AT514906B1

AT514906B1 - Gleitelement und semizylindrisches Gleitlager

Info

Publication number: AT514906B1
Application number: ATA9234/2013A
Authority: AT
Original assignee: Daido Metal Co
Priority date: 2012-08-10
Filing date: 2013-03-01
Publication date: 2016-11-15
Also published as: CH708455B8; DK201370533A; JP2014035055A; JP5314181B1; AT514906A1; DE112013003034T5; CN103732932A; KR101355142B1; CH708455B1; DE112013003034B4; CN103732932B; DK177846B1; WO2014024507A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gleitelement (10), das eine flache Form hat und für ein semizylindrisches Gleitlager verwendet wird. Das Gleitelement umfasst mindestens zwei oder mehr breite Bereiche (11, 12, 13), einen oder mehr schmale Bereiche (21, 22), die zwischen den breiten Bereichen (11, 12, 13) angeordnet sind, sodass in Breitenrichtung des Gleitelements (10) schmale (21, 22) und breite (11, 12, 13) Bereiche einander abwechseln. Die breiten Bereiche (11, 12, 13) weisen in Dickenrichtung des Gleitelements (10) betrachtet einen zweischichtigen Aufbau auf, wobei die erste Schicht der breiten Bereiche (11, 12, 13) mitsamt den schmalen Bereichen (21, 22) eine Rückmetallschicht (31) ausbilden, und wobei die zweite Schicht der breiten Bereiche (11, 12, 13) eine Lagerlegierungsschicht (32) des Gleitelements (10) ausbilden. Das Gleitelement (10) umfasst weiterhin eine Nut (51, 511, 512, 513), die sich in Axialrichtung des zumindest einen schmalen Bereichs (21, 22) erstreckt, wobei die Nut (51, 511, 512, 513) in der Lagerlegierungsschicht (32) und in einem Teil der Rückmetallschicht (31) angeordnet ist.

Description

Beschreibung [TECHNISCHES GEBIET] [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gleitelement und ein semizylindrisches Gleitlager, das dieses verwendet.

[STAND DER TECHNIK] [0002] Üblicherweise werden großdimensionierte Kreuzkopftypmotoren, zum Beispiel Marinemotoren, mit einem Kreuzkopflager, das einen Kreuzkopf stützt, ausgestattet. Wenn sich die Leistung des Motors verbessert, dann ist es nötig, dass das Kreuzkopflager an Größe zunimmt, und es ist nötig, die Zuverlässigkeit zu verbessern und außerdem die Genauigkeit zu verbessern. Semizylindrische Lager mit einer semizylindrischen Form, die für ein Kreuzkopflager oder dergleichen verwendet werden, werden im allgemeinen hergestellt, indem ein Plattenelement in eine zylindrische Form gebogen wird. Das Plattenelement umfasst eine Rückmetallschicht, die als ein Basismaterial dient, und eine Lagerlegierungsschicht, die an einer Wellenseite der Rückmetallschicht gebildet ist.

[0003] Allerdings, wenn das semizylindrische Lager an Größe zunimmt, wie oben beschrieben ist, dann nimmt das Plattenelement als ein Material davon ebenfalls an Größe zu. Daher wird es schwierig, eine einheitliche Laminierung der Rückmetallschicht und der Lagerlegierungsschicht in das Plattenelement zu erreichen. Außerdem besteht das Problem, dass, je größer die Größe des zu bearbeitenden Plattenelements wird, es um so schwieriger wird, das Plattenelement in das semizylindrische Lager zu biegen.

[0004] Das Dokument AT 510062 B1 beschreibt ein Gleitlager, welches mehrere Segmente umfasst, die bspw. durch Schweißen miteinander verbunden werden.

[0005] Das Dokument EP 0935079 A1 beschreibt zwei miteinander verschweißte Segmente.

[0006] Ein weitererStand der Technik wird durch das Dokument JP-A- 2010-32055 gebildet.

[ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG] [TECHNISCHES PROBLEM] [0007] Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gleitelement, das leicht zu bearbeiten ist und dessen Genauigkeit selbst nach dem Vergrößern leicht sichergestellt werden kann, ein semizylindrisches Gleitlager, das dieses verwendet, und ein Verfahren zur Herstellung des semizylindrischen Gleitlagers bereitzustellen.

[LÖSUNG DES PROBLEMS] [0008] Das Gleitelement der vorliegenden Ausführungsform ist ein flaches Gleitelement, das für ein semizylindrisches Gleitlager verwendet wird. Dieses Gleitelement wird mit mindestens zwei oder mehr breiten Bereichen und einem oder mehr schmalen Bereichen, der/die zwischen den breiten Bereichen angeordnet ist/sind, bereitgestellt, sodass in Breitenrichtung des Gleitelements schmale und breite Bereiche einander abwechseln, wobei die Länge des einen schmalen Bereichs bzw. jedes schmalen Bereichs in Breitenrichtung des Gleitelements kleiner ist als die Länge jedes der breiten Bereiche in Breitenrichtung, und der zumindest eine schmale Bereich eine größere Härte hat als die breiten Bereiche. Die breiten Bereiche weisen in Dickenrichtung des Gleitelements betrachtet einen zweischichtigen Aufbau auf, wobei die erste Schicht der breiten Bereiche mitsamt dem/n schmalen Bereich/en eine Rückmetallschicht ausbilden, und wobei die zweite Schicht der breiten Bereiche eine Lagerlegierungsschicht des Gleitelements ausbilden. Der zumindest eine schmale Bereich umfasst eine erste exponierte Endfläche auf der der Lagerlegierungsschicht abgewandten Seite („der eine Endteil") der Rückmetallschicht, und eine zweite exponierte Endfläche auf der der Lagerlegierungsschicht zugewandten Seite („der andere Endteil") der Rückmetallschicht, wobei die zweite Endfläche eine kleinere exponierte Fläche als die erste Endfläche hat. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Gleitelement weiterhin mindestens eine Nut, die sich in Axialrichtung des zumindest einen schmalen Bereichs erstreckt, umfasst, die in der Lagerlegierungsschicht und in einem Teil der Rückmetallschicht angeordnet ist. In der vorliegenden Ausführungsform bezieht sich die Breitenrichtung auf eine Richtung, die sich von einem breiten Bereich zu dem schmalen Bereich, einem anderen breiten Bereich usw. bewegt. Wenn eine Vielzahl an schmalen Bereichen vorliegt, ist die Gesamtlänge der entsprechenden schmalen Bereiche in der Breitenrichtung kleiner als der breite Bereich, der die kleinste Gesamtlänge in der Breitenrichtung hat. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Härte des schmalen Bereichs höher als die des breiten Bereichs.

