JPH0765617B2 - Eccentric bearing and manufacturing method thereof - Google Patents
Eccentric bearing and manufacturing method thereofInfo
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Description
(産業上の利用分野) 本発明は、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エキセントリック軸
受およびその製造方法に関するものである。 (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軸受としては、玉軸受やすべり
軸受などがあり、本発明はとくに後者のすべり軸受(メ
タル軸受)に関するものである。 第4図は、この種のすべり軸受の構造を例示するもので
あって、半割メタル軸受の構造を例示している。 この半割メタル軸受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。 第5図は第4図のA−A′部分を拡大して説明用に示す
ものであって、半割メタル軸受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t3と端部の肉厚t3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。 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、第6図
(d)および第7図(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。 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、第6図(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第6図(d)に示す複層材
30として製造される。 また、軸受21が銅系のものである場合には、第6図
(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第6
図(d)に示す複層材30として製造される。 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、第6図(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52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第6図
(d)に示す複層材30として製造される。 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0.25〜0.30mmに比べて倍
近くに設定しているのが普通である。 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を用いて第4図および第5
図に示した如き半割メタル軸受21を製造するに際して
は、例えば、第7図に示すように、第6図に示す工程に
より製造した複層材30を第7図(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61としたのち、第7図(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、第7図(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、第7図(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、第4図および第5図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、さらに両端部分にクラッシュリリ
ーフ29を有する半割メタル軸受21が得られるようにして
いた。 そして、例えば、銅系の軸受層23をそなえた半割メタル
軸受21においては、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ものとすることもあった。 (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メタル軸受21にお
いて、裏金材22の素材としては、例えば、JIS G 314
1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。 そのため、耐荷重性および耐疲労性等の向上に適する軸
受層23を0.2mm以下に薄層化した半割メタル軸受21とす
ることが困難であるという難題を有していた。 すなわち、従来の場合には、この種の半割メタル軸受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メタル軸受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。 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0.25〜0.30mm程度の厚さに設定しているのが実情
であった。 (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、この種のメタル軸受に要求される最近の自動車の
高出力化によるメタル軸受の高速・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、
軸受層の厚さのばらつきがメタル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、メタル軸受の
耐荷重,耐疲労寿命に大きく影響を与える軸受層の厚さ
を考慮して、裏金材の加工仕上げを先に行い、次いでこ
の成形仕上げを行った裏金材に対してめっきを施すこと
により厚さ0.2mm以下のめっき層よりなる軸受層とする
ことによって、上述した従来の課題を解決することがで
きるエキセントリック軸受を提供することを目的として
いる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an eccentric bearing used for receiving and supporting a shaft in various internal combustion engines such as automobiles and a method for manufacturing the eccentric bearing. (Prior Art) In various internal combustion engines such as automobiles, there are ball bearings and slide bearings as bearings used for receiving and supporting a shaft, and the present invention particularly relates to the latter slide bearing (metal bearing). ) Is related to. FIG. 4 exemplifies the structure of this type of slide bearing and illustrates the structure of a half metal bearing. This half metal bearing 21 has a bearing layer 23 on the inner peripheral surface side of a backing metal member 22 having a semi-cylindrical shape, and has an oil groove 24 in an arc direction in an intermediate portion in the width direction, and an oil Oil hole in the groove 24
It has a general structure having 25 and claws 26 at the ends. FIG. 5 is an enlarged view of the portion AA ′ in FIG. 4 for the purpose of explanation.
Has a bearing layer 23 on the inner peripheral surface thereof, and the outer peripheral surface of the backing metal material 22 has an arc shape with a radius D 1 centered on the center of curvature O and
The inner peripheral surface of the 22 have an arc shape having a radius D 4, which also centered on the curvature center O, has become a wall thickness t 3 of the central thickness t 3 and the end portion shall equal the bearing layer The inner peripheral surface of 23 has an arcuate shape with a radius D 2 centered on a center of curvature O ′ that is eccentric from the center of curvature O by eccentric processing of the inner peripheral surface of the bearing layer 23. The inner peripheral surface of the has a bearing surface 27 at its center portion, has oil reliefs 28 on both sides of the bearing surface 27, and has crush reliefs 29 on both end sides, and is called a so-called eccentric bearing. It has become a thing. The bearing layer 23 is formed on the inner peripheral surface side of the semi-cylindrical backing material 22.
