JP2002106551A - 半割スラスト軸受 - Google Patents
半割スラスト軸受Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半割スラスト軸受の突合せ端の塑性変形や割
れを防止する。 【解決手段】 半割スラスト軸受１９，２０の突合せ端
１９ａ，２０ｂの強度を他の部位よりも高くする。する
と、シリンダブロック１２と軸受キャップ１３との間に
段差が生じていた場合、クランク軸の回転に伴って半割
スラスト軸受１９，２０が周方向に動いて段差に当たっ
ても、突合せ端１９ａ，２０ｂが塑性変形したり、割れ
たりするおそれがない。
れを防止する。 【解決手段】 半割スラスト軸受１９，２０の突合せ端
１９ａ，２０ｂの強度を他の部位よりも高くする。する
と、シリンダブロック１２と軸受キャップ１３との間に
段差が生じていた場合、クランク軸の回転に伴って半割
スラスト軸受１９，２０が周方向に動いて段差に当たっ
ても、突合せ端１９ａ，２０ｂが塑性変形したり、割れ
たりするおそれがない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半割スラスト軸受に
関する。
関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】例えばエンジンのクラ
ンク軸のスラスト荷重を受けるスラスト軸受は、２個の
半割スラスト軸受により構成され、一方の半割スラスト
軸受はシリンダブロックに取り付けられ、他方の半割ス
ラスト軸受は軸受キャップに取り付けられる。
ンク軸のスラスト荷重を受けるスラスト軸受は、２個の
半割スラスト軸受により構成され、一方の半割スラスト
軸受はシリンダブロックに取り付けられ、他方の半割ス
ラスト軸受は軸受キャップに取り付けられる。
【０００３】この半割スラスト軸受では、軸受そのもの
の加工精度、或いはシリンダブロックと軸受キャップの
組付精度や両者の熱膨張の違いなどにより、図１１に示
すように、２個の半割スラスト軸受１，２の軸受面間に
段差Ｇが生ずることがある。すると、クランク軸のスラ
ストカラーが半割スラスト軸受１，２の突合せ端に局部
的に強く当たり、軸受合金が早期に疲労したり，軸受合
金が剥離したりする。これを防止するために、従来の半
割スラスト軸受１，２では、軸受面の周方向両側に突合
せ端に向って下降傾斜するスラストリリーフ４を設けた
り、軸受面の突合せ端に面取りを施したりして局部当り
を緩和するようにしていた。
の加工精度、或いはシリンダブロックと軸受キャップの
組付精度や両者の熱膨張の違いなどにより、図１１に示
すように、２個の半割スラスト軸受１，２の軸受面間に
段差Ｇが生ずることがある。すると、クランク軸のスラ
ストカラーが半割スラスト軸受１，２の突合せ端に局部
的に強く当たり、軸受合金が早期に疲労したり，軸受合
金が剥離したりする。これを防止するために、従来の半
割スラスト軸受１，２では、軸受面の周方向両側に突合
せ端に向って下降傾斜するスラストリリーフ４を設けた
り、軸受面の突合せ端に面取りを施したりして局部当り
を緩和するようにしていた。
【０００４】局部当りによる焼付きや早期疲労などを防
止するには、スラストリリーフ４や面取りを大きくする
ことが好ましいが、これでは、受圧面積を減少させるこ
ととなって本来のスラスト荷重の負担能力を低下させて
しまう。この受圧面積の減少分を補うには、半割スラス
ト軸受の内径を小さくし、或いは、外径を大きくする必
要がある。
止するには、スラストリリーフ４や面取りを大きくする
ことが好ましいが、これでは、受圧面積を減少させるこ
ととなって本来のスラスト荷重の負担能力を低下させて
しまう。この受圧面積の減少分を補うには、半割スラス
ト軸受の内径を小さくし、或いは、外径を大きくする必
要がある。
【０００５】しかしながら、半割スラスト軸受の内径を
小さくするには、クランク軸の径を小さくしたり、ジャ
ーナル部とスラストカラー部との隅Ｒを小さくする必要
があり、クランク軸の強度上の問題を生じる。また、外
径を大きくするには、クランク軸のスラストカラーも大
きくしなければならないため、エンジン全体としての重
量が増加する上、半割スラスト軸受とスラストカラーと
の摩擦も大きくなってエンジン効率の低下をもたらす。
このようにスラストリリーフ４や面取りを大きくし、且
つそれに伴う受圧面積の減少分を補うことは、種々の問
題を派生し現実的ではない。
小さくするには、クランク軸の径を小さくしたり、ジャ
ーナル部とスラストカラー部との隅Ｒを小さくする必要
があり、クランク軸の強度上の問題を生じる。また、外
径を大きくするには、クランク軸のスラストカラーも大
きくしなければならないため、エンジン全体としての重
量が増加する上、半割スラスト軸受とスラストカラーと
の摩擦も大きくなってエンジン効率の低下をもたらす。
このようにスラストリリーフ４や面取りを大きくし、且
つそれに伴う受圧面積の減少分を補うことは、種々の問
題を派生し現実的ではない。
【０００６】また、半割スラスト軸受では、一方の半割
スラスト軸受２がシリンダブロック５或いは軸受キャッ
プ６に回止めされるが、他方の半割スラスト軸受１はそ
のような回止めがなされていないため、クランク軸の回
転に伴って周方向に動く。このとき、図１１に示されて
いるように、シリンダブロック５と軸受キャップ６との
間に段差が生じていると、その段差に半割スラスト軸受
１の突合せ端が衝突して塑性変形し、この塑性変形で生
じた凹み７により半割スラスト軸受１のがたが一層大き
くなって異音が生じ、或は更に変形が進んで割れに発展
するおそれがある。
スラスト軸受２がシリンダブロック５或いは軸受キャッ
プ６に回止めされるが、他方の半割スラスト軸受１はそ
のような回止めがなされていないため、クランク軸の回
転に伴って周方向に動く。このとき、図１１に示されて
いるように、シリンダブロック５と軸受キャップ６との
間に段差が生じていると、その段差に半割スラスト軸受
１の突合せ端が衝突して塑性変形し、この塑性変形で生
じた凹み７により半割スラスト軸受１のがたが一層大き
くなって異音が生じ、或は更に変形が進んで割れに発展
