JP2001032839A - 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】 外径および内径が均一の素材（焼結体）
１Ｂにコアロッド２２を挿入し、上パンチ２３によって
素材１Ｂをダイ２１の成形孔２０に圧入するとともに軸
方向に圧縮する。素材１Ｂの外径面が全長にわたり内径
側に圧縮されてその外径が縮小すると同時に、軸方向両
端部の内径面がコアロッド２２に圧接して軸支面１２に
形成され、かつ、これら軸支面１２間に、軸支面１２よ
りも内径が大きく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、コアロッドが
挿入された円筒状の素材を、軸方向に沿って成形型の成
形孔に圧入するとともに軸方向に圧縮することにより、
素材の少なくとも軸方向両端部および中央部の外径面を
内径側に圧縮してその外径を縮小させると同時に、素材
の軸方向両端部の内径面をコアロッドに圧接させて軸支
面を形成し、かつ、これら軸支面間に、軸支面よりも内
径が大きく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外径が大きく、内径がコア
ロッドとの間に隙間が形成される大きさに設定された円
筒状の素材を、コアロッドが挿入された状態を保持しな
がら、パンチによりコアロッドが延びる軸方向に沿って
圧入する成形方法が採られる。本発明においては、この
ような成形方法により、素材の全長、あるいは少なくと
も軸方向両端部および中央部の外径面が、内径側に圧縮
されてその外径が縮小すると同時に、素材の軸方向両端
部の内径面がコアロッドに圧接して軸支面に形成され、
かつ、これら軸支面間に、軸支面よりも内径が大きく回
転軸が接触しない中逃げ部が形成される塑性変形を、素
材に与える。本発明は、このような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。一方、中逃げ
部が形成される内径面の密度を軸支面よりも低くするこ
とができ、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。 外径および内径がともに均一である。 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、内径および外
径が均一で、外径面両端の周縁は面取り加工されてい
る。

【００１２】図１に示す成形装置は、パンチガイド２１
Ａと、コアロッド２２と、パンチガイド２１Ａに挿入さ
れる上下のパンチ２５，２６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。外側パンチ２７には、奥部の内径が１
段階縮小する成形孔２９が形成されている。この成形孔
２９は、入口側の主部２９ａと、主部２９ａよりも小径
で内側パンチ２８が挿入される絞り形成部２９ｂとから
構成されている。素材１Ａの外径は、外側パンチ２７の
主部２９ａの内径よりも大きく、内径は、内径面とコア
ロッド２２との間に隙間が形成される大きさに設定され
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。まず、図１（ａ）に示すように、素材
１Ａを、パンチガイド２１Ａ内において上下のパンチ２
５，２６の間に挟み込むとともに、下パンチ２６の内側
パンチ２８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、各外側パ
ンチ２７の端面が互いに当接するまで上下のパンチ２
５，２６を素材１Ａ側に移動させる。

【００１４】これにより、素材１Ａの上端部が、上パン
チ２５側の成形孔２９の主部２９ａから絞り形成部２９
ｂに圧入するとともに、下端部が下パンチ２６側の成形
孔２９の主部２９ａから絞り形成部２９ｂに圧入し、さ
らに軸方向中央部が、上下のパンチ２５，２６の成形孔
２９の主部２９ａに圧入する。素材１Ａは、軸方向全長
にわたって外径面が内径側に圧縮されて外径が縮小し、
特に、上下端部には、絞り形成部２９ｂによって絞り部
１１が造形される。また、素材１Ａは軸方向に圧縮され
ることにより、両端部の内径面が内径側に膨出してコア
ロッド２２に圧接させられ、軸支面１２に形成される。
また、これら軸支面１２間においては、コアロッド２２
との間の隙間が残存して軸支面１２よりも内径が大きい
中逃げ部１３が形成される。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。

【００１５】軸受１０Ａは、上パンチ２５を上昇させて
パンチガイド２１Ａから抜くとともに上パンチ２５の内
側パンチ２８を上昇させ、さらに下パンチ２６の内側パ
ンチ２８を上昇させて抜き取ることができる。

【００１６】上記第１実施形態によれば、素材１Ａを上
下のパンチ２５，２６の成形孔２９に圧入するとともに
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。

【００１７】軸受１０Ａの軸支面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１０Ａは優れた軸受性能を発揮する。また、素
材１Ａの両端部における径方向の肉厚が等しいことか
ら、両端部の軸支面１２の圧縮度も互いに等しく、気孔
率が均等となる。このため、両端部の軸支面１２に生じ
る油圧が均等となり、バランスよく回転軸を支持するこ
とができる。

