JP2003254320A - すべり軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 生産コストが上がらず、また、端面仕上げの
寸法精度を高めることなく半割メタルの回転防止をする
ことができるすべり軸受を提供する。 【構成】 一対のアッパーメタル１１及びロアーメタル
１５の円周方向の両端部を肉厚が互いに異なる偏肉厚形
状とし、一対のアッパーメタル１１及びロアーメタル１
５を互いに肉厚の異なる円周方向の両端部の端面同士を
突き合わせるように各ハウジング１に嵌入すると共に、
厚肉部の端面の一部を相手方のハウジング１の合わせ面
１７に当接させたことにより、アッパーメタル１１及び
ロアーメタル１５の生産コストを上げず、また、その端
面仕上げの寸法精度を高める必要がなく、アッパーメタ
ル１１及びロアーメタル１５の回転防止をすることがで
きるすべり軸受を作成できる。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、一対の半割メタル
を分割したハウジングにそれぞれ嵌入して突き合わせ、
形成された円筒状の内側面をすべり面とするすべり軸受
に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】内燃機関等に用いられるピストンのコン
ロッドにおいては、分割したハウジングに嵌入した一対
の半割メタルを突き合わせてすべり軸受が形成されるも
のがある。このようなすべり軸受においては、従来、図
６に示すように、ハウジング４１内でアッパーメタル５
１及びロアーメタル５５（半割メタル）が回転すること
を防止するため、アッパーメタル端部５２及びロアーメ
タル端部５６に爪部６０（アッパーメタル５１にのみ図
示）を設け、この爪部６０をキャップ端面４７及びコン
ロッド本体端面（図示しない）に当接させていた。 【０００３】しかしながら、近年、内燃機関において
は、高回転，高荷重，コンパクト化等が要求されるよう
になり、半割メタルにも強い回転力が作用する傾向があ
る。上記したような爪部６０では、強い回転力に耐える
ことができずに破損してしまうことがあり、その回転防
止の効果に限界があった。このため、半割メタルの回転
防止の効果を高めた、実開平２−１０３５２６号に開示
されるような半割メタルの回転防止の構造が提案されて
いる。この半割メタルの回転防止の構造では、図５に示
すように、アッパーメタル３１の外径をロアーメタル３
５の外径よりも大径に形成し、アッパーメタル３１の円
周方向の両端面をキャップ端面２７に当接させ、ロアー
メタル３５の円周方向の両端面をアッパーメタル３１の
円周方向の両端面に当接させていた。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ところが、メタルを加
工する際には加工治具が必要であり、この加工治具は、
メタルの外形寸法の違いにより異なるが、上記した実開
平２−１０３５２６号に開示される半割メタルの回転防
止の構造では、アッパーメタル３１とロアーメタル３５
の外径寸法が異なるため、それぞれのメタルを加工する
ために別の加工治具が必要となってしまう。また、それ
ぞれのメタルの厚さが異なるため、厚みの異なる素材を
用いる必要がある。このように、加工治具や素材を複数
用いなければならず、生産コストが上がってしまうとい
う問題があった。 【０００５】更に、半割メタルは、ハウジング２１に密
着させるために円周方向の長さを長めに製作して締め代
を持たせるが、実開平２−１０３５２６号に開示される
半割メタルの回転防止の構造では、アッパーメタル３１
は、図５に示すように、その円周方向の端面は、その両
端面ともキャップ端面２７に当接しているため、例え
ば、アッパーメタル３１の締め代が大きくできてしまっ
たような場合に吸収しきれないことがある。このため、
アッパーメタル３１の端面仕上げの寸法精度を高めなけ
ればならないという問題もあった。 【０００６】本発明は、上記した事情に鑑みなされたも
のであり、その目的とするところは、生産コストが上が
