(57)【要約】      （修正有）【課題】すべり軸受ブッシュの内部構造形成のための製造方法を発展形成する。【解決手段】すべり軸受ブッシュの製造方法であって、内側工具３を用いて、すべり軸受ブッシュの軸受範囲１０の外径および内径を縮小しながら外側工具２の貫通開口部内へすべり軸受ブッシュを圧入した結果、軸受範囲１０の内側表面部が内側工具の外側表面部へ押圧されるとともに、内側工具３の外側表面部の構造部３１の雌型として内側構造部が軸受範囲の内側表面部内へ刻設されるので、外側工具の貫通開口部からすべり軸受ブッシュを取り外し、すべり軸受ブッシュを径方向に拡開して、内側工具をすべり軸受ブッシュから取外し可能である方法に関するものである。【選択図】図２
2016099004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側構造部が施されたすべり軸受ブッシュ（１）の製造のための方法であって、時間的に連続した以下のステップ：
ａ）内側表面部を有する中空円筒部として形成されつつ外径および内径を有する少なくとも１つの軸受範囲（１０）を有する前記すべり軸受ブッシュ（１）を準備すること、
ｂ）準備された前記すべり軸受ブッシュ（１）の前記軸受範囲（１０）の外径よりも貫通開口部（２０）の最小の内径が小さい貫通開口部を有する外側工具（２）を準備し、前記貫通開口部（２０）が少なくとも一方側で円すい状の拡大部（２０１）を備え、該拡大部の最大の内径が準備された前記すべり軸受ブッシュ（１）の前記軸受範囲（１０）の外径よりも大きいこと、
ｃ）構造部（３１）を有する外側表面部を備えた一部材で円筒状の動作範囲（３０）を備えた内側工具（３）を準備し、前記動作範囲（３０）の最大の外径が準備された前記すべり軸受ブッシュ（１）の軸受範囲（１０）の内径よりも小さいこと、
ｄ）前記すべり軸受ブッシュ（１）の前記軸受範囲（１０）へ前記内側工具（３）を挿入すること、
ｅ）前記外側工具（２）の前記貫通開口部（２０）の円すい状の前記拡大部（２０１）内へ前記すべり軸受ブッシュ（１）および前記内側工具（３）をはめ込むこと、
ｆ）前記内側工具（３）を用いて、前記すべり軸受ブッシュ（１）の前記軸受範囲（１０）の外径および内径を縮小しながら前記外側工具（２）の前記貫通開口部（２０）内へ前記すべり軸受ブッシュ（１）を圧入し、その結果、前記軸受範囲（１０）の前記内側表面部が前記内側工具（３）の前記外側表面部へ押圧されるとともに、前記内側工具（３）の前記外側表面部の前記構造部（３１）の雌型として前記内側構造部（１１）が前記軸受範囲（１０）の前記内側表面部内へ刻設されること、
ｇ）前記外側工具（２）の前記貫通開口部（２０）から前記すべり軸受ブッシュ（１）を取り外すこと、および
ｈ）前記すべり軸受ブッシュ（１）を径方向に拡開し、その結果、前記内側工具（３）を前記すべり軸受ブッシュ（１）から取外し可能であること
を行う方法。
【請求項２】
前記すべり軸受ブッシュ（１）の前記内側構造部（１１）が、空間的に画成された複数の凹部（１２）および／または複数の凸部（１３）を備えていることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記すべり軸受ブッシュ（１）の前記内側構造部（１１）が、統計的に分配された複数の凹部（１２）および／または複数の凸部（１３）を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
前記すべり軸受ブッシュ（１）の前記内側構造部（１１）が、形状が不規則に変化する複数の凹部（１２）および／または複数の凸部（１３）を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記すべり軸受ブッシュ（１）の前記内側構造部（１１）が、異なる深さを有する複数の凹部（１２）および／または異なる高さを有する複数の凸部（１３）を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記すべり軸受ブッシュ（１）が弾性的な特性を有する固体の材料で構成され、径方向の前記拡開が前記材料の弾性的な特性を利用しつつなされることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
径方向の前記拡開が、前記すべり軸受ブッシュ（１）の加熱により、前記材料の熱膨張を利用しつつなされることを特徴とする請求項１又は６記載の方法。
【請求項８】
前記すべり軸受ブッシュ（１）がねじられたすべり軸受ブッシュであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記すべり軸受ブッシュ（１）が、帯材料から成る巻かれたすべり軸受ブッシュであるとともに、その軸線に対して平行に延びる突合せ継ぎ目を備えることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１０】
