JPH10159853A - 耐フレッティング損傷性に優れた摺動部材、支持部材及びこれらの組合せ - Google Patents
耐フレッティング損傷性に優れた摺動部材、支持部材及びこれらの組合せInfo
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- JPH10159853A JPH10159853A JP8322625A JP32262596A JPH10159853A JP H10159853 A JPH10159853 A JP H10159853A JP 8322625 A JP8322625 A JP 8322625A JP 32262596 A JP32262596 A JP 32262596A JP H10159853 A JPH10159853 A JP H10159853A
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- F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
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- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
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- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/08—Attachment of brasses, bushes or linings to the bearing housing
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- F16C17/02—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
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- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/22—Internal combustion engines
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンロッドボア面とすべり軸受裏金背面の間
ようにフレッティングが起こり易く、損傷が起こる摺動
部材、支持部材などの耐久性を高める。 【解決手段】 裏金の背面２０及び／又はコンロッドボ
ア面２１に４〜１５μｍＲｚの微小粗さを形成する。
ようにフレッティングが起こり易く、損傷が起こる摺動
部材、支持部材などの耐久性を高める。 【解決手段】 裏金の背面２０及び／又はコンロッドボ
ア面２１に４〜１５μｍＲｚの微小粗さを形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、すべり軸受、ブシ
ュなどの摺動部材及びこれらを支持するコンロッドなど
の支持部材、ならびにこれらの組合せに関するものであ
り、より詳しく述べるならばすべり軸受の背面と接触す
るコンロッドなどの支持部材の表面と該裏面の間で生じ
るフレッティング損傷に対する耐損傷性にすぐれたすべ
り軸受及び／又はコンロッドに関するものである。
ュなどの摺動部材及びこれらを支持するコンロッドなど
の支持部材、ならびにこれらの組合せに関するものであ
り、より詳しく述べるならばすべり軸受の背面と接触す
るコンロッドなどの支持部材の表面と該裏面の間で生じ
るフレッティング損傷に対する耐損傷性にすぐれたすべ
り軸受及び／又はコンロッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】以下、主としてエンジンのコンロッドに
組み込まれるすべり軸受を例にとって従来技術を説明す
る。図１はエンジンのクランクシャフト、コンロッド及
びすべり軸受の組立て図であり、すべり軸受は１対の半
割り円形状のいわゆるメタル１ａ，１ｂが２本のボルト
２によりコンロッド３の大端部に固定されてなる。メタ
ル１ａ，１ｂの内面はすべり軸受合金からなる摺動面を
構成し、クランクシャフト４を回転自在に保持してい
る。
組み込まれるすべり軸受を例にとって従来技術を説明す
る。図１はエンジンのクランクシャフト、コンロッド及
びすべり軸受の組立て図であり、すべり軸受は１対の半
割り円形状のいわゆるメタル１ａ，１ｂが２本のボルト
２によりコンロッド３の大端部に固定されてなる。メタ
ル１ａ，１ｂの内面はすべり軸受合金からなる摺動面を
構成し、クランクシャフト４を回転自在に保持してい
る。
【０００３】現在、エンジンの性能向上のためにコンロ
ッドを軽量化することが試行されているが、この対策と
しては熱間鍛造材などの高強度材料を使用して重量を減
らすことが一般的に検討され、またレーシングカー用エ
ンジンなどについてはアルミニウムやチタンなどの軽合
金の使用も検討されている。さらに将来的には一般のエ