As shown in FIGS. 6 (d) and 7 (a), when manufacturing the half bearing 21 having an aluminum-based alloy, a copper-based alloy, a lead-based alloy on one side of the backing metal material 22 made of a steel plate. A multi-layer material 30 in which bearing layers 23 made of an alloy, a tin-based alloy or the like are laminated by a metallurgical method is used. When the bearing 21 is made of aluminum, as shown in FIG.
The coil-shaped strip steel plate 32 and the coil-shaped aluminum bearing plate 33 to be the bearing layer 23 are drawn out and passed through the press-contact rolls 34 and 35 for pressure contact, and are passed through the annealing furnace 36 for annealing. Multi-layer material shown in FIG. 6 (d)
Manufactured as 30. Further, when the bearing 21 is made of copper, as shown in FIG.
The copper alloy powder 43 to be the bearing layer 23 accommodated in the hopper 44 is dispersed on the upper surface of the, and in this state, the copper alloy powder 43 is passed through the sintering furnace 45 to be sintered and then rolled by the rolling rolls 46 and 47. 6
It is manufactured as the multilayer material 30 shown in FIG. Further, when the bearing 21 is made of a white metal bearing, as shown in FIG. 6 (c), the coil-shaped strip steel plate 52 serving as the backing metal material 22 is passed through the pretreatment facility 54 to perform the pretreatment. After that, the white metal alloy molten metal 53, which will be the bearing layer 23 accommodated in the molten metal container 55, is poured onto the upper surface of the strip steel plate 52, and finished with a cutter 56 to finish the compound shown in FIG. Manufactured as layer material 30. In this case, the thickness of these bearing layers 23 in the multilayering process is
Normally, the thickness is set to nearly double the thickness of the bearing layer 23 at the time of manufacture, which is 0.25 to 0.30 mm. Using the aluminum-based, copper-based, white metal-based multi-layer material 30 manufactured as described above, FIGS.
When manufacturing the half-divided metal bearing 21 as shown in the figure, for example, as shown in FIG. 7, the multilayer material 30 manufactured by the process shown in FIG. 6 is processed as shown in FIG. 7 (a). After cutting into strip shapes corresponding to the developed shape of the backing metal material 22 to obtain a bearing material 61, as shown in FIG. 7 (b), a half cylinder is formed with the bearing layer 23 side of the bearing material 61 inside. Molded into a shaped molded body 62, and then, as shown in FIG. 7C, an oil groove 24 is formed in the widthwise intermediate portion of the molded body 62 and an oil hole 25 is formed in the oil groove 24. Then, a part is formed to form the claw 26 at the end, and further, as shown in FIG. 7D, a curved surface having a radius D 2 centered on a curvature center O ′ decentered from the curvature center O is formed. As shown in FIGS. 4 and 5, the bearing layer is finished by finishing the inner peripheral surface so that
The half-divided metal bearing 21 has the bearing surface 27 at the central portion of 23, the oil reliefs 28 at both side portions, and the crush reliefs 29 at both end portions. Then, for example, in the half-divided metal bearing 21 provided with the copper-based bearing layer 23, an overlay by electroplating may be further applied as a surface layer. (Problems to be Solved by the Invention) However, in such a conventional half-split metal bearing 21, the material of the back metal member 22 is, for example, JIS G 314.
It uses the steel strip that was established in 1 above, and its plate thickness accuracy is mostly ± 0.08 to 0.12 mm in the case of automobiles, depending on the housing diameter to which it is applied. Therefore, there is a problem that it is difficult to make the bearing layer 23 suitable for improving load resistance and fatigue resistance into a half-divided metal bearing 21 having a thickness of 0.2 mm or less. That is, in the conventional case, this type of half metal bearing 21
When manufacturing and using, since the total thickness dimension of the half metal bearing 21 is determined by giving priority to the plate thickness accuracy of the backing metal material 22, the bearing layer 23 laminated on the backing metal material 22 is The lower limit of the thickness is the maximum variation in the thickness of the backing material 22.
A limit of 1 mm was a simple limit. Therefore, the thickness of the bearing layer 23 absorbs the variation in the plate thickness dimension of the backing metal 22 and the relief portion (28, 29) provided at the bearing end portion.
