(57)【要約】【課題】  従来と比較して材料の歩留まりが良く、しかも加工時間が短いシュー１１の製造方法を提供する。【解決手段】  基材４における裏金２の両端面には、薄い焼結摺動材３および３´が形成されている。上記基材４を鍛造装置５によって段付円柱状に形成することで、軸方向の一端側に平坦な第１摺接面１１Ｄを形成するとともに、軸方向の他端側に半球状凹部からなる第２摺接面１１Ｅを形成する。  従来と比較して製造コストが低いシュー１１を提供できる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向の一端側に平坦な第１摺接面を有するとともに、軸方向の他端側に半球状凹部からなる第２摺接面を有するシューの製造方法であって、
板状とした裏金の表面あるいは裏面に摺動材を設けた板状素材を用意し、上記板状素材を打ち抜いて円柱状の基材を製作し、次に上記基材を鍛造によって段付円柱状に形成して、
軸方向の一端側に上記第１摺接面を形成するとともに軸方向の他端側に上記第２摺接面を形成し、かつ上記第１摺接面または第２摺接面の表面を摺動材によって構成したことを特徴とするシューの製造方法。
【請求項２】
上記板状素材の表面および裏面に摺動材を設けて、上記第１摺接面および第２摺接面の表面をともに摺動材によって構成したことを特徴とする請求項１に記載のシューの製造方法。
【請求項３】
上記板状素材の裏金として高力黄銅または鉄系の材料を用いたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシューの製造方法。
【請求項４】
上記摺動材は焼結によって形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載のシューの製造方法。
【請求項５】
上記請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載のシューの製造方法によって製造されたシュー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシューの製造方法に関し、より詳しくは、油圧ミッション、ポンプまたは斜板式コンプレッサに用いるシューの製造方法およびそれによって製造されたシューに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、油圧ミッション、ポンプまたは斜板式コンプレッサに用いられるシューは公知であり、従来のシューは、軸方向の一方の端面に平坦な第１摺接面を備えるとともに、軸方向の他方の端面に半球状凹部からなる第２摺接面を備えている（例えば特許文献１）。
こうした従来のシューは、円柱状の高力黄銅あるいは鉄系の材料を切削加工と鍛造加工とを組み合わせることにより、段付円柱状で端部に上記半球状凹部を備えるように製造されている。
【特許文献１】特開２００３−３０５５３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述したように従来のシューは、材料を切削加工することにより上述した所要形状に製造されていたために、材料に無駄が生じて歩留まりが悪くなり、しかも加工に時間が掛かるという欠点があった。
すなわち、上記特許文献１のシューの製造方法においては、円柱状素材１の外周部に切欠き４を形成した後に半球状凹部６を形成するようにしてあり、その際の円柱状素材の逃げ部を上記切欠き４によって確保していたものである。また円柱状素材１の外周を所要寸法に切削加工することによってシュー８を製造していた。
さらに、そのように製造したシューにおいては、切削加工した部分において材料の流線が切れるため、シューの耐久性が低下する虞があった。すなわち、図８に模式図で示すように、切削加工した部分は材料の流線が切れるようになり、かつ、鍛造によって亀裂が生じやすくなるため、シューの耐久性が低下する原因となる。
そこで、本発明の目的は、材料の歩留まりが良好であって、かつ加工時間が短いシューの製造方法およびそれによって製造された耐久性に優れたシューを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
すなわち、本発明は、軸方向の一端側に平坦な第１摺接面を有するとともに、軸方向の他端側に半球状凹部からなる第２摺接面を有するシューの製造方法であって、
板状とした裏金の表面あるいは裏面に摺動材を設けた板状素材を用意し、上記板状素材を打ち抜いて円柱状の基材を製作し、次に上記基材を鍛造によって段付円柱状に形成して、