[0009] Auf diese Weise hat das Gleitelement der vorliegenden Ausführungsform eine flache Form und wird mit dem schmalen Bereich zwischen den breiten Bereichen bereitgestellt. Der schmale Bereich ist so eingestellt, dass er eine größere Härte als die breiten Bereiche hat. Somit umfasst das Gleitelement, das mit den breiten Bereichen und dem schmalen Bereich ausgestattet ist, eine Grenze zwischen dem schmalen Bereich und den breiten Bereichen, die unterschiedliche Härtelevel haben, d.h. Teile haben eine diskontinuierliche Härte, die an beiden Enden des schmalen Bereichs in der Breitenrichtung gebildet sind. Aus diesem Grund wird, wenn das Gleitelement gebogen wird, das Gleitelement verformt, wobei die Teile, die eine diskontinuierliche Härte haben, als Abstützungen wirken. In jedem schmalen Bereich ist die exponierte Fläche der zweiten Endfläche kleiner als die exponierte Fläche der ersten Endfläche in der Dickerichtung. In jedem schmalen Bereich ist die Gesamtlänge der zweiten Endfläche in der Breitenrichtung vorzugsweise kleiner als die Gesamtlänge der ersten Endfläche in der Breitenrichtung durchgehend durch die Längsrichtung. Daher wird, wenn das Gleitelement so gebogen wird, dass der andere Endteil das Innere wird, das Gleitelement verformt, wobei beide Enden des schmalen Bereichs der zweiten Endfläche, die die kleinere exponierte Fläche haben, als Abstützungen dienen. Als ein Ergebnis wird das Gleitelement leicht verformt und wenn das Gleitelement in eine zylindrische Form gebogen wird, ist es möglich, leicht eine feine Einstellung des Krümmungsradius einzustellen. Somit ist es, selbst wenn das Gleitelement vergrößert wird, möglich, das Gleitelement leicht in ein semizylindrisches Gleitlager umzuformen und die Genauigkeit leicht sicherzustellen. Weiterhin kann, indem eine Struktur, in der der schmale Bereich zwischen den breiten Bereichen angeordnet ist, angenommen wird, ein großes Gleitelement mit flacher Form realisiert werden, unter Verwendung einer Vielzahl an kleinen Plattenelementen als das Material des Gleitelements. Somit kann, wie oben beschrieben ist, ein Gleitelement für ein großes semizylindrisches Gleitlager auch leicht gebildet werden.

[0010] Weiterhin umfasst das Gleitelement der vorliegenden Ausführungsform eine Rückmetallschicht, die die breiten Bereiche und den schmalen Bereich, hergestellt aus einer identischen Metallkomponente, umfasst, wobei die erste Endfläche auf der Seite des einen Endteils gebildet ist, und eine Lagerlegierungsschicht, die näher an der Seite des anderen Endteils lokalisiert ist als die Rückmetallschicht.

[0011] Wenn das Gleitelement, das mit der Lagerlegierungsschicht auf der Seite des anderen Endteils der Rückmetallschicht ausgestattet ist, in ein semizylindrisches Gleitlager, das eine semizylindrische Form hat, umgeformt wird, wird das Gleitelement so gebogen, dass die Lagerlegierungsschicht auf der inneren Umfangsseite der zylindrischen Form ist. Wie oben beschrieben ist, kann eine feine Einstellung des Krümmungsradius des Gleitelements leicht vorgenommen werden und eine Genauigkeit der Form kann leicht sichergestellt werden. Daher kommt, wenn das bearbeitete semizylindrische Gleitelement an einem äußeren Gehäuse befestigt wird, das semizylindrische Gleitlager in engen Kontakt mit dem Gehäuse. Als ein Ergebnis kann die Verformung des semizylindrischen Gleitlagers verringert werden, wenn es an dem Gehäuse befestigt wird. Das verringert einen lokalen Vorsprung in Richtung der Seite des Wellenelements, gegen das die Lagerlegierungsschicht gleitet, oder eine Verformung des semizylindrischen Gleitlagers, das an dem Gehäuse befestigt ist. Somit ist es möglich, lokalen Kontakt mit dem Wellenelement zu verringern und Abnutzung oder Beschädigung der Lagerlegierungsschicht zu verringern. Weiterhin führt die Verringerung der Verformung des semizylindrischen

Gleitlagers zu einer Verringerung an kleinsten Schwingungen zwischen dem semizylindrischen Gleitlager und dem Gehäuse. Somit kann auch ein Schaden durch Fressen, der mit den kleinsten Schwingungen einhergeht, verringert werden. Eine Zwischenschicht kann zwischen der Rückmetallschicht und der Lagerlegierungsschicht bereitgestellt werden.

[0012] In dem Gleitelement der vorliegenden Ausführungsform ist der schmale Bereich auf der Rückmetallschicht bereitgestellt und die Lagerlegierungsschicht ist auf dem anderen Endteil des schmalen Bereichs aufgeteilt.

[0013] Somit wird in der Lagerlegierungsschicht, die auf der Seite des anderen Endteils des schmalen Bereichs aufgeteilt ist, wenn das Gleitelement in das semizylindrische Gleitlager gebogen wird, die durch das Biegen verursachte Verformung an dem aufgeteilten Teil gemildert. Als ein Ergebnis wird, selbst wenn das Gleitelement gebogen wird, eine Verformung der Lagerlegierungsschicht verringert. Somit wird ein lokaler Kontakt mit dem Wellenelement verringert und Abnutzung oder Schaden der Lagerlegierungsschicht kann verringert werden.

[0014] In dem Gleitelement der vorliegenden Ausführungsform ist der kürzeste Abstand zwischen den durch die Nut getrennten Lagerlegierungsschichten gemessen in Breitenrichtung des Gleitelements, vorzugsweise das 0,5- bis 1,8-fache der maximalen Breite des zumindest einen schmalen Bereichs.

[0015] Weiterhin ist in dem Gleitelement der vorliegenden Ausführungsform der kürzeste Abstand zwischen den durch die Nut getrennten Lagerlegierungsschichten vorzugsweise das 1,0-bis 1,8-fache der maximalen Breite.

[0016] Außerdem ist in dem Gleitelement der vorliegenden Ausführungsform die durchschnittliche Härte des zumindest einen schmalen Bereichs das 1,1- bis 1,7-fache der durchschnittlichen Härte der breiten Bereiche und die maximale Härte des zumindest einen schmalen Bereichs ist vorzugsweise das 1,3- bis 1,9-fache der durchschnittlichen Härte der breiten Bereiche.

[0017] In dem Gleitelement der vorliegenden Ausführungsform ist die Gesamtsumme der Flächen der ersten Endflächen der schmalen Bereiche vorzugsweise das 1,3- bis 9,0-fache der Gesamtsumme der Flächen der zweiten Endflächen der schmalen Bereiche.

[0018] In dem Gleitelement der vorliegenden Ausführungsform ist die Gesamtlänge des zumindest einen schmalen Bereichs in Dickenrichtung vorzugsweise das 0,60- bis 0,95-fache der Dicke des Gleitelements. Hier bezieht sich die Gesamtlänge des schmalen Bereichs in der Dickenrichtung auf den kürzesten Abstand zwischen der ersten Endfläche und der zweiten Endfläche in dem schmalen Bereich.

[0019] In dem Gleitelement der vorliegenden Ausführungsform ist die maximale Härte in dem zumindest einen schmalen Bereich 320 bis 400 HV und der härteste Teil ist vorzugsweise innerhalb eines Bereichs des 0,50- bis 0,95-fachen der Dicke des Gleitelements von der ersten Endfläche in der Dickenrichtung angeordnet.

[0020] Der zumindest eine schmale Bereich der vorliegenden Ausführungsform hat einen trapezförmigen Querschnitt in einer Schnittebene, senkrecht zur Längsrichtung des zumindest einen schmalen Bereichs, oder eine Sanduhrform mit Trapezen, die symmetrisch so angeordnet sind, dass sie in der Dickenrichtung überlappen.

[0021] Das ermöglicht es, leicht einen Unterschied in der Fläche zwischen der ersten Endfläche und der zweiten Endfläche sicherzustellen.

[0022] Das semizylindrische Gleitlager der vorliegenden Ausführungsform ist mit dem oben beschriebenen Gleitelement ausgestattet. Das Gleitelement wird aus einer flachen Form in eine semizylindrische Form geformt, so dass die Längsrichtung des schmalen Bereichs vorzugsweise innerhalb von 10° der Richtung der axialen Linie fällt, und der schmale Bereich, der sich in der Richtung der axialen Linie erstreckt, ist zwischen den breiten Bereichen, die in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, bereitgestellt, und der eine Endteil bildet eine äußere Umfangsoberfläche außerhalb der Durchmesserrichtung und der andere Endteil bildet eine innere Umfangsoberfläche innerhalb der Durchmesserrichtung.

