JP6110332B2

JP6110332B2 - 軸受部材

Info

Publication number: JP6110332B2
Application number: JP2014080100A
Authority: JP
Inventors: 陽一郎壷井; 耕一八田; 敦史上山
Original assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Current assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Priority date: 2014-04-09
Filing date: 2014-04-09
Publication date: 2017-04-05
Anticipated expiration: 2034-04-09
Also published as: JP2015200381A

Description

本発明は、軸受部材の寸法精度を向上させる技術に関する。

従来、エンジンのシリンダブロックにおいてクランクシャフトを軸支する軸受部材として、クランクシャフトの軸方向に対して直交する方向への荷重を受ける半円筒状の第一部材（メタル）と、メタルにおけるクランクシャフトの軸方向の両端部から半径方向外側にそれぞれ延出する半円板形状に形成され、軸方向への荷重を受ける第二部材（ワッシャ）と、を備える構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特表２００８−５１０１０７号公報

従来技術の如く構成された軸受部材においては、ワッシャにおける半径方向内側端部には複数の係合凸部が形成され、メタルにおける軸方向の両端部には前記係合凸部が係合する複数の被係合凹部が形成される（図６（ａ）及び（ｂ）を参照）。そして、係合凸部が被係合凹部と係合した状態でかしめられる。この際、ワッシャの軸方向の変位に関する自由度を高めて、ワッシャとシリンダブロックとを密着させるために、係合凸部は被係合凹部の内部に少し間隙を有した状態でかしめられ、係合凸部が被係合凹部内を軸方向に移動可能に構成される。そして、半円筒状のメタルには、図６（ａ）中の矢印αに示す如く、半径方向外側に向かって広がろうとする弾性力（以下、「弾性力α」と記載する）が生じる。また、軸受部材をシリンダブロックに組付ける際には、このメタルによる弾性力αが用いられ、軸受部材のメタルがシリンダブロックのクランクシャフト支持部に嵌装される。

一方、上記の如く係合凸部が被係合凹部と係合した状態でかしめた場合、係合凸部の両端部におけるかしめ部で、図６（ａ）中の矢印ｆに示す如く互いに向き合う方向に力が発生する。これにより、図６（ａ）中の矢印Ｆ０に示す如く、ワッシャがメタルに対して半径方向内側に向かって押し縮める力（以下、「かしめ力Ｆ０」と記載する）が生じ、このかしめ力Ｆ０によってメタルによる弾性力αが相殺される。このため、軸受部材ごとの係合凸部と被係合凹部とのかしめ量の違いによって、メタルが半径方向外側に向かって広がる際の寸法である「張り寸法」にばらつきが生じることがあった。また、軸受部材とシリンダブロックとの組付精度が低下する場合があった。

そこで、本発明は係る課題に鑑み、メタルが半径方向外側に向かって広がる際の寸法である「張り寸法」を安定化させることにより、シリンダブロックとの組付精度を向上させることが可能となる、軸受部材を提供する。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、軸方向と平行に二分割された半円筒状に形成され、軸方向に対して直交する方向への荷重を受ける第一部材と、前記第一部材における軸方向の両端部から半径方向外側にそれぞれ延出する半円の環状板に形成され、軸方向への荷重を受ける第二部材と、を備え、前記第二部材における半径方向内側端部には、半径方向内側に突出する複数の係合凸部が形成され、前記第一部材における軸方向の端部には前記係合凸部が係合する複数の被係合凹部が形成され、前記係合凸部が前記被係合凹部と係合した状態でかしめられることにより、前記第一部材と前記第二部材とが結合される軸受部材であって、それぞれの前記係合凸部における周方向の両側には、前記被係合凹部にかしめられるかしめ部が形成され、複数の前記係合凸部におけるかしめ部のうち、前記第二部材における周方向の両端側に位置するかしめ部のかしめ量は、他のかしめ部と比較して小さくなるように形成されるものである。

