JP2014163472A - Manufacturing method of slide member and slide member - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、摺動部材の製造方法、及び、摺動部材の技術に関し、より詳細には加工性に優れた摺動部材を製造する技術に関する。 The present invention relates to a sliding member manufacturing method and a sliding member technique, and more particularly to a technique for manufacturing a sliding member having excellent workability.
従来、建機や自動車などの各種機械において、ハウジングに挿通された軸を回転可能とするために、円筒状に形成されたすべり軸受などの摺動部材が用いられており、これに関する技術も開示されている(例えば、特許文献1及び特許文献2を参照)。 Conventionally, in various machines such as construction machines and automobiles, a sliding member such as a slide bearing formed in a cylindrical shape is used in order to make a shaft inserted into a housing rotatable, and a technique related to this is also disclosed. (For example, see Patent Document 1 and Patent Document 2).
前記特許文献1及び特許文献2に記載の技術によれば、円筒状の摺動部材を相手方に圧入して組付ける構成としているが、上記の構成によれば、圧入先からの摺動部材の抜け止めが十分でなかった。 According to the techniques described in Patent Document 1 and Patent Document 2, the cylindrical sliding member is press-fitted into the other party and assembled. According to the above configuration, the sliding member from the press-fitting destination The stopper was not enough.
本発明は、上記のような状況を鑑み、摺動部材における抜けを防止することが可能となる、摺動部材の製造方法、及び、摺動部材を提供する。 In view of the above situation, the present invention provides a method for manufacturing a sliding member and a sliding member that can prevent the sliding member from coming off.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項1においては、円筒状の内側部材を形成する、内側部材形成工程と、板状部材で前記内側部材を巻き込み、前記板状部材の両側端部を接合することにより、前記内側部材の外周面に円筒状の外側部材を形成する、外側部材形成工程と、を備え、前記外側部材形成工程の前に、前記内側部材と、前記外側部材となる前記板状部材と、のうち少なくとも一方における、前記内側部材と前記外側部材とが互いに接する側の面に、多数の窪みである界面インデントを形成する、界面インデント形成工程を備えるものである。 That is, in claim 1, the inner member forming step of forming a cylindrical inner member, the inner member is wound with a plate-like member, and both end portions of the plate-like member are joined, thereby the inner member. An outer member forming step of forming a cylindrical outer member on the outer peripheral surface of the inner member, and before the outer member forming step, at least of the inner member and the plate member serving as the outer member On the other hand, there is provided an interface indent forming step of forming interface indents, which are a number of depressions, on the surface on the side where the inner member and the outer member are in contact with each other.
請求項2においては、前記内側部材は、外周部分である裏金と、内周部分であるライニングとを備え、前記外側部材形成工程の前に、前記ライニングの内周面に多数の窪みである内周面インデントを形成する、内周面インデント形成工程を備えるものである。 According to a second aspect of the present invention, the inner member includes a back metal that is an outer peripheral portion and a lining that is an inner peripheral portion, and a plurality of depressions are formed on the inner peripheral surface of the lining before the outer member forming step. An inner peripheral surface indent forming step of forming the peripheral surface indent is provided.
請求項3においては、前記界面インデント形成工程において、前記内側部材の外周面に前記界面インデントを形成し、前記界面インデント形成工程と、前記内周面インデント形成工程とを同時に行うことにより、前記内側部材における両面に、前記界面インデントと前記内周面インデントとを同時に形成するものである。 In claim 3, in the interface indent formation step, the interface indent is formed on the outer peripheral surface of the inner member, and the interface indent formation step and the inner peripheral surface indent formation step are performed simultaneously, thereby The interface indent and the inner peripheral surface indent are simultaneously formed on both surfaces of the member.
請求項4においては、前記界面インデント形成工程において、前記内側部材の外周面に前記界面インデントを形成し、前記外側部材の硬度は、前記内側部材の硬度よりも小さいものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the interface indent forming step, the interface indent is formed on the outer peripheral surface of the inner member, and the hardness of the outer member is smaller than the hardness of the inner member.
