JP2004322169A - 円筒状軸受部材及びその製造方法 - Google Patents

円筒状軸受部材及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】円筒状軸受部材の円筒部を継目がないものとすることにより、盲溝に注油された潤滑油の保持性、油溜り効率を向上させることができる円筒状軸受部材を提供すること。円筒部の内周面に、長手方向端部が封鎖された盲溝を容易に形成することができる円筒状軸受部材の製造方法を提供すること。
【解決手段】円筒状軸受部材１は、継目がない円筒部２の内周面３に、長手方向端部が封鎖された盲溝４が円筒部の軸方向と平行に複数形成されている。盲溝４は、円筒部１２ａの一端に開放するテーパ部１２ｂを閉じて真円状の円筒部２に加工する前に、テーパ部開放端側から円筒部１２ａ内部に押込まれた溝パンチ１３により形成される。このようにすると、長手方向端部が封鎖された盲溝４を継目がない円筒部２の内周面３に形成することができる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、継目がない円筒部の内周面に、潤滑油の油溜りとなる盲溝が該円筒部の軸方向と平行に複数形成された円筒状軸受部材及びその製造方法に関し、特に、この盲溝の両端部が円筒部の端部側を突き抜けないで封鎖されている円筒状軸受部材及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、円筒部の内部にシャフト、ピン等を挿入して、回転軸の軸受体、チェーンのブシュ等滑り軸受として使用される円筒状軸受部材は周知である。このような円筒状軸受部材としては、軸受面となる円筒部内周面とシャフト、ピン等との潤滑性を向上させるために、円筒状軸受部材の円筒部内周面にその軸方向と平行な潤滑油の油溜りとなる有底の溝、すなわち盲溝を複数形成したものが知られている。
【０００３】
この円筒状軸受部材は、盲溝が円筒部の端部を突き抜けて形成されていることにより、盲溝が円筒部の端部側に開放している。そのため、円筒部内にシャフトを挿入して盲溝に潤滑油を保持させて軸受部材として使用すると、盲溝の両端部開放側から潤滑油が流出するので、油溜り効率が悪く、長期に亘って使用した場合潤滑性能が劣ってくる、という問題があった。
【０００４】
このような問題を解決した軸受部材として、盲溝の長手方向端部が円筒部の端部を突き抜けないようにすることにより、盲溝の長手方向端部を封鎖した円筒状軸受部材が公知である（特許文献１；特許第２９６３６５２号公報参照。）。
【０００５】
上記公知の円筒状軸受部材２１を図１０に示す。円筒状軸受部材２１は、図９に示す矩形母材２２を円筒状に巻き加工した円筒部２４により構成される。すなわち、帯鋼、平板等の矩形母材２２の表面にプレス加工、機械加工、又は転造加工により、油溜りとなる盲溝２３が形成され、この盲溝２３は長手方向端部２３ａ、２３ａが封鎖されたものである。そして、円筒状軸受部材２１は、矩形母材２２を両端部が対峙するように成形機で円筒状成形品（円筒部）に巻き加工し、この円筒状成形品に芯ポンチを挿入して、円形開口ダイスに押し通すことにより円筒部２４が真円に製造されたものである。このように製造された円筒状軸受部材２１は、矩形母材２２の突き合わせ部の継目２５が溝部となっている。
【０００６】
また、上記の円筒状軸受部材２１は、巻き加工により形成されるため、比較的に肉薄のものであるが、他に、肉厚の円筒部からなる円筒状軸受部材としては、予め内面、外面を真円に成形加工した肉厚円筒部の内周面、すなわち軸受面にアンダーカット、ブローチ加工等により、油溜りとなる盲溝を形成したものが考えられている。
【０００７】
【特許文献１】
特許第２９６３６５２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の円筒状軸受部材（特許文献１）は、矩形母材を巻き加工して形成したものであるため、矩形母材の端部が突き合わせ状態となり、この突き合わせ部により円筒部に長手方向全体に亘って継目が生じる、という問題がある。この継目は、底部のない溝部となるものであり、この円筒状軸受部材にシャフト、ピン等を挿入して使用した場合、盲溝に保持された潤滑油は、継目により形成された溝部側に滲出し、極短時間の間に継目の長手方向端部から流出し、長時間に亘り潤滑油を保持することができなく、潤滑性能を維持することができない、という問題がある。
