JP2005308021A - Cylindrical bearing member and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、チェーンの連結ピンに対して回動自在に嵌挿されるブシュなどとして好適に用いられる円筒状軸受部材に関するものであって、特に、潤滑油の油溜まりとなる油溜まり用盲溝を内側に多数形成した円筒状軸受部材に関する。 The present invention relates to a cylindrical bearing member that is preferably used as a bushing that is rotatably inserted into a connecting pin of a chain, and in particular, an oil reservoir blind groove that serves as an oil reservoir for lubricating oil. The present invention relates to a cylindrical bearing member formed on the inside.
従来、円筒状軸受部材は、管状部材の内部にシャフト、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ている。
このような円筒状軸受部材には、軸受面となる内周面とシャフト、ピン等との潤滑性を向上させるために、円筒状軸受部材の内周面にその軸方向と平行な潤滑油の油溜まりとなる有底の溝、要するに、油溜まり用盲溝が内側に多数形成されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, cylindrical bearing members are used as sliding bearings such as a bearing body of a rotating shaft and a bushing of a chain by inserting a shaft, a pin and the like inside a tubular member.
In such a cylindrical bearing member, in order to improve the lubricity between the inner peripheral surface serving as the bearing surface and the shaft, pins, etc., lubricating oil parallel to the axial direction of the inner peripheral surface of the cylindrical bearing member is provided. A number of bottomed grooves that serve as oil reservoirs, in other words, a number of blind grooves for oil reservoirs are formed inside.
すなわち、従来の円筒状軸受部材は、帯鋼、平帯等の矩形母材の表面にプレス加工、機械加工、又は転造加工によって油溜まり用盲溝を形成した後、この矩形母材を両端部が対峙するように成形機で円筒状成形品(円筒状部材)に巻き加工し、さらに、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製造されている(特許文献1参照)。
しかしながら、このようにして製造された円筒状軸受部材には、矩形母材の巻き加工時に矩形母材の突き合わせ部が母線状継目となって残存するため、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、油溜まり用盲溝に保持された潤滑油が母線状継目に流動し易く、この油溜まり用盲溝から流動してきた潤滑油が母線状継目の長手方向端部から極短時間の間に外部へ流出し、その結果、円筒状軸受部材は、長時間に亘って潤滑油を保持することができず、潤滑性能を維持することができないという問題があった。 However, in the cylindrical bearing member manufactured in this way, the butted portion of the rectangular base material remains as a bus-line seam when the rectangular base material is wound, so that a shaft, a pin, etc. When the oil is inserted and used, the lubricating oil retained in the blind groove for oil sump tends to flow into the bus-line seam, and the lubricating oil that has flowed from the blind groove for oil sump flows from the longitudinal end of the bus-line seam. As a result, the cylindrical bearing member could not hold the lubricating oil for a long time and could not maintain the lubricating performance.
また、上記母線状継目を溶接することも考えられるが、チェーンのブシュのような小さい物品を一つずつ溶接しなければならずそのために多大な手間を必要とするばかりでなく、溶接後のバリ取りや溶接ひずみを取るための熱処理を必要とすることから、製造工程が複雑となって実用的でないという問題があった。 It is also conceivable to weld the above-mentioned bus-line seam, but it is necessary to weld small articles such as chain bushes one by one, which not only requires a great deal of labor, but also a burrs after welding. This requires a heat treatment for taking off and taking a welding strain, which causes a problem that the manufacturing process becomes complicated and is not practical.
さらに、従来の円筒状軸受部材における油溜まり用盲溝は、円筒状部材の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、油溜まり用盲溝を1本ずつしか形成することができず、油溜まり用盲溝の加工効率が悪く、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った。 Furthermore, since the blind groove for oil reservoir in the conventional cylindrical bearing member is formed on the inner peripheral surface of the cylindrical member by undercutting, broaching or the like, only one oil reservoir blind groove can be formed. However, there was a problem that the processing efficiency of the blind groove for oil sump was poor, and a long time was required for the processing, which was not suitable for mass production and was disadvantageous in terms of cost.
そこで、本発明が解決しようとする課題、すなわち、本発明の目的は、上述したような従来技術の問題点を解決するものであって、油溜まり用盲溝に注油された潤滑油を長期に亙って保持して潤滑機能を充分に発揮することができる円筒状軸受部材を提供するともに、円筒状部材の内側に油溜まり用盲溝を効率良く低コストで量産できる円筒状軸受部材の製造方法を提供することである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention, that is, the object of the present invention, is to solve the problems of the prior art as described above. A cylindrical bearing member that can be retained and fully exerted a lubricating function, and a cylindrical bearing member that can efficiently mass-produce a blind groove for oil sump inside the cylindrical member at low cost. Is to provide a method.