するおそれがある。
【０００７】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、第１の目的は、スラストリリーフを大きくすること
なく、局部的な早期疲労を極力防止することができる半
割スラスト軸受を提供することにあり、第２の目的は、
面取りを大きくすることなく、局部的な焼付きや早期疲
労を極力防止することができる半割スラスト軸受を提供
することにあり、第３の目的は、突合せ端が塑性変形す
ることを極力防止できる半割スラスト軸受を提供するこ
とにある。
で、第１の目的は、スラストリリーフを大きくすること
なく、局部的な早期疲労を極力防止することができる半
割スラスト軸受を提供することにあり、第２の目的は、
面取りを大きくすることなく、局部的な焼付きや早期疲
労を極力防止することができる半割スラスト軸受を提供
することにあり、第３の目的は、突合せ端が塑性変形す
ることを極力防止できる半割スラスト軸受を提供するこ
とにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の半割スラスト軸受は、突合せ端の強度を
の他の部分よりも高くしたことを特徴とするものであ
る。この手段によれば、半割スラスト軸受を保持する側
に段差が生じていた場合であっても、突合せ端が塑性変
形を起こしたりすることを極力防止できる。
めに、本発明の半割スラスト軸受は、突合せ端の強度を
の他の部分よりも高くしたことを特徴とするものであ
る。この手段によれば、半割スラスト軸受を保持する側
に段差が生じていた場合であっても、突合せ端が塑性変
形を起こしたりすることを極力防止できる。
【０００９】また、本発明の半割スラスト軸受では、外
周部に、軸受ハウジング側に形成された係合溝に嵌合さ
れる回止め用の突起を設け、この突起の周方向に沿う端
面の強度を他の部分よりも高くする構成を採用できる。
この手段によれば、突起の端面の塑性変形や割れなどを
極力防止することができる。
周部に、軸受ハウジング側に形成された係合溝に嵌合さ
れる回止め用の突起を設け、この突起の周方向に沿う端
面の強度を他の部分よりも高くする構成を採用できる。
この手段によれば、突起の端面の塑性変形や割れなどを
極力防止することができる。
【００１０】また、本発明の半割スラスト軸受では、軸
受ハウジング側に突設された回止め用のピンに嵌合され
る小孔を形成し、この小孔の前記ピンに当たる部分の強
度を他の部分よりも高くする構成を採用できる。この手
段によれば、小孔の内面が塑性変形したり、割れたりす
ることを極力防止できる。
受ハウジング側に突設された回止め用のピンに嵌合され
る小孔を形成し、この小孔の前記ピンに当たる部分の強
度を他の部分よりも高くする構成を採用できる。この手
段によれば、小孔の内面が塑性変形したり、割れたりす
ることを極力防止できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施例を図１
〜図５を参照しながら説明する。図５には、クランク軸
１１の軸受構造が示されている。同図において、シリン
ダブロック１２の下部に軸受キャップ１３を取り付けて
構成された軸受ハウジング１４には、軸受孔１５と両端
面の円形凹部により構成される受け座１６とが形成され
ている。そして、軸受孔１５には、クランク軸１１を受
ける主軸受１７が嵌着され、また、受け座１６には、ク
ランク軸１１のスラストカラー１１ａを受けるスラスト
軸受１８が配設されている。
〜図５を参照しながら説明する。図５には、クランク軸
１１の軸受構造が示されている。同図において、シリン
ダブロック１２の下部に軸受キャップ１３を取り付けて
構成された軸受ハウジング１４には、軸受孔１５と両端
面の円形凹部により構成される受け座１６とが形成され
ている。そして、軸受孔１５には、クランク軸１１を受
ける主軸受１７が嵌着され、また、受け座１６には、ク
ランク軸１１のスラストカラー１１ａを受けるスラスト
軸受１８が配設されている。
【００１２】図４に示すように、上記スラスト軸受１８
は、半円状をなす２個の半割スラスト軸受１９，２０か
ら構成されている。そのうち、例えば下側の半割スラス
ト軸受２０の外周部には、突起２０ａが突設されてお
り、この突起２０ａは受け座１６に連続して形成された
係合溝１６ａに嵌合されてスラスト軸受１８全体の回り
止めをなしている。この場合、上下の半割スラスト軸受
１９，２０は、受け座１６に若干の余裕をもって嵌合さ
れており、上側の半割スラスト軸受１９は、円周方向に
若干動き得るようになっている。
は、半円状をなす２個の半割スラスト軸受１９，２０か
ら構成されている。そのうち、例えば下側の半割スラス
ト軸受２０の外周部には、突起２０ａが突設されてお
り、この突起２０ａは受け座１６に連続して形成された
係合溝１６ａに嵌合されてスラスト軸受１８全体の回り
止めをなしている。この場合、上下の半割スラスト軸受
１９，２０は、受け座１６に若干の余裕をもって嵌合さ
れており、上側の半割スラスト軸受１９は、円周方向に
若干動き得るようになっている。
【００１３】この半割スラスト軸受１９，２０の軸受面
（スラストカラー１１ａに摺接する面）の複数箇所に
は、油溝２１が設けられていると共に、両端部分には軸
受面から突合せ端１９ａ，２０ｂに向って下降傾斜する
スラストリリーフ２２が形成されている。
（スラストカラー１１ａに摺接する面）の複数箇所に
は、油溝２１が設けられていると共に、両端部分には軸
受面から突合せ端１９ａ，２０ｂに向って下降傾斜する
スラストリリーフ２２が形成されている。
【００１４】さて、上記半割スラスト軸受１９，２０
は、例えば、鋼板などの裏金２３に銅系合金、錫系合
金、鉛系合金またはアルミニウム系合金などの軸受合金
２４をライニングしてなるバイメタルをプレスにより半
円形に打ち抜くことによって形成される。この打ち抜き
の際、バイメタルの歩留まりを向上させるために、半割
スラスト軸受１９，２０の両端部を若干重ねて打ち抜く
ようにしており、この結果、半割スラスト軸受１９，２
０の両端部の内周側には、円弧状の切欠１９ｂ，２０ｃ
が生ずる。