In consideration of the shape, etc., and in order to prevent the backing metal material 22 from being exposed when forming the crush relief 29, the actual thickness was set to about 0.25 to 0.30 mm. . (Object of the Invention) The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and the metal bearing of this type has a long output under high speed and high load due to the recent increase in output of automobiles. It was made for the purpose of achieving a longer life,
Focusing on the fact that variations in the thickness of the bearing layer have a large effect on the load bearing capacity and fatigue life of the metal bearing, and considering the thickness of the bearing layer that greatly affects the load bearing capacity and fatigue life of the metal bearing, By subjecting the back metal material to a finishing process first, and then plating the back metal material that has been subjected to this forming finish to form a bearing layer made of a plating layer having a thickness of 0.2 mm or less, the above-mentioned conventional problems are solved. The object is to provide an eccentric bearing that can be solved.
(課題を解決するための手段) 本発明に係わるエキセントリック軸受は、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、前記裏金材の内周面は外周面の曲率中心
から偏心した曲率中心の円弧形状をなすと共に、前記裏
金材の内周面に積層された軸受層が厚さ0.2mm以下のめ
っき層よりなっている構成としたことを特徴としてお
り、また、本発明に係わる上記構成になるエキセントリ
ック軸受の製造方法は、裏金材の展開形状に対応させて
短冊状等に切断して裏金用素材としたのち、前記裏金用
素材を円弧形状に成形し、次いで前記円弧形状の成形体
に対して油溝や油孔などの軸受部位加工を行うととも
に、前記成形体の外周面の曲率中心から偏心した曲率中
心の内周面を有する円弧形状に成形して所定肉厚のエキ
セントリック軸受用裏金材とし、前記裏金材の内周面に
軸受層をめっきにより0.2mm以下の厚さで均一に形成し
てエキセントリック軸受とする構成としたことを特徴と
しており、上記のようなエキセントリック軸受およびそ
の製造方法の構成を前述した従来の課題を解決するため
の手段としている。 (発明の作用) 本発明に係わるエキセントリック軸受およびその製造方
法では、上述した構成を有しているのものであるから、
裏金材の寸法精度が確実に高いものになっているため、
前記裏金材の寸法精度のばらつきによる軸受層への影響
がなくなり、軸受層の厚さをめっきによって0.2mm以下
の安定した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
ものとなるという作用がもたらされる。 (実施例) 第1図は本発明の実施例によるエキセントリック軸受を
示す斜面説明図であって、このエキセントリック軸受1
は、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、前記裏金材2の
内周面は外周面の曲率中心から偏心した曲率中心の円弧
形状をなすと共に、前記裏金材2の内周面に積層された
軸受層3が厚さ0.2mm以下のめっき層によりなっている
構成としたものである。 この第1図に示したエキセントリック軸受1は、第2図
に示したところからも明らかなように、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D3の
円弧形状をなすものとなっており、裏金材2の中央部に
おける肉厚t1と端部側における肉厚t2とは異なったもの
となっていて、端部側における肉厚t2の方が中央部にお
ける肉厚t1よりも小さい形状をなしている。そして、こ
の裏金材2の内周面には軸受層3が均一厚さのめっき層
により形成されていて、軸受層3の内周面は前記曲率中
心Oから偏心した曲率中心O′を中心とする半径D2の円
弧形状をなすものとなっており、軸受層3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。 この場合、クラッシュリリーフ9は曲率中心O′を中心
とする半径D2の円弧面よりもさらに偏心させたものとな
っていて、その深さは0.01〜0.05mm程度となっている。 このようなエキセントリック軸受1を製造するに際して
は、第3図(a)に示すように、例えばJIS G 3141
に制定されたみがき帯鋼よりなる帯状をなす板材11を裏
金材2の展開形状に対応させて短冊状に切断して裏金用
素材12としたのち、第3図(b)に示すように、前記裏
金用素材12を円弧形状に成形して、円弧形状の成形体13
とし、次いで第3図(c)に示すように、前記円弧形状
の成形体13に対して油溝4,油孔5,爪6などのメタル軸受
各部位毎の部位加工を行うと共に、第3図(d)に示す
ように円弧形状の成形体13の内面仕上げを行うことによ
って所定肉厚のエキセントリック軸受用裏金材2とす
る。 この場合の最終工程である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。 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本のカッターをもつ
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エキセントリック軸受用裏金
材2の内面仕上げが施される。 この裏金材2の加工仕上げ工程によって、軸受層3を除
いたすべての軸受部位が精度よく作製されることとな
り、これに続いて、前記エキセントリック軸受用裏金材
2に対し、第3図(e)に示すように、裏金材2の内周
面に軸受層3をめっきにより均一厚さで形成して、第2
図に示すように、軸受層3の中央部分に軸受面7を有す
ると共にそ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を有するエキセントリック
軸受1とする。 前記エキセントリック軸受用裏金材2の内周面におい
て、軸受層3をすべてめっきにより形成するに際して
は、軸受1のすべり特性はもとより、軸とのなじみ性、
異物埋収性や耐摩耗性,耐焼付性が軸受として具備すべ