軸方向の一端側に上記第１摺接面を形成するとともに軸方向の他端側に上記第２摺接面を形成し、かつ上記第１摺接面または第２摺接面の表面を摺動材によって構成したシューの製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００５】
このような製造方法によれば、シューを鍛造で製造するので、シューを切削加工で製造していた従来と比較すると加工時間を大幅に短縮することが出来る。また、シューに用いる材料の歩留まりを向上させることが出来る。したがって、従来と比較して製造コストが安いシューを提供することができる。
さらに、材料の流線を切断することがないので、シュー自体の耐久性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下図示実施例について本発明の製造方法を説明すると、先ず、図１に示すように、材料となる板状素材１を用意する。この板状素材１は、肉厚で板状の裏金２と、この裏金２の表面及び裏面の全域に設けた薄肉の焼結摺動材３および３´とから構成されている。裏金２としては高力黄銅あるいは鉄系材料（ＳＵＪ２）を用いている。
次に図２に示すように、上記板状素材１を軸方向に短い円柱状となるように打ち抜いて基材４を製作する。このように板状素材１から基材４を打ち抜くことで、該基材４の形状は軸方向に短い扁平な円柱状に形成される。そして、基材４における軸方向の一端側の端面および他端側の端面は、ともに焼結摺動材３および３´で構成されている。基材４の軸方向の寸法Ｌは上記本来の板状素材１の厚さと同じとなっており、基材４の外径は、図４に示した製品としてのシュー１１の大径部１１Ａの外径よりも僅かに小さな寸法に設定されている。
次に、上記基材４を図３に示した鍛造装置５によって鍛造する。この鍛造装置５は、下方側が拡径する段付の貫通孔６Ａを形成した上型６と、上記貫通孔６Ａにおける小径孔６ａに上方側から挿入される丸棒状の押圧部材７と、下方側に配置されて上記貫通孔６Ａにおける大径孔６ｂに摺動自在に嵌合される円柱状の下型８とを備えている。
上記押圧部材７の下端部は半球状凸面７Ａとしてあり、この押圧部材７の半球状凸面７Ａによって製品となるシュー１１の第２摺接面１１Ｅ（半球状凹部）を成形するようになっている。また、上型６の貫通孔６Ａにおける大径孔６ｂと小径孔６ａとの境界部はテーパ孔６ｃとしている。貫通孔６Ａの大径孔６ｂ、小径孔６ａの内径およびテーパ孔６ｃの寸法は、製品となるシュー１１における段付円柱状の各部の外径に合わせて設定されている。なお、大径孔６ｂの内径は上記基材４の外径Ｄよりも僅かに大きな寸法に設定している。
【０００７】
そして、上述した円柱状の基材４を鍛造装置５によって次のようにして鍛造する。すなわち、基材４を貫通孔６Ａの大径孔６ｂに下方側から遊嵌合させて、その下方側から下型８を大径孔６ｂに嵌合し、その内部で上昇させる。また、それと同時に、押圧部材７を下降させて小径孔６ａ内に挿入する。これにより、基材４における上方側の箇所が塑性変形されつつテーパ孔６ｃを経て小径孔６ａ内へ押し出され、さらに基材４における上方側の端面の中央に上記押圧部材７の半球状凸面７Ａが圧接して、そこに半球状凹部が形成される。このようにして、鍛造装置５によって段付円柱状をした製品としてのシュー１１を製造する（図４参照）。
このようにして段付円柱状に形成された製品としてのシュー１１は、上記大径孔６ｂの形状に倣った大径部１１Ａと、その隣接上方側に連続してテーパ孔６ｃの形状に倣ったテーパ部１１Ｂと、このテーパ部１１Ｂの隣接位置に連続して上記小径孔６ａの形状に倣った小径部１１Ｃを備えている。また、大径部１１Ａの端面は、本来の基材１１における一方の平坦な焼結摺動材３´の表面からなり、そこが斜板と摺接する第１摺接面１１Ｄとなっている。さらに、小径部１１Ｃの端面の中央には、第２摺接面１１Ｅとなる半球状凹部が形成される。この半球状凹部からなる第２摺接面１１Ｅの表面は焼結摺動材３からなり、この第２摺接面１１Ｅにピストンが嵌合され、それらの部材は相互に摺動するようになっている。
【０００８】
このようにして完成した製品としてのシュー１１は、油圧ミッション、ポンプまたは斜板式コンプレッサに用いられるものであり、例えば斜板式コンプレッサにおいては、上記シュー１１の第１摺接面１１Ｄは斜板と摺動するようになっており、他方、シュー１１の第２摺接面１１Ｅ（半球状凹部）はピストンの球状部と摺動するようになっている。
【０００９】