請求項5においては、前記界面インデント形成工程において、前記界面インデントをリング状に形成するものである。 According to a fifth aspect of the present invention, the interface indent is formed in a ring shape in the interface indent formation step.
請求項6においては、請求項1から請求項5の何れか1項に記載の摺動部材の製造方法で製造したものである。 In Claim 6, it manufactures with the manufacturing method of the sliding member of any one of Claims 1-5.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
本発明に係る摺動部材の製造方法、及び、摺動部材によれば、摺動部材における抜けを防止することが可能となる。 According to the sliding member manufacturing method and the sliding member according to the present invention, it is possible to prevent the sliding member from coming off.
まず、第一実施形態に係る摺動部材である軸受40(図1及び図4を参照)の製造方法について説明する。
本実施形態に係る摺動部材である軸受40は、図示しないハウジングに挿通された軸を回転可能とするために用いられるすべり軸受であり、ハウジングに圧入されて使用されるものである。
First, the manufacturing method of the bearing 40 (refer FIG.1 and FIG.4) which is a sliding member which concerns on 1st embodiment is demonstrated.
The
軸受40は図1、図2及び図4に示す如く、円筒状の内側部材であるブシュ20の外周面に、円筒状の外側部材であるカラー30を形成して製造する。図2に示す如く、本実施形態に係るブシュ20は主に、荒曲げ(ステップS11)、突き合せ成形(ステップS12)、熱処理(ステップS13)の各工程により成形する。一方、カラー30は主に、板状部材17にクリンチ切断(ステップS21)、荒曲げ(ステップS22)の各工程を施した後で、ブシュ20の挿入(ステップS31)、巻き込み成形(ステップS32)、含油処理(ステップS33)を行うことにより成形し、同時に軸受40が完成する。
As shown in FIGS. 1, 2 and 4, the
本実施形態に係るブシュ20の成形方法について、図3を用いてさらに説明する。ブシュ20の成形方法は詳細には図3に示す如く、粉末散布(ステップS01)、焼結・圧延(ステップS02)、インデント形成(ステップS03)、荒曲げ(ステップS11)、突き合せ成形(ステップS12)の各工程を備える。以下、それぞれの工程について具体的に説明する。
The method for forming the
図3に示す粉末散布工程(ステップS01)では、まず、板状の金属部材である裏金15を準備する。この裏金15の材料には例えば鉄系部材などが用いられる。次に、主に鉄粉と銅粉とが略均一に混合された金属粉末を、散布装置を用いて裏金15の表面15aに散布し、散布層11bを形成する。このように、板状の裏金15の表面に略均一に散布層11bを形成して、板状の焼結前部材9を構成する。
In the powder spraying step (step S01) shown in FIG. 3, first, a
次に、図3に示す焼結・圧延工程(ステップS02)では、粉末散布工程(ステップS01)で構成した焼結前部材9を焼結炉に入れてヒータで加熱し、散布層11bにおける主成分である鉄粉末の融点よりも低い温度(例えば、800〜1300度)の雰囲気で散布層11bを焼結させる。これにより、散布層11bは多孔質の焼結層11となり、焼結前部材9は裏金15と焼結層11とのバイメタルからなる内側板状部材である焼結合金10となる。焼結合金10は後述する如く、裏金15がブシュ20の外周部分として、焼結層11がブシュ20の内周部分であるライニングとして形成される。
Next, in the sintering / rolling step (step S02) shown in FIG. 3, the
本実施形態では、焼結工程を複数回繰り返すと同時に、焼結工程の間に焼結合金10をローラで圧延する圧延工程を行うことにより、焼結合金10の板厚を薄く形成している。また、本実施形態では連帯焼結法によって焼結合金10を形成するものであるが、単体焼結法など他の方法で形成する構成とすることも可能である。
In the present embodiment, the sintering process is repeated a plurality of times, and at the same time, by performing a rolling process in which the sintered