き条件であることを考慮する必要がある。 これらの条件は、軸受層3を単層にすると適合しにくい
場合もあり、従来の第6図に例示した冶金的な方法によ
る軸受においても、耐摩耗性や耐焼付性を有する中間層
合金を裏金材に複層化し、さらに軟質合金を表面層とす
る方法を採用することがあり、このような方法を本発明
においても採用することが可能であって、裏金材に複層
化する中間層をめっきにより形成し、さらにその上にめ
っきにより表面層を形成する構成とすることができる。 この場合、中間層をめっきで形成するに際しては、公知
のCu−Pb合金,Cu−Sn合金,Cu−Zn合金等を用いることが
可能であり、表面層は例えばPbを主成分としたオーバレ
イめっきを施すことでめっき層の複層化が可能であっ
て、特開昭47−3562号公報にはめっきにより複層化した
各種の電着ベアリング材料が開示されている。 また、本発明に係わるエキセントリック軸受において
は、軸受層3が厚さ0.2mm以下のめっき層により形成さ
れているものであって、このめっき層を最大0.2mmの厚
さで得ることは通常のめっきに比較すると厚い方である
といえるので、通常のめっき方法を採用した場合には長
時間を要することも考えられる。 そこで、このようなおそれのある場合には、例えば、特
開昭58−25500号公報に開示されているような電気めっ
き装置、すなわち、めっき金属源を含む陽極構造体と、
前記陽極構造体に隣接して設けられためっき用キャビテ
ィ内に配設されている少なくとも1つの攪拌翼と、前記
攪拌翼を前記めっき用キャビティ内で回転させる回転手
段と、前記陽極構造体に正の電位を付与する陽極導電体
と、前記めっき用キャビティを形成するようにめっき片
を前記陽極構造体に対して位置決めする位置決め手段
と、めっきしようとする前記めっき片に負の電位を付与
する陰極導電体とを備えた構成の高電流密度高速電気め
っき装置を用いることも可能である。 また、めっき技術として公知である例えば特開昭55−81
147号公報,特開昭55−65121号公報に記載されているス
パッタ技術によって、Al系,Cu系等の軸受層を形成する
ことも出来る。 本発明においては、0.2mm以下に軸受層3を薄層化した
エキセントリックなメタル軸受1を製造するに際して、
第3図に示したように、帯状鋼板等よりなる板材11を裏
金材2の展開形状に対応させて切断して裏金用素材12と
したのち、この裏金用素材12をメタル軸受形状に対応す
る円弧形状に成形し、この成形体13に対して切削加工を
行うことによって油溝4や油孔5などの部位加工を行う
と共に内面仕上げ加工を行って所定の仕上げ面に形成し
たエキセントリック軸受用裏金材2とし、めっきのみで
均一厚さの軸受層3を形成したもので、その全肉厚精度
は0.008〜0.01mm程度であって、機械仕上げ誤差とめっ
き誤差を合計してもそれ以下である。また、クラッシュ
リリーフ9において裏金材2が露出することなく製造で
きる。 そして、通常の場合は、軸受層3をめっきにより形成し
たあとそのままで所定の精度のものが得られる。 このように、エキセントリックなメタル軸受1におい
て、0.2mm以下の薄い軸受層3を形成することができる
ので、耐荷重性と共に耐疲労寿命が向上する。これを第
8図をもとに説明すると、この第8図はホワイトメタル
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、この第8図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厚さに臨界点が
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す
ためには実用上は0.01mm以上の肉厚を必要とする。 ところで、厚さが0.2mmの薄い軸受層を有するめっき軸
受を従来の板厚精度のみがき帯鋼材からなる裏金材を用
いて製造しようとすると、裏金材の最大ばらつきである
0.12mmとクラッシュリリーフ規格の0.05mmとを加えると
0.17mmとなり、他の誤差も含めるとエキセントリック軸
受を製作することは不可能であり、たとえ製造すること
ができるとしても裏金材および軸受層が偏心すると共に
クラッシュリリーフがないものとなり軸受各層が同心円
からなるコンセントリック軸受となる。 しかしながら、オイルリリーフおよびクラッシュリリー
フを設けることは、軸受層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、本発明においてはまず先に裏金用素材を内
面仕上げにより成形して所定肉厚の寸法精度の高いエキ
セントリック軸受用裏金材を作製し、次いで前記エキセ
ントリック軸受用裏金材に軸受層をめっきにより0.2mm
以下の厚さで形成するようにした。 これによって、耐荷重,耐疲労寿命のより一層優れた長
寿命のメタル軸受が得られるようにした。(Means for Solving the Problem) An eccentric bearing according to the present invention has a laminated structure of an arc-shaped back metal material and a bearing layer laminated on the inner peripheral surface of the back metal material, and the inner peripheral surface of the back metal material. Is a circular arc shape having a center of curvature decentered from the center of curvature of the outer peripheral surface, and the bearing layer laminated on the inner peripheral surface of the back metal material is a plating layer having a thickness of 0.2 mm or less. Further, the method for manufacturing an eccentric bearing having the above-mentioned configuration according to the present invention is such that the back metal material is cut into strips or the like corresponding to the developed shape of the back metal material to form the back metal material, and then the back metal material is formed into an arc shape. And then perform bearing part processing such as oil grooves and oil holes on the arc-shaped molded body, and have an arc-shaped body having an inner peripheral surface with a center of curvature decentered from the center of curvature of the outer peripheral surface of the molded body. Molded into a specified thickness The eccentric