JPH0571538A - 半割軸受 - Google Patents

半割軸受

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JPH0571538A
JPH0571538A JP3233202A JP23320291A JPH0571538A JP H0571538 A JPH0571538 A JP H0571538A JP 3233202 A JP3233202 A JP 3233202A JP 23320291 A JP23320291 A JP 23320291A JP H0571538 A JPH0571538 A JP H0571538A
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bearing
layer
peripheral surface
bearing layer
metal material
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JP3233202A
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Hiroo Wakiyama
山 裕 夫 脇
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NDC Co Ltd
Nippon Dia Clevite Co Ltd
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NDC Co Ltd
Nippon Dia Clevite Co Ltd
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/02—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
    • F16C17/022—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only with a pair of essentially semicircular bearing sleeves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/046—Brasses; Bushes; Linings divided or split, e.g. half-bearings or rolled sleeves

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軸受層の厚さの精度が高いものとなり、軸受
層の厚さを薄いものにでき、軸受の耐荷重性および耐疲
労寿命が向上した半割軸受を提供する。 【構成】 円弧形状をなす裏金材２と前記裏金材２の内
周面に積層した軸受層３との積層構造をなし、円弧方向
の少なくとも片側端部にクラッシュリリーフ９を有して
いると共に前記クラッシュリリーフ９の円弧方向の内側
部分にオイルリリーフ８を有する半割軸受１において、
前記クラッシュリリーフ９は前記軸受層３が介在しない
前記裏金材２とオーバーレイめっき層１０よりなる部分
を有しているものとした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車などの各種燃焼
機関やその他の駆動体等において、軸を受けてこれを支
持するのに利用される半割軸受に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車などの各種内燃機関において、軸
を受けてこれを支持するのに利用されるすべり軸受に関
するものである。
【０００３】図７は、この種のすべり軸受の構造を例示
するものであって、半割軸受の構造を例示している。
【０００４】この半割軸受２１は、半円筒形状をなす裏
金材２２の内周面側に軸受層２３を有し、幅方向の中間
部分には円弧方向の油溝２４を有していると共に、油溝
２４の部分に油孔２５を有し、さらに端部に爪２６を設
けた概略構造をなすものである。
【０００５】図８は図７のＣ−Ｃ´部分を拡大して示す
ものであって、半割軸受２１の基体となる裏金材２２の
内周面に軸受層２３を有し、裏金材２２の外周面は曲率
中心Ｏを中心とする半径Ｄ１の円弧形状をなすと共に裏
金材２２の内周面は同じく曲率中心Ｏを中心とする半径
Ｄ４の円弧形状をなしていて、中央の肉厚ｔ３ｃと端部