[0023] Somit resultiert in dem semizylindrischen Gleitlager der vorliegenden Ausführungsform die erste Endfläche in der äußeren Umfangsoberflächenseite und die zweite Endfläche resultiert in der inneren Umfangsoberflächenseite. Die breiten Bereiche sind in der Umfangsrichtung des semizylindrischen Gleitlagers angeordnet und der schmale Bereich ist zwischen diesen breiten Bereichen angeordnet. Somit erstreckt sich der schmale Bereich in der Richtung der Axiallinie des semizylindrischen Gleitlagers. Daher wird das Gleitlager in eine semizylindrische Form gebogen, wobei beide Enden in der Umfangsrichtung des schmalen Bereichs, der sich in der Richtung der Axiallinie erstreckt, als Abstützungen dienen und somit eine hohe Genauigkeit für das semizylindrische Gleitlager sichergestellt wird.

[0024] Das semizylindrische Gleitlager der vorliegenden Ausführungsform hat die breiten Bereiche und den schmalen Bereich, die aus der gleichen Metallkomponente hergestellt sind, und kann mit einer Rückmetallschicht, in der eine erste Endfläche auf der Seite des einen Endteils, die die äußere Umfangsoberflächenseite ist, gebildet ist, und einer Lagerlegierungsschicht, die auf der Seite des anderen Endteils lokalisiert ist, die näher an der inneren Umfangsoberflächenseite ist als die Rückmetallschicht, ausgestattet sein.

[0025] Das semizylindrische Gleitlager der vorliegenden Ausführungsform ist mit den zwei oder mehr schmalen Bereichen in der Umfangsrichtung ausgestattet.

[0026] Auf diese Weise wird, wenn die Gleitelemente in das semizylindrische Gleitlager gebogen werden, das Gleitelement verformt, wobei beide Enden in der Umfangsrichtung der zwei oder mehr schmalen Bereiche als Abstützungen dienen. Somit kann das semizylindrische Gleitlager leicht gebogen werden und die Genauigkeit davon kann leicht sichergestellt werden.

[0027] Das semizylindrische Gleitlager der vorliegenden Ausführungsform ist mit einer Nut, die sich in der Richtung der Axiallinie innerhalb der Durchmesserrichtung des schmalen Bereichs erstreckt, ausgestattet.

[0028] Die Nut, die sich in der Richtung der Axiallinie erstreckt, kann als ein Durchgang für ein Schmiermittel, wie Schmieröl, das das semizylindrische Gleitlager und das Wellenelement schmiert, verwendet werden. Außerdem kann die Lagerlegierungsschicht innerhalb des schmalen Bereichs aufgeteilt werden, indem die Nut innerhalb des schmalen Bereichs in der Durchmesserrichtung gebildet wird. In so einem Fall liegt, wenn das Biegen durchgeführt wird, die Lagerlegierungsschicht nicht innerhalb der Durchmesserrichtung an beiden Enden der schmalen Bereiche in der Umfangsrichtung, die als Abstützungen dienen, vor. Daher ist es möglich, unnötige Verformung der Lagerlegierungsschicht, die mit dem Biegen einhergeht, zu reduzieren und die Genauigkeit leicht sicherzustellen. Einflüsse auf die Lagerlegierungsschicht aufgrund der Herstellung des semizylindrischen Gleitlagers können minimiert werden.

[0029] Das Verfahren zur Herstellung eines flachen Gleitelements der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen Schritt der Anordnung von zwei oder mehr Plattenelementen und einen Schritt der Anwendung von schnellem Erhitzen und schnellem Abkühlen auf die Teile, wo die angeordneten Plattenelemente miteinander in Kontakt treten, linear in einer Richtung senkrecht zu der Plattendicke, und das Bilden eines schmalen Bereichs, auf den schnelles Erhitzen und schnelles Abkühlen angewendet werden, und breiter Bereiche, die den schmalen Bereich einschließen.

[0030] Das ermöglicht es, ein semizylindrisches Gleitlager herzustellen, das leicht bearbeitet werden kann und dessen Genauigkeit leicht sichergestellt werden kann, selbst wenn die Größe davon vergrößert wird.

[0031] Das Verfahren der Herstellung eines semizylindrischen Gleitlagers der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen Schritt des Biegens der Plattenelemente, die dem schnellen Erhitzen und schnellen Abkühlen ausgesetzt werden, in eine semizylindrische Form, wobei sich der schmale Bereich in der Richtung der Axiallinie erstreckt, und das schnelle Erhitzen und schnelle Abkühlen auf die Seite angewendet wird, die eine äußere Umfangsoberfläche wird, wenn die Plattenelemente in die semizylindrische Form gebogen werden.

[0032] Somit wird das schnelle Erhitzen und schnelle Abkühlen nur von der ersten Endfläche, die die äußere Umfangsoberfläche wird, angewendet. Es ist somit möglich, schnelles Erhitzen und schnelles Abkühlen nur von einer Seite in der Dickenrichtung anzuwenden, was die Arbeit erleichtert und Arbeitszeit reduziert.

[0033] In dem Verfahren der Herstellung eines semizylindrischen Gleitlagers der vorliegenden Ausführungsform umfassen die Plattenelemente eine Rückmetallschicht und eine Lagerlegierungsschicht, und wenn die Plattenelemente in eine semizylindrische Form gebogen werden, ist die Rückmetallschicht auf der äußeren Umfangsseite lokalisiert und die Lagerlegierungsschicht ist auf der inneren Umfangsseite lokalisiert.

[0034] Somit wird schnelles Erhitzen und schnelles Abkühlen von der Rückmetallschichtseite angewendet. Daher ist es möglich, Verformung oder Schädigung der Lagerlegierungsschicht, die durch schnelles Erhitzen und schnelles Abkühlen verursacht werden, zu verringern.

[0035] Wenn das semizylindrische Gleitlager hergestellt wird, ist es bevorzugt, dass sichergestellt wird, dass die Lagerlegierungsschicht nicht in der Nähe der Stelle vorliegt, wo schnelles Erhitzen und schnelles Abkühlen angewendet werden, bevor das schnelle Erhitzen und schnelle Abkühlen ausgeführt werden. Das ermöglicht es, Verformung oder Schädigung der Lagerlegierungsschicht, die mit schnellem Erhitzen und schnellem Abkühlen oder Biegen einhergehen, leicht zu verringern.

[0036] Eine Zwischenschicht kann auch zwischen der Rückmetallschicht und der Lagerlegierungsschicht bereitgestellt werden. Eine Oberflächenbeschichtungsschicht, die aus Metall oder Harz hergestellt ist, kann auf der Oberfläche bereitgestellt werden, nachdem das semizylindrische Gleitlager der vorliegenden Ausführungsform hergestellt wurde.

[0037] In dem Verfahren der Herstellung eines semizylindrischen Gleitlagers der vorliegenden Erfindung ist das schnelle Erhitzen und schnelle Abkühlen Schweißarbeit des Schweißens der zwei oder mehr Plattenelemente. Das ermöglicht es, die breiten Bereiche und jeden schmalen Bereich, der zwischen den breiten Bereichen angeordnet ist, leicht zu bilden. Die Schweißarbeit wird vorzugsweise mit Hilfe von Elektronenstrahlschweißen durchgeführt im Hinblick auf die Kontrolle der Schweißbreite und -tiefe.

[KURZE BESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN] [0038] Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die einen Querschnitt eines Gleitelements gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht.

[0039] Fig. 2 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die das Gleitelement der

Ausführungsform veranschaulicht.

[0040] Fig. 3 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht von III in Fig. 1.

[0041] Fig. 4 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die ein semizylindrisches

Gleitlager, das das Gleitelement der Ausführungsform verwendet, veranschaulicht.

[0042] Fig. 5 ist eine schematische Ansicht, die ein Herstellungsverfahren des Glei telements gemäß der Ausführungsform veranschaulicht.

