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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gleitelement, einen Gleitmechanismus und ein Verfahren zum Herstellen eines Gleitelements.
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Stand der Technik
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Die folgende PTL 1 offenbart ein Gleitlager, das für einen Gelenkabschnitt, wie z. B. einen Ausleger, einen Arm oder eine Schaufel eines Baggers, verwendet wird. Ein Drehzapfen ist durch das Gleitlager drehbar gestützt. Das Gleitlager ist aus einem porösen gesinterten Metall ausgebildet. Das gesinterte Metall ist mit einem Schmiermittel imprägniert.
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Die folgende PTL 2 offenbart einen Gleitzapfen, in dem eine ringförmige Nut auf der Seite vorgesehen ist und ein Harzschmiermittel in der Nut eingebettet ist. Durch das Einbetten das Harzschmiermittels in die Nut ist es möglich, das Festfressen der Gleitfläche zu verhindern.
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Liste der Entgegenhaltungen
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Patentliteratur
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- [PTL 1] Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichungs-Nr. 2013-113371
- [PTL 2] Internationale PCT-Veröffentlichung Nr. WO 2010/061976
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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In der PTL 1 ist die Konfiguration des Drehzapfens nicht ausführlich beschrieben. In dem in der PTL 2 offenbarten Gleitzapfen wird die Bearbeitungszeit des Gleitzapfens lang, weil es notwendig ist, die ringförmige Nut in der Seitenfläche zu bilden. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gleitelement zu schaffen, in dem ein Festfressen einer Gleitfläche verhindert werden kann und eine Verlängerung der Bearbeitungszeit verhindert werden kann. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Gleitmechanismus zu schaffen, der das Gleitelement aufweist. Es ist eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen des Gleitelements zu schaffen.
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Die Lösung für das Problem
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Gleitelement geschaffen, das enthält: eine Gleitfläche, die auf einer zugewandten Oberfläche gleitet, wobei die Gleitfläche ausgesparte Abschnitte enthält, die zweidimensional unregelmäßig verteilt sind, und eine von einer Rauigkeitskurve der Gleitfläche erhaltene Schiefe ein negativer Wert ist.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Gleitmechanismus geschaffen, der enthält: ein erstes Element, das eine erste Gleitfläche enthält; und ein zweites Element, das eine zweite Gleitfläche enthält, die der ersten Gleitfläche zugewandt ist, und in dem die erste Gleitfläche und die zweite Gleitfläche aneinander gleiten, in dem die zweite Gleitfläche ausgesparte Abschnitte enthält, die zweidimensional unregelmäßig verteilt sind, und eine von einer Rauigkeitskurve der Gleitfläche erhaltene Schiefe ein negativer Wert ist.
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Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Gleitelements geschaffen, wobei das Verfahren enthält: einen Prozess zum Bilden von Unregelmäßigkeiten, die zweidimensional unregelmäßig verteilt sind, durch das Ausführen einer ersten Sandstrahlbearbeitung auf einer Gleitfläche eines Gleitelements, bei dem lineare Schleifmarken auf der Gleitfläche bleiben; und einen Prozess des Festlegens der Schiefe, die von einer Rauigkeitskurve der Gleitfläche erhalten wird, auf einen negativen Wert, durch das Abflachen der Vorsprungabschnitte der Gleitfläche, auf der die Unregelmäßigkeiten gebildet werden.
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Die vorteilhaften Wirkungen der Erfindung
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Weil eine Oberfläche erhalten wird, in der die aus der Rauigkeitskurve der Gleitfläche des Gleitelements erhaltene Schiefe ein negativer Wert ist und die Unregelmäßigkeiten der Vorsprungabschnitte klein sind, wird zwischen der Gleitfläche und der Gegenfläche ein Ölfilm leicht aufrechterhalten und wird ein direkter Kontakt zwischen der Gleitfläche und der Gegenfläche nicht leicht erzeugt. Entsprechend ist es möglich, einen Reibungskoeffizienten zu verringern. Weil die ausgesparten Abschnitte, die zweidimensional unregelmäßig verteilt sind, als ein Ölreservoir dienen, wird ein Festfressen aufgrund eines Ölabrisses nicht leicht erzeugt.
