JP2001032838A - 軸受の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中逃げ部を有する２点支持構造の軸受を、軸
受性能の向上を図りつつ比較的簡素な方法で効率よく製
造する。 【解決手段】 軸方向一端部に外径大径部２を有する円
筒状の素材（焼結体）１Ａを、ダイ２１の成形孔２０に
挿入し、コアロッド２２を挿入した状態から、上下のパ
ンチ２３，２４で軸方向に圧縮する。素材１Ａの外径面
が全長にわたって外径側に膨出し、軸方向両端部の内径
面がコアロッド２２に圧接させられて回転軸を支持する
軸支面１２に形成され、軸方向中央部の内径面が外径側
に膨出させられて回転軸が接触しない中逃げ部１３が形
成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、精密機器に内蔵さ
れるスピンドルモータの駆動軸等、比較的高速で回転す
る軸を高精度で支持する場合に用いて好適な軸受の製造
方法に関する。本発明は、素材を圧縮することにより塑
性変形を生じさせて所望形状の軸受を得る技術であっ
て、素材としては、主に、圧粉体を焼結させた焼結体あ
るいは焼結体にサイジング（再圧縮）を施してなる円筒
状の多孔質体が用いられる。また、本発明によって製造
された軸受は、潤滑油が含浸され、焼結含油軸受として
好適に用いられる。

【０００２】

【従来の技術】上記焼結含油軸受は、焼結体に含浸され
た潤滑油が内径面にしみ出し、内径面と回転軸との間に
油膜が形成されることにより、摩擦抵抗が低減して騒音
や振動が抑えられるといった特性を有する。また、振動
や騒音の抑制効果をさらに高めた焼結含油軸受として、
軸方向中央部の内径面に、内径が回転軸の外径より僅か
に大きく回転軸と接触しない隙間（以下、中逃げ部と称
する）を形成し、回転軸の軸支面を両端部の内径面に限
定した２点支持構造として摩擦抵抗の低減効果と回転軸
の支持力をより安定化させたものがある。

【０００３】焼結含油軸受は、通常、原料の金属粉末を
圧縮成形して得た円筒状の圧粉体を焼結し、焼結体をサ
イジングして最終形状に仕上げるといった工程を主体と
して製造されている。ところで、上記中逃げ部を有する
軸受を製造する場合、その中逃げ部を焼結体への機械加
工で形成すると、内径面に表出している気孔が潰れて潤
滑油の循環作用に支障を来すことになる。このため、焼
結体のサイジング工程で中逃げ部を同時に形成するか、
もしくはサイジング後にもう１度焼結体を圧縮して中逃
げ部を独自に形成する方法が好ましい。いずれの場合
も、軸方向両端部の内径面が径方向内側に突出したり、
軸方向中央部が径方向外側に膨出したりする塑性変形
を、素材である焼結体に生じさせることにより、離間す
る２つの軸支面とこれらの間の中逃げ部が内径面に同時
に形成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記２点支持構造の軸
受においては、前述した摩擦抵抗の低減や回転軸の支持
力向上といった軸受性能を高める上で、離間する２つの
軸支面の内径および同軸度が高い精度で一致しているこ
とが要求される。また、軸支面への潤滑油の供給量が十
分になされることも重要である。ところが、従来より焼
結体の塑性変形のさせ方は様々提案されているものの、
比較的簡素で、軸受性能向上のための要求が十分満たさ
れる一定の製造方法は見い出されていないのが現状であ
った。

【０００５】したがって本発明は、軸方向中央部の内径
面に回転軸が接触しない中逃げ部を有し、なおかつその
中逃げ部の中逃げ量が比較的大きく、軸方向両端部の内
径面が回転軸を支持する軸支面として機能する２点支持
構造の軸受を、比較的簡素な方法で効率よく製造するこ
とができるとともに、その軸受性能（２つの軸支面の内
径の同一性や同軸度に伴う回転軸の支持力、潤滑性、耐
摩耗性等）の向上も達成し得る軸受の製造方法を提供す
ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、円筒状で少な
くとも軸方向一端部に外径大径部および／または内径小
径部を有する多孔質体からなる素材を、コアロッドを挿
入させた状態で軸方向に圧縮することにより、素材の外
径面を軸方向全長にわたって外径側に膨出させ、軸方向
両端部の内径面をコアロッドに圧接させて回転軸を支持
する軸支面を形成し、軸方向中央部の内径面を外径側に
膨出させて回転軸が接触しない中逃げ部を形成すること
を特徴としている。本発明に係る素材は、前述の如く焼
結体あるいは焼結体にサイジングを施してなる多孔質体
が用いられ、製造後は、潤滑油が含浸され、焼結含油軸
受として好適に用いられる。