の肉厚ｔ３ｅとが等しいものとなっており、軸受層２３
の内周面は、この軸受層２３の内周面の偏心加工によっ
て、前記曲率中心Ｏから偏心した曲率中心Ｏ´を中心と
する半径Ｄ２の円弧形状をなしており、この軸受層２３
の内周面は、その中央部分が軸受面２７となっていると
共にその両側にオイルリリーフ２８を有し、さらに両端
側にクラッシュリリーフ２９を有するものとなってい
て、いわゆるエキセントリック軸受と称されるものとな
っている。
【０００６】このような半円筒形状の裏金材２２の内周
面側に軸受層２３を有する半割軸受２１を製造するにあ
たっては、図１１の（ｄ）および図１２の（ａ）に示す
ように、鋼板よりなる裏金材２２の片面側にアルミニウ
ム系合金，銅系合金，鉛系合金，錫系合金等からなる軸
受層２３を冶金的手法によって積層した複層材３０が用
いられる。
【０００７】このような複層材３０は、軸受２１がアル
ミニウム系のものである場合には、図１１の（ａ）に示
すように、裏金材２２となるコイル状の帯鋼板３２と軸
受層２３となるコイル状のアルミニウム軸受板３３とを
それぞれ引き出して圧接ロール３４，３５に通過させる
ことにより圧接し、焼鈍炉３６を通過させて焼鈍するこ
とにより図１１の（ｄ）に示す複層材３０として製造さ
れる。
【０００８】また、軸受２１が銅系のものである場合に
は、図１１の（ｂ）に示すように、裏金材２２となるコ
イル状の帯鋼４２の上面に、ホッパ４４内に収容した軸
受層２３となる銅合金粉末４３を散布し、この状態で焼
結炉４５内に通過させて焼結したのち圧延ロール４６，
４７で圧延することにより図１１の（ｄ）に示す複層材
３０として製造される。
【０００９】さらに、軸受２１がホワイトメタル軸受よ
りなるものである場合には、図１１の（ｃ）に示すよう
に、裏金材２２となるコイル状の帯鋼板５２を前処理設
備５４に通過させて前処理を行ったのち、この帯鋼板５
２の上面に、溶湯容器５５内に収容した軸受層２３とな
るホワイトメタル合金溶湯５３を注湯し、カッター５６
によって仕上げることにより図１１の（ｄ）に示す複層
材３０として製造される。
【００１０】この場合、これらの軸受層２３の複層化工
程での厚さは、製品時の軸受層２３の厚さである０．２
５〜０．３０ｍｍに比べて倍近くに設定しているのが普
通である。
【００１１】上記のようにして製造されたアルミニウム
系，銅系，ホワイトメタル系等の複層材３０を用いて図
７および図８に示した如き半割軸受２１を製造するに際
しては、例えば、図１２の（ａ）〜（ｅ）に示すような
工程を経ていた。
【００１２】すなわち、図１１に示す工程により製造し
た複層材３０を図１２の（ａ）に示すように裏金材２２
の展開形状に対応させて短冊形状に切断して軸受素材６
１としたのち、図１２の（ｂ）に示すように、前記軸受
素材６１の前記軸受層２３側を内側にして半円筒形状の
成形体６２に成形し、次いで、図１２の（ｃ）に示すよ
うに、前記成形体６２の幅方向の中間部分に油溝２４を
形成すると共に油溝２４の部分に油孔２５を形成し、端
部に爪２６を形成する部位加工等を行い、さらに、図１
２の（ｄ）に示すように、曲率中心Ｏから偏心した曲率
中心Ｏ´を中心とする半径Ｄ２の曲面となるように内周
面の仕上げ加工を行うことによって、図７および図８に
示したように軸受層２３の中央部分に軸受面２７を有す
ると共に両側部分にオイルリリーフ２８を有し、さらに
両端部分に軸受層２３を残したクラッシュリリーフ２９
を有する半割軸受素材２１（２１ａ）が得られるように
していた。
【００１３】そして、例えば、銅系の軸受層２３をそな
えた半割軸受２１においては、図１２の（ｅ）に示すよ
うに、さらに表面層として電気めっきによるオーバーレ
イを施したオーバーレイめっき層２０を設けたものとす
ることもあった。
【００１４】このようなオーバーレイめっき層２０を設
けた従来の半割軸受２１においては、図９および図９の
Ｄ−Ｄ´断面を表わした図１０に示すように、クラッシ
ュリリーフ２９の部分において、裏金材２２の内面に軸
受層２３を有し、この軸受層２３の表面にオーバーレイ
めっき層２０を有するものとなっていた。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の半割軸受２１において、裏金材２２の素材と
しては、例えば、ＪＩＳ Ｇ ３１４１に制定されたみ
がき帯鋼を使用しており、適用するハウジング径等によ
ってその板厚精度は自動車用の場合においてその多くが
±０．０８〜０．１２ｍｍとなっているため、耐荷重性