次に、図3に示すインデント形成工程(ステップS03)では、焼結合金10を図示しないプレス機でプレスする。これにより、焼結合金10における焼結層11の側の面(ブシュ20におけるライニングの内周面)に、多数の半球状の窪みである内周面インデント10aを形成する(内周面インデント形成工程)。また、これと同時に、焼結合金10における裏金15の側の面(ブシュ20における外周面)に、多数のリング状の窪みである界面インデント10bを形成する(界面インデント形成工程)。本実施形態における内周面インデント10aは多数の半球状の窪みとして形成されているが、内周面インデント10aに代えて溝を加工する構成とすることも可能である。また、界面インデント10bをリング状ではないライン状や円状とすることも可能である。
Next, in the indent formation process (step S03) shown in FIG. 3, the sintered
次に、図2及び図3に示す荒曲げ工程(ステップS11)では、インデント形成工程(ステップS03)で内周面インデント10a及び界面インデント10bを形成した焼結合金10を、焼結層11が内側となるように図示しない曲げ加工機等によって巻いて曲げ加工を行い、中央部分が半円筒状の曲げ部材10Cを成形する。この荒曲げ工程によって形成される曲げ部材10Cにおける内側の面(内周面インデント10aが形成された面)が、ブシュ20におけるライニングの内周面となる。
Next, in the rough bending process (step S11) shown in FIGS. 2 and 3, the
次に、図2及び図3に示す、突き合せ成形工程(ステップS12)では、半円筒形状の固定型である上型51sの側に曲げ部材10Cの中央部分(半円筒状部分)をセットする。そして、同じく半円筒形状の可動型である下型51mを、曲げ部材10Cの端部の側から図3に示す矢印U1の如く近接させるのである。これにより、図3に示す如く内側板状部材である曲げ部材10Cの両側端部を、下型51mの半円筒面に沿わせて変形させることにより突き合せ、内側部材であるブシュ20を形成するのである。この段階においては、ブシュ20における突き合せ部分には若干の隙間が生じていても差し支えない。つまり、ブシュ20は概ね円筒状に形成されていればよく、突き合せ部分が完全に接合されている必要はない。
Next, in the butt-forming process (step S12) shown in FIGS. 2 and 3, the central portion (semi-cylindrical portion) of the
次に、図2に示す熱処理工程(ステップS13)では、ブシュ20に対して焼入れ・焼き戻し等の熱処理を行い、ブシュ20の硬化を行う。この処理より、裏金15及び焼結層11それぞれの硬度が向上し(例えば、裏金15はビッカース硬さ100〜400、焼結層11はビッカース硬さ300〜800)、ブシュ20の強度が向上する。
Next, in the heat treatment step (step S13) shown in FIG. 2, the
続いて、本実施形態に係るカラー30の成形方法について、図4を用いてさらに説明する。カラー30は詳細には図4に示す如く、板状部材17にクリンチ切断(ステップS21)、荒曲げ(ステップS22)の各工程を施した後で、ブシュ20を挿入(ステップS31)、巻き込み成形(ステップS32)の各工程により形成される。以下、それぞれの工程について具体的に説明する。
Next, the method for forming the
図2及び図4に示すクリンチ切断工程(ステップS21)では、鋼板である長板部材16を図4中の矢印Pに示す如くクリンチ型61で打ち抜き、板状部材17を取り出す。本実施形態において、長板部材16の硬度は内側部材であるブシュ20の硬度よりも小さいものを用いている。板状部材17の両側端部は互いに係合可能なクリンチ形状に形成されている。具体的には、板状部材17の一端部(図4における右端部)には係合部である係合凸部17aが略円形状に形成され、板状部材17の他端部(図4における左端部)には被係合部である係合凹部17bが係合凸部17aと同程度の略円形状に形成されている。つまり、図4に示す如く、係合凸部17a及び係合凹部17bのそれぞれの形状が形成されたクリンチ型61で長板部材16を順に打ち抜くことにより、両端にクリンチ形状を有する板状部材17が形成されるのである。
In the clinching cutting step (step S21) shown in FIG. 2 and FIG. 4, the long plate member 16 which is a steel plate is punched with a clinching die 61 as shown by an arrow P in FIG. In this embodiment, the hardness of the long plate member 16 is smaller than the hardness of the
次に、図2及び図4に示す荒曲げ工程(ステップS22)では、クリンチ切断工程(ステップS21)で形成した板状部材17を図示しない曲げ加工機等によって巻いて曲げ加工を行い、中央部分が半円筒状の曲げ部材17Cを成形する。この際、曲げ部材17Cにおける内周面の曲率半径は、ブシュ20における外周面の曲率半径と略同一か、少し大きくなるように形成する。この荒曲げ工程によって形成される曲げ部材17Cにおける外側の面が、カラー30の外周面、即ち軸受40の外周面となる。
