WO2016203913A1 - 滑り軸受および滑り軸受の製造方法 - Google Patents

滑り軸受および滑り軸受の製造方法 Download PDF

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WO2016203913A1
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caulking
end surface
punch
flange member
half bearing
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陽一郎 壷井
耕一 八田
敦史 上山
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大豊工業株式会社
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    • F16C17/10—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load
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    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
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    • F16C43/02—Assembling sliding-contact bearings
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    • F16C9/00—Bearings for crankshafts or connecting-rods; Attachment of connecting-rods
    • F16C9/02—Crankshaft bearings
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    • F16C2240/00—Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
    • F16C2240/94—Volume
    • 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
    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F16C2360/22—Internal combustion engines

Definitions

  • the present invention relates to a technique for achieving both ease of assembly and dimensional accuracy in a bearing having a flange.
  • Patent Document 1 describes a thrust bearing assembly having a main bearing (corresponding to a half bearing) and a thrust washer (corresponding to a flange).
  • the present invention provides a technology that achieves both ease of assembly and dimensional accuracy in a bearing having a flange.
  • the present invention includes an inner circumferential surface that slides with a mating shaft, and a half bearing member having a plurality of concave portions provided on a first end surface in the axial direction of the mating shaft, and a plurality of shafts provided on the first end surface.
  • a first flange member having a plurality of protrusions provided at positions corresponding to the recesses, and the plurality of protrusions on the first end surface to fix the first flange member to the half bearing member.
  • a plurality of caulking traces formed around each concave portion when caulked in a state of being fitted to the concave portions, and caulking traces formed on both sides of at least one of the plurality of concave portions As for the sliding bearing, the volume of the deformed portion in the caulking trace located on the outer side in the circumferential direction when viewed from the radial direction of the counterpart shaft is smaller than the volume of the deformed portion in the caulking trace located on the inner side.
  • the angle of the caulking traces located on the outer side in the circumferential direction is located on the inner side when viewed from the radial direction. It may be smaller than the angle of the caulking mark.
  • the distance between the caulking traces located on the outer side in the circumferential direction when viewed from the radial direction may be longer than the distance between the caulking trace located inside and the concave portion.
  • the depths of the plurality of caulking traces viewed from the axial direction may be equal.
  • the depth of the caulking traces located on the outer side in the circumferential direction when viewed from the radial direction is The depth may be shallower than the depth of the caulking mark located at.
  • the angles seen from the axial direction of the plurality of caulking traces may be equal.
  • the sliding bearing includes a plurality of concave portions provided on the second end surface in the axial direction in the half bearing member and a plurality of convex portions provided at positions corresponding to the plurality of concave portions provided on the second end surface.
  • each recess is caulked with the plurality of protrusions fitted to the plurality of recesses on the second end surface.
  • the present invention also provides a step of preparing a half bearing member having an inner peripheral surface that slides with a mating shaft and a plurality of recesses provided on a first end surface in the axial direction of the mating shaft; and the first end surface
  • at least one of the plurality of concave portions is in a caulking trace located on the outer side in the circumferential direction of the counterpart shaft.
  • both ease of assembly and dimensional accuracy can be achieved in a bearing having a flange.
  • Flowchart illustrating a manufacturing method according to an embodiment of bearing 10 The figure which illustrates the external appearance of the half bearing member 11 External view of half bearing member 11 viewed from the axial direction
  • the figure which illustrates the external appearance of the flange member 12 External view of flange member 12 viewed from the axial direction
  • the figure which illustrates the punch used in this embodiment The figure which shows typically the mode of the plastic deformation of the half bearing member 11 accompanying caulking Enlarged view of caulking trace 1111 and caulking trace 1112
  • the figure which shows distribution of the caulking force in the bearing 10 Diagram showing experimental conditions
  • the figure which shows the external appearance of the caulking trace in the outermost recessed part by Experimental Examples 1-3 The figure which shows the measurement result of the internal width between the flange parts by Experimental Examples 1-3
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a bearing 10 according to an embodiment.
  • the bearing 10 is, for example, a flange assembly (an example of a sliding bearing) that supports a crankshaft S in a cylinder block B (an example of a housing) of an automobile engine.
  • the crankshaft S is a cylindrical shaft and rotates relative to the bearing 10.
  • the crankshaft S is an example of a counterpart shaft for the bearing 10.
  • the bearing 10 includes a half bearing member 11, a flange member 12 (an example of a first flange member), and a flange member 13 (an example of a second flange member).
  • the half bearing member 11 has a semi-cylindrical shape obtained by dividing the cylinder into two in the axial direction.
  • the inner peripheral surface of the half bearing member 11 is a main bearing that slides with the outer peripheral surface of the crankshaft S and receives a load perpendicular to the axial direction.
  • the flange member 12 and the flange member 13 extend from the axial end portion of the half bearing member 11 in the radial direction of the shaft.
  • the flange member 12 and the flange member 13 are thrust bearings (thrust washers) that receive an axial load (thrust load) through the cylinder block B (housing).
  • the bearing 10 supports half of the outer periphery in a cross section perpendicular to the axial direction of the crankshaft S. That is, in order to support the crankshaft S over the entire circumference, two bearings 10 are used at one place.
  • two bearings a bearing 10a and a bearing 10b
  • the bearing 10a and the bearing 10b are not necessarily used as a set of two, and only one of them may be used.
  • both the bearing 10a and the bearing 10b do not necessarily have a flange member, and only one of the bearings or a flange member is provided only at one end of both. Also good.
  • an overlay layer described later may be provided on only one or both of the bearing 10a and the bearing 10b.
  • the coordinate system is defined below for convenience of explanation.
  • the axial direction of the counterpart axis is the z direction
  • the positions in the circumferential direction and radial direction of the axis are represented by a polar coordinate system (r, ⁇ ).
  • ⁇ represents a displacement angle from a reference plane (for example, a horizontal plane)
  • r represents a distance from a reference point (for example, the center of the counterpart axis).
  • the half bearing member 11 has, for example, a multilayer structure in which a back metal, a lining layer, and an overlay layer (all not shown) are laminated in the radial direction of the mating shaft.
  • the backing metal is a layer that gives the half bearing member 11 mechanical strength.
  • the back metal is made of steel, for example.
  • the lining layer is a layer for improving characteristics as a bearing, for example, friction characteristics, seizure resistance, wear resistance, conformability, foreign material embedment property (foreign material robustness), and corrosion resistance. .
  • the lining layer is formed of a bearing alloy. In order to prevent adhesion with the shaft, the bearing alloy avoids becoming a so-called “toggle” with the shaft, and a material system different from the shaft is used.
  • the crankshaft S is made of steel
  • an alloy different from steel such as an aluminum alloy
  • an alloy based on a metal other than aluminum such as a copper alloy
  • the overlay layer is formed by resin-based coating or metal plating as a coating layer for improving characteristics such as friction coefficient, conformability, corrosion resistance, and foreign material burying property (foreign material robustness) of the lining layer.
  • the flange member 12 and the flange member 13 are formed of the same material as the half bearing member 11. However, since the flange member 12 and the flange member 13 are manufactured separately from the half bearing member 11 and then fixed to the half bearing member 11, the flange member 12 and the flange member 13 are formed of a material different from the half bearing member 11. Alternatively, they may be formed with different thicknesses.
  • a recess 112 is formed in the end surface 111 on one end side in the axial direction of the half bearing member 11, and the inner peripheral surface 121 on the radially inner side of the flange member 12 is formed on the inner peripheral surface 121.
  • a convex portion 122 is formed.
  • the end surface 111 (an example of a first end surface) is a surface whose normal line faces the + z-axis direction.
  • the half bearing member 11 also has an end surface (an example of a second end surface) on the side opposite to the end surface 111 (the portion hidden in FIG. 1), and a concave portion is also formed on this end surface.