【０００７】本発明では、例えば、ダイの円筒状成形孔
に、この成形孔の内径よりも最外径が小さい素材を挿入
し、素材にコアロッドを挿入した状態から、上下のパン
チにより素材を軸方向に圧縮する成形方法が採られる。
圧縮を受けた素材にあっては、外径面全長が成形孔の内
径面に圧接するまで膨出する。一方、内径面は、軸方向
両端部分がコアロッドに圧接させられ軸支面に形成され
ると同時に、軸方向中央部分が外径側に膨出して中逃げ
部に形成される。本発明は、全長にわたる外径の拡大、
両端部の内径縮小、ならびに中央部の内径拡大といった
変形態様が適宜になされる構成の成形型を用いることに
より、中逃げ量が比較的大きな中逃げ部を有する２点支
持構造の軸受を、比較的簡素な方法で効率よく製造する
ことができる。

【０００８】本発明によれば、回転軸を支持する軸支面
は、素材の内径面がコアロッドに強く圧接させられるこ
とにより形成されるので、その内径および同軸度が高い
精度で一致する。また、軸支面の密度を高くすることが
できるので、耐摩耗性の向上が図られる。軸支面が高密
度になる一方、中逃げ部が形成される軸方向中央部の密
度は軸支面よりも低く、また、中逃げ部の直径を比較的
大きく形成することができるので、潤滑油の含有量を多
くすることができ、潤滑性の向上が図られる。これらの
結果、高レベルの軸受性能を有する軸受を製造すること
ができる。

【０００９】本発明の素材としては、特に次に挙げる形
状のものが用いられる。 内径均一、かつ、軸方向一端部に外径大径部を有す
る。 外径均一、かつ、軸方向一端部に内径小径部を有す
る。 軸方向一端部に内径小径部を有し、かつ、他端部に外
径大径部を有する。 外径均一、かつ、軸方向両端部に内径小径部を有す
る。 軸方向両端部に内径小径部を有し、かつ、軸方向一端
部に外径大径部を有する。 軸方向一端部に内径小径部および外径大径部を有す
る。

【００１０】また、本発明では、素材の軸方向両端部の
内径面が圧接させられるコアロッドの外径面に、動圧溝
形成用の凸部または凹部が形成されていることを特徴と
している。これによると、前者の凸部の場合では、軸支
面には凸部形状に応じた動圧溝が形成される。また、後
者の凹部の場合では、凹部形状に応じて刻設された軸支
面と軸支面間の動圧溝とが同時に形成される。軸支面に
動圧溝を形成すると、両端部の各軸支面により回転軸を
支持する２点支持構造に加え、動圧溝に発生する動圧効
果（動圧溝に流入する潤滑油の高圧化に伴う剛性向上）
によって回転軸の支持力が相乗的に高まり、回転軸の支
持力がより安定する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。（１）第１実施形態−図１ 図１（ａ）の符合１Ａは、焼結体もしくは焼結体にサイ
ジングを施してなる円筒状の素材である。なお、後に説
明する全ての実施形態の素材の材質も、同様の焼結体で
あることを予め述べておく。素材１Ａは内径均一で、軸
方向一端部に、圧縮成形後には消滅させられる外径大径
部２が形成されている。外径面の径差は、数μｍ以内で
ある。

【００１２】図１に示す成形装置は、円筒状の成形孔２
０を有するダイ２１と、素材１Ａの軸孔に挿入されるコ
アロッド２２と、素材１Ａを軸方向に圧縮するために成
形孔２０に挿入される上下のパンチ２３，２４とを備え
ている。素材１Ａの外径大径部２の外径は、成形孔２０
の内径面との間に隙間が形成されるように設定されてい
る。また、素材１Ａの内径は、コアロッド２２の外径面
との間に隙間が形成されるように設定されている。

【００１３】上記成形装置により、素材１Ａを次のよう
に圧縮成形する。図１（ａ）に示すように、下パンチ２
４が挿入されたダイ２１の成形孔２０に、外径大径部２
を上にして素材１Ａを挿入するとともに、下パンチ２４
に通したコアロッド２２を素材１Ａに挿入する。この状
態から、図１（ｂ）に示すように、上下のパンチ２３，
２４を、ともに素材１Ａ側に移動させ、素材１Ａを軸方
向に圧縮する。

【００１４】この圧縮により、素材１Ａの外径面全長が
成形孔２０の内径面に圧接するまで膨出し、これによっ
て外径大径部２が消滅する一方、内径面は、軸方向両端
部がコアロッド２２に圧接させられて軸支面１２に形成
されると同時に、軸方向中央部が外径側に膨出して中逃
げ部１３に形成される。このようにして素材１Ａが塑性
変形させられることにより、軸受１０Ａが成形される。
軸受１０Ａは、上パンチ２３を上昇させ、さらに下パン
チ２４を上昇させてダイ２１から脱型することにより得
られる。この軸受１０Ａを使用に供する際には、潤滑油
を含浸して焼結含油軸受とされる。

【００１５】上記第１実施形態によれば、ダイ２１内に
挿入した素材１Ａを軸方向に圧縮するといった簡素な方
法により、中逃げ量が比較的大きな中逃げ部１３を有す
る２点支持構造の軸受１０Ａを、効率よく製造すること
ができる。