ンジンにもこれら軽金属が使用される可能性がある。
ッドを軽量化することが試行されているが、この対策と
しては熱間鍛造材などの高強度材料を使用して重量を減
らすことが一般的に検討され、またレーシングカー用エ
ンジンなどについてはアルミニウムやチタンなどの軽合
金の使用も検討されている。さらに将来的には一般のエ
ンジンにもこれら軽金属が使用される可能性がある。
【０００４】従来の裏金は炭素鋼圧延鋼板、合金鋼圧延
鋼板を半円形に成形したものであり、裏金背面の粗さは
３．０μｍＲｚ以下となっていた。また、コンロッドの
ボア面も研磨により粗さが２μｍＲｚ以下となってい
た。
鋼板を半円形に成形したものであり、裏金背面の粗さは
３．０μｍＲｚ以下となっていた。また、コンロッドの
ボア面も研磨により粗さが２μｍＲｚ以下となってい
た。
【０００５】すべり軸受をコンロッドに組み付けた後は
裏金の背面はコンロッド大端部の内面、すなわちボア面
と密着するが、分離不能に接着しているのではないの
で、ピストンの往復動に伴う大端部の変形により数μｍ
〜数十μｍのすべりが起こり、この際、組付け時の避け
られない不均一締付け力により局部的に密着圧力が高く
なっている状態で大きなすべりが起こると、軸受の裏金
背面とコンロッドボア面との間のフレッティングによ
り、背面と支持部表面との凝着によるむしれ、摩耗及び
疲労に伴って損傷が発生することがある。以上、すべり
軸受について説明したが、裏金背面を一部で支持部材に
固定し、その他の部分では僅かな間隙をもって密着して
いるブシュなどでも同様にフレッティングの問題が起こ
る。
裏金の背面はコンロッド大端部の内面、すなわちボア面
と密着するが、分離不能に接着しているのではないの
で、ピストンの往復動に伴う大端部の変形により数μｍ
〜数十μｍのすべりが起こり、この際、組付け時の避け
られない不均一締付け力により局部的に密着圧力が高く
なっている状態で大きなすべりが起こると、軸受の裏金
背面とコンロッドボア面との間のフレッティングによ
り、背面と支持部表面との凝着によるむしれ、摩耗及び
疲労に伴って損傷が発生することがある。以上、すべり
軸受について説明したが、裏金背面を一部で支持部材に
固定し、その他の部分では僅かな間隙をもって密着して
いるブシュなどでも同様にフレッティングの問題が起こ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この問題を解決するた
めに、従来は、裏金の材質を高炭素鋼などの高強度材料
に代えて対応してきた。しかし強度向上ではフレッティ
ング損傷を十分に防止できなかった。これは、フレッテ
ィングは、コンロッドの軽量化に伴って剛性が低下した
コンロッドのボア面と、局部的高応力状態で接触してい
る裏金と間で摩擦と衝突が繰り返されることにより進行
しており；コンロッドの破壊強度は高いが剛性が低い
と、コンロッドは単純な引張りもしくは圧縮に対しては
強いが、局部的高応力状態では変形し易くなるので、コ
ンロッドのボア面は真円からかなり変形し、これと衝突
する裏金は複雑なかつ大きな繰返し応力にさらされるこ
とと、関連すると考えられる。このような状況では裏金
の強度をある程度高めてもフレッティング損傷を十分に
抑えることはできず、軸受の割れやコンロッドの折損が
起こっていた。これに対するコンロッド側の対策として
は折損の始点となり易い場所に肉盛りをして剛性を高め
るという軽量化に反することも行われていた。
めに、従来は、裏金の材質を高炭素鋼などの高強度材料
に代えて対応してきた。しかし強度向上ではフレッティ
ング損傷を十分に防止できなかった。これは、フレッテ
ィングは、コンロッドの軽量化に伴って剛性が低下した
コンロッドのボア面と、局部的高応力状態で接触してい
る裏金と間で摩擦と衝突が繰り返されることにより進行
しており；コンロッドの破壊強度は高いが剛性が低い
と、コンロッドは単純な引張りもしくは圧縮に対しては
強いが、局部的高応力状態では変形し易くなるので、コ
ンロッドのボア面は真円からかなり変形し、これと衝突
する裏金は複雑なかつ大きな繰返し応力にさらされるこ
とと、関連すると考えられる。このような状況では裏金
の強度をある程度高めてもフレッティング損傷を十分に
抑えることはできず、軸受の割れやコンロッドの折損が
起こっていた。これに対するコンロッド側の対策として
は折損の始点となり易い場所に肉盛りをして剛性を高め
るという軽量化に反することも行われていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述のような
フレッティング損傷に対して耐久性があるすべり軸受な
どの摺動部材及び／又はこの支持部材を提供することを
目的とするものであって、従来のすべり軸受の裏金背面
及びコンロッドのボア面の粗さが小さく平滑性が良好で
あることが、上記したフレッティング損傷の原因である
ことを究明し、以下の発明を完成した。すなわち、本発
明は、裏金の表面にすべり軸受合金を接着してなり、背
面側で支持部材に組み付けられる摺動部材の裏金の背面
及び前記支持部の表面の少なくとも一方に４〜１５μｍ