径方向の前記拡開が前記突合せ継ぎ目の拡大によりなされることを特徴とする請求項９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部構造部が施されたすべり軸受ブッシュの製造のための方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
満足な潤滑剤供給を達成するために、すべり要素においてはしばしば複数の油溝又は潤滑ポケットを有するすべり面が構成される。特に、潤滑ポケットは、形状及び寸法において負荷状態及び運動状態に適合されている。潤滑ポケットは、しばしばすべり面全体にわたって均等に分配される。したがって、潤滑ポケットは、支持箇所において均等な潤滑剤フィルムを支持面全体にわたって供給するものである。巻かれたすべり軸受ブッシュの場合には、ブッシュがブロックゲージ上へ形成される前に、あらかじめ製造プロセスにおいて所望の構造部を使用される帯材料において巻くことが可能である。これは、内側に位置する構造部がねじられた軸受ブッシュ内に挿入される場合にはより困難である。
【０００３】
特許文献１には、例えばこのような種類の方法が記載されている。円筒状の軸受要素における内部構造部が密な孔で形成されており、この孔により、軸受面上における潤滑油についての保持性能が改善される。軸受要素の製造に際しては複数のめくら溝が形成され、これらめくら溝は、円筒状の内部範囲の長手方向において延在するとともに、端面までは達しない。このために、まず、継ぎ目のない軸受要素が開放された端部から円すい状の形状へもたらされる。つづいて、拡げられた端部を通して中央の円筒状の本体部分内へ挿入される溝成型工具を用いて、めくら溝が円すい状の内面部に形成される。そして、円すいが別の成型工具によって丸みを有する円筒状のブッシュ形状へ変えられる。そして、軸受要素は、軸受要素の内部の中空の円筒状表面の継ぎ目のない円筒状の中央の部分において複数のめくら溝を備えている。
【０００４】
さらに、特許文献２からは、内側の円筒面上に設けられた構造部を有する、中空円筒の形状の焼結されたすべり軸受が知られている。この構造部は、全長において円筒軸線に対して平行に線状に延在する凸部及び凹部で構成されている。この構造部は、ダイスとしての内部マンドレルを用いて引抜きプロセスにより刻設される。
【０００５】
加えて、特許文献３からは、多孔性の材料から成る、内部構造が施された軸受ブッシュが知られている。内部構造部は、平滑な内部表面に刻設される。このために円筒状のポンチが用いられ、このポンチの外表面には、ポンチの外表面の下方へ径方向に下降可能なドーム状の複数の型押し装置が配置されている。この型押し装置は、局所的に潤滑剤通路が設けられるべき範囲においてのみ繰り出され、用いられる。このために、ポンチは、軸方向に軸受ブッシュの内側を貫通して案内され、このとき、使用可能な型押し装置と共に回転する。この方法で、ブッシュの内側において局所的に散在し、軸外に延在する複数の油溝を形成することが可能である。溝形成により押し込まれた材料によって、焼結材料の多孔性が局所的に低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００４０２０００３号明細書
【特許文献２】英国特許出願公開第２０６４６７６号明細書
【特許文献３】欧州特許出願公開第０９４９４２７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、すべり軸受ブッシュの内部構造形成のための製造方法を発展形成することを基礎とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、請求項１の特徴によって描写されている。他の従属請求項は、本発明の有利な形成及び発展形態に関するものである。
【０００９】
本発明は、内側構造部が施されたすべり軸受ブッシュの製造のための方法であって、時間的に連続した以下の方法ステップ：
ａ）内側表面部を有する中空円筒部として形成されつつ外径及び内径を有する少なくとも１つの軸受範囲を有するすべり軸受ブッシュを準備すること、
ｂ）準備された前記すべり軸受ブッシュの前記軸受範囲の外径よりも内径が小さな貫通開口部を有する外側工具を準備し、前記貫通開口部が少なくとも一方側で円すい状の拡大部を備え、該拡大部の最大の内径が準備された前記すべり軸受ブッシュの前記軸受範囲の外径よりも大きいこと、
