JP2016180463A - ブシュ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】焼き付きの発生を抑制することができるブシュ及びその製造方法を提供する。【解決手段】円筒状に形成されるブシュ本体１０と、ブシュ本体１０の内周面１１に形成される溝２０と、を具備し、溝２０は、長手方向における少なくとも一方の先端部２２が、ブシュ本体１０の軸線方向における中途部に位置するように形成され、前記長手方向と交差する幅方向からの断面視において、先端部２２の壁面２２ａとブシュ本体１０の内周面１１とが鈍角αをなすように形成されるものとする。【選択図】図２

Description

本発明は、円筒状で内周面に溝が形成されたブシュ及びその製造方法の技術に関する。

従来、円筒状で内周面に溝が形成されたブシュの技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。

特許文献１には、シャフトを支持する内周面（軸受面）と、当該内周面に形成される溝とを具備する円筒状のブシュが記載されている。前記溝は、ブシュの軸線方向に非開放に（ブシュの軸線方向における中途部に）形成されている。前記溝は、当該溝に潤滑油を保持することで、ブシュとシャフトとの間での焼き付きの発生を抑制することを目的としている。

しかしながら、このように構成されるブシュにおいて、ブシュの軸線方向における先端部近傍には前記溝が形成されていないため、前記先端部近傍には潤滑油が供給され難い。このため、焼き付きの発生を十分に抑制できないおそれがある。

一方、前記溝をブシュの軸線方向に開放するように形成すると、潤滑油が内周面から排出されてしまい、当該内周面において潤滑油が不足するおそれがある。

特表２０１２−５１５３０３号公報

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、焼き付きの発生を抑制することができるブシュ及びその製造方法を提供するものである。

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。

即ち、請求項１においては、円筒状に形成されるブシュ本体と、前記ブシュ本体の内周面に形成される溝と、を具備し、前記溝は、長手方向における少なくとも一方の先端部が、前記ブシュ本体の軸線方向における中途部に位置するように形成され、前記長手方向と交差する幅方向からの断面視において、前記先端部の壁面と前記ブシュ本体の前記内周面とが鈍角をなすように形成されるものである。

請求項２においては、前記溝は、前記先端部の前記壁面が、前記幅方向からの断面視において、前記溝の底面に対して滑らかなアール形状となるように形成されるものである。

請求項３においては、前記溝は、前記先端部が、前記溝の深さ方向視において先細りとなるように形成されるものである。

請求項４においては、板材を準備する板材準備工程と、プレス加工により前記板材に溝を形成する溝形成工程と、前記溝が形成された前記板材を円筒状に曲げる曲げ工程と、を具備し、前記溝形成工程において、前記溝は、長手方向における少なくとも一方の先端部が、前記円筒状の板材の軸線方向となる方向において、前記板材の中途部に位置するように形成され、前記長手方向と交差する幅方向からの断面視において、前記先端部の壁面と前記溝が形成された前記板材の面とが鈍角をなすように形成されるものである。

請求項５においては、前記溝形成工程において、前記溝は、前記先端部の前記壁面が、前記幅方向からの断面視において、前記溝の底面に対して滑らかなアール形状となるように形成されるものである。

請求項６においては、前記溝形成工程において、前記溝は、前記先端部が、前記溝の深さ方向視において先細りとなるように形成されるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、焼き付きの発生を抑制することができる。

請求項２においては、焼き付きの発生を抑制することができる。

請求項３においては、焼き付きの発生を抑制することができる。

請求項４においては、溝形成工程における板材の割れの発生を抑制することができる。

請求項５においては、溝形成工程における板材の割れの発生を抑制することができる。

請求項６においては、溝形成工程における板材の割れの発生を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るブシュ及び当該ブシュの使用状態を示す断面図。 （ａ）溝の拡大図。（ｂ）そのＢ−Ｂ断面図。 本発明の一実施形態に係るブシュの製造方法のフローチャート。 溝形成工程における板材を示す斜視図。 板材切断工程における板材を示す斜視図。 （ａ）第一曲げ工程を示す概略図。（ｂ）第二曲げ工程を示す概略図。 サイジング工程を示す概略図。 従来技術との差異を示す溝の断面図。

