JPS6334319A - 軸受構造体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、一対の半割り軸受部材からなる軸受構造体の
製造方法に関するものである。詳細には、一対の半割り
軸受部材を一体に組み付けた状態で、軸受穴部をボーリ
ング加ゴニした後にホーニング加工することにより、軸
受穴部を高い真円度に加工し得る軸受構造体の製造方法
に関するものである。

（従来技術） 高速回転する軸の軸受構造体は、一対の半割り軸受部材
からなるものが従来一般に採用されており、軸の潤滑を
円滑に行なって焼付けを防止するために、軸受構造体の
軸受穴部が高い真円度で形成されていることが要求され
ている。そのため、前記軸受構造体は、前記各軸受部材
を一体に組み付け、両若によって形成される軸受穴部を
中ぐり盤によってボーリング加工し、しかる後前記穴部
をホーニング盤によりホーニング加工することによって
形成されている。重犯穴部は、前記各軸受部材が一体に
組み付けられているため、高い真円度で加工されるが、
軸に組み付けた際には、加工時における真円度が維持さ
れず、極く僅かではあるが卵形に変形しており、軸と極
部当りを生じ、潤滑が円滑に行われない場合がある。

例えば、第３図に示すエンジンのコネクティング［Ｉラ
ドにおける大端部の軸受構造体を製造する製造方法にお
いて説明する。

前記コネクティングロッドは、幹：ｉ（ｔの一端にピス
トンピン（図示せず）に辻結する小端部の軸受構造体２
が設けられ、他端にクランクピン（図示せず）に連結す
る大端部の軸受構造体３が設けられている。小端部の軸
受構造体２は、軸受穴部りが形成されており、ピストン
ピンに連結する際には、円筒状の軸受メタル４が前記軸
受穴部りに圧入して装着される。大端部の軸受構造体３
は、半割り状の軸受穴部Ｈａを有する軸受本体５と、該
軸受本体５に２本のコンロッドボルト７によって一体に
結合される半割り状の軸受穴部Ｈｂを有する軸受キャッ
プ６とからなり、クランクピンに連結する際には、一対
の半割り軸受メタル８が軸受本体５と軸受キャップ６と
によって形成される軸受穴部ｌ（に装着される。

第３図に示すコネクティングロッドは以上のように構成
されたものであり、大端部の軸受構造体３は、第５図の
加ニー組立工程に従って製造され、そしてクランクピン
に組み付けられる。

すなわち、加工工程において、軸受本体５及び軸受キャ
ップ６は半割り状の軸受穴ＩＥＨａ、Ｈｂが夫々別々に
ブローチ加工されているが、先ず第４図に示すように軸
受本体５に軸受キャップ６をコンロッドボルト７で一体
に組み付ける。その際、前記軸受穴部Ｈａ、　ＩＩ　ｂ
は、一体の軸受穴部Ｈを形成することになる。しかる後
、軸受穴部Ｈを中ぐり盤によりボーリング加工し、軸受
構造体３の両側面を切削加工する。切削加」−終了後、
軸受穴部１■をホーニング盤によりホーニング加工し、
所定寸法及び表面精度に仕上げる。

以−ヒの加工工程を終了した後、組立工程にはいるが、
先ずコンロッドボルト７を弛め、軸受本体５から軸受キ
ャップ６をとり外す。次いで、軸受本体５及び軸受キャ
ップ６の夫々に軸受メタル８を組み付ける。しかる後、
クランクピンに組み付ける。

ところで、クランクピンは高い真円度で形成されており
、又大端部の軸受構造体３も軸受穴部Ｈが高い真円度で
形成されているが、両前間の潤滑が必ずしも円滑に行わ
れず、軸及び軸受メタル８が偏摩耗し、場合によっては
焼付けを生じるという問題点がある。

前記問題点は、軸受本体５から軸受キャップ６をとり外
す際に、大端部の軸受構造体３の軸受穴部Ｈが卵形に変
形することによって生じている。

すなわち、大端部の軸受構造体３の軸受穴部Ｈは、第５
図に示す加工工程における軸受穴部のボーリング加工終
了時には第６図（Ａ）に示すように円形Ｈ＋＋に形成さ
れ、ホーニング加工終了時には第６図（Ｂ）に示すよう
に高い真円度の円形Ｉ］３．に形成されているが、ホー
ニング加工を終了した後、一旦軸受キャップ６を外して
再組み付けを行なった時には、第６図（Ｃ）に示すよう
に極く僅かではあるが卵形Ｈ４１に変形する場合があり
、必ずしも常に高い真円度で形成されているとは限らな
い。特に、軸受キャップ６は、図中においては明示され
ていないが、僅かではあるが軸受本体５よりも大きく変
形している場合が多い。