【００１８】（２）第２実施形態−図２ 図２（ａ）の符合１Ｂで示す第２実施形態の素材は、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。成形装置は、図２
に示すように、成形孔２０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。
成形孔２０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。素材１Ｂの外径（外径大径部２以外
の主たる部分の外径）は、成形孔２０の主部２０ａの内
径よりも大きく設定され、内径は、内径面とコアロッド
２２との間に隙間が形成される大きさに設定されてい
る。

【００１９】成形装置により素材１Ｂを圧縮成形するに
は、まず、図２（ａ）に示すように、外径大径部２を上
にしてダイ２１の成形孔２０上に配した素材１Ｂに、下
パンチ２４に通したコアロッド２２を挿入する。また、
成形孔２０の絞り形成部２０ｂに挿入した下パンチ２４
を、素材１Ｂの端部に絞り部を造形し得る所定位置に保
持する。なお、このような手順に代えて、下パンチ２４
をダイ２１の上面と面一な状態で、成形孔２０上に配し
た素材１Ｂにコアロッド２２を挿入する方法であっても
よい。この状態から、図２（ｂ）に示すように、上パン
チ２３とともにコアロッド２２を降下させ、素材１Ｂを
成形孔２０に圧入するとともに軸方向に圧縮する。

【００２０】成形孔２０に圧入された素材１Ｂは、全長
にわたって外径面が内径側に圧縮され、外径大径部２が
消滅するとともに、下端部が絞り形成部２０ｂに圧入し
て絞り部１１が形成される。また、軸方向に圧縮される
ことにより、両端部の内径面が内径側に膨出してコアロ
ッド２２に圧接させられ、軸支面１２に形成される。ま
た、これら軸支面１２間においては、コアロッド２２と
の間の隙間が残存して中逃げ部１３が形成される。この
ようにして素材１Ｂが塑性変形させられ、軸受１０Ｂが
成形される。軸受１０Ｂは、上パンチ２３を上昇させ、
コアロッド２２とともに下パンチ２４を上昇させてダイ
２１による外径面の拘束を開放すると、全体が僅かに拡
径するスプリングバックが生じ、コアロッド２２から抜
き取ることができる。軸受１０Ｂにおいては、両端部の
内径側への圧縮度がほぼ等しいことから、第１実施形態
と同様に、両端部の軸支面１２の気孔率が均等となり、
バランスよく回転軸を支持することができる。

【００２１】次いで、第２実施形態と同様の成形装置を
用い、第１、第２実施形態で用いた素材とは形状の異な
る素材に同様の塑性変形を与えて軸受を製造する第３〜
第７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。

【００２２】（３）第３実施形態−図３ 図３（ａ）の符合１Ｃで示す第３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１Ｃの外径は、成形孔２０の主部２０ａ
の内径よりも大きく設定され、内径小径部３の内径は、
その内径面がコアロッド２２に摺接する大きさに設定さ
れている。素材１Ｃを圧縮成形する際には、図３（ａ）
に示すように、内径小径部３側を上にして素材１Ｃをダ
イ２１の成形孔２０上に配し、素材１Ｃにコアロッド２
２を挿入した状態から、上パンチ２３およびコアロッド
２２を降下させ、素材１Ｃを成形孔２０に圧入するとと
もに軸方向に圧縮する。素材１Ｃには、第２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
縮小、下端部の絞り部１１の形成、両端部内径面の内径
縮小に伴う軸支面１２の形成、中央部の中逃げ部１３の
形成、が生じ、図３（ｂ）に示す軸受１０Ｃに成形され
る。

【００２３】（４）第４実施形態−図４ 図４（ａ）の符合１Ｄで示す第４実施形態の素材は、軸
方向一端部に外径大径部２が、また、他端部に内径小径
部３が形成されたものである。素材１Ｄの外径（外径大
径部２以外の主たる部分の外径）は、成形孔２０の主部
２０ａの内径よりも大きく設定され、内径小径部３の内
径は、その内径面とコアロッド２２との間に隙間が形成
される大きさに設定されている。素材１Ｄを圧縮成形す
る際には、図４（ａ）に示すように、内径小径部３側を
上にした状態とする。素材１Ｄが成形孔２０に圧入され
ると、第２実施形態と同様の塑性変形が生じ、図４
（ｂ）に示す軸受１０Ｄに成形される。

