JPH0160687B2 - - Google Patents

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JPH0160687B2
JPH0160687B2 JP59109330A JP10933084A JPH0160687B2 JP H0160687 B2 JPH0160687 B2 JP H0160687B2 JP 59109330 A JP59109330 A JP 59109330A JP 10933084 A JP10933084 A JP 10933084A JP H0160687 B2 JPH0160687 B2 JP H0160687B2
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Japan
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tapered
land
tapered land
thrust bearing
bearing
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JP59109330A
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JPS6018614A (en
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Shigehiro Nozue
Tatsuhiko Fukuoka
Hidekyo Sugiura
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Taiho Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Taiho Kogyo Co Ltd
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Publication of JPH0160687B2 publication Critical patent/JPH0160687B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10Construction relative to lubrication
    • F16C33/1025Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
    • F16C33/106Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid
    • F16C33/1075Wedges, e.g. ramps or lobes, for generating pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/04Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
    • F16C17/047Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only with fixed wedges to generate hydrodynamic pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はすべり形スラスト軸受に関し、特にテ
ーパードランドスラスト軸受の改良構造に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a sliding type thrust bearing, and more particularly to an improved structure of a tapered land thrust bearing.

従来技術 回転軸と軸受面との間ですべり係合をおこない
ながらスラスト荷重を受承するすべり形スラスト
軸受は公知であり、この種公知のすべり形スラス
ト軸受は鉛や錫を含有した銅系金属材料又は錫を
含有したアルミ系金属材料によつて形成され、そ
の製造方法は主に上記金属帯板からプレスを用い
た打抜き加工によつて製造する方法が採られてい
る。この種公知のスラスト軸受は第1A図、第1
B図に示されるように中心部に回転軸が挿通され
る貫通軸孔1を有し、この貫通軸孔1の周囲にス
ラスト荷重を受ける軸受面2及びこれと反対側の
背面3が形成され、また軸受面2には周方向に連
続形成された複数のテーパードランド4が具備さ
れた構造を有している。この場合にテーパードラ
ンド4は軸受作用時にくさび形油膜を軸受面2と
回転軸の軸表面との間に形成すべく設けられるも
のでプレスによる上記打抜き加工工程において、
型を用いることによりスタンプ加工され、その後
に周知のタフトライド処理により表面を硬化処理
され、更にバフ研摩によつて荒れた表面を密な鏡
面状態にする工程を経て完成されている。上述の
バフ研摩工程によつて各テーパードランド4の頂
点部分には通常の場合に若干の丸味が付与されて
いるが全般的にはエツジが残存している。このた
めにくさび形油膜面を介在してスラスト荷重を受
承する間に特にエツジ部において油膜切れを発生
して回転軸とテーパードランド4との間で金属接
触を起し、究極的には摩擦熱により焼付を発生す
る場合がある。
Prior Art Sliding type thrust bearings that receive thrust loads through sliding engagement between a rotating shaft and a bearing surface are well known, and these known sliding type thrust bearings are made of copper-based metals containing lead or tin. It is formed from aluminum-based metal material containing aluminum or tin, and its manufacturing method is mainly by punching the metal strip using a press. This kind of known thrust bearing is shown in FIG.
As shown in Figure B, it has a through shaft hole 1 in the center through which the rotating shaft is inserted, and around this through shaft hole 1 there is formed a bearing surface 2 that receives a thrust load and a back surface 3 on the opposite side. Furthermore, the bearing surface 2 has a structure in which a plurality of tapered lands 4 are continuously formed in the circumferential direction. In this case, the tapered land 4 is provided to form a wedge-shaped oil film between the bearing surface 2 and the shaft surface of the rotating shaft during bearing operation, and in the above-mentioned punching process using a press.
