JP2014177968A - Half-split thrust bearing and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は半割スラスト軸受とその製造方法に関し、より詳しくは、例えばクランクシャフトのスラスト面と摺動する半割スラスト軸受とその製造方法に関する。 The present invention relates to a half thrust bearing and a method for manufacturing the same, and more particularly to a half thrust bearing that slides on a thrust surface of a crankshaft and a method for manufacturing the same.
従来、シリンダブロックの端面に装着されてクランクシャフトのスラスト面と摺動する半割スラスト軸受は公知である(特許文献1)。
図9、図10に示すように、従来の半割スラスト軸受1は、基材となる半円状の裏金2と、この裏金2の表面2Aを被覆するライニング層3とを備えており、さらに半割スラスト軸受1の円周方向両端部には、他の箇所の表面よりも徐々に退没させた傾斜面からなるスラストリリーフ4、4が形成されている。また半割スラスト軸受1の摺動面5には略半径方向の2本の油溝6が設けられている。
上記従来の半割スラスト軸受1においては、図10に示すように、裏金2の厚さとライニング層3の厚さは、それぞれ半径方向で同一の厚さに設定されていた。
Conventionally, a half thrust bearing that is mounted on an end surface of a cylinder block and slides with a thrust surface of a crankshaft is known (Patent Document 1).
As shown in FIGS. 9 and 10, the conventional half thrust bearing 1 includes a
In the conventional half thrust bearing 1, as shown in FIG. 10, the thickness of the
上記半割スラスト軸受1においては、図10に示すように、半割スラスト軸受1の摺動面5とクランクシャフト8のスラスト面8A(端面)とが摺動する際に、半割スラスト軸受1の摺動面5の一部がクランクシャフト8のスラスト面8Aと片当たりして局部的に接触することがある。その場合には、その局部的に接触した部分のライニング層3が疲労剥離したり焼付を起こすことがあった。特にその箇所のライニング層3が摩耗して裏金2が露出すると、直ちに焼付に結びつく結果となっていた。上記片当たりは、特にスラストリリーフ4、4に隣接した部分で、また半割スラスト軸受1の内周側の半径方向端縁部で生じやすかった。
本発明は上述した事情に鑑み、局部的な接触が生じてもライニング層の疲労剥離や焼付を起こすことを効果的に防止することができる半割スラスト軸受とその製造方法とを提供するものである。
In the above half thrust bearing 1, as shown in FIG. 10, when the sliding
In view of the circumstances described above, the present invention provides a half thrust bearing that can effectively prevent fatigue peeling and seizure of a lining layer even when local contact occurs, and a method for manufacturing the same. is there.
すなわち請求項1の発明は、半円状に形成した裏金と、該裏金の表面を被覆するライニング層とを備えた半割スラスト軸受において、
上記ライニング層の少なくとも内周側の半径方向端縁部は、上記裏金の表面と側面とを連続して覆っていて、その連続部分に円弧状部が設けられており、かつ上記裏金の少なくとも内周側の半径方向端縁部に、該端縁部の厚さが半径方向中央部分の厚さよりも薄くなる薄肉部が形成されて、上記ライニング層の厚さは、半径方向中央部分の厚さよりも上記薄肉部で厚くなっていることを特徴とするものである。
また請求項2の発明は、半円状に形成した裏金と、該裏金の表面を被覆するライニング層とを備えた半割スラスト軸受において、
上記ライニング層の少なくとも内周側の半径方向端縁部は、上記裏金の表面と側面とを連続して覆っていて、その連続部分に円弧状部が設けられていることを特徴とするものである。
また請求項6の発明は、半円状に形成した裏金と、該裏金の表面を被覆するライニング層とを備えた半割スラスト軸受の製造方法において、
裏金の表面をライニング層で被覆した軸受素材をプレスによって半円状に打ち抜いて半円状素材を形成し、その際に、上記軸受素材に対して半円状素材を相対的に上方に打ち抜くことによって生じる切断ダレにより、裏金の半径方向両端縁部分に半径方向中央部の厚さよりも薄い薄肉部を形成し、次に上記ライニング層の表面を、半径方向中央部分から両端縁部分にかけて平坦に切削することにより該ライニング層の半径方向両端縁部分に形成された切断ダレを除去することにより、該ライニング層の厚さを、半径方向中央部分の厚さよりも上記薄肉部で厚くしたことを特徴とするものである。
さらに請求項7の発明は、半円状に形成した裏金と、該裏金の表面を被覆するライニング層とを備えた半割スラスト軸受の製造方法において、
裏金の表面をライニング層で被覆した軸受素材をプレスによって半円状に打ち抜いて半円状素材を形成し、その際に、上記軸受素材に対して半円状素材を相対的に上方に打ち抜くことによって生じる切断ダレにより、裏金の半径方向両端縁部分に半径方向中央部の厚さよりも薄い薄肉部を形成し、次に上記ライニング層の表面を、半径方向中央部分から両端縁部分にかけて平坦に切削することにより該ライニング層の半径方向両端縁部分に形成された切断ダレを除去することにより、該ライニング層の厚さを、半径方向中央部分の厚さよりも上記薄肉部で厚くした後に、少なくとも内周側の半径方向端縁部に面取りを施したことを特徴とするものである。