【００１６】また、軸支面１２は、素材１Ａの内径面を
コアロッド２２に強く圧接させることにより形成される
ので、その内径および同軸度が高い精度で一致し、加え
て高密度化する故、耐摩耗性に優れる。一方、中逃げ部
１３はコアロッド２２に圧接しないことから軸支面１２
よりも密度は低く、このため潤滑油の含有量を多くする
ことができ、潤滑性が向上する。これらの結果、軸受１
Ａは優れた軸受性能を発揮する。

【００１７】また、軸受１０Ａにおける両端部の軸支面
１２の気孔率を比較すると、外径大径部２３が形成され
ていた側（上端部側）の軸支面１２の方が気孔率が低い
（換言すると密度が高い）。これは、内径側への圧縮度
が高いことにより気孔が多く潰滅されるとともに気孔の
大きさが縮小されるからである。したがって、焼結含油
軸受とされた場合の両端部の軸支面１２に形成される油
膜の油圧は、上端部側の軸支面１２の方が高くなる。こ
のような軸受１０Ａは、ラジアル荷重が軸方向に差を生
じるような回転軸を支持する場合に好適に用いられる。
すなわち、ラジアル荷重が大きい側に密度が高い方の軸
支面１２を配置して回転軸を支持することにより、バラ
ンスのよい回転軸の支持がなされるともに、優れた耐久
性が発揮される。

【００１８】（２）第２実施形態−図２ 第２実施形態は、上記コアロッド２２に代えて、直径が
素材１Ａの内径よりも数μｍ大きいコアロッド２２Ａを
用いて素材１Ａを圧縮成形する例である。圧縮成形の手
順は、図２（ａ）に示すように、コアロッド２２Ａ上に
素材１Ａを配置した状態から上パンチ２３を降下させ、
素材１Ａにコアロッド２２Ａを圧入させながら、図２
（ｂ）に示すように素材１Ａをダイ２１の成形孔２０に
挿入する。コアロッド２２Ａが圧入することにより、素
材１Ａ全体が外径側に僅かに膨出する。次いで、図２
（ｃ）に示すように、上下のパンチ２３，２４によって
素材１Ａを圧縮する。素材１Ａは、第１実施形態と同様
に塑性変形し、軸受１０Ｂに成形される。なお、素材１
Ａに圧入されやすいように、コアロッド２２Ａの先端は
図示例の如くテーパ状に形成されていると好ましい。

【００１９】（３）第３実施形態−図３，図４ 第３実施形態は、上記素材１Ａを第１実施形態と同様に
圧縮成形するが、第１実施形態と異なる点は、上記軸支
面１２に、コアロッド２２によって動圧溝を形成する点
にある。そのコアロッド２２は、図３（ａ）に示すよう
に、素材１Ａの両端部内径面の圧接を受ける外径面に、
複数のＶ字状の凸部２２ａが、周方向に等間隔をおいて
ヘリングボーン状に形成されている。凸部２２ａの高さ
は、数μｍ程度である。凸部２２ａは、コアロッド２２
の切削やメッキ等の手段によって形成することができ
る。

【００２０】圧縮成形は、まず、図４（ａ）に示すよう
に、素材１Ａに、凸部２２ａが形成された外径面が素材
１Ａの上下端部の内径面に対向するまで、コアロッド２
２を挿入する。この状態から、図４（ｂ）に示すよう
に、上下のパンチ２３，２４によって素材１Ａを軸方向
に圧縮する。この圧縮により、成形された軸受１０Ｃの
軸支面１２には、図３（ｂ）に示すように、凸部２２ａ
によってヘリングボーン状の動圧溝１４が刻設される。
軸受１０Ｃは、図４（ｃ）に示すように、上下のパンチ
２３，２４とコアロッド２２とを上昇させてダイ２１か
ら脱型させ、次いでコアロッド２２を抜き取ることによ
り得られる。軸受１０Ｃは、ダイ２１から脱型された時
点でスプリングバックにより拡径するので、動圧溝１４
間の凸部を摩滅することなく軸受１０Ｃからコアロッド
２２を抜くことができる。

【００２１】第３実施形態によって製造された軸受１０
Ｃによれば、軸支面１２で回転軸を支持する２点支持構
造に加え、動圧溝１４に発生する動圧効果（動圧溝に流
入する潤滑油の高圧化に伴う剛性向上）によって回転軸
の支持力が相乗的に高まり、回転軸の支持力がより安定
する。なお、潤滑油が動圧溝１４の一部に集中して動圧
が上昇する効果が十分に期待される観点から、軸受１０
Ｃは、回転軸の回転方向が動圧溝１４のＶ字の先端方向
（図３（ｂ）で矢印Ｒ方向）に向くようにセットされる
ことが好ましい。

【００２２】次いで、上記第１実施形態と同様の成形装
置を用い、第１〜第３実施形態で用いた素材１Ａとは形
状の異なる素材に同様の塑性変形を与えて軸受を製造す
る第４〜第９実施形態を説明する。なお、各図において
（ａ）は圧縮前、（ｂ）は圧縮成形後の状態を示す。