ｃ）構造部を有する外側表面部を備えた一部材で円筒状の動作範囲を備えた内側工具を準備し、前記動作範囲の最大の外径が準備された前記すべり軸受ブッシュの軸受範囲の内径よりも小さいこと、
ｄ）前記すべり軸受ブッシュの前記軸受範囲へ前記内側工具を挿入すること、
ｅ）前記外側工具の前記貫通開口部の円すい状の前記拡大部内へ前記すべり軸受ブッシュおよび前記内側工具をはめ込むこと、
ｆ）前記内側工具を用いて、前記すべり軸受ブッシュの前記軸受範囲の外径及び内径を縮小しながら前記外側工具の前記貫通開口部内へ前記すべり軸受ブッシュを圧入し、その結果、前記軸受範囲の前記内側表面部が前記内側工具の前記外側表面部へ押圧されるとともに、前記内側工具の前記外側表面部の前記構造部の雌型として前記内側構造部が前記軸受範囲の前記内側表面部内へ刻設されること、
ｇ）前記外側工具の前記貫通開口部から前記すべり軸受ブッシュを取り外すこと、
ｈ）前記すべり軸受ブッシュを径方向に拡開し、その結果、前記内側工具を前記すべり軸受ブッシュから取外し可能であること
を行う方法を含んでいる。
【００１０】
このとき、本発明は、製造方法が互いに連続する引抜きプロセスステップの順序で構成されるという考察に基づくものである。第１の方法ステップにおいては、中空円筒状のすべり軸受ブッシュの処理されるべき内側表面部が機械的な変形のために準備される。このために、通常、ブッシュの内側表面部は平滑かつ汚れていない。場合によっては、表面部上には引抜油または変形に役立つ他の物質を塗布することが可能である。これにつづく方法ステップでは、外部の引抜きダイスまたは引抜き型として機能する外側工具が準備される。この外側工具は、例えば円筒状の貫通開口部によって構成されることが可能である。ブッシュの外径と比較してわずかに小さな貫通開口部の内径により、引抜き過程において変形が生じる。このとき、外側工具のよりわずかな貫通開口部により、ブッシュ断面の径方向の縮径が生じる。ガイド開口部としてブッシュを円筒状の変形範囲へ供給するために、外側工具の貫通開口部は、少なくとも入口側において、ブッシュの外径よりも大きな最大の内径を有する円すい状の拡大部を有している。
【００１１】
内側工具は、例えばキャリブレーションポンチの形態で構成されている。このキャリブレーションポンチは、構造化された外側表面部を有する、一部材で、円筒状の動作範囲を備えている。この構造部は、別の方法ステップにおいてすべり軸受要素の内側表面部上で刻設される。キャリブレーションポンチをすべり軸受において位置決めすることができるように、動作範囲の最大の外径は軸受範囲の内径よりも小さくなっている。
【００１２】
このことは、すべり軸受ブッシュの軸受範囲に内側工具が外側工具の貫通開口部の円すい状の拡大部を介して挿入され得るという前提を生じさせるものである。実際の変形プロセスは、すべり軸受ブッシュの軸受範囲の外径及び内径を減少しながら、外側工具の貫通開口部内へのすべり軸受ブッシュの圧入によって行われる。このとき、軸受範囲の内側表面部は、内側工具の外側表面部へ押圧され、内側工具の外側表面部の構造部の雌型としての内側構造部が軸受範囲の内側表面部へ刻設される。
【００１３】
この変形ステップの後、すべり軸受ブッシュは、外側工具の貫通開口部から取り外される。このことは、例えばブッシュの拡開によって、または外側工具の開放によって行われる。すべり軸受ブッシュを内側工具から取り外すことができるように、少なくとも、変形のために用いられる工具の外側構造部がブッシュを解放するまで、すべり軸受ブッシュが径方向に拡開される必要がある。ブッシュが引抜きダイスの外部における負荷解放により拡開することで、拡開を機械的かつ弾性的に行うことが可能である。すべり要素が少なくとも局所的に加熱されることで、拡開を熱的に行うことも可能である。この過程は、特に継ぎ目のないブッシュ材料において適したものである。ブッシュを突合せ継ぎ目において拡開し、これにより直径を拡大させることで継ぎ目を有するすべり軸受ブッシュにおける機械的な拡開を行うことも可能である。
【００１４】
特別な利点は、別の再加工を伴わない軸受範囲の構造化によってあらかじめ加工されたすべり要素を製造することが可能であるという点にある。本発明による構造部を施された表面により、すべり要素のなじみ運転特性と、これに伴い寿命とを大幅に改善することが可能である。加えて、引抜きプロセスステップは、比較的安価な加工形態である。
【００１５】
原則的には、すべり軸受ブッシュの内側構造部は溝状の複数の刻み目も備えることができる。これら刻み目を直線状の刻み目またはらせん状の刻み目として形成することも可能である。本発明の好ましい形態においては、すべり軸受ブッシュの内側構造部が空間的に画成された複数の凹部および／または凸部を備えることができる。換言すれば、内側構造部は、局所的にくぼみまたは頂部として形成された構造要素である。