That is, the invention of
At least the inner circumferential side edge of the lining layer continuously covers the surface and side surfaces of the back metal, the continuous part is provided with an arc-shaped part, and at least the inner side of the back metal A thin-walled portion having a thickness of the edge portion thinner than that of the central portion in the radial direction is formed at the peripheral edge portion in the radial direction, and the thickness of the lining layer is larger than the thickness of the central portion in the radial direction. Is also characterized in that it is thick at the thin-walled portion.
The invention of
At least the radially inner edge of the lining layer on the inner peripheral side continuously covers the surface and side surfaces of the back metal, and an arc-shaped portion is provided in the continuous part. is there.
The invention of
A bearing material whose surface is covered with a lining layer is punched into a semicircle by pressing to form a semicircular material. At that time, the semicircular material is punched relatively upward with respect to the bearing material. Due to the cutting sagging caused by the above, a thin portion thinner than the thickness of the central portion in the radial direction is formed at both end portions in the radial direction of the back metal, and then the surface of the lining layer is cut flatly from the central portion in the radial direction to both end portions. By removing the cutting sag formed at both edge portions in the radial direction of the lining layer, the thickness of the lining layer is made thicker at the thin portion than the thickness of the central portion in the radial direction. To do.
Furthermore, the invention of claim 7 is a method for producing a half thrust bearing comprising a back metal formed in a semicircular shape and a lining layer covering the surface of the back metal.
A bearing material whose surface is covered with a lining layer is punched into a semicircle by pressing to form a semicircular material. At that time, the semicircular material is punched relatively upward with respect to the bearing material. Due to the cutting sagging caused by the above, a thin portion thinner than the thickness of the central portion in the radial direction is formed at both end portions in the radial direction of the back metal, and then the surface of the lining layer is cut flatly from the central portion in the radial direction to both end portions. By removing the cutting sag formed at both edge portions in the radial direction of the lining layer, the thickness of the lining layer is made thicker at the thin portion than the thickness of the central portion in the radial direction. The peripheral edge portion in the radial direction is chamfered.