【００２４】（５）第５実施形態−図５ 第５実施形態では第４実施形態と同様の素材１Ｄを用い
るが、圧縮成形する際に、図５（ａ）に示すように第４
実施形態と逆に外径大径部２側を上にして素材１Ｄを成
形孔２０に圧入するとともに軸方向に圧縮する。素材１
Ｄは、第２実施形態と同様に塑性変形し、図５（ｂ）に
示す軸受１０Ｅに成形される。

【００２５】（６）第６実施形態−図６ 図６（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、両端部に内径小
径部３が形成されたものである。素材１Ｆの外径（外径
大径部２以外の主たる部分の外径）は、成形孔２０の主
部２０ａの内径よりも大きく設定され、内径小径部３の
内径は、その内径面とコアロッド２２との間に隙間が形
成される大きさに設定されている。素材１Ｆを圧縮成形
する際には、図６（ａ）に示すように、外径大径部２側
を上にした状態とする。素材１Ｆが成形孔２０に圧入さ
れると、第２実施形態と同様の塑性変形が生じ、図６
（ｂ）に示す軸受１０Ｆに成形される。

【００２６】（７）第７実施形態−図７ 図７（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。素材１Ｇの外径（外径大径部２以外の
主たる部分の外径）は、成形孔２０の主部２０ａの内径
よりも大きく設定され、内径小径部３の内径は、その内
径面がコアロッド２２に摺接する大きさに設定されてい
る。素材１Ｇを圧縮成形する際には、図７（ａ）に示す
ように、外径大径部２および内径小径部３側を上にした
状態とする。素材１Ｇが成形孔２０に圧入されると、第
２実施形態と同様の塑性変形が生じ、図７（ｂ）に示す
軸受１０Ｇに成形される。

【００２７】上記第７実施形態で得られる軸受１０Ｇに
おいては、外径大径部２および内径小径部３が形成され
ていた上端部の圧縮度が下端部よりも高く、したがっ
て、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）。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
１０Ｇ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。一方、成形孔２０の絞り形成部２０ｂをさらに小径
に設定すれば両方の軸支面１２の圧縮度を等しくするこ
とができる。

【００２８】次に、上記各実施形態のダイ２１と構成の
異なるダイを用いて軸受を製造する第８実施形態を説明
する。

【００２９】（８）第８実施形態−図８ 図８に示すように、第８実施形態の成形装置を構成する
ダイ２１Ｂの成形孔２０は、絞り形成部が形成されてお
らず内径均一の円筒状である。図８（ａ）の符合１Ｈで
示す第８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１Ｈの外
径は、成形孔２０の内径よりも大きく設定され、内径小
径部３の内径は、その内径面とコアロッド２２との間に
隙間が形成される大きさに設定されている。素材１Ｈ
は、ダイ２１Ｂの成形孔２０に倣って外径面が内径側に
圧縮され、図８（ｂ）に示すように、外径均一で、軸方
向両端部に軸支面１２を有し、かつ、軸支面１２間に中
逃げ部１３を有する軸受１０Ｈに成形される。

【００３０】次に、フランジ付きの軸受を製造する第
９、第１０実施形態を説明する。（９）第９実施形態−図９ 図９（ａ）の符合１Ｊは、第９実施形態で用いる素材で
ある。この素材１Ｊは、内径均一で、軸方向一端部に、
第２実施形態の素材１Ｂ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１Ｂ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。

【００３１】素材１Ｊを圧縮成形する成形装置は、図９
に示すように、成形孔３０を有するダイ３１と、コアロ
ッド２２と、素材１Ｊを圧縮成形するための上下のパン
チ３３，３４とを備えている。ダイ３１の成形孔３０
は、入口（上側）から奥部に向かって内径が２段階縮小
する段状に形成されている。すなわち、軸方向中央部に
形成された主部３０ａの奥部に、主部３０ａよりも小径
の絞り形成部３０ｂが形成され、入口側には、主部３０
ａよりも大径の開口部３０ｃが形成されており、さら
に、開口部３０ｃから主部３０ａの間には、水平な段部
３０ｄが形成されている。上パンチ３３は成形孔３０の
開口部３０ｃに挿入され、下パンチ３４は成形孔３０の
絞り形成部３０ｂに挿入される。

【００３２】素材１Ｊの外径（フランジ５以外の主たる
部分の外径）は、成形孔３０の主部３０ａの内径よりも
大きく、フランジ５の外径は、開口部３０ｃの内径より
も大きく設定されている。また、素材１Ｊの内径は、内
径面とコアロッド２２との間に隙間が形成されるように
設定されている。