Ｒｚの微小粗さを形成することにより耐フレッティング
損傷性に向上させることを特徴とするものである。本発
明の第一の実施態様は、裏金の背面に４〜１５μｍＲｚ
の微小粗さを形成した摺動部材であり、第二の実施態様
は支持部材の表面側に４〜１５μｍＲｚの微小粗さを形
成した支持部材であり、本発明の第三の実施態様は、前
記裏金の背面及び支持部材の表面の少なくとも一方に４
〜１５μｍＲｚの微小粗さを形成した摺動部材と支持部
材の組合せである。以下本発明をすべり軸受を例にとっ
て詳しく説明する。
フレッティング損傷に対して耐久性があるすべり軸受な
どの摺動部材及び／又はこの支持部材を提供することを
目的とするものであって、従来のすべり軸受の裏金背面
及びコンロッドのボア面の粗さが小さく平滑性が良好で
あることが、上記したフレッティング損傷の原因である
ことを究明し、以下の発明を完成した。すなわち、本発
明は、裏金の表面にすべり軸受合金を接着してなり、背
面側で支持部材に組み付けられる摺動部材の裏金の背面
及び前記支持部の表面の少なくとも一方に４〜１５μｍ
Ｒｚの微小粗さを形成することにより耐フレッティング
損傷性に向上させることを特徴とするものである。本発
明の第一の実施態様は、裏金の背面に４〜１５μｍＲｚ
の微小粗さを形成した摺動部材であり、第二の実施態様
は支持部材の表面側に４〜１５μｍＲｚの微小粗さを形
成した支持部材であり、本発明の第三の実施態様は、前
記裏金の背面及び支持部材の表面の少なくとも一方に４
〜１５μｍＲｚの微小粗さを形成した摺動部材と支持部
材の組合せである。以下本発明をすべり軸受を例にとっ
て詳しく説明する。
【０００８】まず、軸受裏金の背面に微小凹凸を形成す
る本発明の第一の実施態様について説明する。図２は、
組付け前のすべり軸受１０の裏金背面２０に形成された
粗さの概念図であり、図３は、組付け後の同様の図面で
ある。裏金背面２０に４μｍＲｚより粗い（深い）粗さ
を形成する（図２）と、コンロッド３（図１）への組付
け時に締付け応力が局部的に高くなる部位で、裏金凸部
２０ａの先端が塑性変形によりつぶされて、裏金とコン
ロッドボア面２１が均一に接触するようになる。このよ
うに真実接触部２４が均一に分布し、荷重分担が均一に
なる状態では上記したフレッティングが起こっても、接
触面の応力は接触部２１ａを介して両者２０、２１にほ
ぼ均一に分布するので、損傷が起こり難くなる。さら
に、エンジン運転中に局部的に応力が高くなると、その
部位に位置する凸部２１ａがつぶれあるいは折れること
により応力を吸収するので、裏金２０のバルク及びコン
ロッドでの破壊までは進行し難い。
る本発明の第一の実施態様について説明する。図２は、
組付け前のすべり軸受１０の裏金背面２０に形成された
粗さの概念図であり、図３は、組付け後の同様の図面で
ある。裏金背面２０に４μｍＲｚより粗い（深い）粗さ
を形成する（図２）と、コンロッド３（図１）への組付
け時に締付け応力が局部的に高くなる部位で、裏金凸部
２０ａの先端が塑性変形によりつぶされて、裏金とコン
ロッドボア面２１が均一に接触するようになる。このよ
うに真実接触部２４が均一に分布し、荷重分担が均一に
なる状態では上記したフレッティングが起こっても、接
触面の応力は接触部２１ａを介して両者２０、２１にほ
ぼ均一に分布するので、損傷が起こり難くなる。さら
に、エンジン運転中に局部的に応力が高くなると、その
部位に位置する凸部２１ａがつぶれあるいは折れること
により応力を吸収するので、裏金２０のバルク及びコン
ロッドでの破壊までは進行し難い。
【０００９】粗さの形態にはいくつか種類があるが、図
４の（ａ）〜（ｃ）に示す形態に大別される。本発明に
おいてはこれらの何れの形態でも採用できる。後述する
球形粒子によるショットピーニングにより得られる粗さ
の形態は形態は図４の（ｃ）となる。また、粗さは三次
元的に方向性がないものが好ましい。しかし、三次元的
方向性を有する粗さでも裏金背面と支持部面が合わさっ
た場合、粗さの方向が交差するなら問題はない。その一
例を図５に示す。図５において実線２５は裏金の粗さの
山又は谷の方向であり、点線２６は支持部の粗さの凸部
が提する方向であり、これらの方向２５、２６は交差し
ているために、上述した凸部のつぶれが摺動面で均一に
起こる
４の（ａ）〜（ｃ）に示す形態に大別される。本発明に
おいてはこれらの何れの形態でも採用できる。後述する
球形粒子によるショットピーニングにより得られる粗さ
の形態は形態は図４の（ｃ）となる。また、粗さは三次
元的に方向性がないものが好ましい。しかし、三次元的
方向性を有する粗さでも裏金背面と支持部面が合わさっ
た場合、粗さの方向が交差するなら問題はない。その一
例を図５に示す。図５において実線２５は裏金の粗さの
山又は谷の方向であり、点線２６は支持部の粗さの凸部
が提する方向であり、これらの方向２５、２６は交差し
ているために、上述した凸部のつぶれが摺動面で均一に
起こる
【００１０】図３にはコンロッドのボア面２１は、粗さ
は従来と同様に研磨により２〜３μｍ程度の凹凸となっ
ているが、説明を簡単にするために、平坦面として描か