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Die Bearbeitungszeit, die für das Abschaben der Vorsprungabschnitte der durch die erste Sandstrahlbearbeitung zweidimensional unregelmäßig verteilten Unregelmäßigkeiten erforderlich ist, ist kürzer als die Bearbeitungszeit, die für das Abschaben der Vorsprungabschnitte der Seitenfläche, auf der die linearen Schleifmarken bleiben, erforderlich ist, um eine Spiegeloberfläche zu bilden. Weil die ausgesparten Abschnitte nach dem Abflachen der durch die erste Sandstrahlbearbeitung gebildeten Vorsprungabschnitte auf der Seitenfläche bleiben, ist es nicht notwendig, ausgesparte Abschnitte für das Ölreservoir neu zu bilden. Entsprechend ist es im Vergleich zu einem Verfahren zum Bilden der ausgesparten Abschnitte für das Ölreservoir nach dem Hochglanzpolieren möglich, die Bearbeitungszeit zu verkürzen.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1A ist eine Schnittansicht eines Drehmechanismus, der einen Gleitlagerzapfen und eine Buchse gemäß einem Beispiel enthält, und 1B ist eine entlang der strichpunktierten Linie 1B-1B nach 1A genommene Schnittansicht.
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2 ist ein Ablaufplan eines Verfahrens zum Herstellen eines Gleitlagerzapfens für ein Gleitlager gemäß dem Beispiel.
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3 ist eine Schnittansicht des Gleitlagerzapfens zum Zeitpunkt des Schleifens.
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4A ist eine graphische Darstellung, die ein Beispiel einer Rauigkeitskurve einer Gleitfläche nach einer ersten Sandstrahlbearbeitung (Schritt S2) zeigt, und
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4B ist eine graphische Darstellung, die ein Beispiel der Rauigkeitskurve der Gleitfläche nach der Abflachungsbearbeitung (Schritt S3) bezüglich der Vorsprungabschnitte zeigt.
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5A ist eine graphische Darstellung, die die Ergebnisse des Auswertens einer Beziehung zwischen einer Gleitgeschwindigkeit und einem Reibungskoeffizienten unter Verwendung einer Gleitprüfvorrichtung des Zapfenlagertyps zeigt, und die 5B und 5C sind Ansichten, die ein durch das Messen der Gleitfläche nach dem Schritt S1 (2) und der Gleitfläche nach dem Schritt S3 (2) unter Verwendung eines Oberflächenrauigkeits-Messinstruments erhaltenes Einebnungsmuster skizzieren.
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6 ist ein Ablaufplan eines Verfahrens zum Herstellen eines Gleitlagerzapfens für ein Gleitlager gemäß einem weiteren Beispiel.
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7 ist eine graphische Darstellung, die die Ergebnisse des Auswertens einer Beziehung zwischen der Gleitgeschwindigkeit und dem Reibungskoeffizienten unter Verwendung der Gleitprüfvorrichtung des Zapfenlagertyps zeigt.
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8 ist eine schematische Seitenansicht eines Baggers, für den der Gleitlagerzapfen gemäß dem Beispiel verwendet wird.
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9 ist eine schematische Ansicht einer Formschließeinheit einer Formmaschine gemäß einem weiteren Beispiel.
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10 ist eine schematische Schnittansicht einer Spritzgussmaschine gemäß einem noch weiteren Beispiel.
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11 ist eine schematische Ansicht einer Schmiedepressemaschine gemäß einem noch weiteren Beispiel.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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1A ist eine Schnittansicht einer Rotationsmaschine, die einen Gleitlagerzapfen (ein Gleitelement) und eine Buchse gemäß einem Beispiel enthält. 1B ist eine entlang der strichpunktierten Linie 1B-1B nach 1A genommene Schnittansicht. Die entlang der strichpunktierten Linie 1A-1A nach 1B genommene Schnittansicht entspricht 1A. Die in 1A gezeigte Schnittansicht enthält ein Drehzentrum, wobei die in 1B gezeigte Schnittansicht zu dem Drehzentrum senkrecht ist.
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Ein Gleitlagerzapfen 12 ist in eine Buchse 11 eingesetzt und durch die Buchse 11 drehbar gestützt. Der Gleitlagerzapfen 12 enthält eine Gleitfläche (eine Seitenfläche), die auf der Innenfläche der Buchse 11 gleitet. Die Buchse 11 ist an einem ersten Element 10 befestigt. 1A zeigt ein Beispiel, in dem zwei Buchsen 11, die die gleiche Form aufweisen, an den ersten Elementen 10 befestigt sind. Die Anzahl der Buchsen 11 kann jedoch eine oder drei oder mehr betragen.
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Beide Enden des Gleitlagerzapfens 12 sind durch zweite Elemente 13 gestützt. Zusätzlich ist ein Endabschnitt 14 des Gleitlagerzapfens 12 nicht drehbar an dem zweiten Element 13 befestigt.
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Jedes der ersten Elemente 10 dreht sich mit der Mittelachse des Gleitlagerzapfens 12 als eine Drehachse bezüglich des zweiten Elements 13. Aus den ersten Elementen 10, den zweiten Elementen 13, der Buchse 11 und dem Gleitlagerzapfen 12 ist ein Drehmechanismus konfiguriert.