It is stamped using a mold, then the surface is hardened by the well-known tuftride treatment, and then buffed to make the rough surface into a dense, mirror-like finish. The apex portion of each tapered land 4 is usually slightly rounded by the buffing process described above, but edges generally remain. For this reason, while receiving the thrust load through the wedge-shaped oil film surface, the oil film breaks down, especially at the edges, causing metal contact between the rotating shaft and the tapered land 4, and ultimately causing friction. Heat may cause seizure.

他方、上記テーパードランド4の頂点部を研摩
加工によつて平坦化し、テーパードランド4の高
さを均一化して一部の高く突出したテーパードラ
ンド4にスラスト荷重が集中しないようにした構
造が提案されている。即ち、第2図に示すように
テーパードランド4の一部にフラツトランド5を
形成する構造である。然しながら、かゝる第2図
に示すフラツトランド5を有したテーパードラン
ド4の構造に依ると、くさび形油膜を形成するた
めの傾斜面6の周方向長さが縮小化されるために
軸受作用時におけるスラスト荷重担持面の面積が
減少し、この結果として回転軸受を介して油膜に
掛る一定スラスト荷重に対する油膜圧力が増大し
て負荷許容量が増加する半面で油膜の厚さが必然
的に薄くなり、従つてテーパードランド4と回転
軸受の軸表面との間で金属接触が生じ易くなる。
特に傾斜面6とフラツトランド5の表面との境界
7に形成される隅角部において前述したテーパー
ドランド4の頂点部分の場合と同様に油膜厚さの
極端な減少によつて油膜切れが発生し易く、焼付
けを生ずる危険がある。また傾斜面6とフラツト
ランド5の境界7に角端があると、傾斜面6上の
潤滑油がフラツトランド7に移るとき、乱流が生
じてエアーを巻き込み、このエアーに起因するキ
ヤビテーシヨンエロージヨンが発生する。更にテ
ーパードランド4の端部及びフラツトランド5の
後端部においても同様な現象が生じる。
On the other hand, a structure has been proposed in which the apex portion of the tapered land 4 is flattened by polishing, and the height of the tapered land 4 is made uniform so that the thrust load is not concentrated on some high protruding tapered lands 4. ing. That is, as shown in FIG. 2, the flat land 5 is formed in a part of the tapered land 4. However, according to the structure of the tapered land 4 with the flat land 5 shown in FIG. As a result, the oil film pressure increases for a constant thrust load applied to the oil film via the rotating bearing, increasing the load carrying capacity, but the thickness of the oil film inevitably becomes thinner. Therefore, metal contact is likely to occur between the tapered land 4 and the shaft surface of the rotary bearing.
Particularly at the corner formed at the boundary 7 between the inclined surface 6 and the surface of the flat land 5, oil film breakage is likely to occur due to an extreme decrease in the oil film thickness, as in the case of the apex portion of the tapered land 4 described above. , there is a risk of burn-in. Furthermore, if there is a corner edge at the boundary 7 between the inclined surface 6 and the flat land 5, when the lubricating oil on the inclined surface 6 transfers to the flat land 7, turbulence will occur and air will be drawn in, resulting in cavitation erosion caused by this air. Jiyeon occurs. Furthermore, a similar phenomenon occurs at the end of the tapered land 4 and the rear end of the flat land 5.

依つて、本発明の目的はスラスト荷重受承時に
おける潤滑油の油膜切れが発生しないようまた潤
滑油の流が乱れ、エアーを巻き込むことにより、
発生するキヤビテーシヨンエロージヨンを防止す
るために各隅角部におけるエツジを除去した構造
のテーパードランド軸受を提供せんとするもので
ある。
Therefore, the purpose of the present invention is to prevent the lubricant from running out of the lubricant film when receiving a thrust load, and to prevent the flow of the lubricant from being disturbed and entraining air.
It is an object of the present invention to provide a tapered land bearing having a structure in which edges at each corner are removed in order to prevent cavitation erosion.

