(57)【要約】  摩擦軸受またはその一部、特にその半分を製造するための方法に従い、内側面の全体の幅をマシニングしつつ、少なくともひとつのツールの半径方向距離および軸線方向の送り速度の両方が、マシニング中に変更される。摩擦軸受またはその一部、特にその半分をマシニングする装置は、スピンドルおよび少なくともひとつの切削ツール（１４）を有し、その半径方向距離および送り速度がマシニング中に変更可能である。摩擦軸受またはその一部、特にその半分において、外周方向に伸長するスロットまたは溝が形成され、その深さおよび中心距離は、少なくともひとつの軸線方向エッジの方が、軸線方向中央領域よりも大きくなるように設計されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦軸受またはその一部、特にその半分を製造するための方法であって、内側面の全体の幅をマシニングしつつ、少なくともひとつのツールの半径方向距離および軸線方向の送り速度の両方を、マシニング中に変更させることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記半径方向距離および前記送り速度は少なくともときどき同時に変更される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記半径方向距離および前記送り速度は少なくともときどき連続的に変更される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記半径方向距離および／または前記送り速度は少なくとも各回転時に変更される、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記ツールの前記半径方向距離は少なくともひとつの軸線方向エッジ領域のマシニング中に増加される、ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記ツールの半径方向距離は、少なくともひとつの軸線方向エッジ領域のマシニング中に減少される、ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記軸線方向の前記送り速度は、少なくともひとつの軸線エッジ領域で増加される、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記ツールによって、外周方向に伸長するスロットまたは溝が形成され、それは軸線方向中央領域において約１．７μｍから２．１μｍ、特に、１．９μｍの深さを有し、および／または、軸線方向エッジ領域において、約５．６μｍから６．０μｍ、特に約５．８μｍの深さを有する、ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記ツールによって、外周方向に伸長するスロットまたは溝が形成され、それは軸線方向中央領域において約０．２７ｍｍから０．３１ｍｍ、特に、０．２９ｍｍの幅または中心距離を有し、および／または、少なくともひとつの軸線方向エッジ領域において、約０．４９ｍｍから０．５３ｍｍ、特に約０．５１ｍｍの幅または中心距離を有する、ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記内側面は、後に、ＰＶＤ、スパッタリングまたはポリマーラッカーによってガルバニックコーティングされる、ことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
摩擦軸受またはその一部、特にその半分をマシニングする装置であって、スピンドルおよび少なくともひとつの切削ツール（１４）を有し、その半径方向距離および送り速度がマシニング中に変更可能である装置。
【請求項１２】
前記切削ツール（１４）は少なくとも圧電素子および／または少なくとも多結晶ダイヤモンドを有する、ことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記切削ツール（１４）は、約５．４ｍｍから５．８ｍｍ、特に、約５．６ｍｍの先端部半径を有する、ことを特徴とする請求項１１または１２に記載の装置。
【請求項１４】
摩擦軸受またはその一部、特にその半分であって、外周方向に伸長してスロットまたは溝が形成され、その深さおよび中央距離は、少なくとも軸線方向エッジ領域において軸線方向中央領域よりも大きく形成されており、前記スロットまたは溝は、軸線方向中央領域において約０．２７ｍｍから０．３１ｍｍの幅または中心距離を有し、および／または、少なくともひとつの軸線方向エッジ領域において、約０．４９ｍｍから０．５３ｍｍの幅または中心距離を有する摩擦軸受。
【請求項１５】
摩擦軸受またはその一部、特にその半分であって、スロットまたは溝が軸線方向中央領域において約１．７μｍから２．１μｍ、特に、１．９μｍの深さを有し、および／または、軸線方向エッジ領域において、約５．６μｍから６．０μｍ、特に約５．８μｍの深さを有する、摩擦軸受。
【請求項１６】
摩擦軸受またはその一部、特にその半分であって、スロットまたは溝が軸線方向中央領域において、約０．２９ｍｍの幅または中心距離を有し、および／または、少なくともひとつの軸線方向エッジ領域において、約０．５１ｍｍの幅または中心距離を有する、摩擦軸受。