bearing is characterized in that it is a backing metal material for an eccentric bearing, and a bearing layer is uniformly formed on the inner peripheral surface of the backing metal material by plating to a thickness of 0.2 mm or less to form an eccentric bearing. The structure of the bearing and the manufacturing method thereof is used as means for solving the above-mentioned conventional problems. (Operation of the Invention) Since the eccentric bearing and the method for manufacturing the same according to the present invention have the above-described configuration,
Since the dimensional accuracy of the back metal is definitely high,
The bearing layer is not affected by variations in the dimensional accuracy of the backing metal, and the bearing layer can be plated to a stable thickness of 0.2 mm or less. This brings about the effect that the life is remarkably stable and excellent. (Embodiment) FIG. 1 is a perspective view showing an eccentric bearing according to an embodiment of the present invention.
Has a laminated structure of a back metal material 2 having an arc shape and a bearing layer 3 laminated on the inner peripheral surface of the back metal material 2, and the inner peripheral surface of the back metal material 2 has a center of curvature eccentric from the center of curvature of the outer peripheral surface. And the bearing layer 3 laminated on the inner peripheral surface of the back metal member 2 is a plating layer having a thickness of 0.2 mm or less. In the eccentric bearing 1 shown in FIG. 1, as is apparent from the view shown in FIG. 2, the outer peripheral surface of the back metal member 2 having an arc shape has an arc shape with a radius D 1 centered on the center of curvature O. In addition, the inner peripheral surface of the backing metal member 2 has an arc shape with a radius D 3 centered on a center of curvature O ′ that is eccentric from the center of curvature O. the thickness t 1 is the thickness t 2 at the end portion side has become different ones, towards the thickness t 2 at the end side forms a shape smaller than the thickness t 1 at the central portion. A bearing layer 3 is formed on the inner peripheral surface of the back metal member 2 by a plating layer having a uniform thickness, and the inner peripheral surface of the bearing layer 3 is centered on a center of curvature O ′ decentered from the center of curvature O. has become one an arc shape having a radius D 2 of the central portion of the bearing layer 3 has an oil relief 8 on both sides of the bearing surface 7 together has a bearing surface 7, further crush relief at both ends 9 With these features, the smooth flow of the lubricating oil and the absorption of the displacement of the housing cap can be satisfactorily absorbed. In this case, the crush relief 9 is more eccentric than the arcuate surface having the radius D 2 centered on the center of curvature O ′, and its depth is about 0.01 to 0.05 mm. In manufacturing such an eccentric bearing 1, as shown in FIG. 3 (a), for example, JIS G 3141
The strip-shaped plate material 11 made of polished steel strip, which was established in 1., is cut into strip-shaped materials 12 corresponding to the developed shape of the backing metal material 2, and as shown in FIG. 3 (b), The material 12 for the back metal is formed into an arc shape, and an arc-shaped formed body 13 is formed.