【０００９】
さらに、この円筒状軸受部材は、円筒部が矩形母材を巻き加工して形成されるため、肉厚のものとするにはその製作が困難であり、円筒部の肉厚を厚くすることができない、という問題がある。
【００１０】
また、上記従来考えられているような肉厚の円筒部からなる円筒状軸受部材は、盲溝を円筒部内周面にアンダーカット、ブローチ加工等により形成するため、盲溝を１本ずつしか形成することができず、盲溝の形成加工効率が悪く、その加工に長時間が必要となり、量産性に適さずコスト的にも不利になる、という問題がある。
【００１１】
そこで、本発明は、前述したような従来技術の問題点を解決し、円筒状軸受部材の円筒部を継目がないものとすることにより、盲溝に注油された潤滑油の保持性、油溜り効率を向上させることができ、円筒部の肉厚を薄いもの、あるいは比較的に厚いものとすることができる円筒状軸受部材を提供することを目的とし、また、円筒部の内周面に、長手方向端部が封鎖された盲溝を効率よく形成することができる円筒状軸受部材の製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、円筒状軸受部材の円筒部を継目がないものとすると共に、油溜り用の盲溝の長手方向端部を封鎖して油流出を抑制する、という構想に基づいて前記問題点を解決し、その製造方法として、鍛造工程において、溝パンチで盲溝を形成することにより、円筒部内周面に長手方向両端が封鎖された盲溝を形成する、という構想に基づいて前記問題点を解決した。ここで、長手方向両端が封鎖された盲溝とは、盲溝の両端が円筒部端部に開放していない、ということである。
【００１３】
請求項１に係る本発明は、継目がない円筒部の内周面に、長手方向端部が封鎖された盲溝が円筒部の軸方向と平行に複数形成されてなる円筒状軸受部材であって、前記盲溝は、鍛造工程において溝パンチにより形成されている円筒状軸受部材、という構成としたものである。
【００１４】
請求項２に係る本発明は、前記円筒状軸受部材において、前記盲溝が、円筒部の一端に開放するテーパ部を閉じて真円状の円筒部に加工する前に、テーパ部開放端側から円筒部内部に押込まれた溝パンチにより形成されている、という構成としたものである。
【００１５】
請求項３に係る本発明は、所定長さの円柱状鍛造素材を押出し加工により底部を残して円筒状の第１次中間成形品を成形し、該第１次中間成形品をテーパパンチにより一端がテーパ状に形成された金型に圧入することにより、円筒部の一端がテーパ状に開放したテーパ部を有する第２次中間成形品を形成し、該第２次中間成形品のテーパ部の開放端側から円筒部内部に溝パンチを押込むことにより複数の盲溝が内周面に形成された第３次中間成形品を形成し、該第３次中間成形品を内周面円形の金型に圧入することにより、テーパ部を閉じて真円状に加工された第４次中間成形品を形成し、次いで、該第４次中間成形品の底部を打ち抜くことにより、継目がない円筒部の内周面に、長手方向端部が封鎖された盲溝を円筒部の軸方向と平行に複数形成する円筒状軸受部材の製造方法、という構成としたものである。
【００１６】
【作用】
請求項１に係る本発明は、継目がない円筒部の内周面に、長手方向端部が封鎖された盲溝が円筒部の軸方向と平行に複数形成されていることにより、円筒状軸受部材の円筒部内部にシャフト、ピン等を挿入して滑り軸受として使用した場合、盲溝に保持された潤滑油は、長時間の使用によっても円筒部の端部から流出することなく、良好な潤滑性能が保持される。また、盲溝が鍛造工程において溝パンチで形成されているので、複数の盲溝を効率よく形成することが可能となる。
【００１７】
請求項２に係る本発明は、鍛造工程において、円筒部の一端に開放するテーパ部を閉じて真円状の円筒部に加工する前に、テーパ部開放端側から円筒部内部に押込まれた溝パンチにより形成されていることにより、継目がない円筒部の内周面に、軸方向端部が封鎖された複数の盲溝を効率よく形成することが可能となる。
【００１８】