らず、また、端面仕上げの寸法精度を高めることなく半
割メタルの回転防止をすることができるすべり軸受を提
供することにある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項１に係る発明においては、一対の半割メ
タルを分割したハウジングにそれぞれ嵌入して突き合わ
せ、形成された円筒状の内側面をすべり面とするすべり
軸受において、前記一対の半割メタルの円周方向の両端
部を肉厚が互いに異なる偏肉厚形状とし、前記一対の半
割メタルを互いに肉厚の異なる円周方向の両端部の端面
同士を突き合わせるように各ハウジングに嵌入すると共
に、厚肉部の端面の一部を相手方のハウジングの合わせ
面に当接させたことを特徴とする。このように構成する
ことにより、一対の半割メタルの厚肉部の端面の一部を
相手方のハウジングの合わせ面に当接させることで、半
割メタルがハウジング内で回転することを防止できる。
半割メタルは、その円周方向の両端部の肉厚が互いに異
なる偏肉厚形状であり、一対の半割メタルを互いに肉厚
の異なる円周方向の両端部の端面同士で突き合わせるこ
とで、厚肉部の端面の一部が相手方のハウジングの合わ
せ面に当接するようにできるため、一対の半割メタルを
同形状として外径を異ならせる必要がない。このため、
半割メタルの加工に必要な加工治具を複数用意する必要
がない。また、半割メタルの円周方向の両端部の端面
は、その両端面ともハウジングの端面に当接するもので
はなく、薄肉部の端面は、ハウジングの端面に当接せず
に、突き合わせた半割メタルの厚肉部の端面にのみ当接
するものである。このため、例えば、半割メタルの締め
代が大きくできてしまったような場合でも、半割メタル
の薄肉部の端面側で、相手方の半割メタルによってその
締め代の寸法誤差を吸収することができるため、半割メ
タルの端面仕上げの寸法精度を高める必要がない。 【０００８】このように、半割メタルの生産コストを上
げず、また、その端面仕上げの寸法精度を高める必要が
なく、半割メタルの回転防止をすることができるすべり
軸受を作成できる。 【０００９】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１乃至図４を参照して説明する。図１は、コンロ
ッドのハウジング１部分の正面図であり、図２は、コン
ロッドのハウジング１部分の分解図であり、図３は、ア
ッパーメタル１１及びロアーメタル１５の内面仕上げを
示す概略図であり、図４は、コンロッド本体２及びキャ
ップ５の加工工程を示す概略図である。 【００１０】図１及び図２において、内燃機関等で用い
られるコンロッドのハウジング１は、ハウジング１の上
部を形成するコンロッド本体２とハウジング１の下部を
形成するキャップ５とから構成されている。コンロッド
本体２の下部には、後述するアッパーメタル１１が嵌入
される半円形状のアッパーメタル取付面３が形成されて
いる。このアッパーメタル取付面３は、ハウジング１の
縦中心線Ｈとアッパーメタル１１の下端の線上との交点
Ｐから右に所定間隔（図中、Ａで表示）移動した位置に
ある点Ｐ１を中心として半径Ｒ１で形成されている。 【００１１】また、キャップ５の上部には、後述するロ
アーメタル１５が嵌入される半円形状のロアーメタル取
付面６が形成されている。このロアーメタル取付面６
は、ハウジング１の縦中心線Ｈとキャップ５の上端の線
上との交点Ｐから左に所定間隔（図中、Ａで表示）移動
した位置にある点Ｐ２を中心として半径Ｒ１で形成され
ている。従って、点Ｐ１と点Ｐ２とは、ハウジング１の
縦中心線Ｈを挟んで対称に位置すると共に、アッパーメ
タル取付面３とロアーメタル取付面６とは、点Ｐを中心
に点対称である。 【００１２】上記したアッパーメタル取付面３及びロア
ーメタル取付面６には、それぞれ、半割メタルであるア
ッパーメタル１１及びロアーメタル１５（以下、メタル
１１，１５という場合がある）が嵌入されている。メタ
ル１１，１５は、アルミ系，銅系，スズ系等の合金によ
り構成されるメタル構造のすべり軸受である。メタル１
