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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein zweiteiliges Nutenherstellungswerkzeug,
ein zylindrisches Lagerelement und ein Verfahren zur Herstellung
eines zylindrischen Lagerelements.
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Genauer
gesagt betrifft die vorliegende Erfindung ein zylindrisches Lagerelement,
das vorzugsweise als Hülse,
die bezüglich
eines Verbindungsstifts drehbar eingefügt ist, für eine Kette verwendet wird
und betrifft noch detaillierter ein zylindrisches Lagerelement,
in dessen Innenfläche
eine Anzahl von Blindnuten zur Speicherung eines Schmieröls geformt
sind.
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Ein
zylindrisches Lagerelement wird als Gleitlager wie beispielsweise
ein Lagerkörper
für einen
drehbaren Schaft oder eine Hülse
für eine
Kette durch Einsetzen eines Schafts, eines Stifts und dergleichen
in ein rohrförmiges
Element verwendet.
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In
einem solchen zylindrischen Lagerelement sind eine Anzahl von mit
einem Boden versehenen oder Blindnuten ausgebildet, die als Ölreservoire für ein Schmieröl dienen.
Die Nuten verlaufen parallel zu der axialen Richtung in einer inneren
Umfangsfläche
des zylindrischen Lagerelements, um die Schmierung zwischen der
als Lagerfläche
dienenden inneren Umfangsfläche
und dem Schaft, Stift oder dergleichen zu erhöhen.
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Die
herkömmliche
Blindnut für
ein Ölreservoir
in einem zylindrischen Lagerelement wird hergestellt, indem ein
geformter rohrförmiger
nahtloser zylindrischer Rohling einem Schmieden oder dergleichen
oder einem Fräsen
wie beispielsweise ein Hinterschneiden, ein Räumen oder dergleichen unterzogen
wird, oder wird hergestellt, indem eine Blindnut für ein Ölreservoir
in einer Oberfläche
eines dünnen rechtwinkligen
Grundmaterials wie beispielsweise ein Bandstahl, ein flaches Band
oder dergleichen durch ein Pressen, Spanen oder Walzen geformt wird,
dann das rechtwinklige Grundmaterial in ein zylindrisch geformtes
Produkt – zylindrisches
Element – geformt
wird, so dass die beiden Seitenränder
des Grundmaterials einander gegenüberliegen, und ein Kernstempel
in das zylindrisch geformte Produkt eingeführt wird, um dieses Produkt
in einen kreisförmig öffnenden
Stempel – siehe
japanisches Patent Nr. 2,963,652 – zu schieben.
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Jedoch
werden bei dem herkömmlichen
zylindrischen Lagerelement, das aus einem zylindrischen Rohling – wie oben
erwähnt – hergestellt
wird, blind gefräste
Nuten, die als Ölreservoire
dienen, in einer inneren Umfangsfläche des zylindrischen Elements
durch Hinterschneiden, Räumen
oder dergleichen hergestellt. Daher können die als Ölreservoire dienenden
gefrästen
Blindnuten lediglich eine Nut nach der anderen geformt werden und
ist die Effizienz des Bildens der als Ölreservoire dienenden Blindnuten
gering, wobei das Bilden der Blindnuten eine lange Zeit dauert.
Daher weist der Stand der Technik insoweit Probleme auf, als die
bekannten Verfahren und Elemente im Hinblick auf eine Massenfertigung
ungeeignet und hinsichtlich der Kosten nachteilig sind.
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Da
bei dem herkömmlichen
zylindrischen Lagerelement, das aus einem rechtwinkligen Grundmaterial
wie beispielsweise ein Bandstahl, ein flaches Band oder dergleichen – wie oben
erwähnt – hergestellt
wird, ein Stoßabschnitt
des rechtwinkligen Grundmaterials als longitudinale Naht, die sich
von einem Ende zum anderen Ende des Lagerelements erstreckt, beim
Formen des rechtwinkligen Grundmaterials in ein zylindrisches Produkt
verbleibt, fließt
in einem Fall, in dem das zylindrische Lagerelement mit einem darin
eingesetzten Schaft, Stift oder dergleichen verwendet wird, ein
in einer Blindnut für
ein Ölreservoir
gehaltenes Schmieröl
mit großer
Wahrscheinlichkeit in die longitudinale Naht und fließt das Schmieröl, das aus
der als Ölreservoir
dienenden Blindnut in die Naht geflossen ist, in extrem kurzer Zeit
aus den Enden der Naht in der longitudinalen Richtung nach außen. Im
Ergebnis existiert das Problem, dass das zylindrische Lagerelement
Schmieröl nicht über einen
langen Zeitraum hinweg zurückhalten
oder die Schmierung nicht aufrechterhalten kann.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die oben
erwähnten
mit dem Stand der Technik verbundenen Probleme zu lösen und
ein zylindrisches Lagerelement, das ein Schmieröl über eine lange Zeit hinweg
in als Ölreservoire
dienenden Blindnuten halten und eine Schmierfunktion in ausreichender
Weise zeigen kann, ein Nutenherstellungswerkzeug zum Formen eines
derartigen Lagerelements und ein Verfahren zur Herstellung eines
zylindrischen Lagerelements, das bei geringen Kosten in Massenfertigung
hergestellt werden kann, bereitzustellen.
