向端面３０ａにおいても、半円筒形状軸受２０Ｃの傾斜面２６と対称的に同様な傾斜面３６が形成されている。かくして、傾斜面２６と３６とで断面Ｖ字形の溝すなわち軸線方向溝Ａが画成される。軸線方向溝Ａは、軸受の全幅に亘って存在する。
【００２５】
半円筒形状軸受２０Ｃの軸受内周面に沿う各溝の形成形態は、図６において、左右対称であり、円周方向端面２４ａ、３０ａとは反対側に位置する円周方向端面２４ｂ、３０ｂにも傾斜面２６、３６と同様な傾斜面２８、３８が形成され、軸線方向溝Ａと同様なＶ字形状の軸線方向溝Ｂが形成されている。
【００２６】
すべり軸受１０Ｃの意図する作用効果も前記実施例２、３の作用効果と同等である。半円筒形状軸受２０Ｃ、３０Ｂが図６において左右対称形状になされているのは、クランク軸に対する半円筒形状軸受２０Ｃ、３０Ｂの組み付け関係を間違えた場合、実施例２、３におけるすべり軸受１０Ａ，１０Ｂのように、単一の軸線方向溝Ａを設けた非対称構造であれば、潤滑油に付随する異物の軸受外部への排除という意図する作用効果が得られないからである。すなわち、軸線方向溝Ｂは、クランク軸の回転方向（図６における矢印Ｒ参照）とは逆方向を向いた半円筒形状軸受２０Ｃの円周方向端面２４ｂに沿って形成されているので、本発明で意図する作用効果は得られない。
【００２７】
［本発明すべり軸受の機能に関する補足説明］
図７により説明する。図７は、例えば、図４に示すすべり軸受１０Ａの軸線方向溝Ａ を軸受内面側から見た図面である。
図中、矢印Ｉは、半円筒形状軸受２０Ａの円周方向中央部に位置する油穴を通じて円周方向油溝２２Ａ内に供給された潤滑油が、クランク軸の回転に伴なって円周方向端面２４ａに向かって流れる方向を示す。潤滑油は、その全てが円周方向油溝２２Ａ内を流れるわけではなく、円周方向油溝２２Ａの外部である軸受内周面にも進入して、矢印Ｉで示すように流れる。矢印ＩＩは、異物粒子Ｆの移動方向を示す。
【００２８】
潤滑油に付随する異物粒子Ｆは、円周方向油溝２２Ａの溝底に沿って転動しながら、潤滑油と共に円周方向端面２４ａに向かって移動し、円周方向油溝２２Ａと軸線方向溝Ａの連通部に至る。この連通部では、連通部における円周方向油溝２２Ａの溝深さに比して、半円筒形状軸受２０の円周方向端面２４ａにおける軸線方向溝Ａの溝深さが大きくなされており、円周方向油溝２２の開放部（溝端）は傾斜面２６にあるので、円周方向油溝を形成しない半円筒形状軸受３０の円周方向端面３０ａによって、円周方向油溝の開放部（溝端）の一部（溝底側）が遮られるといった不具合がない。このため連通部に到達した異物は、軸受の内周面側に浮き上がることなく、直接軸線方向溝Ａ内に進入する。また、連通部では、軸線方向溝Ａの横断面積が、円周方向油溝２２Ａの横断面積よりも小さくなされているために、円周方向油溝２２Ａから軸線方向溝Ａ内に方向転換して流れる潤滑油の流速が軸線方向溝Ａ内で増大する。したがって、連通部に到達した異物粒子は、軸線方向溝Ａ内で増大した潤滑油の流れに乗って速やかに軸受外部に排出される。斯様に軸線方向溝Ａ内での異物粒子の移動速度が大きいため、矢印Ｉで示される軸受内周面２０ａに沿う潤滑油流の影響を受け難く、異物粒子が軸線方向溝Ａから押出されて潤滑油流と共に半円筒形状軸受３０側に移動するといった現象を抑制することができる。また、連通部において、軸線方向溝Ａの溝深さを大きくし、および／または、軸線方向溝Ａの溝幅を小さくすれば、それに応じて、異物粒子に対する潤滑油流Ｉの影響を低減化できる。
この状態を図８に示す。図中、Ｃはクランク軸であり、軸線方向溝Ａの溝深さをＬ１、溝幅をＬ２として示した。Ｌ１とＬ２の関係を、２×Ｌ１＞Ｌ２にして軸線方向溝の溝幅を小さく、かつ、軸線方向溝Ａの溝深さを大きく設定すれば、軸線方向溝Ａ内の異物粒子に対する潤滑油流Ｉの影響を十分に低減化でき、Ｌ１＞Ｌ２に設定すれば、更に望ましい効果を得ることができる。なお、軸線方向溝の溝深さＬ１は０．１５ｍｍ以上、溝幅Ｌ２は１ｍｍ以下の範囲で、前記Ｌ１とＬ２の関係を設定することが望ましい。
【符号の説明】
【００２９】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ すべり軸受
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ 半円筒形状軸受
２０ａ 軸受内周面
２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ 円周方向油溝
２４ａ，２４ｂ 円周方向端面
２８ 傾斜面
２６，２６ａ 傾斜面
３０，３０Ａ，３０Ｂ 半円筒形状軸受
３０ａ 円周方向端面
３６，３６ａ 傾斜面
３８ 傾斜面
Ａ 軸線方向溝
Ｃ クランク軸
Ｒ クランク軸の回転方向
Ｗ 軸受幅
Ｌ１ 軸線方向溝の溝深さ
Ｌ２ 軸線方向溝の溝幅