【００２３】（４）第４実施形態−図５ 図５（ａ）の符合１Ｄで示す第４実施形態の素材は、外
径均一で、軸方向一端部に内径小径部３が形成されたも
のである。素材１Ｄの外径は成形孔２０の内径面との間
に隙間が形成されるように設定され、内径小径部３の内
径は、その内径面がコアロッド２２に摺接するように設
定されている。素材１Ｄは、第１実施形態と同様の塑性
変形、すなわち、軸方向全長にわたる外径の拡大、両端
部内径面の内径縮小に伴う軸支面１２の形成、中央部の
内径拡大に伴う中逃げ部１３の形成が生じ、図５（ｂ）
に示す軸受１０Ｄに成形される。

【００２４】（５）第５実施形態−図６ 図６（ａ）の符合１Ｅで示す第５実施形態の素材は、外
径均一で、軸方向一端部に内径小径部３を有する点で第
４実施形態と同様であるが、内径小径部３の内径がコア
ロッド２２の直径よりも小さく、また、内径小径部３以
外の内径がコアロッド２２との間に隙間が形成されるよ
うに設定されている。素材１Ｅを圧縮成形するには、図
６（ａ）に示すように、内径小径部３側を上にして素材
１Ｅをダイ２１の成形孔２０に挿入し、下パンチ２４に
通したコアロッド２２の上端に内径小径部３を載せた状
態から、上下のパンチ２３，２４によって素材１Ｅを軸
方向に圧縮する。素材１Ｅが圧縮されると、まず内径小
径部３内にコアロッド２２が圧入した後、第１実施形態
と同様に塑性変形させられ、図６（ｂ）に示す軸受１０
Ｅに成形される。

【００２５】（６）第６実施形態−図７ 図７（ａ）の符合１Ｆで示す第６実施形態の素材は、軸
方向一端部に外径大径部２が形成され、軸方向両端部に
内径小径部３が形成されたものである。外径大径部２の
外径は成形孔２０の内径面との間に隙間が形成されるよ
うに設定され、内径小径部３の内径は、その内径面がコ
アロッド２２に摺接するように設定されている。素材１
Ｆは、第１実施形態と同様に塑性変形させられ、図５
（ｂ）に示す軸受１０Ｆに成形される。

【００２６】（７）第７実施形態−図８ 図８（ａ）の符合１Ｇで示す第７実施形態の素材は、軸
方向一端部に外径大径部２および内径小径部３が形成さ
れたものである。外径大径部２の外径は成形孔２０の内
径面との間に隙間が形成されるように設定され、内径小
径部３の内径は、その内径面がコアロッド２２に摺接す
るように設定されている。素材１Ｇは、第１実施形態と
同様に塑性変形させられ、図８（ｂ）に示す軸受１０Ｇ
に成形される。

【００２７】上記第４〜第７実施形態で得られる軸受１
０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇにおいては、素材の一端
部のみに外径大径部２および／または内径小径部３が形
成されているので、圧縮度の差から一端部の軸支面１２
の方が気孔率が低い。したがって、第１実施形態と同様
に、ラジアル荷重が軸方向に差を生じるような回転軸を
支持する場合に好適に用いられる。

【００２８】（８）第８実施形態−図９ 図９（ａ）の符合１Ｈで示す第８実施形態の素材は、軸
方向一端部に外径大径部２が形成され、他端部に、内径
小径部３が形成されたものである。外径大径部２の外径
は、成形孔２０の内径面との間に隙間が形成されるよう
に設定され、内径小径部３の内径は、その内径面がコア
ロッド２２に摺接するように設定されている。素材１Ｈ
は、第１実施形態と同様に塑性変形させられ、図９
（ｂ）に示す軸受１０Ｈに成形される。

【００２９】（９）第９実施形態−図１０ 図１０（ａ）の符合１Ｊで示す第９実施形態の素材は、
外径均一で、軸方向両端部に内径小径部３が形成された
ものである。素材１Ｊの外径は成形孔２０の内径面との
間に隙間が形成されるように設定され、内径小径部３の
内径は、その内径面がコアロッド２２に摺接するように
設定されている。素材１Ｊは、第１実施形態と同様に塑
性変形させられ、図１０（ｂ）に示す軸受１０Ｊに成形
される。

【００３０】上記第８、第９実施形態で得られる軸受１
０Ｈ，１０Ｊにおいては、素材の両端部に内径小径部３
が形成されているので、両端部の軸支面１２の圧縮度が
均等である。したがって、軸支面１２に生じる油圧に基
づく回転軸の支持力も均等となり、バランスよく回転軸
を支持することができる。

【００３１】次いで、上記第１〜第９実施形態の成形装
置とは異なる成形装置を用いて軸受を製造する第１０お
よび第１１実施形態を説明する。

【００３２】（１０）第１０実施形態−図１１ 図１１（ａ）の符合１Ｋで示す第１０実施形態の素材
は、第６実施形態の素材１Ｇと同様であり、軸方向一端
部に外径大径部２が形成され、軸方向両端部に内径小径
部３が形成されたものである。成形装置は、図１１に示
すように、成形孔を有するダイ２１と、コアロッド２２
と、上下のパンチ２３，２４とを備えている。ダイ２１
の成形孔は奥部の内径が１段階縮径しており、入口側
（上側）の主部２０ａと、奥部の絞り形成部２０ｂとか
ら構成されている。