【請求項１７】
摩擦軸受またはその一部、特にその半分であって、スロットまたは溝が、回転軸を含む平面において、約５．４ｍｍから５．８ｍｍ、特に、約５．６ｍｍの半径を有する、摩擦軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、摩擦軸受またはその一部を製造するための方法および装置、並びに、摩擦軸受またはその一部に関する。
【背景技術】
【０００２】
摩擦軸受の分野において、例えば、独国特許第１０２００５０１１３７１号Ａ１に記載されるように、外周方向で見たときにエッジの方向に深さをもって伸びるスロットを有する摩擦軸受ハーフを与えることが周知である。独国特許第１０２００５０１１３７２号Ａ１によれば、これは、軸線方向でのスロットの深さの変化と組み合わされる。特開２００３−２６９４５４号から明らかなように、外周方向に伸長するスロットは、軸線方向エッジに近いほどより深くまたはより広くなる。これを与える製造方法は示されてない。したがって、この構成をどのように製造するかが不明なままである。
【０００３】
水力学摩擦軸受は独国特許第１０２００６０５０２４６号Ａ１に記載されている。それは、第１溝および第２溝を有し、第２溝はより深くかつその深さは外周方向で変化する。製造中、摩擦軸受は回転によって二度のマシニングに晒される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明は、摩擦軸受またはその一部の効果的な製造方法および対応する装置を与えること、並びに、改良された摩擦軸受（一部）を与えることである。
【０００５】
この目的は、請求項１に記載の方法によってまず達成される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
基本的に上述した従来技術に沿って、内側面は本願発明に従う方法でマシニングされ、摩擦軸受の軸線方向および半径増加方向にある送り速度でツールが回転し、それにより多くの直接隣接するスロットまたは溝が設けられ、それらの間には少なくともより程度の小さいストリップが残る。以下で説明するマシニング中にツールの半径方向距離の拡大、例えば、摩擦軸受軸線を含む長手方向断面で見た場合、スロットの最も深い点または底をつなぐ線は、摩擦軸受の軸線ともはや平行ではない。
【０００７】
結果として、摩擦軸受またはその一部、特にその半分を製造するために、マシニング中に、少なくともひとつのツールの半径方向距離および軸線方向の送り速度は、その全幅方向に沿った内側表面のマシニング中に変更される。ツールは例えば、ドリルスピンドル上に設けられた“ビット”である。これは、例えば、多結晶ダイヤモンドから構成される。マシニング中の半径方向距離の変更は、この半径方向距離を変更するために、ツールがマシニングされるべきベアリング（一部）から除去されてはならないことを意味する。これに対して、形成されたスロットの深さを必ずしも変更せずに、軸受の残った壁の厚みを変更するために、マシニング中および特にこの回転中、例えば、少なくとも軸線方向エッジ領域で、半径方向距離は変更される。これは、例えば、ツールの半径方向距離のみが変更され軸線方向の送り速度が変更されない領域に対して、適用される。これにより、有利な摩擦軸受（一部）が効果的な方法で製造可能となる。マシニング中の半径方向距離および送り速度の両方を変更する本願発明に従う可能性によって、上述したように、軸受の壁厚が減少するだけでなく、形成されるスロットの深さおよび幅の両方が変更可能となり、特に増加可能となる。特に、摩擦軸受の内側面に形成されたスロットまたは溝は、全周および特定の外周領域のみで変更可能となる。
【０００８】
このツールは、レーザビームまたは水ビームである。この場合、スロットまたは溝の深さは、このビームの半径方向距離によって形成される。したがって、このツールは、マシニングの間およびその後に、それがある軸線方向にのみおよび／または外周領域で、スロットまたは溝の内部に形成されるべき深さおよび／または幅が変更可能であるという点で本願発明を実現するツールであると言える。
【０００９】
マシニング中に軸線方向の送り速度の変化は、付加的に有利な方法で与えられる。好適には、これは、特に、少なくともひとつの軸線方向エッジ領域において増加する。送り速度の増加の結果、より深くかつより広いスロットが生じる。スロット間に残るストリップの構成を有する少なくとも一方、好適には両方の軸線方向エッジ領域において、有利な方法で、これらのストリップが低い送り速度のストリップより比較的高くなるという効果と組み合わせ可能である。
【００１０】