【００３３】上記成形装置により素材１Ｊを圧縮成形す
るには、まず、図９（ａ）に示すように、フランジ５を
上にして素材１Ｊを成形孔３０上に配するとともにコア
ロッド２２を素材１Ｊに挿入する。また、成形孔３０の
絞り形成部３０ｂに挿入した下パンチ３４を、素材１Ｊ
の下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９（ｂ）に示すように上パンチ３３を降
下させ、素材１Ｊを成形孔３０に圧入するとともに軸方
向に圧縮する。

【００３４】成形孔３０に圧入された素材１Ｊは、成形
孔３０の内径面に倣って外径面が全長にわたり内径側に
圧縮され、絞り形成部３０ｂによって下端部に絞り部１
１が造形され、上端部には開口部３０ｃによって縮径さ
れたフランジ５が残存する。また、軸方向に圧縮される
ことにより、両端部の内径面がコアロッド２２に圧接さ
せられて軸支面１２に形成されるとともに、軸支面１２
間に中逃げ部１３が形成される。このようにして素材１
Ｊが塑性変形させられ、軸受１０Ｊに成形される。軸受
１０Ｊは、上パンチ３３を上昇させ、コアロッド２２と
ともに下パンチ３４を上昇させてダイ３１から脱型する
ことにより得られる。

【００３５】（１０）第１０実施形態−図１０ 上記第９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、第１０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。

【００３６】第１０実施形態の成形装置は、図１０
（ａ）に示すように、第９実施形態と同様のコアロッド
２２、ダイ３１および下パンチ３４と、外側パンチ３５
および内側パンチ３６との組み合わせからなる上パンチ
３７とを備えている。この場合のダイ３１は、主部３０
ａの長さが第９実施形態のものよりも短く設定されてい
る。また、外側パンチ３５は、第１実施形態の外側パン
チ２７と同様の構成であり、主部３８ａと絞り形成部３
８ｂとからなる成形孔３８が形成されている。上パンチ
３７は、外側パンチ３５がダイ３１の成形孔３０の開口
部３０ｃに挿入されるようになされている。

【００３７】図１０（ａ）の符合１Ｋで示す第１０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る。素材１Ｋの外径（フランジ５
以外の主たる部分の外径）は、その外径面が各成形孔３
０，３８の各主部３０ａ，３８ａの内径面に摺接する大
きさに設定され、フランジ５の外径は、成形孔３０の開
口部３０ｃの内径よりも大きく設定されている。また、
素材１Ｋの内径は、内径面とコアロッド２２との間に隙
間が形成されるように設定されている。

【００３８】上記成形装置により素材１Ｋを圧縮成形す
るには、まず、図１０（ａ）に示すように、素材１Ｋを
ダイ３１の成形孔３０上に配するとともに素材１Ｋにコ
アロッド２２を挿入する。この状態から、図１０（ｂ）
に示すように上パンチ３７を降下させる。

【００３９】これにより、素材１Ｋは、上下端部が上下
の絞り形成部３８ｂ，３０ｂに圧入して外径が縮小され
て絞り部１１が形成され、軸方向中央部には、ダイ３１
の成形孔３０の開口部３０ｃに圧入して外径が縮小され
たフランジ５が残存する。また、軸方向に圧縮されるこ
とにより、両端部の内径面がコアロッド２２に圧接させ
られて軸支面１２に形成されるとともに、軸支面１２間
に中逃げ部１３が形成される。このようにして素材１Ｋ
が塑性変形させられ、軸受１０Ｋに成形される。軸受１
０Ｋは、上パンチ３７を上昇させ、コアロッド２２とと
もに下パンチ３４を上昇させてダイ３１から脱型するこ
とにより得られる。

【００４０】上記第９および第１０実施形態における各
素材１Ｊ、１Ｋ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９実施形態あるいは第１０実施形態と
同様にして圧縮成形することができる。

【００４１】次に、軸支面に動圧溝を有する軸受を製造
する第１１〜第１４実施形態を説明する。（１１）第１１実施形態−図１１，図１２ 第１１実施形態では、図１１（ａ），（ｂ）に示すよう
に、第１実施形態で用いた素材１Ａを、同実施形態と同
様の成形装置によって圧縮成形し、コアロッド２２Ａに
よって軸支面に動圧溝を形成する。そのコアロッド２２
Ａは、図１２（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２２
ａ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２２Ａ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。

