JPH03133530A - ベアリングの製造方法、ベアリングブランクおよびベアリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ベアリング、とりわけ、肉薄ベアリングとし
て知られているベアリングの製造方法に係る。

従来技術、および発明が解決しようとする課題肉薄ハー
フベアリングは、現状では何段階にも及ぶ１！Ｉ雑でし
かもコストの嵩む機械成形およびマシニング加工の過程
を経て作られている。本発明の方法は、全体的に見て、
スチール裏材層とこの裏材層の上部にベアリング材料ラ
イニングを設けてなるストリップまたはコイル材料を用
いて製造が始められる。ライニングは通例では銅系合金
またはアルミ系合金からなり、銅系合金の場合には普通
では合金層は鋳込み処理法または焼結処理法によりスチ
ールに接合されている。またアルミニウム系合金の場合
では、通常、圧延圧着加工によりスチールに接合されて
いる。ストリップ材料の厚みは、一般には製造されるベ
アリングの直径に見合うように１．５ｍ＋から５．Ｏｍ
＋の範囲に設定されている。所望のベアリングの露出面
積よりも僅かに面積の大きいブランクがストリップから
切り出される。この切り出されたブランクは、幾つかの
曲げ工程を経て半円筒形に成形されるにあたり、切り取
られた後に軸方向位置にニックが形成され、ベアリング
端面を切削して面取り部分が形成され、ジヨイント表面
を切削し、さらに切削加工あるいは穿孔加工を施して必
要な寸法の穴が形成される。通常、半円筒状態の加工途
中のベアリングにオイル穴や溝等を設ける加工が加えら
れる。

こうしてでき上がったハーフベアリングは、エンジンの
主ベアリングハウジングまたは大端ベアリングハウジン
グ内に直接に組み込むことができる。

特定のベアリングライニング材料を使用する場合、ライ
ニングの疲労抵抗はライニング厚が薄くなるにつれて増
加することがベアリング業界では広く知られている。半
円筒形部品を製造する仕上げ成形工程は、コイニング加
工法として知られている。この方法では、ストリップの
端部をプレスポンチで打撃し、湾曲したブランクに力を
加えて半円筒形のダイスカップで形を整えている。コイ
ニング加工に伴い、材料の接続面区域に塑性圧縮変形に
基づく比較的大きな膨らみが生じる。この膨らみが生じ
ると、接続面区域の他のライニング部分の厚みが、ベア
リングのクラウン区域のライニング厚に比べてボアリン
グ加工（ｂｏｒｉｎｏ）後に減少することが知られてい
る。このような膨らみが接続面に形成されるため、必要
以上に厚みのあろうイニングを設けておかなければなら
ない。

前述した製造方法では煩雑でしかもコストが嵩むだけで
なく、自動化されたエンジンの組立てラインでのロボッ
ト等の機械設備を用いたハーフベフランクの取扱いも困
難を極めている。自動化された組立装置にとって、半円
筒形の部品よりも平坦な矩形をした部品の方が取り扱い
易い。

本発明の目的は、ハーフベアリングの製造コストを下げ
ることにある。他の目的は、自動組立部首を用いてより
簡単に取り扱える部品を製造することにある。また別の
目的は、接続面の膨らみの少ない方法を提供することに
ある。

課題を解決するための手段 本発明によれば、スチール裏材層およびベアリング合金
ライニングを持つ平坦なブランクを準備する段階と、平
坦なブランクを付属のベアリングハウジング内に向けて
直接成形する段階とを有し、ブランクはベアリングの露
出する表面部分に相当する表面積を持ち、しかも平坦な
ブランクはオイル穴や端面の面取り部分等の所望のベア
リング構造を備えているベアリングのＨａ六方法得られ
る。

平坦なブランク製作用のストリップは、従来から広く用
いられてきたものよりもかなり薄いものが好ましい。ブ
ランクの厚みは、０．２５Ｍから０．７５ｓの範囲に設
定することができる。ライニングの厚みは、Ｏ，ｉｍか
ら０．２５ｍ＋の範囲に設定することができ、またスチ
ール裏材の厚みは、０．１５Ｍ１から０．５２５履の範
囲に設定することができる。