まず、請求項1に係る本発明の円筒状軸受部材は、多数の油溜まり用盲溝がプレス加工又はロール加工により形成された帯鋼を、パイプ・イン・コイル製法により前記油溜まり用盲溝を内側として母線状継目を無くした管状部材に成形して所定の長さに切断してなることにより、前記課題を解決するものである。 First, a cylindrical bearing member of the present invention according to claim 1 is a steel plate in which a number of blind grooves for oil sump are formed by press processing or roll processing, and the blind groove for oil sump is produced by a pipe-in-coil manufacturing method. The above-mentioned problem is solved by forming into a tubular member without the generatrix seam and cutting it to a predetermined length.
また、請求項2に係る本発明の円筒状軸受部材の製造方法は、帯鋼の表面に、油溜まり用盲溝となる多数のディンプルをプレス加工又はロール加工により形成した後、パイプ・イン・コイル製法によって、前記ディンプルを内側として帯鋼の長手方向に沿った両端部を円筒状に順次引き揃えながら高周波溶接して母線状継目を無くした円筒状の第一次中間成形品を形成し、該第一次中間成形品を熱間絞り加工して第二次中間成形品を形成し、この第二次中間成形品を冷間伸管加工して所定の軸に相対する内径に縮径された第三次中間成形品を形成し、次いで、該第三次中間成形品を少なくとも所定の長さに切断することにより、前記課題を解決するものである。 Further, in the manufacturing method of the cylindrical bearing member of the present invention according to claim 2, after forming a large number of dimples to be oil retaining blind grooves on the surface of the steel strip by press working or roll working, By the coil manufacturing method, forming a cylindrical primary intermediate molded product in which both ends along the longitudinal direction of the steel strip are arranged in a cylindrical shape with the dimples inside and subjected to high frequency welding to eliminate the bus-line joint, The primary intermediate molded product is hot drawn to form a secondary intermediate molded product, and the secondary intermediate molded product is cold drawn to reduce the inner diameter relative to a predetermined axis. The above-mentioned problem is solved by forming a third intermediate molded product and then cutting the third intermediate molded product into at least a predetermined length.
ここで、本発明で意味するところの油溜まり用盲溝の「盲溝」とは、プレス加工又はロール加工により形成されたディンプルの少なくとも両端が外方に開放していない溝形態、換言すれば、プレス加工又はロール加工により形成されたディンプルの少なくとも一端が封止されている溝形態のことである。 Here, the “blind groove” of the oil retaining blind groove as used in the present invention means a groove configuration in which at least both ends of the dimple formed by pressing or rolling are not open outward, in other words, The dimple formed by press working or roll working has a groove shape in which at least one end is sealed.
また、本発明で意味するところの「パイプ・イン・コイル製法」とは、高周波溶接によって造管した電縫鋼管を連続加熱炉で加熱し、絞り圧延によって細径化し、所定の寸法に仕上げた鋼管をコイル状に巻き取る方法のことである。 In addition, the “pipe-in-coil manufacturing method” as used in the present invention means that an ERW steel pipe formed by high-frequency welding is heated in a continuous heating furnace, reduced in diameter by drawing and finished to a predetermined size. It is a method of winding a steel pipe in a coil shape.
本請求項1に係る発明は、多数の油溜まり用盲溝がプレス加工又はロール加工により形成された帯鋼を、パイプ・イン・コイル製法により前記油溜まり用盲溝を内側として母線状継目を無くした管状部材に成形して所定の長さに切断してなることによって、従来のような矩形母材の巻き加工時に残存した母線状継目を経由する潤滑油の外部流出が解消できるため、この円筒状軸受部材にシャフト、ピン等を挿入して滑り軸受として使用した場合、油溜まり用盲溝に注油された潤滑油を長時間に亘って潤滑油を保持して潤滑性能を充分に発揮することができ、しかも、油溜まり用盲溝となるディンプルがパイプ・イン・コイル製法の前段階で帯鋼にプレス加工またはロール加工により連続的に形成されているので、円筒状軸受部材の油溜まり用盲溝を効率よく形成することができる。 In the invention according to claim 1, a steel strip in which a number of blind grooves for oil sump are formed by press processing or roll processing is used to produce a bus-line seam with the blind groove for oil sump inside as a pipe-in-coil manufacturing method. By forming the lost tubular member and cutting it to a predetermined length, it is possible to eliminate the outflow of lubricating oil via the bus-line seam remaining during the winding process of the rectangular base material as in the prior art. When a shaft, pin, etc. are inserted into a cylindrical bearing member and used as a sliding bearing, the lubricating oil injected into the blind groove for oil sump is retained for a long time and the lubricating performance is sufficiently exhibited. In addition, since the dimples that become blind grooves for oil sump are continuously formed on the steel strip by pressing or rolling before the pipe-in-coil manufacturing method, the oil sump of the cylindrical bearing member for It is possible to form the grooves efficiently.