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2 zeigt einen Ablaufplan eines Verfahrens zum Bearbeiten einer Gleitfläche des Gleitlagerzapfens 12 gemäß dem Beispiel. Im Schritt S1 wird ein säulenförmiger Gleitlagerzapfen 12, bei dem lineare Schleifmarken auf der Gleitfläche bleiben, vorbereitet. Im Schritt S2 werden durch das Ausführen einer ersten Sandstrahlbearbeitung auf der Gleitfläche des Gleitlagerzapfens 12 Unregelmäßigkeiten, die zweidimensional unregelmäßig verteilt sind, auf der Gleitfläche gebildet. Die bei der ersten Sandstrahlbearbeitung verwendeten Partikel sind polygonale oder kugelförmige harte Partikel mit einer Partikelgröße von 0,1 mm oder größer und 1 mm oder kleiner. Die erste Sandstrahlbearbeitung wird unter den Bedingungen eines Anwendungsbereichs von 100 % oder mehr ausgeführt.
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Im Schritt S3 werden die im Schritt S2 gebildeten Vorsprungabschnitte abgeflacht. Als ein Verfahren zum Abflachen der Vorsprungabschnitte gibt es Schleifen, Polieren oder dergleichen.
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3 ist eine Schnittansicht des Gleitlagerzapfens 12 zum Zeitpunkt des Schleifens. In einem Schleifleinen 17 sind Schleifpartikel enthalten. Das Schleifleinen 17 ist um die Seitenfläche des Gleitlagerzapfens 12 gewickelt, um mit einem Bereich von 50 % oder mehr der Seitenfläche in einer Umfangsrichtung in Kontakt zu gelangen, wobei auf das Schleifleinen 17 eine Zugspannung in den Pfeilrichtungen angewendet wird. Das Schleifleinen 17 wird entsprechend an den Gleitlagerzapfen 12 gepresst. Durch das Drehen des Gleitlagerzapfens 12 in diesem Zustand wird das Schleifen der Gleitfläche ausgeführt.
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Im Vergleich zum Schwabbeln ist es möglich, das Schleifen effektiver und gleichmäßiger auszuführen, weil eine Kontaktfläche zwischen der Gleitfläche des Gleitlagerzapfens 12 und dem Schleifleinen 17 groß ist. Zusätzlich kann das Schleifen unter Verwendung eines allgemeinen Schwabbelns auf der Gleitfläche des Gleitlagerzapfens 12 ausgeführt werden, oder das Schleifen kann unter Verwendung anderer Verfahren des Schleifens auf der Gleitfläche ausgeführt werden.
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4A zeigt ein Beispiel einer Rauigkeitskurve der Gleitfläche nach der ersten Sandstrahlbearbeitung (Schritt S2). Die Wahrscheinlichkeitsdichte einer Höhe mit einer Durchschnittslinie der Höhe als eine Mitte ist etwa symmetrisch. Mit anderen Worten, die aus der Rauigkeitskurve erhaltene Schiefe Rsk ist etwa null.
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4B zeigt ein Beispiel der Rauigkeitskurve der Gleitfläche nach der Abflachungsbearbeitung (Schritt S3) bezüglich der Vorsprungabschnitte. Die Vorsprungabschnitte werden abgeflacht, so dass sie nivelliert sind. Die ausgesparten Abschnitte behalten nach der ersten Sandstrahlbearbeitung jedoch im Wesentlichen die Formen. Mit anderen Worten, die aus der Rauigkeitskurve erhaltene Schiefe Rsk ist ein negativer Wert. Um die Vorsprungabschnitte zu nivellieren und abzuflachen, um ausreichende Wirkungen zu erhalten, ist die Schiefe Rsk vorzugsweise –1 oder kleiner. Es ist möglich, durch die Schritte S2 und S3 die Gleitfläche zu erhalten, bei der die Schiefe Rsk –1,5 oder kleiner ist, und es ist möglich, die Schiefe Rsk der Gleitfläche bis etwa –3 zu verringern.
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5A zeigt die Ergebnisse des Auswertens einer Beziehung zwischen der Gleitgeschwindigkeit und einem Reibungskoeffizienten unter Verwendung einer Gleitprüfvorrichtung des Zapfenlagertyps. Eine horizontale Achse gibt die Gleitgeschwindigkeit in der Einheit "cm/s" an, während eine vertikale Achse den Reibungskoeffizienten angibt. Ein Oberflächendruck ist auf etwa 100 MPa gesetzt.