および耐疲労性等の向上に適する軸受層２３を０．２ｍ
ｍ以下に薄層化した半割軸受２１とすることが困難であ
るという課題を有していた。
【００１６】すなわち、従来の場合には、この種の半割
軸受２１を製造しそして使用するに際しては、前記裏金
材２２の板厚精度を優先して半割軸受２１の全肉厚寸法
が決められているので、前記裏金材２２に積層される軸
受層２３の厚さの下限は、裏金材２２の板厚の最大ばら
つきである０．１ｍｍ程度とするのが単純にみた場合の
限界であった。また、プレス成形によって半円形状に成
形する場合において、金型で全体が固定されるので、ク
ラッシュリリーフ２９に相当する端部が多少盛り上がる
という現象もあった。
【００１７】そのため、軸受層２３の厚さは裏金材２２
の板厚寸法のばらつきの吸収と、軸受端部に設けるリリ
ーフ部（２８，２９）の形状等を考慮し、そしてまたク
ラッシュリリーフ２９を形成する場合に裏金材２２が露
出することがないように考慮して、この部分での軸受層
２３の厚さが０．２５〜０．３０ｍｍ程度となるように
設定しているのが実情である。
【００１８】
【発明の目的】本発明は、上述した従来の課題にかんが
みてなされたもので、この種の半割軸受に要求される最
近の自動車の高出力化による半割軸受の高速・高荷重下
での長寿命化を達成することを目的としてなされたもの
であって、軸受層の厚さが半割軸受の耐荷重および耐疲
労寿命に大きく影響することに着目し、半割軸受の耐荷
重・耐疲労寿命に大きく影響を与える軸受層の厚さを考
慮することによって、上述した従来の課題を解決するこ
とができる半割軸受を提供することを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる半割軸受
は、円弧形状をなす裏金材と前記裏金材の内周面に積層
した軸受層との積層構造をなし、円弧方向の少なくとも
片側端部にクラッシュリリーフを有していると共に前記
クラッシュリリーフの円弧方向の内側部分にオイルリリ
ーフを有する半割軸受において、前記クラッシュリリー
フは前記軸受層が介在しない前記裏金材とオーバーレイ
めっき層よりなる部分を有している構成としたことを特
徴としている。
【００２０】また、本発明に係わる半割軸受の実施態様
においては、円弧形状をなす裏金材と前記裏金材の内周
面に積層した軸受層との積層構造をなし、前記裏金材の
内周面は当該裏金材の外周面の曲率中心から偏心した曲
率中心の円弧形状をなしているエキセントリック軸受の
構成とすることが可能であり、また、他の実施態様にお
いては、円弧形状をなす裏金材と前記裏金材の内周面に
積層した軸受層との積層構造をなし、前記軸受層の内周
面は当該軸受層の外周面の曲率中心から偏心した曲率中
心の円弧形状をなしているエキセントリック軸受の構成
とすることも可能である。
【００２１】
【発明の作用】本発明に係わる半割軸受は、上述したク
ラッシュリリーフ部の裏金が露出するような内面仕上げ
を行い、更にオーバーレイメッキを施した軸受構造とし
た構成を有しているものであるから、従来より材料製造
時の軸受層の厚さを薄く出来、更に製品の軸受層の厚さ
を０．２ｍｍ以下の安定した、そしてまた薄いものにす
ることができるようになるため、軸受の耐荷重性および
耐疲労寿命が著しく安定した優れたものになると共に薄
肉化よって材料の節減をはかりうるようになる。
【００２２】
【実施例】図１は本発明の実施例による半割軸受を示す
斜面説明図であって、この半割軸受１は、半円弧形状を
なす裏金材２の内周面側に軸受層３を有し、幅方向の中
間部分には円弧方向の油溝４を有していると共に、油溝
４の部分に油孔５を有し、さらに端部に爪６を設けた概
略構造をなすものである。
【００２３】図２は図１のＡ−Ａ´部分を拡大して示す
ものであって、半割軸受１の基体となる裏金材２の内周
面に軸受層３を有し、円弧形状をなす裏金材２の外周面
は曲率中心Ｏを中心とする半径Ｄ１の円弧形状をなすと
共に、前記裏金材２の内周面は同じく曲率中心Ｏを中心
とする半径Ｄ４の円弧形状をなしていて、中央の肉厚ｔ
３ｃと端部の肉厚ｔ３ｅとが等しいものとなっており、
軸受層３の内周面は、この軸受層３の内周面の偏心加工
によって、前記曲率中心Ｏから偏心した曲率中心Ｏ´を
中心とする半径Ｄ２の円弧形状をなしており、この軸受
層３の内周面は、その中央部分が軸受面７となっている
とともに軸受面７の両側にオイルリリーフ８を有し、さ
らに両端側にクラッシュリリーフ９を有していて、これ