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Erfindungsgemäß wird die
voranstehende Aufgabe zum einen durch ein zweiteiliges Nutenherstellungswerkzeug
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Des
Weiteren ist die voranstehende Aufgabe durch ein zylindrisches Lagerelement
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 3 dadurch gelöst, dass eine
Vielzahl von als Ölreservoire
dienenden eingepressten Blindnuten in die innere Umfangsfläche eines
rohrförmigen
nahtlosen zylindrischen Elements eingepresst sind. Die eingepressten
Nuten sind unter Verwendung eines zweiteiligen Werkzeugs gebildet, das
einen hohlen Stempelbolzen, der eine Vielzahl von Nutenherstellungsvorsprüngen an
Endabschnitten der äußeren Umfangsfläche des
Stempelbolzens aufweist und mit einer Vielzahl von den Durchmesser erweiternden
Schlitzen darin entlang der Längsrichtung
des Stempelbolzens versehen ist, und einen den Durchmesser erweiternden
Mittelstift aufweist, der in den hohlen Stempelbolzen einschiebbar
ist.
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Des
Weiteren wird die voranstehende Aufgabe durch ein Verfahren zur
Herstellung eines zylindrischen Lagerelements mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 5 gelöst.
Dabei wird ein hohler Stempelbolzen verwendet, der eine Vielzahl
von Nutenherstellungsvorsprüngen
an Endabschnitten der äußeren Umfangsfläche des
Stempelbolzens aufweist, wird der Stempelbolzen mit einer Vielzahl
von den Durchmesser erweiternden Schlitzen darin entlang der Längsrichtung
des Stempelbolzens versehen und wird der hohle Stempelbolzen in
einen Endabschnitt eines rohrförmigen
nahtlosen zylindrischen Rohlings eingesetzt. Ein den Durchmesser
erweiternder Mittelstift wird in den hohlen Stempelbolzen eingeschoben,
um den Durchmesser des hohlen Stempelbolzens zu erweitern und um
die Nutenherstellungsvorsprünge
in die innere zylindrische Oberfläche des Rohlings zu pressen.
Dann werden die Vorsprünge
bezüglich
des zylindrischen Rohlings um eine begrenzte Distanz relativ verschoben
und dann wird der den Durchmesser erweiternde Mittelstift zurückgezogen
und werden der Mittelstift und der hohle Stempelbolzen aus dem zylindrischen
Element herausgezogen, und zwar zuerst der den Durchmesser erweiternde
Mittelstift und dann der hohle Stempelbolzen, so dass eine Vielzahl
von als Ölreservoire dienenden
Blindnuten in die innere Umfangsfläche des zylindrischen Rohlings
eingepresst sind.
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Die
voranstehende Aufgabe ist des Weiteren durch ein in vorteilhafter
Weise ausgestaltetes Verfahren zur Herstellung eines zylindrischen
Lagerelements gelöst. Dabei
wird ein hohler Stempelbolzen verwendet, der eine Vielzahl von Nutenherstellungsvorsprüngen an
Endabschnitten der äußeren Umfangsfläche des
Stempelbolzens aufweist, wird der Stempelbolzen mit einer Vielzahl
von den Durchmesser erweiternden Schlitzen darin entlang der Längsrichtung
des Stempelbolzens versehen und wird der hohle Stempelbolzen in
einen Endabschnitt eines rohrförmigen
nahtlosen, mit einem Boden versehenen zylindrischen Rohlings eingesetzt.
Ein den Durchmesser erweiternder Mittelstift wird in den hohlen
Stempelbolzen eingeschoben, um den Durchmesser des hohlen Stempelbolzens
zu erweitern und um die Nutenherstellungsvorsprünge in die innere zylindrische
Oberfläche
des Rohlings zu pressen. Dann werden die Vorsprünge bezüglich des zylindrischen Rohlings
um eine begrenzte Distanz relativ verschoben und dann wird der den
Durchmesser erweiternde Mittelstift zurückgezogen und werden der Mittelstift
und der hohle Stempelbolzen aus dem zylindrischen Element herausgezogen
und wird der Boden entfernt, so dass eine Vielzahl von als Ölreservoire
dienenden Blindnuten in die innere Umfangsfläche des zylindrischen Elements
eingepresst sind.
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Der
Ausdruck „Blindnuten" in der Passage „als Ölreservoire
dienende Blindnuten" bedeutet
bei der vorliegenden Erfindung eine Nutenform, bei der ein proximaler
Endabschnitt und ein Endabschnitt in der Längsrichtung der Nut geschlossen
sind. Mit anderen Worten sind die Enden der Blindnuten von den Enden
des zylindrischen Elements nach innen beabstandet.