【００４２】素材１Ａを第１実施形態と同様に圧縮成形
して得られた軸受１０Ｌの軸支面１２には、図１２
（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１０Ｌは、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コアロッド２２Ａか
ら軸受１０Ｌを抜くことができる。

【００４３】第１１実施形態によって製造された軸受１
０Ｌ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１
０Ｌは、回転軸の回転方向が動圧溝１４のＶ字の先端方
向（図１２（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。

【００４４】（１２）第１２実施形態−図１３ 第１２実施形態では、図１３（ａ），（ｂ）に示すよう
に、第３実施形態に上記コアロッド２２Ａを適用してい
る。素材１Ｃが圧縮成形されて得られる軸受１０Ｍの軸
支面１２に、上記動圧溝１４が形成される。

【００４５】上記第１１、第１２実施形態は、第１、第
３実施形態に動圧溝形成用のコアロッド２２Ａを適用し
て軸支面１２に動圧溝１４を形成する例であるが、これ
ら実施形態に限ることなく、コアロッド２２Ａによって
軸支面１２に動圧溝１４を形成する手法は、他の実施形
態（第２実施形態、第４〜第１０実施形態）にも勿論適
用することができる。

【００４６】第１１、第１２実施形態では、コアロッド
の外径面から突出する凸部によって動圧溝を形成する
が、凸部に代えて、凹部により動圧溝を形成することが
できる。以下の第１３、第１４実施形態で、その例を示
す。

【００４７】（１３）第１３実施形態−図１４，図１５ 図１４（ａ）の符合１Ｎで示す第１３実施形態の素材
は、外径および内径が均一の円筒状である。成形装置
は、図１４に示すように、上記第８実施形態と同様のダ
イ２１Ｂおよび下パンチ２４に、上パンチ３９およびコ
アロッド２２Ｂを組み合わせた構成である。この場合の
上パンチ３９は、コアロッド２２Ｂが挿入される孔は形
成されておらず、素材１Ｎとコアロッド２２Ｂをともに
降下させるようになされている。

【００４８】コアロッド２２Ｂは、図１５（ａ）に示す
ように、素材１Ｎの両端部内径面の圧接を受ける外径面
に、複数のＶ字状の凹部２２ｂ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。凹部２２ｂ
は、放電加工や電解腐食といった手段により形成するこ
とができるものであり、その深さは、数μｍ程度とされ
る。素材１Ｎの外径は、ダイ２１Ｂの成形孔２０の内径
よりも大きく設定され、内径は、内径面にコアロッド２
２Ｂが摺接する大きさに設定されている。

【００４９】素材１Ｎを圧縮成形するには、まず、図１
４（ａ）に示すように、コアロッド２２Ｂを素材１Ｎに
挿入させて素材１Ｎをダイ２１Ｂの成形孔２０上に配
し、凹部２２ｂが形成された部分を素材１Ｎの両端部の
内径面に対応させる。この状態から、図１４（ｂ）に示
すように上パンチ３９を降下させ、素材１Ｎを成形孔２
０に圧入する。素材１Ｎは内径側に圧縮されて外径が全
長にわたり縮小し、内径面はコアロッド２２Ｂに圧接さ
せられる。素材１Ｎの両端部の内径面は、凹部２２ｂが
形成された部分に圧接し、凹部２２ｂに面する肉部が塑
性流動によって凹部２２ｂに流入する。これにより、図
１５（ｂ）に示すように凹部２２ｂの形状に応じた凸部
１２Ａが形成されると同時に、凸部１２Ａ間に溝１４が
形成される。凸部１２Ａの先端面（内径面）は回転軸を
支持する軸支面１２とされ、凸部１２Ａ間の溝１４は動
圧溝とされる。また、両端部間の内径面は、動圧溝１４
と同径で中逃げ部１３とされる。

【００５０】このようにして成形された軸受１０Ｎは、
上パンチ３９を上昇させ、コアロッド２２Ｂとともに下
パンチ２４を上昇させてダイ２１Ｂから脱型することに
より得られる。軸受１０Ｎは、ダイ２１Ｂ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、突出す
る凸部１２Ａを摩滅することなくコアロッド２２Ｂから
軸受１０Ｎを抜くことができる。