らによって潤滑油の円滑な流れとハウジングキャップの
ずれの吸収とが良好になされるようになっている。
【００２４】この場合、クラッシュリリーフ９はその端
部において軸受層３が存在しない部分を有しており、す
なわち裏金材２が軸受層３によって被われない部分を有
していて、軸受層３の中央部分である軸受面７の厚さは
０．１７ｍｍの銅基軸受層としており、さらに軸受層３
の内面およびクラッシュリリーフ９の裏金材２の表面に
は、図３およびこの図３のＢ−Ｂ´断面を表わす図４に
示すように、厚さ２０μｍの鉛基オーバーレイめっき層
１０を設けた構造をなしている。
【００２５】このような図１および図２に示した如き半
割軸受１を製造するに際しては、例えば、図５の（ａ）
〜（ｅ）に示すような工程を経ていた。
【００２６】すなわち、図１１に示す工程により製造し
た裏金材２（２２）と軸受層３（２３）との複層材３０
を図５の（ａ）に示すように裏金材２（２２）の展開形
状に対応させて短冊形状に切断して軸受素材６１とした
のち、図５の（ｂ）に示すように、前記軸受素材６１の
前記軸受層３（２３）側を内側にして半円筒形状の成形
体６２に成形し、次いで、図５の（ｃ）に示すように、
前記成形体６２の幅方向の中間部分に油溝４を形成する
と共に油溝４の部分に油孔５を形成し、端部に爪６を形
成する部位加工等を行い、さらに、図５の（ｄ）に示す
ように、曲率中心Ｏから偏心した曲率中心Ｏ´を中心と
する半径Ｄ２の曲面となるように内周面の仕上げ加工を
行うことによって、図１および図２に示したように軸受
層３の中央部分に軸受面７を有すると共に両側部分にオ
イルリリーフ８を有し、さらに両端部分に軸受層３が存
在しないクラッシュリリーフ９を有する半割軸受素材１
ａを得る。
【００２７】この場合の肉厚仕上げ工程においては、ブ
ローチカッターや中ぐりカッターなどを用いることがで
き、例えば、中ぐりカッターを用いる場合には、特公昭
４０−１７９６０号公報に記載された「半円筒軸受用中
ぐり盤」を用いることもできる。
【００２８】この半円筒軸受用中ぐり盤は、縦軸をもっ
た半円筒軸受を与えられた方向に保持する軸受支持体
と、回転軸に沿って間隔をへだてた場所に設けた２本カ
ッターをもつ回転可能な中ぐり棒と、前記中ぐり棒を回
転させるための手段と、前記中ぐり棒を前記半円筒軸受
の縦軸に対して小角度の回転軸をもって取付け、且つ前
記中ぐり棒を回転させながら、前記半円筒軸受に対して
その縦軸と平行な方向に運動させるための手段とからな
り、前記２本のカッターの一方は他方のカッターよりも
前記中ぐり棒から一層延び、前記両カッターは異なった
中心の囲りを異なった切削半径で回転しながら前記半円
筒軸受の内面を削り取る構成をなすものであり、このよ
うな中ぐりカッターを用いることによって半割軸受素材
１ａの内面仕上げが施される。
【００２９】次いで、前記仕上げ後の図５の（ｄ）に示
した半割軸受素材１ａに対して、図５の（ｅ）に示すよ
うに、さらに表面層として電気めっきによるオーバーレ
イを施した厚さ２０μｍのオーバーレイめっき層１０を
設けるものとすることによって半割軸受１とする。
【００３０】このようなオーバーレイめっき層１０を設
けた半割軸受１においては、図３および図３のＢ−Ｂ´
断面を表わした図４に示すように、クラッシュリリーフ
９の部分において、裏金材２の内面に軸受層を有さずに
前記裏金材２の表面にオーバーレイめっき層１０を有す
るものとなっている。
【００３１】このように、本発明実施例に示した半割軸
受１において、オイルリリーフ９には軸受層３が介在し
ないで裏金材２とオーバーレイめっき層１０よりなる部
分を有しているものにすると共にオイルリリーフ８およ
び軸受面７の部分では０．２ｍｍ以下の薄い軸受層３を
形成するものとしているので、耐荷重性と共に耐疲労寿
命が向上する。
【００３２】これを図６をもとに説明すると、この図６
はホワイトメタル系軸受材料の肉厚と耐久性（寿命時
間）との関係を示すものであって、この図６より明らか
なように、ホワイトメタルの肉厚が０．２ｍｍ付近で寿
命に急激な変化を生ずることを示しており、他のＣｕ系
やＡｌ系の軸受材料においても同様な結果が得られてい
て、０．２ｍｍ厚さに限界点があることを確認した。た
だし、軸受層３の肉厚が薄ければ良いというものではな
く、異物埋収性等の役割を果たすためには実用上は０．
０１ｍｍ以上の肉厚を必要とする。
【００３３】ところで、オイルリリーフ８およびクラッ
シュリリーフ９を設けることは、軸受層３が薄くなれば