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の半円筒形状軸受を円筒形に組み合わせてクランク軸を支承する内燃機関のすべり軸受に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のクランク軸用すべり軸受は、２つの半円筒形状軸受を組み合わせて円筒形にしたものを使用している。一対の半円筒形状軸受のうちの少なくとも一方の軸受内周面に、円周方向油溝が形成され、円周方向油溝を経てクランクピン外周面に対する給油が行なわれる。この円周方向油溝は、一定深さにするのが一般的である（特許文献１参照）。
【０００３】
一方、近年になって、潤滑油供給用オイルポンプの小型化に対応して、軸受端部からの潤滑油の漏れ量を減少させるべく、軸受中央部から軸受の端部に向かって油溝断面積を減少させる絞り部を形成する提案がなされている（特許文献２、３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２７７８３１号公報
【特許文献２】特開平４−２１９５２１号公報
【特許文献３】特開２００５−６９２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
内燃機関用すべり軸受に対する潤滑油の供給については、まず、クランク軸用すべり軸受の外部からクランク軸用すべり軸受の内面に形成された円周方向油溝内に供給され、その潤滑油がクランク軸用すべり軸受の摺動面、および、クランクピン用すべり軸受の摺動面に供給される。
内燃機関の最初の運転時には、クランク軸用すべり軸受の円周方向溝に供給される潤滑油中に、潤滑油路内に残留した異物が混入しがちである。異物とは、油路を切削加工した時の金属加工屑や鋳造時の鋳砂等を意味する。この異物は、クランク軸の回転によって潤滑油の流れに付随し、従来の内燃機関用すべり軸受では、軸受円周方向端部に形成されるクラッシュリリーフや面取等の隙間部を通じて潤滑油と共に排出される。しかしながら、近年の内燃機関は、クランク軸の高回転化により、潤滑油よりも比重の大きな異物に作用する慣性力（異物が円周方向に沿って前進しようとする慣性力）が大きくなって、すべり軸受の組み合わせ端面（一対の半円筒形状軸受の各組み合わせ端面）における隙間部分から異物が排出されずに、油溝を有しない側のすべり軸受（他方の半円筒形状軸受）の摺動面部分に進入し、異物による軸受摺動面の損傷が発生しやすくなっている。
【０００６】
一方、軸受円周方向端部からの潤滑油の漏れ量を減少させるために、半円筒形状軸受の円周方向端部における油溝内に絞り部分を形成したすべり軸受が提案されている（特許文献２、３参照）。これらのすべり軸受を、前記異物の観点で検討すると、潤滑油の流れ方向に対する絞り部分の下流側で潤滑油の流速が増大し、それに応じて潤滑油に付随する異物に作用する前記慣性力が更に大きくなり、軸受摺動面への異物混入の機会が更に増すという問題がある。
かくして、本発明の目的は、異物排出性に優れた内燃機関用すべり軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的に照らし、本発明の第一の観点によれば、以下のすべり軸受が提供される。
一対の半円筒形状軸受のうち、一方の半円筒形状軸受の内周面に円周方向に延在する油溝が形成されている前記一対の半円筒形状軸受を円筒形に組み合わせてクランク軸を支承する内燃機関のすべり軸受において、
前記油溝は、前記一方の半円筒形状軸受の円周方向長さの中央部を含み、
前記一方の半円筒形状軸受の円周方向両端面のうち、少なくとも、クランク軸の回転方向と同じ方向を向いた一方の前記円周方向端面の軸線方向全長に沿って、該円周方向端面と他方の半円筒形状軸受の対向する円周方向端面との間に軸線方向溝が存在しており、
前記円周方向油溝と前記軸線方向溝とが互いに連通し、該連通部における前記円周方向油溝と前記軸線方向溝の深さが異なり、前記一方の円周方向端面における前記円周方向油溝の溝底が、前記軸線方向溝の溝底よりも前記軸受内周面側に偏った位置にあり、
また、前記連通部における前記円周方向油溝の横断面積が前記軸線方向溝の横断面積よりも大きいことを特徴とする内燃機関のすべり軸受。
【０００８】
本発明の第一の実施形態では、前記軸線方向溝の溝幅（Ｌ２）と溝深さ（Ｌ１）の関係が、Ｌ２＜２×Ｌ１を満たす。
本発明の第二の実施形態では、前記軸線方向溝の溝幅（Ｌ２）と溝深さ（Ｌ１）の関係が、Ｌ２＜Ｌ１を満たす。
本発明の第三の実施形態では、前記連通部における前記軸線方向溝の横断面積が、前記円周方向油溝の横断面積の１／２未満である。
本発明の第四の実施形態では、前記軸受内周面の円周方向長さ全体に亘って前記一方の半円筒形状軸受の前記内周面に形成され、前記円周方向油溝および前記軸線方向溝の形成形態が、前記すべり軸受の軸線、および、前記一方の半円筒形状軸受の円周方向長さを２等分する位置を通る仮想平面を基準として面対称的になされる。
本発明の第五の実施形態では、前記円周方向油溝の溝深さが、前記円周方向長さの中央部位置で最大であり、前記円周方向両端面に向かって次第に小さくなされ、もって前記円周方向油溝の横断面積が前記円周方向長さの中央部位置で最大であり、前記円周方向両端面に向かって次第に小さくなされる。