１，１５は、図１に示すように、その外周面が前記点Ｐ
１及びＰ２を中心として半円弧状に形成されるが、その
外径は、それぞれアッパーメタル取付面３及びロアーメ
タル取付面６（以下、取付面３，６という場合がある）
の外径Ｒ１よりも僅かに大きく形成され、また、その外
周の長さは、取付面３，６の内周長さよりもＬ寸法（図
３（Ｂ）参照）だけ長く、締め代として形成されてい
る。これは、メタル１１，１５をハウジング１に取り付
けた際に、メタル１１，１５を取付面３，６に圧着させ
るためである。また、メタル１１，１５の内周面は、点
Ｐを中心として半径Ｒ２で形成されている。従って、メ
タル１１，１５は、その両端部の肉厚（図３（Ｂ）中、
Ｘ，Ｙで表示）が互いに異なる偏肉厚形状で形成される
ものである。なお、点Ｐは、前述したように、ハウジン
グ１の縦中心線Ｈ上にある点であるため、メタル１１，
１５をハウジング１に取り付けた場合には、メタル１
１，１５の内周面によって形成される円筒面は、ハウジ
ング１の中心に位置することとなる。 【００１３】しかして、コンロッド本体２のアッパーメ
タル取付面３にアッパーメタル１１を嵌入し、キャップ
５のロアーメタル取付面６にロアーメタル１５を嵌入し
た後、コンロッド本体２とキャップ５を突き合わせる。
このとき、アッパーメタル１１及びロアーメタル１５を
互いに肉厚の異なる両端部の端面同士で突き合わせる。
この状態で、コンロッド本体２とキャップ５に穿設され
た取付穴（図示しない）に挿通したボルト１８をナット
１９に螺着することにより、アッパーメタル１１及びロ
アーメタル１５が取り付けられたハウジング１が組み立
てられる。 【００１４】上記のようにして組み立てられたハウジン
グ１においては、図１に示すように、アッパーメタル１
１の厚肉部の端面１２ａの一部（薄肉部の端面１６ｂと
の当接面を除く端面）がキャップ端面７（合わせ面１
７）に当接し、ロアーメタル１５の厚肉部の端面１６ａ
の一部（薄肉部の端面１２ｂとの当接面を除く端面）が
コンロッド本体端面４（合わせ面１７）に当接すること
となるため、これにより、ハウジング１内でのアッパー
メタル１１及びロアーメタル１５の回転を防止すること
ができる。また、このコンロッド本体端面４及びキャッ
プ端面７の長さ（図１中、Ｂで表示）は、アッパーメタ
ル１１及びロアーメタル１５を突き合わせたときの厚肉
部の端面１２ａ，１６ａの長さと薄肉部の端面１２ｂ，
１６ｂの長さとの差であり、その寸法は、０．３〜０．
５ｍｍ程度に設定されるのが好ましい。 【００１５】また、図１に示すように、組み立てられた
ハウジング１においては、厚肉部の端面１２ａは、キャ
ップ端面７及び薄肉部の端面１６ｂと当接しているが、
薄肉部の端面１２ｂは、キャップ端面７と当接しておら
ず、厚肉部の端面１６ａとのみ当接している。同様に、
厚肉部の端面１６ａは、コンロッド本体端面４及び薄肉
部の端面１２ｂと当接しているが、薄肉部の端面１６ｂ
は、コンロッド本体端面４と当接しておらず、厚肉部の
端面１２ａとのみ当接している。このように、メタル１
１，１５は、片側の端面だけがコンロッド本体端面４あ
るいはキャップ端面７と当接している。このため、例え
ば、アッパーメタル１１の締め代が大きくできてしまっ
たような場合、キャップ端面７と当接していない薄肉部
の端面１２ｂ側で、ロアーメタル１５によってその締め
代の寸法誤差を吸収することができるため、アッパーメ
タル１１の端面仕上げの寸法精度を高める必要がない。
これは、ロアーメタル１５についても同様である。 【００１６】次に、メタル１１，１５の製造工程につい
て概略を説明すると、まず、帯状のメタルをプレス切断
することにより平板状にした後、プレス曲げにより半円
形状に形成するが、この半円形状に形成されたメタルの
外径は、φ３５〜７５程度である。半円形状に形成した
後、幅仕上げを行い、メタルに油を供給するための油穴
及び油溝の加工を行う。なお、従来では、油穴加工と油
溝加工との間に、爪加工をするためにメタルの合金層を
削除する爪逃げ加工及びプレスによって爪を打出す爪出