【００１６】
有利には、すべり軸受ブッシュの内側構造部は、統計的に分配された複数の凹部および／または複数の凸部を備えることができる。規則的な表面構造部のほかに、この代替は、特に均等な潤滑剤の分配を生じさせることが可能である。
【００１７】
これに対して、すべり軸受ブッシュの内部構造部が、形状が不規則に変化する複数の凹部および／または複数の凸部を備えることも可能である。構造部のこのような形成においては、潤滑剤の供給を最適化することができる。
【００１８】
本発明の有利な実施形態においては、すべり軸受ブッシュの内側構造部が、異なる深さを有する複数の凹部および／または異なる高さを有する複数の凸部を備えることが可能である。異なる形状および形態を有する、このとき形成される中空空間を、不都合な汚れ粒子の収容にも用いることが可能である。
【００１９】
本発明の有利な実施形態においては、すべり軸受ブッシュが弾性的な特性を有する固体の材料で構成され、径方向の拡開が材料の弾性的な特性を利用しつつなされることが可能である。すべり軸受ブッシュが外側工具の貫通開口部を離れるとすぐに、すべり軸受ブッシュが弾性的な特性によって径方向へ拡開される。拡開により内側工具も同様に解放され、この内側工具は、つづいて、引き抜かれることでブッシュの内部から取り外されることができる。
【００２０】
本発明の好ましい実施形態においては、径方向の拡開が、すべり軸受ブッシュの加熱により、材料の熱膨張を利用しつつなされることが可能である。この手段は例えば弾性的な拡開の支持に役立つものであり、これにより、ブッシュは、内側工具のより高い構造部も解放する。
【００２１】
特に好ましい実施形態においては、すべり軸受ブッシュはねじられたすべり軸受ブッシュであり得る。鋳込まれ、押圧され、または引き抜かれたパイプあるいはロッドから製造された、ねじられたすべり軸受においては、刻設された構造部の高さは、負荷軽減による径方向の拡開よりも小さく寸法設定されている。
【００２２】
本発明の他の有利な形態においては、すべり軸受ブッシュが、帯材料から成る巻かれたすべり軸受ブッシュであるとともに、その軸線に対して平行に延びる突合せ継ぎ目を備えることが可能である。多くの場合帯材料から製造され、継ぎ目を有する、巻かれたすべり軸受においては、拡開を、突合せ継ぎ目面を互いから引き離すことで行うことができる。係止された突合せ継ぎ目においては、必要な拡開を許容するある程度の遊びを有することができる。
【００２３】
有利には、径方向の拡開を突合せ継ぎ目の拡開により行うことが可能である。したがって、巻かれたすべり軸受においては、内側工具を解放するために、純粋に弾性的な拡開によって、突合せ継ぎ目面に存在する継ぎ目も拡開することが可能である。
【００２４】
本発明の複数の実施例を概略的な図面に基づいて詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】製造方法の開始時における工具の配置の断面を概略的に示す図である。
【図２】すべり軸受ブッシュへの内側工具の挿入時における工具の配置の断面を概略的に示す図である。
【図３】すべり軸受ブッシュへの内側工具の挿入後における工具の配置の断面を概略的に示す図である。
【図４】外側工具へのすべり軸受ブッシュの圧入時における工具の配置の断面を概略的に示す図である。
【図５】押圧過程の完了直前における、外側工具へのすべり軸受ブッシュの圧入時の工具の配置の断面を概略的に示す図である。
【図６】押圧過程の完了後における工具の配置の断面を概略的に示す図である。
【図７】内側工具の取外し時における工具の配置の断面を概略的に示す図である。
【図８】製造プロセスの終了時における工具の配置の断面を概略的に示す図である。
【図９】内側工具の断面を概略的に示す図である。
【図１０】内側工具の代替的な表面構造部の断面を概略的に示す図である。
【図１１】内側工具の他の代替的な表面構造部の断面を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
全ての図において、互いに対応する部分には同一の符号が付されている。
【００２７】
図１には、製造ステップの開始時における工具の配置の断面が概略的に示されている。この方法段階においては、すべり軸受ブッシュ１、外側工具２および内側工具３が準備されている。内側工具３は、円筒状に形成されつつ構造部３１を備えた動作範囲３０を含んでいる。この構造部３１は、後の方法段階においてすべり軸受ブッシュ１の軸受範囲１０へ刻設される。ここでは、構造部３１は、比較的粗い表面を有するドーム状の複数の突起部である。
【００２８】