本発明の第六の実施形態では、前記軸線方向溝が、一対の半円筒形状軸受の各円周方向端面に隣接する軸受内周面に沿って付与されるクラッシュリリーフを包含する構成になされる。ここで、クラッシュリリーフとは、一対の半円筒形状軸受の円周方向端面に近い部分の軸受壁を内周面側で除去することによって形成された、軸受内周面の曲率中心とは異なる曲率中心を有する減厚領域（円周方向端面に向かって厚さを減じた領域を指し、ＳＡＥ Ｊ５０６（項目３．２６、項目６．４参照）、ＤＩＮ１４９７、§３．２で規定されるとおりである）を意味する。「前記軸線方向溝がクラッシュリリーフを包含する」とは、クラッシュリリーフによる減厚量を超える、仮想軸受内周面からの溝深さで前記軸線方向溝が形成されることを意味する。
【０００９】
本発明の第二の観点によれば、前記すべり軸受の構成部品として用いられる半円筒形状軸受であって、前記円周方向油溝を有し、かつ、対をなして組み合わせ使用される相手方の半円筒形状軸受と協働して前記軸線方向溝を画成する半円筒形状軸受が提供される。
【００１０】
作用
（１）内燃機関の作動時、前記一方の半円筒形状軸受の円周方向略中央部で前記円周方向油溝内に供給された潤滑油は、クランク軸の回転に従って、主として円周方向油溝内に沿って、また、半円筒形状軸受の軸受内周面（すなわち、軸受摺動面）に沿って、軸受円周方向端部に向かって流れる。軸受円周方向端部に達した潤滑油は、円周方向油溝が形成されていない他方の半円筒形状軸受の軸受円周方向端面につき当たって、円周方向油溝と軸線方向溝との前記連通部にて直角方向に方向転換して軸線方向溝内を流れ、すべり軸受の軸線方向端部から軸受外部に流出する。
この間、潤滑油中に付随する異物も、潤滑油と共に円周方向油溝および軸線方向溝内を流れて、すべり軸受の軸線方向端部から軸受外部に排出される。潤滑油に比して比重の大きな異物は、円周方向油溝および軸線方向溝の溝底に沿って転動しながら移動する傾向がある。
ここで、連通部における円周方向油溝と一方の半円筒形状軸受の円周方向端面における軸線方向溝の深さが異なり、円周方向油溝の溝底が、軸線方向溝の溝底よりも軸受内周面側に偏った位置にある（すなわち、軸線方向溝の溝深さが円周方向油溝の溝深さに比して大きくなされている）ため、溝底に沿って移動する傾向のある異物は、連通部において軸線方向溝内に直接進入し、クランク軸の回転に従って軸受内周面に沿って円周方向に流れる潤滑油の流れの影響を受け難く、軸線方向溝内から異物が押出されて軸受内周面に移動することによりすべり軸受とクランク軸の摺動面間に進入する可能性が低減化される。すべり軸受とクランク軸の摺動面間に異物が進入すると、転動する異物によって、摺動面が傷つけられる惧れがあるので、前記のような本発明のすべり軸受における異物の挙動は有利である。仮に、連通部における軸線方向溝の溝底が、半円筒形状軸受の円周方向端面における円周方向油溝の溝底よりも軸受内周面側に偏った位置にある場合を想定すると、円周方向溝の開放部が、円周方向溝を形成した一方の半円筒形状軸受の円周方向端面で開放され、円周方向油溝の開放部（すなわち溝端）の一部（溝底側）が、円周方向油溝を形成しない他方の半円筒形状軸受の円周方向端面によって遮られるため、連通部に達した異物は、軸線方向溝内に直接進入することはできない。異物は、前記遮断部で形成される潤滑油の上昇流により軸受内周面側へ浮上した後に軸線方向溝内に進入することになるが、軸線方向溝への進入前に、クランク軸の回転に従って円周方向に流れる潤滑油の流れにより押し流されてすべり軸受とクランク軸の摺動面間に進入しやすい。また、連通部における円周方向油溝の横断面積が軸線方向溝の横断面積よりも大きくなされているため、円周方向油溝内の潤滑油の流速に比して、軸線方向溝内の潤滑油の流速が大きく、クランク軸の回転に従って軸受内周面に沿って円周方向に流れる潤滑油の流れの影響を異物が受け難く、軸線方向溝内から異物が押出されて軸受内周面に移動することによりすべり軸受とクランク軸の摺動面間に進入する可能性が低減化される（本発明の第三の実施形態も参照）。
（２）本発明の第一および第二の実施形態では、軸線方向溝の溝幅（Ｌ２）と溝深さ（Ｌ１）の関係がＬ２＜２×Ｌ１、あるいは、Ｌ２＜Ｌ１になされている。この構成によれば、軸線方向溝の溝底に沿って転動する異物が、クランク軸の回転に従って軸受内周面に沿って円周方向に流れる潤滑油の流れの影響を受け難く、軸線方向溝内から異物が押出されて軸受内周面に移動することによりすべり軸受とクランク軸の摺動面間に進入する可能性が低減化される。なお、Ｌ２≧２×Ｌ１の場合には、円周方向油溝の横断面積よりも軸線方向溝の横断面積を小さくして、軸線方向溝内の油流を増大させて異物排出効果を高めても、クランク軸の回転によるクランク軸表面近傍の円周方向への潤滑油の流れの影響を受け易く、軸線方向溝に沿って軸受外部に異物を排出させることが難しくなる。さらに、Ｌ２＝３×Ｌ１程度にした場合には、異物排出効果をほとんど期待できない。また、Ｌ２≧３×Ｌ１の場合には、軸受内周面への異物の移動が促進されてしまう。
