JP3634277B2 - すべり軸受の加工方法および加工装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸受合金層の内周面の軸線方向両側部分に傾斜角度の異なる複数の傾斜面を連ねて有するすべり軸受の加工方法および加工装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
図８は、例えばエンジンのコネクティングロッドの大端部側の軸受構造を示す。コネクティングロッド１は燃料の燃焼圧力をピストンから受けてその燃焼圧力をクランク側に伝達する作用をなすもので、大端部２にすべり軸受３が設けられ、そのすべり軸受３にクランクピン４が支持されている。クランクピン４はコネクティングロッド１から燃焼圧力を受けて円弧状に撓む。すると、クランクピン４がすべり軸受３の軸受面の両端部分に片当たりする。
【０００３】
クランクピン４がすべり軸受３の両端部分に片当たりすると、その部分の潤滑油膜の厚さが薄くなり、荷重変動や回転速度変動などによって油膜が破られ易くなる。そして、油膜破壊が生ずると、すべり軸受３の軸受合金５とクランクピン４とが直接接触するいわゆる金属接触を起こし、すべり軸受の早期摩耗や焼付きを引き起こす原因となる。そこで、従来では、図７に示すように、すべり軸受３の軸受合金５の内周面の軸線方向両端部分を断面円弧凸面状（いわゆるクラウニング形状Ｃ）に形成し、クランクピン４が撓んでも、すべり軸受３の両端部に片当たりすることを防止するようにしていた。
【０００４】
ところが、軸受合金の内周面の両端部分を円弧凸面状に加工することは非常に難度の高い加工となり、製造コストの上昇をもたらす。そこで、軸受合金の両端部分を複数の傾斜面を角度を異ならせて形成することにより、疑似的なクラウニング形状にすることが考えられ、その製造方法が種々検討されている。しかしながら、未だ、容易に加工できる有効な方法が見い出されていない。
【０００５】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、軸受合金の内周面の軸線方向両側部分に複数の傾斜面を、角度を異ならせて連続的に形成する加工を容易に実現できるすべり軸受の加工方法および加工装置を提供するところにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、内周面に周方向に延びる溝を有し、この溝の幅方向両側に階段状部を形成した加工用ホルダを設け、この加工ホルダの溝内にすべり軸受を嵌め入れるようにして、当該すべり軸受の幅方向両側を階段状部が有する複数の角部に押圧し、この状態ですべり軸受の幅方向両側部分を一円筒面に沿って切削加工するので、軸受合金の内周面の軸線方向両側部分に、複数の傾斜面を角度を異ならせて連続的に形成する加工を容易に行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を車両用エンジンのコネクティングロッドに取り付けられるクランクピン用すべり軸受に適用した第１実施例につき図１〜図６を参照しながら説明する。
コネクティングロッドの大端部に取り付けられるクランクピン用のすべり軸受は、図６に示すように、２個の半割軸受１１を突き合わせて円筒状に構成される。半割軸受１１は、図５に示すように、裏金１２上にＣｕ系或いはＡｌ系の軸受合金１３を被着してなる。軸受合金１３の表面にオーバレイ層をコーティングしても良い。なお、図５は半割軸受軸受１１の軸線方向両側のうち、片側のみ示した。
【０００８】
上記半割軸受１１の軸受面である軸受合金１３の内周面の軸線方向両側には、傾斜角度の異なる複数の傾斜面（実際にはテーパ面）１４、１５が軸線方向に連続して形成されている。この場合、軸線方向中央側の傾斜面１４の傾斜角度α１は、端部側の傾斜面１５の傾斜角度α２よりも小さくなっている。なお、符号１６で示す傾斜面は、軸受合金１３の軸線方向両端の角部に形成したほぼ４５度の面取である。
【０００９】
軸受合金１３の内周面の軸線方向両側に、傾斜角度の異なる傾斜面１４、１５を加工するための加工装置１７を図４に示す。同図に示すように、加工装置１７は、半割軸受１１を加工用ホルダ１８に取り付けて図１に示す加工手段としてのブローチ１９により切削加工する構成のものである。
【００１０】
すなわち、上記加工用ホルダ１８は、中央部分が半円状に切り欠かれた矩形ブロック状をなし、図１ないし図３に示すように、内周面に周方向に延びる溝２０が形成されている。そして、溝２０の軸線方向両側は、外側に向かって段階的に浅底となるように階段状に形成されている。この実施例の場合、溝２０の左右両側の階段状部分の段数は、溝２０の外側の堤面２１に至るまでに２つの角部２２、２３が生じるように２段に定められている。なお、階段状部分を含めた溝２０全体の幅は半割軸受１１の幅よりも若干狭く設定されている。
【００１１】
加工用ホルダ１８上方には、押圧手段としての押圧部材２４が設けられている。そして、この押圧部材２４は、加工用ホルダ１８内に収容された半割軸受１１の周方向両端部を押圧して半割軸受１１を加工用ホルダ１８内に嵌め入れるように機能する。なお、加工用ホルダ１８は、例えば図示しない油圧プレスのベッドに取り付けられ、押圧部材２４は上下動するラムに取り付けられている。
【００１２】