  • three concave portions 112 and three convex portions 122 are formed.
  • the concave portion 112a and the convex portion 122a, the concave portion 112b and the convex portion 122b, and the concave portion 112c and the convex portion 122c are fitted together.
  • the width of the recess 112 is formed wider than the width of the protrusion 122.
  • the flange member 12 is fixed to the half bearing member 11 by caulking the vicinity of the concave portion 112 in a state where the concave portion 112 and the convex portion 122 are fitted together.
  • “caulking” refers to joining by pressing a target portion with a specific component.
  • the half bearing member 11 and the flange member 12 need only be fixed at least during the assembly of the bearing 10 to the cylinder block B. After the assembly, the fixed state is maintained when the engine is driven. It is not always necessary.
  • the flange member 12 may be squeezed by receiving an axial load. In this case, when the engine is in operation, the flange member 12 moves according to the load and contacts the cylinder block B to receive the load.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a manufacturing method according to an embodiment of the bearing 10.
  • step S1 the half bearing member 11 is prepared.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the appearance of the half bearing member 11.
  • the manufacturing method of the half bearing member 11 is, for example, as follows. First, for example, a bearing alloy to be a lining layer is pressed onto a plate-shaped backing metal to obtain a bimetal. The plate-like base material is cut into strips (small pieces) having a size corresponding to the half bearing member 11, and a portion corresponding to both end sides in the rear axial direction formed into a semi-cylindrical shape is cut to a certain width. The Thereafter, a concave portion penetrating from the surface to the back surface of the half bearing member 11 is formed, and an overlay layer is formed on the bimetal according to required characteristics. The recessed portion forming portion is lower than the sliding surface of the half bearing member 11.
  • the half bearing member 11 has an overlay layer 118 on a part of the inner peripheral surface 117.
  • the overlay layer 118 extends along the circumferential direction of the counterpart shaft. The surface of both ends of the overlay layer 118 in the axial direction is cut, and the lining layer or the back metal is exposed.
  • a recessed portion 112 and a recessed portion 114 are formed in a portion where the lining layer or the back metal is exposed.
  • the recess 112 is formed in the surface 111 which is one end surface of the half bearing member 11 in the axial direction, and penetrates from the inner peripheral surface 117 to the outer peripheral surface 119. The same applies to the recess 114. Note that the recess 112 and the recess 114 do not have to penetrate to the inner peripheral surface 117.
  • FIG. 4 is an external view of the half bearing member 11 as viewed from the axial direction.
  • the concave portion 112 b is formed in the central portion of the inner periphery of the half bearing member 11.
  • the recess 112a is formed on the - ⁇ side when viewed from the recess 112b, and the recess 112c is formed on the + ⁇ side when viewed from the recess 112b.
  • the distance to the recess 112a is equal to the distance to the recess 112c.
  • the half bearing member 11 has a mating surface 115 and a mating surface 116 that are in contact with other bearings 10.
  • the midpoint Cm of the line segment connecting the mating surface 115 and the mating surface 116 is considered as a virtual center point, and the distance rmi from the midpoint Cm to the sliding surface is referred to as “inner diameter”, and the distance to the outer peripheral surface (back surface). rmo is called “outer diameter”.
  • the outer diameter is not strictly uniform, and the outer diameter dmo at the mating surface is larger than the virtual outer diameter 2rmo at the center. That is, the outer peripheral surface of the half bearing member 11 is not a mathematically accurate arc. The same applies to the inner diameter.
  • the outer diameter dmo is referred to as “tension”. If there is a certain amount of tension, an effect of suppressing the falling of the bearing 10 from the cylinder block B due to the outward tension from the inside of the half bearing member 11 acting on the cylinder block B is obtained.
  • the amount of tension is designed according to the dimensions of the bearing.
  • step S2 the flange member 12 and the flange member 13 are prepared.
  • the flange member 12 and the flange member 13 have the same shape, only the flange member 12 will be described.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the appearance of the flange member 12.
  • the manufacturing method of the flange member 12 is as follows, for example. First, the point of forming a plate-like bimetal is the same as that of the half bearing member 11. A shape corresponding to the flange member 12 is cut out from the plate-like base material. Furthermore, an overlay layer is formed if necessary according to the required characteristics.
  • the flange member 12 has a thrust surface 125 that receives a thrust load, and an inner peripheral surface 121 that is in contact with the half bearing member 11.
  • An oil groove 126 is formed on the thrust surface 125.
  • the oil groove 126 is a groove that serves as an oil supply path that holds the lubricating oil and receives the lubricating oil supplied from the half bearing member 11.
  • a convex portion 122 is formed on the inner peripheral surface 121.
  • FIG. 6 is an external view of the flange member 12 as viewed from the axial direction.
  • the convex portion 122 b is formed at the central portion of the inner periphery of the flange member 12.
  • the convex portion 122a is formed on the - ⁇ side when viewed from the convex portion 122b
  • the convex portion 122c is formed on the + ⁇ side when viewed from the convex portion 122b.
  • the convex portions 122 a to 122 c are formed at positions where they fit into the concave portions 112 a to 112 c of the half bearing member 11.
  • the flange member 12 has a mating surface 123 and a mating surface 124 corresponding to the mating surface 115 and the mating surface 116 of the half bearing member 11.
  • the midpoint Cw of the line segment connecting the mating surface 123 and the mating surface 124 is considered as a virtual center point, the distance rwi from the midpoint Cw to the inner peripheral surface is called “inner diameter”, and the distance rwo to the outer peripheral surface is “ It is called “outer diameter”.
  • the inner diameter of the flange member 12 is substantially equal to the outer diameter of the half bearing member 11.
  • step S3 a punch (tool) used for caulking is prepared.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating punches used in the present embodiment.
  • three punches of punch 21, punch 22, and punch 23 are used.
  • the punch 21 is used for caulking the concave portion 112a and the convex portion 122a
  • the punch 22 is used for caulking the concave portion 112b and the convex portion 122b
  • the punch 23 is used for caulking the concave portion 112c and the convex portion 122c.
  • FIG. 7 is a view (front view) of these punches as viewed from a direction corresponding to the radial direction during use (front view) and a view (side view) as viewed from the circumferential direction.
  • the punch 22 has a punch part 221 and a punch part 222.
  • the punch portion 221 and the punch portion 222 are processing tools for plastically deforming an object (near the recess 112 of the half bearing member 11).
  • the tips of the punch part 221 and the punch part 222 have a sharp shape when viewed from the radial direction (that is, from the midpoint Cw or the center of the axis).
  • the angle of the inner surface of the punch portion with respect to the moving direction of the punch portion during use (downward in the drawing) is ⁇ 1 for both the punch portion 221 and the punch portion 222. Further, the angle of the tip portion of the punch portion is ⁇ 3 in both the punch portion 221 and the punch portion 222 and is common.
  • the distance W1 between the tip end portion of the punch portion 211 and the tip end portion of the punch portion 212 is wider than the width of the recess 112. If the punch 22 is used, both sides of the recess 112 can be caulked with the same force.
  • the punch 21 has a punch part 211 and a punch part 212.
  • the angle of the inner surface of the punch portion with respect to the moving direction of the punch portion during use is ⁇ 1 for the punch portion 212 and ⁇ 2 for the punch portion 211 (where ⁇ 2 ⁇ 1).
  • the angle of the tip portion of the punch portion 212 is ⁇ 3, which is the same as the angle ⁇ 3 of the tip portions of the punch portion 221 and the punch portion 222.
  • the angle of the tip portion of the punch portion 211 is ⁇ 4 (here, ⁇ 4 ⁇ 3). If the punch 22 is used, the volume of the part plastically processed by the punch part 211 is smaller than the volume of the part plastically processed by the punch part 212. That is, if the punch 22 is used, both sides of the recess 112 can be caulked with different forces.
  • the punch 23 has a punch part 231 and a punch part 232.
  • the angle of the inner surface of the punch portion with respect to the moving direction of the punch portion during use is ⁇ 1 for the punch portion 231 and ⁇ 2 for the punch portion 232.
  • the angle of the tip portion of the punch portion 231 is ⁇ 3, which is the same as the angle ⁇ 3 of the tip portion of the punch portion 221 and the punch portion 222.
  • the angle of the tip portion of the punch portion 232 is ⁇ 4, which is the same as the angle of the tip portion of the punch portion 211. If the punch 23 is used, the volume of the part plastically processed by the punch part 232 becomes smaller than the volume of the part plastically processed by the punch part 231. That is, if the punch 23 is used, both sides of the recess 112 can be caulked with different forces.