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In 5A geben die quadratischen Symbole die Reibungskoeffizienten der Gleitfläche an, auf der die linearen Schleifmarken bleiben, während die Kreissymbole die Reibungskoeffizienten der Gleitfläche angeben, die der ersten Sandstrahlbearbeitung (Schritt S2) und der Abflachungsbearbeitung (Schritt S3) bezüglich der Vorsprungabschnitte unterworfen worden ist.
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5B und 5C sind Ansichten, die ein Einebnungsmuster skizzieren, die durch das Messen der Gleitfläche nach dem Schritt S1 (2) und der Gleitfläche nach dem Schritt S3 (3) unter Verwendung eines Oberflächenrauigkeits-Messinstruments erhalten wurden. Wie in 5B gezeigt ist, erkennt man, dass die linearen Schleifmarken bleiben, bevor die erste Sandstrahlbearbeitung (Schritt S2) ausgeführt wird. Ein durch die Rauigkeitskurve der Gleitfläche, auf der die linearen Schleifmarken bleiben, angegebener arithmetischer Mittelwert der Rauigkeit Ra ist etwa 0,1 µm. Nachdem die Schritte S2 und S3 ausgeführt worden sind, sind die ausgesparten Abschnitte zweidimensional unregelmäßig verteilt, wie in 5C gezeigt ist.
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Wie in 5A gezeigt ist, ist auf der Gleitfläche, auf der die erste Sandstrahlbearbeitung nicht ausgeführt worden ist, basierend auf der Gleitgeschwindigkeit von etwa 0,7 cm/s der Reibungskoeffizient in einem Hochgeschwindigkeitsbereich relativ klein, während der Reibungskoeffizient in einem Bereich niedriger Geschwindigkeiten relativ groß ist. Das heißt, in der Nähe der Gleitgeschwindigkeit von 0,7 cm/s gibt es einen Mischschmierungsbereich zwischen einem Fluidschmierungsbereich und einem Grenzschmierungsbereich.
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Durch das Ausführen der ersten Sandstrahlbearbeitung und der Abflachungsbearbeitung der Vorsprungabschnitte erkennt man, dass der Reibungskoeffizient innerhalb eines Bereichs, in dem die Gleitgeschwindigkeit 0,7 cm/s beträgt, signifikant verringert ist. Die Abnahme des Reibungskoeffizienten geschieht, weil die Vorsprungabschnitte abgeflacht sind und folglich ein direkter Kontakt zwischen den Gleitflächen aufgrund eines Ölfilms, der zwischen den Gleitflächen angeordnet ist, nicht leicht erzeugt wird.
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Zusätzlich wird in Betracht gezogen, dass der Mischschmierungsbereich zwischen dem Fluidschmierungsbereich und dem Grenzschmierungsbereich zu einer Seite niedriger Geschwindigkeiten (der linken Seite in der graphischen Darstellung) verschoben ist. Weil sich der Fluidschmierungsbereich ausdehnt, sind nicht nur die Reibungseigenschaften, sondern außerdem die Verschleißeigenschaften verbessert.
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Die ausgesparten Abschnitte, die auf der Gleitfläche zweidimensional unregelmäßig verteilt sind, dienen als ein Ölreservoir. Entsprechend ist es möglich, ein aufgrund eines Ölabrisses erzeugtes Festfressen zu verhindern.
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Um die Wirkungen des Verschiebens des Mischschmierungsbereichs zu der Seite niedriger Geschwindigkeiten und die Wirkungen zum Bilden des Ölreservoirs zu erhalten, wird eine aus der Rauigkeitskurve der Gleitfläche nach dem Schritt S3 erhaltene Höhe Rpk des Vorsprungabschnitts vorzugsweise auf 0,03 µm oder kleiner gesetzt, während eine aus der Rauigkeitskurve der Gleitfläche nach dem Schritt S3 erhaltene Tiefe Rvk des ausgesparten Abschnitts auf 0,1 µm oder größer gesetzt wird.
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Selbst wenn die ausgesparten Abschnitte für das Ölreservoir nach dem Ausführen des Hochglanzpolierens auf der Gleitfläche, auf der die linearen Schleifmarken bleiben, gebildet werden, ist es möglich, die Gleitfläche zu erhalten, die die Struktur nahe der Gleitfläche gemäß dem Beispiel aufweist. Um das Hochglanzpolieren durch das Schleifen der Gleitfläche, auf der die linearen Schleifmarken bleiben, auszuführen, sollten die sich linear erstreckenden Vorsprungabschnitte abgeschabt werden. Unterdessen können im Schritt S3 die Vorsprungabschnitte, die zweidimensional unregelmäßig verteilt sind, abgeschabt werden. Entsprechend ist es im Vergleich zu einem Verfahren des Ausführens des Hochglanzpolierens auf der Gleitfläche, auf der die linearen Schleifmarken bleiben, möglich, die Schleifzeit zu verkürzen. Weil die ausgesparten Abschnitte, die zweidimensional unregelmäßig verteilt sind, durch die erste Sandstrahlbearbeitung (Schritt S2) gebildet werden, ist es zusätzlich nicht notwendig, die ausgesparten Abschnitte, die als ein Ölreservoir dienen, nach dem Schritt S3 neu zu bilden.