上述したように本実施例においては、板状素材１の段階において、その表面及び裏面の全域に焼結摺動材３、３’からなる薄膜の層を形成している。そのため、製品としてのシュー１１における第１摺接面１１Ｄおよび半球状凹部からなる第２摺接面１１Ｅの表面はともに焼結摺動材３、３’から構成される。
また、本実施例においては、鍛造によってシュー１１を製造しているので、基材４の一部を切削加工によって削り落とす必要がなく、製造に要する作業時間を大幅に短縮できる。そして鍛造による加工硬化によって、シュー１１の剛性および強度、特に肉厚の薄い第２摺接面１１Ｅ周囲の剛性および強度を向上することができる。加えて、図７に模式図で示したように、本実施例においては素材流線を切削加工によって断ち切ることがないので、さらにシュー１１の剛性および強度を向上することができる。
また、材料となる板状素材１および基材４の歩留まりが極めて良好である。そのため、従来と比較して製造コストが低いシュー１１の製造方法を提供することができる。
さらに、シュー１１の第１摺接面１１Ｄおよび第２摺接面１１Ｅは焼結摺動材３からなるので耐久性及び摺動性能が良好なシュー１１を提供できる。加えて、基材４の上方側端面に設けられた焼結摺動材３は押し出しと鍛造によって従来の製法よりも引き延ばされることになるが、焼結摺動材は比較的軟質で延性・展性に富むため、割れや欠けが生じることがない。
なお、このような焼結摺動材３および３´としては、従来公知の焼結摺動材料、例えばりん青銅、鉛青銅、Ｃｕ−Ｓｎ−Ａｇ系等の材料を適宜選択して用いることができる。
【００１０】
次に、図５ないし図６は本発明の第２実施例を示したものである。上述した第１の実施例においては、裏金２の両面に焼結摺動材３および３´を設けた板状素材１を用いているが、この第２実施例においては、底面側となる表面だけに焼結摺動材３´を設けた図示しない板状素材１を準備し、それを所定の外径で打ち抜いて先ず基材４を製作する。
この後は、上述した第１実施例と同様の鍛造装置５を用いて基材４を鍛造して、製品としての段付円柱状をしたシュー１１を製造する（図６）。
シュー１１の形状は、上記第１実施例によって製造したシュー１１の形状と同じく段付円柱状である。しかしながら、この第２実施例で製造したシュー１１は、基材４の下面側だけに焼結摺動材３´を設けているので、大径部１１Ａの端面である第１摺接面１１Ｄの表面だけが焼結摺動材３´で形成される。他方、半球状凹部からなる第２摺接面１１Ｅの表面は、裏金２である高力黄銅（あるいは鉄系材料）によって形成される。なお、第２実施例の製品としてのシュー１１は、第２摺接面１１Ｅおよび小径部１１Ｃの端面が焼結摺動材３によって形成されていないこと以外は、上記第１実施例における製品のシュー１１と同じなので、それと対応する部分に同じ部材番号を付している。
このような第２実施例においても、上述した第１実施例と同様の作用効果を得ることができる。
なお、図面は省略するが、上記第２実施例の基材４とは逆に、上面側の端面に焼結摺動材３を設けた基材４を用いて製品としてのシュー１１を鍛造しても良い。その場合には、製品としてのシュー１１における第２摺接面１１Ｅ（半球状凹部）の表面だけが焼結摺動材３からなり、平坦な第１摺接面１１Ｄは裏金２である高力黄銅あるいは鉄系材料からなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施例である製造方法に用いる板状素材を示す斜視図。
【図２】本発明の第１実施例である製造方法の作業工程を示す図。
【図３】本発明の第１実施例である製造方法における鍛造工程を示す断面図。
【図４】本発明の第１実施例である製造方法によって製造した製品としてのシュー１１の正面図。
【図５】本発明の第２実施例である製造方法の作業工程を示す図。
【図６】本発明の第２実施例によって製造したシュー１１の正面図。
【図７】図４に示したシュー１１の断面の要部を示す模式図。
【図８】従来のシューの断面の要部を示す模式図。
【符号の説明】
【００１２】
１…板状素材                          ２…裏金
３、３´…焼結摺動材                  ４…基材
５…鍛造装置                          １１…シュー
１１Ｄ…第１摺接面                    １１Ｅ…第２摺接面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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