れている。この粗さＲｚが４μｍ以上になると第三の実
施態様に該当する。本発明の第二の実施態様は前段落
［０００７］の説明において、図２がコンロッドボア面
となる場合である。したがって前段落の説明が第二の実
施態様に該当する。またこの実施態様では裏金表面は従
来と同様に１μｍ程度の粗さＲｚをもっており、比較的
平坦となる。
は従来と同様に研磨により２〜３μｍ程度の凹凸となっ
ているが、説明を簡単にするために、平坦面として描か
れている。この粗さＲｚが４μｍ以上になると第三の実
施態様に該当する。本発明の第二の実施態様は前段落
［０００７］の説明において、図２がコンロッドボア面
となる場合である。したがって前段落の説明が第二の実
施態様に該当する。またこの実施態様では裏金表面は従
来と同様に１μｍ程度の粗さＲｚをもっており、比較的
平坦となる。
【００１１】図６は本発明の第三の実施態様における裏
金背面２０及びコンロッド１２のボア面２１の粗さ（Ｒ
ｚ＝４〜１５μｍ）の一例を示している。この実施態様
ではそれぞれの凸部２０ａ，２１ａが相手材からの圧力
を受けてつぶれ、図７に示すように真実接触部２４が多
数作られる。ここでいずれか一方の粗さＲｚが１５μｍ
を超えると、裏金がつぶされた隙間による軸受クリアラ
ンスの増大により異音などが発生するために上述の粗さ
範囲とする必要がある。その他の点は段落［０００７］
の説明との重複を避けるために省略するので、この説明
を参照されたい。
金背面２０及びコンロッド１２のボア面２１の粗さ（Ｒ
ｚ＝４〜１５μｍ）の一例を示している。この実施態様
ではそれぞれの凸部２０ａ，２１ａが相手材からの圧力
を受けてつぶれ、図７に示すように真実接触部２４が多
数作られる。ここでいずれか一方の粗さＲｚが１５μｍ
を超えると、裏金がつぶされた隙間による軸受クリアラ
ンスの増大により異音などが発生するために上述の粗さ
範囲とする必要がある。その他の点は段落［０００７］
の説明との重複を避けるために省略するので、この説明
を参照されたい。
【００１２】さらに、凹部２２は、平面形態がストライ
プ状ではなく互いに分離した穴状であると、油溜りとし
ての機能をもつので、潤滑油を接触部に供給して摩擦力
を下げる効果もある。
プ状ではなく互いに分離した穴状であると、油溜りとし
ての機能をもつので、潤滑油を接触部に供給して摩擦力
を下げる効果もある。
【００１３】以上のような効果を発揮するためには微細
粗さはＲｚで４〜１５μｍの範囲にあることが必要であ
る。粗さＲｚが４μｍ未満では従来技術について説明し
たようにフレッティング損傷が起こり易い。これは細か
い衝突による複雑な応力が粗さの凸部により吸収されず
に凸部の基底面より内部のバルクに伝播し、材料の破壊
を起こし易いからである。一方１５μｍを超えると軸受
クリアランスの増大による異音の発生などを招き易い。
さらに相手材に微細粗さを形成しない第一及び第二の実
施態様では、相手材の粗さＲｚは微細粗さを形成する部
材未満である必要がある。この条件は最大粗さＲｚにつ
いて該当するが、その他粗さ表示例えば平均粗さＲａに
ついては、該当しないことは言うまでもない。
粗さはＲｚで４〜１５μｍの範囲にあることが必要であ
る。粗さＲｚが４μｍ未満では従来技術について説明し
たようにフレッティング損傷が起こり易い。これは細か
い衝突による複雑な応力が粗さの凸部により吸収されず
に凸部の基底面より内部のバルクに伝播し、材料の破壊
を起こし易いからである。一方１５μｍを超えると軸受
クリアランスの増大による異音の発生などを招き易い。
さらに相手材に微細粗さを形成しない第一及び第二の実
施態様では、相手材の粗さＲｚは微細粗さを形成する部
材未満である必要がある。この条件は最大粗さＲｚにつ
いて該当するが、その他粗さ表示例えば平均粗さＲａに
ついては、該当しないことは言うまでもない。
【００１４】また、真実接触部２４（図３、７）の数を
ある程度以上とするためには、最大粗さをもつ凸部２０
ａとほぼ同じ高さのピーク２０ａ′（図２）は粗さ測定
方向の二乗平均平方根波長で２５μｍ以上を超えないこ
とが好ましい。上述の説明から分かる通り、本発明の粗
さは部品組付け前の粗さである。部品使用中及び使用後
は図３、７に示すように、耐フレッティング損傷性が優
れた顕著な表面構造が作られるが、この表面構造は粗さ
Ｒｚで特徴づけることはできない。また、油溜り効果を
もつ粗さは任意の二方向で測定してＲｚで４〜１５μｍ
の範囲にあることが必要である。
ある程度以上とするためには、最大粗さをもつ凸部２０
ａとほぼ同じ高さのピーク２０ａ′（図２）は粗さ測定
方向の二乗平均平方根波長で２５μｍ以上を超えないこ
とが好ましい。上述の説明から分かる通り、本発明の粗
さは部品組付け前の粗さである。部品使用中及び使用後
は図３、７に示すように、耐フレッティング損傷性が優
れた顕著な表面構造が作られるが、この表面構造は粗さ
Ｒｚで特徴づけることはできない。また、油溜り効果を
もつ粗さは任意の二方向で測定してＲｚで４〜１５μｍ
の範囲にあることが必要である。
【００１５】上記した粗さは微細ショットブラスト、放
電加工、溶射、肉盛りなどにより形成することができ