半割軸受１１の軸線方向両側に傾斜面１４、１５を形成するには、図２に示すように半割軸受１１を加工用ホルダ１８の内側に収容し、プレスの図示しないラムを下降させる。すると、押圧部材２４が半割軸受１１の周方向両端に当接して押圧する。このため、半割軸受１１は、下方への押圧力を受け、まず、下側（背面）部分が円弧状に弾性変形して溝２０内に嵌め入れられるようになる。そして、図３に示すように半割軸受１１の下側（背面）部分が加工用ホルダ１８の溝２０内に嵌め入れられ、軸線方向中央部が溝２０の底面に当たるようになると、他の部分にも軸線方向中央部が外側に膨らむような力を受け、その結果、半割軸受１１の全体が溝２０内に嵌め入れられられるように弾性変形する。
【００１３】
この場合、溝２０の左右両側が階段状に形成されているため、図１に示すように、半割軸受１１の軸線方向両側は階段状部分の角部２２、２３に当たり、この角部２２、２３に当たった部分で変形が局部的に阻止されるため、幅方向両端から内側の角部２２までの間は、円弧状というよりも、概ね折れ線状に屈曲するようになる。
【００１４】
この状態で、中心軸が半割軸受１１の中心軸と一致する円形のブローチ１９を軸線方向に移動させる。これにより、半割軸受１１の軸線方向両側が一円筒面 （図１にカットラインＬで示す）に沿って切削される。この後、プレスのラムを上昇させて押圧部材２４を半割軸受１１から離す。押圧部材２４が上方に移動すると、押圧力を解かれた半割部材１１は自身の弾発力により元に復する。この復元状態では、半割軸受１１の軸線方向両側部分は断面円弧状ではなく、概ね直線的に傾斜する傾斜面１４、１５が連続した形態となり、疑似的なクラウニング形状となる。
【００１５】
このように本実施例によれば、半割軸受１１を押圧部材２４により押さえた状態で、半割軸受１１の軸線方向両側をブローチ１９により切削加工するという簡単な方法で、半割軸受１１の軸線方向両側に直線的に傾斜する複数の傾斜面１４、１５を形成することができ、疑似的なクラウニング形状にするための製造コストを低減することができる。
【００１６】
なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定されるものではなく、以下のような拡張或いは変更が可能である。
半割軸受１１の軸線方向両側に形成する傾斜面は、２面に限らず、３面或いはそれ以上であっても良い。
傾斜面１４、１５の加工はブローチ加工に限られず、旋盤やボール盤或は中ぐり盤などによる切削加工であっても良い。
軸線方向両側に傾斜面を形成する軸受は、半割のものに限らず、円筒状のものであっても良い。この場合、加工用ホルダはすべり軸受を収容する円筒状穴を有するもの、半割のブロックを２個組み合わせてすべり軸受を収容する円筒状穴を構成するものであっても良い。円筒状軸受を溝２０内に嵌め入れるように弾性変形させる方法としては、円筒状軸受を軸方向両側から押圧する手段、或いは半割のブロックを２個組み合わせる場合は両ブロック間ですべり軸受の軸方向両側を押圧することが考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す要部の縦断面図
【図２】半割軸受を加工用ホルダに収納した状態を双方を破断して示す部分的な斜視図
【図３】半割軸受を切削加工する際の状態を示すもので、（ａ）は半割軸受と加工用ホルダの双方を破断して示す部分的な斜視図、（ｂ）は加工ホルダ内での半割軸受の撓み状態を示す斜視図
【図４】加工装置の縦断面図
【図５】半割軸受の軸線方向片側の拡大断面図
【図６】半割軸受の斜視図
【図７】従来のすべり軸受の軸受合金の内周面のクラウニング形状を示す断面図
【図８】従来の問題点を説明するためのコネクティングロッドの部分断面図
【符号の説明】
図中、１１は半割軸受、１４、１５は傾斜面、１７は加工装置、１８は加工用ホルダ、１９はブローチ（加工手段）、２０は溝、２２、２３は角部、２４は押圧部材（押圧手段）である。

Claims (2)

  1. 軸受合金層の内周面の軸線方向両側部分に傾斜角度が異なる複数の傾斜面を連ねて有するすべり軸受の加工方法において、
    内周面に周方向に延びる溝を有し、この溝の幅方向両側に段階的に浅くなる階段状部を形成した加工用ホルダを設け、
    前記ホルダの溝内に前記すべり軸受を嵌め入れるようにして、当該すべり軸受の幅方向両側を前記階段状部が有する複数の角部に押圧し、この状態ですべり軸受の内周面の幅方向両側部分を一円筒面に沿って切削加工することを特徴とするすべり軸受の加工方法。
  2. 軸受合金層の内周面の軸線方向両側部分に傾斜角度が異なる複数の傾斜面を連ねて有するすべり軸受の加工装置において、
    内周面に周方向に延びる溝を有し、この溝の幅方向両側に段階的に浅くなる階段状部を形成した加工用ホルダと、
    この加工ホルダの溝内に前記すべり軸受を嵌め入れるようにして、当該すべり軸受の幅方向両側を前記階段状部が有する複数の角部に押圧する押圧手段と、
    前記すべり軸受を前記押圧手段により前記加工用ホルダに押し付けた状態ですべり軸受の内周面の幅方向両側部分を一円筒面に沿って切削加工する加工手段とを具備してなるすべり軸受の加工装置。
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