言い換えれば、スロットまたは溝の間に形成されたストリップの先端は、長手方向の断面で見た場合、表面ライン上に配置されたままであり、相当程度、摩擦軸受の軸線と平行である（図１参照）。しかし、ツールの半径方向距離の増加に従ってスロットは深くなり、特に、エッジに向かうスロープにおけるスロットの“底”をつなぐラインのエッジ領域において、深くなる。より高いストリップは特にこの領域に存在し、それは、増加した摩耗に晒され、および／または、軸受によって支持されるコンポーネントとしてのシャフトが対応する負荷を印加するところの好適にエッジ領域内でのみ少なくともわずかに“圧縮”される。これにより、凸形状が形成され、長手方向断面で見た場合、それは摩擦軸受軸線を含む。しかし、この効果は、上述したように、特定の負荷がかかったエッジ領域でのみ生じる。この領域および中心領域の両方に存在するストリップが非常に高いため、それらは本質的にシャフト（負荷が与えられた）に当接し、オイル漏れは許容範囲に維持される。
【００１１】
オイル漏れをさらに減少させるために、本願発明はツールの半径方向距離を拡大し、かつ、軸線方向の送り速度を増加させる可能性を包括的に提供し、スロット間に残ったストリップの先端がその上に配置される表面ラインが、摩擦軸受の軸線ともはや平行ではないが、その代わり一方または両方のエッジ領域に向かって増加する（図２参照）。ストリップの先端に関して、凸形状は、オイル漏れを減少させる結果を生じさせる。ストリップの摩耗およびアブレーションにより、少なくとも部分的にレベリングされ、“平坦化”されたストリップは、有利な軸受が形成されるように負荷領域内でエッジ負荷を減少させる凸形状部の上に配置される。上述した摩耗は、略半円ゾーンに関連し、軸受の展開図で見た場合、すなわち、特に両方のエッジに向かって、円錐の最も広い点は、軸受のそれぞれのエッジと略一致する。
【００１２】
より高いストリップの程度がツールの半径方向距離の大きさより小さい場合、全体として所望の凸形状は“傾斜”エッジ領域を生じさせる。軸受の摩擦特性はこれにより改善される。本願発明の従う手段によって、例えば、トランペット形状プロファイルなどの“カスタマイズ”プロファイルのような要求を満足する個々のプロファイルが軸線方向にランダムな方法で生成可能である。これらの形状は長手軸線方向断面で見た場合、ストリップの先端をつなぐラインに、および／または、スロットのボトムをつなぐラインに適用可能である。特に、プロファイルは軸線方向の軸受の幅にわたって凸または凹のいずれかで形成され、および／または、それは凸および／または凹ゾーンを有する。これは外周方向に対しても同じように適用される。
【００１３】
好適実施形態が他の請求項で説明されている。
【００１４】
ある応用に対して、半径方向距離および軸線方向の送り速度が少なくとも同時に変更されれば、これにより摩擦軸受を構成する際の特定のフレキシビリティが使用可能である。
【００１５】
それにも拘わらず、半径方向距離および送り速度が少なくとも同時に変更されれば、特定の状況においてそれもまた有利となる。
【００１６】
マシニングは、半径方向距離および／または送り速度が少なくともツールが回転するたびに変更されれば、特に効果的かつ正確であることを保証する。これによって、有利な方法で、軸線方向に互いに隣接配置され、かつ、外周方向に伸長する複数のスロットは、それぞれ個別の深さおよび／または幅を有して設けられる。この深さに関して、残った材料の厚さが考慮されるべきであるが、それは軸受の（内側）マシニング中にツールの半径方向距離の拡大によって小さくなる。スロット間に残るストリップに関して、例えば、大きな円形ツールにより、スロットは深いままの状態で残る。上述したように、ツールの半径方向距離の拡大により残りの材料の厚さの減少は、軸線方向の送り速度の増加によってある程度補償され、残ったストリップはより高くかつスロットも“より深い”。
【００１７】
上述したように、この時に、ツールの半径方向距離および／または送り速度が少なくともひとつの軸線方向エッジ領域のマシニング中に増加されることが好ましい。
【００１８】
最初のテストにおいて、両方のエッジから離れた、中央領域内のスロットまたは溝の構成に関して、深さが約１．７μｍから２．１μｍ、特に約１．９μｍで、かつ、少なくともひとつのエッジ領域において、スロットの深さが約５．６μｍから６．０μｍ、特に約５．８μｍである。
【００１９】
送り速度に関して、言い換えれば、個々のスロットの幅または中央距離は、中央領域に対して、約０．２７ｍｍから０．３１ｍｍで設けられ、かつ、少なくともひとつの軸線方向エッジ領域に対して約０．４９ｍｍから０．５３ｍｍで設けられる。特に、約０．２９ｍｍおよび約０．５１ｍｍがそれぞれ好ましい。
【００２０】
有利な方法で、摩擦軸受は続いて、ＰＶＤ、スパッタリング、ポリマーラッカーまたは他の適当な方法でガルバニック処理されて、薄いスライディング層および／または保護層によってコーティングされる。上述し後述する寸法に関して、コーティング前のマシニングされた内側面にこれらが適用されるという事実に着目すべきである。
【００２１】
上述した目的の解は、さらに請求項１１に記載される装置によって達成される。それは、その半径方向距離および／または送り速度がマシニング中に変更可能である、スピンドルおよび少なくともひとつの切削ツールが与えられる点に特徴を有している。本願発明に従う装置の好適な実施形態は、本願発明に従う方法の好適実施形態に本質的に対応する。この点に関して、ツールは少なくともひとつの圧電素子を含むか、および／または、上述した機能を実現するための多結晶ダイヤモンドからなる。さらに、これは、いわゆるマスター上で実行されるロッカーアームおよびロッドを有するメカニズムによって実現される。代替的な例は、切削ツールの適当な水力学的制御からなる。ツールはさらに、ツールの回転軸線を含む面で見た場合、先端部の半径が約５．４ｍｍから５．８ｍｍ、特に、約５．６ｍｍである。これは、言い換えれば、摩擦軸受またはその一部のマシニングが生じるところの領域をさす。