Next, in the rough bending process (step S22) shown in FIGS. 2 and 4, the plate-like member 17 formed in the clinching cutting process (step S21) is wound by a bending machine or the like (not shown) to perform the bending process. Forms a semi-cylindrical bending member 17C. At this time, the curvature radius of the inner peripheral surface of the bending member 17 </ b> C is formed to be substantially the same as or slightly larger than the curvature radius of the outer peripheral surface of the
次に、図2に示す如く、曲げ部材17Cの内側に内側部材であるブシュ20を挿入する(ステップS31)。そして、図2及び図4に示す、巻き込み成形工程(ステップS32)では、半円筒形状の固定型である上型52sの側に曲げ部材17Cの中央部分(半円筒状部分)とブシュ20とをセットする。そして、同じく半円筒形状の可動型である下型52mを、曲げ部材17Cの端部の側から図4に示す矢印U2の如く近接させるのである。これにより、図4に示す如く板状部材である曲げ部材17Cの両側端部を、下型52mの半円筒面に沿わせて変形させることによりブシュ20を巻き込むように、クリンチ形状を係合させる。具体的には、係合凸部17aを係合凹部17bに進入させて係合させることにより、板状部材である曲げ部材17Cの両側端部を接合するのである。このようにして、外側部材であるカラー30を外周面とする軸受40が形成される。この際、図4における領域αに示す如く、カラー30の内側表面がブシュ20の外周面に形成された界面インデント10bに流動することにより、カラー30の一部がブシュ20に対してくい込む。
Next, as shown in FIG. 2, the
次に、図2に示す含油処理工程(ステップS33)では、含油機を用いて軸受40に高粘度潤滑油からなる油分を含浸させる。含油工程では、高粘度潤滑油を加熱して低粘度化し、この潤滑油内に軸受40を浸漬し、真空雰囲気下で静置する。これにより、軸受40の気孔内の空気が気孔外へ吸い出される一方で、低粘度化した潤滑油が軸受40の気孔内に吸引される。潤滑油を吸引した軸受40を室温にまで放冷すると、低粘度化した潤滑油は軸受40の気孔内で再び元の高粘度潤滑油に戻り流動性を失う。これにより、高粘度潤滑油を軸受40の気孔内に留めておくことができる。
Next, in the oil impregnation process shown in FIG. 2 (step S33), the
上記の如く、本実施形態に係る摺動部材である軸受40の製造方法においては、円筒状の内側部材であるブシュ20を形成する、内側部材形成工程と、板状部材17(曲げ部材17C)でブシュ20を巻き込み、板状部材17(曲げ部材17C)の両側端部を突き合せて(具体的には、曲げ部材17Cにおける両端面のうち係合凸部17a及び係合凹部17bを除いた面同士を接触させて)接合することにより、ブシュ20の外周面に円筒状の外側部材であるカラー30を形成する、外側部材形成工程と、を備える。また、外側部材形成工程の前に、ブシュ20がカラー30と接する側の面である外周面に、多数のリング状の窪みである界面インデント10bを形成する、界面インデント形成工程を備える。
As described above, in the method of manufacturing the
上記の如く構成することにより、軸受40の製造に際して、内側部材(ブシュ20)の周囲に外側部材(カラー30)を巻き込んだ際に、カラー30の内側表面をブシュ20の外周面に形成された界面インデント10bに流動させ、カラー30の一部をブシュ20の界面インデント10bに対してくい込ませることができる。つまり、カラー30の表面が界面インデント10bにくい込んでいるため、ブシュ20とカラー30との間に軸方向に相対的に変位させる力がはたらいても、軸受40においてブシュ20がカラー30から抜けることを防止できるのである。このように、界面インデント10bはカラー30の内側表面をくい込ませることが必要であるため、その幅や深さ等の形状は、カラー30を構成する素材が流動可能となるように形成されている。
By configuring as described above, when the outer member (collar 30) is wound around the inner member (bush 20) during the manufacture of the
なお、本実施形態においては、ブシュ20の外周面に界面インデント10bを形成することとしたが、界面インデントをカラー30の内周面に形成することにより、ブシュ20をカラー30の側にくい込ませる構成とすることも可能である。さらには、ブシュの外周面とカラーの内周面の双方に界面インデントを形成しても良い。尚、その場合には両界面インデント同士が重なっても重ならなくても良い。即ち、内側部材であるブシュ20と、外側部材であるカラー30となる板状部材17と、のうち少なくとも一方における、ブシュ20とカラー30とが互いに接する側の面(ブシュ20の外周面又はカラー30の内周面)に界面インデントを形成する構成であれば良い。