Then, as shown in FIG. 3 (c), the arc-shaped molded body 13 is machined for each part of the metal bearing such as the oil groove 4, the oil hole 5, the claw 6 and the like. As shown in FIG. 3D, the inner surface of the arc-shaped molded body 13 is finished to obtain the back metal member 2 for eccentric bearing having a predetermined wall thickness. In the final step in this case, the thick finish step,
A broach cutter, a boring cutter, or the like can be used. For example, when the boring cutter is used, the "boring machine for semi-cylindrical bearing" described in JP-B-40-17960 can also be used. This boring machine for semi-cylindrical bearings has a bearing support for holding a semi-cylindrical bearing having a vertical axis in a given direction, and two cutters provided at positions spaced apart along the rotation axis. A rotatable boring bar, a means for rotating the boring bar, the boring bar is attached with a rotary shaft having a small angle with respect to the longitudinal axis of the semi-cylindrical bearing, and the boring bar is rotated. And a means for moving the semi-cylindrical bearing in a direction parallel to the longitudinal axis thereof, one of the two cutters extending further from the boring bar than the other cutter, The cutter has a structure in which the inner surface of the semi-cylindrical bearing is scraped off while rotating the surroundings of different centers with different cutting radii. By using such a boring cutter, the backing metal material 2 for eccentric bearing is Inner surface finish Is performed. By this processing and finishing step of the backing metal material 2, all the bearing parts except the bearing layer 3 are accurately manufactured, and subsequently, with respect to the backing metal material 2 for eccentric bearing, as shown in FIG. , The bearing layer 3 is formed on the inner peripheral surface of the backing metal member 2 by plating to have a uniform thickness.
As shown in the figure, the eccentric bearing 1 has a bearing surface 7 in the central portion of the bearing layer 3, oil reliefs 8 on both sides thereof, and crush reliefs 9 on both end sides. When the bearing layer 3 is entirely formed by plating on the inner peripheral surface of the eccentric bearing backing material 2, not only the sliding characteristics of the bearing 1 but also the compatibility with the shaft,
It is necessary to consider that foreign matter embeddability, wear resistance, and seizure resistance are the conditions that a bearing must have. These conditions may be difficult to meet if the bearing layer 3 is a single layer, and even in the conventional metallurgical method of bearings illustrated in FIG. 6, an intermediate layer alloy having wear resistance and seizure resistance can be used. A method of forming a multilayer on the back metal material and further using a soft alloy as the surface layer may be adopted, and such a method can also be adopted in the present invention, and an intermediate layer to be a multilayer on the back metal material. Can be formed by plating, and a surface layer can be further formed thereon by plating. In this case, when forming the intermediate layer by plating, it is possible to use a known Cu-Pb alloy, Cu-Sn alloy, Cu-Zn alloy, or the like, and the surface layer is, for example, overlay plating mainly containing Pb. It is possible to make the plating layer multi-layered, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 473562 discloses various electrodeposition bearing materials which are made multi-layered by plating. Further, in the eccentric bearing according to the present invention, the bearing layer 3 is formed of a plating layer having a thickness of 0.2 mm or less, and it is normal plating to obtain this plating layer with a maximum thickness of 0.2 mm. It can be said that the thickness is thicker than that of No. 1, so that it may take a long time when the normal plating method is adopted. Therefore, when there is such a possibility, for example, an electroplating apparatus as disclosed in JP-A-58-25500, that is, an anode structure including a plating metal source,
At least one stirring blade provided in the plating cavity provided adjacent to the anode structure, rotating means for rotating the stirring blade in the plating cavity, and a positive member for the anode structure. An anode conductor for applying a potential of the plate, positioning means for positioning a plating piece with respect to the anode structure so as to form the plating cavity, and a cathode for applying a negative potential to the plating piece to be plated. It is also possible to use a high current density high speed electroplating apparatus having a configuration including a conductor. Further, it is known as a plating technique, for example, JP-A-55-81.