請求項２においては、軸方向と平行に二分割された半円筒状に形成され、軸方向に対して直交する方向への荷重を受ける第一部材と、前記第一部材における軸方向の両端部から半径方向外側にそれぞれ延出する半円の環状板に形成され、軸方向への荷重を受ける第二部材と、を備え、前記第二部材における半径方向内側端部には、半径方向内側に突出する複数の係合凸部が形成され、前記第一部材における軸方向の端部には前記係合凸部が係合する複数の被係合凹部が形成され、前記係合凸部が前記被係合凹部と係合した状態でかしめられることにより、前記第一部材と前記第二部材とが結合される軸受部材であって、複数の前記係合凸部のうち、前記第二部材における周方向の両端側に位置する前記係合凸部における前記第二部材の中央側のみに、前記被係合凹部にかしめられるかしめ部が形成され、複数の前記係合凸部のうち、他の前記係合凸部における周方向の両側には、前記被係合凹部にかしめられるかしめ部が形成されるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

すなわち、メタルが半径方向外側に向かって広がる際の寸法である「張り寸法」を安定化させることにより、軸受部材とシリンダブロックとの組付精度を向上させることが可能となる。

第一実施形態に係る軸受部材を示す斜視図。（ａ）から（ｃ）はそれぞれ、第一実施形態に係る軸受部材を示す右側面図、正面図、及び、底面図。第一実施形態に係る軸受部材を示す右側面図。第二実施形態に係る軸受部材を示す右側面図。第三実施形態に係る軸受部材を示す右側面図。（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、従来技術に係る軸受部材を示す右側面図及び底面図。

次に、発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の第一実施形態に係る軸受部材１０の斜視図であり、図１中に示す矢印の方向で軸受部材１０における方向を規定する。

まず、図１から図３を用いて、本実施形態に係る軸受部材１０について説明する。
軸受部材１０は、エンジンのシリンダブロックＢにおいてクランクシャフトを軸支するクランクシャフト支持部に組み付けられる部材であり、熱処理等の加工を施した複数の金属部品を組み合わせて製造される。軸受部材１０を用いる際には、図１に示す如く、二個の軸受部材１０を上下に対向する位置に配置する。そして、シリンダブロックＢにおけるクランクシャフト支持部において、上側の軸受部材１０（１０ａ）と下側の軸受部材１０（１０ｂ）とで、それぞれクランクシャフトの上側及び下側を支持するのである。上側の軸受部材（１０ａ）と下側の軸受部材１０（１０ｂ）とは、配置される方向が逆であること以外は、それぞれの構成が同一である。このため、以下では上側の軸受部材（１０ａ）について説明し、下側の軸受部材１０（１０ｂ）については詳しい説明を省略する。なお、本実施形態に係る軸受部材１０はシリンダブロックＢにおけるクランクシャフト支持部に配置される構成としているが、他の用途に用いても差し支えない。

軸受部材１０は、第一部材である一個のメタル１１と、第二部材である二個のワッシャ１２とを備える。
メタル１１は、軸方向と平行に二分割された半円筒状に形成された部材である。メタル１１は、軸方向（図１における左右方向）に対して直交する方向への荷重を受ける。ワッシャ１２は、メタル１１における軸方向の両端部から半径方向外側にそれぞれ延出する半円板形状に形成された部材である。それぞれのワッシャ１２は、軸方向への荷重を受ける。

ワッシャ１２における半径方向内側端部には、半径方向内側に突出する複数の係合凸部１２ａ・１２ｂが形成されている。係合凸部１２ａ・１２ｂは側面視で略矩形に形成される。本実施形態においては、ワッシャ１２の半径方向内側端部において、周方向の略中央部に一個、前後対称となる位置にそれぞれ一個ずつ、計三個の係合凸部１２ａ・１２ｂが形成されている。