  • step S4 the concave portion 112 of the half bearing member 11 and the convex portion 122 of the flange member 12 are fitted together.
  • step S5 the vicinity of the recess 112 of the half bearing member 11 is caulked.
  • FIG. 8 is a diagram schematically showing the state of plastic deformation of the half bearing member 11 due to caulking.
  • the punch 21 moves along the axial direction of the counterpart shaft and is applied from the surface 111 on one end side of the half bearing member 11.
  • the punch portion 211 is applied to the outer side in the circumferential direction (closer to the mating surface) of the recess 121a
  • the punch portion 212 is applied to the inner side in the circumferential direction (closer to the center portion).
  • FIG. 8A shows a state where the punch 21 is in contact with the surface 111. Since the half bearing member 11 and the flange member 12 are fitted together, the convex part 122a exists in the concave part 112a.
  • the caulking is completed (FIG. 8C).
  • the punch 21 moves in the reverse direction and is removed.
  • caulking marks 1111 and caulking marks 1112 are formed on both sides of the recess 112a.
  • the angle of the caulking trace bottom corresponds to the shape of the punch 21, the caulking trace 1111 is smaller (corresponding to ⁇ 4), and the caulking trace 1112 is wider (corresponding to ⁇ 3).
  • the volume of the deformed portion of the wall surface portion of the concave portion 112a by caulking using the punch portion 211 is the volume of the deformed portion of the wall surface portion of the concave portion 112a due to caulking using the punch portion 212 ( It is smaller than the right wall in the figure. That is, the force (caulking force) at which the deformed wall surface restrains the convex portion 122a is relatively weaker on the outer side in the circumferential direction and stronger on the inner side in the circumferential direction.
  • FIG. 9 is an enlarged view of the caulking trace 1111 and the caulking trace 1112.
  • the convex portion 122a is not shown.
  • transformation part of the wall surface part of the recessed part 112a is demonstrated.
  • the deformed portion is, for example, a portion (hatched portion in FIG. 9) located inside the recess 112a with respect to an imaginary line extending in the axial direction from the end of the bottom surface of the recess 112a (corresponding to the wall surface of the recess 112a before caulking). It can be said that this is a deformed part by caulking.
  • the recess 112b is caulked using the punch 22, and the recess 112c is caulked using the punch 23.
  • the caulking of the outermost two positions in the circumferential direction at a total of six caulking positions in the three recesses is more than the other positions. Can be weakened.
  • the caulking of the recess 114 In this example, the depth of the caulking mark formed on both sides of the single recess 112 is substantially equal.
  • FIG. 10 is a diagram showing the distribution of the caulking force in the bearing 10.
  • the outermost two points are weaker than the other four points, and the four points closer to the center are caulked with a relatively strong force. If these six points are caulked with the same force, especially the outermost two caulking points cause a force F0 in the radial direction of the bearing 10, that is, a force to reduce the tension of the half bearing member 11. This force may cause the tension dimension to be smaller than the design value.
  • the outermost two points are caulked with a relatively weak force. For this reason, force F0 becomes weaker than the case where 6 points are caulked with the same force, and the decrease in tension can be suppressed.
  • the position where the concave portion 112 is caulked is a position where a margin ⁇ m is left from the inner peripheral surface of the half bearing member 11 in the radial direction. This is because the sliding surface is not affected by deformation due to caulking.
  • step S6 the bearing 10 is completed. According to this embodiment, it is possible to obtain a bearing that achieves both ease of assembly to the housing and dimensional accuracy.
  • Example 3 The inventors of the present application conducted an experiment to verify the effect of the present invention. The experimental method and experimental results will be described below.
  • FIG. 11 is a diagram showing experimental conditions.
  • two samples of Experimental Examples 1 to 3 were used for the experiment.
  • a bearing having an inner diameter of 64 mm (Experimental Examples 1 to 3) was used.
  • the bearing used in the experiment has three recesses for one flange portion. That is, caulking was performed at six points for one flange portion.
  • the caulking force at the outermost two points is made weaker than the other four points by providing an offset of 0.5 mm to the distance to the tip. .
  • the angle of the punch part was 60 °.
  • Experimental example 2 is obtained by caulking 6 points equally.
  • the angle of the punch part was 60 °.
  • the caulking forces at the outermost two points are weaker than the other four points by the method described in the embodiment.
  • the punch angle was 60 ° and 45 °.
  • FIG. 12 is a diagram showing the appearance of caulking marks in the outermost concave portion according to Experimental Examples 1 to 3.
  • FIG. 12 is a diagram schematically showing the appearance of caulking traces as seen from the radial direction.
  • Experimental Example 1 in the caulking trace on the mating surface side, the depression (deformation) of the inner wall of the concave portion was smaller than that on the central portion side. On the center side, the inner wall of the concave portion collapses greatly and the convex portion 122 is fixed, whereas on the mating surface side, the inner wall of the concave portion falls so as to slightly touch the convex portion 122.
  • FIG. 13 is a diagram showing the measurement results of the inner width between the flange portions according to Experimental Examples 1 to 3.
  • FIG. 13 shows the inner width between the flange portions (in the example of the embodiment, the distance from the back surface of the flange member 12 (the back surface of the thrust surface) to the back surface of the flange member 13), the vicinity of the mating surface, the center portion, Measured at different positions such as around 50 °).
  • Experimental Example 1 Although the measurement is not specifically performed here, compared with Experimental Example 2, Experimental Example 1 and Experimental Example 3 have an effect of suppressing the dimensional change from the viewpoint of suppressing the dimensional change of the tension.
  • FIG. 8 shows an example in which the convex portion 122 is in contact with the bottom surface of the concave portion 112
  • a gap may be formed between the convex portion 122 and the bottom surface of the concave portion 112.
  • the cross-sectional shape of the convex part 122 is not limited to the rectangular shape illustrated in FIG. Other shapes such as a rectangular chamfered shape or an arched shape may be used.
  • FIG. 14 is a diagram showing another example of the caulking method.
  • the method for caulking the recess 112 is not limited to that described in the embodiment.
  • the same punch is used with the angle of the tip of the punch portion being ⁇ 3.
  • the offset from the end of the recess 112a is different between the outside (mating surface side) and the inside (center side). Specifically, the outer side is wider and the inner side is narrower.
  • the wider offset has the effect of plastic deformation of the surface 111 besides the wall surface of the recess 112a, but the deformation amount of the wall surface of the recess 112a is smaller than other caulking methods, that is, the caulking force becomes weaker.
  • FIG. 14 (B) is an example of the punch used in Experimental Example 1 above.
  • the distance to the tip of the punch part when using the punch is shorter in the punch part 211 and longer in the punch part 212 (the difference is ⁇ h).
  • the difference is ⁇ h.
  • the depth of penetration of the punch portion is different: the outside is shallow and the inside is deep.
  • the shallower the penetration depth the smaller the deformation amount, that is, the caulking force becomes weaker.
  • ⁇ h can be set in the range of 0.5 mm to 1.0 mm, for example.
  • the example described in the embodiment and the example of FIG. 11A increase the amount of contact between the deformed portion and the convex portion 122, so the accuracy of the fixing position of the flange member 12 is improved. Can be improved.
  • the angle of the tip of the punch portion may be varied.
  • the shape and number of concave portions in the half bearing member 11 and the shape and number of convex portions in the flange member 12 are not limited to those described in the embodiment. Furthermore, the positions of the concave portion and the convex portion may not be arranged at equal intervals. The same applies to the flange member 13.
  • the specific shape of the bearing 10 is not limited to that described in the embodiment.
  • both sides of the surface may not be cut, and the overlay layer 118 may be formed over the entire surface.
  • the half bearing member 11 may have a claw for positioning in the vicinity of one of the mating surfaces.
  • the flange member 12 and the flange member 13 may have a non-rotating convex portion on the outer peripheral surface to prevent relative rotation with respect to the cylinder block B.
  • the shape and number of the oil grooves 126 are not limited to those described in the embodiment.
  • the flange members (the flange member 12 and the flange member 13) are fixed at both ends in the axial direction.
  • the flange member may be fixed only at one end.
  • two identical bearings 10 are used to support one place of the counterpart shaft.
  • the two bearings used here may have different inner peripheral surfaces (sliding surfaces), for example. Good.
  • an oil groove or an oil hole may be provided on one of the upper and lower sliding surfaces.
  • the use of the bearing 10 is not limited to the one that supports the crankshaft S.