It is also possible to form an Al-based or Cu-based bearing layer by the sputtering technique described in Japanese Patent Publication No. 147 and Japanese Patent Laid-Open Publication No. 55-65121. In the present invention, when manufacturing the eccentric metal bearing 1 in which the bearing layer 3 is thinned to 0.2 mm or less,
As shown in FIG. 3, a plate material 11 made of a strip steel plate or the like is cut into a back metal material 12 corresponding to the developed shape of the back metal material 2, and the back metal material 12 corresponds to a metal bearing shape. A back metal for an eccentric bearing which is formed into an arc shape and which is then machined to form parts such as oil grooves 4 and oil holes 5 and to finish the inner surface to form a predetermined finished surface. The material 2 is used to form the bearing layer 3 having a uniform thickness only by plating, and the total wall thickness accuracy is about 0.008 to 0.01 mm, which is less than the sum of mechanical finishing error and plating error. . Moreover, the crush relief 9 can be manufactured without exposing the backing material 2. In the usual case, after the bearing layer 3 is formed by plating, the bearing layer 3 having a predetermined accuracy can be obtained as it is. Thus, in the eccentric metal bearing 1, since the thin bearing layer 3 having a thickness of 0.2 mm or less can be formed, the load bearing property and the fatigue life are improved. This will be explained with reference to FIG. 8. This FIG. 8 shows the relationship between the wall thickness of the white metal bearing material and the durability (life time). Shows that the life of the white metal changes abruptly when the wall thickness is around 0.2 mm, and similar results were obtained with other Cu-based and Al-based bearing materials. It was confirmed that there was a critical point. However, it is not necessary that the thickness of the bearing layer 3 is thin, and a thickness of 0.01 mm or more is required for practical use in order to play a role of foreign matter burying property. By the way, if you try to manufacture a plated bearing with a thin bearing layer with a thickness of 0.2 mm using a conventional backing material made of strip steel, it is the maximum variation in the backing material.
If you add 0.12 mm and 0.05 mm of crush relief standard
It becomes 0.17 mm, and it is impossible to manufacture an eccentric bearing if other errors are included.Even if it can be manufactured, the back metal and bearing layer are eccentric and there is no crash relief, and each bearing layer is concentric. It becomes a concentric bearing. However, the provision of the oil relief and the crush relief is indispensable for preventing the seizure as the bearing layer becomes thinner, particularly when the displacement of the housing cap or the displacement of the end fitting portion of the half bearing is absorbed. Therefore, in the present invention, first of all, the back metal material is first formed by inner surface finishing to produce a highly accurate eccentric bearing back metal material with a predetermined wall thickness, and then the bearing layer is plated on the eccentric bearing back metal material by 0.2 mm
It was formed to have the following thickness. This has made it possible to obtain long-life metal bearings with even better load bearing and fatigue life.
本発明に係わるエキセントリック軸受は、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、前記裏金材の内周面は外周面の曲率中心
から偏心した曲率中心の円弧形状をなすと共に、前記裏
金材の内周面に積層された軸受層が厚さ0.2mm以下のめ
っき層よりなっている構成としたものであり、また、こ
のようなエキセントリック軸受の製造方法は、裏金材の
展開形状に対応させて切断して裏金用素材としたのち、
前記裏金用素材を円弧形状に成形し、次いで前記円弧形
状の成形体に対して軸受部位加工を行うとともに、前記
成形体の外周面の曲率中心から偏心した曲率中心の内周
面を有する円弧形状に成形して所定肉厚のエキセントリ
ック軸受用裏金材とし、前記裏金材に軸受層をめっきに
より0.2mm以下の厚さで均一に形成してエキセントリッ
ク軸受とする構成としたので、従来のように裏金材とし
て用いる鋼板等の板材の板厚精度のばらつきが軸受層の
厚さのばらつきとして表われるようなことがなく、裏金
材の厚さならびに軸受層の厚さの精度が著しく高く、軸
受層の厚さが薄いエキセントリック軸受を得ることが可
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
いう著しく優れた効果がもたらされる。また、本発明は
従来のような大がかりな冶金設備とそれを用いた冶金工
程を必要とせずに実施することができるので、生産性を
大幅に向上することが可能になるという効果がもたらさ
れる。The eccentric bearing according to the present invention has a laminated structure of a back metal material having an arc shape and a bearing layer laminated on the inner peripheral surface of the back metal material, and the inner peripheral surface of the back metal material is eccentric from the center of curvature of the outer peripheral surface. In addition to forming an arc shape with a center of curvature, the bearing layer laminated on the inner peripheral surface of the back metal material is composed of a plating layer having a thickness of 0.2 mm or less. The manufacturing method is to cut the material corresponding to the developed shape of the backing metal into a material for the backing metal,
An arc shape in which the material for the back metal is formed into an arc shape, and then the bearing part is machined to the arc shape formed body, and an inner peripheral surface having a center of curvature decentered from the center of curvature of the outer peripheral surface of the formed body. The back metal for eccentric bearings is molded into a predetermined thickness and the bearing metal is plated to a thickness of 0.2 mm or less to form an eccentric bearing. Variations in plate thickness accuracy of plate materials such as steel sheets do not appear as variations in the thickness of the bearing layer, and the accuracy of the thickness of the backing metal and the thickness of the bearing layer are extremely high. It is possible to obtain an eccentric bearing having a small thickness, and therefore, it is possible to provide a bearing having excellent load bearing capacity and long fatigue life and good quality. It is brought about. Further, since the present invention can be carried out without the need for a large-scale metallurgical facility and a metallurgical process using the same as in the conventional case, it is possible to significantly improve productivity.