そして、本請求項2に係る発明は、パイプ・イン・コイル製法による加工前に、帯鋼の表面に油溜まり用盲溝となる多数のディンプルをプレス加工又はロール加工により形成したことによって、円筒状軸受部材の油溜まり用盲溝となる多数のディンプルを簡便に形成することができ、また、ディンプルが形成された第一次中間成形品を熱間絞り加工して第二次中間成形品を形成したことにより、ディンプル形成時の加工歪みがなくなり、高周波溶接された部分が管状部材の全体に同化して均一となるため、実質的に母線状継目が解消された優れた加工性を発揮することができる。 And, the invention according to claim 2 is a cylinder by forming a large number of dimples to be oil retaining blind grooves on the surface of the steel strip by press working or roll processing before processing by the pipe-in-coil manufacturing method. A large number of dimples can be easily formed as blind grooves for oil reservoirs in the cylindrical bearing member, and the secondary intermediate molded product is obtained by hot drawing the primary intermediate molded product on which the dimples are formed. By forming, the processing distortion at the time of forming the dimple is eliminated, and the high frequency welded portion is assimilated and uniformed in the entire tubular member, so that the bus joint is substantially eliminated and the excellent workability is exhibited. be able to.
また、この熱間絞り加工された第二次中間成形品を冷間延伸して軸に相対する内径に縮径された第三次中間成形品を形成したことにより、高い強度と奇麗な表面粗度を呈してほぼ円筒状軸受部材の内径寸法となるため、仕上げ鍛造時の多段階工程が簡素化されて鍛造機の稼働効率を高め、生産性を大幅に向上させて低コストで量産することができる。 In addition, this hot-drawn secondary intermediate molded product was cold-drawn to form a third intermediate molded product having a reduced diameter to the inner diameter opposite to the shaft, resulting in high strength and a beautiful surface roughness. Since the inner diameter of the cylindrical bearing member is almost the same, the multi-step process during finish forging is simplified, the operating efficiency of the forging machine is improved, the productivity is greatly improved, and mass production is performed at low cost. Can do.
本発明の実施例を図1〜図5に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施例である円筒状軸受部材の斜視図であり、図2は、本実施例である円筒状軸受部材の製造工程図であり、図3は、本実施例にプレス加工を採用した場合であって、(a)は、プレス加工時の態様図であり、(b)は、プレス加工後のディンプルが形成された帯鋼を示す図であり、図4は、本実施例にロール加工を採用した場合であって、(a)は、ロール加工時の態様図であり、(b)は、ロール加工後のディンプルが形成された帯鋼を示す図であり、図5は、帯鋼に形成されたディンプルの変形例を示す図である。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a perspective view of a cylindrical bearing member according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a manufacturing process diagram of the cylindrical bearing member according to the present embodiment, and FIG. FIG. 4 shows a case in which press working is employed, wherein (a) is an aspect diagram during press working, (b) is a diagram showing a steel strip on which dimples after press working are formed, and FIG. When roll processing is adopted in this example, (a) is a view showing a state at the time of roll processing, (b) is a diagram showing a steel strip on which dimples after roll processing are formed, FIG. 5 is a view showing a modification of the dimples formed on the steel strip.