る。通常の裏金鋼板の裏面に全面にショットブラストな
どを連続的に施すことにより所定の粗さを効率的に形成
することができる。裏金の材質は通常の圧延鋼材（ＳＰ
ＣＣ）で十分であり、逆に高強度材料では凸部がつぶれ
難いので好ましくはない。しかし組付け時の締付け力を
大きく取れる場合は高強度材料を使用してもよい。ま
た、所定粗さは裏金背面の全面に形成することが効率的
でありしかもフレッティング損傷防止効果が確実に得ら
れるが、コンロッドボア面との接触が起こり易い場所は
統計的に解析できるので、その部分のみに形成してもよ
い。
電加工、溶射、肉盛りなどにより形成することができ
る。通常の裏金鋼板の裏面に全面にショットブラストな
どを連続的に施すことにより所定の粗さを効率的に形成
することができる。裏金の材質は通常の圧延鋼材（ＳＰ
ＣＣ）で十分であり、逆に高強度材料では凸部がつぶれ
難いので好ましくはない。しかし組付け時の締付け力を
大きく取れる場合は高強度材料を使用してもよい。ま
た、所定粗さは裏金背面の全面に形成することが効率的
でありしかもフレッティング損傷防止効果が確実に得ら
れるが、コンロッドボア面との接触が起こり易い場所は
統計的に解析できるので、その部分のみに形成してもよ
い。
【００１６】上記以外の摺動部材の構造、例えば軸受合
金の種類、軸受層の種類・数や厚さは制限がない。続い
て、実機による実験例により本発明をさらに説明する。
金の種類、軸受層の種類・数や厚さは制限がない。続い
て、実機による実験例により本発明をさらに説明する。
【００１７】
【実施例】実施例及び比較例で使用したすべり軸受は以
下のとおりであった。 （１）裏金：圧延鋼材（ＳＰＣＣ）、厚さ１．４８ｍ
ｍ，粗さＲｚ１μｍ （２）軸受構造：裏金側から摺動面に向かって順次以下
の層を形成 （ａ）ケルメット：厚さ２００μｍ （ｂ）Ｎｉめっき：厚さ２μｍ （ｃ）Ｐｂ−Ｓｎ−Ｉｎ系オーバレイめっき：厚さ１６
μｍ 上記すべり軸受を１６００ｃｃの４気筒ガソリンエンジ
ンのコンロッドの大端部に８個組み付け、７８００ｒｐ
ｍ，全負荷の条件で１００時間運転した。
下のとおりであった。 （１）裏金：圧延鋼材（ＳＰＣＣ）、厚さ１．４８ｍ
ｍ，粗さＲｚ１μｍ （２）軸受構造：裏金側から摺動面に向かって順次以下
の層を形成 （ａ）ケルメット：厚さ２００μｍ （ｂ）Ｎｉめっき：厚さ２μｍ （ｃ）Ｐｂ−Ｓｎ−Ｉｎ系オーバレイめっき：厚さ１６
μｍ 上記すべり軸受を１６００ｃｃの４気筒ガソリンエンジ
ンのコンロッドの大端部に８個組み付け、７８００ｒｐ
ｍ，全負荷の条件で１００時間運転した。
【００１８】実施例１ 図８（表１）に示すブラスト処理を裏金背面に施した左
記の供試品をエンジンに組付け、上記試験条件で試験行
い、５０時間から１０時間刻みでフレッティング損傷の
状況を確認した。判定はフレッティング疲労によるクラ
ックの見いだされた時間、及び５０Ｈ，１００Ｈの損傷
の状況を下記判定で評価した。 合計得点＝Σ気筒数×点数 点数は： クラック発生 ０点 凝着大 １点 凝着小 ２点 凝着なし ３点 により計算した。
記の供試品をエンジンに組付け、上記試験条件で試験行
い、５０時間から１０時間刻みでフレッティング損傷の
状況を確認した。判定はフレッティング疲労によるクラ
ックの見いだされた時間、及び５０Ｈ，１００Ｈの損傷
の状況を下記判定で評価した。 合計得点＝Σ気筒数×点数 点数は： クラック発生 ０点 凝着大 １点 凝着小 ２点 凝着なし ３点 により計算した。
【００１９】試験結果を図９（表２）に示す。
【００２０】比較例１ 前記裏金の背面粗さのままのすべり軸受を用いて実機試
験を５０時間行った。その後すべり軸受とコンロッドを
エンジンから取りはずし、裏金背面とコンロッドのボア
面を十分に洗浄した後肉眼で観察したところアッパー側
コンロッド６箇所全部で損傷が発生しておりかつ２個に
はクラックが認められた。したがって、フレッティング
損傷が進行し、運転をさらに継続するとコンロッドの折
損に至るものと判断された。また裏金背面の粗さＲｚは
組み付け前と殆ど差が認められなかった。
験を５０時間行った。その後すべり軸受とコンロッドを
エンジンから取りはずし、裏金背面とコンロッドのボア
面を十分に洗浄した後肉眼で観察したところアッパー側
コンロッド６箇所全部で損傷が発生しておりかつ２個に
はクラックが認められた。したがって、フレッティング
損傷が進行し、運転をさらに継続するとコンロッドの折
損に至るものと判断された。また裏金背面の粗さＲｚは
組み付け前と殆ど差が認められなかった。
【００２１】実施例２ 裏金の背面に下記条件のショットブラストを施して、粗
さＲｚを７．５μｍとした。 （イ）ショット粒子：（硬質ガラス、粒径１２０〜１８
０μｍ） （ロ）投射速度：１２０ｍ／ｓｅｃ 図１０には裏金背面の表面輪郭を解析した図形を示す。
図中２８がショットブラスト直後の表面の輪郭である。
実機試験を５０時間行っても異常は認められなかった。
この時点で運転を中止して、すべり軸受及びコンロッド
をエンジンから取りはずし、裏金背面及びコンロッドの
ボア面を十分に洗浄して肉眼で観察したところ、割れ、