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Abstract

軸受１０は、相手軸と摺動する内周面、および当該相手軸の軸方向の第１端面に設けられた複数の凹部を有する半割軸受部材と、前記第１端面に設けられた複数の凹部に対応する位置に設けられた複数の凸部を有する第１フランジ部材と、前記第１フランジ部材を前記半割軸受部材に固定するため、前記第１端面において前記複数の凸部を前記複数の凹部に嵌め合わせた状態で各凹部をかしめた際に各凹部の周辺に形成された複数のかしめ痕とを有し、前記複数の凹部のうち少なくとも一の凹部の両側に形成されたかしめ痕について、前記相手軸の径方向から見たとき、周方向の外側に位置するかしめ痕における変形部分の体積が、内側に位置するかしめ痕における変形部分の体積よりも小さい。

Description

滑り軸受および滑り軸受の製造方法
　本発明は、フランジを有する軸受において組付け容易性と寸法精度とを両立させる技術に関する。
　自動車のエンジンのクランクシャフト等においては、半割軸受およびフランジを有する滑り軸受が知られている。この構成において、半割軸受は相手軸の軸方向と垂直な方向の荷重を受け、フランジは軸方向の荷重を受ける。例えば特許文献１には、主軸受（半割軸受に相当）およびスラストワッシャ（フランジに相当）を有するスラスト軸受アセンブリが記載されている。
特表２００８－５１０１０７号公報
　特許文献１に記載の技術においては、組付け前には半割軸受とフランジとが固定されておらず、組付け作業時に不便であった。しかし、ただ単純に半割軸受とフランジとを接合しただけでは、半割軸受の張り等の寸法が設計値からずれてしまうおそれがあった。
　これに対し本発明は、フランジを有する軸受において組付け容易性と寸法精度とを両立させる技術を提供する。
　本発明は、相手軸と摺動する内周面、および当該相手軸の軸方向の第１端面に設けられた複数の凹部を有する半割軸受部材と、前記第１端面に設けられた複数の凹部に対応する位置に設けられた複数の凸部を有する第１フランジ部材と、前記第１フランジ部材を前記半割軸受部材に固定するため、前記第１端面において前記複数の凸部を前記複数の凹部に嵌め合わせた状態で各凹部をかしめた際に各凹部の周辺に形成された複数のかしめ痕とを有し、前記複数の凹部のうち少なくとも一の凹部の両側に形成されたかしめ痕について、前記相手軸の径方向から見たとき、周方向の外側に位置するかしめ痕における変形部分の体積が、内側に位置するかしめ痕における変形部分の体積よりも小さい滑り軸受を提供する。
　前記複数の凹部のうち周方向の最外部に位置する２つの凹部の両側に形成されたかしめ痕について、前記径方向から見たとき、周方向の外側に位置するかしめ痕の角度が内側に位置するかしめ痕の角度よりも小さくてもよい。
　前記複数の凹部のうち周方向の最外部に位置する２つの凹部の両側に形成されたかしめ痕について、前記径方向から見たとき、周方向の外側に位置するかしめ痕と当該凹部との距離が、内側に位置するかしめ痕と当該凹部との距離よりも長くてもよい。
　前記複数のかしめ痕について、前記軸方向から見た深さが等しくてもよい。
　前記複数の凹部のうち周方向の最外部に位置する２つの凹部の両側に形成されたかしめ痕について、前記径方向から見たとき、周方向の外側に位置するかしめ痕の深さが、内側に位置するかしめ痕の深さよりも浅くてもよい。
　前記複数のかしめ痕について、前記軸方向から見た角度が等しくてもよい。
　この滑り軸受は、前記半割軸受部材において前記軸方向の第２端面に設けられた複数の凹部と、前記第２端面に設けられた複数の凹部に対応する位置に設けられた複数の凸部を有する第２フランジ部材と、前記第２フランジ部材を前記半割軸受部材に固定するため、前記第２端面において前記複数の凸部を前記複数の凹部に嵌め合わせた状態で各凹部をかしめた際に各凹部の周辺に形成された複数のかしめ痕とを有し、前記第１端面および前記第２端面のそれぞれにおいて、前記複数の凹部のうち少なくとも一の凹部の両側に形成されたかしめ痕について、前記径方向から見たとき、周方向の外側に位置するかしめ痕における変形部分の体積が、内側に位置するかしめ痕における変形部分の体積よりも小さくてもよい。
　また、本発明は、相手軸と摺動する内周面、および当該相手軸の軸方向の第１端面に設けられた複数の凹部を有する半割軸受部材を準備する工程と、前記第１端面に設けられた複数の凹部に対応する位置に設けられた複数の凸部を有する第１フランジ部材を準備する工程と、前記凹部の幅よりも広い間隔で配置された２つのパンチを準備する工程と、前記第１端面において前記複数の凸部を前記複数の凹部に嵌め合わせた状態で、前記複数の凹部のうち少なくとも一の凹部について、前記相手軸の周方向の外側に位置するかしめ痕における変形部分の体積が、内側に位置するかしめ痕における変形部分の体積よりも小さくなるようにかしめ、前記第１フランジ部材を前記半割軸受部材に固定する工程とを有する滑り軸受の製造方法を提供する。
　本発明によれば、フランジを有する軸受において組付け容易性と寸法精度とを両立することができる。
一実施形態に係る軸受１０を例示する図 軸受１０の一実施形態に係る製造方法を例示するフローチャート 半割軸受部材１１の外観を例示する図 半割軸受部材１１を軸方向から見た外観図 フランジ部材１２の外観を例示する図 フランジ部材１２を軸方向から見た外観図 本実施形態において用いられるパンチを例示する図 かしめに伴う半割軸受部材１１の塑性変形の様子を模式的に示す図 かしめ痕１１１１およびかしめ痕１１１２の拡大図 軸受１０におけるかしめ力の分布を示す図 実験条件を示す図 実験例１～３による最外部の凹部におけるかしめ痕の外観を示す図 実験例１～３によるフランジ部間の内幅の測定結果を示す図 かしめ方法の別の例を示す図
１０…軸受、１１…半割軸受部材、１２…フランジ部材、１３…フランジ部材、２１…パンチ、２２…パンチ、２３…パンチ、１１１…側面、１１２…凹部、１１３…側面、１１４…凹部、１１５…合せ面、１１６…合せ面、１１７…内周面、１１８…オーバレイ層、１１９…背面、１２１…内周面、１２２…凸部、１２３…合せ面、１２４…合せ面、１２５…スラスト面、１２６…油溝、２１１…パンチ部、２１２…パンチ部、２１３…梁部、２２１…パンチ部、２２２…パンチ部、２３１…パンチ部、２３２…パンチ部
１．構成
　図１は、一実施形態に係る軸受１０を例示する図である。軸受１０は、例えば自動車のエンジンのシリンダブロックＢ（ハウジングの一例）においてクランクシャフトＳを支持するフランジアッシ（滑り軸受の一例）である。クランクシャフトＳは、円柱形状の軸であり、軸受１０に対し相対的に回転する。クランクシャフトＳは、軸受１０に対する相手軸の一例である。
　軸受１０は、半割軸受部材１１、フランジ部材１２（第１フランジ部材の一例）、およびフランジ部材１３（第２フランジ部材の一例）を有する。半割軸受部材１１は、円筒を軸方向に２分割した半円筒形状を有する。半割軸受部材１１の内周面はクランクシャフトＳの外周面と摺動し、軸方向に垂直な荷重を受ける主軸受である。フランジ部材１２およびフランジ部材１３は、半割軸受部材１１の軸方向端部から、軸の径方向に延びている。フランジ部材１２およびフランジ部材１３は、シリンダブロックＢ（ハウジング）を介して軸方向の荷重（スラスト荷重）を受けるスラスト軸受（スラストワッシャ）である。