In the present embodiment, the
また、本実施形態においてブシュ20は外周部分である裏金15と、内周部分のライニングである焼結層11とを備えている。そして、カラー30の形成工程の前に、ライニング(焼結層11)の内周面に多数の窪みである内周面インデント10aを形成する内周面インデント形成工程を備える。これにより、軸受40を使用する際に、その内周面に形成された内周面インデント10aで潤滑油を保持し、摺動性を向上させることができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態においては、インデント形成工程(ステップS03)において、界面インデント形成工程と内周面インデント形成工程とを同時に行う構成としている。つまり、ブシュ20を形成する焼結合金10における両面に、界面インデント10bと内周面インデント10aとを同時に形成しているのである。これにより、焼結合金10にインデントを形成する際に、両面を同時にプレスすることで界面インデント10bと内周面インデント10aとを形成することができるため、片面ずつインデントを形成する構成と比較して工程数を減少させることが可能となる。
Moreover, in this embodiment, it is set as the structure which performs an interface indent formation process and an internal peripheral surface indent formation process simultaneously in an indent formation process (step S03). That is, the
また、本実施形態においては、内側部材であるブシュ20の形成工程において、内側板状部材である曲げ部材10Cの両側端部を突き合せることによりブシュ20を形成している。これにより、ブシュ20の成形の自由度を大きくすることができる。なお、ブシュ20をパイプ材又はソリッド材を切削することにより形成することも可能である。
Moreover, in this embodiment, in the formation process of the
また、本実施形態においては、ブシュ20の外周面に界面インデント10bを形成すると同時に、外側部材であるカラー30の硬度は、内側部材であるブシュ20の硬度よりも小さいものを用いている。これにより、巻き込む側の外側部材の硬度が小さくなるためにカラー30を形成する際に成形性が向上すると同時に、カラー30を界面インデント10bに流動しやすくしている。つまり、カラー30の内側表面を界面インデント10bにくい込みやすくして、軸受40においてブシュ20がカラー30から抜けることをより効果的に防止しているのである。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態においては、界面インデント10bをリング状に形成している。これにより、カラー30の表面が界面インデント10bにくい込んだ際に、カラー30と界面インデント10bとが係合する縁の長さの合計を効率的に確保することができる。つまり、ブシュ20とカラー30との間に軸方向に相対的に変位させる力に対向する抵抗力を大きくして、軸受40においてブシュ20がカラー30から抜けることをより効果的に防止しているのである。
In the present embodiment, the
また、本実施形態においては、焼結合金10の両面において、界面インデント10bと内周面インデント10aとを同じ位置(互いに裏側で対向する位置)に形成している。これにより、内周面インデント10aの形成による割れを界面インデント10bによって生じにくくしている。また、界面インデント10bは、内周面インデント10aの形成において、延性のある裏金15の流動をくいとめて割れにくくしている。
In the present embodiment, on both surfaces of the
10 焼結合金
10a 内周面インデント
10b 界面インデント
11 焼結層
15 裏金
17 板状部材
17C 曲げ部材
20 ブシュ
30 カラー
40 軸受
DESCRIPTION OF
Claims (6)
板状部材で前記内側部材を巻き込み、前記板状部材の両側端部を接合することにより、前記内側部材の外周面に円筒状の外側部材を形成する、外側部材形成工程と、を備え、
前記外側部材形成工程の前に、前記内側部材と、前記外側部材となる前記板状部材と、のうち少なくとも一方における、前記内側部材と前記外側部材とが互いに接する側の面に、多数の窪みである界面インデントを形成する、界面インデント形成工程を備える、
ことを特徴とする、摺動部材の製造方法。 Forming a cylindrical inner member, an inner member forming step;
An outer member forming step of forming a cylindrical outer member on an outer peripheral surface of the inner member by winding the inner member with a plate member and joining both end portions of the plate member;