ベアリングブランクはハーフベアリングを製作できる大
きさのものにでき、またはベアリングハウジング内で成
形して全円筒形のベアリングブツシュを構成できる大き
さのものでもよい。

１枚のブランクを使用して全円筒形ブツシュを製作する
ことによる利点は、取扱いが容易であり、しかも自由端
部が重なり合ってしまう恐れのないことである。

また本発明の利点として、ブランクは、スチール・ベア
リング合金層からなる連続ストリップ材料から製作され
ていることが挙げられる。

ベアリングブランクは主要寸法がストリップの軸線に平
行になるように製作すると都合がよい。

この向きは下流ストリップ方向として周知である。

この方向にフランクを製作する方式をとれば、幅の広い
ストリップを最終製品のベアリングの軸方向長さに等し
い幅のストリップに正確にスリットすることができ、ま
たスリットしたストリップのベアリング端面に面取り部
分を形成することができる。この方法をとれば、必要が
あれば中間に廃棄部分を設けたり、また伯の必要な構造
部分を加工した後に正確な長さにブランキングしさえす
れば、ブランクを連続的に製造することができる。

先ずブランクをベアリングハウジングに装着してからシ
ャフトを取り付け、最後にハウジングとこのハウジング
に付属したキャップを互いに固定づ゛る方法を取り入れ
ているため、ブランクが平坦な状態の時にベアリング要
素のすべてを加工しておくことが望ましい。本発明を実
施するにあたり、既存のベアリング製造方法、成形され
たベアリングのハウジングからの取出し法、あるいはハ
ウジングの代わりに使用した成形カップからの取出し法
、またベアリングスペア加工のような成形済みのハーフ
ベアリングの使用方法に対し、本発明を利用できること
は当然である。従って、本明細書ではハウジングに関し
て言及しであるが、成形カップやダイスについても同じ
ことが言える。ただし、本発明のベアリング製造には従
来のものよりも薄い材料が使われるため、ハウジングか
らベアリングを取出す際またはカップの成形に伴う［復
元性（ｆｒｅｅｓｐｒｅａｄ）　Ｊの程度は従来のベア
リングに比べて非常に大きいことを忘れてはならない。

この「復元性」は、ベアリングをハウジングから取り外
した際に起きる弾性スプリング復元作用であり、この現
象が起きると、端部の横断寸法が名目上の直径よりも大
きくなる。

ねじれや割れを起こさないで平坦なブランクをハウジン
グ内で成形する必要がある。こうした欠陥がベアリング
表面に表れると、往復動内燃エンジンや回転機械の部品
等の流体力学操作に悪影響を及ぼすことになる。

でき上がったベアリング製品の最終的な壁厚は、ストリ
ップ材料を圧延加工する等の変形加工、ライニングの機
械加工あるいは、例えば、フライス切削によるバッキン
グ加工により変えることができる。そうしたシェイビン
グ工程には、ハーフベアリングの成形中に生じる割れ変
形を防ぐための何らかの対策を取ることができる。とこ
ろで、本発明の薄い材料を使用すれば、従来のベアリン
グよりも耐割れ変形を起こす度合いが少なくてすむ。

これも本発明の利点である。

本発明を詳しく理解して頂くために、添付図面に基づき
実施例を参考にしながら詳細に説明する。

また図面は連続する製造工程を概略的に説明している。

以下、添付図面を参照するが、図中にて同じ部分には同
一の参照番号を付しである。

友皇３ コイル材料１０は、０．４ｎｍ厚のスチール裏材層２と
、冷間圧延圧着加工により製造された０、２ｎ厚のＡｌ
−８ｎ　　２Ｏ−Ｃｕ　　１のライニング１４とを備え
、鋸引きまたは剪断（第１図）法を用いてベアリング用
ストリップの幅１６の間隔を置いてスリットされている
。ストリップ１６の幅は、最終製品のハーフベアリング
の軸方向長さに等しい。第２図に示す１枚のストリップ
１６は区域１８からライニング１４が削り取られている
。この区域１８は、最終製品のベアリングの接続面レリ
ーフ部分に一致している。区域１８は、仕上がった２枚
のブランク２０．２２および２枚の加工中のブランク２
４．２６の隣接する部分に位置している。矢印２８は、
ストリップ１６を個個のブランクに切断するおおよその
位置を示している。接続面レリーフを機械加工した後に
、ストリップ１６には面取り加工３ｏが施され（第３図
および第４図）、前段階でばりが発生してもこれを取り
去るようにしている。第４図の断面図は、ストリップ厚
と面取り部分を誇張して示している。