本実施形態に係る軸受部材１０においては、ワッシャ１２の周方向略中央部に形成される係合凸部を中央係合凸部１２ａとし、中央係合凸部１２ａからワッシャ１２の周方向（前後方向）に離間した両側方部のそれぞれに形成される係合凸部（ワッシャ１２の両端側に位置する係合凸部）を側方係合凸部１２ｂ・１２ｂとしている。

メタル１１における軸方向の両端部には、ワッシャ１２の係合凸部１２ａ・１２ｂと対応する位置に、係合凸部１２ａ・１２ｂが係合する複数の被係合凹部１１ａ・１１ｂが形成されている。本実施形態においては、メタル１１の軸方向のそれぞれの端部において、周方向の略中央部に一個、前後対称となる位置にそれぞれ一個ずつ、計三個の被係合凹部１１ａ・１１ｂが形成されている。被係合凹部１１ａ・１１ｂは、係合凸部１２ａ・１２ｂを挿入することができる程度に、係合凸部１２ａ・１２ｂよりも周方向の長さが少し大きく形成される。

本実施形態に係る軸受部材１０においては、メタル１１の周方向略中央部に形成され、中央係合凸部１２ａが係合する被係合凹部を中央被係合凹部１１ａとし、中央被係合凹部１１ａからメタル１１の周方向（前後方向）に離間した両側方部のそれぞれに形成される被係合凹部（メタル１１の軸方向端部における両端側に位置する被係合凹部）を、側方係合凸部１２ｂが係合する側方被係合凹部１１ｂ・１１ｂとしている。

ワッシャ１２をメタル１１に組付ける際は、図２（ｃ）中の矢印Ａに示す如く、ワッシャ１２の係合凸部１２ａ・１２ｂを、メタル１１において対応する被係合凹部１１ａ・１１ｂに挿入する。そして、係合凸部１２ａ・１２ｂが被係合凹部１１ａ・１１ｂと係合した状態で、図示しないかしめ治具により被係合凹部１１ａ・１１ｂの周囲を押圧し、塑性変形させることによりかしめるのである。この際、ワッシャ１２はメタル１１に対して完全に固定されるのではなく、被係合凹部１１ａ・１１ｂの内部に少し間隙を有した状態で係合凸部１２ａ・１２ｂがかしめられる。これにより、メタル１１にかしめられることでメタルに固定されたワッシャ１２は、エンジンブロックＢへの組み付け時はシリンダブロックＢとは密着しておらず、エンジンの使用時に負荷がかかることでかしめが外れてワッシャ１２が可動となりブロックＢに密着する。

また、半円筒状のメタル１１には、図３中の矢印に示す如く、半径方向外側に向かって広がろうとする弾性力αが生じる。そして、軸受部材１０をシリンダブロックに組付ける際には、このメタルによる弾性力αが用いられ、軸受部材１０のメタル１１がシリンダブロックＢのクランクシャフト支持部に嵌装される。

本実施形態において、係合凸部１２ａ・１２ｂにおける周方向の両側で、被係合凹部１１ａ・１１ｂにかしめられる部分をかしめ部ｄ１〜ｄ３とする。具体的には図３に示す如く、中央係合凸部１２ａの両側でかしめられる部分をかしめ部ｄ１、側方係合凸部１２ｂにおける中央係合凸部１２ａの側（ワッシャ１２における内側）でかしめられる部分をかしめ部ｄ２、側方係合凸部１２ｂにおける中央係合凸部１２ａと反対の側（ワッシャ１２における外側）でかしめられる部分をかしめ部ｄ３とする。

そして、本実施形態に係る軸受部材１０においては、係合凸部１２ａ・１２ｂにおけるかしめ部ｄ１〜ｄ３のうち、ワッシャ１２の両端側に位置するかしめ部ｄ３のかしめ量は、他のかしめ部ｄ１・ｄ２と比較して小さくなるように形成される。具体的には図３に示す如く、かしめ治具によるかしめ部ｄ３における被係合凹部１１ｂの周囲の押圧力又は押し込み量を、他のかしめ部ｄ１・ｄ２よりも小さくすることにより、被係合凹部１１ｂの周囲の塑性変形量を小さくするのである。