以下では、図中の矢印Ｃ、矢印Ｒ及び矢印Ｓで示した方向を、それぞれ軸線方向、径方向及び周方向と定義して説明を行う。

まず、図１を用いて、本発明の第一実施形態に係るブシュ１００が使用されている状態の概要について説明する。

ブシュ１００は、軸部材（本実施形態においては、後述するシャフト２）を滑らかに回転可能に支持するものである。本実施形態に係るブシュ１００は、自動車が具備する変速装置（例えば、オートマチックトランスミッション（Ａ／Ｔ）、無段変速機（ＣＶＴ）等）に設けられるものとする。ブシュ１００は、前記変速装置のハウジング１に取り付けられると共に、シャフト２を回転可能に支持する。

ハウジング１は、前記変速装置に設けられる種々の軸部材や歯車等を支持する部材である。ハウジング１には、シャフト２を挿通可能な軸受部１ａが形成される。軸受部１ａは、軸線方向に沿ってハウジング１を貫通するように形成される。軸受部１ａは、軸線方向視において円形断面を有するように形成される。

ブシュ１００は、略円筒状に形成される。ブシュ１００は、ハウジング１の軸受部１ａに嵌め込まれることで、当該ハウジング１に固定される。

シャフト２は、回転することで駆動力を伝達する部材である。シャフト２は、ブシュ１００に挿通されることで、当該ブシュ１００によって回転可能に支持される。

このように構成されたブシュ１００には、図示せぬ油路を介して潤滑油が供給される。具体的には、前記自動車のエンジンが始動すると、当該エンジンの駆動力によってオイルポンプが作動する。当該オイルポンプによって潤滑油が圧送され、前記油路を介してブシュ１００へと潤滑油が供給される。

ブシュ１００へと供給された潤滑油によって、当該ブシュ１００とシャフト２との間に潤滑油の膜（油膜）が形成される。シャフト２は、当該油膜を介してブシュ１００に回転可能に支持される。また、ブシュ１００は油膜を介してシャフト２を支持するため、当該ブシュ１００とシャフト２との間での焼き付きの発生を抑制することができる。

次に、図１及び図２を用いて、ブシュ１００の詳細な構成について説明する。

ブシュ１００は、上述したように、シャフト２を回転可能に支持するものである。ブシュ１００は、軸線方向に延びる円筒状に形成される。ブシュ１００は、ブシュ本体１０及び溝２０を具備する。

ブシュ本体１０は、ブシュ１００の主たる構造体を構成するものである。ブシュ本体１０は、軸線方向に延びる円筒状に形成される。ブシュ本体１０には内周面１１が形成される。

内周面１１は、円筒状に形成されるブシュ本体１０の内周側の面である。内周面１１は、シャフト２を回転可能に支持する。

溝２０は、シャフト２との間で潤滑油を保持するものである。溝２０は、ブシュ本体１０の内周面１１を窪ませた溝状となるように形成される。溝２０は、長手方向を概ね軸線方向に向けて（長手方向を軸線方向に対して若干傾けて）形成される。溝２０は、ブシュ本体１０の内周面１１の一方側（図１にて視認できる側）に２つ、及び前記一方側と対向する他方側に２つ、計４つ形成される。溝２０の軸線方向における一方の先端側は、ブシュ本体１０の軸線方向における端部まで延びて開放される。溝２０の軸線方向における他方の先端側は、ブシュ本体１０の軸線方向における中途部まで延びて非開放とされる。４つの溝２０は、前記一方の先端側（開放側）が軸線方向の一方側に向くものと軸線方向の他方側に向くものが、周方向において交互となるように配置される。溝２０には、底面２１及び先端部２２が形成される。