オイル穴３４の穿孔を行なってからストリップの長さに
沿ってオイル溝３２が切削加工される（第５図）。この
オイル穴もばつ取りと面取りが行なわれる（第６図）。

引き続いてライニング１４を機械加工して最終的なベア
リングの壁厚を形成し、また、断面形状に余裕を持たせ
て割れ変形を起こさないように加工される（第７図）。

でき上がったブランク２２は、定尺ダイス（図示せず）
による１回のブランキング操作により切り取られる。

また定尺ダイスは小片のスクラップ３６を取り除くと共
に、位置決め・回転、防止ニック３８（第８図）を形成
する。後続のブランク２ｏには、リーディング縁４０に
点Ｉ！４２で示すスクラップ片３６が残ったままになっ
ている。次に、でき上がった平坦なブランク２２は、パ
ンチ４６．４８によりハウジング４４内に向けて成形加
工される。これら前記パンチ４６．４８は、ハウジング
内への成形作業中にブランク２２に一定の曲げモーメン
トを加えることができる（第９図）。ブランクをハウジ
ング４４内に挿入した後、シャフト５ｏを挿入し、連動
するキャップハーフ５２と片方のベアリングハーフ５４
をハウジング４４にボルト止めして（第１０図）組立体
を形成し、キャップハーフ５２を締め付けて２つのハー
フ２２と５４を完全に一体化させる。

非常に浅いオイル溝であれば、ベアリングの成形時にこ
れを形成することもできる。オイルの流量を増やしたけ
れば、ハウジングに溝を形成しておくと共に、ベアリン
グにも新たにオイルアクセス穴またはスロットを設けて
おくことができる。

ライニング表面に損傷の及ぶ危険性を少なくするために
、仕上りライニング厚にする機械加工は、これをできる
だけ製造過程の最後の段階に行なうようにするとよい。

ブランク２２．２０の各々は、鋸引きによりストリップ
１６から交互に切断できる。この場合、ストリップ１６
からスクラップ片３６とブランク２２を切り出す直前に
、プレス加工によりニック３８が形成される。

第１１図から第１３図は変更例の加工過程を示しており
、この方法によれば、平坦なブランク２２は、軸線６２
がジヨイント表面６４と同じ平面内にあるガイドホイー
ル６０と、ハウジングボアの周面部６６およびガイドブ
レート７０の上側表面６８との間からハウジング４４内
に押し込まれる。ニック３８を備えた端部は最後にハウ
ジング内に進入するようにしである。

第１４図から第１７図は、ブランク８０をベアリングハ
ウジング４４内に押し込んで、キャップ５２を宛てがい
、全円筒形ブツシュ８２を形作る手順を概略的に示して
いる。先ずハウジング４４を横切ってブラング８０を設
け、突合せ端部８４゜８６を加工中のベアリングの高負
荷領域から離して配置するようにされる。次いで（ジャ
ーナル５０として示した）シャフトが装着され、端部８
４゜８６が立ち上がるようにされる（第１５図）。次い
で端部８４，８６を内向きに圧縮し、キャップハーフ５
２を所定位置に押し付けることが行なわれる。キャップ
ハーフを締め付ける際の作用により、ベアリングブツシ
ュ８２が形成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ベアリングの幅にスリットされたストリップ
を示している。 第２図は、使用される接続面レリーフを備えたスリット
ストリップを示している。 第３図は、面取りされた第１図のストリップを示してい
る。 第４図は、第３図のストリップを断面で示している。 第５図は、切削加工されたオイル溝を持つ第３図のスト
リップを示している。 第６図は、オイル穴の形成された第５図のストリップを
ボしている。 第７図は、所望の壁厚に機械加工された第６図のストリ
ップをボしている。 第８図は、ベアリングブランクが切り離されニックの形
成された第７図のストリップを示している。 第９図は、ベアリングハウジング内で成形される第８図
のブランクを小している。 第１０図は、第９図のハウジングの所定位置に連動する
キャップハーフを宛てがった状態を示している。 第１１図から第１３図は、平坦なブランクをハウジング
内で成形する、第９図に示したものとは異なる変更例の
方法を示している。 第１４図から第１７図は、ベアリングハウジング内でブ
ランクを成形して全円筒形ブツシュを形作る実施例を示
した概略図である。 １ｏ：コイル材料、１２ニスチール裏材、１４ニライニ
ング、１６：ストリップ、１８二区域、２０．２２：仕
上がったブランク、２４：加工中のブランク、３０：面
取り部分、３２ニオイル溝、３４；オイル穴、３６：ス
クラップ片、３８：ニック、４ｏ：リーディング縁、４
４：ハウジング、４６　４８：バンチ、５０：シャフト
、５２：キャップハーフ、５４：片方のベアリングハー
フ。 ＦＩｏ、６ ＲＧ、７