[0043] Fig. 6 ist ein schematisches Diagramm, das die Rundheit des semizylindrischen

Gleitlagers gemäß der Ausführungsform veranschaulicht.

[0044] Fig. 7 ist ein schematisches Diagramm, das die Rundheit eines semizylindri schen Gleitlagers gemäß eines Vergleichsbeispiels veranschaulicht.

[0045] Fig. 8 ist ein Diagramm eines Gleitelements gemäß einer anderen Ausführungs form entsprechend Fig. 3.

[0046] Fig. 9 ist ein Diagramm eines Gleitelements gemäß einer weiteren Ausführungs form entsprechend Fig. 3.

[0047] Fig. 10 ist ein Diagramm eines Gleitelements gemäß noch einer anderen Ausfüh rungsform entsprechend Fig. 3.

[0048] Fig. 11 ist ein Diagramm eines Gleitelements gemäß noch einer anderen Ausfüh rungsform entsprechend Fig. 3.

[0049] Fig. 12 ist ein Diagramm eines Gleitelements gemäß noch einer anderen Ausfüh rungsform entsprechend Fig. 3.

[0050] Fig. 13 ist ein Diagramm eines Gleitelements gemäß noch einer anderen Ausfüh rungsform entsprechend Fig. 3.

[0051] Fig. 14 ist ein Diagramm eines Gleitelements gemäß noch einer anderen Ausfüh rungsform entsprechend Fig. 3.

[BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN] [0052] Im Folgenden werden Ausführungsformen eines Gleitelements und eines semizylindrischen Gleitlagers, das dieses verwendet, basierend auf den dazugehörigen Zeichnungen beschrieben werden.

[0053] Wie in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt ist, ist ein Gleitelement 10 mit breiten Bereichen 11, 12 und 13 und schmalen Bereichen 21 und 22 ausgestattet. Im Fall eines in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Beispiels ist das Gleitelement 10 mit drei breiten Bereichen 11, 12 und 13 ausgestattet. Das Gleitelement 10 ist mit dem schmalen Bereich 21 zwischen dem breiten Bereich 11 und dem breiten Bereich 12 und dem schmalen Bereich 22 zwischen dem breiten Bereich 12 und dem breiten Bereich 13 ausgestattet. Somit ist das Gleitelement 10 mit den schmalen Bereichen 21 und 22 zwischen den benachbarten breiten Bereichen 11, 12 und 13 ausgestattet. Die benachbarten breiten Bereiche 11,12 und 13 sind aneinander über die schmalen Bereiche 21 und 22, auf die schnelles Erhitzen und schnelles Abkühlen angewendet wird, verbunden. Im Fall der vorliegenden Ausführungsform sind das schnelle Erhitzen und das schnelle Abkühlen Schweißarbeit. Das heißt, dass die benachbarten breiten Bereiche 11, 12 und 13 durch Schmelzarbeit über die schmalen Bereiche 21 und 22 miteinander verbunden werden.

[0054] Wenn eine Breitenrichtung des Gleitelements 10, wie in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt ist, definiert ist, werden die Breiten der schmalen Bereiche 21 und 22 so eingestellt, dass sie ausreichend kleiner in der Breitenrichtung als die breiten Bereiche 11, 12 und 13 sind. Weiterhin werden die schmalen Bereiche 21 und 22 so eingestellt, dass sie eine höhere Härte als die breiten Bereiche 11, 12 und 13 haben. In diesem Fall wird die durchschnittliche Härte jedes der schmalen Bereiche 21 und 22 vorzugsweise auf das 1,1- bis 1,7-fache eines Durchschnitts der durchschnittlichen Härte jeder der breiten Bereiche 11, 12 und 13 eingestellt. Die maximale Härte jeder der schmalen Bereiche 21 und 22 wird vorzugsweise auf das 1,3- bis 1,9-fache des Durchschnitts der durchschnittlichen Härte jeder der breiten Bereiche 11,12 und 13 eingestellt.

[0055] In dem Gleitelement 10, wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist ein Ende in einer Dickerichtung als ein Endteil definiert und das andere Ende ist als der andere Endteil definiert. In diesem Fall hat der schmale Bereich 21 eine erste Endfläche 211, die zu dem einen Endteil des Gleitelements 10 exponiert ist, und eine zweite Endfläche 212, die zu dem anderen Endteil exponiert ist, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Ebenso hat der schmale Bereich 22 eine erste Endfläche 221 und eine zweite Endfläche 222. Die zweiten Endflächen 212 und 222 der schmalen Bereiche 21 und 22 sind so eingestellt, dass sie kleinere exponierte Flächen haben als die der ersten Endflächen 211 und 221. Das heißt, dass sich in den schmalen Bereichen 21 und 22 die Flächen der ersten Endflächen 211 und 221 von den Flächen der zweiten Endflächen 212 und 222 unterscheiden. Genauer gesagt wird eine Gesamtsumme der Flächen der ersten Endflächen 211 und 221 der schmalen Bereiche 21 und 22 vorzugsweise so eingestellt, dass sie das 1,3- bis 9,0-fache einer Gesamtsumme der Flächen der zweiten Endflächen 212 und 222 ist. Im Fall der vorliegenden Ausführungsform sind die benachbarten breiten Bereiche 11, 12 und 13 durch Schweißarbeit über die schmalen Bereiche 21 und 22 miteinander verbunden. In diesem Fall wird die Schweißarbeit von der einen Endseite in der Dickerichtung, oder genauer gesagt, von der Seite des einen Endteils, angewendet. Daher werden die schmalen Bereiche 21 und 22 in eine trapezförmige Form geformt, in der die Breite von einem Endteil zu dem anderen Endteil in einer in Fig. 1 gezeigten Querschnittsansicht kleiner wird.

[0056] Das Gleitelement 10 umfasst eine Rückmetallschicht 31 und eine Lagerlegierungsschicht 32, die in der Dickerichtung aneinander laminiert sind, wie in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt ist. Die Rückmetallschicht 31 ist zum Beispiel aus Stahl hergestellt und die breiten Bereiche 11, 12 und 13 und die schmalen Bereiche 21 und 22 sind aus der gleichen Metallkomponente gebildet. Diese Rückmetallschicht 31 bildet eine Endfläche 31 des einen Endteils. Diese Endfläche 31 bildet eine Endfläche, die die gleiche Oberfläche wie die der ersten Endflächen 211 und 221 der schmalen Bereiche 21 und 22 darstellt. Die Lagerlegierungsschicht 32 ist an die Seite des anderen Endteils der Rückmetallschicht 31 laminiert. Die Lagerlegierungsschicht 32 ist aus einem Metall wie AI, Cu, Sn, Ag oder einer Legierung, worin verschiedene Elemente zu diesen Metallen zugesetzt sind, gebildet. In dem Fall der vorliegenden Ausführungsform ist die Lagerlegierungsschicht 32 an der Seite des anderen Endteils der schmalen Bereiche 21 und 22 aufgeteilt. Das heißt, die Lagerlegierungsschicht 32 ist nicht auf den anderen Endteilen der schmalen Bereiche 21 und 22 laminiert.

[0057] Der kürzeste Abstand eines Raums zwischen den aufgeteilten benachbarten Lagerlegierungsschichten 32 wird in Bezug auf den längsten Teil der schmalen Bereiche 21 und 22 in der Breitenrichtung eingestellt. Der schmale Bereich 21 wird als Beispiel unter Verwendung von Fig. 3 beschrieben werden. Der schmale Bereich 22 wird nicht unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden, aber das gleiche gilt für den schmalen Bereich 21.