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Die
vorliegende Erfindung kann aufgrund der oben erwähnten Ausgestaltungen die folgenden
besonderen Wirkungen zeigen. Bei dem zylindrischen Lagerelement
der Erfindung sind die als Ölreservoire dienenden
Blindnuten in die innere Umfangsfläche eines rohrförmigen nahtlosen
zylindrischen Elements unter Verwendung eines zweiteiligen Werkzeugs
eingepresst oder eingeprägt,
das einen hohlen Stempelbolzen und einen den Durchmesser erweiternden Mittelstift
aufweist. Die als Ölreservoire
dienenden Blindnuten sind lediglich auf der inneren Umfangsfläche des
zylindrischen Elements entlang seines Umfangs offen, wobei sie einander
gegenüberliegen. Daher
wird Schmieröl,
das in den als Ölreservoire dienenden
Blindnuten gespeichert ist, in einem Fall, in dem ein Schaft, ein
Stift oder dergleichen in das zylindrische Lagerelement eingesetzt
ist und das zylindrische Lagerelement als ein Gleitlager verwendet wird,
selbst bei langem Gebrauch zurückgehalten, ohne
aus Endabschnitten des zylindrischen Elements herauszufließen, und
kann eine exzellente Schmierung aufrechterhalten werden.
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Bei
dem Verfahren zur Herstellung des zylindrischen Lagerelements gemäß der Erfindung
wird eine Vielzahl von als Ölreservoire
dienenden Blindnuten in die innere Umfangsfläche eines rohrförmigen nahtlosen
zylindrischen Elements eingeprägt oder
eingepresst, wobei ein hohler Stempelbolzen, der mit einer Vielzahl
von Nutenherstellungsvorsprüngen
an Endabschnitten der äußeren Umfangsfläche des
Stempelbolzens versehen ist, und ein den Durchmesser erweiternder
Mittelstift verwendet werden, der in den hohlen Stempelbolzen eingesteckt wird.
Eine Vielzahl von als Ölreservoire
dienenden Blindnuten kann wirksam und gleichzeitig geformt werden.
Die Form der Nutenherstellungsvorsprünge, die an dem hohlen Stempelbolzen
vorgesehen sind, und die Anzahl und Anordnung der Nutenherstellungsvorsprünge spiegeln
sich direkt in der Form der Blindnuten wider, die in der inneren
Umfangsfläche des
zylindrischen Elements geformt oder ausgebildet werden. Durch geeignete
Auswahl der Querschnittsform und der Anzahl der Nutenherstellungsvorsprünge, die
an dem hohlen Stempelbolzen bereitgestellt sind, können verschiedene
Formen von Nuten wie beispielsweise eine kurze Nut, eine lange Nut,
eine Nut mit V-förmigem
Querschnitt, eine Nut mit U-förmigem
Querschnitt, eine Nut mit halbkreisförmigem Querschnitt und dergleichen
und eine vorgegebene Anzahl von Nuten mit einer transversalen Querschnittsform,
die der ausgewählten
Form entspricht, unter Verwendung eines hohlen Stempelbolzens wirksam
und auf einmal ausgebildet oder geformt werden.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
zur Herstellung eines zylindrischen Lagerelements bewirkt ein Schieben
eines den Durchmesser erweiternden Mittelstifts in einen hohlen
Stempelbolzen, der in einen Endabschnitt des zylindrischen Elements
eingesetzt ist, so dass der Durchmesser des hohlen Stempelbolzens
erweitert wird, ein Eindringen der Vorsprünge in die innere Umfangsfläche des
zylindrischen Rohlings. Die Nutenherstellungsvorsprünge werden
dann relativ zu dem zylindrischen Rohling um eine begrenzte Distanz
oder Strecke verschoben, dann wird der den Durchmesser erweiternde
Mittelstift zurückgezogen
und der Mittelstift und der hohle Stempelbolzen werden relativ zu
dem zylindrischen Rohling herausgezogen, und zwar zuerst der den
Durchmesser erweiternde Mittelstift und dann der hohle Stempelbolzen,
so dass eine Vielzahl von als Ölreservoire
dienenden Blindnuten in der inneren Umfangsfläche des zylindrischen Lagerelements
eingepresst oder eingeprägt
sind. Der longitudinale proximate Endabschnitt und der hintere Endabschnitt
der Nuten sind geschlossen und von den Enden des Lagerelements nach
innen beabstandet. Die Vielzahl von eingepressten Nuten kann in
der inneren Umfangsfläche
des zylindrischen Rohlings wirksam und auf einmal geformt werden.
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Bei
dem Verfahren zur Herstellung eines zylindrischen Lagerelements
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung, wobei ein zylindrischer Rohling mit einem hohlen
Oberteil und einem geschlossenen Boden verwendet wird, wird ein
den Durchmesser erweiternder Mittelstift in einen hohlen Stempelbolzen
eingeschoben, der in das hohle Oberteil eines zylindrischen Rohlings
eingesetzt ist, was die Erweiterung des Durchmessers des hohlen Stempelbolzens
zur Folge hat, und wenn die Nutenherstellungsvorsprünge relativ
zu dem zylindrischen Element um eine begrenzte Distanz verschoben
werden, wird eine Vielzahl von eingepressten Blindnuten geformt.
Dann wird der Durchmesser des hohlen Stempelbolzens auf den ursprünglichen
Zustand reduziert, worauf der den Durchmesser erweiternde Mittelstift
und der hohle Stempelbolzen relativ zu dem zylindrischen Element
aus dem zylindrischen Element herausgezogen werden. Daraufhin wird
der geschlossene Boden des zylindrischen Elements entfernt. Ein
Richten oder Glätten
des zylindrischen Elements kann simultan mit der Entfernung des
Bodens durchgeführt
werden. Daher kann ein zylindrisches Lagerelement, an dem eine Vielzahl
von als Ölreservoire
dienenden Blindnuten in der inneren Umfangsfläche des zylindrischen Lagerelements
eingepresst oder eingeprägt
sind, effizient hergestellt werden.