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Überdies kann bei der ersten Sandstrahlbearbeitung (Schritt S2) in dem Verfahren gemäß dem Beispiel eine Druckrestspannung auf den Gleitlagerzapfen 12 ausgeübt werden. Entsprechend ist es möglich, die Dauerfestigkeit des Gleitlagerzapfens 12 zu erhöhen. Um die Schleifmarken durch das Ausüben der Druckrestspannung bis zu einer ausreichenden Tiefe zu entfernen, ist die Partikelgröße der bei der ersten Sandstrahlbearbeitung (Schritt S2) verwendeten Partikel vorzugsweise 0,2 mm oder größer.
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6 zeigt einen Ablaufplan eines Verfahrens zum Bearbeiten einer Gleitfläche eines Gleitlagerzapfens gemäß einem weiteren Beispiel. Die Bearbeitung vom Schritt S1 bis zum Schritt S3 ist die gleiche wie die Bearbeitung von dem Schritt S1 bis zum Schritt S3 in dem in 2 gezeigten Ablaufplan.
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Nach dem Schritt S3 wird im Schritt S4 eine zweite Sandstrahlbearbeitung unter Verwendung von Partikeln, die eine kleinere Partikelgröße als die der Partikel aufweisen, die bei der ersten Sandstrahlbearbeitung (Schritt S2) verwendet werden, ausgeführt. Durch die zweite Sandstrahlbearbeitung werden auf der Oberseite der im Schritt S3 abgeflachten Vorsprungabschnitte feinere Unregelmäßigkeiten gebildet. Vorzugsweise ist die aus der Rauigkeitskurve der Gleitfläche nach dem Schritt S3 erhaltene Höhe Rpk des Vorsprungabschnitts 0,03 µm oder kleiner. Danach wird durch das Ausführen der zweiten Sandstrahlbearbeitung (Schritt S4) die aus der Rauigkeitskurve der Gleitfläche erhaltene Höhe Rpk des Vorsprungabschnitts festgelegt, so dass sie größer als die Höhe Rpk des Vorsprungabschnitts vor der zweiten Sandstrahlbearbeitung ist, wobei sie auf 0,08 µm oder kleiner gesetzt wird.
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Die durch das Ausführen der zweiten Sandstrahlbearbeitung (Schritt S4) erhaltenen hervorragenden Wirkungen werden bezüglich 7 beschrieben. 7 ist eine graphische Darstellung, die die Ergebnisse des Auswertens einer Beziehung zwischen der Gleitgeschwindigkeit und dem Reibungskoeffizienten unter Verwendung einer Gleitprüfvorrichtung des Zapfenlagertyps zeigt. Eine horizontale Achse gibt die Gleitgeschwindigkeit in der Einheit "cm/s" an, während eine vertikale Achse den Reibungskoeffizienten angibt. Ein Oberflächendruck ist auf etwa 100 MPa gesetzt. Ähnlich zu der in 5A gezeigten graphischen Darstellung geben in 7 die quadratischen Symbole die Reibungskoeffizienten der Gleitfläche an, auf der die linearen Schleifmarken bleiben, während die Kreissymbole die Reibungskoeffizienten der Gleitfläche angeben, die der ersten Sandstrahlbearbeitung und der Abflachungsbearbeitung bezüglich der Vorsprungabschnitte unterworfen worden ist. Die Dreiecksymbole geben den Reibungskoeffizienten der Gleitfläche an, bei der die zweite Sandstrahlbearbeitung auf einer Spiegelfläche mit einem arithmetischen Mittelwert der Rauigkeit Ra von 0,01 µm unter den Bedingungen eines Anwendungsbereichs von 100 % oder mehr ausgeführt worden ist.
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Insbesondere erkennt man, dass der Reibungskoeffizient der Gleitfläche, die der zweiten Sandstrandbearbeitung unterworfen worden ist, innerhalb eines Bereichs, in dem die Gleitgeschwindigkeit 0,2 cm/s bis 0,3 cm/s beträgt, verringert ist. Dies ist so, weil die Vorsprungabschnitte der Gegenfläche aufgrund der winzigen Vorsprungabschnitte der Gleitfläche, die bei der zweiten Sandstrahlbearbeitung gebildet werden, abgenutzt oder deformiert werden, wobei folglich das Formanpassungsvermögen verbessert ist. Die in 7 gezeigten Dreiecksymbole geben den Reibungskoeffizienten der Gleitfläche an, bei der die zweite Sandstrahlbearbeitung auf einer Spiegelfläche ausgeführt worden ist. Selbst wenn die zweite Sandstrahlbearbeitung auf den Oberseiten der im Schritt S3 abgeflachten Vorsprungabschnitte ausgeführt wird, kann die Wirkung des Verbesserns des Formanpassungsvermögens erhalten werden.