[0058] Wie oben beschrieben ist, unterscheidet sich die exponierte Fläche des schmalen Bereichs 21 zwischen der ersten Endfläche 211 und der zweiten Endfläche 212. Genauer gesagt ist die Fläche der ersten Endfläche 211 des schmalen Bereichs 21 größer als die Fläche der zweiten Endfläche 212. Aus diesem Grund unterscheidet sich die Breite des schmalen Bereichs 21 in der Breitenrichtung senkrecht zu der Dickerichtung. Das heißt, in der vorliegenden Ausführungsform neigt die Breite des schmalen Bereichs 21 dazu, in Richtung der ersten Endfläche 211 zuzunehmen, und neigt dazu, in Richtung der zweiten Endfläche 212 abzunehmen. Eine maximale Breite des schmalen Bereichs 21 ist als ein längster Teil Wm definiert. Der längste Teil Wm ist vorzugsweise 0,1 bis 5,0% einer Gesamtlänge des Gleitelements 10 in der Breitenrichtung im Hinblick auf die Herstellung des semizylindrischen Gleitlagers, und mehr bevorzugt 0,5 bis 2,0%. Da die Lagerlegierungsschicht 32 auf der Seite des anderen Endteils des schmalen Bereichs 21 aufgeteilt ist, ist ein Raum D in der Breitenrichtung der Seite des anderen Endteils gebildet. In diesem Fall wird der kürzeste Abstand des Raums der aufgeteilten benachbarten Lagerlegierungsschicht 32, d.h. der Raum D, auf das 0,5- bis 1,8-fache des längsten Teils Wm eingestellt. Insbesondere wird der Raum D der Lagerlegierungsschicht 32 vorzugsweise auf das 1,0- bis 1,8-fache des längsten Teils Wm eingestellt. Da die Lagerlegierungsschicht 32 auf der Seite des anderen Endteils des schmalen Bereichs 21 auf diese Weise aufgeteilt ist, ist eine Gesamtlänge Ts des schmalen Bereichs 21 in der Dickerichtung kleiner als eine Dicke T des gesamten Gleitelements 10. In diesem Fall wird die Gesamtlänge Ts des schmalen Bereichs 21 in der Dickerichtung auf das 0,60- bis 0,95-fache der Dicke T des Gleitelements 10 eingestellt.

[0059] Die Härte der schmalen Bereiche 21 und 22, gezeigt in Fig. 1 und Fig. 2, kann sich von einem Ort zu einem anderen unterscheiden. Insbesondere wenn die schmalen Bereiche 21 und 22 durch Anwenden von Schweißarbeit von einem Endteil gebildet werden, wie bei der vorliegenden Ausführungsform, kann die Härte der schmalen Bereiche 21 und 22 eine Verteilung in der Dickerichtung haben. Im Fall der vorliegenden Ausführungsform wird die maximale Härte der schmalen Bereiche 21 und 22 auf HV 320 bis 400 eingestellt. Ein Teil der schmalen Bereiche 21 und 22, wo die maximale Härte erreicht wird, ist der härteste Teil. Dieser härteste Teil ist innerhalb eines Bereichs des 0,50- bis 0,95-fachen der Dicke T der ersten Endflächen 211 und 221 in der Dickerichtung lokalisiert.

[0060] Als nächstes wird das semizylindrische Gleitlager, das das oben beschriebene Gleitele ment 10 verwendet, beschrieben werden.

[0061] Wie oben beschrieben ist, ist das Gleitelement 10 in eine flache Form geformt, die mit einer Vielzahl an breiten Bereichen 11, 12 und 13 und den schmalen Bereichen 21 und 22, die zwischen den breiten Bereichen 11, 12 und 13 angeordnet sind, ausgestattet ist. Das flache Gleitelement 10 wird in ein semizylindrisches Gleitlager 50 überführt, indem es in eine semizylindrische Form, wie in Fig. 4 gezeigt ist, bearbeitet wird. Das semizylindrische Gleitlager 50 wird als ein Kreuzkopflager eines großen Motors für Fahrzeuge oder dergleichen eingesetzt. Das semizylindrische Gleitlager 50 für so eine Anwendung ist so designt, dass es zum Beispiel einen äußeren Durchmesser von etwa 500 mm, eine Gesamtlänge in der Richtung der Axiallinie von ungefähr 500 mm und eine Dicke von ungefähr 15 mm hat. In dem Fall der vorliegenden Ausführungsform erstrecken sich die schmalen Bereiche 21 und 22 parallel zu einer zentralen Achse des semizylindrischen Gleitlagers 50, das eine semizylindrische Form hat. Daher ist das semizylindrische Gleitlager 50 der vorliegenden Ausführungsform mit den schmalen Bereichen 21 und 22, die sich in der Richtung der Axiallinie zwischen den breiten Bereichen 11, 12 und 13, die in der Umfangsrichtung angeordnet sind, erstrecken, ausgestattet. In diesem Fall wird das semizylindrische Gleitlager 50 in eine semizylindrische Form gebogen, so dass die Lagerlegierungsschicht 32 des Gleitelements 10 auf der inneren Umfangsseite ist. Daher bildet die Endseite 41 auf der Seite des einen Endteils des Gleitelements 10 die äußere Umfangsoberfläche des semizylindrischen Gleitlagers 50. Andererseits bildet die Oberfläche der Lagerlegierungsschicht 32 des Gleitelements 10 die innere Umfangsoberfläche des semizylindrischen Gleitlagers 50.

[0062] Wie in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt ist, sind in dem Fall, wenn das Gleitelement 10 mit den zwei schmalen Bereichen 21 und 22 zwischen den drei breiten Bereichen 11, 12 und 13 ausgestattet ist, die zwei schmalen Bereiche 21 und 22 in der Umfangsrichtung bereitgestellt, wie in Fig. 4 gezeigt ist, wenn das Gleitelement 10 in das semizylindrische Gleitlager 50 umgeformt wird. Somit sind zwei oder mehr schmale Bereiche 21 und 22 vorzugsweise in der Umfangsrichtung bereitgestellt.

[0063] Wenn die Lagerlegierungsschicht 32 auf der Seite des anderen Endteils der schmalen Bereiche 21 und 22 aufgeteilt ist, wenn das Gleitelement 10 in das semizylindrische Gleitlager 50 umgewandelt wird, ist das semizylindrische Gleitlager 50 mit Nuten 51 und 52, die sich in der Richtung der Axiallinie innerhalb der Durchmesserrichtung der schmalen Bereiche 21 und 22 erstrecken, ausgestattet. Wenn das semizylindrische Gleitlager 50 und ein Wellenelement, das ein Verbindungsteil wird (nicht gezeigt), gegeneinander gleiten, können diese Nuten 51 und 52 als Durchgang eines Schmiermittels, das diese Gleitteile schmiert, verwendet werden.

[0064] Als nächstes wird ein Verfahren der Herstellung des oben beschriebenen Gleitelements 10 und semizylindrischen Gleitlagers 50 basierend auf Fig. 5 beschrieben werden.

[0065] Wenn das Gleitelement 10 hergestellt wird, werden zwei oder mehr rechteckige Plattenelemente 60 als erstes bereitgestellt, wie in Schritt (A) gezeigt ist. Diese Plattenelemente 60 sind sogenannte Bimetalle, die aus einer Rückmetallschicht 61 und einer Lagerlegierungsschicht 62, die aneinander laminiert sind, bestehen. In dem Fall der vorliegenden Ausführungsform ist die Rückmetallschicht 61 Stahl und die Lagerlegierungsschicht 62 ist eine Aluminiumlegierung. Die Plattenelemente 60 werden dann vorher in Übereinstimmung mit den gewünschten Größen des Gleitelements 10 und des semizylindrischen Gleitlagers 50 geformt, wie in Schritt (B) gezeigt ist. In diesem Fall kann ein Teil der Lagerlegierungsschicht 62 entfernt werden. Die Entfernung eines Teils der Lagerlegierungsschicht 62 bewirkt, dass die Lagerlegierungsschicht 62 auf der Seite des anderen Endteils der schmalen Bereiche 21 und 22 aufgeteilt wird, wenn das Gleitelement 10 gebildet wird.