底面２１は、溝２０の底部に形成される面である。底面２１は、ブシュ本体１０の内周面１１から下方に窪んだ位置に形成される。

先端部２２は、溝２０の長手方向における非開放側の端部近傍の部分である。先端部２２は、ブシュ本体１０の軸線方向における中途部に位置する。先端部２２は、溝２０の深さ方向視（径方向視）において先細りとなるように形成される。具体的には、先端部２２は、溝２０の深さ方向視において、頂部がアール形状に丸められた山型に形成される。本明細書において、「先細り」とは、溝２０の幅が狭くなり始める点から先端部２２の頂点までの溝２０の長手方向における距離Ｌ２が、溝２０の幅Ｌ１の半分よりも大きい、すなわち、Ｌ２＞Ｌ１／２の関係が成り立つ状態をいう（図２（ｂ）参照）。先端部２２には壁面２２ａが形成される。

壁面２２ａは、先端部２２の側壁である。つまり、壁面２２ａは、先端部２２においてブシュ本体１０の内周面１１と底面２１とを繋ぐ面である。壁面２２ａは、溝２０の長手方向と交差する幅方向（溝２０の深さ方向から見て溝２０の長手方向に垂直な方向）からの断面視（図２（ａ）に示すＢ−Ｂ断面視）において、ブシュ本体１０の径方向外側に膨らむアール形状となるように形成される。壁面２２ａは、底面２１に対して滑らかに連続するように形成される。つまり、壁面２２ａは、前記幅方向からの断面視において、底面２１が描く線が壁面２２ａが描くアール形状の下端の点Ｐ（図２（ｂ）参照）において当該アール形状の接線となるように形成される。

壁面２２ａは、ブシュ本体１０の内周面１１に対して緩やかな勾配となるように形成される。具体的には、壁面２２ａは、前記幅方向からの断面視において、壁面２２ａとブシュ本体１０の内周面１１とが鈍角αをなすように形成される（図２（ｂ）参照）。必然的に、壁面２２ａは、溝２０の深さよりも大きなアールを有するように形成される。

このように構成される溝２０により、溝２０とシャフト２とによって囲まれた空間内（溝２０内）に潤滑油を保持することができる。よって、ブシュ本体１０の内周面１１において潤滑油が不足（枯渇）するのを抑制することができる。このため、図示せぬ油路からブシュ１００に潤滑油が十分に供給されていない状態でシャフト２が回転する場合でも、ブシュ本体１０の内周面１１とシャフト２との間での焼き付きの発生を抑制することができる。なお、ブシュ１００に潤滑油が十分に供給されていない場合としては、例えば前記エンジンの始動直後（エンジンが始動してからブシュ１００に潤滑油が供給されてくるまでの間）や、前記エンジンを始動させないまま前記自動車を牽引する場合等が想定される。

さらに、壁面２２ａがブシュ本体１０の内周面１１に対して緩やかな勾配となるように形成されることにより、壁面２２ａが内周面１１に対して垂直に形成されたものと比べて、溝２０に保持された潤滑油は、壁面２２ａに沿って溝２０の外へと排出され易くなる。したがって、ブシュ１００の軸線方向における両端部近傍において、ブシュ本体１０の内周面１１とシャフト２との間に潤滑油を供給することができる。このように、溝２０が形成されていない箇所にも潤滑油を供給することができるため、ブシュ１００の軸線方向における両端部近傍において、ブシュ本体１０の内周面１１とシャフト２との間での焼き付きの発生を抑制することができる。

つまり、上述の如く壁面２２ａが形成されることにより、溝２０内に潤滑油を保持しつつ、内周面１１とシャフト２との間に潤滑油を適度に供給することができる。したがって、ブシュ１００の軸線方向における両端部近傍において、ブシュ本体１０の内周面１１とシャフト２との間での焼き付きの発生を抑制することができると共に、ブシュ１００に潤滑油が十分に供給されていない状態でシャフト２が回転する場合でも、ブシュ本体１０の内周面１１とシャフト２との間での焼き付きの発生を抑制することができる。