【００５１】（１４）第１４実施形態−図１６ 図１６に示す第１４実施形態の成形装置は、第２実施形
態等で用いたダイ２１および下パンチ２４に、上記コア
ロッド２２Ｂおよび上パンチ３９を組み合わせた構成で
ある。用いる素材１Ｐは、内径均一で、軸方向一端部に
外径大径部２が形成されている。素材１Ｐの外径（外径
大径部２以外の主たる部分の外径）は成形孔２０の主部
２０ａの内径よりも大きく、内径は、内径面にコアロッ
ド２２Ｂが摺接する大きさに設定されている。図１６
（ｂ）に示すように素材１Ｐが圧縮成形されると、成形
孔２０に倣って外径面が全長にわたり内径側に圧縮さ
れ、下端部には絞り部１１が形成される。また、第１３
実施形態と同様に、軸方向両端部の内径面には凸部１２
Ａおよび溝１４が形成されることにより軸支面１２およ
び動圧溝１４が形成され、さらに、軸支面１２間に中逃
げ部１３が形成される。

【００５２】上記第１３、第１４実施形態のように、コ
アロッドに形成した凹部によって動圧溝を形成する手法
は、コアロッド２２に代えてコアロッド２２Ｂを用いる
ことにより、第１〜第１０実施形態に適用することがで
きる。その場合には、凹部２２ｂによって形成される凸
部１２Ａが軸支面１２からさらに突出するので、その高
さだけ中逃げ量が大きい軸受が得られる。

【００５３】（１５）他の形態 本発明は、上記第１〜第１４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。

【００５４】Ａ．素材の形状 図１７（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１
０実施形態の素材１Ｋ（図１０（ａ））のように、軸方
向中央部に形成されていてもよい。図１７（ｄ）〜
（ｊ）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。（ｅ），
（ｇ），（ｉ），（ｊ）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。

【００５５】図１７（ｋ）に示す素材は、内径均一で、
軸方向両端部の外径面が、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。図１７（ｌ）
に示す素材は、軸方向一端部に内径小径部３が形成さ
れ、同端部の外径面がテーパ状小径部８に形成されてい
る。また、図１７（ｍ）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。

【００５６】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１８（ａ）は、
図１７（ｈ）の素材をそのようにアレンジした素材であ
り、さらに、図１８（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。

【００５７】Ｂ．軸受の形状 次に、軸受の変更例を説明する。図１９（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。（ｂ）の軸受は一端部に絞り部１
１が形成されており、（ｃ）の軸受は絞り部１１が両端
部に形成されている。（ｄ）の軸受は、（ｃ）の軸受の
外径面の周縁が面取りされたものである。図１９（ｅ）
の軸受は、一端部にフランジ５が形成されたものであ
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。

【００５８】図１９（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１９（ｇ）の軸受は、（ｆ）の軸受の一端
部に絞り部１１が形成されたものである。

【００５９】Ｃ．動圧溝の形状 第１１〜第１４実施形態で示した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。上記各実施形態
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。

【００６０】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。

【００６１】

【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）の順に示す縦断面図である。

【図３】 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）の順に示す縦断面図である。

【図４】 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５】 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６】 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７】 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８】 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９】 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１０】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１１】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１２】（ａ）は本発明の第１１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１１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】（ａ）は本発明の第１３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１３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１６】本発明の第１４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１７】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１８】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１９】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，１Ｆ〜Ｈ，１Ｊ，１Ｋ，１Ｎ，１Ｐ…素材 ２…外径大径部 ３…内径小径部 ５…フランジ（外径大径部） １０Ａ〜１０Ｈ，１０Ｊ〜１０Ｎ，１０Ｐ…軸受 １２…軸支面 １３…中逃げ部 １４…動圧溝 ２０，２９，３０…成形孔 ２２，２２Ａ，２２Ｂ…コアロッド ２２ａ…動圧溝形成用の凸部 ２２ｂ…動圧溝形成用の凹部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J011 AA20 BA02 CA01 CA02 DA02 KA02 LA01 MA03 5H615 AA01 BB01 PP25 SS03 SS09 SS10 SS13 SS26

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コアロッドが挿入された円筒状の素材
   を、軸方向に沿って成形型の成形孔に圧入するとともに
   軸方向に圧縮することにより、素材の少なくとも軸方向
   両端部および中央部の外径面を内径側に圧縮してその外
   径を縮小させると同時に、素材の軸方向両端部の内径面
   をコアロッドに圧接させて軸支面を形成し、かつ、これ
   ら軸支面間に、軸支面よりも内径が大きく回転軸が接触
   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、外径および内径がともに均
   一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、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。
4. 【請求項４】 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。
5. 【請求項５】 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。
6. 【請求項６】 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。
7. 【請求項７】 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。
8. 【請求項８】 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。
9. 【請求項９】 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１〜８のいずれかに記載の軸受の製造方法。