本発明によれば、軸受面の周方向に軸すべり方
向に関して登り勾配を有したテーパードランドを
連設して軸のすべり面との間にスラスト荷重支承
用のくさび形油膜層を形成するようにしたテーパ
ードランドスラスト軸受において、少くとも前記
のテーパードランド端部の隅角における角端を除
去して円滑球面形状の構造を具備させ、かつ、前
記テーパードランドの頂部にフラツトランド面又
は緩傾斜ランド面を形成して該テーパードランド
の登り勾配傾斜面との境界隅角における角端を除
去して円滑球面形状を具有させることを特徴とす
るものであり、その場合に上記円滑球面形状部は
半径が5ミクロンから10ミクロンの球面形状を有
した構造を具備するものである。また、上記改良
構造の実現に当つては金属板材からプレスによる
打ち抜き加工を経て形成されたテーパードランド
スラスト軸受の素材部品に対し種々の研摩工程を
巧みに組み合せて施すことによりテーパードラン
ドの各隅角部におけるエツジを除去した所期構造
のテーパードランドスラスト軸受を得ることが
き、研摩工程には砥石研摩、ペーパーラツプ研
摩、バフ研摩等の諸工程が利用できる。以下、本
発明を添付図面に示す実施例に基づき更に詳細に
説明する。
According to the present invention, tapered lands having an upward slope with respect to the shaft sliding direction are arranged in a row in the circumferential direction of the bearing surface to form a wedge-shaped oil film layer for thrust load bearing between the shaft sliding surface and the shaft sliding surface. In the tapered land thrust bearing, at least the corners of the tapered land ends are removed to provide a smooth spherical structure, and a flat land surface or a gently sloped land surface is provided at the top of the tapered land. The tapered land has a smooth spherical shape by removing the corner edges at the boundary angles with the ascending slope slope surface, and in this case, the smooth spherical shape portion has a radius of 5. It has a structure with a spherical shape of microns to 10 microns. In addition, in realizing the above-mentioned improved structure, each corner of the tapered land is polished by skillfully combining various polishing processes on the material parts of the tapered land thrust bearing, which are formed by punching from a metal plate using a press. It is possible to obtain a tapered land thrust bearing with the desired structure in which edges are removed, and various processes such as grindstone polishing, paper lap polishing, and buff polishing can be used for the polishing process. Hereinafter, the present invention will be explained in more detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.

第3A図及び第3B図は本発明によるテーパー
ドランドスラスト軸受の実施例における全体的形
状を示す平面図及び側面図であり、第4図はその
要部の形状、構造を詳示した部分拡大断面図であ
る。
3A and 3B are a plan view and a side view showing the overall shape of an embodiment of the tapered land thrust bearing according to the present invention, and FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view showing the shape and structure of the main parts in detail. It is a diagram.

上記第3図、第4図において、本発明に係るテ
ーパードランドスラスト軸受は中心部に回転軸
(図示なし)を挿通するための軸孔11を有した
全般的に輪環形を有した軸受として形成され、こ
の軸孔11の周囲にすべり軸受面12と、これと
反対側に背面13とを具備している点においては
従来のテーパードランド軸受と変化はない。然し
ながら、この実施例に依れば、すべり軸受面12
に後述する特定形状のテーパードランド14が形
成されることによりスラスト軸受として使用時に
負荷容量が比較的大きく、なおかつ低摩擦で耐焼
付性にすぐれ又摩擦トルクもスラスト荷重の変化
に対して安定している高性能スラスト軸受として
作用するのである。さて、上述のテーパードラン
ド14はすべり軸受面12の周方向に複数個が連
続的に形成されている。このテーパードランド1
4は第4図に示すように回転軸のすべり方向(矢
印S)に対して登り勾配を有する傾斜面15とこ
の傾斜面15と引き続いた比較的ゆるい勾配の緩
傾斜面16とを具備している。傾斜面15は軸受
中心線に垂直な水平線に対して傾斜角βを有し、
この傾斜角βは各テーパードランド14で共にほ
ぼ一定となるように形成され、回転軸を介して負
荷されるスラスト荷重の大きさに応じて予め0<
β<90゜の範囲で選定される。一方、緩傾斜面1
6は軸受中心に対して垂直な水平線に対して傾斜
角αを有し、かつこの緩傾斜面16のすべり方向
に見た長さ、l2は各テーパードランド14のすべ
り方向に見た全長l1に対して0<l2/l1<0.6の関
係を有するように形成される。なおαとβとの間
では好ましくは0<α<β<5゜の関係とする。更
に傾斜面15と緩傾斜面16との境界部17にお
ける隅角部は半径が40ないし50ミクロン程度の丸
味を有した隅角部に形成され、また各テーパード
ランド14の端部18は半径5ないし10ミクロ
ン程度の丸味を有した隅角部に形成される。一