【００３３】素材１Ｋの外径大径部２の外径は、成形孔
の主部２０ａの内径面との間に隙間が形成されるように
設定され、外径大径部２以外の外径は、絞り形成部２０
ｂの内径面との間に隙間が形成されるように設定されて
いる。一方、内径小径部３の内径は、その内径面がコア
ロッド２２に摺接するように設定されている。

【００３４】上記成形装置により、素材１Ｋを次のよう
に圧縮成形する。図１１（ａ）に示すように、外径大径
部２を上にして素材１Ｋを成形孔に挿入するとともに、
コアロッド２２を素材１Ｋに挿入する。この状態から、
図１１（ｂ）に示すように、上下のパンチ２３，２４を
素材１Ｋ側に移動させ、素材１Ｋを軸方向に圧縮する。

【００３５】この圧縮により、素材１Ｋの外径面全長が
成形孔の内径面に圧接するまで膨出し、これによって外
径大径部２が消滅するとともに、素材１Ｋの下端部が絞
り形成部２０ｂに倣って絞り部１１が造形される。一
方、内径面は、軸方向両端部がコアロッド２２に圧接さ
せられ軸支面１２に形成されると同時に、軸方向中央部
分が外径側に膨出して中逃げ部１３に形成される。この
ようにして素材１Ｋが塑性変形させられ、軸受１０Ｋが
成形される。軸受１０Ｋは、上パンチ２３を上昇させ、
さらに下パンチ２４を上昇させてダイ２１から脱型する
ことにより得られる。この実施形態によって製造された
軸受１０Ｋは、上記第６実施形態（図７参照）のものと
は異なり、圧縮のときに素材１Ｋの外径大径部２が消滅
する変形量と他端側の絞り部１１に造形される変形量と
を近似させることができるので、両方の軸支面１２の表
面状態を同じものとすることができる。

【００３６】（１１）第１１実施形態−図１２ 図１２（ａ）の符合１Ｌで示す第１１実施形態の素材
は、第９実施形態の素材１Ｊと同様であり、外径均一
で、軸方向両端部に内径小径部３が形成されたものであ
る。

【００３７】成形装置は、図１２に示すように、コアロ
ッド２２と、素材１Ｌを軸方向に圧縮するための上下の
パンチ２５，２６と、上下のパンチ２５，２６が挿入さ
れるパンチガイド２１Ａとを備えている。上下のパンチ
２５，２６は上下対称の同一構成であり、それぞれ、パ
ンチガイド２１Ａに挿入される外側パンチ２７と、外側
パンチ２７に挿入される内側パンチ２８とから構成され
ている。各外側パンチ２７には、奥部の内径が１段階縮
径する成形孔が形成されている。この成形孔は、入口側
の主部２９ａと、主部２９ａよりも小径で内側パンチ２
８が挿入される絞り形成部２９ｂとから構成されてい
る。

【００３８】素材１Ｌの外径は、外側パンチ２７の成形
孔における絞り形成部２９ｂとの間に隙間が形成される
ように設定され、内径小径部３の内径は、コアロッド２
２との間に隙間が形成されるように設定されている。

【００３９】上記成形装置により、素材１Ｌを次のよう
に圧縮成形する。まず、図１２（ａ）に示すように、内
径小径部３を上にした素材１Ｌを、パンチガイド２１Ａ
内において上下のパンチ２５，２６の間に挟み込むとと
もに、コアロッド２２を素材１Ｌに挿入する。また、内
側パンチ２８を外側パンチ２７の絞り形成部２９ｂに挿
入し、素材１Ｌの端部に絞り部を造形し得る所定位置に
保持する。この状態から、図１２（ｂ）に示すように上
パンチ２５を降下させ、素材１Ｌを軸方向に圧縮する。

【００４０】この圧縮により、素材１Ｌの外径面全長が
成形孔の内径面に圧接するまで膨出するとともに、上下
端部が上下の絞り形成部２９ｂに圧接することにより、
上下対称的に絞り部１１が造形される。一方、内径面
は、軸方向両端部がコアロッド２２に圧接させられ軸支
面１２に形成されると同時に、軸方向中央部が外径側に
膨出して中逃げ部１３が形成される。このようにして素
材１Ｌが塑性変形させられることにより、軸受１０Ｌが
成形される。

【００４１】上記第１１実施形態で得られる軸受１０Ｌ
によれば、両端部の軸支面１２の圧縮度が均等である
故、軸支面１２に生じる油圧に基づく回転軸の支持力も
均等となり、バランスよく回転軸を支持することができ
る。

【００４２】次に、フランジ付きの軸受を製造する第１
２、第１３実施形態を説明する。（１２）第１２実施形態−図１３ 図１３（ａ）の符合１Ｍは、第１２実施形態で用いる素
材である。この素材１Ｍは、内径均一で、軸方向一端部
に、第１実施形態の素材１Ａ等が有する外径大径部２よ
りも大径のフランジ５（外径大径部）が形成されたもの
である。上記素材１Ａ等における外径大径部２は、圧縮
成形後には圧縮されて消滅するものであったが、フラン
ジ５は圧縮成形後も残存し、例えば、固定手段や位置決
め手段として利用される。