まず、本発明の一実施例である円筒状軸受部材100は、図1に示すように、多数の油溜まり用盲溝121が所定の長さに切断された円筒状部材120の内側となる内周面122に形成されたものであって、更に詳しくは、このような多数の油溜まり用盲溝121がプレス加工により形成された帯鋼をパイプ・イン・コイル製法により油溜まり用盲溝121を内側として母線状継目を無くした管状部材に成形して所定の長さに切断してなる円筒状部材120である。
First, as shown in FIG. 1, a cylindrical bearing
そこで、本発明の円筒状軸受部材100の製造方法を、図2に示す円筒状軸受部材の製造工程図などに基づいて以下説明する。
まず、熱延された幅広の帯鋼(図示しない)をスリット加工してなる幅狭の帯鋼110を、アンコイラーから繰り出し、この繰り出された帯鋼110の表面にプレス機300を用いて多数のディンプル111を形成する。
そして、多数のディンプル111を形成した帯鋼110を成形ロールに供給して、帯鋼110のディンプル111を内側として帯鋼110の長手方向に沿った両端部を円筒状に順次引き揃えながら管状部材に成形し、この管状部材の外周を取り巻くように配置された高周波溶接装置(高周波誘導加熱コイル)を通過させ、この高周波溶接装置の高周波誘導加熱コイルを通過する際に、帯鋼110の長手方向に沿った両端部を円筒状に順次引き揃えながら高周波誘導加熱により相互に溶融結合して高周波溶接され、スクイズロールで母線状継目を無くした円筒状に成形される。
その後、管状部材の内外面に生じた溶接部分のビードを切削機で切削加工して、多数のディンプル111を内面に形成した長尺状の第一次中間成形品となる。
Therefore, a method for manufacturing the cylindrical bearing
First, a
Then, a
Thereafter, a bead of a welded portion generated on the inner and outer surfaces of the tubular member is cut by a cutting machine, so that a long primary intermediate molded product having a large number of
ここで、本実施例におけるディンプル111の形成には、図3の(a)に示すような帯鋼110の進行方向に平行な長いディンプル用凸部311を有する金型310を備えたプレス機300が用いられている。したがって、帯鋼110には、図3の(b)に示すように、金型310のディンプル用凸部311に対応する長手方向に平行な長い溝のディンプル111を所定間隔で形成することができ、最終的に、図1で示すような長手方向端部が封止されている油溜まり用盲溝121となる。
Here, in the formation of the dimple 111 in the present embodiment, a
なお、前述したように、本実施例では、プレス機300を用いてディンプル111を形成しているが、図4の(a)に示すような多数のディンプル用凸部411を有する一対のロール410を備えたロール機400を用いても良く、図4の(b)に示すように、この円形のディンプル用凸部411が円形溝のディンプル111を帯鋼110に形成することもできる。
As described above, in this embodiment, the
さらに、帯鋼110に形成するディンプル111のその他の具体的な形状としては、図5の(a)に示すような帯鋼110の長手方向に対して傾斜している長溝、図5の(b)、および、図5の(c)に示すような帯鋼110の長手方向に対して平行な長溝と短溝との組み合わせ、図5の(d)のような示すような帯鋼110の長手方向に対して平行な短溝等、種々のディンプル形状を採用できる。
Furthermore, other specific shapes of the
また、図3の(b)、図5の(b)、図5の(c)のように、油溜まり用盲溝121の長手方向端部が全て封止されている場合には、帯鋼110から円油溜まり用盲溝121の溝長さ単位で筒形軸受部材100を採寸することができる。この場合、金型310が上下動するプレス機300では、帯鋼110を円筒形軸受部材100単位で繰り返し移動させながら多数のディンプル111が形成され、ロール機400のロール410では、回転しながら、多数のディンプル111が円筒形軸受部材100単位毎に順次、形成される。
そして、最終工程の切断時に、ディンプル111の存在しない中間部分を切断すれば、全ての油溜まり用盲溝121の長手方向端部が封止された状態の円筒状軸受部材100が得られる。
3 (b), FIG. 5 (b), and FIG. 5 (c), when the longitudinal ends of the oil sump
When the intermediate portion where the
他方、図4の(b)、図5の(d)のような円形溝や短溝のもの、あるいは、図5(a)のように帯鋼110の長手方向に対して傾斜または直行している長溝のものでは、軸受寸法に切断した場合に、長手方向端部が封止された油溜まり用盲溝121が一部残るため、連続的にディンプル111を形成してもよい。
なお、前述したようなディンプル111は、その後の熱間絞り加工及び冷間伸管加工によって、管状部材の状態で延伸されて変形し、所望のディンプル形態を有する油溜まり用盲溝121に形成されるから、熱間絞り加工時の絞り率、冷間伸管加工時の伸管率などを考慮して、ディンプル自体の形状と分配形態を設定すると良い。
On the other hand, a circular groove or short groove as shown in FIGS. 4B and 5D, or inclined or perpendicular to the longitudinal direction of the
The
つぎに、前述したようなディンプル111が形成された管状部材からなる第一次中間成形品は、加熱装置により加熱され、多段に配置した丸ロールにより熱間絞り加工された後、コイル状に巻き取られて第二次中間成型品となる。
すなわち、この熱間絞り加工において、ディンプル形成時の加工歪みがなくなり、高周波溶接された部分が管状部材の全体に同化して均一となるため、実質的に母線状継目が解消された優れた加工性を発揮する第二次中間成型品となる。
Next, the first intermediate molded product made of the tubular member formed with the
In other words, in this hot drawing process, the processing distortion at the time of dimple formation is eliminated, and the high-frequency welded portion is assimilated and uniformed in the entire tubular member, so that excellent processing in which the bus-line seam is substantially eliminated It becomes a secondary intermediate molded product that exhibits its properties.