請求項３に係る本発明は、円筒状の第１次中間成形品を一端がテーパ状に開放したテーパ部を有する第２次中間成形品に形成した後、溝パンチを押込むことにより複数の盲溝を内周面に形成された第３次中間成形品とし、次いで、この第３次中間成形品を内周面円形の金型に圧入して、テーパ部を閉じて真円状にした第４次中間成形品することにより、継目がない円筒部の内周面に、両端部が封鎖された盲溝を有する円筒状軸受部材の製造が可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図１〜図８に基づいて説明する。図１は円筒状軸受部材１の斜視図であり、図２〜図８は円筒状軸受部材１の製造工程を示したものである。図２は円柱状鍛造素材５の正面図、図３は端面矯正した円柱状鍛造素材６の正面図、図４は円柱状鍛造素材６の押出し加工の説明図、図５はテーパ部形成加工の説明図、図６は盲溝形成加工の説明図、図７は円筒部の円形加工の説明図、図８は底部打抜き加工の説明図である。
【００２０】
円筒状軸受部材１は、以下詳述するが、概略、継目がない円筒部２の内周面３に、円筒部２の軸方向と平行な盲溝４が複数形成されたもので、この盲溝４は、鍛造工程において溝パンチ１３により形成される。
【００２１】
円筒状軸受部材１の製造方法を以下説明する。棒状の金属製素材、例えば高炭素クロム鋼の棒状素材を製造しようとする軸受部材のサイズに応じて、所定の長さに切断することにより、図２に示すような円柱状鍛造素材５を形成する。まず、この円柱状鍛造素材５を端面矯正することにより、図３に示すような形状の端面矯正された円柱状鍛造素材６とする。
【００２２】
次いで、図４に示すように、円柱状鍛造素材６を金型７及び押出しポンチ８で冷間押出し加工することにより、金属素材を塑性流動させて底部９ａを残した円筒状の第１次中間成形品９を成形する。
【００２３】
次いで、図５に示すように、円筒状の第１次中間成形品９を、一端がテーパ状に形成された金型１０にテーパパンチ１１で圧入することにより、円筒部１２ａの一端がテーパ状に開放したテーパ部１２ｂを有する第２次中間成形品１２を形成する。
【００２４】
次いで、第２次中間成形品１２を金型１０に保持したまま、図６に示すように、第２次中間成形品１２のテーパ部１２ｂの開放側から、円筒部１２ａ内部に凹凸部１３ａを有する溝パンチ１３を押込むことにより、軸方向と平行な複数の盲溝４が内周面全周に亘って形成された第３次中間成形品１４を形成する。この場合、第２次中間成形品１２の円筒部１２ａ下方端まで盲溝４が突き抜けないように溝パンチ１３を押込むことにより、盲溝４の先端部が封鎖されたものとなる。
【００２５】
次いで、図７に示すように、円筒部１２ａに盲溝４が形成されていると共に、テーパ部１２ｂを有する第３次中間成形品１４を内周面円形の金型１５に押込パンチ（図示略）で圧入することにより、テーパ部を真円状に閉じて、全体が真円状となった円筒状の第４次中間成形品１６を形成する。このように、真円状に形成された第４次中間成形品１６は、円筒部１２ａの内周面に端部が封鎖された盲溝４を有するものとなる。
【００２６】
最後に、上記の如き鍛造工程で盲溝４が形成された円筒状の第４次中間成形品１６は、その底部側に残されている底部９ａを打抜くことにより、円筒部２の内周面３に、両端部が封鎖された盲溝４を有する円筒状軸受部材１が製造される。
【００２７】
上記のような工程で製造された円筒状軸受部材１は、円筒部２に継目がなく、その内周面に形成された盲溝４の長手方向端部が封鎖されているので、円筒状軸受部材１の円筒部２の内部にシャフト、ピン等を挿入して滑り軸受として使用した場合、盲溝４に保持された潤滑油は、長時間の使用によっても円筒部２の端部から流出することなく、良好な潤滑性能を維持することができる。
【００２８】
また、上記製造方法によると、円筒状軸受部材１の円筒部２内周面３に盲溝４を形成するに際し、継目がない円筒状の第１次中間成形品を一端がテーパ状に開放したテーパ部を有する第２次中間成形品に形成した後、溝パンチを押込むことにより複数の盲溝を内周面に形成し、次いで、テーパ部を閉じて真円状にするので、継目がない円筒部２の内周面３に長手方向両端部が封鎖された複数の盲溝４を効率よく形成することができ、円筒状軸受部材１を容易に製造することができる。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１に係る本発明によれば、円筒状軸受部材は、継目がない円筒部の内周面に、長手方向端部が封鎖された盲溝が円筒部の軸方向と平行に複数形成されているので、円筒状軸受部材の円筒部内部にシャフト、ピン等を挿入して滑り軸受として使用した場合、盲溝に保持された潤滑油は、長時間の使用によっても円筒部の端部から流出することなく、良好な潤滑性能を保持することができる。また、盲溝が鍛造工程において溝パンチで形成されたものであるから、盲溝の形成が効率よく行なわれ、複数の盲溝を有する円筒状軸受部材の製造が容易に行なわれるようになる。