請求項2の構成を有する半割スラスト軸受においては、上記ライニング層の少なくとも内周側の半径方向端縁部に、上記裏金の表面と側面とを連続して覆っていて、その連続部分に円弧状部が設けられているので、上記円弧状部によって相手材との片当りを緩和することができるようになり、したがってその箇所のライニング層が疲労剥離したり焼付を起こすことを有効に防止することが可能となる。
また請求項1の構成を有する半割スラスト軸受においては、上記作用効果に加えて、上記裏金の少なくとも内周側の半径方向端縁部に、該端縁部の厚さが半径方向中央部分の厚さよりも薄くなる薄肉部が形成されて、上記ライニング層の厚さは、半径方向中央部分の厚さよりも上記薄肉部で厚くなっているので、その薄肉部におけるなじみ代を従来のものよりも大きくすることができる。
したがって相手材が上記薄肉部におけるライニング層に局部的に接触しても、その箇所のライニング層が疲労剥離したり焼付を起こすことを有効に防止することができる。また、仮にその部分のライニング層が摩耗したとしてもライニング層が厚いので裏金が露出しにくく、したがって裏金が相手材に直接接触することによって生じる焼付を長期間防止することができる。
さらに請求項6および請求項7の発明においては、裏金の表面をライニング層で被覆した軸受素材をプレスによって半円状に打ち抜いて半円状素材を形成する際に、上記軸受素材に対して半円状素材を相対的に上方に打ち抜くことによって生じる切断ダレを利用して、裏金の半径方向両端縁部分に半径方向中央部の厚さよりも薄い薄肉部を形成するようにしているので、薄肉部と当該部分でライニング層の厚さが厚くなっている半割スラスト軸受を容易に製造することができる。
In the half thrust bearing having the configuration according to
In addition, in the half thrust bearing having the configuration according to
Therefore, even if the counterpart material locally contacts the lining layer in the thin-walled portion, it is possible to effectively prevent the lining layer at that location from being fatigued and seized. Further, even if the lining layer in that portion is worn, the backing metal is difficult to be exposed because the lining layer is thick, so that seizure caused by direct contact of the backing metal with the counterpart material can be prevented for a long period of time.
Further, in the inventions of
以下、図示実施例について本発明の製造方法を説明すると、図1において、半割スラスト軸受を製造するための軸受素材11は帯状に形成されており、図2に示すように、該軸受素材11は帯状の裏金12と該裏金の表面12Aを被覆するライニング層13とから構成されている。
上記裏金12の材料としては例えば2mm厚の鉄系材料を用いることができ、またライニング層13の材料としては例えば0.3mmのアルミ系合金材料や銅系焼結合金材料を用いることができる。
上記軸受素材11からプレスによって半円状の半円状素材14が打ち抜かれ、その際、半円状素材14は軸受素材11に対して相対的に上方に打ち抜かれるように設定してある(図2参照)。
Hereinafter, the manufacturing method of the present invention will be described with reference to the illustrated embodiment. In FIG. 1, a bearing material 11 for manufacturing a half thrust bearing is formed in a band shape, and as shown in FIG. Is composed of a belt-
As the material of the
A semicircular
プレスによって上記軸受素材11から半円状素材14が上方に打ち抜かれると、該半円状素材14の上面となるライニング層13の切断面に沿って下方に向かう切断ダレ15が生じるとともに、軸受素材11側にはその上面となるライニング層13の切断面に沿って、上方に向かう切断ダレ16が生じるようになる。上記切断ダレ15、16はライニング層13だけに生じるのではなく、裏金12にも生じるようになる。
一般的には、上記切断ダレ15、16は可及的に小さくなるように、望ましくは切断ダレ15、16が生じないように設定されており、その場合には図10に示すように裏金2の表面2Aと側面2Bとの成す角度は略直角になり、またライニング層3における表面3Aと側面3Bとの成す角度も略直角となる。しかしながら本実施例では、図示しないプレスのダイとパンチとのクリアランスや両者の切断面の形状を適宜に設定することにより、特にダイとパンチとのクリアランスを大きく設定することにより、上記切断ダレ15、16が大きくなるように設定してある。
When the
In general, the
より具体的には、半円状素材14のライニング層13における切断ダレ15は、裏金12の表面12Aと側面12Bとを連続して覆っていて、ライニング層13の表面13Aと側面13Bとの連続部分に断面円弧状部13’が形成されるようになる。そして上記切断ダレ15は、裏金12の側面12Bの厚さの半分程度を覆うような大きさとなるように設定してある。