【００４３】成形装置は、図１３に示すように、素材１
Ｍが挿入される成形孔を有するダイ３１と、素材１Ｍに
挿入されるコアロッド２２と、素材１Ｍを軸方向に圧縮
するための上下のパンチ３２，３３とを備えている。ダ
イ３１の成形孔は、主部３０ａと、主部３０ａよりも大
径でフランジを成形する部分である入口側（上側）の開
口部３０ｃとから構成されており、主部３０ａから開口
部３０ｃの間には、水平な段部３０ｄが形成されてい
る。

【００４４】素材１Ｍの外径（フランジ５以外の主たる
部分の外径）は、ダイ３１の成形孔における主部３０ａ
の内径面との間に隙間が形成されるように設定され、ま
た、フランジ５の外径は、開口部３０ｃの内径面との間
に隙間が形成されるように設定されている。

【００４５】上記成形装置により素材１Ｍを圧縮成形す
るには、図１３（ａ）に示すように、フランジ５を上に
して素材１Ｍをダイ３１の成形孔に挿入するとともに、
コアロッド２２を素材１Ｍに挿入する。この状態から、
図１３（ｂ）に示すように、上下のパンチ３２，３３を
素材１Ｍ側に移動させ、素材１Ｍを軸方向に圧縮する。

【００４６】素材１Ｍが圧縮されると、フランジ５が外
側パンチ２７と段部３０ｄとに挟まれて軸方向に圧縮さ
れることにより、その外径面が開口部３０ｃの内径面に
圧接するまで外径側に膨出する。また、フランジ５の下
方部分の外径が主部３０ａの内径面に圧接するまで膨出
する。一方、内径面は、軸方向両端部がコアロッド２２
に圧接させられて軸支面１２に形成され、中央部は外径
側に膨出して中逃げ部１３が形成される。

【００４７】このようにして素材１Ｍが塑性変形させら
れることにより、両端部に軸支面１２を有し、これら軸
支面１２間に回転軸が接触しない中逃げ部１３を有し、
さらに、軸方向一端部にフランジ５を備えた軸受１０Ｍ
が成形される。

【００４８】（１３）第１３実施形態−図１４ 上記第１２実施形態は、軸方向一端部にフランジを備え
た軸受の製造方法であったが、次の第１３実施形態は、
軸方向中央部にフランジを備えた軸受を成形する例であ
る。

【００４９】図１４（ａ）の符合１Ｎで示す第１３実施
形態の素材は、内径均一で、軸方向中央部にフランジ５
が形成されたものであり、その寸法（フランジ５の外
径、フランジ５以外の外径および内径）は、第１２実施
形態の素材１Ｍと同様である。図１４に示す成形装置
は、第１２実施形態の成形装置の上パンチ３２に代わる
上パンチ３２Ａを備えており、ダイ３１、コアロッド２
２および下パンチ３３はほぼ同様の構成である。上パン
チ３２Ａは、パンチ面に円筒状の凹部３２ａが形成され
ており、この凹部３２ａの内径は、素材１Ｎのフランジ
５以外の外径との間に隙間が形成されるように設定され
ている。

【００５０】上記成形装置により、素材１Ｎを圧縮成形
するには、図１４（ａ）に示すように、素材１Ｎをダイ
３１の成形孔に挿入するとともに、コアロッド２２を素
材１Ｎに挿入する。この状態から、図１４（ｂ）に示す
ように、上下のパンチ３２Ａ，３３を素材１Ｎ側に移動
させ、素材１Ｎを軸方向に圧縮する。

【００５１】この圧縮により、素材１Ｎのフランジ５
と、フランジ５の下方部分の外径面がダイ３１の成形孔
の内径面に圧接するまで外径側に膨出し、フランジ５の
上方部分の外径面は上パンチ３２Ａの凹部３２ａの内径
面に圧接するまで膨出する。一方、内径面は、軸方向両
端部がコアロッド２２に圧接させられ軸支面１２に形成
されると同時に、軸方向中央部分が外径側に膨出して中
逃げ部１３に形成される。

【００５２】このようにして素材１Ｎが塑性変形させら
れることにより、両端部に軸支面１２を有し、これら軸
支面１２間に回転軸が接触しない中逃げ部１３を有し、
さらに、軸方向中央部にフランジ５を備えた軸受１０Ｎ
が成形される。

【００５３】上記第１２および第１３実施形態における
各素材１Ｍ、１Ｎは、内径均一であるが、後述する軸方
向一端部または両端部に内径小径部が形成されたフラン
ジ付きの素材を、第１２実施形態あるいは第１３実施形
態と同様にして圧縮成形することができる。

【００５４】（１４）他の形態 本発明は、上記第１〜第１３実施形態に限定されるもの
ではなく、例えば、素材や製造後の軸受の形状、あるい
は動圧溝の形状等は、様々な形態に変更可能である。以
下に、他の形態例を示す。なお、各図面において上記実
施形態と同一の構成要素には同一の符合を付してある。