方、テーパードランド14の全高hは4ないし6
ミクロン程度に形成される。上述のように本発明
によれば、テーパードランド14が傾斜面15の
頂部側で緩傾斜面16が形成されることによつて
第1A図、第1B図に示した従来のテーパードラ
ンド4における頂端の高さ不均一に伴う油膜切れ
現象を阻止し得ると共に両傾斜面15,16が共
にくさび形油膜を形成する軸受面として機能する
ので軸受面が豊富であり、このために第2図に示
したフラツトランド5を有するテーパードランド
4の場合のように油膜厚さの減少によつて金属接
触が発生し易くなる不具合も回避できる。しかも
両傾斜面15,16の境界部17や端部18が丸
味を有しているので、スラスト荷重が角端に集中
して油膜切れを発生させる危険も回避できるので
ある。その上、緩傾斜面16を設けることによつ
て油膜圧力のピーク値は第1A図、第1B図に示
した従来のテーパードランド4より高く、従つて
スラスト負荷容量の向上をも得ることができるの
である。本発明によるテーパードランドスラスト
軸受の性能向上は実験的にも確認されたので第5
図、第6図に実験結果を示す。
In FIGS. 3 and 4 above, the tapered land thrust bearing according to the present invention is formed as a generally ring-shaped bearing having a shaft hole 11 in the center for inserting a rotating shaft (not shown). There is no difference from a conventional tapered land bearing in that a sliding bearing surface 12 is provided around the shaft hole 11 and a back surface 13 is provided on the opposite side. However, according to this embodiment, the plain bearing surface 12
By forming a tapered land 14 of a specific shape, which will be described later, the load capacity is relatively large when used as a thrust bearing, and it also has low friction and excellent seizure resistance, and the friction torque is stable against changes in thrust load. It acts as a high performance thrust bearing. Now, a plurality of the above-mentioned tapered lands 14 are continuously formed in the circumferential direction of the sliding bearing surface 12. This tapered land 1
4, as shown in FIG. 4, has an inclined surface 15 having an upward slope with respect to the sliding direction (arrow S) of the rotating shaft, and a gentle inclined surface 16 having a relatively gentle slope following this inclined surface 15. There is. The inclined surface 15 has an inclined angle β with respect to a horizontal line perpendicular to the bearing centerline,
This inclination angle β is formed to be substantially constant for each tapered land 14, and is set in advance to be 0<
Selected within the range β<90°. On the other hand, gently sloped surface 1
6 has an inclination angle α with respect to a horizontal line perpendicular to the bearing center, and the length of this gently inclined surface 16 seen in the sliding direction, l 2 is the total length l of each tapered land 14 seen in the sliding direction It is formed to have a relationship of 0<l 2 /l 1 <0.6 with respect to 1 . Note that the relationship between α and β is preferably 0<α<β<5°. Further, the corner at the boundary 17 between the inclined surface 15 and the gently inclined surface 16 is formed into a rounded corner with a radius of about 40 to 50 microns, and the end 18 of each tapered land 14 has a radius of 5. It is formed into a corner having a roundness of about 10 to 10 microns. On the other hand, the total height h of the tapered land 14 is 4 to 6