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Es
gibt nun verschiedene Möglichkeiten,
die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten
und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche, andererseits
auf die nachfolgende Erläuterung
bevorzugter Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit
der Erläuterung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In
der Zeichnung zeigen
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1 in
einer perspektivischen Ansicht ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen zylindrischen
Lagerelements,
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2 in
einer perspektivischen Darstellung einen kreisrunden säulenförmigen Rohling
des ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung,
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3(a) und 3(b) Darstellungen
eines Stauchungsschritts des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung,
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4(a) und 4(b) Darstellungen
eines Zentrierschritts des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung,
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5(a) und 5(b) Darstellungen
eines primären
Fließpressschritts
des ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung,
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6(a) und 6(b) Darstellungen
eines zweiten Fließpressschritts
des ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung,
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7(a) und 7(b) Darstellungen
eines Bodenentfernungsschritts des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung,
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8 einen
hohlen Stempelbolzen und einen den Durchmesser erweiternden Mittelstift,
die bei dem ersten Ausführungsbeispiel
gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden,
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9(a) bis 9(e) Darstellungen
eines Nutenherstellungsschritts bei dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung,
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10(a) und 10(b) Darstellungen
eines Richtvorgangs bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden
Erfindung,
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11 ähnlich wie
in 8 einen hohlen Stempelbolzen und einen den Durchmesser
erweiternden Mittelstift bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung,
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12(a) bis 12(e) Darstellungen
eines Nutenherstellungsschritts bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung und
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13(a) und 13(b) Darstellungen
von Bodenentfernungs- und Richtschritten bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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Ein
Beispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 13 beschrieben. 1 ist eine
perspektivische Darstellung eines zylindrischen Lagerelements 100,
das ein erstes Ausführungsbeispiel
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist, die 2 bis 10 sind
Ansichten, die ein Verfahren zur Herstellung des zylindrischen Lagerelements 100 beschreiben,
und die 11 bis 13 sind
Ansichten, die ein zweites Verfahren zur Herstellung des zylindrischen
Lagerelements 100 beschreiben, das ein zweites Ausführungsbeispiel
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist.
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Bei
dem zylindrischen Lagerelement 100, das ein erstes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist, sind – wie in 1 gezeigt – eine Anzahl
von als Ölreservoire
dienenden Blindnuten 112 in der inneren Umfangsfläche 111 eines
rohrförmigen nahtlosen
zylindrischen Rohlings 110 mittels eines zweiteiligen Werkzeugs
ausgebildet, das einen hohlen Stempelbolzen HP – 8 – und einen
den Durchmesser erweiternden Mittelstift EP aufweist. Jede dieser
als Ölreservoire
dienenden Blindnuten 112 weist eine Nutenform mit einem
longitudinalen proximalen Endabschnitt 112a und einem Endabschnitt 112b der
Blindnut 112 auf, die geschlossen und von den Enden des
Rohlings 110 nach innen beabstandet sind.
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Wenn
daher ein Schaft, ein Stift oder dergleichen in das zylindrische
Lagerelement 100 für
dessen Gebrauch als Gleitlager eingesteckt ist, sind die als Ölreservoire
dienenden Blindnuten 112 an der inneren Umfangsfläche 111 des
zylindrischen Rohlings 110 offen, wobei sich die Blindnuten 112 einander
gegenüberliegen.
Daher wird in den als Ölreservoire dienenden
Blindnuten 112 gespeichertes Schmieröl ohne ein Herausfließen aus
dem longitudinalen proximalen Endabschnitt 112a und dem
Endabschnitt 112b zurückgehalten,
und zwar selbst während
einer langen Nutzungszeit, so dass eine exzellente Schmierung aufrechterhalten
wird.
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Bei
einem Verfahren zur Herstellung des zylindrischen Lagerelements 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
wird der Rohling 110 – wie
in 2 gezeigt – aus
einem kreisrunden säulenförmigen Rohlingstück 101 gebildet,
der durch Schneiden eines Stahlstabs auf eine vorgegebene Länge erhalten
wird. Das Stück 101 wird
der Reihe nach Schmiedeschritten unterworfen wie beispielsweise
ein Stauchungsschritt, ein Zentrierschritt, ein primärer Fließpressschritt,
ein sekundärer
Fließpressschritt,
ein Bodenentfernungsschritt und dergleichen, wie dies bei 102 in 3, bei 103 in 4,
bei 104 in 5 und bei 105 in 6 gezeigt wird, wobei der in 7 gezeigte Rohling 110 erzeugt
wird. Ein zweiteiliges Blindnutenherstellungswerkzeug weist – wie in 8 gezeigt – Teile
EP und HP auf. Die Nutenformschritte sind in 9 gezeigt
und das Richten oder Glätten
ist in 10 gezeigt. Diese Arbeitsschritte
werden unten detailliert beschrieben.