（３）本発明の第四の実施形態では、円周方向油溝が、軸受内周面の円周方向長さ全体に亘って前記一方の半円筒形状軸受の内周面に形成されており、円周方向油溝および軸線方向溝の形成形態が、すべり軸受の軸線、および、前記一方の半円筒形状軸受の円周方向長さを２等分する位置を通る仮想平面を基準として面対称的になされている。この構成を採用すれば、円周方向油溝および軸線方向溝の形成形態が非面対称的である実施形態の場合に生じる可能性のある前記一対の半円筒形状軸受の組み付け方を誤まって、クランクケースに組み付けるという不具合をなくすことができる。換言すれば、第四の実施形態を採用しない構成において、前記一対の半円筒形状軸受を組み合わせてクランク軸を支承する時に、前記一方の半円筒形状軸受の軸線方向溝を形成した円周方向端面が、クランク軸の回転方向とは反対側を向いた状態になるようにすると、本発明で期待する作用効果が得られないが、第四の実施形態におけるがごとく対称形状である前記一方の半円筒形状軸受を採用すれば、前記一対の半円筒形状軸受を組み付ける際に、過度の注意を払わずともよいので、作業能率を向上させることができる。
（４）本発明の第五の実施形態では、円周方向油溝の溝深さが、前記一方の半円筒形状軸受の円周方向長さの中央部位置で最大であり、円周方向両端面に向かって次第に小さくなされる。この構成を採用すれば、前記一方の半円筒形状軸受の円周方向油溝の開放部（すなわち、溝端）を、軸線方向溝内に位置づけし易く、相手側半円筒形状軸受の円周方向端面によって前記開放部の一部が遮られて潤滑油の流れが上昇流となり、異物が浮上してクランク軸の回転に従って円周方向に流れる潤滑油の流れにより押し流され軸受内周面に移動するといった不具合発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１に係わる一対の半円筒形状軸受から成る内燃機関のすべり軸受の正面図。
【図２】図１に示す一対の半円筒形状軸受のうちの一方の半円筒形状軸受の内表面図。
【図３】図１に示す一対の半円筒形状軸受のうちの他方の半円筒形状軸受の内表面図。
【図４】本発明の実施例２に係わる一対の半円筒形状軸受から成る内燃機関のすべり軸受の正面図。
【図５】本発明の実施例３に係わる一対の半円筒形状軸受から成る内燃機関のすべり軸受の正面図。
【図６】本発明の実施例４に係わる一対の半円筒形状軸受から成る内燃機関のすべり軸受の正面図。
【図７】本発明すべり軸受の機能に関する補足説明図（軸受内周面の一部を示す）。
【図８】本発明すべり軸受の機能に関する別の補足説明図。 以下、添付図面を見ながら本発明の実施例および比較例について説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１〜図３は、本発明の実施例１に係わるすべり軸受１０を示す。すべり軸受１０は、一対の半円筒形状軸受２０、３０から成る。
半円筒形状軸受２０は、後記傾斜面２６から円周方向端面２４ｂまでの概ね円周方向全長に亘って、軸受幅方向中央位置に、軸受内周面２０ａに沿う円周方向油溝２２が形成されている。円周方向油溝２２の溝底と軸受内周面２０ａとの距離（すなわち、溝深さ）は、円周方向油溝２２の全長に亘って一定である。
【００１３】
また、半円筒形状軸受２０の円周方向端面２４ａ（図１において矢印Ｒで示されるクランク軸の回転方向Ｒと同じ方向を向いた半円筒形状軸受２０の円周方向端面である）において、軸受内周面２０ａ側の角隅部（すなわち、軸受内側端縁部）が、軸受幅（Ｗ）全体に亘る欠截により傾斜面２６になされている。一方、円周方向端面２４ａに当接する、半円筒形状軸受３０の円周方向端面３０ａには、傾斜面２６のような傾斜面は形成されていない。かくして、傾斜面２６と半円筒形状軸受３０の円周方向端面３０ａとで断面Ｖ字形の溝すなわち軸線方向溝Ａが画成されている。軸線方向溝Ａは、軸受の全幅に亘って存在する。円周方向油溝２２は、その開放部（すなわち、溝端）が半円筒形状軸受２０の円周方向端面２４ａの傾斜面２６に開放するように形成されており、円周方向油溝２２と軸線方向溝Ａとは、半円筒形状軸受２０、３０の円周方向端面２４ａ，３０ａの近傍で互いに連通する。この連通部において、円周方向油溝２２と軸線方向溝Ａとの関係は、連通部における円周方向油溝２２の溝底が半円筒形状軸受２０，３０の円周方向端面２４ａ，３０ａにおける軸線方向溝Ａの溝底よりも軸受内周面２０ａ側に偏位した位置にあり（すなわち、円周方向油溝２２の溝深さが、軸線方向溝Ａの溝深さよりも小さい）、かつ、円周方向油溝２２の横断面積が、軸線方向溝Ａの横断面積よりも大きくなされている。
【００１４】
かかる構成において、内燃機関作動時に、すべり軸受１０によって支承されるクランク軸が回転すると、クランク軸の回転（図１中の回転方向を示す矢印Ｒ参照）に伴って半円筒形状軸受２０の円周方向油溝２２内を前記矢印方向に潤滑油が流れる。この潤滑油は、前記連通部で、方向転換して軸線方向溝Ａ内を流れて、軸線方向溝Ａの両端開放部から軸受外部に放出される。この潤滑油の流れは、円周方向油溝２２の横断面積が、軸線方向溝Ａの横断面積よりも大きくなされているために、連通部で方向転換した後、流速が増す。故に、潤滑油の流れに付随して、円周方向油溝２２内を移動して軸線方向溝Ａ内に進入した異物粒子の移動が促進され、速やかに軸受外部に排出される。しかも、前記連通部において、円周方向油溝２２の溝深さが、半円筒形状軸受２０、３０の円周方向端面２４ａ，３０ａにおける軸線方向溝Ａの溝深さよりも小さくなされており、潤滑油の流れに付随する異物粒子が直接軸線方向溝Ａ内に進入するので、軸受外部への異物粒子の排出が促進され、軸受内周面（軸受摺動面）２０ａとクランク軸との間に進入して、両部材の摺動面を傷つける機会が低減化される。
