JP2019190551A

JP2019190551A - 半割軸受及びその製造方法

Info

Publication number: JP2019190551A
Application number: JP2018083072A
Authority: JP
Inventors: 保文森; Yasubumi Mori
Original assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Current assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Priority date: 2018-04-24
Filing date: 2018-04-24
Publication date: 2019-10-31

Abstract

【課題】製造コストが低く、合せ面の面積を確保できる半割軸受を提供する。【解決手段】半割軸受１は、相手軸と摺動する内周面１１、ハウジングにより支持される外周面１４、並びに内周面１１及び外周面１４の周方向端に合せ面１２を有する半円筒形状を有する軸受本体１０と、合せ面１２及び外周面１４に渡って形成された凹部１５と、凹部１５から見て合せ面１２と反対側の隣に形成された爪１６とを有する。外周面１４側から見たときに、凹部１５の合せ面１２側の端には、丸みが形成される。【選択図】図２

Description

本発明は、半割軸受及びその製造方法に関する。

外周面のうち、合せ面側の端部に爪を有する半割軸受が知られている。この種の半割軸受において、合せ面の平坦性を確保する等の目的のため、爪を形成した後で合せ面が切削されることがある。爪を形成した後に合せ面を切削すると、爪に伴って形成された凹部の縁にバリが発生してしまうという問題があった。例えば特許文献１は、この問題に対処するため、合せ面となる面の縁を面取りした後で合せ面の切削を行う技術を開示している。

特開２０１３−１１３３３号公報

しかし、特許文献１の技術によっては、面取りを行う工程のコストがかかり、また、面取りにより合せ面の面積が減ってしまうという問題があった。

これに対し本発明は、より製造コストが低く、合せ面の面積を確保できる半割軸受を提供する。

本発明は、相手軸と摺動する内周面、ハウジングにより支持される外周面、並びに当該内周面及び当該外周面の周方向端に合せ面を有する半円筒形状を有する軸受本体と、前記合せ面及び前記外周面に渡って形成された凹部と、前記凹部から見て前記合せ面と反対側の隣に形成された爪とを有し、前記外周面側から見たときに、前記凹部の前記合せ面側の端に、丸みが形成された半割軸受を提供する。

前記爪の上面の端に丸みが形成されてもよい。

また、本発明は、相手軸と摺動する内周面となる第１面、ハウジングにより支持される外周面となる第２面、並びに当該内周面及び当該外周面の周方向端における合せ面となる第３面を有する半円筒形状の部材を準備するステップと、前記第３面側からプレスすることにより、前記第２面及び前記第３面に渡る凹部及び当該凹部から見て前記第３面と反対側の隣に爪を形成するステップと、前記凹部及び前記爪の縁に丸みを形成するステップとを有する半割軸受の製造方法を提供する。

前記丸みを形成するステップにおいて、前記縁がブラシがけされてもよい。

本発明によれば、より製造コストが低く、合せ面の面積を確保できる半割軸受が提供される。

一実施形態に係る半割軸受１の外観を例示する図。凹部１５及び爪１６の構造の詳細を例示する図。半割軸受１の製造方法を例示するフローチャート。

１．構造
図１は、一実施形態に係る半割軸受１の外観を例示する図である。半割軸受１は、例えば、２つ組み合わせて円筒形とし、自動車のエンジンにおいて主軸受として用いられる。この場合の相手軸（図示略）はクランクシャフトである。なおここでは、要素間の位置関係を説明するために、相手軸の径方向の位置をｒ、周方向の位置をθで表し、相手軸の軸方向をｚ軸とする座標系を用いる。相手軸はこの図において時計回りに回転する。

半割軸受１は、軸受本体１０を有する。軸受本体１０は、ほぼ半円筒形状を有する。詳細には、軸受本体１０は、内周面１１、合せ面１２、合せ面１３、及び外周面１４を有する。外周面１４はハウジングにより支持される面である。合せ面１２及び合せ面１３は、他の半割軸受と組み合わせる際に、他の半割軸受の合せ面と対向する面である。内周面１１は、相手軸と摺動する摺動面となる面である。