第1図は本発明の一実施例におけるエキセントリック軸
受の斜面説明図、第2図は同じく本発明の一実施例にお
けるエキセントリック軸受の構造を説明する部分拡大
図、第3図は本発明に係わるエキセントリック軸受の製
造工程を順次例示する説明図、第4図は従来のエキセン
トリック軸受の構造を例示する斜面説明図、第5図は第
4図のA−A′部分における構造を説明する拡大図、第
6図(a)〜(d)は従来の鋼帯上に軸受層を複層化し
て複層材を得る工程を示す説明図、第7図は従来の半割
軸受の製造工程を順次例示する説明図、第8図はホワイ
トメタルの肉厚と耐久性との関係を例示するグラフであ
る。 1…エキセントリック軸受、2…裏金材、3…軸受層、
27…軸受面、28…オイルリリーフ、29…クラッシュリリ
ーフ。FIG. 1 is an explanatory view of a slope of an eccentric bearing according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partially enlarged view for explaining the structure of an eccentric bearing according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an eccentric bearing according to the present invention. FIG. 4 is an explanatory view sequentially illustrating the manufacturing process of the bearing, FIG. 4 is an explanatory view of a sloping surface illustrating the structure of a conventional eccentric bearing, and FIG. 5 is an enlarged view illustrating the structure in the section AA ′ of FIG. 6 (a) to 6 (d) are explanatory views showing a process of forming a bearing layer on a conventional steel strip to obtain a multi-layered material, and FIG. 7 sequentially illustrates a process of manufacturing a conventional half bearing. Explanatory drawing and FIG. 8 are graphs illustrating the relationship between the wall thickness of white metal and durability. 1 ... Eccentric bearing, 2 ... Back metal, 3 ... Bearing layer,
27… Bearing surface, 28… Oil relief, 29… Crash relief.
Claims (2)
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
形状をなすと共に、前記裏金材の内周面に積層された軸
受層が厚さ0.2mm以下のめっき層よりなっていることを
特徴とするエキセントリック軸受。1. A laminated structure of an arc-shaped backing metal and a bearing layer laminated on the inner peripheral surface of the backing metal, wherein the inner peripheral surface of the backing metal has a center of curvature eccentric from the center of curvature of the outer peripheral surface. An eccentric bearing having an arc shape and a bearing layer laminated on the inner peripheral surface of the backing metal material being a plating layer having a thickness of 0.2 mm or less.
金用素材としたのち、前記裏金用素材を円弧形状に成形
し、次いで前記円弧形状の成形体に対して軸受部位加工
を行うとともに、前記成形体の外周面の曲率中心から偏
心した曲率中心の内周面を有する円弧形状に成形して所
定肉厚のエキセントリック軸受用裏金材とし、前記裏金
材の内周面に軸受層をめっきにより0.2mm以下の厚さで
均一に形成してエキセントリック軸受とすることを特徴
とする請求項第1項に記載のエキセントリック軸受の製
造方法。2. A material for a back metal is cut in accordance with a developed shape of the back metal, a material for the back metal is formed into an arc shape, and then a bearing portion is processed on the arc-shaped formed body. Together with the back metal material for an eccentric bearing having a predetermined wall thickness by molding into an arc shape having an inner peripheral surface having a center of curvature eccentric from the center of curvature of the outer peripheral surface of the molded body, and a bearing layer on the inner peripheral surface of the back metal material. The method for manufacturing an eccentric bearing according to claim 1, wherein the eccentric bearing is formed by plating to a thickness of 0.2 mm or less to form a uniform eccentric bearing.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5142390A JPH0765617B2 (en) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | Eccentric bearing and manufacturing method thereof |
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| JPH03255222A JPH03255222A (en) | 1991-11-14 |
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