なお、本実施例では、半円筒形状軸受２０の円周方向端面２４ａにおける傾斜面２６と半円筒形状軸受３０の通常形状の円周方向端面３０ａとで軸線方向溝Ａを画成したが、半円筒形状軸受３０の円周方向端面３０ａにも傾斜面２６と同様な傾斜面を対称的に形成して、両傾斜面によって軸線方向溝Ａを画成してもよい。
【実施例２】
【００１５】
図４は、本発明の実施例２に係わるすべり軸受１０Ａを示す。すべり軸受１０Ａは、一対の半円筒形状軸受２０Ａ、３０Ａから成る。
半円筒形状軸受２０Ａは、後記傾斜面２６から円周方向端面２４ｂまでの概ね円周方向全長に亘って、軸受幅方向中央位置に、軸受内周面２０ａに沿う円周方向油溝２２Ａが形成されている。円周方向油溝２２Ａの溝底と軸受内周面２０ａとの距離（すなわち、溝深さ）は、半円筒形状軸受２０Ａの円周方向長さの中央部で最大であり、円周方向端面２４ａ、２４ｂに向かって、それぞれ、次第に小さくなっている。
【００１６】
また、半円筒形状軸受２０Ａの円周方向端面２４ａにおいて、軸受内周面２０ａ側の角隅部（すなわち、軸受内側端縁部）が、軸受の全幅に亘る欠截により傾斜面２６になされている。一方、円周方向端面２４ａに当接する、半円筒形状軸受３０Ａの円周方向端面３０ａにおいても、前記半円筒形状軸受２０Ａの傾斜面と対称的に同様な傾斜面３６が形成されている。
【００１７】
傾斜面２６と３６は互いに対面位置にあって、断面Ｖ字形の溝すなわち軸線方向溝Ａを画成している。軸線方向溝Ａは、軸受の全幅に亘って存在する。円周方向油溝２２Ａと軸線方向溝Ａとは、円周方向油溝２２の開放部（すなわち、溝端）が半円筒形状軸受２０Ａの円周方向端面２４ａの傾斜面２６に開放するように形成され、半円筒形状軸受２０Ａ、３０Ａの円周方向端面２４ａ，３０ａの近傍で互いに連通する。この連通部において、円周方向油溝２２Ａと軸線方向溝Ａとの関係は、連通部における円周方向油溝２２Ａの溝底が半円筒形状軸受２０Ａ，３０Ａの円周方向端面２４ａ，３０ａにおける軸線方向溝Ａの溝底よりも軸受内周面２０ａ側に偏位した位置にあり（すなわち、円周方向油溝２２Ａの溝深さが、軸線方向溝Ａの溝深さよりも小さい）、かつ、円周方向油溝２２Ａの横断面積が、軸線方向溝Ａの横断面積よりも大きくなされている。
傾斜面２６，３６のような傾斜面は、半円筒形状軸受２０Ａ、３０Ａの反対側の円周方向端面には存在しない。
【００１８】
半円筒形状軸受２０Ａの円周方向長さの中央部には、軸受外部から軸受内部の円周方向油溝２２Ａ内に潤滑油を供給するための図示しない油穴（貫通穴）が形成されており、この油穴が存在する箇所で円周方向油溝２２Ａの溝深さが最大であるため、油穴を通じて円周方向油溝２２Ａ内に供給された潤滑油に付随する異物粒子が円周方向油溝２２Ａの外部に逸脱移動し難い。また、円周方向油溝２２Ａの溝深さが円周方向長さの中央部から円周方向端面２４ａ、２４ｂに向かって、それぞれ、次第に小さくなされているため、円周方向油溝２２Ａ内の潤滑油の流速は、円周方向端面２４ａに近い位置で大きく、潤滑油に付随する異物粒子の円周方向慣性力も大きいが、円周方向油溝２２Ａと軸線方向溝Ａとの連通部において、連通部における軸線方向溝Ａの溝深さが、半円筒形状軸受２０Ａ，３０Ａの円周方向端面２４ａ，３０ａにおける円周方向油溝２２Ａの溝深さよりも大きいため、異物粒子が軸線方向溝Ａ内に直接進入し、円周方向油溝２２Ａと軸線方向溝Ａの横断面積差によって、潤滑油流速の大きな軸線方向溝Ａ内での異物粒子の移動速度が大きく、異物粒子が迅速に軸受外部に排出される。なお、実施例では傾斜面２６，３６は、同一形状とする場合を図示したが、傾斜面２６，３６は必ずしも同一形状とする必要はない。
【実施例３】
【００１９】
図５は、本発明の実施例３に係わるすべり軸受１０Ｂを示す。すべり軸受１０Ｂは、一対の半円筒形状軸受２０Ｂ、３０Ａから成る。
半円筒形状軸受２０Ｂは、後記傾斜面２６から、他方の円周方向端面２４ｂに近い位置まで、軸受幅方向中央位置に、軸受内周面２０ａに沿う円周方向油溝２２Ｂが形成されている。円周方向油溝２２Ｂは、その溝深さが半円筒形状軸受２０Ｂの概ね円周方向長さの中央部から円周方向端面２４ａ、２４ｂに向かって、それぞれ、次第に小さくなされている。しかしながら、円周方向油溝２２Ｂは、円周方向端面２４ａまで延在しているものの、円周方向端面２４ｂまで達していない。これは、軸受外部から軸受内部の円周方向油溝２２Ｂ内に潤滑油を供給するための図示しない油穴（貫通穴）が、半円筒形状軸受２０Ｂの円周方向長さの中央部に形成されており、円周方向油溝２２Ｂ内に供給された潤滑油が異物粒子を伴ない、図５に矢印で示されるクランク軸の回転方向Ｒと同方向に位置する円周方向端面２４ａに向かって流れるからである。