【００２２】
上述した目的は、外周方向に伸長する溝が、少なくともひとつの軸線端部領域において、より深くかつより広い幅で構成される、請求項１４に記載の摩擦軸受（一部）によって解決される。本願発明にかかる摩擦軸受（一部）のさらに好適な実施形態は、上記または以下で説明する方法の実施形態に従う製品、ならびに、上記または下記装置によって製造可能な製品に本質的に対応する。方法、装置または摩擦軸受（一部）単独との関連でのみ説明された任意の特徴は、アプリケーションの他の各主題に適用可能である。
【００２３】
本願発明の実施形態は、以下で図面を参照して詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、摩擦軸受（一部）のマシニング中の手続きを概略的に示す図である。
【図２】図２は、摩擦軸受（一部）のマシニング中の手続きを概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、外周方向に向かって見た摩擦軸受ハーフ１０の断面図である。ここで、軸線方向エッジのみが示されている（図１の中央面２０の右側の領域）。摩擦軸受の（上部）軸受面上に、スロットまたは溝１２が、図面に対して本質的に垂直に伸長しかつ外周方向に伸長して、適当な略示されたツール１４によって形成される。図１にしたがって左から右に移動する軸の回りに、ツールが本質的に回転する。したがって、ツールは図１からわかるように、この軸線を含む面に半径を有する。この半径は本質的に溝１２の形状を画定する。また、ツール１４の半径方向距離は、摩擦軸受部１０の方向にスロットまたは溝１２の深さを画定する。図１からわかるように、これは、軸線外側領域（図１の右側）よりも、軸線中央領域（図１の左側）でより小さい。
【００２６】
また、図示した実施形態において、これらの領域間で送り速度は変更される。言い換えれば、中央領域において、溝はより小さい幅で形成され、したがって、比較的互いに近接して形成される。図１の右側領域に示されるように、スロットの幅が大きくなるように、送り速度は軸線方向エッジに向かって増加される。本願発明に従い、摩擦軸受部１０のマシニングを妨げることなく、ツールの半径方向距離および送り速度は上述した方法で変更可能である。さらに図１から明確な好適手段として、溝の深さは中央領域から始まって軸線方向エッジまで連続的に増加する。言い換えれば、溝のボトムは、摩擦軸受の軸線またはストリップの先端を結ぶ表面ライン１８に平行ではなく、エッジの方向に傾斜する表面ライン１６上に配置される。残った材料の厚みはこれにより減少するが、スロットの間に残ったストリップはより高くなることがわかる。略示図の表現に関して、軸受の“凸形状”を得るために、残ったストリップのこの上昇はスロットの深さの拡大より小さくなければならない。図示するように、ストリップの先端をつなぐ表面ライン１８は摩擦軸受軸線に平行のままであり、それは半径方向距離の変更および送り速度の変更の適当な組み合わせによって設定可能である。
【００２７】
最後に、図２に示す同様の実施形態において、スロット１２のボトムが、摩擦軸受軸線（図２の水平方向）に平行な表面ライン２２に関して傾斜する表面ライン上に配置されるように、まずツール（図示せず）の半径方向距離が拡大される。マシニング中、軸線方向の送り速度は包括的に増加され、スロット１２間にストリップの先端２４が配置される表面ライン１８は、軸線方向と平行な表面ライン２２に比べて上昇する。言い換えれば、ストリップの先端２４の凹状配置が得られる。動作中、これらのストリップは図２に従う程度にレベリングされかつ平坦化される。平坦化されたストリップは軸線方向に平行な表面ライン２２の下側に配置されてよい。その結果、凸状に配列され、平坦化されたストリップおよび離隔されたスロット１２を有する実際の輪郭が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２８】
【特許文献１】独国特許第１０２００５０１１３７１号明細書
【特許文献２】独国特許第１０２００５０１１３７２号明細書
【特許文献３】特開２００３−２６９４５４号公報
【特許文献４】独国特許第１０２００６０５０２４６号明細書
【図１】
2016502042.tif 000003
【図２】