し加工が行われていたが、本実施形態では、爪加工が不
要であるため、爪逃げ加工及び爪出し加工も不要とな
り、生産コストを低減することができるものである。 【００１７】油溝加工を行った後、メタルの円周方向の
端面を仕上げ、最後にメタルの内面仕上げを行う。内面
仕上げの工程においては、図３（Ａ）に示す内面仕上げ
前のメタルに対して、ボーリング加工又はブローチ加工
等により、前述のように、両端部の肉厚が互いに異なる
偏肉厚形状に加工する。これにより、アッパーメタル１
１及びロアーメタル１５が作製される。このとき、薄肉
部の端面１２ｂ，１６ｂの幅寸法（図３（Ｂ）中、Ｘで
表示）は、１．５〜２．５ｍｍ程度、厚肉部の端面１２
ａ，１６ａの幅寸法（図３（Ｂ）中、Ｙで表示）は、
２．０〜３．０ｍｍ程度となるように加工することが好
ましい。 【００１８】なお、上記した加工工程において、幅仕上
げ以降の加工工程では、メタルの外径にあった加工治具
にメタルを装着して加工を行うが、本実施形態において
は、アッパーメタル１１及びロアーメタル１５の外径が
同じであるため、１種類の加工治具で加工することがで
き、このため、生産コストを低減することができる。 【００１９】また、上記したコンロッド本体２とキャッ
プ５に、それぞれアッパーメタル取付面３及びロアーメ
タル取付面６を加工する際には、図４（Ａ）に示すよう
に、アッパーメタル取付面３及びロアーメタル取付面６
の加工前のコンロッド本体２及びキャップ５をボルト１
８及びナット１９によって結合させておき、この状態
で、図４（Ｂ）に示すように、点Ｐ１を中心として半径
Ｒ１の穴を穿設する。そして、ボルト１８及びナット１
９を外して、図４（Ｃ）に示すように、キャップ５を反
転させることにより、アッパーメタル１１及びロアーメ
タル１５を所要の形状とすることができる。このよう
に、アッパーメタル取付面３及びロアーメタル取付面６
の加工も一度の工程で容易に行うことができる。 【００２０】 【発明の効果】以上、説明したところから明らかなよう
に、請求項１に係る発明においては、半割メタルの生産
コストを上げず、また、その端面仕上げの寸法精度を高
める必要がなく、半割メタルの回転防止をすることがで
きるすべり軸受を作成できる。

【図面の簡単な説明】 【図１】コンロッドのハウジング部分の正面図である。 【図２】コンロッドのハウジング部分の分解図である。 【図３】アッパーメタル及びロアーメタルの内面仕上げ
を示す図である。 【図４】コンロッド本体及びキャップの加工工程を示す
概略図である。 【図５】従来のコンロッドのハウジング部分の正面図で
ある。 【図６】従来のコンロッドのハウジング部分の正面図で
ある。 【符号の説明】 １ ハウジング ２ コンロッド本体 ３ アッパーメタル取付面 ４ コンロッド本体取付面 ５ キャップ ６ ロアーメタル取付面 ７ キャップ端面 １１ アッパーメタル １２ａ 厚肉部の端面 １２ｂ 薄肉部の端面 １５ ロアーメタル １６ａ 厚肉部の端面 １６ｂ 薄肉部の端面 １７ 合わせ面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴山 隆之 愛知県名古屋市北区猿投町２番地 大同メ タル工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3J011 AA01 BA07 DA02 3J033 AA05 AC01 GA05

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 一対の半割メタルを分割したハウジング
   にそれぞれ嵌入して突き合わせ、形成された円筒状の内
   側面をすべり面とするすべり軸受において、 前記一対の半割メタルの円周方向の両端部を肉厚が互い
   に異なる偏肉厚形状とし、 前記一対の半割メタルを互いに肉厚の異なる円周方向の
   両端部の端面同士を突き合わせるように各ハウジングに
   嵌入すると共に、厚肉部の端面の一部を相手方のハウジ
   ングの合わせ面に当接させたことを特徴とするすべり軸
   受。