以上の如く、本実施形態に係るブシュ１００は、円筒状に形成されるブシュ本体１０と、前記ブシュ本体１０の内周面１１に形成される溝２０と、を具備し、前記溝２０は、長手方向における少なくとも一方の先端部２２が、前記ブシュ本体１０の軸線方向における中途部に位置するように形成され、前記長手方向と交差する幅方向からの断面視において、前記先端部２２の壁面２２ａと前記ブシュ本体１０の前記内周面１１とが鈍角αをなすように形成されるものである。
このように構成することにより、焼き付きの発生を抑制することができる。

また、前記溝２０は、前記先端部２２の前記壁面２２ａが、前記幅方向からの断面視において、前記溝２０の底面２１に対して滑らかなアール形状となるように形成されるものである。
このように構成することにより、焼き付きの発生を抑制することができる。

また、前記溝２０は、前記先端部２２が、前記溝２０の深さ方向視において先細りとなるように形成されるものである。
このように構成することにより、焼き付きの発生を抑制することができる。

次に、図２から図８を用いて、ブシュ１００の製造方法について説明する。

本発明の一実施形態に係るブシュ１００の製造方法は、板材準備工程、溝形成工程、板材切断工程、曲げ工程及びサイジング工程を具備する（図３参照）。

板材準備工程において、ブシュ１００の材料となる板材３０を準備する（ステップＳ１０１）。板材３０としては、平板状の適宜の材料（例えば鉄系の材料）が使用され、例えば、コイル状の鋼板をプレス加工にて適宜に切断したものが使用される。

図４に示す溝形成工程において、前記板材準備工程において準備された板材３０に、プレス加工により溝２０を形成する（ステップＳ１０２）。溝２０は、板材３０の一面（ブシュ本体１０の内周面１１となる面、以下、内周面１１と称す）を窪ませた溝状となるように形成される。溝２０は、長手方向を概ね軸線方向（となる方向）に向けて（長手方向を軸線方向に対して若干傾けて）形成される。溝２０の軸線方向における一方の先端側は、板材３０の軸線方向における端部まで延びて開放される。溝２０の軸線方向における他方の先端側は、板材３０の軸線方向における中途部まで延びて非開放とされる。溝２０は、前記一方の先端側（開放側）が軸線方向の一方側に向くものと前記一方の先端側が軸線方向の他方側に向くものが、周方向において交互となるように配置される。

溝２０は、先端部２２が板材３０の軸線方向における中途部に位置するように形成される。先端部２２は、溝２０の深さ方向視（径方向視）において先細りとなるように形成される。図２（ｂ）に示す如く、壁面２２ａは、溝２０の長手方向と交差する幅方向からの断面視において、内周面１１に対して緩やかな勾配を有する（壁面２２ａとブシュ本体１０の内周面１１とが鈍角αをなす）アール形状に形成される。壁面２２ａは、底面２１に対して滑らかに連続するように形成される。

ここで、溝形成工程においてプレス加工にて溝２０を形成する際、板材３０の溝２０の周囲の部分（肉）が溝２０側に引っ張られる。この引っ張られる量（体積）が大きいと、板材３０の割れや欠けを引き起こす。

本実施形態においては、溝形成工程において、溝２０は、上述の如く、先端部２２の壁面２２ａがブシュ本体１０の内周面１１に対して緩やかな勾配となるように（鈍角αをなすように）形成される。このため、プレス加工にて溝２０を形成する際に、溝２０の先端部２２において潰される板材３０の肉の量は、壁面２２ａが内周面１１に対して垂直に形成されたものと比べて、図８に示す領域Ｄの分だけ小さくなる。したがって、溝２０側に引っ張られる板材３０の先端部２２の周囲の肉の量も、前記領域Ｄの分だけ小さくなる。

