JP6124620B2 - Manufacturing method of sliding member - Google Patents
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Description
本発明は、摺動部材の製造方法の技術に関し、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 technique for manufacturing a sliding member, 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、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を参照)。 Conventionally, in various machines such as construction machines and automobiles, a sliding member such as a slide bearing has been used in order to enable rotation of a shaft inserted into a housing, and a technique related thereto is also disclosed (for example, (See Patent Document 1).
前記特許文献1に記載の技術によれば、円筒状の裏金(アウター)の内周部に円筒状の焼結材料(インナー)を圧入して摺動部材を構成している。このような構成によれば、円筒状のアウターとインナーとの間の締め代を高精度に管理する必要があるため、摺動部材の製造にかかる時間やコストが増大する要因となっていた。 According to the technique described in Patent Document 1, a cylindrical sintered material (inner) is press-fitted into an inner peripheral portion of a cylindrical back metal (outer) to constitute a sliding member. According to such a configuration, since it is necessary to manage the tightening margin between the cylindrical outer and inner with high accuracy, it has been a factor that increases the time and cost for manufacturing the sliding member.
本発明は、上記のような状況を鑑み、円筒状のアウターとインナーとの間の締め代を高精度に管理する必要がないため、摺動部材の製造にかかる時間やコストを抑制することが可能となる、摺動部材の製造方法を提供する。 In view of the above situation, the present invention eliminates the need to manage the tightening allowance between the cylindrical outer and inner with high accuracy, and thus suppresses the time and cost required for manufacturing the sliding member. Provided is a method for manufacturing a sliding member.
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、円筒状の内側部材と、該内側部材の外周面に巻回される外側部材とを備える摺動部材の製造方法であって、前記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前記板状部材を円筒状の前記外側部材として形成する、外側部材形成工程と、を備えるものである。 That is, in Claim 1, it is a manufacturing method of the sliding member provided with a cylindrical inner member and the outer member wound by the outer peripheral surface of this inner member, Comprising: The inner member which forms the said inner member and forming step, rolling the inner member in a plate-like member, by bonding both side ends of the plate-like member to form said plate-like member on the outer peripheral surface of the inner member as a cylindrical outer member, An outer member forming step.
請求項2においては、前記内側部材形成工程において、内側板状部材の両側端部を突き合せることにより前記内側部材を形成するものである。 According to a second aspect of the present invention, in the inner member forming step, the inner member is formed by abutting both end portions of the inner plate-shaped member.
請求項3においては、前記内側部材形成工程において、パイプ材又はソリッド材を切削することにより前記内側部材を形成するものである。 According to a third aspect of the present invention, in the inner member forming step, the inner member is formed by cutting a pipe material or a solid material.
請求項4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インデントを形成するインデント形成工程を備えるものである。 According to a fourth 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 an indent that is a large number of depressions on the inner peripheral surface of the lining before the outer member forming step. An indentation forming step of forming.
請求項5においては、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 fifth aspect of the present invention, the hardness of the outer member is smaller than the hardness of the inner member.
請求項6においては、前記板状部材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、前記外側部材形成工程において、前記クリンチ形状を係合させることにより、前記板状部材の両側端部を接合するものである。 In Claim 6, the both-sides edge part of the said plate-shaped member is formed in the clinch shape which can mutually be engaged, and the said both-sides edge of the said plate-shaped member is engaged in the said outer member formation process by engaging the said clinch shape. The parts are joined together.
請求項7においては、前記外側部材形成工程において、前記板状部材の両側端部を溶接により接合するものである。 According to a seventh aspect of the present invention, in the outer member forming step, both side ends of the plate-like member are joined by welding.
請求項8においては、前記外側部材形成工程の前に、前記内側部材に熱処理を施す熱処理工程を備えるものである。 According to an eighth aspect of the present invention, a heat treatment step for heat-treating the inner member is provided before the outer member forming step.
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によれば、円筒状のアウターとインナーとの間の締め代を高精度に管理する必要がないため、摺動部材の製造にかかる時間やコストを抑制することが可能となる。 According to the manufacturing method of the sliding member according to the present invention, it is not necessary to manage the interference between the cylindrical outer and the inner with high accuracy, so that the time and cost for manufacturing the sliding member are suppressed. It becomes possible.