以上のように、従来の製造方法によっては、加工終了時
においては高い真円度に形成されているとしても、実際
に必要とされる軸への組み付は時において、確実に真円
度の高い軸受穴部が維持されていない場合があるという
問題点がある。

（発明の［１的） 本発明は、前記従来の問題点を解消すべくなされたもの
であり、その目的は、加工後においても変形を生じるこ
とがなく、真円度の高い軸受穴部を確実に形成すること
ができる軸受構造体の製造方法を提供することにある。

（発明の構成） 本発明者は前記目的を達成すべく検討した結果、ホーニ
ング加工後に軸受穴部が変形する原因は、ホーニング加
工終了時に軸受構造体に残留応力が生じていることにあ
る、ということが明らかになった。

例えば、第５図に示すコネクティングロッドの大端部の
軸受構造体３の製造方法において、大端部の軸受構造体
３の軸受穴部Ｈをボーリング加工する際には、切削代が
大きくとられている。そのため、高い切削圧力が作用し
、又大きな熱を発生ずることになり、軸受本体５及び軸
受キャップ６に大きな加工応力及び熱応力が発生してい
る。ところが、ホーニング加工終了時まで軸受本体５と
軸受キャップ６とがコンロッドボルト７によって強固に
結合されているため、ホーニング加工終了時においては
軸受本体５及び軸受キャップ６内に前記各応力が残留応
力として存在することになる。

従って、クランクビンへの組み付けを行なう際にコンロ
ッドボルト７を弛め、軸受キャップ６を外すと、軸受本
体５及び軸受キャップ６は残留応力が解放する方向、す
なわち外向きに変形し、両者によって形成される軸受穴
部Ｈは第６図（Ｃ）に示すように卵形１１４１に変形す
ることになる。特に、軸受キャップ６は軸受本体５より
も剛性が小さい”ため、僅かではあるがより大きく変形
することになる。

一方、ホーニング加工する際には、研削代が僅かであり
、しかも研削送り量も僅かであるため、加工応力及び熱
応力の発生はほとんどなく、前記変形に影響を与える程
の残留応力は発生していない。

以」−のことから、軸受穴部ＩＩのボーリング加工によ
って生じる残留応力を一旦解除した後に、ホーニング加
工を行うことによって、ホーニング加二［終了時に軸受
キャップ６を外した際においても、軸受本体５と軸受キ
ャップ６とによって形成される軸受穴ｉ’ｌ＜ＩＩは、
ホーニング加工終了時における高い真円度を維持するこ
とができる、ということが明らかになった。

本発明の軸受構造体の製造方法は、前記事柄に基いて完
成されたものであって、その構成上の特徴は、一対の６
割り軸受部材を一体に組み付けて軸受穴部をボーリング
加工し、一旦両考の組み付けを解除した後に再度両者を
組み付け、前記軸受穴部をホーニング加工することによ
って軸受構造体を製造することにある。

（実施例） 本発明の実施例を第１図及び第２図に基いて詳細に説明
する。第・１図は、第３図及び第４図に示すコネクティ
ングロッドにおける大端部の軸受構造体の加ニー組立工
程を説明する工程図であり、第２図は、第１図に示す各
加工工程における大端部の軸受構造体の軸受穴部形状及
び前記各形状の関係を模式的に示す説明図である。

第３図に示すコネクティングロッドの大端部の軸受構造
体３を製造するに際して、従来と同様に夫々の半割り状
の軸受穴部１−１　ａ、　Ｈｂをブローヂ加工した軸受
本体５及び軸受キャップ６を、第１図の加ニー組立工程
に示すようにコンロッドボルト７によって一体に組み付
け、図示せざる中ぐり盤によって軸受穴部［Ｉをボーリ
ング加工する。その際、ボーリング加工された軸受穴部
ＩＩは、第２図（Ａ）に示すように、円形Ｈ，に形成さ
れる。

しかる後、両側面を切削加工し、コンロッドボルト７を
弛めて軸受キャップ６を軸受本体５からとり外ず。そし
て、１１度軸受キャップ６を組み付ける。その際、軸受
穴部Ｈは、第２図（１１）に示すように僅かに卵形の形
状１−１　、に変形している。なお、図中において明示
していないが、実際には軸受キャップ６が僅かではある
が軸受本体５よりも大きく変形している。