Prior to the outer member forming step, a number of depressions are formed on the surface of the inner member and the plate-like member serving as the outer member on the side where the inner member and the outer member are in contact with each other. Forming an interface indentation, comprising an interface indentation step,
The manufacturing method of the sliding member characterized by the above-mentioned.
前記外側部材形成工程の前に、前記ライニングの内周面に多数の窪みである内周面インデントを形成する、内周面インデント形成工程を備える、
ことを特徴とする、請求項1に記載の摺動部材の製造方法。 The inner member includes a back metal that is an outer peripheral part and a lining that is an inner peripheral part,
Before the outer member forming step, an inner peripheral surface indent forming step of forming an inner peripheral surface indent which is a large number of depressions on the inner peripheral surface of the lining is provided.
The manufacturing method of the sliding member of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
前記界面インデント形成工程と、前記内周面インデント形成工程とを同時に行うことにより、
前記内側部材における両面に、前記界面インデントと前記内周面インデントとを同時に形成する、
ことを特徴とする、請求項2に記載の摺動部材の製造方法。 In the interface indent formation step, the interface indent is formed on the outer peripheral surface of the inner member,
By simultaneously performing the interface indentation step and the inner peripheral surface indentation step,
Forming both the interface indent and the inner peripheral surface indent simultaneously on both sides of the inner member;
The manufacturing method of the sliding member of Claim 2 characterized by the above-mentioned.
前記外側部材の硬度は、前記内側部材の硬度よりも小さい、
ことを特徴とする、請求項1から請求項3の何れか1項に記載の摺動部材の製造方法。 In the interface indent formation step, the interface indent is formed on the outer peripheral surface of the inner member,
The hardness of the outer member is smaller than the hardness of the inner member,
The manufacturing method of the sliding member according to any one of claims 1 to 3, wherein
ことを特徴とする、請求項1から請求項4の何れか1項に記載の摺動部材の製造方法。 In the interface indent formation step, the interface indent is formed in a ring shape,
The method for manufacturing a sliding member according to any one of claims 1 to 4, wherein the sliding member is manufactured as described above.
ことを特徴とする、摺動部材。 It manufactured with the manufacturing method of the sliding member according to any one of claims 1 to 5.
A sliding member characterized by that.
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