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)、含油仕上げ(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10b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10b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10b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とにより、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、多数の窪みであるインデント10aを形成する。本実施形態におけるインデント10aは多数の球形の窪みとして形成されているが、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。
Next, in the indent forming step (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)でインデント10a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(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 sintered
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
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-
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。
Next, as shown in FIG. 2, the
次に、図2に示す含油・仕上げ工程(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を空気中に取り出して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 / finishing step (step S33) shown in FIG. 2, 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。
As described above, in the method of manufacturing the
つまり、本実施形態においては軸受40の製造に際して、円筒状の裏金(アウター)の内周部に円筒状の焼結材料(インナー)を圧入するのではなく、内側部材(ブシュ20)の周囲に外側部材(カラー30)を巻き込む構成としている。これにより、円筒状の内側部材と外側部材との間の締め代を高精度に管理する必要がないため、摺動部材の製造にかかる時間やコストを低減させることが可能となる。なお、本実施形態に係る軸受40はブシュ20とカラー30との二層で構成したが、他の部材を内側に備える三層以上の構成とすることも可能である。即ち、最も外周部分に位置する部材を板状部材とし、その両側端部を突き合せて接合するのである。
That is, in this embodiment, when manufacturing 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インデント10aを形成する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、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、カラー30を形成する際に成形性が向上する。
In the present embodiment, the
また、本実施形態においては、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している。そして、カラー30の形成工程において、クリンチ形状を係合させることにより、板状部材17(曲げ部材17C)の両側端部を接合している。これにより、カラー30を形成すると同時にクリンチ形状を係合させることができ、別途溶接等で接合する構成よりも工程数を減少させることが可能となる。なお、カラー30の形成工程で板状部材にクリンチ形状を形成せずに、その両側端部を溶接等により接合する構成とすることも可能である。
Moreover, in this embodiment, the both-sides edge part of the plate-shaped
また、内側部材であるブシュ20を形成する際に、突き合せ成形工程(ステップS12)において、内側板状部材である曲げ部材10Cの両側端部を、クリンチ又は溶接等により接合する構成とすることも可能である。
Moreover, when forming the
また、本実施形態においては、カラー30の形成工程の前に、ブシュ20に熱処理を施す熱処理工程を備える。これにより、ブシュ20(裏金15及び焼結層11)の硬度を向上させることができる。
さらに、内側部材であるブシュ20の突き合せ成形工程(ステップS12)の際に突き合せた端部間に隙間がある場合でも、外側部材の巻き込み成形工程(ステップS32)にて隙間を閉じることが可能である。
Further, in the present embodiment, a heat treatment step for heat treating the
Further, even when there is a gap between the ends of the
10 焼結合金
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 (8)
前記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前記板状部材を円筒状の前記外側部材として形成する、外側部材形成工程と、を備える、
ことを特徴とする、摺動部材の製造方法。 A manufacturing method of a sliding member comprising a cylindrical inner member and an outer member wound around the outer peripheral surface of the inner member,
Forming said inner member, an inner member forming step,
Rolling said inner member in a plate-like member, by bonding both side ends of the plate-like member to form said plate-like member on the outer peripheral surface of the inner member as a cylindrical outer member, the outer member forming step And comprising
The manufacturing method of the sliding member characterized by the above-mentioned.
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。 In the inner member forming step, the inner member is formed by butting both end portions of the inner plate-shaped member.
The manufacturing method of the sliding member of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
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。 In the inner member forming step, the inner member is formed by cutting a pipe material or a solid material.
The manufacturing method of the sliding member of Claim 1 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インデントを形成する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。 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 indent forming step of forming indents that are a number of depressions on the inner peripheral surface of the lining is provided.
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。 The hardness of the outer member is smaller than the hardness of the inner member,
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.
前記外側部材形成工程において、前記クリンチ形状を係合させることにより、前記板状部材の両側端部を接合する、
ことを特徴とする、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。 Both side ends of the plate-like member are formed in a clinch shape that can be engaged with each other,
In the outer member forming step, by joining the clinch shape, both end portions of the plate member are joined.
The manufacturing method of the sliding member according to any one of claims 1 to 5, wherein
ことを特徴とする、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。 In the outer member forming step, both side ends of the plate-like member are joined by welding,
The manufacturing method of the sliding member according to any one of claims 1 to 5, wherein
ことを特徴とする、請求項1から請求項7の何れか1項に記載の摺動部材の製造方法。 Before the outer member forming step, a heat treatment step of performing a heat treatment on the inner member is provided.
The manufacturing method of the sliding member according to any one of claims 1 to 7, wherein
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