また、上記裏金12に生じる切断ダレも大きくなり、それによって半円状の裏金12の半径方向両端縁部分に半径方向中央部の厚さよりも断面円弧状に薄くなる薄肉部17が形成されるようになる。
More specifically, the
Further, the cutting sag generated in the
上述したようにして軸受素材11から半円状素材14が打ち抜かれると、次に図5に示すように、上記半円状素材14の両端部にプレスによってスラストリリーフ18、18が成形され、これと同時に円周方向中央部分に2本の略半径方向の油溝19、19が成形される。
上記油溝19は一般には切削によって形成されるが、これをプレスによって成形すると、図3に示すように、油溝19の両側壁面19aはその底面19bから摺動面20に滑らかに連続するようになる。このような油溝19の滑らかな表面により、油溝19に貯溜された油を滑らかに摺動面20に流出させて潤滑効果を高めることができる。
When the
The
次に、図2の点線Cで示すように、上記ライニング層13の半径方向中央部分から両端縁部分にかけて、裏金12の表面12Aと平行となるように薄く平坦に切削してそこに摺動面(表面13A)を形成する。ライニング層13の表面を薄く平坦に切削することによって上記円弧状部13’も薄く切削されることになるが、その切削量は僅かなので、ライニング層13の表面における半径方向両端縁部分の円弧状部13’は概ねそのまま残存するようになる。
またこの状態では、図4に示すように、半径方向両端縁部分におけるライニング層13の厚さtは、すなわち上記薄肉部17におけるライニング層13の厚さtは、半径方向中央部分の厚さtcよりも厚くなる。
図5は、完成された半割スラスト軸受21の正面図である。
Next, as shown by a dotted line C in FIG. 2, the
Further, in this state, as shown in FIG. 4, the thickness t of the
FIG. 5 is a front view of the completed half thrust
上記構成を有する半割スラスト軸受21においては、ライニング層13の表面13Aと側面13Bとの連続部分に円弧状部13’が設けられているので、図10で示す従来の半割スラスト軸受1に比較して、該円弧状部13’により片当りを緩和することができる。したがって、その箇所のライニング層が疲労剥離したり焼付を起こすことを有効に防止することが可能となる。
また、上記半割スラスト軸受21の半径方向両端部分でライニング層13の厚さtが厚くなっているので、その部分におけるなじみ代を図10で示した従来のものよりも大きくすることができる。
したがってクランクシャフト8のスラスト面8Aが半割スラスト軸受21の半径方向両端部分に局部的に接触しても、その箇所のライニング層13が疲労剥離したり焼付を起こすことを有効に防止することができる。
また、仮にその部分のライニング層13が摩耗したとしても裏金12が露出しにくいので、裏金12がクランクシャフト8のスラスト面8Aに直接接触することによって生じる焼付を長期間防止することができる。
In the half thrust bearing 21 having the above-described configuration, the
Further, since the thickness t of the
Therefore, even if the
Further, even if the
図6は、図4、図5で示す第1実施例の変形例を示したもので、第1実施例における円弧状部13’に面取り22を施したものである。円弧状部13’に面取り22を施しても、該面取り22によって円弧状部13’による片当りの緩和効果と同様な緩和効果を期待することができ、したがってその箇所のライニング層が疲労剥離したり焼付を起こすことを有効に防止することが可能となる。
また、上記切断ダレ15によって形成されたライニング層13の表面13Aと側面13Bとの連続部分の円弧状部13’は、裏金12の側面12Bよりも外側に突出しているので、該円弧状部13’に面取り22を施しても、このような円弧状部13’の無い従来の半割スラスト軸受に比較して、裏金12が露出するのを防止することができる。
特に本実施例の半割スラスト軸受21においては薄肉部17が設けられているため、薄肉部17がない場合に比較して裏金12が露出するのをより効果的に防止することができる。
FIG. 6 shows a modification of the first embodiment shown in FIGS. 4 and 5, in which a
Further, since the arc-shaped
In particular, in the half thrust bearing 21 of the present embodiment, since the
次に、図7は本発明の第2実施例を示すもので、本実施例においては上述したプレスによって軸受素材11から半円状素材14を上方に打ち抜く際に、加工時に裏金12に切断ダレを生じさせること無く、ライニング層13のみに切断面に沿って下方に向かう切断ダレ15が生じるようにしたものである。
つまり本実施例においては、プレスのダイとパンチとのクリアランスを従来よりも大きく設定しているが、第1実施例のクリアランよりも小さく設定することによって、裏金12に切断ダレを生じさせること無く、上記ライニング層13のみに切断ダレ15が生じるように設定している。したがって本実施例においては、裏金12の表面12Aと側面12Bとが連続する部分12’は略直角となっているが、ライニング層13における切断ダレ15は、裏金12の表面12Aと側面12Bとを連続して覆っていて、かつ両者の連続部分が断面円弧状部13’となっている。