Formed on the order of microns. As described above, according to the present invention, the gently sloped surface 16 is formed on the top side of the sloped surface 15 of the tapered land 14, so that the top end of the conventional tapered land 4 shown in FIGS. 1A and 1B is It is possible to prevent oil film depletion caused by uneven height of the oil film, and both inclined surfaces 15 and 16 function together as bearing surfaces forming a wedge-shaped oil film, so there is an abundant bearing surface.For this reason, as shown in FIG. It is also possible to avoid the problem that metal contact tends to occur due to a decrease in the oil film thickness, as in the case of the tapered land 4 having the flat land 5. Furthermore, since the boundary portion 17 and end portion 18 of both inclined surfaces 15 and 16 are rounded, it is possible to avoid the risk of the thrust load concentrating on the corner end and causing an oil film breakage. Furthermore, by providing the gently inclined surface 16, the peak value of the oil film pressure is higher than that of the conventional tapered land 4 shown in FIGS. 1A and 1B, and therefore the thrust load capacity can also be improved. It is. The performance improvement of the tapered land thrust bearing according to the present invention has been experimentally confirmed, so the fifth
The experimental results are shown in Fig. 6.

() 摩耗トルク試験 第1A図、第1B図に示す形状のテーパード
ランド4を具備した従来のテーパードランドス
ラスト軸受を比較例、第2図に示すテーパード
ランドスラスト軸受に境界部17や端部18で
丸味を付したものを一実施例、第3A図、第3
B図に示す形状のテーパードランド14を具備
した本発明によるテーパードランドスラスト軸
受を第二実施例として次の試験条件の下で摩擦
トルクの比較試験を行つたものが第5図であ
る。
() Wear Torque Test A conventional tapered land thrust bearing equipped with a tapered land 4 having the shape shown in FIGS. 1A and 1B was used as a comparative example, and a tapered land thrust bearing shown in FIG. An embodiment of the rounded shape, Fig. 3A, Fig. 3
FIG. 5 shows a second embodiment of a tapered land thrust bearing according to the present invention having a tapered land 14 having the shape shown in FIG. B, and a comparative test of friction torque was conducted under the following test conditions.

試験条件 使用油種:ATF(オートマチツク−オイル) 負荷方法:スラスト荷重漸増法(10Kg/min) 油 量 :700〔m〕 軸回転数:1850r.p.m(周速で2.2m/秒) 潤滑方法:浸漬 なお、第5図に示した比較実験から従来の軸
受は約70〜80Kgのスラスト荷重で焼付きを生じ
たが、本発明によるテーパードランドスラスト
軸受は広範囲のスラスト荷重値に亘つて摩擦ト
ルク値が比較的低レベルに安定維持されること
がわかる。
Test conditions Oil type used: ATF (automatic oil) Loading method: Thrust load gradual increase method (10Kg/min) Oil amount: 700 [m] Shaft rotation speed: 1850r.pm (peripheral speed 2.2m/sec) Lubrication method : Immersion It should be noted that from the comparative experiment shown in Figure 5, conventional bearings suffered from seizing at a thrust load of about 70 to 80 kg, but the tapered land thrust bearing according to the present invention showed no friction torque over a wide range of thrust load values. It can be seen that the value is stably maintained at a relatively low level.

() 耐焼付性試験 上述の摩擦トルク試験と同様の従来、本発明
の軸受を用い、更に試験条件も上記条件と同様
に選定して焼付開始時のスラスト荷重値を測定
した結果が第6図に示す通りである。すなわ
ち、第6図は従来のスラスト軸受では15〜35
Kg/cm2のスラスト荷重において多く焼付が生じ
たにもかかわらず、本発明のスラスト軸受では
焼付開始荷重が第一実施例では40〜50Kg/cm2
第二実施例では何れも60Kg/cm2以上である。以
上、()()の試験より明らかな如く、本発
明のスラスト軸受はすぐれた効果がある。これ
は各隅角部のエツジを除去し、円滑球面形状を
形成したことにより、油膜切れとキヤビテーシ
ヨンエロージヨンを防止したことによるもので
ある。
() Seizure resistance test Figure 6 shows the results of measuring the thrust load value at the start of seizure using the same conventional and inventive bearings as in the friction torque test described above, and selecting the same test conditions as above. As shown. In other words, Figure 6 shows that the conventional thrust bearing has a diameter of 15 to 35.