は、例えば、鋼板などの裏金２３に銅系合金、錫系合
金、鉛系合金またはアルミニウム系合金などの軸受合金
２４をライニングしてなるバイメタルをプレスにより半
円形に打ち抜くことによって形成される。この打ち抜き
の際、バイメタルの歩留まりを向上させるために、半割
スラスト軸受１９，２０の両端部を若干重ねて打ち抜く
ようにしており、この結果、半割スラスト軸受１９，２
０の両端部の内周側には、円弧状の切欠１９ｂ，２０ｃ
が生ずる。
【００１５】板材から半割スラスト軸受１９，２０を打
ち抜いた後、その半割スラスト軸受１９，２０の周方向
両側は、軸受面側からプレスにより一種の冷間鍛造加工
されて傾斜面状のスラストリリーフ２２に成形される。
このとき、スラストリリーフ２２は、図３に示すよう
に、突合せ端１９ａ，２０ｂ側では円弧凹面状になるよ
うに成形され、軸受面側では円弧凸面状になるように成
形される。
ち抜いた後、その半割スラスト軸受１９，２０の周方向
両側は、軸受面側からプレスにより一種の冷間鍛造加工
されて傾斜面状のスラストリリーフ２２に成形される。
このとき、スラストリリーフ２２は、図３に示すよう
に、突合せ端１９ａ，２０ｂ側では円弧凹面状になるよ
うに成形され、軸受面側では円弧凸面状になるように成
形される。
【００１６】このように半割スラスト軸受１９，２０の
周方向両側に冷間鍛造によってスラストリリーフ２２を
形成した結果、そのスラストカラー１１ａに接する軸受
面において、スラストリリーフ２２の近傍部分では、そ
の強度が高くなる。図２（ａ）および（ｂ）は、アルミ
ニウム−１２錫−３シリコン系合金（試料１）および銅
−１０錫−１０鉛系合金（試料２）をそれぞれ軸受合金
２４として用いたバイメタルから半割スラスト軸受１
９，２０を打ち抜き、そして、上記のようにしてスラス
トリリーフ２２を形成した後、図１に×印で示した１０
箇所（＃１〜＃１０の符号を付す）の硬度を測定した結
果を示す。なお、図１では一方の半割スラスト軸受１９
のみを示した。
周方向両側に冷間鍛造によってスラストリリーフ２２を
形成した結果、そのスラストカラー１１ａに接する軸受
面において、スラストリリーフ２２の近傍部分では、そ
の強度が高くなる。図２（ａ）および（ｂ）は、アルミ
ニウム−１２錫−３シリコン系合金（試料１）および銅
−１０錫−１０鉛系合金（試料２）をそれぞれ軸受合金
２４として用いたバイメタルから半割スラスト軸受１
９，２０を打ち抜き、そして、上記のようにしてスラス
トリリーフ２２を形成した後、図１に×印で示した１０
箇所（＃１〜＃１０の符号を付す）の硬度を測定した結
果を示す。なお、図１では一方の半割スラスト軸受１９
のみを示した。
【００１７】この図２によれば、スラストリリーフ２２
をプレス加工により形成した結果、軸受面におけるスラ
ストリリーフ２２の近傍箇所（＃１，５，６，１０）の
硬度が他の箇所の硬度よりも高くなっていることが理解
される。そして、通常、硬度と強度とは相関関係を有し
ており、硬度が高い程、強度も高いといえる。ちなみ
に、スラストリリーフ２２の表面部分もプレス加工の結
果、その強度（硬度）は高くなっていることはもちろん
である。
をプレス加工により形成した結果、軸受面におけるスラ
ストリリーフ２２の近傍箇所（＃１，５，６，１０）の
硬度が他の箇所の硬度よりも高くなっていることが理解
される。そして、通常、硬度と強度とは相関関係を有し
ており、硬度が高い程、強度も高いといえる。ちなみ
に、スラストリリーフ２２の表面部分もプレス加工の結
果、その強度（硬度）は高くなっていることはもちろん
である。
【００１８】このようなスラストリリーフ２２近傍の軸
受面の強度が高い半割スラスト軸受１９，２０を用いた
場合には、半割スラスト軸受１９，２０そのものの加工
精度、或いは、シリンダブロック１２と軸受キャップ１
３との熱膨張差により両半割スラスト軸受１９，２０の
軸受面間に段差が生じ、スラストカラー１１ａが半割ス
ラスト軸受１９，２０のスラストリリーフ２２近傍で局
部的に当るという現象が生じたとしても、その部分の強
度は高いので、疲労、軸受合金の剥離が早期に発生する
おそれはない。
受面の強度が高い半割スラスト軸受１９，２０を用いた
場合には、半割スラスト軸受１９，２０そのものの加工
精度、或いは、シリンダブロック１２と軸受キャップ１
３との熱膨張差により両半割スラスト軸受１９，２０の
軸受面間に段差が生じ、スラストカラー１１ａが半割ス
ラスト軸受１９，２０のスラストリリーフ２２近傍で局
部的に当るという現象が生じたとしても、その部分の強
度は高いので、疲労、軸受合金の剥離が早期に発生する
おそれはない。
【００１９】本発明者の実験によれば、上記の試料１お
よび試料２を用いた本発明品とスラストリリーフを切削
加工により形成した従来品とを用いて耐久試験を実施し
たところ、いずれも本発明品には問題がなかった。詳細
には、試料１については、排気量１．７リットルのディ
ーゼルエンジンを用いて定格回転、全負荷で２００時間
の耐久試験を実施した。また、試料２については、排気
量５リットルのディーゼルエンジンを用いて定格回転、
全負荷で８００時間の耐久試験を実施した。この結果、
従来品では、いずれもスラストリリーフ２２の近傍で疲
労、軸受合金の脱落が発生したが、本発明品ではそのよ
うな事態は生ぜず、全く問題がなかった。
よび試料２を用いた本発明品とスラストリリーフを切削
加工により形成した従来品とを用いて耐久試験を実施し
たところ、いずれも本発明品には問題がなかった。詳細
には、試料１については、排気量１．７リットルのディ
ーゼルエンジンを用いて定格回転、全負荷で２００時間
の耐久試験を実施した。また、試料２については、排気
量５リットルのディーゼルエンジンを用いて定格回転、
全負荷で８００時間の耐久試験を実施した。この結果、
従来品では、いずれもスラストリリーフ２２の近傍で疲
労、軸受合金の脱落が発生したが、本発明品ではそのよ
うな事態は生ぜず、全く問題がなかった。
【００２０】このように本実施例によれば、特に、スラ
ストリリーフ２２を大きくして局部当りを緩和しなくと
も、疲労、軸受合金の脱落などの問題を生ずるおそれが
ない。このため、スラストリリーフ２２を大きくするこ