さらに、この熱間絞り加工された管状部材からなる第二次中間成型品は、コイルスタンドからダイスを一段または多段に配置した冷間伸管装置に供給され、この冷間伸管装置で所望の軸に相対する内径に縮径されるように冷間延伸するための引き抜き加工が施された後、コイル状に巻き取りとられて第三次中間成型品となる。
この冷間延伸からなる引き抜き加工によって、管状部材からなる第二次中間成型品の強度が向上し、内面及び外面は均質で性状の優れたものとなる。
Further, the second intermediate molded product made of the hot-drawn tubular member is supplied from a coil stand to a cold drawing device having dies arranged in one or more stages, and this cold drawing device uses a desired temperature. After being subjected to a drawing process for cold drawing so as to be reduced to an inner diameter opposed to the shaft, the coil is wound up into a third intermediate molded product.
The drawing process comprising the cold drawing improves the strength of the secondary intermediate molded product made of the tubular member, and the inner surface and the outer surface are homogeneous and excellent in properties.
最後に、管状部材からなる第三次中間成型品を円筒形軸受部材100のサイズに応じた所定の長さに切断した後、冷間鍛造装置に供給して面取り及びサイジングを行い、最終製品である所望の円筒状軸受部材100となる。
ここで、第三次中間成型品を所定の長さに切断する際に、予め、超音波センサー等を用いた非破壊検査機で油溜まり用盲溝121の位置を検知し、この検知データに基づいて切断位置を定めれば、油溜まり用盲溝121の存在しない箇所を正確に切断でき、油溜まり用盲溝121内における潤滑油の保持効果を最大限に発揮させることができる。
したがって、本実施例では、この冷間鍛造加工前において既にほぼ円筒状軸受部材100の所望寸法となっているため、たとえば、従来のような棒材から7〜8ステージの加工工程を必要とする冷間鍛造加工で製造する場合に比較すると、本実施例の場合には冷間鍛造の加工工程が3〜4ステージに簡素化されて少ない工程数で最終製品を完成することができるとともに冷間鍛造機の稼働効率を高めることができ、冷間鍛造加工に要する鍛造工具の損耗も少なくすることができる。
Finally, after the third intermediate molded product made of a tubular member is cut into a predetermined length according to the size of the
Here, when the third intermediate molded product is cut into a predetermined length, the position of the oil sump
Therefore, in this embodiment, since the desired dimensions of the
以上のようにして得られた本実施例の円筒状軸受部材100は、高周波溶接された部分が管状部材の全体に同化して均一となり実質的に母線状継目が解消できるため、この円筒状軸受部材にシャフト、ピン等を挿入して滑り軸受として使用した場合、油溜まり用盲溝121に注油された潤滑油を長時間に亘って保持して潤滑性能を充分に発揮することができ、しかも、油溜まり用盲溝121となるディンプル111がパイプ・イン・コイル製法の前段階で帯鋼110にプレス加工またはロール加工により連続的に形成されているので、円筒状軸受部材100に所望の盲溝形態を有する油溜まり用盲溝121を効率よく形成することができ、冷間鍛造時の多段階工程が簡素化されて冷間鍛造機の稼働効率を高め、生産性を大幅に向上させて低コストで量産することができるなど、その効果は甚大である。
In the
100 ・・・ 円筒状軸受部材
110 ・・・ 帯鋼
111 ・・・ ディンプル
120 ・・・ 円筒状部材
121 ・・・ 油溜まり用盲溝
122 ・・・ 内周面
300 ・・・ プレス機
310 ・・・ 金型
311 ・・・ ディンプル用凸部
400 ・・・ ロール機
410 ・・・ ロール
411 ・・・ ディンプル用凸部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
After forming a large number of dimples that become blind grooves for oil sump on the surface of the steel strip by pressing or rolling, both ends along the longitudinal direction of the steel strip with the above dimples inside by pipe-in-coil manufacturing method The cylindrical intermediate intermediate product without the bus-line joint is formed by high-frequency welding while sequentially aligning the cylinders, and the intermediate intermediate product is hot drawn to perform secondary intermediate molding. A second intermediate molded product is formed by cold drawing to form a third intermediate molded product whose diameter is reduced to an inner diameter corresponding to a predetermined axis, and then the third intermediate molded product is formed. A method of manufacturing a cylindrical bearing member, comprising cutting a product into at least a predetermined length.
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