2016502042.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成26年3月4日(2014.3.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦軸受またはその一部、特にその半分を製造するための方法であって、内側面の全体の幅をマシニングしつつ、少なくともひとつのツールの半径方向距離および軸線方向の送り速度の両方を、マシニング中に変更させることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記半径方向距離および前記送り速度は少なくともときどき同時に変更される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記半径方向距離および前記送り速度は少なくともときどき連続的に変更される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記摩擦軸受（一部）において回転する前記ツールの前記半径方向距離および／または前記送り速度は少なくとも各回転時に変更される、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記ツールの前記半径方向距離は少なくともひとつの軸線方向エッジ領域のマシニング中に増加される、ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記ツールの半径方向距離は、少なくともひとつの軸線方向エッジ領域のマシニング中に減少される、ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記軸線方向の前記送り速度は、少なくともひとつの軸線方向エッジ領域で増加される、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記ツールによって、外周方向に伸長するスロットまたは溝が形成され、それは軸線方向中央領域において約１．７μｍから２．１μｍ、特に、１．９μｍの深さを有し、および／または、軸線方向エッジ領域において、約５．６μｍから６．０μｍ、特に約５．８μｍの深さを有する、ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記ツールによって、外周方向に伸長するスロットまたは溝が形成され、それは軸線方向中央領域において約０．２７ｍｍから０．３１ｍｍ、特に、０．２９ｍｍの幅または中心距離を有し、および／または、少なくともひとつの軸線方向エッジ領域において、約０．４９ｍｍから０．５３ｍｍ、特に約０．５１ｍｍの幅または中心距離を有する、ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記内側面は、後に、ＰＶＤ、スパッタリングまたはポリマーラッカーによってガルバニックコーティングされる、ことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
摩擦軸受またはその一部、特にその半分をマシニングする装置であって、スピンドルおよび少なくともひとつの切削ツール（１４）を有し、その半径方向距離および送り速度がマシニング中に変更可能である装置。
【請求項１２】
前記切削ツール（１４）は少なくとも圧電素子および／または少なくとも多結晶ダイヤモンドを有する、ことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記切削ツール（１４）は、約５．４ｍｍから５．８ｍｍ、特に、約５．６ｍｍの先端部半径を有する、ことを特徴とする請求項１１または１２に記載の装置。
【請求項１４】
摩擦軸受またはその一部、特にその半分であって、外周方向に伸長してスロットまたは溝が形成され、その深さおよび中央距離は、少なくとも軸線方向エッジ領域において軸線方向中央領域よりも大きく形成されており、前記スロットまたは溝は、軸線方向中央領域において約０．２７ｍｍから０．３１ｍｍの幅または中心距離を有し、および／または、少なくともひとつの軸線方向エッジ領域において、約０．４９ｍｍから０．５３ｍｍの幅または中心距離を有する摩擦軸受。
【請求項１５】
摩擦軸受またはその一部、特にその半分であって、外周方向に伸長するスロットまたは溝が軸線方向中央領域において約１．７μｍから２．１μｍ、特に、１．９μｍの深さを有し、および／または、軸線方向エッジ領域において、約５．６μｍから６．０μｍ、特に約５．８μｍの深さを有する、摩擦軸受。
【請求項１６】
摩擦軸受またはその一部、特にその半分であって、外周方向に伸長するスロットまたは溝が軸線方向中央領域において、約０．２９ｍｍの幅または中心距離を有し、および／または、少なくともひとつの軸線方向エッジ領域において、約０．５１ｍｍの幅または中心距離を有する、摩擦軸受。
【請求項１７】
摩擦軸受またはその一部、特にその半分であって、外周方向に伸長するスロットまたは溝が、回転軸を含む平面において、約５．４ｍｍから５．８ｍｍ、特に、約５．６ｍｍの半径を有する、摩擦軸受。
【手続補正書】
【提出日】平成27年6月5日(2015.6.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2016502042.tif 000005
【図２】
2016502042.tif 000006
【国際調査報告】
2016502042.tif 000007
2016502042.tif 000008
2016502042.tif 000009
2016502042.tif 000010
2016502042.tif 000011
2016502042.tif 000012