(57)【要約】【課題】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。【解決手段】軸受４０の製造方法は、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、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と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
ことを特徴とする、摺動部材の製造方法。
【請求項２】
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、
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。
【請求項３】
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、
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。
【請求項４】
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、
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。
【請求項５】
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、
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。
【請求項６】
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、
ことを特徴とする、摺動部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２０１１６６号公報
【特許文献２】特開２００７−３３３１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る摺動部材を示した斜視図。
【図２】本実施形態に係る摺動部材の製造方法におけるフローを示した図。
【図３】ブシュの製造に係る各工程を示した図。
【図４】摺動部材の製造に係る各工程を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【符号の説明】
【００４０】
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
【図１】
2014163472.tif 000003
【図２】
2014163472.tif 000004
【図３】
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【図４】
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