とによる半割スラスト軸受１９，２０の受圧面積（軸受
面の面積）の狭少化を招くおそれがなく、従って、半割
スラスト軸受１９，２０の内径を小さくしたり（クラン
ク軸１１の径を小さく）、外径を大きくしたり（スラス
トカラー１１の径を大きく）して半割スラスト軸受１
９，２０の受圧面積を広げるなどの必要もない。しか
も、全体の強度を高くするのではなく、スラストリリー
フ２２の近傍の強度を局部的に高めて局部的な早期疲労
を防止する構成であるので、なじみ性、埋収性など軸受
としての機能を低下させることがない。
ストリリーフ２２を大きくして局部当りを緩和しなくと
も、疲労、軸受合金の脱落などの問題を生ずるおそれが
ない。このため、スラストリリーフ２２を大きくするこ
とによる半割スラスト軸受１９，２０の受圧面積（軸受
面の面積）の狭少化を招くおそれがなく、従って、半割
スラスト軸受１９，２０の内径を小さくしたり（クラン
ク軸１１の径を小さく）、外径を大きくしたり（スラス
トカラー１１の径を大きく）して半割スラスト軸受１
９，２０の受圧面積を広げるなどの必要もない。しか
も、全体の強度を高くするのではなく、スラストリリー
フ２２の近傍の強度を局部的に高めて局部的な早期疲労
を防止する構成であるので、なじみ性、埋収性など軸受
としての機能を低下させることがない。
【００２１】図６は本発明の第２実施例を示す。この実
施例は、スラストリリーフ２２をプレスにより成形加工
すると、同図に二点鎖線で示すように全体がうねりを生
ずるように若干変形することがあるので、半割スラスト
軸受１９，２０の表裏両面を研削して平坦度を高めたも
のである。
施例は、スラストリリーフ２２をプレスにより成形加工
すると、同図に二点鎖線で示すように全体がうねりを生
ずるように若干変形することがあるので、半割スラスト
軸受１９，２０の表裏両面を研削して平坦度を高めたも
のである。
【００２２】図７は本発明の第３実施例を示す。この実
施例は、軸受面のなじみ性を高めるために、半割スラス
ト軸受１９，２０の軸受面である軸受合金２４層の表面
に２〜３０μｍ程度のオーバレイ層２５を設けたもので
ある。この場合、オーバレイ層２５はＰｂ、Ｐｂ合金、
Ｓｎ、Ｓｎ合金などのめっき層、或いは樹脂コーティン
グ層により構成される。このオーバレイ層２５は半割ス
ラスト軸受１９，２０のスラストリリーフ２２をプレス
により成形してその強度を高めた後、上記第３実施例の
ようにうねりをなくすために表裏両面を研削する場合は
その研削後に行われる。
施例は、軸受面のなじみ性を高めるために、半割スラス
ト軸受１９，２０の軸受面である軸受合金２４層の表面
に２〜３０μｍ程度のオーバレイ層２５を設けたもので
ある。この場合、オーバレイ層２５はＰｂ、Ｐｂ合金、
Ｓｎ、Ｓｎ合金などのめっき層、或いは樹脂コーティン
グ層により構成される。このオーバレイ層２５は半割ス
ラスト軸受１９，２０のスラストリリーフ２２をプレス
により成形してその強度を高めた後、上記第３実施例の
ようにうねりをなくすために表裏両面を研削する場合は
その研削後に行われる。
【００２３】図８は本発明の第４実施例を示すもので、
上述した第１実施例との相違は、スラストリリーフ２６
を切削により形成し、その切削後、軸受面のスラストリ
リーフ２６近傍部分を熱処理して強度（硬度）を高める
ようにしたところにある。この実施例において、スラス
トリリーフ２６近傍部分を局部的に熱処理するには、当
該部分を例えばレーザビームにより局部的に加熱し、そ
の後、冷却すれば良い。
上述した第１実施例との相違は、スラストリリーフ２６
を切削により形成し、その切削後、軸受面のスラストリ
リーフ２６近傍部分を熱処理して強度（硬度）を高める
ようにしたところにある。この実施例において、スラス
トリリーフ２６近傍部分を局部的に熱処理するには、当
該部分を例えばレーザビームにより局部的に加熱し、そ
の後、冷却すれば良い。
【００２４】図９は本発明の第５実施例を示すもので、
上述した第１実施例との相違は、半割スラスト軸受１
９，２０の軸受面側の両端の角部を面取りしたところに
ある。この場合、面取部２７は、上記の第１実施例と同
様にプレスによる一種の冷間鍛造により成形したもの
で、この結果、軸受面の面取部２７の近傍部分の強度を
他の部分よりも高くすることができ、上記第１実施例と
同様の効果を得ることができる。
上述した第１実施例との相違は、半割スラスト軸受１
９，２０の軸受面側の両端の角部を面取りしたところに
ある。この場合、面取部２７は、上記の第１実施例と同
様にプレスによる一種の冷間鍛造により成形したもの
で、この結果、軸受面の面取部２７の近傍部分の強度を
他の部分よりも高くすることができ、上記第１実施例と
同様の効果を得ることができる。
【００２５】図１０は本発明の第６実施例を示す。この
実施例は半割スラスト軸受１９，２０の突合せ端１９
ａ，２０ｂの端面の強度を他の部分よりも高くしたとこ
ろにある。突合せ端１９ａ，２０ｂの端面の強度を高く
する手段としては、例えば突合せ端１９ａ，２０ｂにレ
ーザビームを照射して加熱し急冷する、という一種の焼
き入れによって硬度を高めたり、或いは、プレスによる
圧縮により硬度を高めたりすることによって強度を高く
することが可能である。
実施例は半割スラスト軸受１９，２０の突合せ端１９
ａ，２０ｂの端面の強度を他の部分よりも高くしたとこ
ろにある。突合せ端１９ａ，２０ｂの端面の強度を高く
する手段としては、例えば突合せ端１９ａ，２０ｂにレ
ーザビームを照射して加熱し急冷する、という一種の焼
き入れによって硬度を高めたり、或いは、プレスによる
圧縮により硬度を高めたりすることによって強度を高く
することが可能である。
【００２６】このように半割スラスト軸受１９，２０の
突合せ端１９ａ，２０ｂの強度を高くすれば、半割スラ
スト軸受１９，２０が受け座１６内でクランク軸１１の
回転に伴って周方向に動き、シリンダブロック１３およ
び軸受キャップ１４間の段差に当っても、突合せ端１９
ａ，２０ｂが塑性変形したり、割れたりするおそれがな
くなる。
突合せ端１９ａ，２０ｂの強度を高くすれば、半割スラ
スト軸受１９，２０が受け座１６内でクランク軸１１の