【００２０】
また、半円筒形状軸受２０Ｂの円周方向端面２４ａにおいて、軸受内周面２０ａ側の角隅部（すなわち、軸受内側端縁部）が、軸受の全幅に亘る欠截により傾斜面２６になされている。一方、円周方向端面２４ａに当接する、半円筒形状軸受３０Ａの円周方向端面３０ａにおいても、前記半円筒形状軸受２０Ｂの傾斜面と対称的に同様な傾斜面３６が形成されている。
【００２１】
傾斜面２６と３６は互いに対面位置にあって、断面Ｖ字形の溝すなわち軸線方向溝Ａを画成している。軸線方向溝Ａは、軸受の全幅に亘って存在する。円周方向油溝２２Ｂと軸線方向溝Ａとは、円周方向油溝２２の開放部（すなわち、溝端）が半円筒形状軸受２０Ｂの円周方向端面２４ａの傾斜面２６で開放するように形成され、半円筒形状軸受２０Ｂ、３０Ａの円周方向端面２４ａ，３０ａの近傍で互いに連通する。この連通部において、円周方向油溝２２Ｂと軸線方向溝Ａとの関係は、連通部における円周方向油溝２２Ｂの溝底が半円筒形状軸受２０Ｂ，３０Ａの円周方向端面２４ａ，３０ａにおける軸線方向溝Ａの溝底よりも軸受内周面２０ａ側に偏位した位置にあり（すなわち、円周方向油溝２２Ｂの溝深さが、軸線方向溝Ａの溝深さよりも小さい）、かつ、円周方向油溝２２Ｂの横断面積が、軸線方向溝Ａの横断面積よりも大きくなされている。
傾斜面２６，３６のような傾斜面は、半円筒形状軸受２０Ｂ、３０Ａの反対側の円周方向端面には存在しない。
【００２２】
円周方向油溝２２Ｂ、軸線方向溝Ａを有する半円筒形状軸受２０Ｂの作用効果は、実施例２の半円筒形状軸受２０Ｂの作用効果と同等である。
【実施例４】
【００２３】
図６は、本発明の実施例４に係わるすべり軸受１０Ｃを示す。すべり軸受１０Ｃは、一対の半円筒形状軸受２０Ｃ、３０Ｂから成る。
半円筒形状軸受２０Ｃは、後記傾斜面２６から２８までの概ね円周方向全長に亘って、軸受幅方向中央位置に、軸受内周面２０ａに沿う円周方向油溝２２Ｃが形成されている。円周方向油溝２２Ｃは、実施例２における円周方向油溝２２Ａと同様に、その溝深さが円周方向長さの中央部から円周方向端面２４ａ、２４ｂに向かって、それぞれ、次第に小さくなされている。
【００２４】
また、半円筒形状軸受２０Ｃの円周方向端面２４ａにおいて、軸受内周面２０ａ側の角隅部（すなわち、軸受内側端縁部）が、軸受の全幅に亘る欠截により傾斜面２６になされている。一方、円周方向端面２４ａに当接する、半円筒形状軸受３０Ｂの円周方向端面３０ａにおいても、半円筒形状軸受２０Ｃの傾斜面２６と対称的に同様な傾斜面３６が形成されている。かくして、傾斜面２６と３６とで断面Ｖ字形の溝すなわち軸線方向溝Ａが画成される。軸線方向溝Ａは、軸受の全幅に亘って存在する。
【００２５】
半円筒形状軸受２０Ｃの軸受内周面に沿う各溝の形成形態は、図６において、左右対称であり、円周方向端面２４ａ、３０ａとは反対側に位置する円周方向端面２４ｂ、３０ｂにも傾斜面２６、３６と同様な傾斜面２８、３８が形成され、軸線方向溝Ａと同様なＶ字形状の軸線方向溝Ｂが形成されている。
【００２６】
すべり軸受１０Ｃの意図する作用効果も前記実施例２、３の作用効果と同等である。半円筒形状軸受２０Ｃ、３０Ｂが図６において左右対称形状になされているのは、クランク軸に対する半円筒形状軸受２０Ｃ、３０Ｂの組み付け関係を間違えた場合、実施例２、３におけるすべり軸受１０Ａ，１０Ｂのように、単一の軸線方向溝Ａを設けた非対称構造であれば、潤滑油に付随する異物の軸受外部への排除という意図する作用効果が得られないからである。すなわち、軸線方向溝Ｂは、クランク軸の回転方向（図６における矢印Ｒ参照）とは逆方向を向いた半円筒形状軸受２０Ｃの円周方向端面２４ｂに沿って形成されているので、本発明で意図する作用効果は得られない。
【００２７】
［本発明すべり軸受の機能に関する補足説明］
図７により説明する。図７は、例えば、図４に示すすべり軸受１０Ａの軸線方向溝Ａ を軸受内面側から見た図面である。
図中、矢印Ｉは、半円筒形状軸受２０Ａの円周方向中央部に位置する油穴を通じて円周方向油溝２２Ａ内に供給された潤滑油が、クランク軸の回転に伴なって円周方向端面２４ａに向かって流れる方向を示す。潤滑油は、その全てが円周方向油溝２２Ａ内を流れるわけではなく、円周方向油溝２２Ａの外部である軸受内周面にも進入して、矢印Ｉで示すように流れる。矢印ＩＩは、異物粒子Ｆの移動方向を示す。
【００２８】