傷などは観察されなかった。また裏金背面の粗さＲｚを
測定したところ６．１μｍとなり、エンジンへの組付け
及び運転により粗さの凸部がつぶされていることが確認
された。この粗さ測定から予測される運転中のコンロッ
ドの位置を斜線で示した。
さＲｚを７．５μｍとした。 （イ）ショット粒子：（硬質ガラス、粒径１２０〜１８
０μｍ） （ロ）投射速度：１２０ｍ／ｓｅｃ 図１０には裏金背面の表面輪郭を解析した図形を示す。
図中２８がショットブラスト直後の表面の輪郭である。
実機試験を５０時間行っても異常は認められなかった。
この時点で運転を中止して、すべり軸受及びコンロッド
をエンジンから取りはずし、裏金背面及びコンロッドの
ボア面を十分に洗浄して肉眼で観察したところ、割れ、
傷などは観察されなかった。また裏金背面の粗さＲｚを
測定したところ６．１μｍとなり、エンジンへの組付け
及び運転により粗さの凸部がつぶされていることが確認
された。この粗さ測定から予測される運転中のコンロッ
ドの位置を斜線で示した。
【００２２】
（１）コンロッドの軽量化に伴い発生するフレッティン
グ損傷を簡単な手法により確実に防止することができ
る。従来の裏金高強度化対策ではコストが高くなるのみ
ならず曲げなどの加工性が犠牲にされており、しかも十
分にフレッティング損傷を防止することはできなかった
が、本発明によるとこのような点は全て解決できる。 （２）粗さの凹部を油溜りとすると（請求項２、４、
６）さらに耐損傷性が高められる。 （３）コンロッドの肉盛りなどが不必要になるので、コ
ンロッドに余計な重量を付加することがなくなり、軽量
コンロッドの性能を十分に活用することができる。 （４）通常のコンロッドについてもエンジン運転条件が
過酷な場合は本発明を適用することによりフレッティン
グ損傷を有効に防止することができる。
グ損傷を簡単な手法により確実に防止することができ
る。従来の裏金高強度化対策ではコストが高くなるのみ
ならず曲げなどの加工性が犠牲にされており、しかも十
分にフレッティング損傷を防止することはできなかった
が、本発明によるとこのような点は全て解決できる。 （２）粗さの凹部を油溜りとすると（請求項２、４、
６）さらに耐損傷性が高められる。 （３）コンロッドの肉盛りなどが不必要になるので、コ
ンロッドに余計な重量を付加することがなくなり、軽量
コンロッドの性能を十分に活用することができる。 （４）通常のコンロッドについてもエンジン運転条件が
過酷な場合は本発明を適用することによりフレッティン
グ損傷を有効に防止することができる。
【図１】 エンジンのコンロッドとすべり軸受の部分を
示す図である。
示す図である。
【図２】 エンジンへの組み付け前のすべり軸受の裏金
背面の粗さを示す概念図である。
背面の粗さを示す概念図である。
【図３】 エンジンへの組み付け後のすべり軸受とコン
ロッドボア面との接触状態を示す概念図である。
ロッドボア面との接触状態を示す概念図である。
【図４】 粗さの模式図である。
【図５】 方向性ある粗さの考査を説明する模式図であ
る。
る。
【図６】 エンジンへの組み付け前のすべり軸受の裏金
背面及びコンロッドのボア面の粗さを示す概念図であ
る。
背面及びコンロッドのボア面の粗さを示す概念図であ
る。
【図７】 エンジンへの組み付け後のすべり軸受の裏金
背面及びコンロッドのボア面の粗さを示す概念図であ
る。
背面及びコンロッドのボア面の粗さを示す概念図であ
る。
【図８】 すべり軸受背面の粗さ及びその形成法を示し
た図表（表１）である。
た図表（表１）である。
【図９】 フレッティング試験結果を示す図表（表２）
である。
である。
【図１０】 本発明実施例で供試されたすべり軸受の裏
金背面の粗さを万能粗さ解析計で解析した図形である。
金背面の粗さを万能粗さ解析計で解析した図形である。
１ すべり軸受 ２ ボルト ３ コンロッド ４ クランクシャフト １０ すべり軸受 １２ コンロッド ２０−裏金背面 ２０ａ−裏金凸部 ２１−コンロッドボア面 ２２−凹部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 大輔 愛知県豊田市緑ケ丘３丁目65番地 大豊工 業株式会社内
Claims (8)
- 【請求項１】 裏金の表面にすべり軸受合金を接着して
なり、背面側で支持部材に組み付けられる摺動部材にお
いて、前記裏金の背面に４〜１５μｍＲｚの微小粗さを
形成したことを特徴とする耐フレッティング損傷性に優
れた摺動部材。 - 【請求項２】 前記裏金背面を直交する二方向で測定し
た粗さが４〜１５μｍＲｚである請求項１記載の耐フレ
ッティング損傷性に優れた摺動部材。 - 【請求項３】 裏金の表面にすべり軸受合金を接着して
なる摺動部材の背面を支持する支持部材において、前記
支持部材の表面に４〜１５μｍＲｚの微小粗さを形成し
たことを特徴とする耐フレッティング損傷性に優れた支
持部材。 - 【請求項４】 前記支持部材表面を直交する二方向で測
定した粗さが４〜１５μｍＲｚである請求項３記載の耐
フレッティング損傷性に優れた支持部材。 - 【請求項５】 裏金の表面にすべり軸受合金を接着して