回転に伴って周方向に動き、シリンダブロック１３およ
び軸受キャップ１４間の段差に当っても、突合せ端１９
ａ，２０ｂが塑性変形したり、割れたりするおそれがな
くなる。
【００２７】なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施
例に限定されるものではなく、次のような変更または拡
張が可能である。半割スラスト軸受２０の突起２０ａの
端面の強度を高くしても良く、このようにすれば突起２
０ａの塑性変形、割れなどを防止できる。半割スラスト
軸受１９に回止め用ピンに嵌合する小孔を形成し、この
小孔の近傍の強度を高くするようにしても良い。半割ス
ラスト軸受１９，２０は、バイメタルではなく、全体が
軸受合金で構成されたものであっても良い。
例に限定されるものではなく、次のような変更または拡
張が可能である。半割スラスト軸受２０の突起２０ａの
端面の強度を高くしても良く、このようにすれば突起２
０ａの塑性変形、割れなどを防止できる。半割スラスト
軸受１９に回止め用ピンに嵌合する小孔を形成し、この
小孔の近傍の強度を高くするようにしても良い。半割ス
ラスト軸受１９，２０は、バイメタルではなく、全体が
軸受合金で構成されたものであっても良い。
【００２８】半割軸受１９，２０の周方向両側のうち、
一方側にはスラストリリーフ２２を形成してその近傍の
強度を高くし、他方側の端部には面取部２７を形成して
その近傍の強度を高くするようにしても良い。スラスト
リリーフ２２或いは面取部２７を形成してその近傍の強
度を高くすることと、突合せ端１９ａ，２０ｂの強度を
高くすることとは、１個の半割スラスト軸受１９，２０
に同時に実施しても良い。
一方側にはスラストリリーフ２２を形成してその近傍の
強度を高くし、他方側の端部には面取部２７を形成して
その近傍の強度を高くするようにしても良い。スラスト
リリーフ２２或いは面取部２７を形成してその近傍の強
度を高くすることと、突合せ端１９ａ，２０ｂの強度を
高くすることとは、１個の半割スラスト軸受１９，２０
に同時に実施しても良い。
【図１】本発明の第１実施例を示すもので、硬度測定部
分を示す半割スラスト軸受の正面図
分を示す半割スラスト軸受の正面図
【図２】硬度測定結果図
【図３】スラストリリーフ部分の拡大断面図
【図４】クランク軸のスラスト軸受の正面図
【図５】クランク軸の軸受ハウジングの断面図
【図６】本発明の第２実施例を示す図３相当図
【図７】本発明の第３実施例を示す図３相当図
【図８】本発明の第４実施例を示す図３相当図
【図９】本発明の第５実施例を示す面取部の断面図
【図１０】本発明の第６実施例を示すスラスト軸受の周
方向に沿う断面図
方向に沿う断面図
【図１１】従来例を示す図１０相当図
図中、１１はクランク軸、１４は軸受ハウジング、１７
は主軸受、１８はスラスト軸受、１９，２０は半割スラ
スト軸受、１９ａ，２０ｂは突合せ端、２２はスラスト
リリーフ、２５はオーバレイ層、２６はスラストリリー
フ、２７は面取部である。
は主軸受、１８はスラスト軸受、１９，２０は半割スラ
スト軸受、１９ａ，２０ｂは突合せ端、２２はスラスト
リリーフ、２５はオーバレイ層、２６はスラストリリー
フ、２７は面取部である。
【手続補正書】
【提出日】平成１３年９月３日（２００１．９．３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 半割スラスト軸受
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半割スラスト軸受に
関する。
関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】例えばエンジンのクラ
ンク軸のスラスト荷重を受けるスラスト軸受は、図５に
示すように、２個の半割スラスト軸受１，２により構成
され、一方の半割スラスト軸受１はシリンダブロック３
に取り付けられ、他方の半割スラスト軸受２は軸受キャ
ップ４に取り付けられる。このスラスト軸受では、シリ
ンダブロック３と軸受キャップ４の組付精度や両者の熱
膨張の違いなどにより、シリンダブロック３と軸受キャ
ップ４との間に段差Ｇが生ずることがある。
ンク軸のスラスト荷重を受けるスラスト軸受は、図５に
示すように、２個の半割スラスト軸受１，２により構成
され、一方の半割スラスト軸受１はシリンダブロック３
に取り付けられ、他方の半割スラスト軸受２は軸受キャ
ップ４に取り付けられる。このスラスト軸受では、シリ
ンダブロック３と軸受キャップ４の組付精度や両者の熱
膨張の違いなどにより、シリンダブロック３と軸受キャ
ップ４との間に段差Ｇが生ずることがある。
【０００３】ところで、上記のスラスト軸受では、一方
の半割スラスト軸受２は軸受キャップ６に対して回止め
されているが、他方の半割スラスト軸受１はそのような
回止めがなされていないため、クランク軸の回転に伴っ
て周方向に動く。このとき、図５に示されているよう
に、シリンダブロック３と軸受キャップ４との間に段差
Ｇが生じていると、その段差Ｇに半割スラスト軸受１の
突合せ端が衝突して塑性変形し、この塑性変形で生じた
凹み５により半割スラスト軸受１のがたが一層大きくな
って異音が生じ、或は更に変形が進んで割れに発展する
おそれがある。
の半割スラスト軸受２は軸受キャップ６に対して回止め
されているが、他方の半割スラスト軸受１はそのような
回止めがなされていないため、クランク軸の回転に伴っ
て周方向に動く。このとき、図５に示されているよう
に、シリンダブロック３と軸受キャップ４との間に段差
Ｇが生じていると、その段差Ｇに半割スラスト軸受１の
突合せ端が衝突して塑性変形し、この塑性変形で生じた
凹み５により半割スラスト軸受１のがたが一層大きくな
って異音が生じ、或は更に変形が進んで割れに発展する
おそれがある。
【０００４】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、突合せ端が塑性変形することを極力防
止できる半割スラスト軸受を提供することにある。
で、その目的は、突合せ端が塑性変形することを極力防