[0066] Die geformten Plattenelemente 60 werden Seite an Seite angeordnet, wie in Schritt (C) gezeigt ist. Die Teile, wo die Plattenelemente 60 einander benachbart sind, werden verschweißt unter Verwendung beispielsweise eines Elektronenstrahls. Schweißarbeit wird linear durchgeführt, so dass die benachbarten Plattenelemente 60 verbunden werden. Schweißarbeit wird von einer Seite, die dem anderen Endteil des Plattenelements 60 entspricht, durchgeführt, d.h. in einer Richtung von der Seite der Rückmetallschicht 61. In diesem Fall dringt der Elektronenstrahl, der von der Seite des einen Endteils ausstrahlt, in die Rückmetallschicht 61 bis zu der Seite des anderen Endteils davon ein. Die drei Plattenelemente 60 werden dadurch zu einem Stück verbunden, um das Gleitelement 10 zu bilden. Die verschweißten Teile des Gleitelements 10 werden die schmalen Bereiche 21 und 22 und der Rest wird die breiten Bereiche 11,12 und 13. Wie oben beschrieben ist, werden die Lagerlegierungsschicht 62 der Plattenelemente 60 an Positionen, die der Seite des anderen Endteils der schmalen Bereiche 21 und 22 entsprechen, aufgeteilt. Aus diesem Grund gibt es, wenn Schweißarbeit angewendet wird, indem der Elektronenstrahl von der Seite des einen Endteils ausstrahlt, keinen thermischen Einfluss auf die Lagerlegierungsschicht 62 während des Schweißens. Als ein Ergebnis ist es möglich, charakteristische Veränderungen wie eine Umwandlung der Lagerlegierungsschicht 62 zu verringern.

[0067] Das gebildete Gleitelement 10 wird in das semizylindrische Gleitlager 50, das eine semizylindrische Form hat, gebogen. Genauer gesagt wird das Gleitelement 10 so gebogen, dass die schmalen Bereiche 21 und 22, die in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt sind, parallel zu der Achse des semizylindrischen Gleitlagers 50 orientiert sind. In diesem Fall wird das Gleitelement 10 so gebogen, dass die Lagerlegierungsschicht 32 auf der inneren Umfangsseite ist. Als ein Ergebnis ist, wie in Fig. 4 gezeigt ist, in dem semizylindrischen Gleitlager 50 die Rückmetallschicht 31, auf der die ersten Endfläche 211 gebildet ist, gegenüberliegend zu einer äußeren Umfangsseite und die Lagerlegierungsschicht 32, die auf der Rückmetallschicht 31 laminiert ist, ist gegenüberliegend zu der inneren Umfangsseite. Das gebogene Gleitelement 10 wird in das semizylindrische Gleitlager umgewandelt, wie in Fig. 4 gezeigt ist, indem die notwendige Arbeit auf die äußere Umfangsseite und die innere Umfangsseite angewendet wird.

[0068] Die schmalen Bereiche 21 und 22 sind zwischen den benachbarten breiten Bereichen 11, 12 und 13 bereitgestellt, wie bei der vorliegenden Ausführungsform. Daher werden, wenn das verbundene Gleitelement 10 in eine zylindrische Form bearbeitet wird, so dass die schmalen Bereiche 21 und 22 parallel zu der Achse werden, beide Enden der schmalen Bereiche 21 und 22 Abstützungen in der Umfangsrichtung.

[0069] Genauer gesagt ist in dem Fall des Beispiels, das in Fig. 3 gezeigt ist, der schmale Bereich 21, der zwischen dem breiten Bereich 11 und dem breiten Bereich 12 angeordnet ist, mit dem breiten Bereich 11 und dem breiten Bereich 12 an einem Grenzteil 71 und einem Grenzteil 72, die an beiden Enden des schmalen Bereichs in der Umfangsrichtung lokalisiert sind, verbunden. Wie oben beschrieben unterscheidet sich der schmale Bereich 21 in der Härte von den breiten Bereichen 11 und 12. Das heißt, ein Teil mit diskontinuierlicher Härte wird zwischen den breiten Bereichen 11 und 12 und dem schmalen Bereich 21 gebildet. Aus diesem Grund wird das Gleitelement 10 an den Grenzteilen 71 und 72 zwischen den breiten Bereichen 11 und 12 gebogen und der schmale Bereich 21 mit diskontinuierlicher Härte als Abstützung. In diesem Fall hat die Seite des anderen Endteils des schmalen Bereichs 21, die auf der inneren Umfangsseite ist, eine kleinere Breite als die Seite des anderen Endteils. Als ein Ergebnis macht dies eine Feinkontrolle des Krümmungsradius leichter, da das Gleitelement 10 leicht um einen Teil, der einen kürzeren Abstand in der Breitenrichtung der zwei Grenzteile 71 und 72 als dem Biegezentrum hat, gebogen werden kann. Somit macht das Gleitelement 10 der vorliegenden Ausführungsform eine Feinkontrolle des Krümmungsradius leichter und es ist daher möglich, das Gleitelement 10 mit hoher Genauigkeit in das semizylindrische Gleitlager 50, das eine semizylindrische Form hat, umzuwandeln.

[0070] Wie in Fig. 6 gezeigt ist, hat das semizylindrische Gleitlager 50, das aus dem Gleitelement 10 der vorliegenden Ausführungsform hergestellt wurde, eine Rundheit von 0,21 mm an der äußeren Umfangsoberfläche. Die Rundheit wurde gemessen unter Verwendung des semizylindrischen Gleitlagers 50, das einen äußeren Durchmesser von 450 mm hat. Die Rundheit gibt einen Fehler relativ zu einem perfekten Kreis an, und je kleiner der numerische Wert ist, umso höher ist die Rundheit.

[0071] Als ein Vergleichsbeispiel hatte ein semizylindrisches Gleitlager, das ein konventionelles Element vom Simplex-Typ hat, eine Rundheit von 0,27 mm. Es ist daher klar, dass das Glei- telement 10 der vorliegenden Ausführungsform und das semizylindrische Gleitlager 50, das dieses Gleitelement 10 verwendet, eine verbesserte Formgenauigkeit, insbesondere Rundheit, im Vergleich zum Stand der Technik haben. Wenn das semizylindrische Gleitlager 50, das eine hohe Formgenauigkeit hat, in ein Gehäuse eines Kreuzkopflagers eingebaut wird, kann ein unsymmetrischer Kontakt mit dem Gehäuse oder eine Gegenbewegung auf der äußeren Umfangsseite verringert werden. Als ein Ergebnis ist es möglich, das Auftreten von Fressen zwischen dem semizylindrischen Gleitlager 50 und dem Gehäuse zu verringern.

[0072] Weiterhin werden die schmalen Bereiche 21 und 22 durch Schmelzarbeit in dem Gleitelement 10 der vorliegenden Ausführungsform gebildet. Das ermöglicht es, dass die schmalen Bereiche 21 und 22 leicht härter gemacht werden können als die breiten Bereiche 11, 12 und 13. Es ist daher möglich, leicht eine Härte zu erzeugen, die an der Grenze zwischen den schmalen Bereichen 21 und 22 und den breiten Bereichen 11, 12 und 13 diskontinuierlich ist, wobei das Gleitelement 10 an den Grenzteilen als Abstützung gebogen ist und akkurat in eine semizylindrische Form gebogen werden kann. Wenn das Gleitelement 10 an den Grenzteilen zwischen den schmalen Bereichen 21 und 22 und den breiten Bereichen 11, 12 und 13 als Abstützungen gebogen wird, neigt das Biegen dazu, umso leichter zu werden, je größer der Unterschied in der Härte zwischen den schmalen Bereichen 21 und 22 und den breiten Bereichen 11, 12 und 13 ist. Andererseits kann, wenn der Unterschied in der Härte zwischen den schmalen Bereichen 21 und 22 und den breiten Bereichen 11, 12 und 13 zuviel wird, es nötig sein, ein Bearbeitungswerkzeug in Übereinstimmung mit der Härte zu wechseln, um das endgültige Finish an die äußere Form des semizylindrischen Gleitlagers 50 anzuwenden, was die Vielseitigkeit verringern kann oder die Lebenszeit des Bearbeitungswerkzeugs verkürzen kann. Daher stellt die vorliegende Ausführungsform die Härte der schmalen Bereiche 21 und 22 auf das 1,1- bis 1,9-fache der der breiten Bereiche 11, 12 und 13 ein, was Schneiden unter Verwendung des gleichen Bearbeitungswerkzeugs erlaubt, während die Funktion als Abstützungen für das Biegen, basierend auf dem Unterschied in der Härte, sichergestellt wird. Somit ist es möglich, die Lebenszeit von zum Beispiel einem Schneidewerkzeug zu verlängern, während die Vielseitigkeit davon vergrößert wird.