一例において、軸受本体１０は、裏金及びライニング層が径方向に積層された２層構造を有する。外周面１４側が裏金であり、内周面１１側がライニング層である。裏金は、半割軸受１に機械的な強度を与える層であり、例えば、鋼、鋳鉄、又は樹脂で形成される。ライニング層は、軸受として要求される特性、例えば、摩擦特性、耐焼付き性、耐摩耗性、なじみ性、異物埋収性、及び耐腐食性を改善するための層である。ライニング層は、軸受合金で形成される。一例において、ライニング層は、アルミニウム合金又は銅合金で形成される。

なお、ライニング層の上（最表面）にはさらに、オーバレイ層（コーティング層）が形成されてもよい。オーバレイ層は、摺動面の特性を改善するための層である。オーバレイ層は、合金により形成されてもよいし、樹脂を含んでもよい。一例において、オーバレイ層は、バインダー樹脂及び添加物を含む。バインダー樹脂は、例えば、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエーテルケーテルケトン樹脂、及びポリフェニレンサルファイド樹脂のうち少なくとも一種を含む。添加物は、例えば、固体潤滑剤、軟質物、硬質物、及びカップリング剤のうち少なくとも一種を含む。固体潤滑材は、摩擦特性を改善するために添加される。固体潤滑剤は、例えば、ＭｏＳ_２、ＷＳ_２、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、グラファイト、ｈ−ＢＮ、及びＳＢ_２Ｏ_３のうち少なくとも一種を含む。例えばＭｏＳ_２は、良好な潤滑性を与える。また、ＰＴＦＥは分子間凝集力が小さいので、摩擦係数を低減する効果がある。さらに、グラファイトは濡れ性を向上させ、初期なじみ性を向上させる。初期なじみ性とは、摺動開始後に相手材と摺接する際、摺動面が摩耗して平滑になり、摺動性を向上させる性質である。初期なじみ性の発現により摺動性が向上すると、摺動層全体としての摩耗量が低減される。軟質物は、異物埋収性を改善するために添加される。軟質物は、例えば、Ｓｎ、Ａｌ、又はＢｉのうち少なくとも１種を含む。硬質物は、耐摩耗性を改善するために添加される。硬質物は、例えば、ＳｉＣ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＮ、ＡｌＮ、ＣｒＯ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＺｒＯ_２、Ｆｅ_３Ｐのうち少なくとも一種を含む。

軸受本体１０は、合せ面１２から外周面１４に渡って形成された凹部１５を有する。「合せ面１２から外周面１４に渡って」凹部１５が形成されるとは、凹部１５が、合せ面１２に対して凹であり、かつ、外周面１４に対しても凹であることをいう。軸受本体１０は、さらに外周面１４において爪１６を有する。爪１６は、凹部１５から見て合せ面１２と反対側の隣に形成される。爪１６は、外周面１４に対して凸である。凹部１５及び爪１６の少なくとも一方は、半割軸受１を支持するハウジング（図示略）の座面に形成される表
面構造（例えば凸部。図示略）と協働して、半割軸受１とハウジングとの相対的な位置関係（軸方向及び周方向の位置）を決める機能を有する。

図２は、凹部１５及び爪１６の構造の詳細を例示する図である。図２（Ａ）は、合せ面１２を上面（合せ面１２の法線方向）から見た図である。図２（Ｂ）は、凹部１５及び爪１６を外周面１４側（合せ面１２に平行な方向）から見た図である。図２（Ｃ）は、凹部１５及び爪１６を軸方向から見た図である。

これらの図において、凹部１５及び爪１６の縁には、丸み（いわゆるＲ）が形成される。詳細には、凹部１５の縁（合せ面１２との境界及び外周面１４との境界）には全て丸みが形成される。さらに、爪１６の縁、特に、合せ面１２側の上面の縁には丸みが形成される。これらの丸みは、後述する製造方法において説明する丸み加工工程により形成され、凹部１５又は爪１６の縁におけるバリの発生の抑制、又は発生したバリを除去する効果を有する。