【００５５】Ａ．素材の形状 本発明の素材は、円筒状で、少なくとも軸方向一端部に
外径大径部および／または内径小径部を有する多孔質体
からなるものであり、上記実施形態以外の変更例を説明
する。

【００５６】図１５（ａ）〜（ｃ）は、軸方向一端部に
フランジ５を有し、かつ、内径小径部３が適宜に形成さ
れた素材を示している。フランジ５の位置は任意であ
り、例えば第１３実施形態の素材１Ｎ（図１４（ａ）参
照）のように、軸方向中央部に形成されていてもよい。
図１５（ｄ）〜（ｉ）は、軸孔の開口周縁に、座ぐり状
のテーパ面６が形成された素材を示している。各素材に
は、外径大径部２や内径小径部３が適宜形成されてい
る。（ｄ），（ｆ），（ｈ），（ｉ）の素材の一端面に
は、外周面がなだらかな環状凸部７が形成されている。

【００５７】図１５（ｊ）に示す素材は、軸方向一端部
に内径小径部３が形成され、同端部の外径面が、端部に
向かってしだいに縮径するテーパ状小径部８に形成され
ている。また、図１５（ｋ）に示す素材は、軸方向両端
部に、内径小径部３およびテーパ状小径部８が形成され
ている。

【００５８】なお、上記各実施形態を含めて、いずれの
場合も内径面における内径小径部３と他の部分との境界
部分は画然としている（直角で移行している）が、両者
の境界部分を斜面に形成してもよい。図１６（ａ）は、
図１５（ｇ）の素材をそのようにアレンジした素材であ
り、さらに、図１６（ｂ）に示すように、外径面の周縁
を面取りした形状であってもよい。

【００５９】Ｂ．軸受の形状 次に、軸受の変更例を説明する。図１７（ａ）〜（ｄ）
に示す軸受は、軸孔の開口周縁に座ぐり状のテーパ面１
６が形成されている。図１７（ｂ）の軸受は一端部に絞
り部１１が、また、図１７（ｃ）の軸受は両端部に絞り
部１１が形成されている。図１７（ｄ）の軸受は、
（ｃ）の軸受の外径面の周縁が面取りされた形状となっ
ている。図１７（ｅ）の軸受は、一端部にフランジ５が
形成され、他端部に絞り部１１が形成されている。な
お、軸孔の開口周縁にテーパ面を形成する態様は、フラ
ンジを備えた軸受にも勿論適用することができる。

【００６０】図１７（ｆ）に示す軸受は、全体的に球状
で、軸方向端面が平坦に、かつ、側面が円筒状に形成さ
れている。図１７（ｇ）の軸受は、図１７（ｆ）の軸受
の一端部に絞り部１１が形成されている。

【００６１】Ｃ．動圧溝の形状 第３実施形態で挙げた軸支面に動圧溝を形成する手段
は、第４〜第１３実施形態にも勿論適用することができ
る。ところで、軸支面に形成する動圧溝の形状は任意で
あり、その数も適宜に選択されるが、回転軸をより安定
して支持する観点から、複数が軸支面の周方向に沿って
等間隔をおいて配置されると好ましい。上記第２の実施
形態では、ヘリングボーン状として、つまり形状によっ
て、動圧上昇が生じる効果を得るようにしているが、深
さの断面形状によってもその効果を得ることができる。

【００６２】それには、概略形状を軸方向に沿って延び
る溝とし、回転軸が一方向のみに回転する場合には、回
転軸の回転方向の逆方向側の端部を最深部とし、この最
深部から回転軸の回転方向に向かってしだいに浅くなる
よう傾斜させる。また、回転軸が正逆双方向に回転する
場合には、周方向の中間部を最深部とし、この最深部か
ら周方向両端部に向かってしだいに浅くなるよう傾斜さ
せる。このように形成された動圧溝は、横断面（輪切り
にした場合の断面）形状が回転軸の回転方向に向かって
浅くなるくさび状の隙間となり、溝の浅い先端部に潤滑
油が集中するくさび効果を得ることができる。

【００６３】Ｄ．動圧溝形成用のコアロッド 第３実施形態で示した動圧溝１４は、コアロッド２２に
形成した凸部２２ａにより形成されているが、このよう
な凸部に代え、凹部によって動圧溝を形成することがで
きる。すなわち、第２実施形態と刻設のパターンが逆で
あって、素材の内径小径部の内径面がコアロッドに圧接
させられるとコアロッドに形成した凹部に導入されて凸
部が突設され、この凸部の内径面が軸支面に、また、凸
部間の溝が動圧溝として機能する。この場合、凸部がさ
らに突設されることにより、その高さだけ中逃げ量が大
きい軸受が得られる。なお、コアロッドに形成する凹部
は、放電加工や電解腐食といった手段により形成するこ
とができる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
比較的大きな中逃げ部を有する２点支持構造の軸受を、
比較的簡素な方法で効率よく製造することができる。ま
た、本発明によって製造された軸受は、軸方向両端部の
軸支面においては、内径および同軸度が高い精度で一致
するとともに高密度化されて耐摩耗性の向上が図られ、
一方、中逃げ部が形成された軸方向中央部においては、
密度が低いことから潤滑油の含有量が十分に確保され
る。これらの結果、優れた軸受性能を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態に係る軸受の製造方法
の工程を（ａ），（ｂ）の順に示す縦断面図である。