潤滑油に付随する異物粒子Ｆは、円周方向油溝２２Ａの溝底に沿って転動しながら、潤滑油と共に円周方向端面２４ａに向かって移動し、円周方向油溝２２Ａと軸線方向溝Ａの連通部に至る。この連通部では、連通部における円周方向油溝２２Ａの溝深さに比して、半円筒形状軸受２０の円周方向端面２４ａにおける軸線方向溝Ａの溝深さが大きくなされており、円周方向油溝２２の開放部（溝端）は傾斜面２６にあるので、円周方向油溝を形成しない半円筒形状軸受３０の円周方向端面３０ａによって、円周方向油溝の開放部（溝端）の一部（溝底側）が遮られるといった不具合がない。このため連通部に到達した異物は、軸受の内周面側に浮き上がることなく、直接軸線方向溝Ａ内に進入する。また、連通部では、軸線方向溝Ａの横断面積が、円周方向油溝２２Ａの横断面積よりも小さくなされているために、円周方向油溝２２Ａから軸線方向溝Ａ内に方向転換して流れる潤滑油の流速が軸線方向溝Ａ内で増大する。したがって、連通部に到達した異物粒子は、軸線方向溝Ａ内で増大した潤滑油の流れに乗って速やかに軸受外部に排出される。斯様に軸線方向溝Ａ内での異物粒子の移動速度が大きいため、矢印Ｉで示される軸受内周面２０ａに沿う潤滑油流の影響を受け難く、異物粒子が軸線方向溝Ａから押出されて潤滑油流と共に半円筒形状軸受３０側に移動するといった現象を抑制することができる。また、連通部において、軸線方向溝Ａの溝深さを大きくし、および／または、軸線方向溝Ａの溝幅を小さくすれば、それに応じて、異物粒子に対する潤滑油流Ｉの影響を低減化できる。
この状態を図８に示す。図中、Ｃはクランク軸であり、軸線方向溝Ａの溝深さをＬ１、溝幅をＬ２として示した。Ｌ１とＬ２の関係を、２×Ｌ１＞Ｌ２にして軸線方向溝の溝幅を小さく、かつ、軸線方向溝Ａの溝深さを大きく設定すれば、軸線方向溝Ａ内の異物粒子に対する潤滑油流Ｉの影響を十分に低減化でき、Ｌ１＞Ｌ２に設定すれば、更に望ましい効果を得ることができる。なお、軸線方向溝の溝深さＬ１は０．１５ｍｍ以上、溝幅Ｌ２は１ｍｍ以下の範囲で、前記Ｌ１とＬ２の関係を設定することが望ましい。
【符号の説明】
【００２９】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ すべり軸受
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ 半円筒形状軸受
２０ａ 軸受内周面
２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ 円周方向油溝
２４ａ，２４ｂ 円周方向端面
２８ 傾斜面
２６，２６ａ 傾斜面
３０，３０Ａ，３０Ｂ 半円筒形状軸受
３０ａ 円周方向端面
３６，３６ａ 傾斜面
３８ 傾斜面
Ａ 軸線方向溝
Ｃ クランク軸
Ｒ クランク軸の回転方向
Ｗ 軸受幅
Ｌ１ 軸線方向溝の溝深さ
Ｌ２ 軸線方向溝の溝幅
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の半円筒形状軸受のうち、一方の半円筒形状軸受の内周面に円周方向に延在する円周方向油溝が形成されている前記一対の半円筒形状軸受を円筒形に組み合わせてクランク軸を支承する内燃機関のすべり軸受において、
前記円周方向油溝は、前記一方の半円筒形状軸受の円周方向長さの中央部を含み、
前記一方の半円筒形状軸受の円周方向両端面のうち、少なくとも、クランク軸の回転方向と同じ方向を向いた一方の前記円周方向端面の軸線方向全長に沿って、該円周方向端面と他方の半円筒形状軸受の対向する円周方向端面との間に軸線方向溝が存在しており、
該軸線方向溝は、前記一対の半円筒形状軸受のうち、少なくとも前記一方の半円筒形状軸受の内周面および前記一方の円周方向端面に沿って、前記すべり軸受の軸線方向幅全体に亘って形成された傾斜面で規定されており、
前記円周方向油溝と前記軸線方向溝とが互いに連通し、該連通部における前記円周方向油溝と前記一方の円周方向端面における前記軸線方向溝の深さが異なり、前記円周方向油溝の溝底が、前記軸線方向溝の溝底よりも前記軸受内周面側に偏った位置にあり、
また、前記連通部における前記円周方向油溝の横断面積が前記軸線方向溝の横断面積よりも大きいことを特徴とする内燃機関のすべり軸受。
【請求項２】
前記軸線方向溝の溝幅（Ｌ２）と溝深さ（Ｌ１）の関係が、Ｌ２＜Ｌ１を満たすことを特徴とする請求項１に記載された内燃機関のすべり軸受。
【請求項３】
前記連通部における前記軸線方向溝の横断面積が、前記円周方向油溝の横断面積の１／２未満であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された内燃機関のすべり軸受。
【請求項４】
前記円周方向油溝が、前記軸受内周面の円周方向長さ全体に亘って前記一方の半円筒形状軸受の前記軸受内周面に形成されており、
前記円周方向油溝および前記軸線方向溝の形成形態が、前記すべり軸受の軸線、および、前記一方の半円筒形状軸受の円周方向長さを２等分する位置を通る仮想平面を基準として面対称的になされていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載された内燃機関のすべり軸受。
【請求項５】
前記円周方向油溝の溝深さが、前記円周方向長さの中央部位置で最大であり、前記円周方向両端面に向かって次第に小さくなされ、もって前記円周方向油溝の横断面積が前記円周方向長さの中央部位置で最大であり、前記円周方向両端面に向かって次第に小さくなっていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載された内燃機関のすべり軸受。
【請求項６】