さらに、凹部１５及び爪１６の縁に面取りを形成した例と比較すると、縁に丸みを形成した方が合せ面１２の面積を広くすることができる。合せ面１２の面積を広くできるということは、合せ面にかかる応力を低減することができるということであり、例えば半割軸受１の座屈を抑制するのに有利である。また、合せ面にかかる応力を低減できるということは、外周面１４とハウジングとの密着力を確保することができるということであり、例えばハウジングとのフレッチングの発生を抑制するのに有利であり、また、ハウジングとの間にスラッジが堆積するのを抑制するのに有利である。

２．製造方法
図３は、半割軸受１の製造方法を例示するフローチャートである。ステップＳ１において、半割軸受１となる部材が準備される。この部材は、内周面１１となる第１面、外周面１４となる第２面、合せ面１２となる第３面、及び合せ面１３となる第４面を少なくとも有する。また、この部材は、半円筒形状を有する。ステップＳ２において、凹部１５及び爪１６が形成される。凹部１５及び爪１６は、この部材の第３面（合せ面１２）側からプレス加工によりダイス（図示略）を押し当てることにより形成される。

ステップＳ３において、凹部１５及び爪１６の縁に丸みが形成される。丸みの形成は、例えば、金属ブラシ（ワイヤーブラシ）、砥石、やすり、又はサンドペーパーによる研削、若しくはプレス加工により行われる。

ステップＳ４において、第３面が切削され、合せ面１２が形成される。このとき、凹部１５の縁には既に丸みが形成されているので、バリの発生を抑制することができる。

面取りを行う場合には、製造時に面取りの角度を指定する必要があり、工程のコストが増大する場合がある。これに対し本実施形態によれば、より低コストでバリの発生を抑制することができる。

３．変形例
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。以下、変形例をいくつか説明する。以下の変形例のうち２つ以上のものが組み合わせて用いられてもよい。

爪１６の縁には、丸みが形成されていなくてもよい。爪１６の縁における丸みの形成を省略することにより、より製造コストを低減することができる。

半割軸受１の具体的な形状は実施形態において例示したものに限定されない。特に、説明を省略した内周面１１の表面形状については、どのようなものであってもよい。一例において、内周面１１は、一様に平坦であってもよい。あるいは、内周面１１に、潤滑油を保持するための複数の溝が形成されてもよい。さらにあるいは、内周面１１に、潤滑油を供給するための孔が形成されてもよい。

半割軸受１と組み合わせて用いられる他の半割軸受は、半割軸受１と同じ構造を有していてもよいし、半割軸受１と異なる構造を有していてもよい。

半割軸受１の製造方法は実施形態において例示したものに限定されない。例えば、丸みを形成する工程（ステップＳ３）の、他の工程との前後関係は実施形態において例示したものに限定されない。一例において、丸みを形成する工程は、合せ面の切削工程（ステップＳ４）の後に行われてもよい。

半割軸受１の用途はコンロッド軸受に限定されない。いわゆる主軸受等、コンロッド軸受以外の軸受として用いられてもよい。

１…半割軸受、１０…軸受本体、１１…内周面、１２…合せ面、１３…合せ面、１４…外周面、１５…凹部、１６…爪

Claims

相手軸と摺動する内周面、ハウジングにより支持される外周面、並びに当該内周面及び当該外周面の周方向端に合せ面を有する半円筒形状を有する軸受本体と、
前記合せ面及び前記外周面に渡って形成された凹部と、
前記凹部から見て前記合せ面と反対側の隣に形成された爪と
を有し、
前記外周面側から見たときに、前記凹部の前記合せ面側の端に、丸みが形成された
半割軸受。
前記爪の上面の端に丸みが形成される
請求項１に記載の半割軸受。
相手軸と摺動する内周面となる第１面、ハウジングにより支持される外周面となる第２面、並びに当該内周面及び当該外周面の周方向端における合せ面となる第３面を有する半円筒形状の部材を準備するステップと、
前記第３面側からプレスすることにより、前記第２面及び前記第３面に渡る凹部及び当該凹部から見て前記第３面と反対側の隣に爪を形成するステップと、
前記凹部及び前記爪の縁に丸みを形成するステップと
を有する半割軸受の製造方法。
前記丸みを形成するステップにおいて、前記縁がブラシがけされる
請求項３に記載の半割軸受の製造方法。