Although a lot of seizure occurred at a thrust load of Kg/cm 2 , in the thrust bearing of the present invention, the seizure initiation load was 40 to 50 Kg/cm 2 in the first embodiment.
In the second embodiment, the weight is 60 kg/cm 2 or more in all cases. As is clear from the tests () and () above, the thrust bearing of the present invention has excellent effects. This is because the edges at each corner were removed to form a smooth spherical shape, thereby preventing oil film breakage and cavitation erosion.

次に本発明によるテーパードランドスラスト軸
受の製造方法に付いて説明する。
Next, a method for manufacturing a tapered land thrust bearing according to the present invention will be explained.

本発明によるテーパードランドスラスト軸受は
金属板材料、例えばSPCC材から一旦規定の厚さ
(例えば3mm)のワツシヤー形部品に打ち抜きに
よつて加工する。次いでプレス型を用いることに
よつてテーパードランド14を上記ワツシヤー形
部品の一面にスタンプ形成する。この結果として
第7図に図示する軸受素材部品21が形成され
る。この場合のテーパードランド14の高さは約
10ミクロンに設定される。次いでタフトライド処
理(窒化処理)をテーパードランド14の表面に
施して該表面に10〜12ミクロンの硬化層22を形
成する。次いで荒い研摩紙を用いて硬化層22の
上皮部分を取り除きながらテーパードランド14
の全高を略均一に揃える。その後、軸受素材部品
21のテーパードランド14を有する面とは反対
側の背面を例えば砥石研摩によつて平行度を出す
べく加工する。なお、上述したタフトライド処理
を用いる表面硬化処理法は、硬質クロムメツキ層
からなる硬化層22をメツキによつて形成する方
法に代えることも可能であり、その場合には上述
した上皮部分を取除く黒皮取り工程を省くことも
可能である。なお、SPCC材を用いた硬質クロム
メツキ処理の場合のメツキ条件は45℃のサージエ
ント浴(クロム酸−硫酸含有浴)中で、電流密度
20A/dm2、電圧4.5ボルトに設定すれば電流効
率13%で厚さ20ミクロン、硬さマイクロビツカー
ス830の硬質クロムメツキ層を形成できる。次に
ラツプ盤または細い研摩紙によりテーパードラン
ド14の傾斜面の頂部側に平坦面をラツプ加工法
で形成する。そしてこの時点ではテーパードラン
ド14の全高は7〜8ミクロンに設定される。こ
のようにして平坦面が形成されたテーパードラン
ド14に対して次にバフ研摩を施して前記平坦面
を緩傾斜面に形成し傾斜面の境界部又は端部にお
ける隅角に丸味を施すと共にテーパードランド1
4の全表面を鏡面に仕上げる。仕上げ状態ではテ
ーパードランド14の全高はほぼ4〜6ミクロン
に設定される。上述しバフ研摩に当つては回転盤
にフエルトを張つたものを用いればよいが、その
他にレザー、フエルト、ゴム布、紙等を何枚か重
ねて作つた回転バフを用いるようにしてもよい。
またバフ研摩に代えてバレル研摩法、液体噴射に
よる液体ホーニング法、電気化学的に表面を研摩
する電解研摩法、化学薬品を用いて金属溶出を行
う化学研摩法等を単独に或いは組合せ利用して研
摩工程を実施するようにしてもよい。なお、第8
図A,B,C,Dの各図は本発明によるテーパー
ドランドスラスト軸受の製造工程における経過状
態を示す図であり、A図はテーパードランドがプ
レス形でスタンプ加工された直後の状態、B図は
テーパードランド表面にタフトライド硬化処理を
施した後の状態、C図は細い研摩紙のラツプ工程
によつて緩傾斜面を形成した後の状態、D図は最
終のバフ仕上げ工程によつて各隅部に所要量の半
径を有した丸味を付与して仕上げられた状態のテ
ーパードランド表面の状態をそれぞれ示してい
る。
The tapered land thrust bearing according to the present invention is manufactured by punching a washer-shaped part of a specified thickness (for example, 3 mm) from a sheet metal material, for example, an SPCC material. A tapered land 14 is then stamped onto one side of the washer-shaped part by using a press die. As a result, a bearing material part 21 shown in FIG. 7 is formed. In this case, the height of the tapered land 14 is approximately
Set to 10 microns. Next, the surface of the tapered land 14 is subjected to tuftride treatment (nitriding treatment) to form a hardened layer 22 of 10 to 12 microns on the surface. Next, the tapered land 14 is removed while removing the epithelial portion of the hardened layer 22 using rough abrasive paper.