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. （１）　ベアリングの製造方法にして、当該方法は、ス
   チール裏材層（１２）およびベアリング合金ライニング
   （１４）を持つ平坦なブランク（２２，８０）を準備す
   る段階と、平坦なブランクを付属のベアリングハウジン
   グ（４４）内に向けて直接成形する段階とを有し、ブラ
   ンクはベアリングの露出する表面部分に相当する表面積
   を持ち、しかも平坦なブランクはオイル穴（３４）や端
   面の面取り部分（３０）等の所望のベアリング構造を備
   えていることを特徴とするベアリングの製造方法。
2. （２）　請求項１に記載されたベアリングの製造方法に
   おいて、平坦なブランク（２２，８０）の厚みが０．２
   ５から０．７５ｍｍの範囲にあることを特徴とするベア
   リングの製造方法。
3. （３）　請求項１または２の何れかに記載されたベアリ
   ングの製造方法において、ベアリング合金ライニング（
   １４）の厚みが、０．１から０．２５の範囲にあること
   を特徴とするベアリングの製造方法。
4. （４）　請求項１から３の何れか一つの項に記載された
   ベアリングの製造方法において、スチール裏材層（１２
   ）の厚みが、０．１５から０．５２５ｍｍの範囲にある
   ことを特徴とするベアリングの製造方法。
5. （５）　請求項１から４の何れか一つの項に記載された
   ベアリングの製造方法において、ブランクは連続する材
   料のストリップ（１６）から製作されていることを特徴
   とするベアリングの製造方法。
6. （６）　請求項５に記載されたベアリングの製造方法に
   おいて、ブランクは、当該ブランクの主要寸法がこれら
   ブランクを作るストリップの軸線に平行であるように製
   作されていることを特徴とするベアリングの製造方法。
7. （７）　請求項５または６の何れかに記載されたベアリ
   ングの製造方法において、幅の広いストリップ（１０）
   は、でき上がったベアリングの軸方向長さに見合う幅を
   備えた２つまたはそれ以上の幅の狭いストリップ（１６
   ）にスリットされていることを特徴とするベアリングの
   製造方法。
8. （８）　請求項７に記載されたベアリングの製造方法に
   おいて、面取り部分（３０）が幅の狭いストリップの縁
   に形成されていることを特徴とするベアリングの製造方
   法。
9. （９）　請求項５から８の何れか一つの項に記載された
   ベアリングの製造方法において、成形および寸法取りの
   全過程が、ストリップからブランクを切断する以前にス
   トリップに対して行なわれることを特徴とするベアリン
   グの製造方法。
10. （１０）請求項１から９の何れか一つの項に記載された
    ベアリングの製造方法において、ブランクの主要寸法が
    ハーフベアリング（２２，５４）に等しいことを特徴と
    するベアリングの製造方法。
11. （１１）請求項１から９の何れか一つの項に記載された
    ベアリングの製造方法において、ブランク（８０）の主
    要寸法が全円筒形ブッシュ（８２）に等しいことを特徴
    とするベアリングの製造方法。
12. （１２）ベアリングハウジング内に装着する以前に、請
    求項１から１１の何れか一つの項に記載された方法によ
    り製造されていることを特徴とするベアリングブランク
    。
13. （１３）請求項１から１１の何れか一つの項に記載され
    た方法により製造されていることを特徴とするベアリン
    グ。