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Das
kreisrunde säulenförmige Stück 101, das – wie in 2 gezeigt – durch
Schneiden eines Stahlstabs auf eine vorgegebene Länge erhalten wird,
wird – wie
in 3(a) gezeigt – in einen
zylindrischen Stempel D1 geschoben, wobei mittels eines Oberstempels
P1 ein Stauchungsschritt zur Erzeugung eines Stücks mit einem konisch zulaufenden Abschnitt
d1 durchgeführt
wird, und nach dem Stauchungsschritt wird mittels eines Auswerferstifts
NP1 ein gestauchtes kreisrundes säulenförmiges Stück aus dem zylindrischen Stempel
D1 herausgenommen, so dass eine äußere Umfangsfläche und
ein wie in 3(b) gezeigtes zylindrisches
Stück 102 mit abgeschnittenem
Ende und geglätteter
oder gerichteter Oberfläche
erhalten werden.
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Bei
dem in 4(a) gezeigten Zentrierschritt wird
das kreisrunde säulenförmige Stück 102,
das durch das oben erwähnte
Stauchen erhalten worden ist, in einen zylindrischen Zentrierstempel
D2 geschoben, wobei mittels eines Zentrierstempels P2 mit invertierter
Ober- und Unterseite ein konisch zulaufender Abschnitt d2 erzeugt
wird. Nachdem das Zentrieren des zylindrischen Stücks 102 mit
einem scheibenförmigen
Vorsprung p1 des Zentrierstempels P2 vollständig durchgeführt ist,
wird ein gestauchtes kreisförmiges
säulenförmiges Stück mittels
eines Auswerferstifts NP2 aus dem zylindrischen Zentrierstempel
D2 herausgenommen, so dass – wie
in 4(b) gezeigt – ein kreisrundes
säulenförmiges Stück 103 mit
einem an einer Endfläche
ausgebildeten konkaven Abschnitt 103a erhalten wird.
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Bei
dem in 5(a) gezeigten ersten Fließpressschritt
wird das runde säulenförmige Stück 103 mit
dem konkaven Abschnitt 103a, der mittels des oben erwähnten Zentrierens
erhalten worden ist, mittels eines Pressstempels P3 mit invertierter
Ober- und Unterseite in einen zylindrischen Pressstempel D3 nochmals
gepresst, und wird das Stück 103 einem
ersten oder primären
Fließpressen
in einem Zustand unterworfen, in dem es gegen einen Stempelstift
DP3 anstößt, der
an dem zylindrischen Pressstempel D3 befestigt ist, so dass ein
in 5(b) gezeigtes zylindrisches
Stück 104 mit
einem dicken Boden, bei dem ein Bodenabschnitt 104a eine
dicke Wandung aufweist, erhalten wird.
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Bei
einem in 6(a) gezeigten zweiten oder
sekundären
Fließpressschritt
wird das zylindrische Stück 104 mit
dem dicken Boden, der mittels des ersten Fließpressens erhalten worden ist,
mittels eines Pressstempels P4 in einen zylindrischen Pressstempel
D4 geschoben und dem zweiten Fließpressen unterworfen, wobei
das zylindrische Stück 104 mit
einem Pressstempelstift DP4 in Kontakt gebracht wird, der an der
Innenseite des zylindrischen Pressstempels D4 befestigt ist. Danach
wird das sekundär
fließgepresste
zylindrische Stück 104 mittels eines
Abstreifers S4 aus dem zylindrischen Pressstempel D4 herausgenommen
und ist – wie
in 6(b) gezeigt – ein zylindrisches
Stück 105 mit
einem dünnen
Boden, in dem ein Bodenabschnitt 105a mit dünner Wand
ausgebildet ist, erhalten.
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Bei
einem in 7(a) gezeigten Bodenentfernungsschritt
wird das zylindrische Stück 105 mit dem
dünnen
Boden, der durch den oben erwähnten sekundären Fließpressschritt
erhalten worden ist, wieder mit der Oberseite nach unten invertiert
mittels eines Bodenentfernungsstempels P5 in einen zylindrischen
Bodenentfernungsstempel D5 geschoben. Nachdem der dünne Bodenabschnitt 105a des
zylindrischen Stücks 105 durch
den Bodenentfernungsschritt entfernt worden ist, während das
zylindrische Stück 105 gegen
einen bodenentfernenden Stempelstift DP5 anstößt, der an der Innenseite des
zylindrischen Bodenentfernungsstempels D5 befestigt ist, wird das
zylindrische Stück 105 mittels
eines Abstreifers S5 aus dem zylindrischen Bodenentfernungsstempel
D5 herausgenommen und ist ein rohrförmiger nahtloser zylindrischer
Rohling 110 erhalten, dessen beide Enden – wie in 7(b) gezeigt – offen sind.
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Als
nächstes
wird der rohrförmige
nahtlose zylindrische Rohling 110, der zuvor einigen Schmiedeschritten
unterworfen worden ist, beispielsweise die oben erwähnten Stauchungsschritt,
Zentrierschritt, primärer
Fließpressschritt,
sekundärer
Fließpressschritt,
Bodenentfernungsschritt und dergleichen, einem Schritt zur Erzeugung
von Blindnuten unterworfen, der in den 8 und 9 gezeigt ist.