外側工具２の円筒状の貫通開口部２０は、入口側において、すべり軸受ブッシュ１を変形範囲へ挿入するために、入口側の端部に円すい形の拡大部２０１を備えている。内側工具３は中央範囲にフランジ部３２を備えており、このフランジ部の当接部３２１により動作範囲３０におけるすべり軸受ブッシュ１の位置が固定されている。当接部３２１をすべり軸受ブッシュ１の端面に対して形成するために、フランジ部３２の直径はブッシュの内径よりも大きくなっている。軸方向の力伝達は、フランジ部３２に結合されたポンチ３３からなされる。内側工具３は、一部材で、または多部材で形成されることができる。多部材の構成の場合には、例えば動作範囲３０が異なる構造部３１の利用のために必要に応じて交換可能であり得る。
【００２９】
図２には、すべり軸受ブッシュ１への内側工具の挿入時における工具の配置の断面が概略的に示されている。このとき、すべり軸受ブッシュ１の内側に位置する軸受範囲１０は、内側工具３の動作範囲３０にわたってフランジ部３２における当接部３２１の方向へ押し込まれる。互いへのこの挿入の際には、構造部３１はまだ軸受範囲１０に嵌合していない。このとき、すべり軸受ブッシュ１はまだ外側工具２の嵌合範囲にない。
【００３０】
図３には、すべり軸受ブッシュ１への内側工具３の挿入後における工具の配置の断面が概略的に示されている。すべり軸受ブッシュ１がフランジ部３２の当接部３２１と接触した後、このすべり軸受ブッシュ１は、内側工具３によって外側工具２内へ共に案内される。
【００３１】
図４には、外側工具２へのすべり軸受ブッシュ１の圧入時における工具の配置の断面が概略的に示されている。この方法段階では、すべり軸受ブッシュ１が外側工具２内で変形される。このとき、すべり軸受ブッシュ１は、より狭い貫通開口部２０によって押圧され、その直径において縮小されている。このことは、構造部３１が内側工具３の動作範囲３０において軸受範囲１０へ押圧されることですべり軸受ブッシュ１の内側において生じる。
【００３２】
図５には、外側工具２内へのすべり軸受ブッシュ１の圧入時における押圧過程の完了直前の工具の配置の断面が概略的に示されている。この方法段階においては、すべり軸受ブッシュ１がその全長にわたって内側工具３と共に外側工具２を通して軸方向へ押圧貫通される。
【００３３】
図６には、押圧過程の完了後の工具の配置の断面が概略的に示されている。この方法段階において、すべり軸受ブッシュ１は外側工具２の貫通開口部２０から抜け出る。すべり軸受ブッシュ１の材料の弾性的な特性により、このすべり軸受ブッシュ１は、径方向において拡がり、したがって内側工具３を再び解放する。
【００３４】
図７には、内側工具３の取外し時における工具の配置の断面が概略的に示されている。このとき、内側工具３は押圧方向に対して逆方向へ外側工具２から軸方向に引き抜かれ、その際すべり軸受ブッシュ１が外される。軸受範囲１０には、内側構造部１１が凹部１２および凸部１３として表面に形成されている。
【００３５】
図８には、製造プロセスの終了における工具の配置の断面が概略的に示されている。外側工具２および内側工具３のこの基本位置では、新たに別のすべり軸受ブッシュをプロセスへ導入することが可能である。
【００３６】
別の図９〜図１１には、内側工具３の動作範囲３０の構造部３１の有利な実施形態が示されている。図９には、比較的粗い表面を有するドーム状の複数の突起部を備えた内側工具の断面が概略的に示されている。動作範囲３０はフランジ部３２によって画成されており、このフランジ部３２には力を印加するためのポンチ３３が結合されている。方法過程においては、このポンチ３３を介して軸方向の押圧力および引張力が与えられる。図１０には、内側工具の代替的な表面構造部の断面が概略的に示されている。平滑な表面を有するドーム状の複数の突起部を備えた構造部３１の他の変形が問題である。これらドームは、形状及び寸法において同一に構成されている。これに対して、図１１から、内側工具の別の代替的な表面構造部の断面が概略的に示されている。これらドームは、異なる大きさで動作範囲３０に統計的に配置されている。
【符号の説明】
【００３７】
１  すべり軸受ブッシュ
１０  軸受範囲
１１  内側構造部
１２  凹部
１３  凸部
２  外側工具
２０  貫通開口部
２０１  拡大部
３  内側工具
３０  動作範囲
３１  構造部
３２  フランジ部
３２１  当接部
３３  ポンチ
【図１】
2016099004.tif 000003
【図２】
2016099004.tif 000004
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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