次ぎに、従来公知のホーニング盤により軸受穴；Ｔａ１
ｌをホーニング加工し、所定の寸法及び表面精度に加工
する。従って、前記卵形形状Ｈ，の軸受穴ｉＷ＜ＩＩは
修正され、第２図（Ｃ）に実線で示すように、真円度の
高い円形ＩＩ３に形成される。ホーニング加工終了後、
軸受キャップ６をコンロッドボルト７を弛めることによ
って軸受本体５からとり外し、一対の半割り軸受メタル
８を介装してクランクピンに組み付ける。その際、試験
的に軸受本体５に軸受キャップ６を組み付けたところ、
軸受穴ｆｆ＜　Ｈは第２図（Ｄ）に示すようにホーニン
グ加工終了時と同一の真円度の高い円形１’ｌ　３に維
持されていた。

以上のように、大端部の軸受構造体３の軸受穴部１１は
、ボーリング加工によって生じる加工応力及び熱応力に
よる残留応力が、コンロッドボルト７を弛め、軸受キャ
ップ６をとり外すことによって解放されるため、再組み
付けした際には、第２図（Ｉ））に示すように僅かに卵
形Ｈ，に変形するが、ホーニング加工によって第２図（
Ｃ）に示すように高い真円度の円形１１３に形状修正さ
れる。そして、ホーニング加工終了時において、ボーリ
ング加工によって発生した加工応力及び熱心ツノが既に
除去されており、ホーニング加工による加工応力及び熱
応力の発生がほとんどなく、軸受構造体３には残留応力
がほとんど発生していないため、軸受キャップ６をとり
外した際に軸受構造体３が従来のように変形することが
ない。従って、クランクピンに組み付ける際には、真円
度の高い状態で組み付けることができ、従来のようにク
ランクピンとの間に極部当たりを生じることがな（、円
滑な潤滑を行ない得る軸受構造体を形成することができ
た。

本実施例は、本発明をエンジンのコネクティングロッド
の大端部の軸受構造体の製造に適用したものとして説明
したが、エンジンのシリンダヘッド部に設けられた複数
のカムシャフト用のメインベアリングとメインベアリン
グキャップとからなる軸受構造体、及びシリンダブロッ
クのクランクシャフト用の軸受構造体を同時に製造する
場合等に適用できるものであることは勿論のことである
。

（発明の効果） 本発明の軸受構造体の製造方法は、一対の半割り軸受部
材を一体に組み付けてボーリング加工した後に、−、！
　＋−両者の組み付けを解除するごとによって、ボーリ
ング加［中に発生した残留応力を解消することができる
ため、ホーニング加工終了後に軸に組み付ける際には、
従来のように各軸受部材が変形することがなく、確実に
加工終了時と同様の高い真円度−の軸受穴部を有する軸
受構造体を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の加ニー組立工程の説明図であ
る。第２図は第１図に示す］工程に対応した軸受穴部の
形状及び各形状の関係を示す説明図で、（Δ）はボーリ
ング加工終了時、（Ｉ３）は軸受キャップ両組み付は時
、（Ｃ）はホーニング加工終了時、及び（Ｄ）は組立工
程における組み付は時の形状を示す。第３図は従来公知
のコネクティングロッドの組立図、第４図は第３図に示
すコネクティングロッドの加工時における正面図、第５
図は従来例の加ニー組立工程の説明図である。第６図は
第５図に示す］工程に対応した軸受穴部の形状及び各形
状の関係を示す説明図で、（Ａ）はボーリング加工終了
時、（Ｂ）はホーニング加工終了時、及び（Ｃ）は組立
工程における組み付は時の形状を示ず。 ■・・・幹部、２・・・小端部の軸受構造体、３・・・
大端ｊ１≦の軸受構造体、５・・・軸受本体、６・・・
軸受キャップ、７・・・コネクティングロッド、ｔｌａ
、Ｈｂ・・・半割り状の軸受穴ｉｉ代Ｈ・・・軸受穴部
。 ＃Ｊ１１ＩＩ＋ ＠　　２　閏 ハ）　　　　　　（Ｂ）　　　　　　（Ｃ）　　　　　
　（Ｄ）ＣＳ＋ＪＰ−トＬｒ）■［Ｆ］ 第　　５１１ 第　　６　−一一

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一対の半割り軸受部材からなる軸受構造体の製造
   方法において、前記各軸受部材を一体に組み付けて軸受
   穴部をボーリング加工し、一旦両者の組み付けを解除し
   た後に再度両者を組み付け、前記軸受穴部をホーニング
   加工することを特徴とする軸受構造体の製造方法。