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Wie
in 8 gezeigt, umfasst ein zweiteiliges Blindnutenherstellungswerkzeug
einen den Durchmesser erweiternden Mittelstift EP und einen hohlen
Stempelbolzen HP. Der den Durchmesser erweiternde Mittelstift EP
weist einen Außendurchmesser
auf, der größer ist
als ein Innendurchmesser des hohlen Stempelbolzens HP und ist konzentrisch
und integral mit einem in 9 gezeigten
Stempel P6 zur Erzeugung von Blindnuten verbunden, der gegen den
Endabschnitt des zylindrischen Rohlings 110 presst. Andererseits
weist der hohle Stempelbolzen HP eine Vielzahl von Nutenherstellungsvorsprüngen HP1
an Endabschnitten der äußeren Umfangsfläche und
eine Vielzahl von den Durchmesser erweiternden Schlitzen HP2 auf,
die sich entlang der Längsrichtung
des Stempelbolzens HP erstrecken.
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Bei
einem wie in den 9(a) bis 9(e) gezeigten
Blindnutenherstellungsschritt wird der rohrförmige nahtlose zylindrische
Rohling 110, der mittels des oben erwähnten Bodenentfernungsschritts
erhalten worden ist, zwischen die beiden Teile des Nutenherstellungswerkzeugs
angeordnet, nämlich
einem zylindrischen Stempel D6 zur Herstellung von Blindnuten, der
mit einem hohlen Stempelbolzen HP innen versehen ist, und einen
den Durchmesser erweiternden Mittelstift EP, wie dies in 9(a) gezeigt ist. Wenn ein Stempel P6 zur Erzeugung
von Blindnuten vorrückt,
stößt ein Ende
des zylindrischen Rohlings 110 gegen den Stempel P6 und rückt – wie in 9(b) gezeigt – nach
vorne. Dann wird der zylindrische Rohling 110 in den zylindrischen Stempel
D6 zur Erzeugung von Blindnuten geschoben, so dass der hohle Stempelbolzen
HP, der an der Innenseite des zylindrischen Stempels D6 befestigt ist,
in den zylindrischen Rohling 110 eingeführt wird. Des Weiteren wird
auch der den Durchmesser erweiternde Mittelstift EP, der zu dem
Stempel P6 gehört, in
den hohlen Abschnitt des hohlen Stempelbolzens HP eingeführt, wenn
der Nutenherstellungsstempel P6 vorrückt, um den Durchmesser des
hohlen Stempelbolzens HP zu erweitern, und werden die Nutenherstellungsvorsprünge HP1
in die innere Umfangsfläche
des zylindrischen Rohlings 110 an einem Punkt eingepresst,
der von dem oberen Ende des Rohlings 110 beabstandet ist.
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Wenn
des Weiteren der Stempel P6 – wie
in 9(c) gezeigt – vorrückt, bewegt
sich der zylindrische Rohling 110 nach unten, während der
hohle Stempelbolzen HP mit dem Durchmesser mittels des Einschiebens
des den Durchmesser erweiternden Mittelstifts EP erweitert in den
zylindrischen Rohling 110 eingeschoben wird, so dass die
Nutenherstellungsvorsprünge
HP1, die in die innere Umfangsfläche
des zylindrischen Rohlings 110 eingepresst sind, um eine
begrenzte Strecke entlang der Länge
des Rohlings 110 relativ zu dem zylindrischen Rohling 110 verschoben
werden. Da die Vorsprünge
HP1 einen halbkreisförmigen
Querschnitt aufweisen, werden Blindnuten 112 mit jeweils
einem halbkreisförmigen
Querschnitt entlang der begrenzten Strecke in Längsrichtung eingeprägt oder
eingepresst, wobei sie von dem unteren Ende des Rohlings 110 beabstandet
enden, so dass ein Blindnuten-Herstellungsprozess durchgeführt ist.
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Danach
wird der Stempel P6 – wie
in 9(d) gezeigt – zurückgezogen
und wird damit auch der den Durchmesser erweiternde Mittelstift
EP zurückgezogen,
so dass der Durchmesser des hohlen Stempelbolzens HP auf den ursprünglichen
Zustand reduziert wird. Wenn der Abstreifer S6 vorgerückt wird,
wird dann – wie
in 9(e) gezeigt – der zylindrische
Rohling 110 aus dem zylindrischen Blindnutenherstellungsstempel
D6 heraus- und von dem hohlen Stempelbolzen HP weggenommen. Mit anderen
Worten wird der hohle Stempelbolzen HP aus dem zylindrischen Stück 106 herausgezogen,
so dass das mit Blindnuten versehene zylindrische Stück 106 erhalten
wird, in dessen innerer Umfangsfläche 111 einen Vielzahl
von als Ölreservoire
dienenden Blindnuten 112 eingepresst oder eingeprägt sind.
