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JP5579106B2 - 支持部材 - Google Patents

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Description

本発明は、回転部材を直接又は軸受けを介して支持する支持部材に関する。
回転部材を支持する支持部材として、例えば特許文献１に示す摩耗防止スリーブが知られている。このスリーブは、回転部材を支持すべき支持穴を備えた鋳造部材を成形するときに、鋳包みにより鋳造部材の支持穴に装着され、回転部材を摺動自在に支持して前記支持穴の摩耗を防止するものである。スリーブには鋳造部材の支持穴に対して抜け止め、回り止めが確実に行われるように、外周面に間隔をおいて幾つかの凸部を形成している（特許文献１の図７参照）。
特開平１０−１３１９７５号公報
しかしながら、特許文献１に示す摩耗防止スリーブでは、鋳造部材との密着性において不十分な場合がある。
本発明の目的は、支持部材が装着される部材との間で密着性に優れた支持部材を提供することである。
本発明は、回転部材を直接又は軸受けを介して支持し、断面半円形の半割り部材から形成され、外周面に複数の突起を有し、外側部材の内部に装着されている金属製の支持部材において、前記複数の突起は支持部材を製造する遠心鋳造時に、塗型層内から界面活性剤の作用により発生する蒸気の泡によって前記塗型層に複数形成される凹穴に溶湯が充填されることによって外周面全体に形成され、少なくとも一部の突起が、先端が球面状で先端と外周面との間で括れた形状を有し、突起の高さが０．３〜２．０ｍｍ、突起数が５〜１００個／ｃｍ２であることを特徴とする。
前記金属製支持部材の材質が鋳鉄、鋳鋼、銅、銅合金、アルミニウム合金、又はマグネシウム合金であることが好ましい。
前記金属製支持部材は、例えばアルミニウム合金又はマグネシウム合金からなる外側部材中に鋳包まれている。あるいは、前記金属製支持部材は射出成形により形成された樹脂又はゴム製の外側部材中に装着されている。
本発明の支持部材によれば、支持部材が装着される部材との間で密着性が向上し、抜け止め、回り止め効果に優れる。また、支持部材及び支持部材が装着される部材をより薄くすることが可能である。突起の高さは０．３ｍｍ未満の場合は密着性が不充分となり、２．０ｍｍより大きくなると、突起の高さが不均一になりやすく、外径精度が低下する。突起の個数が５個／ｃｍ２未満であると密着性が不充分となり、１００個／ｃｍ２より多くなると突起間の隙間が小さくなるため、支持部材が金属製の部材中に鋳包まれる、あるいは射出成形により形成される樹脂又はゴム製の部材中に装着される際に、金属、樹脂又はゴムが突起間の隙間に充分に充填されなくなり、密着性が不充分になりやすい。
本発明の一実施形態を示し、（ａ）は外側部材に装着されて軸受けを介して回転軸を支持する支持部材を示し、回転軸に沿って切った縦断面図、（ｂ）は外側部材と支持部材との接合部分を示す拡大断面図である。 図１（ａ）の支持部材部分を回転軸と直角に切った縦断面図である。 本発明の別の実施形態を示し、（ａ）は外側部材に装着されて回転軸を直接支持する支持部材を示し、回転軸に沿って切った縦断面図、（ｂ）は外側部材と支持部材との接合部分を示す拡大断面図である。 図３（ａ）の支持部材部分を回転軸と直角に切った縦断面図である。 本発明の更に別の実施形態を示し、（ａ）は外側部材に装着されて軸受けを介して回転軸を支持する支持部材を示し、回転軸に沿って切った縦断面図、（ｂ）は外側部材と支持部材との接合部分を示す拡大断面図である。 図５（ａ）の支持部材部分を回転軸と直角に切った縦断面図である。
以下、本発明の好適な実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１及び図２は支持部材が軸受けを介して回転軸を支持している例である。金属製の外側部材１の分割部分１Ａ，１Ｂにそれぞれ断面半円形の凹部２Ａ，２Ｂが形成されており、それらの凹部２Ａ，２Ｂに、円筒形の筒状部材を２つに分割して形成された金属製の支持部材である断面半円形の半割り部材３Ａ，３Ｂがそれぞれ装着され、これに軸受け８を介して回転軸４が回転自在に支持されている。本実施形態においては、外側部材１はコンロッド、一対の半割りの軸受け８Ａ，８Ｂからなる軸受け８はホワイトメタル、回転軸４はクランクシャフトであり、９はピストンである。
このように本実施形態では、外側部材（コンロッド）１はビッグエンド部分で２つに分割されており、分割部分１Ａ，１Ｂの断面半円形の凹部２Ａ，２Ｂにそれぞれ断面半円形の半割り部材３Ａ，３Ｂが装着固定され、これに半割りの軸受け８Ａ，８Ｂが装着された後、分割部分１Ａ，１Ｂが締結具１０で締結されている。断面半円形の半割り部材３Ａ，３Ｂの外周面５Ａ，５Ｂには全体にわたって突起６が複数形成されており、外側部材１のビッグエンドの分割部分１Ａ，１Ｂにそれぞれ鋳包まれている。