本実施形態に係る軸受部材１０においては上記の如く、かしめ部ｄ３においてかしめ量を小さくすることによりかしめにより生じる力（図３中の矢印ｆ３）を、かしめ部ｄ２においてかしめにより生じる力（図３中の矢印ｆ２）よりも小さくすることができる。これにより、図３中の矢印Ｆ１に示す如く、ワッシャがメタルに対して半径方向内側に向かって押し縮める力（以下、「かしめ力Ｆ１」と記載する）を、従来技術よりも小さくすることができる。即ち、かしめ力Ｆ１によってメタルによる弾性力αが相殺される量が小さくなる。このため、軸受部材１０ごとの側方係合凸部１２ｂと側方被係合凹部１１ｂとのかしめ量の違いを小さくすることができ、メタル１１が半径方向外側に向かって広がる際の寸法である「張り寸法」安定化させることができる。即ち、軸受部材１０とシリンダブロックとの組付精度を向上させることが可能となるのである。

なお、本実施形態においては、かしめ治具によるかしめ部ｄ３における被係合凹部１１ａ・１１ｂの周囲の押圧力又は押し込み量を、他のかしめ部ｄ１・ｄ２よりも小さくすることにより、被係合凹部１１ａ・１１ｂの周囲の塑性変形量を小さくしているが、かしめ部ｄ３のかしめ量を他のかしめ部ｄ１・ｄ２と比較して小さくする手法は限定されるものではない。例えば、側方係合凸部１２ｂにおけるワッシャ１２の外側でかしめられる部分の厚さを小さくすることにより、かしめ部ｄ３のかしめ量を他のかしめ部ｄ１・ｄ２と比較して小さくすることも可能である。

また、本実施形態に係る軸受部材１０においては、ワッシャ１２には計三個の係合凸部１２ａ・１２ｂが形成される構成としているが、係合凸部（及び対応する被係合凹部）の個数は限定されるものではなく、例えば二個や四個の係合凸部（被係合凹部）を形成する構成としても差し支えない。つまり、複数の係合凸部におけるかしめ部のうち、ワッシャ１２の両端側に位置するかしめ部（本実施形態におけるかしめ部ｄ３に相当するかしめ部）のかしめ量が、他のかしめ部と比較して小さくなるように形成されれば良い。

次に、図４を用いて、本発明の第二実施形態に係る軸受部材１１０について説明する。本実施形態以降に記載する軸受部材においては、既出の実施形態に係る軸受部材と同じ構成についてはその詳細な説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。

軸受部材１１０は、第一実施形態に係る軸受部材１０と同様に、第一部材であるメタル１１と、第二部材であるワッシャ１２とを備えている。そして、ワッシャ１２における半径方向内側端部には、半径方向内側に突出する三個の係合凸部１２ａ・１２ｂが形成されている。本実施形態に係る軸受部材１１０においても、ワッシャ１２の周方向略中央部に形成される係合凸部を中央係合凸部１２ａとし、ワッシャ１２の周方向における中央係合凸部１２ａから離間した両側方部のそれぞれに形成される係合凸部を側方係合凸部１２ｂ・１２ｂとしている。

メタル１１における軸方向のそれぞれの端部には、ワッシャ１２の係合凸部１２ａ・１２ｂと対応する位置に、係合凸部１２ａ・１２ｂが係合する三個の被係合凹部１１ａ・１１ｂが形成されている。本実施形態においても、メタル１１の周方向略中央部に形成され、中央係合凸部１２ａが係合する被係合凹部を中央被係合凹部１１ａとし、メタル１１の周方向における中央被係合凹部１１ａから離間した両側方部のそれぞれに形成される被係合凹部を、側方係合凸部１２ｂ・１２ｂが係合する側方被係合凹部１１ｂ・１１ｂとしている。