Make the overall height approximately uniform. Thereafter, the back surface of the bearing material component 21 opposite to the surface having the tapered lands 14 is processed, for example, by grinding with a whetstone, so as to achieve parallelism. Note that the surface hardening treatment method using the tuftride treatment described above can be replaced with a method of forming the hardened layer 22 made of a hard chrome plating layer by plating. It is also possible to omit the peeling step. In addition, the plating conditions for hard chrome plating treatment using SPCC material are in a sergeant bath (chromic acid-sulfuric acid containing bath) at 45℃, and the current density is
If set at 20 A/dm 2 and a voltage of 4.5 volts, a hard chrome plating layer with a thickness of 20 microns and a hardness of 830 microvits can be formed at a current efficiency of 13%. Next, a flat surface is formed on the top side of the inclined surface of the tapered land 14 by a lapping process using a lapping machine or thin abrasive paper. At this point, the total height of the tapered land 14 is set to 7 to 8 microns. The tapered land 14 with the flat surface formed in this way is then buffed to form the flat surface into a gently sloped surface, rounding the corners at the boundaries or ends of the slope, and forming a tapered surface. land 1
Finish the entire surface of 4 to a mirror finish. In the finished state, the total height of the tapered land 14 is set to approximately 4 to 6 microns. For buffing as mentioned above, a rotary disk covered with felt may be used, but a rotary buff made by layering several layers of leather, felt, rubber cloth, paper, etc. may also be used. .
In addition, instead of buff polishing, barrel polishing method, liquid honing method using liquid jet, electrolytic polishing method that polishes the surface electrochemically, chemical polishing method that elutes metal using chemicals, etc. can be used singly or in combination. A polishing step may also be performed. In addition, the 8th
Figures A, B, C, and D show the progress in the manufacturing process of the tapered land thrust bearing according to the present invention. Figure C shows the state after applying Tuftride hardening treatment to the surface of the tapered land, Figure C shows the state after forming a gently sloped surface by wrapping a thin abrasive paper, and Figure D shows the condition of each corner after the final buffing process. Each figure shows the state of the tapered land surface after it has been finished by giving it a roundness with a required radius.