外側部材１はアルミニウム合金又はマグネシウム合金からなり、半割り部材３Ａ，３Ｂは外側部材１の断面半円形の凹部２Ａ，２Ｂに鋳包まれている。金属製の半割り部材３Ａ，３Ｂは、鋳鉄、鋳鋼、銅、銅合金、アルミニウム合金、又はマグネシウム合金で形成されている。
半割り部材３Ａ，３Ｂの外周面５Ａ，５Ｂには全体にわたって突起６が複数形成されている。これらの突起６の中、一部又は全部の突起６が先端が球面状で先端と外周面５Ａ，５Ｂとの間で括れた形状を有している。突起６の高さは０．３〜２．０ｍｍ、突起６の個数は５〜１００個／ｃｍ２である。
突起６の高さが０．３ｍｍ未満の場合は密着性が不充分となり、２．０ｍｍより大きくなると、突起６の高さが不均一になりやすく、外径精度が低下する。突起６の個数が５個／ｃｍ２未満であると密着性が不充分となり、１００個／ｃｍ２より多くなると突起６間の隙間が小さくなるため、半割り部材３Ａ，３Ｂが金属製の外側部材１中に鋳包まれる際に、金属が突起６間の隙間に充分に充填されなくなり、密着性が不充分になりやすい。
半割り部材３Ａ，３Ｂは遠心鋳造法により製造される。以下、半割り部材３Ａ，３Ｂの製造方法を説明する。
珪藻土、ベントナイト（粘結剤）、水、及び界面活性剤を所定の割合で混合して塗型材が作製される。２００〜４００℃に加熱されて回転する鋳型（金型）の内面に塗型材が噴霧塗布され、鋳型の内面に塗型層が形成される。界面活性剤の作用により、塗型層内から発生する蒸気の泡によって塗型層に複数の凹穴が形成される。塗型層を乾燥後、回転する鋳型内に金属溶湯が鋳込まれる。このとき、塗型層の凹穴に溶湯が充填され、均一な複数の突起が形成される。溶湯が硬化して筒状部材が形成された後、塗型層とともに筒状部材が鋳型から取り出される。ブラスト処理により、塗型材が除去され、少なくとも一部の突起が括れ形状を有している複数の突起を外周面の全体にわたって有する筒状部材が製造される。
図３及び図４は本発明の別の実施形態を示している。本実施形態は、支持部材が１個の断面半円形の半割り部材である点で、上記実施形態と相違している。
本実施形態では、外側部材１は２つに分割されている。外側部材１の一方の分割部分１Ｂの接合面に断面半円形の凹部２Ｂが形成されており、この凹部２Ｂに断面半円形の半割り部材３Ｂが鋳包まれている。半割り部材３Ｂの外周面５Ｂには全体にわたって、前記実施形態で示した半割り部材３Ａ，３Ｂと同じ突起６が複数形成されている。もう一方の分割部分１Ａの接合面にも断面半円形の凹部２Ａが形成されており、この凹部２Ａと半割り部材３Ｂとで形成される支持孔内に回転軸４が回転自在に支持されている。
図５及び図６は本発明の更に別の実施形態を示している。本実施形態は、支持部材が軸受けを介して回転軸を支持している点で、前記図３及び図４に示す実施形態と相違している。
すなわち、本実施形態では、外側部材１の一方の分割部分１Ｂの接合面の凹部２Ｂに断面半円形の半割り部材３Ｂが鋳包まれ、更に半割り部材３Ｂに半割りの軸受け８Ｂが装着されている。もう一方の分割部分１Ａの接合面の凹部２Ａには半割りの軸受け８Ａが装着されており、一対の半割りの軸受け８Ａ，８Ｂで構成される軸受け８を介して回転軸４が回転自在に支持されている。
外側部材の材質は金属に限らず、樹脂又はゴムからなる場合もある。このときは、半割り部材３Ａ，３Ｂは例えば射出成形により形成される外側部材中に装着される。
１・・外側部材
１Ａ，１Ｂ・・外側部材の分割部分
２Ａ，２Ｂ・・凹部
３Ａ，３Ｂ・・半割り部材
４・・回転軸
５Ａ，５Ｂ・・外周面
６・・突起
８・・軸受け
８Ａ，８Ｂ・・半割りの軸受け
９・・ピストン
１０・・締結具

Claims (4)

  1. 回転部材を直接又は軸受けを介して支持し、断面半円形の半割り部材から形成され、外周面に複数の突起を有し、外側部材の内部に装着されている金属製の支持部材において、前記複数の突起は支持部材を製造する遠心鋳造時に、塗型層内から界面活性剤の作用により発生する蒸気の泡によって前記塗型層に複数形成される凹穴に溶湯が充填されることによって外周面全体に形成され、少なくとも一部の突起が、先端が球面状で先端と外周面との間で括れた形状を有し、突起の高さが０．３〜２．０ｍｍ、突起数が５〜１００個／ｃｍ２であることを特徴とする金属製支持部材。
  2. 前記支持部材の材質が鋳鉄、鋳鋼、銅、銅合金、アルミニウム合金、又はマグネシウム合金であることを特徴とする請求項１記載の金属製支持部材。
  3. アルミニウム合金又はマグネシウム合金からなる外側部材中に鋳包まれていることを特徴とする請求項１又は２記載の金属製支持部材。
  4. 射出成形により形成された樹脂又はゴム製の外側部材中に装着されていることを特徴とする請求項１又は２記載の金属製支持部材。
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