　軸受１０は、クランクシャフトＳの軸方向に垂直な断面において、外周の半分を支持する。すなわち、クランクシャフトＳを全周に渡って支持するために、１箇所につき軸受１０が２つ用いられる。図１の例では、軸受１０ａおよび軸受１０ｂの２つの軸受が用いられる。なお、軸受１０ａおよび軸受１０ｂは必ずしも２つセットで用いられる必要はなく、いずれか一方のみが用いられてもよい。また、２つセットで用いる場合には、軸受１０ａおよび軸受１０ｂの両方が必ずしもフランジ部材を有さなくてもよく、いずれか一方の軸受のみ、もしくは双方の片側端部にのみフランジ部材を設けてもよい。さらに、後述のオーバレイ層を軸受１０ａおよび軸受１０ｂの何れか一方のみ、もしくは双方に設けてもよい。
　以下、説明の便宜のため、座標系を定義する。この座標系において、相手軸の軸方向をｚ方向とし、軸の周方向および径方向の位置を極座標系（ｒ，θ）で表す。θは基準面（例えば水平面）からの変位角を、ｒは基準点（例えば相手軸の中心）からの距離を表す。
　半割軸受部材１１は、例えば、裏金、ライニング層、およびオーバレイ層（いずれも図示略）が、相手軸の径方向に積層された多層構造を有する。裏金は、半割軸受部材１１に機械的強度を与える層である。裏金は、例えば鋼で形成される。ライニング層は、軸受としての特性、例えば、摩擦特性、耐焼付性、耐摩耗性、なじみ性、異物埋収性（異物ロバスト性）、および耐腐食性等の特性を改善するための層である。ライニング層は、軸受合金で形成される。軸との凝着を防ぐため、軸受合金は軸といわゆる「ともがね（ともざい）」となることを避け、軸とは別の材料系が用いられる。例えば、クランクシャフトＳが鋼で形成されていた場合、軸受合金としてはアルミニウム合金等、鋼とは異なる合金が用いられる。なおアルミニウム合金以外にも、銅合金など、アルミニウム以外の金属をベースにした合金が用いられてもよい。オーバレイ層は、ライニング層の摩擦係数、なじみ性、耐腐食性、および異物埋収性（異物ロバスト性）等の特性を改善するためのコーティング層として樹脂系コーティングまたは金属めっきで形成される。
　フランジ部材１２およびフランジ部材１３は、半割軸受部材１１と同様の材料で形成される。ただし、フランジ部材１２およびフランジ部材１３は半割軸受部材１１とは別個に製造され、その後、半割軸受部材１１に対して固定されるので、半割軸受部材１１とは異なる材料で形成され、または異なる厚みで形成されていてもよい。
　半割軸受部材１１とフランジ部材１２との固定のため、半割軸受部材１１の軸方向一端側の端面１１１には凹部１１２が形成され、フランジ部材１２の径方向内側の内周面１２１には凸部１２２が形成されている。ここで、端面１１１（第１端面の一例）は、法線が＋ｚ軸方向を向いた面である。半割軸受部材１１において端面１１１の反対側（図１においては隠れている部分）にも、端面（第２端面の一例）があり、この端面にも凹部が形成されている。この例では、凹部１１２および凸部１２２はそれぞれ３つずつ（凹部１１２ａ～１１２ｃおよび凸部１２２ａ～１２２ｃ）形成されている。凹部１１２ａおよび凸部１２２ａ、凹部１１２ｂおよび凸部１２２ｂ、並びに凹部１１２ｃおよび凸部１２２ｃが、それぞれ嵌め合わせられている。なお、凹部１１２の幅は凸部１２２の幅よりも広く形成されている。
　凹部１１２および凸部１２２を嵌め合わせた状態で凹部１１２の近傍をかしめることにより、フランジ部材１２は半割軸受部材１１に対し固定されている。ここで、「かしめ」とは、対象となる部分を特定の部品で加圧することにより接合することをいう。こうして、シリンダブロックＢへの組付け時には、半割軸受部材１１およびフランジ部材１２は固定されて一体となっている。半割軸受部材１１とフランジ部材１２とが固定されていない状態でシリンダブロックＢに組付けを行う場合と比較して、本実施形態に係る軸受１０によれば、シリンダブロックＢへの組付けの工数を低減することができ、また、フランジ部材１２の表裏の誤組付けの可能性も低減することができる。なお、フランジ部材１３と半割軸受部材１１との固定については説明を省略するが、フランジ部材１２と半割軸受部材１１との固定と同様である。
　なお、半割軸受部材１１とフランジ部材１２との固定は、少なくとも軸受１０をシリンダブロックＢに組付ける間だけ維持されていればよく、組付け後、エンジンを駆動したときに固定状態が維持されている必要は必ずしもない。フランジ部材１２は、軸方向の荷重を受けてかしめが外れてもよい。この場合、エンジンの稼働時には負荷に応じてフランジ部材１２が移動してシリンダブロックＢと接して荷重を受ける。
２．製造方法
　図２は軸受１０の一実施形態に係る製造方法を例示するフローチャートである。
　ステップＳ１において、半割軸受部材１１が準備される。
　図３は、半割軸受部材１１の外観を例示する図である。半割軸受部材１１の製造方法は、例えば以下のとおりである。まず、板状の裏金の上にライニング層となる軸受合金を例えば圧接してバイメタルを得る。この板状の基材が、半割軸受部材１１に相当するサイズの短冊（小片）に切断され、半円筒形状に成形された後軸方向の両端側に相当する部分が一定の幅、切削される。その後、半割軸受部材１１の表面から背面まで貫通する凹部が形成され、要求される特性に応じてバイメタルの上にオーバレイ層が形成される。この凹部形成部分は、半割軸受部材１１の摺動面よりも低くなる。
　半割軸受部材１１は、内周面１１７の一部に、オーバレイ層１１８を有する。オーバレイ層１１８は、相手軸の周方向に沿って延びている。オーバレイ層１１８の軸方向の両端は表面が切削されており、ライニング層または裏金が露出している。ライニング層または裏金が露出している部分には、凹部１１２および凹部１１４が形成されている。この例で、凹部１１２は、半割軸受部材１１の軸方向の一方の端面である面１１１に形成されており、内周面１１７から外周面１１９まで貫通している。凹部１１４についても同様である。なお、凹部１１２および凹部１１４は、内周面１１７まで貫通していなくてもよい。
　図４は、半割軸受部材１１を軸方向から見た外観図である。凹部１１２ｂは、半割軸受部材１１の内周の中央部に形成されている。凹部１１２ａは凹部１１２ｂから見て－θ側、凹部１１２ｃは凹部１１２ｂから見て＋θ側に形成されている。凹部１１２ｂから見て、凹部１１２ａまでの距離と凹部１１２ｃまでの距離は等しい。
　半割軸受部材１１は、他の軸受１０と接する合せ面１１５および合せ面１１６を有する。合せ面１１５および合せ面１１６を結ぶ線分の中点Ｃｍを仮想的な中心点と考え、中点Ｃｍから摺動面までの距離ｒｍｉを「内径」といい、外周面（背面）までの距離ｒｍｏを「外径」という。半割軸受部材１１において、外径は厳密には一様ではなく、合せ面における外径ｄｍｏは、中央部における仮想的な外径２ｒｍｏよりも大きい。すなわち、半割軸受部材１１の外周面は数学的に正確な円弧ではない。内径についても同様である。このとき、外径ｄｍｏを「張り」という。張りがある程度あると、半割軸受部材１１の内から外に向かう張力がシリンダブロックＢに働き、シリンダブロックＢから軸受１０が脱落するのを抑制する効果が得られる。張りの量は軸受の寸法に応じて設計される。