本実施形態においては図４に示す如く、側方係合凸部１２ｂ・１２ｂにおけるワッシャ１２の中央側のみに、側方被係合凹部１１ｂ・１１ｂにかしめられるかしめ部ｄ２・ｄ２が形成され、側方係合凸部１２ｂ・１２ｂにおけるワッシャ１２の両端側にはかしめ部を形成しない。そして、中央係合凸部１２ａにおける周方向の両側には、中央被係合凹部１１ａにかしめられるかしめ部ｄ１が形成される。

本実施形態に係る軸受部材１１０においては上記の如く、中央係合凸部１２ａにおける周方向の両側と、側方係合凸部１２ｂ・１２ｂにおけるワッシャ１２の中央側のみにかしめ部ｄ１・ｄ２を形成している。これにより、側方係合凸部１２ｂ・１２ｂにおけるワッシャ１２の両端側においてかしめにより生じる力を生じなくすることができる。これにより、図４に示す如く、ワッシャがメタルに対して半径方向内側に向かって押し縮める力が生じないため、メタルによる弾性力αが相殺されることを抑止できる。このため、軸受部材１１０ごとの側方係合凸部１２ｂと側方被係合凹部１１ｂとのかしめ量の違いをより小さくすることができ、メタル１１が半径方向外側に向かって広がる際の寸法である「張り寸法」安定化させることができる。即ち、軸受部材１１０とシリンダブロックとの組付精度をより向上させることが可能となるのである。

また、本実施形態に係る軸受部材１１０においては、ワッシャ１２には計三個の係合凸部１２ａ・１２ｂが形成される構成としているが、係合凸部（及び対応する被係合凹部）の個数は限定されるものではなく、例えば二個や四個の係合凸部（被係合凹部）を形成する構成としても差し支えない。つまり、ワッシャ１２の両端側に位置する係合凸部におけるワッシャ１２の中央側のみに、被係合凹部にかしめられるかしめ部が形成され、他の係合凸部における周方向の両側には、被係合凹部にかしめられるかしめ部が形成されるように形成されていれば良い。

次に、図５を用いて、本発明の第三実施形態に係る軸受部材２１０について説明する。
軸受部材２１０は、第一実施形態に係る軸受部材１０と同様に、第一部材であるメタル１１と、第二部材であるワッシャ２１２とを備えている。そして、ワッシャ２１２における半径方向内側端部には、半径方向内側に突出する三個の係合凸部２１２ａ・２１２ｂが形成されている。本実施形態に係る軸受部材１２１０においても、ワッシャ２１２の周方向略中央部に形成される係合凸部を中央係合凸部２１２ａとし、ワッシャ２１２の周方向における中央係合凸部１２ａから離間した両側方部のそれぞれに形成される係合凸部を側方係合凸部２１２ｂ・２１２ｂとしている。本実施形態において、側方係合凸部２１２ｂ・２１２ｂはワッシャ２１２の中央側のみに辺を有する、略直角三角形に形成されている。

メタル１１における軸方向の両端部には、ワッシャ２１２の係合凸部２１２ａ・２１２ｂと対応する位置に、係合凸部２１２ａ・２１２ｂが係合する三個の被係合凹部１１ａ・１１ｂが形成されている。本実施形態においても、メタル１１の周方向略中央部に形成され、中央係合凸部２１２ａが係合する被係合凹部を中央被係合凹部１１ａとし、メタル１１の周方向における中央被係合凹部１１ａから離間した両側方部のそれぞれに形成される被係合凹部を、側方係合凸部２１２ｂ・２１２ｂが係合する側方被係合凹部１１ｂ・１１ｂとしている。

本実施形態においては図５に示す如く、側方係合凸部２１２ｂ・２１２ｂにおけるワッシャ２１２の中央側のみに辺を有することから、側方被係合凹部１１ｂ・１１ｂにおけるワッシャ２１２の中央側にのみかしめ部ｄ２・ｄ２が形成され、側方係合凸部２１２ｂ・２１２ｂにおけるワッシャ２１２の両端側にはかしめ部が形成されない。そして、中央係合凸部２１２ａにおける周方向の両側には、中央被係合凹部１１ａにかしめられるかしめ部ｄ１が形成される。