止できる半割スラスト軸受を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の半割スラスト軸受は、突合せ端の強度を
の他の部分よりも高くしたことを特徴とするものであ
る。この手段によれば、半割スラスト軸受を保持する側
に段差が生じていた場合であっても、突合せ端が塑性変
形を起こしたりすることを極力防止できる。
めに、本発明の半割スラスト軸受は、突合せ端の強度を
の他の部分よりも高くしたことを特徴とするものであ
る。この手段によれば、半割スラスト軸受を保持する側
に段差が生じていた場合であっても、突合せ端が塑性変
形を起こしたりすることを極力防止できる。
【０００６】また、本発明の半割スラスト軸受では、外
周部に、軸受ハウジング側に形成された係合溝に嵌合さ
れる回止め用の突起を設け、この突起の周方向に沿う端
面の強度を他の部分よりも高くする構成を採用できる。
この手段によれば、突起の端面の塑性変形や割れなどを
極力防止することができる。
周部に、軸受ハウジング側に形成された係合溝に嵌合さ
れる回止め用の突起を設け、この突起の周方向に沿う端
面の強度を他の部分よりも高くする構成を採用できる。
この手段によれば、突起の端面の塑性変形や割れなどを
極力防止することができる。
【０００７】また、本発明の半割スラスト軸受では、軸
受ハウジング側に突設された回止め用のピンに嵌合され
る小孔を形成し、この小孔の前記ピンに当たる部分の強
度を他の部分よりも高くする構成を採用できる。この手
段によれば、小孔の内面が塑性変形したり、割れたりす
ることを極力防止できる。
受ハウジング側に突設された回止め用のピンに嵌合され
る小孔を形成し、この小孔の前記ピンに当たる部分の強
度を他の部分よりも高くする構成を採用できる。この手
段によれば、小孔の内面が塑性変形したり、割れたりす
ることを極力防止できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
参照しながら説明する。図２には、クランク軸１１の軸
受構造が示されている。同図において、シリンダブロッ
ク１２の下部に軸受キャップ１３を取り付けて構成され
た軸受ハウジング１４には、軸受孔１５と両端面の円形
凹部により構成される受け座１６とが形成されている。
そして、軸受孔１５には、クランク軸１１を受ける主軸
受１７が嵌着され、また、受け座１６には、クランク軸
１１のスラストカラー１１ａを受けるスラスト軸受１８
が配設されている。
参照しながら説明する。図２には、クランク軸１１の軸
受構造が示されている。同図において、シリンダブロッ
ク１２の下部に軸受キャップ１３を取り付けて構成され
た軸受ハウジング１４には、軸受孔１５と両端面の円形
凹部により構成される受け座１６とが形成されている。
そして、軸受孔１５には、クランク軸１１を受ける主軸
受１７が嵌着され、また、受け座１６には、クランク軸
１１のスラストカラー１１ａを受けるスラスト軸受１８
が配設されている。
【０００９】図３に示すように、上記スラスト軸受１８
は、半円状をなす２個の半割スラスト軸受１９，２０か
ら構成されている。そのうち、例えば下側の半割スラス
ト軸受２０の外周部には、突起２０ａが突設されてお
り、この突起２０ａは受け座１６に連続して形成された
係合溝１６ａに嵌合されてスラスト軸受１８全体の回止
めをなしている。この場合、上下の半割スラスト軸受１
９，２０は、受け座１６に若干の余裕をもって嵌合され
ており、上側の半割スラスト軸受１９は、円周方向に若
干動き得るようになっている。
は、半円状をなす２個の半割スラスト軸受１９，２０か
ら構成されている。そのうち、例えば下側の半割スラス
ト軸受２０の外周部には、突起２０ａが突設されてお
り、この突起２０ａは受け座１６に連続して形成された
係合溝１６ａに嵌合されてスラスト軸受１８全体の回止
めをなしている。この場合、上下の半割スラスト軸受１
９，２０は、受け座１６に若干の余裕をもって嵌合され
ており、上側の半割スラスト軸受１９は、円周方向に若
干動き得るようになっている。
【００１０】この半割スラスト軸受１９，２０の軸受面
（スラストカラー１１ａに摺接する面）の複数箇所に
は、油溝２１が設けられていると共に、両端部分には軸
受面から突合せ端１９ａ，２０ｂに向って下降傾斜する
スラストリリーフ２２が形成されている。
（スラストカラー１１ａに摺接する面）の複数箇所に
は、油溝２１が設けられていると共に、両端部分には軸
受面から突合せ端１９ａ，２０ｂに向って下降傾斜する
スラストリリーフ２２が形成されている。
【００１１】さて、上記半割スラスト軸受１９，２０
は、例えば、鋼板などの裏金２３に銅系合金、錫系合
金、鉛系合金またはアルミニウム系合金などの軸受合金
２４をライニングしてなるバイメタルをプレスにより半
円形に打ち抜くことによって形成される。この打ち抜き
の際、バイメタルの歩留まりを向上させるために、半割
スラスト軸受１９，２０の両端部を若干重ねて打ち抜く
ようにしており、この結果、半割スラスト軸受１９，２
０の両端部の内周側には、円弧状の切欠１９ｂ，２０ｃ
が生ずる。
は、例えば、鋼板などの裏金２３に銅系合金、錫系合
金、鉛系合金またはアルミニウム系合金などの軸受合金
２４をライニングしてなるバイメタルをプレスにより半
円形に打ち抜くことによって形成される。この打ち抜き
の際、バイメタルの歩留まりを向上させるために、半割
スラスト軸受１９，２０の両端部を若干重ねて打ち抜く
ようにしており、この結果、半割スラスト軸受１９，２
０の両端部の内周側には、円弧状の切欠１９ｂ，２０ｃ
が生ずる。
【００１２】板材から半割スラスト軸受１９，２０を打
ち抜いた後、その半割スラスト軸受１９，２０の周方向
両側は、軸受面側からプレスにより一種の冷間鍛造加工
されて傾斜面状のスラストリリーフ２２に成形される。
このとき、スラストリリーフ２２は、図３に示すよう
に、突合せ端１９ａ，２０ｂ側では円弧凹面状になるよ
うに成形され、軸受面側では円弧凸面状になるように成
形される。
ち抜いた後、その半割スラスト軸受１９，２０の周方向
両側は、軸受面側からプレスにより一種の冷間鍛造加工
されて傾斜面状のスラストリリーフ２２に成形される。