なり、背面側で支持部材に組み付けられた摺動部材と該
支持部材の組合せにおいて、前記裏金の背面及び支持部
材の表面の少なくとも一方に４〜１５μｍＲｚの微小粗
さを形成したことを特徴とする耐フレッティング損傷性
に優れた摺動部材と支持部材の組合せ。 - 【請求項６】 前記裏金背面の粗さの方向及び支持部の
背面の粗さの方向が交差することを特徴とする耐フレッ
ティング損傷性に優れた摺動部材と支持部材の組合せ。 - 【請求項７】 前記裏金背面を直交する二方向で測定し
た粗さが４〜１５μｍＲｚである請求項５記載の耐フレ
ッティング損傷性に優れた摺動部材と支持部材の組合
せ。 - 【請求項８】 前記支持部材表面を直交する二方向で測
定した粗さが４〜１５μｍＲｚである請求項５記載の耐
フレッティング損傷性に優れた摺動部材と支持部材の組
合せ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8322625A JPH10159853A (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 耐フレッティング損傷性に優れた摺動部材、支持部材及びこれらの組合せ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8322625A JPH10159853A (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 耐フレッティング損傷性に優れた摺動部材、支持部材及びこれらの組合せ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10159853A true JPH10159853A (ja) | 1998-06-16 |
Family
ID=18145812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8322625A Pending JPH10159853A (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 耐フレッティング損傷性に優れた摺動部材、支持部材及びこれらの組合せ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10159853A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004332687A (ja) * | 2003-05-12 | 2004-11-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ロータリ圧縮機 |
| DE10325910B4 (de) * | 2002-08-02 | 2010-03-18 | Mauser-Werke Oberndorf Maschinenbau Gmbh | Verfahren zur Einbringung von Strukturen in Anlageflächen, Vorrichtung zum Einbringen derartiger Strukturen und kraftschlüssig verbundene Körper |
| WO2010094324A1 (de) * | 2009-02-18 | 2010-08-26 | Alfing Kessler Sondermaschinen Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum einbringen von oberflächenstrukturen, insbesondere oberflächenrauhigkeiten, in die anlagefläche eines bauteils |
| WO2010115518A3 (de) * | 2009-04-08 | 2011-06-16 | Robert Bosch Gmbh | Lagerhülse mit riefen für eine aussenzahnradmaschine |
| JP2013096429A (ja) * | 2011-10-28 | 2013-05-20 | Taiho Kogyo Co Ltd | すべり軸受およびその製造方法 |
| EP3018371A1 (en) | 2014-11-07 | 2016-05-11 | Daido Metal Company Ltd. | Bearing device and half bearing used for the same |
| JP2019218915A (ja) * | 2018-06-21 | 2019-12-26 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の複リンク式ピストンクランク機構 |
| US10823224B2 (en) | 2018-11-12 | 2020-11-03 | Daido Metal Company Ltd. | Bearing member, housing, and bearing device using the same |