前記軸線方向溝が、一対の半円筒形状軸受の各円周方向端面に隣接する軸受内周面に沿って付与されるクラッシュリリーフを包含することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載された内燃機関のすべり軸受。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載された内燃機関のすべり軸受の構成部品として用いられる半円筒形状軸受であり、
前記円周方向油溝を有し、かつ、対をなして組み合わせ使用される相手方の半円筒形状軸受と協働して前記軸線方向溝を画成する半円筒形状軸受。
【請求項１】
一対の半円筒形状軸受のうち、一方の半円筒形状軸受の内周面に円周方向に延在する円周方向油溝が形成されている前記一対の半円筒形状軸受を円筒形に組み合わせてクランク軸を支承する内燃機関のすべり軸受において、
前記円周方向油溝は、前記一方の半円筒形状軸受の円周方向長さの中央部を含み、
前記一方の半円筒形状軸受の円周方向両端面のうち、少なくとも、クランク軸の回転方向と同じ方向を向いた一方の前記円周方向端面の軸線方向全長に沿って、該円周方向端面と他方の半円筒形状軸受の対向する円周方向端面との間に軸線方向溝が存在しており、
該軸線方向溝は、前記一対の半円筒形状軸受のうち、少なくとも前記一方の半円筒形状軸受の内周面および前記一方の円周方向端面に沿って、前記すべり軸受の軸線方向幅全体に亘って形成された傾斜面で規定されており、
前記円周方向油溝と前記軸線方向溝とが互いに連通し、該連通部における前記円周方向油溝と前記一方の円周方向端面における前記軸線方向溝の深さが異なり、前記円周方向油溝の溝底が、前記軸線方向溝の溝底よりも前記軸受内周面側に偏った位置にあり、
また、前記連通部における前記円周方向油溝の横断面積が前記軸線方向溝の横断面積よりも大きいことを特徴とする内燃機関のすべり軸受。
【請求項２】
前記軸線方向溝の溝幅（Ｌ２）と溝深さ（Ｌ１）の関係が、Ｌ２＜Ｌ１を満たすことを特徴とする請求項１に記載された内燃機関のすべり軸受。
【請求項３】
前記連通部における前記軸線方向溝の横断面積が、前記円周方向油溝の横断面積の１／２未満であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された内燃機関のすべり軸受。
【請求項４】
前記円周方向油溝が、前記軸受内周面の円周方向長さ全体に亘って前記一方の半円筒形状軸受の前記軸受内周面に形成されており、
前記円周方向油溝および前記軸線方向溝の形成形態が、前記すべり軸受の軸線、および、前記一方の半円筒形状軸受の円周方向長さを２等分する位置を通る仮想平面を基準として面対称的になされていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載された内燃機関のすべり軸受。
【請求項５】
前記円周方向油溝の溝深さが、前記円周方向長さの中央部位置で最大であり、前記円周方向両端面に向かって次第に小さくなされ、もって前記円周方向油溝の横断面積が前記円周方向長さの中央部位置で最大であり、前記円周方向両端面に向かって次第に小さくなっていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載された内燃機関のすべり軸受。
【請求項６】
前記軸線方向溝が、一対の半円筒形状軸受の各円周方向端面に隣接する軸受内周面に沿って付与されるクラッシュリリーフを包含することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載された内燃機関のすべり軸受。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載された内燃機関のすべり軸受の構成部品として用いられる半円筒形状軸受であり、
前記円周方向油溝を有し、かつ、対をなして組み合わせ使用される相手方の半円筒形状軸受と協働して前記軸線方向溝を画成する半円筒形状軸受。
【図７】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２３７０３６（Ｐ２０１１−２３７０３６Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４８８７６（Ｐ２０１１−１４８８７６）
【出願日】平成２３年７月５日（２０１１．７．５）
【分割の表示】特願２００９−１４２１９５（Ｐ２００９−１４２１９５）の分割
【原出願日】平成２１年６月１５日（２００９．６．１５）
【出願人】（５９１００１２８２）大同メタル工業株式会社 (179)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月５日（２０１１．７．５）
【分割の表示】特願２００９−１４２１９５（Ｐ２００９−１４２１９５）の分割
【原出願日】平成２１年６月１５日（２００９．６．１５）
【出願人】（５９１００１２８２）大同メタル工業株式会社 (179)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]