【００３０】
請求項２に係る本発明によれば、鍛造工程において、盲溝が円筒部の一端に開放するテーパ部を閉じて真円状の円筒部に加工する前に、テーパ部開放端側から円筒部内部に押込まれた溝パンチにより形成されているので、盲溝の形成が効率よく行なわれ、継目がない円筒部の内周面に、軸方向端部が封鎖された複数の盲溝を有する円筒状軸受部材の製造を容易に行なうことができる。
【００３１】
請求項３に係る本発明によれば、所定長さの円柱状鍛造素材を押出し加工により底部を残して円筒状の第１次中間成形品を成形し、該第１次中間成形品をテーパパンチにより一端がテーパ状に形成された金型に圧入することにより、円筒部の一端がテーパ状に開放したテーパ部を有する第２次中間成形品を形成し、しかる後、第２次中間成形品のテーパ部の開放端側から円筒部内部に溝パンチを押込むことにより複数の盲溝が内周面に形成された第３次中間成形品を形成するので、鍛造工程において、円筒部の内周面全体に亘って多数の盲溝を効率よく形成することができる。また、鍛造工程で円筒部が形成されるので、円筒部の肉厚を薄いもの、厚いものなど適宜のものとすることができる。
【００３２】
また、鍛造工程でテーパ部以外の円筒部内周面に多数の盲溝が形成された第３次中間成形品を内周面円形の金型に圧入することにより、テーパ部を閉じて真円状に加工された第４次中間成形品を形成し、次いで、この第４次中間成形品の底部を打ち抜くので、継目がない円筒部の内周面に長手方向両端部が封鎖された複数の盲溝を有する円筒状軸受部材を効率よく、容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例を示し、円筒状軸受部材の斜視図である。
【図２】同上、円柱状鍛造素材の正面図である。
【図３】同上、端面成形加工後の円柱状鍛造素材の正面図である。
【図４】同上、円柱状鍛造素材の押出し加工の説明図である。
【図５】同上、テーパ部形成加工の説明図である。
【図６】同上、盲溝形成加工の説明図である。
【図７】同上、円筒部の円形加工の説明図である。
【図８】同上、底部打抜き加工の説明図である。
【図９】従来例を示し、巻き加工する前の矩形母材の斜視図である。
【図１０】同上、円筒状軸受部材の斜視図である。
【符号の説明】
１ 円筒状軸受部材
２ 円筒部
３ 内周面
４ 盲溝
５ 円柱状鍛造素材
６ 端面矯正され円柱状鍛造素材
７ 金型
８ 押出しポンチ
９ 第１次中間成形品
９ａ 底部
１０ 金型
１１ テーパパンチ
１２ 第２次中間成形品
１２ａ 円筒部
１２ｂ テーパ部
１３ 溝パンチ
１３ａ 凹凸部
１４ 第３次中間成形品
１５ 金型
１６ 第４次中間成形品

Claims (3)

  1. 継目がない円筒部の内周面に、長手方向端部が封鎖された盲溝が円筒部の軸方向と平行に複数形成されてなる円筒状軸受部材であって、
    前記盲溝は、鍛造工程において溝パンチにより形成されていることを特徴とする円筒状軸受部材。
  2. 前記盲溝は、円筒部の一端に開放するテーパ部を閉じて真円状の円筒部に加工する前に、テーパ部開放端側から円筒部内部に押込まれた溝パンチにより形成されていることを特徴とする請求項１記載の円筒状軸受部材。
  3. 所定長さの円柱状鍛造素材を押出し加工により底部を残して円筒状の第１次中間成形品を成形し、
    該第１次中間成形品をテーパパンチにより一端がテーパ状に形成された金型に圧入することにより、円筒部の一端がテーパ状に開放したテーパ部を有する第２次中間成形品を形成し、
    該第２次中間成形品のテーパ部の開放端側から円筒部内部に溝パンチを押込むことにより複数の盲溝が内周面に形成された第３次中間成形品を形成し、
    該第３次中間成形品を内周面円形の金型に圧入することにより、テーパ部を閉じて真円状に加工された第４次中間成形品を形成し、
    次いで、該第４次中間成形品の底部を打ち抜くことにより、継目がない円筒部の内周面に、長手方向端部が封鎖された盲溝を円筒部の軸方向と平行に複数形成することを特徴とする円筒状軸受部材の製造方法。
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