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8 ist eine schematische Seitenansicht, die einen Bagger zeigt, für den der Gleitlagerzapfen gemäß dem Beispiel verwendet wird. Ein oberer Drehkörper 21 ist drehbar an einem unteren Fahrkörper 20 angebracht. Ein Ausleger 22, ein Arm 23 und eine Schaufel 24 sind mit dem oberen Drehkörper 21 verbunden. Die Hydraulikzylinder 25, 26 und 27 treiben den Ausleger 22, den Arm 23 bzw. die Schaufel 24 an. Der Hydraulikzylinder 27 und die Schaufel 24 sind über einen Gelenkmechanismus 28 miteinander verbunden. Der Gleitlagerzapfen 12 gemäß dem Beispiel ist für einen Gelenkabschnitt 31 zwischen dem Ausleger 22 und dem oberen Drehkörper 21, einen Gelenkabschnitt 32 zwischen dem Ausleger 22 und dem Arm 23, einen Gelenkabschnitt 33 zwischen dem Arm 23 und der Schaufel 24, die Gelenkabschnitte 34 zwischen den Hydraulikzylindern 25, 26 und 27 und jedem Operationselement und einen Gelenkabschnitt des Gelenkmechanismus 28 verwendet.
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Im Allgemeinen ist in dem Gleitlager, das in dem Gelenkabschnitt des Baggers verwendet wird, ein Oberflächendruck so hoch wie 70 MPa, wobei die Gleitgeschwindigkeit niedrig ist. Durch das Anwenden des Gleitlagerzapfens 12 gemäß dem oben beschriebenen Beispiel ist eine Stribeck-Kurve, die einen Schmierungszustand zwischen der Innenfläche der Buchse 11 (1A) und der Gleitfläche (der Seitenfläche) des Gleitlagerzapfens 12 (1A) angibt, zu der Seite niedriger Geschwindigkeiten verschoben. Durch das Verwenden des Gleitlagerzapfens 12 gemäß dem Beispiel für den Gelenkabschnitt des Baggers, bei dem die Gleitgeschwindigkeit niedrig ist, können beachtliche Wirkungen des Verringerns des Reibungskoeffizienten erhalten werden.
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Als Nächstes werden mehrere andere Ausführungsformen, auf die das Verfahren zum Bearbeiten einer Gleitfläche gemäß dem oben beschriebenen Beispiel angewendet wird, beschrieben. 9 ist eine schematische Ansicht einer Formschließeinheit einer Formmaschine gemäß einem weiteren Beispiel. An einem Rahmen sind eine feststehende Platte 40 und eine Kniehebelstütze 41 mit einem Abstand dazwischen befestigt. Zwischen der feststehenden Platte 40 und der Kniehebelstütze 41 sind mehrere Führungsstangen 42 vorgesehen.
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Die bewegliche Platte 43 ist durch die Führungsstange 42 geführt und ist gestützt, so dass sie bezüglich der feststehenden Platte 40 vorwärts und rückwärts beweglich ist. Eine Formbefestigungsfläche der feststehenden Platte 40 und eine Formbefestigungsfläche der beweglichen Platte 43 sind einander zugewandt. An der Formbefestigungsfläche der feststehenden Platte 40 ist eine feststehende Form 45 befestigt, während an der Formbefestigungsfläche der beweglichen Platte 43 eine bewegliche Form 46 befestigt ist.
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Ein Kniehebelmechanismus 50 ist zwischen der beweglichen Platte 43 und der Kniehebelstütze 41 angeordnet. Eine Antriebsvorrichtung 47 ist an einer Rückseite (einer Oberfläche, die der Seite zugewandt ist, die der beweglichen Platte 43 gegenüberliegt) der Kniehebelstütze 41 befestigt. Eine Verbindungstange 51 erstreckt sich von der Antriebsvorrichtung 47 durch die Kniehebelstütze 41 zu der beweglichen Platte 43. Die Antriebsvorrichtung 47 bewegt die Verbindungstange 51 in einer axialen Richtung.