このように、本実施形態の溝形成工程によれば、溝２０側に引っ張られる板材３０の肉の量を減らすことができるため、板材３０の割れや欠けの発生を抑制することができる。なお、図８においては、断面を示すハッチングを省略している。

また、溝２０の先端部２２において、内周面１１との境界に近い部分は、壁面２２ａが内周面１１に対して垂直に形成されたものと比べて、溝２０形成時の径方向の変位が小さい。よって、先端部２２の周囲の板材３０の肉が大きく引っ張られることがない。このため、板材３０の割れや欠けの発生を抑制することができる。

また、上述したように、溝２０の先端部２２は、溝２０の深さ方向視において先細りとなるように形成されている。このため、プレス加工にて溝２０を形成する際に、溝２０側に引っ張られる板材３０の肉の量が、例えば先端部２２が半円状に形成されたものと比べて小さくなる。このように、本実施形態の溝形成工程によれば、溝２０側に引っ張られる板材３０の肉の量を減らすことができるため、板材３０の割れや欠けの発生を抑制することができる。

図５に示す板材切断工程において、溝２０が形成された板材３０をプレス加工により切断する（ステップＳ１０３）。板材３０の切断は、型を径方向にプレスすることで行われる。板材切断工程において、板材３０は、ブシュ１００の１つ分の材料となる矩形状に切断される。

図６に示す曲げ工程において、板材切断工程において切断した板材３０を円筒状に曲げる。前記曲げ工程は、図６（ａ）に示す第一曲げ工程（ステップＳ１０４）と、図６（ｂ）に示す第二曲げ工程（ステップＳ１０５）とに分けられる。

図６（ａ）に示す第一曲げ工程において、板材３０の周方向における両端部を、内周面１１側に向けて押圧することにより、板材３０の周方向における中心側に向かって（図６（ａ）に示す矢印方向へ）曲げる。その結果、板材３０は、一方が開口した略Ｕ字状となる。

図６（ｂ）に示す第二曲げ工程において、略Ｕ字状の板材３０を円筒状に曲げる。板材３０の先端部を板材３０の内周面１１側に向けて押圧することにより、略Ｕ字状に曲げられた板材３０は、さらに板材３０の内周面１１側へ曲げられる。その結果、前記両端部が互いに突き合う円筒状のブシュ１００が得られる。

図７に示すサイジング工程において、ブシュ１００の外周面の真円度を向上させる（ステップＳ１０６）。サイジング工程においては、ダイス４０が使用される。ダイス４０は、円筒状に形成され、その内周の断面は高精度な真円に加工されている。このサイジング工程において、ブシュ１００をダイス４０の内側に通過させる。これにより、外周面の真円度が向上したブシュ１００が得られる。

必要に応じて、ブシュ１００の内周面１１もサイジングを行い、所望の内径のブシュ１００とする。

以上の工程を経ることで、ブシュ１００を製造することができる。

以上の如く、本実施形態に係るブシュ１００の製造方法は、板材３０を準備する板材準備工程と、プレス加工により前記板材３０に溝２０を形成する溝形成工程と、前記溝２０が形成された前記板材３０を円筒状に曲げる曲げ工程と、を具備し、前記溝形成工程において、前記溝２０は、長手方向における少なくとも一方の先端部２２が、前記円筒状の板材３０の軸線方向となる方向において、前記板材３０の中途部に位置するように形成され、前記長手方向と交差する幅方向からの断面視において、前記先端部２２の壁面２２ａと前記ブシュ本体１０の前記内周面１１とが鈍角αをなすように形成されるものである。
このように構成することにより、溝形成工程における板材３０の割れの発生を抑制することができる。

また、前記溝形成工程において、前記溝２０は、前記先端部２２の前記壁面２２ａが、前記幅方向からの断面視において、前記溝２０の底面２１に対して滑らかなアール形状となるように形成されるものである。
このように構成することにより、溝形成工程における板材３０の割れの発生を抑制することができる。