[0073] In der vorliegenden Ausführungsform wird der Raum D der aufgeteilten Lagerlegierungsschicht 32 auf das 0,5- bis 1,8-fache des längsten Teils Wm der schmalen Bereiche 21 und 22 eingestellt. Außerdem wird, in Bezug auf die Flächen der schmalen Bereiche 21 und 22, die Gesamtsumme der Flächen der ersten Endflächen 211 und 221 auf das 1,3- bis 9,0-fache der Gesamtsumme der Flächen der zweiten Endflächen 212 und 222 eingestellt. Weiterhin wird die durchschnittliche Härte jeder der schmalen Bereiche 21 und 22 auf das 1,1- bis 1,7-fache eines Durchschnitts der durchschnittlichen Härte jeder der breiten Bereiche 11, 12 und 13 eingestellt, und eine maximale Härte jedes Bereichs wird auf das 1,3- bis 1,9-fache eines Durchschnitts der durchschnittlichen Härte jeder der breiten Bereiche 11, 12 und 13 eingestellt. Indem der Raum D der aufgeteilten Lagerlegierungsschicht 32, das Flächenverhältnis der schmalen Bereiche 21 und 22 und das Härteverhältnis der schmalen Bereiche 21 und 22 oder dergleichen eingestellt wird, wird es möglich, nicht nur die Formgenauigkeit des semizylindrischen Gleitlagers 50 beizubehalten, sondern auch die Formgenauigkeit in den Nuten 51 und 52, die auf der inneren Umfangsseite der schmalen Bereiche 21 und 22 gebildet sind. Das heißt, indem der Raum D der Lagerlegierungsschicht 32, das Flächenverhältnis der schmalen Bereiche 21 und 22 und das Härteverhältnis der schmalen Bereiche 21 und 22 kontrolliert wird, so dass sie in einen festgelegten Bereich fallen, kann die Rundheit des semizylindrischen Gleitlagers 50, das das in eine semizylindrische Form bearbeitete Gleitelement 10 ist, weiter verbessert werden. Eine Kontrolle der unregelmäßigen Verformung in dem schmalen Bereich 21 verringert den lokalen Kontakt zwischen dem bearbeiteten semizylindrischen Gleitlager 50 und dem Gehäuse an der äußeren Umfangsseite. Ein lokaler Kontakt zwischen dem semizylindrischen Gleitlager 50 und dem Gehäuse kann als Unebenheit der inneren Umfangsoberfläche, die durch die Lagerlegierungsschicht 32 gebildet ist, hervorstehen. Als ein Ergebnis kann, wenn ein lokaler Kontakt zwischen dem semizylindrischen Gleitlager 50 und dem Gehäuse auftritt, Gleiten zwischen dem semizylindrischen Gleitlager 50 und der Kreuzkopfnadel, die das Verbindungsteil ist, lokales Ermüden oder Schädigung an der Lagerlegierungsschicht 32 des semizylindrischen

Gleitlagers 50 bewirken. Die vorliegende Ausführungsform definiert die Elemente der entsprechenden Abschnitte wie oben beschrieben ist und kann dadurch einen lokalen Kontakt zwischen dem semizylindrischen Gleitlager 50 und dem Gehäuse, eine damit einhergehende Schädigung durch Fressen auf der Rückseite des semizylindrischen Gleitlagers 50, lokales Ermüden oder Schädigung der Lagerlegierungsschicht verringern.

[0074] In der vorliegenden Ausführungsform wird die Gesamtlänge Ts der schmalen Bereiche 21 und 22 auf das 0,60- bis 0,95-fache der Dicke T des Gleitelements 10 und des semizylindrischen Gleitlagers 50 eingestellt. Weiterhin haben die schmalen Bereiche 21 und 22, die durch Schweißen gebildet sind, eine maximale Härte von HV 320 bis 400 und der härteste Teil ist innerhalb eines Bereichs des 0,50- bis 0,95-fachen der Dicke T von der ersten Endfläche 211 in der Dickerichtung lokalisiert. Zyklische Verformung wird in dem semizylindrischen Gleitlager 50 in einer Umgebung mit einer im Betrieb befindlichen dynamischen Last hergestellt. Die vorliegende Ausführungsform stellt die Gesamtlänge der schmalen Bereiche 21 und 22, die Härte und die Position des härtesten Bereichs oder dergleichen ein wie oben beschrieben ist und behält dadurch die Festigkeit bei, selbst wenn eine zyklische Verformung auftritt. Dadurch kann die Haltbarkeit selbst in einer Umgebung mit einer hohen Belastung aufrechterhalten werden. (Andere Ausführungsformen) [0075] Die bisher beschriebene vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann auf verschiedene Ausführungsformen angewendet werden, ohne vom Sinn und Umfang davon abzuweichen.

[0076] In dem Gleitelement 10 muss die Lagerlegierungsschicht 32 nicht aufgeteilt sein wie in Fig. 8 gezeigt ist. In diesem Fall dringt der schmale Bereich 21 von der Endseite der Rückmetallschicht 31 zu der Endseite der Lagerlegierungsschicht 32 in der Dickerichtung des Gleitelements 10 ein. Weiterhin kann die Form der Nut 51 des Gleitelements 10, die aus der aufgeteilten Lagerlegierungsschicht 32 gebildet ist, beliebig eingestellt werden, wie die Nuten 511, 512 und 513, wie in Fig. 9 bis Fig. 11 gezeigt ist. Weiterhin können nicht nur die Lagerlegierungsschicht 32, sondern auch ein Teil der Rückmetallschicht 31 des Gleitelements 10 gestrichen werden.

[0077] Das heißt, in dem Fall des Gleitelements 10, das in Fig. 9 bis Fig. 11 gezeigt ist, ist die Nut 51 nicht nur in der Lagerlegierungsschicht 32, sondern auch in einem Teil der Rückmetallschicht 31 gebildet.

[0078] In dem Gleitelement 10, wie in Fig. 12 gezeigt ist, kann das Zentrum der Nut 51 dem Zentrum des schmalen Bereichs 21 in der Breitenrichtung nicht entsprechen. Alternativ kann in dem Gleitelement 10, wie in Fig. 13 gezeigt ist, der schmale Bereich 21 in der Dickerichtung auch geneigt oder gebogen sein. Wie oben beschrieben ist, kann das Verhältnis des schmalen Bereichs 21 mit der Nut 51 oder mit der Dickerichtung beliebig eingestellt werden.

[0079] In dem Gleitelement 10, wie in Fig. 14 gezeigt ist, kann ein schmaler Bereich 81 in eine Sanduhrform geformt werden. In diesem Fall wird der schmale Bereich 81 in eine Sanduhrform geformt, indem Schweißarbeit von beiden Enden in der Dickerichtung angewendet wird. Die Sanduhrform ist eine Form, in der Trapeze symmetrisch in der Dickerichtung überlappen.