本実施形態に係る軸受部材２１０においては上記の如く、中央係合凸部２１２ａにおける周方向の両側と、側方係合凸部２１２ｂ・２１２ｂにおけるワッシャ２１２の中央側のみにかしめ部ｄ１・ｄ２を形成している。これにより、側方係合凸部２１２ｂ・２１２ｂにおけるワッシャ２１２の両端側においてかしめにより生じる力を生じなくすることができる。これにより、図５に示す如く、ワッシャがメタルに対して半径方向内側に向かって押し縮める力が生じないため、メタルによる弾性力αが相殺されることを抑止できる。このため、軸受部材２１０ごとの側方係合凸部２１２ｂと側方被係合凹部１１ｂとのかしめ量の違いをより小さくすることができ、メタル１１が半径方向外側に向かって広がる際の寸法である「張り寸法」安定化させることができる。即ち、軸受部材２１０とシリンダブロックとの組付精度をより向上させることが可能となるのである。また、本実施形態においては図５に示す如く、側方被係合凹部１１ｂ・１１ｂにおける両端側が塑性変形されても側方係合凸部２１２ｂ・２１２ｂがかしめられないため、従来技術において用いられているかしめ治具を変更せずに使用することができる。

なお、上述の実施形態では、上側の軸受部材と下側の軸受部材とを同一の構成としたが、同一構成に限られず、上側の軸受部材と下側の軸受部材とが異なる構成であってもよい。また、軸受部材として上側軸受部材及び下側軸受部材を用いているが、少なくとも片側の軸受部材が用いられていればよい。

１０軸受部材
１１メタル
１１ａ中央被係合凹部
１１ｂ側方被係合凹部
１２ワッシャ
１２ａ中央係合凸部
１２ｂ側方係合凸部
ｄ１〜ｄ３かしめ部

Claims

軸方向と平行に二分割された半円筒状に形成され、軸方向に対して直交する方向への荷重を受ける第一部材と、
前記第一部材における軸方向の両端部から半径方向外側にそれぞれ延出する半円の環状板に形成され、軸方向への荷重を受ける第二部材と、を備え、
前記第二部材における半径方向内側端部には、半径方向内側に突出する複数の係合凸部が形成され、
前記第一部材における軸方向の端部には前記係合凸部が係合する複数の被係合凹部が形成され、
前記係合凸部が前記被係合凹部と係合した状態でかしめられることにより、前記第一部材と前記第二部材とが結合される軸受部材であって、
それぞれの前記係合凸部における周方向の両側には、前記被係合凹部にかしめられるかしめ部が形成され、
複数の前記係合凸部におけるかしめ部のうち、前記第二部材における周方向の両端側に位置するかしめ部のかしめ量は、他のかしめ部と比較して小さくなるように形成される、ことを特徴とする、軸受部材。
軸方向と平行に二分割された半円筒状に形成され、軸方向に対して直交する方向への荷重を受ける第一部材と、
前記第一部材における軸方向の両端部から半径方向外側にそれぞれ延出する半円の環状板に形成され、軸方向への荷重を受ける第二部材と、を備え、
前記第二部材における半径方向内側端部には、半径方向内側に突出する複数の係合凸部が形成され、
前記第一部材における軸方向の端部には前記係合凸部が係合する複数の被係合凹部が形成され、
前記係合凸部が前記被係合凹部と係合した状態でかしめられることにより、前記第一部材と前記第二部材とが結合される軸受部材であって、
複数の前記係合凸部のうち、前記第二部材における周方向の両端側に位置する前記係合凸部における前記第二部材の中央側のみに、前記被係合凹部にかしめられるかしめ部が形成され、
複数の前記係合凸部のうち、他の前記係合凸部における周方向の両側には、前記被係合凹部にかしめられるかしめ部が形成される、ことを特徴とする、軸受部材。