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An der Spitze der Verbindungstange 41 ist Kreuzkopf 52 befestigt. Ein Ende jedes eines Paars kleiner Kniehebel 53 ist über einen Gleitlagerzapfen 61 an dem Kreuzkopf 52 befestigt. Das eine Ende jedes eines Paars großer Kniehebel 54 ist über einen Gleitlagerzapfen 62 mit der Kniehebelstütze 41 verbunden. Das andere Ende des kleinen Kniehebels 53 ist über den Gleitlagerzapfen 63 an einer Zwischenposition des großen Kniehebels 54 befestigt. Das andere Ende des großen Kniehebels 54 ist über einen Gleitlagerzapfen 64 an dem einen Ende des Kniehebelarms 55 befestigt. Das andere Ende des Kniehebelarms 55 ist über einen Gleitlagerzapfen 65 an der beweglichen Platte 43 befestigt.
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Die Verbindungstange 51 wird durch die Antriebsvorrichtung 47 in der axialen Richtung bewegt, wobei folglich der Kniehebelmechanismus 50 betätigt werden kann. Das Verfahren zum Bearbeiten einer Gleitfläche, das in 2 oder 6 gezeigt ist, kann auf die Bearbeitung der Gleitfläche (der Seitenfläche) jedes der Gleitlagerzapfen 61, 62, 63, 64 und 65 angewendet werden.
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In den in den 1A bis 8 gezeigten Beispielen und in dem in 9 gezeigten Beispiel ist die Gleitfläche in einer zylindrischen Form ausgebildet. Die Verfahren zum Bearbeiten einer Gleitfläche, die in den 2 und 6 gezeigt sind, können außerdem auf eine ebene Gleitfläche angewendet werden. Ein Gleitmechanismus eines im Folgenden beschriebenen Beispiels weist eine ebene Gleitfläche auf.
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10 zeigt eine schematische Ansicht einer Spritzgießmaschine gemäß einem noch weiteren Beispiel. Zwischen einer feststehenden Platte 70 und einer Kniehebelstütze 71 ist ein Kniehebelmechanismus 72 angeordnet. Die Kniehebelstütze 71 wird durch den Kniehebelmechanismus 72 bezüglich der feststehenden Platte 70 aufwärts und abwärts bewegt. Drei Führungsstangen 73, die sich von der Kniehebelstütze 71 nach oben erstrecken, erstrecken sich weiter durch die feststehende Platte 70. In 10 sind zwei Führungsstangen 73 gezeigt. Eine bewegliche Platte 75 ist unter Verwendung von Feststellmuttern 76 an den oberen Enden der Führungsstangen 73 befestigt. Falls sich die Kniehebelstütze durch das Betätigen des Kniehebelmechanismus 72 abwärts bewegt, nähert sich die bewegliche Platte 75 der feststehenden Platte 70.
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Zwei Gleitplatten 80a und 80b sind an der feststehenden Platte 70 befestigt. Ein Drehtisch 77 ist über ein Drehlager 78 bezüglich einer Führungsstange 73 drehbar gestützt und ist durch die Gleitplatten 80a und 80b von unten gestützt. Die beiden Gleitplatten 80a und 80b sind an punktsymmetrischen Positionen bezüglich des Drehzentrums des Drehtisches 77 angeordnet. Ein Rotationsantriebsmechanismus 79 dreht den Drehtisch 77.
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Zwei untere Formen 82a und 82b sind an dem Drehtisch 77 gestützt. Wenn eine untere Form 82a unmittelbar über der Gleitplatte 80a positioniert ist, ist die andere untere Form 82b unmittelbar über der anderen Gleitplatte 80b positioniert. 10 zeigt einen Zustand, in dem die untere Form 82a unmittelbar über der Gleitplatte 80a positioniert ist.
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Eine obere Form 83 ist an der nach unten gewandten Oberfläche der beweglichen Platte 75 befestigt. Die obere Form 83 befindet sich unmittelbar über einer Gleitplatte 80a. Durch das Drehen des Drehtisches 77 wird eine der unteren Formen 82a und 82b unter der oberen Form 83 angeordnet, um ein Formprodukt herzustellen, wobei es möglich ist, das hergestellte Formprodukt von der anderen Seite zu extrahieren.
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Wenn das Spritzgießen ausgeführt wird, wird eine Lücke zwischen der feststehenden Platte 70 und der beweglichen Platte 75 verengt, wobei eine abwärts gerichtete Last auf einen Abschnitt des Drehtisches 77, spezifisch auf eine Position über der Gleitplatte 80a ausgeübt wird. Die Gleitplatte 80a stützt die auf den Drehtisch 77 ausgeübte Last.