　再び図２を参照する。ステップＳ２において、フランジ部材１２およびフランジ部材１３が準備される。この例で、フランジ部材１２およびフランジ部材１３は同一の形状を有しているので、フランジ部材１２についてのみ説明する。
　図５は、フランジ部材１２の外観を例示する図である。フランジ部材１２の製造方法は、例えば以下のとおりである。まず、板状のバイメタルを形成する点は半割軸受部材１１と同様である。この板状の基材から、フランジ部材１２に相当する形状が切り出される。さらに、要求される特性に応じ、必要があればオーバレイ層が形成される。
　フランジ部材１２は、スラスト荷重を受けるスラスト面１２５、および半割軸受部材１１と接する内周面１２１を有する。スラスト面１２５には、油溝１２６が形成されている。この例では、油溝１２６ａおよび油溝１２６ｂの２つの油溝が形成されている。油溝１２６は、潤滑油を保持し、さらに半割軸受部材１１からの潤滑油の給油を受ける給油経路となる溝である。内周面１２１には、凸部１２２が形成されている。
　図６は、フランジ部材１２を軸方向から見た外観図である。凸部１２２ｂは、フランジ部材１２の内周の中央部に形成されている。凸部１２２ａは凸部１２２ｂから見て－θ側、凸部１２２ｃは凸部１２２ｂから見て＋θ側に形成されている。凸部１２２ｂから見て、凸部１２２ａまでの距離と凸部１２２ｃまでの距離は等しい。また、凸部１２２ａ～１２２ｃは、半割軸受部材１１の凹部１１２ａ～１１２ｃと嵌め合う位置に形成されている。
　フランジ部材１２は、半割軸受部材１１の合せ面１１５および合せ面１１６に対応する合せ面１２３および合せ面１２４を有する。合せ面１２３および合せ面１２４を結ぶ線分の中点Ｃｗを仮想的な中心点と考え、中点Ｃｗから内周面までの距離ｒｗｉを「内径」といい、外周面までの距離ｒｗｏを「外径」という。フランジ部材１２の内径は、半割軸受部材１１の外径とほぼ等しい。
　再び図２を参照する。ステップＳ３において、かしめに用いられるパンチ（工具）が準備される。
　図７は、本実施形態において用いられるパンチを例示する図である。この例では、パンチ２１、パンチ２２、およびパンチ２３の３つのパンチが用いられる。パンチ２１は凹部１１２ａおよび凸部１２２ａのかしめに用いられ、パンチ２２は凹部１１２ｂおよび凸部１２２ｂのかしめに用いられ、パンチ２３は凹部１１２ｃおよび凸部１２２ｃのかしめに用いられる。図７は、これらのパンチを、使用時の径方向に相当する方向から見た図（正面図）および周方向から見た図（側面図）である。
　パンチ２２は、パンチ部２２１およびパンチ部２２２を有する。パンチ部２２１およびパンチ部２２２は、対象物（半割軸受部材１１の凹部１１２近傍）を塑性変形させるための加工具である。パンチ部２２１およびパンチ部２２２の先端は、径方向から（すなわち中点Ｃｗまたは軸の中心から）見ると尖った形状を有する。使用時におけるパンチ部の移動方向（図では下向き）に対するパンチ部内面の角度は、パンチ部２２１およびパンチ部２２２のいずれに対してもθ１である。また、パンチ部の先端部分の角度は、パンチ部２２１およびパンチ部２２２のいずれにおいてもθ３であり共通である。また、パンチ部２１１の先端部とパンチ部２１２の先端部との距離Ｗ１は、凹部１１２の幅よりも広い。パンチ２２を用いれば、凹部１１２の両側を同じ力でかしめることができる。
　パンチ２１は、パンチ部２１１およびパンチ部２１２を有する。使用時におけるパンチ部の移動方向に対するパンチ部内面の角度は、パンチ部２１２に対してはθ１であり、パンチ部２１１に対してはθ２である（ここで、θ２＜θ１）。また、パンチ部２１２の先端部分の角度はθ３であり、パンチ部２２１およびパンチ部２２２の先端部分の角度θ３と共通である。パンチ部２１１の先端部分の角度はθ４である（ここで、θ４＜θ３）。パンチ２２を用いれば、パンチ部２１１により塑性加工される部分の体積は、パンチ部２１２により塑性加工される部分の体積よりも小さくなる。すなわち、パンチ２２を用いれば、凹部１１２の両側を異なる力でかしめることができる。
　パンチ２３は、パンチ部２３１およびパンチ部２３２を有する。使用時におけるパンチ部の移動方向に対するパンチ部内面の角度は、パンチ部２３１に対してはθ１であり、パンチ部２３２に対してはθ２である。また、パンチ部２３１の先端部分の角度はθ３であり、パンチ部２２１およびパンチ部２２２の先端部分の角度θ３と共通である。パンチ部２３２の先端部分の角度はθ４であり、パンチ部２１１の先端部分の角度と共通である。パンチ２３を用いれば、パンチ部２３２により塑性加工される部分の体積は、パンチ部２３１により塑性加工される部分の体積よりも小さくなる。すなわち、パンチ２３を用いれば、凹部１１２の両側を異なる力でかしめることができる。
　再び図２を参照する。ステップＳ４において、半割軸受部材１１の凹部１１２と、フランジ部材１２の凸部１２２とが嵌め合わせられる。ステップＳ５において、半割軸受部材１１の凹部１１２の近傍がかしめられる。
　図８は、かしめに伴う半割軸受部材１１の塑性変形の様子を模式的に示す図である。ここでは、パンチ２１を用いて凹部１２１ａの周囲をかしめる例を用いて説明する。パンチ２１は、相手軸の軸方向に沿って移動し、半割軸受部材１１の一端側の面１１１から当てられる。このとき、凹部１２１ａの周方向外側（合せ面に近い方）にパンチ部２１１が、周方向内側（中央部に近い方）にパンチ部２１２が当てられる。
　図８（Ａ）は、パンチ２１が面１１１に接した状態を示している。半割軸受部材１１とフランジ部材１２とが嵌め合わせられているので、凹部１１２ａ内に凸部１２２ａが存在する。
　図８（Ａ）の状態からパンチ２１に軸方向の圧力が加えられると、半割軸受部材１１が塑性変形し、パンチ２１が内部にめり込んでいく。このとき、パンチ２１の体積により、凹部１１２ａの壁面が凹部内側に向かって押し出されていく（図８（Ｂ））。
　パンチ２１が所定量押し込まれると、かしめは完了する（図８（Ｃ））。パンチ２１は逆方向に移動して除去される。パンチ２１が除去されると、凹部１１２ａの両側にはかしめ痕１１１１およびかしめ痕１１１２が形成される。かしめ痕底部の角度は、パンチ２１の形状に対応し、かしめ痕１１１１の方が小さく（θ４相当）、かしめ痕１１１２の方が広い（θ３相当）。
　ここで、パンチ部２１１を用いたかしめによる、凹部１１２ａの壁面部の変形部分の体積（図の左壁面）は、パンチ部２１２を用いたかしめによる、凹部１１２ａの壁面部の変形部分の体積（図の右壁面）よりも小さい。すなわち、変形した壁面が凸部１２２ａを抑えつける力（かしめ力）は、相対的に周方向外側の方が弱く、周方向内側の方が強い。
　図９は、かしめ痕１１１１およびかしめ痕１１１２の拡大図である。ここでは、凸部１２２ａは図示を省略している。ここで、凹部１１２ａの壁面部の変形部分について説明する。変形部分は、例えば、凹部１１２ａの底面の端部から軸方向に延びる仮想線（かしめ前の凹部１１２ａの壁面に相当）よりも凹部１１２ａの内側にある部分（図９においてハッチングされた部分）が、かしめによる変形部分であるといえる。