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Es
sei bemerkt, dass obgleich der den Durchmesser erweiternde Mittelstift
EP, der bei diesem Ausführungsbeispiel
verwendet wird, in derselben Einsetzrichtung konzentrisch und integral
mit dem Blindnutenherstellungsstempel P6 verbunden ist, der Blindnutenherstellungsstempel
P6 und der den Durchmesser erweiternde Mittelstift EP als separate
Bauteile ausgebildet sind, so dass der den Durchmesser erweiternde
Mittelstift EP und der hohle Stempelbolzen HP einzeln verwendet
werden können,
während
sie konzentrisch miteinander gekoppelt sind.
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Das
mit Blindnuten versehene zylindrische Stück 106, das der oben
beschriebenen Erzeugung von Blindnuten unterworfen worden ist, wird
wieder mit der Oberseite nach unten invertiert. In einem wie in
den 10(a) und 10(b) gezeigten
Richt- oder Glättungsprozess
wird das invertierte zylindrische Stück 106 mittels eines
Richtstempels P7 in einen zylindrischen Richtstempel D7 geschoben
und werden die inneren und äußeren Umfangsflächen des
zylindrischen Stücks 106 einem
Richten und/oder Glätten
unterworfen, während
das zylindrische Stück 106 gegen
einen richtenden oder glättenden
Stempelstift DP7 anstößt, der
an der Innenseite des zylindrischen Richtstempels D7 befestigt ist,
so dass ein zylindrisches Lagerelement 100, das eine Vielzahl
von als Ölreservoire
dienenden Blindnuten 112 in der inneren Umfangsfläche 111,
die in 1 gezeigt ist, erhalten wird, wie dies in 10(b) gezeigt ist.
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Bei
dem rohrförmigen
nahtlosen zylindrischen Lagerelement 100 des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels
sind eine Anzahl von als Ölreservoire
dienenden Blindnuten 112 in der inneren Umfangsfläche 111 des
zylindrischen Rohlings 110 ausgebildet, wobei jede Nut 112 eine
Nutenform aufweist, bei der der longitudinale proximale Abschnitt 112a und
der Endabschnitt 112b geschlossen sind. Folglich wird Schmieröl, das in
solchen als Ölreservoire
dienenden Blindnuten 112 gespeichert ist, für eine lange
Zeit zurückgehalten,
so dass die Schmierfunktion in ausreichender Weise gezeigt werden kann.
Darüber
hinaus können
die als Ölreservoire dienenden
Blindnuten 112 in effizienter Weise und bei niedrigen Kosten
auf der Innenseite des zylindrischen Rohlings 110 in Massenfertigung
hergestellt werden.
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Ein
zweites Ausführungsbeispiel
gemäß der vorliegenden
Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 11 bis 13 beschrieben. Bei dem Ausführungsbeispiel
2 wird der Bodenentfernungsschritt des oben beschriebenen Verfahrens
zur Herstellung des Ausführungsbeispiels
1 auf einen späteren
Zeitpunkt verschoben, wobei der Bodenentfernungsschritt simultan
mit dem in 10 gezeigten Richt- und/oder Glättungsschritt
realisiert wird. Da die Schmiedeschritte, die den Stauchungsschritt,
den Zentrierschritt, den primären
Fließpressschritt
und den zweiten Fließpressschritt
umfassen, dieselben wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind, werden
die nachfolgenden Verfahrensschritte beschrieben.
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Zunächst wird
unter Bezugnahme auf die 11 und 12 ein Nutenerzeugungsschritt beschrieben.
Wie in 11 gezeigt, weist ein Blindnutenherstellungswerkzeug
bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
einen den Durchmesser erweiternden Mittelstift EP und einen hohlen
Stempelbolzen HP auf. Der den Durchmesser er weiternde Mittelstift
EP weist einen Außendurchmesser
auf, der größer ist
als ein Innendurchmesser des hohlen Stempelbolzens HP, und weist
ein konzentrisch und integral verbundenes Stützelement EP1 auf, das einen
Außendurchmesser aufweist,
der gleich dem inneren Durchmesser des hohlen Stempelbolzens HP
oder kleiner als der Innendurchmesser des hohlen Stempelbolzens
HP ist, wie dies in 11 gezeigt ist. Das Nutenherstellungswerkzeug
wird durch Einsetzen des Stützelements
EP1 in einen hohlen Stempelbolzen HP zusammengebaut, der eine Vielzahl
von Nutenherstellungsvorsprüngen
HP1 an Endabschnitten der äußeren Umfangsfläche und
eine Vielzahl von den Durchmesser erweiternden Schlitzen HP2 entlang
der Längsrichtung
des Stempelbolzens HP aufweist, wie dies in 11 gezeigt
ist.
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In
einem wie in den 12(a) bis 12(e) gezeigten
Blindnutenherstellungsschritt wird – nachdem das zylindrische
Stück 105 mit
einem dünnen Boden,
der mittels des zweiten Fließpressschritts
erhalten worden ist, der derselbe wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel
ist, ohne Invertierung zwischen einem zylindrischen Stempel D6 zur
Erzeugung von Blindnuten und einem Stempel P6 zur Erzeugung von
Blindnuten angeordnet worden ist – der Stempel P6 vorgerückt, wie
dies in 12(a) gezeigt wird. Wie in 12(b) gezeigt, wird dann das zylindrische Stück 105,
das gegen den Blindnutenherstellungsstempel P6 anstößt, vorgerückt, um
in den zylindrischen Stempel D6 hineingeschoben zu werden, wodurch
der hohle Stempelbolzen HP, der an der Innenseite des zylindrischen
Stempels D6 befestigt ist, in das Innere des zylindrischen Stücks 105 eingeführt wird.