このとき、スラストリリーフ２２は、図３に示すよう
に、突合せ端１９ａ，２０ｂ側では円弧凹面状になるよ
うに成形され、軸受面側では円弧凸面状になるように成
形される。
【００１３】さて、この実施例では、半割スラスト軸受
１９，２０の突合せ端１９ａ，２０ｂの端面の強度を他
の部分よりも高くしている。突合せ端１９ａ，２０ｂの
端面の強度を高くする手段としては、例えば突合せ端１
９ａ，２０ｂにレーザビームを照射して加熱し急冷す
る、という一種の焼き入れによって硬度を高めたり、或
いは、プレスによる圧縮により硬度を高めたりすること
によって強度を高くすることが可能である。
１９，２０の突合せ端１９ａ，２０ｂの端面の強度を他
の部分よりも高くしている。突合せ端１９ａ，２０ｂの
端面の強度を高くする手段としては、例えば突合せ端１
９ａ，２０ｂにレーザビームを照射して加熱し急冷す
る、という一種の焼き入れによって硬度を高めたり、或
いは、プレスによる圧縮により硬度を高めたりすること
によって強度を高くすることが可能である。
【００１４】このように半割スラスト軸受１９，２０の
突合せ端１９ａ，２０ｂの強度を高くすれば、半割スラ
スト軸受１９，２０が受け座１６内でクランク軸１１の
回転に伴って周方向に動き、図１に示すように、シリン
ダブロック１２および軸受キャップ１３間に段差Ｇが生
じていた場合に、その段差Ｇに突合せ端１９ａ，２０ｂ
が当っても、当該突合せ端１９ａ，２０ｂが塑性変形し
たり、割れたりするおそれがなくなる。
突合せ端１９ａ，２０ｂの強度を高くすれば、半割スラ
スト軸受１９，２０が受け座１６内でクランク軸１１の
回転に伴って周方向に動き、図１に示すように、シリン
ダブロック１２および軸受キャップ１３間に段差Ｇが生
じていた場合に、その段差Ｇに突合せ端１９ａ，２０ｂ
が当っても、当該突合せ端１９ａ，２０ｂが塑性変形し
たり、割れたりするおそれがなくなる。
【００１５】なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施
例に限定されるものではなく、次のような変更または拡
張が可能である。半割スラスト軸受２０の突起２０ａの
両側の端面の強度を高くしても良く、このようにすれば
突起２０ａの塑性変形、割れなどを防止できる。半割ス
ラスト軸受１９に軸受ハウジング１４側に設けた回止め
用ピンに嵌合する小孔を形成し、この小孔の近傍の強度
を高くするようにしても良い。半割スラスト軸受１９，
２０は、バイメタルではなく、全体が軸受合金で構成さ
れたものであっても良い。半割スラスト軸受１，２の表
面にオーバレイ層を設けても良い。
例に限定されるものではなく、次のような変更または拡
張が可能である。半割スラスト軸受２０の突起２０ａの
両側の端面の強度を高くしても良く、このようにすれば
突起２０ａの塑性変形、割れなどを防止できる。半割ス
ラスト軸受１９に軸受ハウジング１４側に設けた回止め
用ピンに嵌合する小孔を形成し、この小孔の近傍の強度
を高くするようにしても良い。半割スラスト軸受１９，
２０は、バイメタルではなく、全体が軸受合金で構成さ
れたものであっても良い。半割スラスト軸受１，２の表
面にオーバレイ層を設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すもので、スラスト軸受
の周方向に沿う断面図
の周方向に沿う断面図
【図２】クランク軸の軸受ハウジングの断面図
【図３】クランク軸のスラスト軸受の正面図
【図４】スラストリリーフ部分の拡大断面図
【図５】従来例を示す図１相当図
【符号の説明】 図中、１１はクランク軸、１４は軸受ハウジング、１６
ａは係合溝、１７は主軸受、１８はスラスト軸受、１
９，２０は半割スラスト軸受、１９ａは突合せ端、２０
ａは突起、２０ｂは突合せ端、２２はスラストリリーフ
である。
ａは係合溝、１７は主軸受、１８はスラスト軸受、１
９，２０は半割スラスト軸受、１９ａは突合せ端、２０
ａは突起、２０ｂは突合せ端、２２はスラストリリーフ
である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
フロントページの続き (72)発明者 柴山 隆之 名古屋市北区猿投町２番地 大同メタル工 業株式会社内 Ｆターム(参考） 3J011 BA09 BA13 CA04 CA06 KA03 MA02 NA01
Claims (3)
- 【請求項１】 半円状の半割スラスト軸受において、 突合せ端の強度をの他の部分よりも高くしたことを特徴
とする半割スラスト軸受。 - 【請求項２】 半円状の半割スラスト軸受において、 外周部に、軸受ハウジング側に形成された係合溝に嵌合
される回止め用の突起を有し、この突起の周方向に沿う
端面の強度を他の部分よりも高くしたことを特徴とする
半割スラスト軸受。 - 【請求項３】 半円状の半割スラスト軸受において、 軸受ハウジング側に突設された回止め用のピンに嵌合さ
れる小孔を形成し、この小孔の前記ピンに当たる部分の
強度を他の部分よりも高くしたことを特徴とする半割ス
ラスト軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001259578A JP2002106551A (ja) | 2001-08-29 | 2001-08-29 | 半割スラスト軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001259578A JP2002106551A (ja) | 2001-08-29 | 2001-08-29 | 半割スラスト軸受 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00410998A Division JP3307871B2 (ja) | 1998-01-12 | 1998-01-12 | 半割スラスト軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002106551A true JP2002106551A (ja) | 2002-04-10 |
Family