なるほどとくにハウジングキャップのずれや半割軸受１
の端部合わせ部のずれを吸収し、焼き付きを防止するう
えで不可欠な構成であるので、本発明においては裏金材
２が露出した部分のクラッシュリリーフ９の部分は、め
っきによるオーバーレイめっき層１０を設けることで、
たとえ、クラッシュリリーフ９の部分に荷重が加わった
ときでも、オーバーレイめっき層１０によって軸受とし
て機能するものとなる。したがって、軸受層３を薄くし
たときでも軸受として支障のないものとなり、これによ
って、耐荷重，耐疲労寿命のより一層優れた長寿命の軸
受が得られるものとなる。
【００３４】
【発明の効果】本発明に係わる半割軸受は、円弧形状を
なす裏金材と前記裏金材の内周面に積層した軸受層との
積層構造をなし、円弧方向の少なくとも片側端部にクラ
ッシュリリーフを有していると共に前記クラッシュリリ
ーフの円弧方向の内側部分にオイルリリーフを有する半
割軸受において、前記クラッシュリリーフは前記軸受層
が介在しない前記裏金材とオーバーレイめっき層よりな
る部分を有している構成としたから、軸受層の厚さの精
度が高いものとなり、軸受層の厚さが薄い半割軸受とす
ることが可能となり、したがって、耐荷重性に優れてい
て耐疲労寿命の長い品質の良好なる軸受を提供すること
ができると共に薄肉化による材料の節減をもたらすこと
ができるという著しく優れた効果が得られ、また、本発
明によれば従来の冶金設備と簡単な成形加工およびめっ
き工程により生産性を落すことなく品質の良好なる半割
軸受を提供することが可能になるという優れた効果がも
たらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における半割軸受の斜面説明
図である。
【図２】本発明の一実施例における半割軸受の構造を説
明する図１のＡ−Ａ´位置での部分拡大断面説明図であ
る。
【図３】図２の半割軸受におけるクラッシュリリーフ部
分の断面説明図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ´位置での断面説明である。
【図５】本発明に係わる半割軸受の製造工程を（ａ）〜
（ｅ）に分けて順次例示する説明図である。
【図６】本発明の一実施例による半割軸受においてホワ
イトメタル肉厚の耐久性への影響を示すグラフである。
【図７】従来の半割軸受の構造を例示する斜面説明図で
ある。
【図８】従来の半割軸受の構造を説明する図７のＣ−Ｃ
´位置での部分拡大断面説明図である。
【図９】図７の半割軸受におけるクラッシュリリーフ部
分の断面説明図である。
【図１０】図９のＤ−Ｄ´位置での断面説明図である。
【図１１】裏金材となる鋼帯上に軸受層を複層化して複
層材を得る工程を（ａ）〜（ｄ）に分けて示す説明図で
ある。
【図１２】従来の半割軸受の製造工程を（ａ）〜（ｅ）
に分けて順次例示する説明図である。
【符号の説明】
１ 半割軸受 ２ 裏金材 ３ 軸受層 ７ 軸受面 ８ オイルリリーフ ９ クラッシュリリーフ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 円弧形状をなす裏金材と前記裏金材の内
    周面に積層した軸受層との積層構造をなし、円弧方向の
    少なくとも片側端部にクラッシュリリーフを有している
    と共に前記クラッシュリリーフの円弧方向の内側部分に
    オイルリリーフを有する半割軸受において、前記クラッ
    シュリリーフは前記軸受層が介在しない前記裏金材とオ
    ーバーレイめっき層よりなる部分を有していることを特
    徴とする半割軸受。
  2. 【請求項２】 円弧形状をなす裏金材と前記裏金材の内
    周面に積層した軸受層との積層構造をなし、前記裏金材
    の内周面は当該裏金材の外周面の曲率中心から偏心した
    曲率中心の円弧形状をなしている請求項１に記載の半割
    軸受。
  3. 【請求項３】 円弧形状をなす裏金材と前記裏金材の内
    周面に積層した軸受層との積層構造をなし、前記軸受層
    の内周面は当該軸受層の外周面の曲率中心から偏心した
    曲率中心の円弧形状をなしている請求項１または２に記
    載の半割軸受。
JP3233202A 1991-09-12 1991-09-12 半割軸受 Expired - Lifetime JPH0826893B2 (ja)

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