　凹部１１２ｂはパンチ２２を用いて、凹部１１２ｃはパンチ２３を用いて、それぞれかしめられる。このように、凹部１１２ａ～１１２ｃをパンチ２１～２３を用いてかしめることにより、３つの凹部における計６つのかしめ位置において、周方向の最外部の２つの位置のかしめを、他の位置よりも弱くすることができる。なお、凹部１１４のかしめについても同様である。なお、この例では単一の凹部１１２の両側に形成されるかしめ痕の深さはほぼ等しい。
　図１０は、軸受１０におけるかしめ力の分布を示す図である。本実施形態においては、既に説明したように、最外部の２点が他の４点よりもかしめ力が弱く、より中央部寄りの４点は相対的に強い力でかしめられている。仮に、この６点を同じ力でかしめた場合、特に最外部の２点のかしめにより、軸受１０の径方向のＦ０、すなわち、半割軸受部材１１の張りを減少させる力が働く。この力により、張りの寸法が設計値よりも小さくなってしまうおそれがある。しかし、本実施形態においては、最外部の２点を相対的に弱い力でかしめている。このため、力Ｆ０は６点を同じ力でかしめた場合よりも弱くなり、張りの減少を抑制することができる。
　なお、凹部１１２をかしめる位置は、径方向において半割軸受部材１１の内周面からマージンΔｍを空けた位置である。これは、かしめによる変形の影響を摺動面に及ぼさないためである。
　再び図２を参照する。ステップＳ６において、軸受１０が完成する。本実施形態によれば、ハウジングへの組付け容易性と寸法精度とを両立させた軸受を得ることができる。
３．実施例
　本願の発明者らは、本願発明の効果を検証するための実験を行った。以下、その実験方法および実験結果を説明する。
　図１１は、実験条件を示す図である。ここでは、実験例１～３の２つの試料が実験に用いられた。試料としては、内径が６４ｍｍ（実験例１～例３）の軸受を用いた。実験に用いた軸受は、１つのフランジ部に対し３つの凹部を有する。すなわち、１つのフランジ部に対し６点でかしめが行われた。
　実験例１は、最外部の凹部のかしめに用いるパンチにおいて、先端までの距離に０．５ｍｍのオフセットを設けることにより、最外部２点のかしめ力を他の４点よりも弱めたものである。パンチ部の角度はいずれも６０°であった。実験例２は、６点を均等にかしめたものである。パンチ部の角度はいずれも６０°であった。実験例３は、実施形態で説明した方法により最外部２点のかしめ力を他の４点よりも弱めたものである。パンチ部の角度はいずれも６０°および４５°であった。
　図１２は、実験例１～３による最外部の凹部におけるかしめ痕の外観を示す図である。図１２は、かしめ痕を径方向から見た外観を模式的に示す図である。実験例１においては、合せ面側のかしめ痕においては凹部内壁の倒れ込み（変形）が、中央部側と比較して小さかった。中央部側においては凹部内壁が大きく倒れ込んで凸部１２２を固定しているのに対し、合せ面側においては、凹部内壁が凸部１２２に若干触れる程度に倒れ込んでいた。これに対し、実験例２および３においては、合せ面側および中央部側のいずれにおいても凹部内壁の倒れ込みが発生していた。すなわち、実験例１と比較すると、実験例２および３はフランジ部の保持力が向上していると考えられる。
　図１３は、実験例１～３によるフランジ部間の内幅の測定結果を示す図である。図１３は、フランジ部間の内幅（実施形態の例でいうとフランジ部材１２の裏面（スラスト面の裏面）からフランジ部材１３の裏面までの距離）を、合せ面近傍、中央部、その間（５０°付近）等、位置を変えて測定したものである。
　実験例１においては、合せ面近傍で内幅が中央部よりも広がっている傾向が見られた。実験例２においては、合せ面近傍で内幅が中央部よりも広がっている傾向がみられた。実験例３においては、実験例１および実験例２と比較すると、合せ面近傍でと中央部との内幅の差が縮小している傾向が見られた。
　なお、ここでは具体的に測定は行っていないが、張りの寸法変化を抑制するという観点では、実験例２と比較すると、実験例１および実験例３は、寸法変化を抑制する効果がある。
　図８では凸部１２２が凹部１１２の底面と接している例を示したが、凸部１２２と凹部１１２の底面との間には隙間が空いていてもよい。また、凸部１２２の断面形状は図８に例示した長方形のものに限定されない。長方形の角を面取りした形状やアーチ状の形状など、他の形状のものが用いられてもよい。
４．変形例
　本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。以下、変形例をいくつか説明する。以下の変形例のうち２つ以上のものが組み合わせて用いられてもよい。
　図１４は、かしめ方法の別の例を示す図である。凹部１１２をかしめる方法は、実施形態で説明したものに限定されない。図１４（Ａ）および（Ｂ）の例では、パンチ部の先端の角度がθ３で同一のパンチが用いられる。
　図１４（Ａ）の例では、凹部１１２ａの端部からのオフセットが、外側（合せ面側）と内側（中央部側）とで異なっている。具体的には、外側の方が広く、内側の方が狭くなっている。オフセットが広い方は、凹部１１２ａの壁面以外にも面１１１の塑性変形の影響があるが、凹部１１２ａの壁面の変形量は他のかしめ方法よりも少なく、すなわちかしめ力は弱くなる。
　図１４（Ｂ）は、上記の実験例１で用いたパンチの例である。この例では、パンチ使用時におけるパンチ部先端までの距離が、パンチ部２１１の方が短く、パンチ部２１２の方が長い（差がΔｈ）。このため、パンチを所定量押し込むと、パンチ部が侵入する深さは異なっており、外側が浅く内側が深い。侵入深さが浅い方が変形量は少なく、すなわちかしめ力は弱くなる。なお、Δｈは、例えば０．５ｍｍ～１.０ｍｍの範囲で設定可能である。
　なお、図１４（Ｂ）の例と比較すると、実施形態で説明した例および図１１（Ａ）の例は、変形部と凸部１２２の接触量が増えるのでフランジ部材１２の固定位置の精度を向上させることができる。
　また、図１４（Ａ）および（Ｂ）の例において、パンチ部先端の角度を異ならせてもよい。
　半割軸受部材１１における凹部の形状および数、並びにフランジ部材１２における凸部の形状および数は、実施形態で説明したものに限定されない。さらに、凹部及び凸部の位置は等間隔で配置されなくてもよい。フランジ部材１３についても同様である。
　軸受１０の具体的形状は、実施形態で説明したものに限定されない。例えば、半割軸受部材１１の内周面において、表面両側部が切削されておらず、全面に渡ってオーバレイ層１１８が形成されていてもよい。また、半割軸受部材１１は、いずれか一方の合せ面の近傍に、位置決めのための爪を有していてもよい。さらに、フランジ部材１２およびフランジ部材１３は、シリンダブロックＢに対する相対的な回転防止のため回り止めの凸部を外周面に有していてもよい。また、油溝１２６の形状および数も実施形態で説明したものに限定されない。
　軸受１０においては軸方向の両端にフランジ部材（フランジ部材１２およびフランジ部材１３）が固定されていたが、いずれか片端にのみフランジ部材が固定されていてもよい。
　実施形態においては、相手軸の１箇所を支持するため同一の軸受１０を２つ用いたが、ここで用いられる２つの軸受は、例えば内周面（摺動面）の形状が異なっていてもよい。例えば、上側および下側のいずれか一方の摺動面には油溝や油孔が設けられていてもよい。また、軸受１０の用途はクランクシャフトＳを支持するものに限定されない。