以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、テーパードランドスラスト軸受におけるテー
パードランドの形状を特定形状に形成することに
よつてすべり形スラスト軸受の軸受面と回転軸の
すべり面との間において形成される油膜圧力パタ
ーンを改善し、耐焼付性を向上させると共に摩擦
トルクの低レベル安定化を計り、なおかつ負荷容
量の向上をも計ることができるのである。
As is clear from the above description, according to the present invention, by forming the tapered land in a tapered land thrust bearing into a specific shape, the gap between the bearing surface of the sliding type thrust bearing and the sliding surface of the rotating shaft is improved. It is possible to improve the oil film pressure pattern formed in the engine, improve seizure resistance, stabilize friction torque at a low level, and improve load capacity.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図A、第1図Bは従来のテーパードランド
スラスト軸受における構造を例示する平面図およ
び側面図、第2図は同じく他の従来のテーパード
ランドスラスト軸受を示す側面図、第3図A、第
3図Bは本発明によるテーパードランド軸受の実
施例を示す平面図および側面図、第4図は同実施
例の要部部分拡大図、第5図は従来および本発明
の軸受について摩擦トルク試験の比較データを示
すグラフ図、第6図は従来および本発明による軸
受について耐焼付性試験の比較データを示すグラ
フ図、第7図は本発明によるテーパードランドス
ラスト軸受の製造方法における初工程で形成され
る軸受素材部品の側面図、第8図は同製造方法に
おける各工程経過時のテーパードランド形状を示
す断面図。 11……軸孔、12……軸受面、13……背
面、14……テーパードランド、15……傾斜
面、16……緩傾斜面、17……境界部、18…
…端部。
1A and 1B are a plan view and a side view illustrating the structure of a conventional tapered land thrust bearing, FIG. 2 is a side view showing another conventional tapered land thrust bearing, and FIG. 3A, Fig. 3B is a plan view and side view showing an embodiment of the tapered land bearing according to the present invention, Fig. 4 is an enlarged view of a main part of the same embodiment, and Fig. 5 is a friction torque test for the conventional bearing and the present invention. 6 is a graph showing comparative data of seizure resistance tests for bearings according to the conventional and the present invention. FIG. FIG. 8 is a side view of the bearing material component to be manufactured, and FIG. 8 is a sectional view showing the shape of the tapered land at each step in the same manufacturing method. DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Shaft hole, 12... Bearing surface, 13... Back surface, 14... Tapered land, 15... Inclined surface, 16... Gently inclined surface, 17... Boundary part, 18...
…edge.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 平板状の金属軸受面の周方向に軸すべり方向
に関して順次複数個の登り勾配を有したテーパー
ドランドを連続して形成したテーパドランドスラ
スト軸受において、少なくとも前記テーパードラ
ンド端部の隅角における角端を除去して円滑球面
形状の構造を具備させ、かつ、前記テーパードラ
ンドの頂部にフラツトランド面又は緩傾斜ランド
面を形成して該テーパードランドの登り勾配傾斜
面との境界隅角における角端を除去して円滑球面
形状を具有させたことを特徴としたテーパードラ
ンドスラスト軸受。 2 前記テーパードランド端部の円滑球面形状部
は半径が5ミクロンから10ミクロンの球面形状を
有した構造を具備した特許請求の範囲第1項に記
載のテーパードランドスラスト軸受。 3 前記境界隅角における円滑球面形状部の半径
が40ミクロンから50ミクロンの球面形状を有した
構造を具備する特許請求の範囲第1項に記載のテ
ーパードランドスラスト軸受。
[Scope of Claims] 1. In a tapered land thrust bearing in which a plurality of tapered lands having a plurality of ascending gradients are sequentially formed in the circumferential direction of a flat metal bearing surface in the axial sliding direction, at least the end portion of the tapered land The corners of the tapered lands are removed to provide a smooth spherical structure, and a flat land surface or a gently sloped land surface is formed at the top of the tapered land to form a boundary corner between the tapered land and the upwardly sloped sloped surface. A tapered land thrust bearing characterized by having a smooth spherical shape by removing corner edges. 2. The tapered land thrust bearing according to claim 1, wherein the smooth spherical portion at the end of the tapered land has a spherical shape with a radius of 5 to 10 microns. 3. The tapered land thrust bearing according to claim 1, wherein the tapered land thrust bearing has a structure in which the radius of the smooth spherical portion at the boundary angle is spherical from 40 microns to 50 microns.
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