[0080] Das heißt, der schmale Bereich 81 ist zwischen einer ersten Endfläche 811 und einer zweiten Endfläche 812 in der Dickerichtung beschränkt. Wenn der schmale Bereich 81 auf diese Weise in eine Sanduhrform geformt wird, wird die erste Endfläche 811 so eingestellt, dass sie eine größere exponierte Fläche, d.h. eine größere Projektionsfläche, in der Dickerichtung hat als die zweite Endfläche 812. Allerdings wird im Hinblick auf die Verbesserung der Genauigkeit des Biegens und der Verringerung von zurückbleibenden Schweißfehlstellen, die Schweißarbeit vorzugsweise nur von der Seite, die die äußere Umfangsseite ist, angewendet und hat der schmale Bereich vorzugsweise eine trapezförmige Oberfläche senkrecht zu der Längsrichtung des schmalen Bereichs.

[0081] Weiterhin entspricht das Zentrum der Nut 51 vorzugsweise dem Zentrum des schmalen

Bereichs in der Breitenrichtung.

[0082] Ein Beispiel des Gleitelements 10 und des semizylindrischen Gleitlagers 50 wurde in den obigen Ausführungsformen beschrieben, wo die drei breiten Bereiche 11, 12 und 13 und die zwei schmalen Bereiche 21 und 22 bereitgestellt sind. Allerdings kann in dem Gleitelement 10 und dem semizylindrischen Gleitlager 50 die Anzahl der breiten Bereiche und schmalen Bereiche beliebig eingestellt werden. Außerdem können, wenn eine Vielzahl an Gleitelementen 10 und semizylindrischen Gleitlagern 50 mit einer Vielzahl an schmalen Bereichen ausgestattet sind, alle der Vielzahl der schmalen Bereiche so gestaltet werden, dass sie die obige Bedingung erfüllen, oder zumindest einer der Vielzahl an schmalen Bereichen kann so gestaltet werden, dass er die obige Bedingung erfüllt.

[LISTE DER BEZUGSZEICHEN] 10 Gleitelement 11,12,13 Breiter Bereich 21,22 Schmaler Bereich 31.61 Rückmetallschicht 32.62 Lagerlegierungsschicht 50 Semizylindrisches Gleitlager 51,511,512,513 Nut 60 Plattenelement 211.221.811 Erste Endfläche 212.222.812 Zweite Endfläche

Claims

Patentansprüche

1. Gleitelement (10), das eine flache Form hat und für ein semizylindrisches Gleitlager verwendet wird, das umfasst: mindestens zwei oder mehr breite Bereiche (11,12,13); und einen oder mehr schmale(n) Bereich(e) (21,22), der/die zwischen den breiten Bereichen (11.12.13) angeordnet ist/sind, sodass in Breitenrichtung des Gleitelements (10) schmale und breite (11,12,13) Bereiche einander abwechseln, wobei die Länge des einen schmalen Bereichs (21,22) bzw. jedes schmalen Bereichs (21,22) in Breitenrichtung des Gleitelements (10) kleiner ist als die Länge jedes der breiten Bereiche in Breitenrichtung, und der zumindest eine schmale Bereich (21,22) eine größere Härte hat als die breiten Bereiche (11.12.13) , wobei die breiten Bereiche (11,12,13) in Dickenrichtung des Gleitelements (10) betrachtet einen zweischichtigen Aufbau aufweisen, wobei die erste Schicht der breiten Bereiche (11, 12,13) mitsamt dem/n schmalen Bereich/en (21,22) eine Rückmetallschicht (31) ausbilden, und wobei die zweite Schicht der breiten Bereiche (11,12,13) eine Lagerlegierungsschicht des Gleitelements (10) ausbilden, wobei der zumindest eine schmale Bereich (21,22) eine erste exponierte Endfläche (211.221) auf der der Lagerlegierungsschicht (32) abgewandten Seite der Rückmetallschicht (31), und eine zweite exponierte Endfläche (212,222) auf der der Lagerlegierungsschicht (32) zugewandten Seite der Rückmetallschicht (31) umfasst, wobei die zweite Endfläche (212,222) eine kleinere exponierte Fläche als die erste Endfläche (211,221) hat, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitelement (10) weiterhin mindestens eine Nut (51, 511, 512, 513), die sich in Axialrichtung des zumindest einen schmalen Bereichs (21,22) erstreckt, umfasst, die in der Lagerlegierungsschicht (32) und in einem Teil der Rückmetallschicht (31) angeordnet ist.
2. Gleitelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine schmale Bereich (21,22) an der Stelle seiner maximalen Breite (Wm) eine Breite aufweist, die 0,1 bis 5,0% der Gesamtlänge des Gleitelements (10) in Breitenrichtung, einschließlich der breiten Bereiche und des zumindest einen schmalen Bereichs (21,22), ist.
3. Gleitelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der kürzeste Abstand (D) zwischen den durch die Nut (51, 511, 512, 513) getrennten Lagerlegierungsschichten (32) gemessen in Breitenrichtung des Gleitelements (10) das 0,5- bis 1,8-fache der maximalen Breite (Wm) des zumindest einen schmalen Bereichs (21,22) ist.
4. Gleitelement nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der kürzeste Abstand (D) zwischen den durch die Nut (51, 511, 512, 513) getrennten Lagerlegierungsschichten (32) das 1,0- bis 1,8-fache der maximalen Breite (Wm) ist.
5. Gleitelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die durchschnittliche Härte des zumindest einen schmalen Bereichs (21,22) das 1,1- bis 1,7-fache der durchschnittlichen Härte der breiten Bereiche (11,12,13) ist, und die maximale Härte des zumindest einen schmalen Bereichs (21,22) das 1,3- bis 1,9-fache der durchschnittlichen Härte der breiten Bereiche (11,12,13) ist.
6. Gleitelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtsumme der Flächen der ersten Endflächen (211,221) der schmalen Bereiche (21,22) das 1,3- bis 9,0-fache der Gesamtsumme der Flächen der zweiten Endflächen (212.222) der schmalen Bereiche (21,22) ist.
7. Gleitelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtlänge des zumindest einen schmalen Bereichs (21,22) in Dickenrichtung des Gleitelements (10) das 0,60- bis 0,95-fache der Dicke des Gleitelements (10) ist.
8. Gleitelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Härte in dem zumindest einen schmalen Bereich (21,22) 320 bis 400 HV ist, und der härteste Teil innerhalb eines Bereichs des 0,50- bis 0,95-fachen der Dicke des Gleitelements (10) von der ersten Endfläche (211,221) in der Dickenrichtung angeordnet ist.
9. Gleitelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine schmale Bereich einen trapezförmigen Querschnitt in einer Schnitt-Ebene, senkrecht zur Längsrichtung des zumindest einen schmalen Bereichs (21,22) aufweist.
10. Gleitelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine schmale Bereich (21,22) einen Querschnitt in Form einer Sanduhr aufweist, bestehend aus Trapezen, die symmetrisch bezüglich einer Achse senkrecht zur Dickenrichtung angeordnet sind, wobei die Trapeze im Bereich der genannten Achse überlappen. (Fig. 14)
11. Semizylindrisches Gleitlager (50), das das Gleitelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine schmale Bereich (21,22), der sich in Axialrichtung des Gleitlagers (50) erstreckt, zwischen den breiten Bereichen (11,12,13), die in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, angeordnet ist, und die Rückmetallschicht (31) eine äußere Umfangsoberfläche (41) bildet und die Lagerlegierungsschicht (32) eine innere Umfangsoberfläche bildet.
12. Semizylindrisches Gleitlager (50) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es zwei oder mehr schmale Bereiche (21,22) aufweist. Hierzu 9 Blatt Zeichnungen