Claims (8)

  1. 　相手軸と摺動する内周面、および当該相手軸の軸方向の第１端面に設けられた複数の凹部を有する半割軸受部材と、
    　前記第１端面に設けられた複数の凹部に対応する位置に設けられた複数の凸部を有する第１フランジ部材と、
    　前記第１フランジ部材を前記半割軸受部材に固定するため、前記第１端面において前記複数の凸部を前記複数の凹部に嵌め合わせた状態で各凹部をかしめた際に各凹部の周辺に形成された複数のかしめ痕と
    　を有し、
    　前記複数の凹部のうち少なくとも一の凹部の両側に形成されたかしめ痕について、前記相手軸の径方向から見たとき、周方向の外側に位置するかしめ痕における変形部分の体積が、内側に位置するかしめ痕における変形部分の体積よりも小さい
    　滑り軸受。
  2. 　前記複数の凹部のうち周方向の最外部に位置する２つの凹部の両側に形成されたかしめ痕について、前記径方向から見たとき、周方向の外側に位置するかしめ痕の角度が内側に位置するかしめ痕の角度よりも小さい
    　ことを特徴とする請求項１に記載の滑り軸受。
  3. 　前記複数の凹部のうち周方向の最外部に位置する２つの凹部の両側に形成されたかしめ痕について、前記径方向から見たとき、周方向の外側に位置するかしめ痕と当該凹部との距離が、内側に位置するかしめ痕と当該凹部との距離よりも長い
    　ことを特徴とする請求項１に記載の滑り軸受。
  4. 　前記複数のかしめ痕について、前記軸方向から見た深さが等しい
    　ことを特徴とする請求項２または３に記載の滑り軸受。
  5. 　前記複数の凹部のうち周方向の最外部に位置する２つの凹部の両側に形成されたかしめ痕について、前記径方向から見たとき、周方向の外側に位置するかしめ痕の深さが、内側に位置するかしめ痕の深さよりも浅い
    　ことを特徴とする請求項１に記載の滑り軸受。
  6. 　前記複数のかしめ痕について、前記軸方向から見た角度が等しい
    　ことを特徴とする請求項５に記載の滑り軸受。
  7. 　前記半割軸受部材において前記軸方向の第２端面に設けられた複数の凹部と、
    　前記第２端面に設けられた複数の凹部に対応する位置に設けられた複数の凸部を有する第２フランジ部材と、
    　前記第２フランジ部材を前記半割軸受部材に固定するため、前記第２端面において前記複数の凸部を前記複数の凹部に嵌め合わせた状態で各凹部をかしめた際に各凹部の周辺に形成された複数のかしめ痕と
    　を有し、
    　前記第１端面および前記第２端面のそれぞれにおいて、前記複数の凹部のうち少なくとも一の凹部の両側に形成されたかしめ痕について、前記径方向から見たとき、周方向の外側に位置するかしめ痕における変形部分の体積が、内側に位置するかしめ痕における変形部分の体積よりも小さい
    　請求項１ないし６のいずれか一項に記載の滑り軸受。
  8. 　相手軸と摺動する内周面、および当該相手軸の軸方向の第１端面に設けられた複数の凹部を有する半割軸受部材を準備する工程と、
    　前記第１端面に設けられた複数の凹部に対応する位置に設けられた複数の凸部を有する第１フランジ部材を準備する工程と、
    　前記凹部の幅よりも広い間隔で配置された２つのパンチを準備する工程と、
    　前記第１端面において前記複数の凸部を前記複数の凹部に嵌め合わせた状態で、前記複数の凹部のうち少なくとも一の凹部について、前記相手軸の周方向の外側に位置するかしめ痕における変形部分の体積が、内側に位置するかしめ痕における変形部分の体積よりも小さくなるようにかしめ、前記第１フランジ部材を前記半割軸受部材に固定する工程と
    　を有する滑り軸受の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019117013A1 (ja) * 2017-12-15 2019-06-20 株式会社ジェイテクト 転がり軸受の取付構造

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11644064B2 (en) * 2017-02-24 2023-05-09 Vibracoustic Se Bearing bush
USD1006829S1 (en) * 2019-08-07 2023-12-05 Transportation Ip Holdings, Llc Bearing apparatus

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07502327A (ja) * 1991-12-21 1995-03-09 ティー　アンド　エヌ　テクノロジー　リミテッド フランジ付き軸受
JP2014122660A (ja) * 2012-12-20 2014-07-03 Taiho Kogyo Co Ltd 軸受装置
JP2015110979A (ja) * 2013-12-06 2015-06-18 大豊工業株式会社 軸受部材
JP2015200381A (ja) * 2014-04-09 2015-11-12 大豊工業株式会社 軸受部材

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1386253A (en) * 1972-05-24 1975-03-05 Vandervell Products Ltd Flanged half bearings
US3972576A (en) * 1975-02-27 1976-08-03 Vandervell Products Limited Flanged half bearings
GB8827606D0 (en) * 1988-11-25 1988-12-29 Vandervell Ltd Bearings
GB9004716D0 (en) * 1990-03-02 1990-04-25 Glacier Metal Co Ltd Bearings
DE4015156A1 (de) * 1990-05-11 1991-11-14 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von formkoerpern oder folien
DE4015256A1 (de) * 1990-05-12 1991-11-14 Glyco Metall Werke Kombiniertes radial-axial-gleitlager
DE19825116A1 (de) * 1998-06-05 1999-12-09 Ks Gleitlager Gmbh Gebaute Bundlagerschale
US20030128902A1 (en) * 2002-01-10 2003-07-10 Detroit Diesel Corporation Snap together thrust and journal bearing assembly
US7134793B2 (en) 2004-08-11 2006-11-14 Federal-Mogul Worldwide, Inc. Thrust bearing assembly
DE102009015370A1 (de) * 2009-03-27 2010-10-28 Ks Gleitlager Gmbh Gebaute Bundlagerschale mit halbschalenförmigem Radiallagerteil und mit wenigstens einem scheibenförmigen Axiallagerteil
BRPI1100941A2 (pt) * 2011-03-25 2013-06-11 Mahle Metal Leve Sa bronzina flangeada
CN202012563U (zh) * 2011-05-11 2011-10-19 宁波市汽车轴瓦厂 整体铆合式浮动镶边瓦
CN203114897U (zh) * 2013-03-08 2013-08-07 山西新环橡塑制品有限公司 一种汽车滑动轴承

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07502327A (ja) * 1991-12-21 1995-03-09 ティー　アンド　エヌ　テクノロジー　リミテッド フランジ付き軸受
JP2014122660A (ja) * 2012-12-20 2014-07-03 Taiho Kogyo Co Ltd 軸受装置
JP2015110979A (ja) * 2013-12-06 2015-06-18 大豊工業株式会社 軸受部材
JP2015200381A (ja) * 2014-04-09 2015-11-12 大豊工業株式会社 軸受部材

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3159558A4 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019117013A1 (ja) * 2017-12-15 2019-06-20 株式会社ジェイテクト 転がり軸受の取付構造

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