なおこの切断ダレ15は、上記第1実施例の切断ダレ15よりも小さく、側面12Bの厚さの1/3程度を覆うような大きさとなるように設定してある。
Next, FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, when the
That is, in this embodiment, the clearance between the press die and the punch is set larger than the conventional one, but by setting it smaller than the clear run of the first embodiment, there is no cutting sag in the
This cutting
上記第2実施例においても、軸受素材11から半円状素材14を打ち抜いた後に、該半円状素材14の両端部にプレスによってスラストリリーフ18、18が成形されると同時に油溝19、19が成形され、その後に、図7の点線Cで示すように、円弧状部13’を残存させながら上記ライニング層13の表面を薄く平坦に切削する。
したがって本第2実施例においても、ライニング層13の表面13Aと側面13Bとの連続部分に円弧状部13’が設けられていることになるので、上記実施例と同様に該円弧状部13’により片当りを緩和することができるようになり、したがってその箇所のライニング層が疲労剥離したり焼付を起こすことを有効に防止することが可能となる。
Also in the second embodiment, after the
Accordingly, also in the second embodiment, since the arc-shaped
さらに図8は上記第2実施例の変形例を示したもので、図6と同様に円弧状部13’に面取り22を施したものである。
前述したように、上記円弧状部13’は裏金12の側面12Bよりも外側に突出しているので、該円弧状部13’に面取り22を施しても、このような円弧状部13’の無い従来の半割スラスト軸受に比較して、裏金12が露出するのを防止することができる。
Further, FIG. 8 shows a modification of the second embodiment, in which a
As described above, the arc-shaped
なお、上記薄肉部17や円弧状部13’或いは面取り22は、片当りが発生し易い半割りスラスト軸受1の内周側の半径方向端縁部のみに設けるようにしてもよい。
また図示しないが、上記半割スラスト軸受21を製造した後に、ライニング層13の表面全域にロールコーティングにより固体潤滑剤を含む樹脂を塗布して樹脂コーティング層を形成することが望ましい。ライニング層13の表面全域に樹脂コーティング層を形成すれば、その樹脂コーティング層の厚さ分だけなじみ代を大きくすることができる。
The thin-
Although not shown, it is desirable to form a resin coating layer by applying a resin containing a solid lubricant to the entire surface of the
11 軸受素材 12 裏金
13 ライニング層 13’ 円弧状部
14 半円状素材 15、16 切断ダレ
17 薄肉部 18 スラストリリーフ
19 油溝 20 摺動面
21 半割スラスト軸受 22 面取り
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11
Claims (9)
上記ライニング層の少なくとも内周側の半径方向端縁部は、上記裏金の表面と側面とを連続して覆っていて、その連続部分に円弧状部が設けられており、かつ上記裏金の少なくとも内周側の半径方向端縁部に、該端縁部の厚さが半径方向中央部分の厚さよりも薄くなる薄肉部が形成されて、上記ライニング層の厚さは、半径方向中央部分の厚さよりも上記薄肉部で厚くなっていることを特徴とする半割スラスト軸受。 In a half thrust bearing comprising a back metal formed in a semicircular shape and a lining layer covering the surface of the back metal,
At least the inner circumferential side edge of the lining layer continuously covers the surface and side surfaces of the back metal, the continuous part is provided with an arc-shaped part, and at least the inner side of the back metal A thin-walled portion having a thickness of the edge portion thinner than that of the central portion in the radial direction is formed at the peripheral edge portion in the radial direction, and the thickness of the lining layer is larger than the thickness of the central portion in the radial direction. A half thrust bearing characterized in that it is also thicker at the thin part.