また、前記溝形成工程において、前記溝２０は、前記先端部２２が、前記溝２０の深さ方向視において先細りとなるように形成されるものである。
このように構成することにより、溝形成工程における板材３０の割れの発生を抑制することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。

例えば、本実施形態に係るブシュ１００は、自動車の変速装置に設けられるものとしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、本発明に係るブシュは、任意の用途に用いることが可能である。

また、本実施形態においては、溝２０は、ブシュ本体１０に対して、軸線方向における一方の先端側のみ開放される（軸線方向における他方の先端側は非開放となる）ように形成されるものとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。溝２０は、ブシュ本体１０に対して、軸線方向における両方の先端側とも非開放となるように形成される（すなわち、先端部２２が溝２０の長手方向の両端に形成される）ことも可能である。

また、本実施形態においては、溝２０は、開放側が軸線方向の一方側に向くものと、軸線方向の他方側に向くものが、周方向において交互となるように配置されるものとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。開放側が軸線方向の一方側に向く溝２０と、開放側が軸線方向の他方側に向く溝２０は、適宜の順番で配置されればよい。また、溝２０は、開放側が軸線方向の一方側（あるいは他方側）に向くもののみでもよい。

また、本実施形態においては、溝２０はブシュ１００に４つ形成されるものとしたが、溝２０の数は限定されるものではなく適宜形成すればよい。

また、本実施形態においては、溝２０は直線状に形成されるものとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、溝２０は、曲線状に形成されてもよく、また、先端部２２が複数形成されるように分岐していてもよい。

また、本実施形態においては、ブシュ１００は平板状の板材３０を円筒状に曲げて形成するものとしたが、これに限定されるものではなく、種々の方法で形成することが可能である。

また、本実施形態においては、溝２０を形成した後に板材３０を切断するものとしたが、板材３０を切断した後に溝２０を形成することも可能である。

また、本実施形態においては、サイジング工程を行っているが、前記サイジング工程は必ずしも行わねばならないものではない。

１０ ブシュ本体
１１ 内周面
２０ 溝
２１ 底面
２２ 先端部
２２ａ 壁面
３０ 板材
１００ ブシュ

Claims (6)

1. 円筒状に形成されるブシュ本体と、
   前記ブシュ本体の内周面に形成される溝と、
   を具備し、
   前記溝は、
   長手方向における少なくとも一方の先端部が、前記ブシュ本体の軸線方向における中途部に位置するように形成され、
   前記長手方向と交差する幅方向からの断面視において、前記先端部の壁面と前記ブシュ本体の前記内周面とが鈍角をなすように形成される、
   ブシュ。
2. 前記溝は、
   前記先端部の前記壁面が、前記幅方向からの断面視において、前記溝の底面に対して滑らかなアール形状となるように形成される、
   請求項１に記載のブシュ。
3. 前記溝は、
   前記先端部が、前記溝の深さ方向視において先細りとなるように形成される、
   請求項１又は請求項２に記載のブシュ。
4. 板材を準備する板材準備工程と、
   プレス加工により前記板材に溝を形成する溝形成工程と、
   前記溝が形成された前記板材を円筒状に曲げる曲げ工程と、
   を具備し、
   前記溝形成工程において、前記溝は、
   長手方向における少なくとも一方の先端部が、前記円筒状の板材の軸線方向となる方向において、前記板材の中途部に位置するように形成され、
   前記長手方向と交差する幅方向からの断面視において、前記先端部の壁面と前記溝が形成された前記板材の面とが鈍角をなすように形成される、
   ブシュの製造方法。
5. 前記溝形成工程において、前記溝は、
   前記先端部の前記壁面が、前記幅方向からの断面視において、前記溝の底面に対して滑らかなアール形状となるように形成される、
   請求項４に記載のブシュの製造方法。
6. 前記溝形成工程において、前記溝は、
   前記先端部が、前記溝の深さ方向視において先細りとなるように形成される、
   請求項４又は請求項５に記載のブシュの製造方法。

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