Wenn das zylindrische Stück 105 vorgerückt wird,
stößt des Weiteren
eine innere Fläche
des Bodenabschnitts 105a gegen einen Endabschnitt des den
Durchmesser erweiternden Mittelstifts EP, der in dem hohlen Stempelbolzen
HP angeordnet ist, so dass der den Durchmesser erweiternde Mittelstift
EP zurückgezogen
wird, um in den hohlen Stempelbolzen HP geschoben zu werden. Im
Ergebnis wird der Durchmesser des hohlen Stempelbolzens HP erweitert.
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Wenn
der Blindnutenherstellungsstempel P6 – wie in 12(c) gezeigt – vorgerückt wird, wird das zylindrische
Stück 105 vorgerückt, wobei
der hohle Stempelbolzen HP mit durch einen eingeschobenen, den Durchmesser
erweiternden Mittelstift EP erweitertem Durchmesser eingeführt wird,
so dass das zylindrische Stück 105 relativ
zu den Nutenherstellungsvorsprüngen
HP1 gleitet, die in die innere Umfangsflä che des zylindrischen Stücks 105 eingepresst
und von dessen unterem Ende beabstandet sind. Wenn das Stück 105 um
eine begrenzte Distanz oder Strecke verschoben wird, werden Blindnuten
in Längsrichtung
eingepresst oder eingeprägt,
so dass eine Nutenherstellung durchgeführt wird.
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Nachdem
der Stempel P6 – wie
in 12(d) gezeigt – zurückgezogen
worden ist, werden ein Abstreifer S6 und der den Durchmesser erweiternde Mittelstift
EP vorgerückt,
wie dies in 12(e) gezeigt ist. Dann wird
der Durchmesser des hohlen Stempelbolzens HP auf den ursprünglichen
Zustand reduziert, so dass das zylindrische Stück 105 aus dem zylindrischen
Stempel D6 heraus- und von dem hohlen Stempelbolzen HP heruntergeschoben
ist. Mit anderen Worten wird der hohle Stempelbolzen HP, der den
Mittelstift EP umfasst, aus dem zylindrischen Stück 105 herausgezogen,
so dass ein zylindrisches Stück 106 mit
Blindnuten 106b und einem dünnen Bodenabschnitt 106a erhalten
wird.
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Das
oben erwähnte
zylindrische Stück 106 mit
den Blindnuten 112 und dem dünnen Bodenabschnitt 106a wird
wieder mit der Oberseite nach unten umgedreht, wie dies in 13(a) gezeigt wird, und wird mittels eines Bodenentfernungsstempels
P5 in einen zylindrischen Bodenentfernungsstempel D5 geschoben.
Und während
das zylindrische Stück 106 gegen
einen Bodenentfernungsstempelstift DP5 stößt, der im Inneren des zylindrischen
Bodenentfernungsstempels D5 befestigt ist, wird es simultan einer
Bodenentfernung unterworfen, die einen dünnen Bodenabschnitt 106a entfernt
und darüber
hinaus das Richten und/oder Glätten
bewirkt. Danach wird der dünne
Bodenabschnitt 106a aus dem zylindrischen Stempel D5 mittels
eines nicht gezeigten Abstreifers herausgenommen, wie dies bei dem
in 7 gezeigten Bodenentfernungsvorgang
erfolgt, so dass der in 13(b) gezeigte
an beiden Enden offene rohrförmige
nahtlose zylindrische Rohling 110 erhalten wird.
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Bei
dem rohrförmigen
nahtlosen zylindrischen Lagerelement 100 gemäß dem oben
beschriebenen Ausführungsbeispiel
sind eine Vielzahl von als Ölreservoire
dienenden Blindnuten 112 in der inneren Umfangsfläche 111 des
zylindrischen Rohlings 110 geformt oder ausgebildet. Wie
in 1 gezeigt, weist jede Nut 112 eine Nutenform
auf, bei der der longitudinale proximale Endabschnitt 112a und
der Endabschnitt 112b geschlossen und von dem jeweils angrenzenden
Ende des Rohlings 110 beabstandet sind. Folglich wird Schmieröl, das in
solchen als Ölreservoire
die nenden Blindnuten 112 gespeichert wird, für eine lange
Zeitdauer zurückgehalten,
so dass die Schmierfunktion in ausreichender Weise gezeigt werden
kann. Da der Bodenentfernungsschritt und der finale Richt- und/oder
Glättungsschritt
simultan ausgeführt
werden, können
darüber
hinaus die als Ölreservoire
dienenden Blindnuten 112 effizient und bei geringen Kosten
auf der Innenseite des zylindrischen Rohlings 110 in Massenfertigung
hergestellt werden.
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Es
sei bemerkt, dass obgleich bei dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel – wie oben beschrieben – jeweils
zylindrische Stempel verwendet werden, die äußere Form des Stempels geeignete
andere Formen in Abstimmung mit einer verwendeten Schmiedevorrichtung
annehmen kann, solange die Innenfläche des Stempels rund oder
zylindrisch ist.