【図２】 本発明の第２実施形態に係る軸受の製造方法
の工程を（ａ），（ｂ），（ｃ）の順に示す縦断面図で
ある。

【図３】 （ａ）は本発明の第３実施形態で用いるコア
ロッドの一部斜視図、（ｂ）は本発明の第３実施形態で
製造された軸受の一部を示す縦割り斜視図である。

【図４】 本発明の第３実施形態に係る軸受の製造方法
の工程を（ａ），（ｂ），（ｃ）の順に示す縦断面図で
ある。

【図５】 本発明の第４実施形態に係る軸受の製造方法
の工程を（ａ），（ｂ）の順に示す縦断面図である。

【図６】 本発明の第５実施形態に係る軸受の製造方法
の工程を（ａ），（ｂ）の順に示す縦断面図である。

【図７】 本発明の第６実施形態に係る軸受の製造方法
の工程を（ａ），（ｂ）の順に示す縦断面図である。

【図８】 本発明の第７実施形態に係る軸受の製造方法
の工程を（ａ），（ｂ）の順に示す縦断面図である。

【図９】 本発明の第８実施形態に係る軸受の製造方法
の工程を（ａ），（ｂ）の順に示す縦断面図である。

【図１０】本発明の第９実施形態に係る軸受の製造方法
の工程を（ａ），（ｂ）の順に示す縦断面図である。

【図１１】本発明の第１０実施形態に係る軸受の製造方
法の工程を（ａ），（ｂ）の順に示す縦断面図である。

【図１２】本発明の第１１実施形態に係る軸受の製造方
法の工程を（ａ），（ｂ）の順に示す縦断面図である。

【図１３】本発明の第１２実施形態に係る軸受の製造方
法の工程を（ａ），（ｂ）の順に示す縦断面図である。

【図１４】本発明の第１３実施形態に係る軸受の製造方
法の工程を（ａ），（ｂ）の順に示す縦断面図である。

【図１５】本発明で用いる軸受素材の他の形態例を示す
縦断面図である。

【図１６】本発明で用いる軸受素材の他の形態例を示す
縦断面図である。

【図１７】本発明で製造される軸受の他の形態例を示す
縦断面図である。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｄ〜１Ｈ，１Ｊ〜１Ｎ…素材、２…外径大径
部、３…内径小径部、５…フランジ（外径大径部）、１
０Ａ〜１０Ｈ、１０Ｊ〜１０Ｎ…軸受、１２…軸支面、
１３…中逃げ部、１４…動圧溝、２２…コアロッド、２
２ａ…動圧溝形成用の凸部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J011 DA02 JA02 KA02 LA01 MA23 4E087 AA10 BA15 BA18 BA20 BA23 CA13 CA33 EC11 EC12 EC22 EC37 HA41

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状で少なくとも軸方向一端部に外径
   大径部および／または内径小径部を有する多孔質体から
   なる素材を、コアロッドを挿入させた状態で軸方向に圧
   縮することにより、 素材の外径面を軸方向全長にわたって外径側に膨出さ
   せ、 軸方向両端部の内径面をコアロッドに圧接させて回転軸
   を支持する軸支面を形成し、 軸方向中央部の内径面を外径側に膨出させて回転軸が接
   触しない中逃げ部を形成することを特徴とする軸受の製
   造方法。
2. 【請求項２】 前記素材は、内径均一、かつ、軸方向一
   端部に外径大径部を有する形状であることを特徴とする
   請求項１に記載の軸受の製造方法。
3. 【請求項３】 前記素材は、外径均一、かつ、軸方向一
   端部に内径小径部を有する形状であることを特徴とする
   請求項１に記載の軸受の製造方法。
4. 【請求項４】 前記素材は、軸方向一端部に内径小径部
   を有し、かつ、軸方向他端部に外径大径部を有する形状
   であることを特徴とする請求項１に記載の軸受の製造方
   法。
5. 【請求項５】 前記素材は、外径均一、かつ、軸方向両
   端部に内径小径部を有する形状であることを特徴とする
   請求項１に記載の軸受の製造方法。
6. 【請求項６】 前記素材は、軸方向両端部に内径小径部
   を有し、かつ、軸方向一端部に外径大径部を有する形状
   であることを特徴とする請求項１に記載の軸受の製造方
   法。
7. 【請求項７】 前記素材は、軸方向一端部に内径小径部
   および外径大径部を有する形状であることを特徴とする
   請求項１に記載の軸受の製造方法。
8. 【請求項８】 前記素材の軸方向両端部の内径面が圧接
   させられる前記コアロッドの外径面に、動圧溝形成用の
   凸部または凹部が形成されていることを特徴とする請求
   項１〜７のいずれかに記載の軸受の製造方法。