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Die Oberseiten der Gleitplatten 80a und 80b und die Unterseite des Drehtisches 77 konfigurieren ein Paar von Gleitflächen. Falls sich der Drehtisch 77 dreht, gleiten die Unterseite (die Gleitfläche) des Drehtisches 77 und die Oberseiten (die Gleitflächen) der Gleitplatten 80a und 80b aneinander. Das in 2 oder 6 gezeigte Verfahren zum Bearbeiten einer Gleitfläche kann auf das Bearbeiten der Oberseiten der Gleitplatten 80a und 80b angewendet werden.
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11 zeigt eine schematische Ansicht einer Schmiedepressemaschine gemäß einem noch weiteren Beispiel. Die Ständer 92 erstrecken sich von den vier Ecken eines Tisches 90 nach oben, wobei an den oberen Enden der Ständer 92 eine Krone 91 befestigt ist. Eine exzentrische Welle 95, die horizontal überbrückt ist, ist durch die Krone 91 drehbar gestützt. Eine Antriebsquelle 96 treibt die exzentrische Welle 95 an. Ein Schieber 98 ist über die Verbindungstäbe 97 mit dem unteren Abschnitt der exzentrischen Welle 95 verbunden.
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Eine Gleitführung 100 ist an jedem der Ständer 92 befestigt. Die Gleitführung 100 enthält eine Führungsfläche, die sich vertikal erstreckt. Der Schieber 98 verursacht, dass seine geführte Oberfläche den Führungsflächen der Gleitführung 100 zugewandt ist, wobei seine geführte Oberfläche in der Aufwärts- und der Abwärtsrichtung geführt ist. Durch das Drehen der exzentrischen Welle 95 kann sich der Schieber 98 in der Aufwärts- und der Abwärtsrichtung hin- und herbewegen.
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An dem Tisch 90 ist ein unterer Werkzeughalter 105 befestigt. Eine untere Form 106 ist durch den unteren Werkzeughalter 105 gehalten. Ein oberer Werkzeughalter 107 ist an der Unterseite des Schiebers 98 befestigt. Eine obere Form 108 ist durch den oberen Werkzeughalter 107 gehalten.
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Es kann z. B. ein aus einer Kupferlegierung gebildetes Auskleidungsmaterial für die Führungsfläche der Gleitführung 100 verwendet werden. Das in 2 oder 6 gezeigte Verfahren zum Bearbeiten einer Gleitfläche kann für die Bearbeitung der geführten Oberfläche des Schiebers 98 verwendet werden. Umgekehrt kann z. B. ein aus einer Kupferlegierung gebildetes Auskleidungsmaterial für die geführte Oberfläche des Schiebers 98 verwendet werden, wobei das in 2 oder 6 gezeigte Verfahren zum Bearbeiten einer Gleitfläche für die Bearbeitung der geführten Oberfläche der Gleitführung 100 verwendet werden kann.
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Die vorliegende Erfindung ist oben gemäß Beispielen beschrieben worden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf eingeschränkt. Es ist z. B. für einen Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen, Verbesserungen, Kombinationen oder dergleichen möglich sind.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- erstes Element
- 11
- Buchse
- 12
- Zapfen
- 13
- zweites Element
- 14
- ein Endabschnitt
- 17
- Schleifleinen
- 20
- unterer Fahrkörper
- 21
- oberer Drehkörper
- 22
- Ausleger
- 23
- Arm
- 24
- Schaufel
- 24, 26, 27
- Hydraulikzylinder
- 28
- Gelenkmechanismus
- 31, 32, 33, 34
- Gelenkabschnitt
- 40
- feststehende Platte
- 41
- Kipphebelstütze
- 42
- Führungsstange
- 43
- bewegliche Platte
- 45
- feststehende Form
- 46
- bewegliche Form
- 47
- Antriebsvorrichtung
- 50
- Kipphebelmechanismus
- 51
- Verbindungstange
- 52
- Kreuzkopf
- 53
- kleiner Kipphebel
- 54
- großer Kipphebel
- 55
- Kipphebelarm
- 61, 62, 63, 64, 65
- Gleitlagerzapfen
- 70
- feststehende Platte
- 71
- Kipphebelstütze
- 72
- Kipphebelmechanismus
- 73
- Führungsstange
- 75
- bewegliche Platte
- 76
- Feststellmutter
- 77
- Drehtisch
- 78
- Drehlager
- 79
- Drehantriebsvorrichtung
- 80a, 80b
- Gleitplatte
- 82a, 82b
- untere Form
- 83
- obere Form
- 90
- Tisch
- 91
- Krone
- 92
- Ständer
- 95
- exzentrische Welle
- 96
- Antriebsquelle
- 97
- Verbindungsstange
- 98
- Schieber
- 100
- Gleitführung
- 105
- untere Formhalterung
- 106
- untere Form
- 107
- obere Formhalterung
- 108
- obere Form