-
1996
- 1996-12-03 JP JP8322625A patent/JPH10159853A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10325910B4 (de) * | 2002-08-02 | 2010-03-18 | Mauser-Werke Oberndorf Maschinenbau Gmbh | Verfahren zur Einbringung von Strukturen in Anlageflächen, Vorrichtung zum Einbringen derartiger Strukturen und kraftschlüssig verbundene Körper |
| DE10325910C5 (de) * | 2002-08-02 | 2017-01-26 | Mauser-Werke Oberndorf Maschinenbau Gmbh | Verfahren zur Einbringung von Strukturen in Anlageflächen, Vorrichtung zum Einbringen derartiger Strukturen und kraftschlüssig verbundene Körper |
| JP2004332687A (ja) * | 2003-05-12 | 2004-11-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ロータリ圧縮機 |
| WO2010094324A1 (de) * | 2009-02-18 | 2010-08-26 | Alfing Kessler Sondermaschinen Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum einbringen von oberflächenstrukturen, insbesondere oberflächenrauhigkeiten, in die anlagefläche eines bauteils |
| WO2010115518A3 (de) * | 2009-04-08 | 2011-06-16 | Robert Bosch Gmbh | Lagerhülse mit riefen für eine aussenzahnradmaschine |
| JP2013096429A (ja) * | 2011-10-28 | 2013-05-20 | Taiho Kogyo Co Ltd | すべり軸受およびその製造方法 |
| EP3018371A1 (en) | 2014-11-07 | 2016-05-11 | Daido Metal Company Ltd. | Bearing device and half bearing used for the same |
| JP2016089991A (ja) * | 2014-11-07 | 2016-05-23 | 大同メタル工業株式会社 | 軸受装置及びこれに用いる半割軸受 |
| US9624980B2 (en) | 2014-11-07 | 2017-04-18 | Daido Metal Company Ltd. | Bearing device and half bearing used for the same |
| JP2019218915A (ja) * | 2018-06-21 | 2019-12-26 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の複リンク式ピストンクランク機構 |
| US10823224B2 (en) | 2018-11-12 | 2020-11-03 | Daido Metal Company Ltd. | Bearing member, housing, and bearing device using the same |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050830 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051031 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060523 |
|
| A521 | Written amendment |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060808 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20060811 |
|
| A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
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