上記ライニング層の少なくとも内周側の半径方向端縁部は、上記裏金の表面と側面とを連続して覆っていて、その連続部分に円弧状部が設けられていることを特徴とする半割スラスト軸受。 In a half thrust bearing comprising a back metal formed in a semicircular shape and a lining layer covering the surface of the back metal,
A radial edge on at least the inner peripheral side of the lining layer continuously covers the surface and side surfaces of the back metal, and an arcuate portion is provided in the continuous portion. Thrust bearing.
裏金の表面をライニング層で被覆した軸受素材をプレスによって半円状に打ち抜いて半円状素材を形成し、その際に、上記軸受素材に対して半円状素材を相対的に上方に打ち抜くことによって生じる切断ダレにより、裏金の半径方向両端縁部分に半径方向中央部の厚さよりも薄い薄肉部を形成し、次に上記ライニング層の表面を、半径方向中央部分から両端縁部分にかけて平坦に切削することにより該ライニング層の半径方向両端縁部分に形成された切断ダレを除去することにより、該ライニング層の厚さを、半径方向中央部分の厚さよりも上記薄肉部で厚くしたことを特徴とする半割スラスト軸受の製造方法。 In a manufacturing method of a half thrust bearing comprising a semi-circular back metal and a lining layer covering the surface of the back metal,
A bearing material whose surface is covered with a lining layer is punched into a semicircle by pressing to form a semicircular material. At that time, the semicircular material is punched relatively upward with respect to the bearing material. Due to the cutting sagging caused by the above, a thin portion thinner than the thickness of the central portion in the radial direction is formed at both end portions in the radial direction of the back metal, and then the surface of the lining layer is cut flatly from the central portion in the radial direction to both end portions. By removing the cutting sag formed at both edge portions in the radial direction of the lining layer, the thickness of the lining layer is made thicker at the thin portion than the thickness of the central portion in the radial direction. A method for manufacturing a half thrust bearing.
裏金の表面をライニング層で被覆した軸受素材をプレスによって半円状に打ち抜いて半円状素材を形成し、その際に、上記軸受素材に対して半円状素材を相対的に上方に打ち抜くことによって生じる切断ダレにより、裏金の半径方向両端縁部分に半径方向中央部の厚さよりも薄い薄肉部を形成し、次に上記ライニング層の表面を、半径方向中央部分から両端縁部分にかけて平坦に切削することにより該ライニング層の半径方向両端縁部分に形成された切断ダレを除去することにより、該ライニング層の厚さを、半径方向中央部分の厚さよりも上記薄肉部で厚くした後に、少なくとも内周側の半径方向端縁部に面取りを施したことを特徴とする半割スラスト軸受の製造方法。 In a manufacturing method of a half thrust bearing comprising a semi-circular back metal and a lining layer covering the surface of the back metal,
A bearing material whose surface is covered with a lining layer is punched into a semicircle by pressing to form a semicircular material. At that time, the semicircular material is punched relatively upward with respect to the bearing material. Due to the cutting sagging caused by the above, a thin portion thinner than the thickness of the central portion in the radial direction is formed at both end portions in the radial direction of the back metal, and then the surface of the lining layer is cut flatly from the central portion in the radial direction to both end portions. By removing the cutting sag formed at both edge portions in the radial direction of the lining layer, the thickness of the lining layer is made thicker at the thin portion than the thickness of the central portion in the radial direction. A method for manufacturing a half thrust bearing, characterized in that a peripheral edge in a radial direction is chamfered.
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