ID=19086928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001259578A Pending JP2002106551A (ja) | 2001-08-29 | 2001-08-29 | 半割スラスト軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002106551A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040051718A (ko) * | 2002-12-11 | 2004-06-19 | 현대자동차주식회사 | 스러스트 베어링캡의 구조 |
| JP2014070662A (ja) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Taiho Kogyo Co Ltd | 半割りスラスト軸受 |
| JP2015042889A (ja) * | 2013-08-26 | 2015-03-05 | 大同メタル工業株式会社 | 内燃機関のクランク軸用主軸受 |
| JP2015042890A (ja) * | 2013-08-26 | 2015-03-05 | 大同メタル工業株式会社 | 内燃機関のクランク軸用主軸受 |
| CN105114446A (zh) * | 2015-09-15 | 2015-12-02 | 武汉理工大学 | 可变阶梯阻尼推力轴承 |
| JP2017020571A (ja) * | 2015-07-10 | 2017-01-26 | 大同メタル工業株式会社 | 半割スラスト軸受、及びそれを用いた軸受装置 |
| JP2017042766A (ja) * | 2015-08-24 | 2017-03-02 | 大豊工業株式会社 | 接合部材及びその製造方法 |
| JP2018087628A (ja) * | 2016-11-30 | 2018-06-07 | 大豊工業株式会社 | ワッシャ |
| WO2018120130A1 (zh) * | 2016-12-30 | 2018-07-05 | 深圳智慧能源技术有限公司 | 滑动轴承 |
| JP2019124245A (ja) * | 2018-01-12 | 2019-07-25 | 大同メタル工業株式会社 | 半割スラスト軸受、スラスト軸受、軸受装置および内燃機関 |
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| US11835084B2 (en) | 2021-03-24 | 2023-12-05 | Daido Metal Company Ltd. | Half thrust bearing and bearing device for crankshaft of internal combustion engine |
-
2001
- 2001-08-29 JP JP2001259578A patent/JP2002106551A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040051718A (ko) * | 2002-12-11 | 2004-06-19 | 현대자동차주식회사 | 스러스트 베어링캡의 구조 |
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| CN104421337B (zh) * | 2013-08-26 | 2017-03-22 | 大同金属工业株式会社 | 内燃机的曲柄轴用主轴承 |
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| US10006490B2 (en) | 2015-07-10 | 2018-06-26 | Daido Metal Company Ltd. | Half thrust bearing and bearing device using the same |
| JP2017020571A (ja) * | 2015-07-10 | 2017-01-26 | 大同メタル工業株式会社 | 半割スラスト軸受、及びそれを用いた軸受装置 |
| JP2017042766A (ja) * | 2015-08-24 | 2017-03-02 | 大豊工業株式会社 | 接合部材及びその製造方法 |
| CN105114446A (zh) * | 2015-09-15 | 2015-12-02 | 武汉理工大学 | 可变阶梯阻尼推力轴承 |
| JP2018087628A (ja) * | 2016-11-30 | 2018-06-07 | 大豊工業株式会社 | ワッシャ |
| WO2018120130A1 (zh) * | 2016-12-30 | 2018-07-05 | 深圳智慧能源技术有限公司 | 滑动轴承 |
| JP2019124245A (ja) * | 2018-01-12 | 2019-07-25 | 大同メタル工業株式会社 | 半割スラスト軸受、スラスト軸受、軸受装置および内燃機関 |
| JP7111470B2 (ja) | 2018-01-12 | 2022-08-02 | 大同メタル工業株式会社 | 半割スラスト軸受、スラスト軸受、軸受装置および内燃機関 |
| JP2020128773A (ja) * | 2019-02-08 | 2020-08-27 | 大同メタル工業株式会社 | 内燃機関のクランク軸用の半割スラスト軸受 |
| US11835084B2 (en) | 2021-03-24 | 2023-12-05 | Daido Metal Company Ltd. | Half thrust bearing and bearing device for crankshaft of internal combustion engine |
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Legal Events
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