JP2001254739A - 焼結含油軸受およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 任意の形状および深さの溝、あるいはそのよ
うな溝と同等の機能を、軸受の内径面に容易かつ効率的
に設ける。 【解決手段】 外径面１１ａに、周方向に沿った溝、周
方向に対して傾斜した溝、周方向の一方側に収束するＶ
字状の溝、点状の穴のいずれかからなるコイニング部１
２を、複数、かつ１種または２種以上形成する。内径面
１１ｂのコイニング部１２に対応する箇所に、コイニン
グ部１２と同形状で径方向内側に突出し、その内径面１
１ｂが回転軸の軸支面となる内径小部１３を形成し、内
径小部１３の間に溝状の内径大部１４を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば精密機器に
内蔵されるスピンドルモータの駆動軸等、比較的高速で
回転する軸を高剛性かつ高精度で支持する場合に用いて
好適な、焼結含油軸受およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】焼結含油軸受は、金属粉末原料を圧縮成
形して得た圧粉体（主に円筒状が多い）を焼結し、その
焼結体を再圧縮（サイジングやコイニング等を含む）し
て製造される。このような軸受は、軸孔の内周面すなわ
ち内径面の全体が回転軸を支持する軸支面になっている
単純な円筒状の他に、内径面の軸方向中央部に回転軸が
接触しない中逃げ部が形成され、回転軸を両端部の軸支
面で支持する２点支持構造としたものも提供されてい
る。これら軸受では、回転軸の高速回転に対応し得るよ
うな剛性を確保したり摩擦低減を図ったりする目的で、
軸支面に動圧溝を設けたものが多い。

【０００３】軸受の内径面に動圧溝を設けるには、従
来、軸受が比較的大型の場合には、バイトで研削する方
法や、外径面に凸条を有するローラで内径面を転造する
方法が採られていた。一方、比較的小型の軸受の場合に
は、サイジング用のコアロッドの外径面に凸条を形成し
ておき、ダイ内で焼結体をサイジングした際に凸条を焼
結体の内径面に転写させて溝を形成し、ダイから焼結体
を抜き出した後にスプリングバックによって内径の拡大
を得て溝を確保する方法や、外径面に凸条を有する円筒
状の治具を焼結体の軸孔に挿入した後に、治具を機械的
に、あるいは流体圧によって拡径して凸条を焼結体の内
径面に転写させて溝を形成する治具法などが用いられて
いた。

【０００４】また、特に上記中逃げ部を有する２点支持
構造の軸受の場合には、サイジング用コアロッドに形成
した凹条を、サイジングの際に焼結体の両端部に転写さ
せることによって凸条を形成し、ダイから焼結体を抜き
出した後にスプリングバックによって凸条の内径の拡大
を得て凸条間を溝として得る方法がある。この場合、凹
条が転写された軸方向両端部の凸条の内径面が軸支面と
なり、これらの間の中央部の内径面は凸条よりも大径で
中逃げ部とされる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記動圧溝の形成方法
のうち、比較的大型の軸受の場合に適用している上記方
法は、所望の深さの動圧溝を概ね容易に形成することが
できる点で有効である。一方、比較的小型の軸受に適用
している上記方法は、次の課題を有している。すなわ
ち、サイジング時にコアロッドによって動圧溝を形成し
た後にダイから焼結体を抜き出し、最終的にスプリング
バックを利用して動圧溝を得る方法では、スプリングバ
ック量を超える深さの動圧溝を形成することができず、
比較的深い動圧溝の形成が困難であった。また、上記治
具法では、より小型の軸受に適用するには治具の製作が
困難であるばかりか、動圧溝を転写させるための圧力を
十分に得ることができず、量産には適さない。

【０００６】したがって本発明は、次の事項を満足する
焼結含油軸受およびその製造方法を提供することを目的
としている。 （１）任意の形状および深さの溝を、容易かつ効率的に
内径面に形成することを可能とする。 （２）任意の形状および深さの溝を形成する代わりに、
溝と同等の機能を付加することができる。 （３）溝または溝と同等の機能を有する軸受の量産性を
向上させる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたものであり、各発明ごとの手段の
特徴点は、以下の通りである。Ａ．焼結含油軸受 Ａ−１．内径面に溝を有する焼結含油軸受 回転軸を支持する円筒状の焼結含油軸受であって、外径
面に複数のコイニング部が形成されている一方、内径面
のコイニング部に対応する箇所に、該コイニング部と同
形状で径方向内側に突出し、その内径面が回転軸の軸支
面となる内径小部が形成されている。本発明の軸受にあ
っては、コイニング部に応じて形成された内径小部の内
径面が回転軸を支持する軸支面となる。また、内径小部
の間が、該内径小部よりも内径が大きい溝状の内径大部
であり、この内径大部が動圧溝のような溝として機能す
る。

【０００８】本発明に係るコイニング部は、外径面に対
しコイニングによって穿たれる溝や穴であるが、具体的
な形状としては、周方向に沿った溝、周方向に対して傾
斜した溝、周方向の一方側に収束するＶ字状の溝、点状
の穴のうちのいずれか１種または２種以上であることを
好ましい形態としている。また、コイニング部の深さに
関しては、一定である他に、深さが周方向に異なり、こ
れに応じて、内径小部の密度分布が周方向に傾斜してい
ることを含む。

【０００９】コイニング部および内径小部が形成される
領域としては、軸受の全長、軸方向の両端部、軸方向の
一端部、両端部の間の中間部等が挙げられるが、特に本
発明では、軸方向両端部を好ましい形成領域としてい
る。その場合には、両端部の内径小部で回転軸を支持
し、軸方向中間部が回転軸と接触しない中逃げ部となる
２点支持構造となる。

【００１０】Ａ−２．内径面に溝を有さない焼結含油軸
受 回転軸を支持する円筒状の焼結含油軸受であって、外径
面に複数のコイニング部が形成されている一方、回転軸
の軸支面である内径面のコイニング部に対応する箇所
に、他の箇所よりも密度が高い内径緻密部が形成されて
いる。本発明の軸受にあっては、内径面全体が回転軸を
支持する軸支面となるが、その軸支面には、コイニング
部に対応する箇所に内径緻密部が形成され、内径緻密部
の間には内径緻密部よりも密度が低い内径多孔部が形成
される。

【００１１】本発明の軸受に係るコイニング部も、上記
Ａ−１と同様に、周方向に沿った溝、周方向に対して傾
斜した溝、周方向の一方側に収束するＶ字状の溝、点状
の穴のうちのいずれか１種または２種以上であることを
好ましい形態としている。また、コイニング部の深さに
関しては、一定である他に、深さが周方向に異なり、こ
れに応じて、内径緻密部の密度分布が周方向に傾斜して
いることを含む。

【００１２】また、コイニング部および内径緻密部が形
成される領域も、上記Ａ−１と同様で、軸受の全長、軸
方向の両端部、軸方向の一端部、両端部の間の中間部等
が挙げられ、とりわけ軸方向両端部を好ましい形成領域
としている。その場合には、両端部の内径緻密部が主に
回転軸を支持し、軸方向中間部の内径多孔部が上記中逃
げ部と同等に機能する２点支持構造となる。

【００１３】Ｂ．焼結含油軸受の製造方法 回転軸を支持する円筒状の焼結含油軸受を製造する方法
であって、円筒状の軸受素材をコアロッドに嵌め込み、
次いで、外径面の一部に、径方向内側に押圧するコイニ
ングを施して複数のコイニング部を形成する。

【００１４】Ｂ−１．内径面に溝を有する焼結含油軸受
の製造方法 上記Ｂの製造方法において、素材の内径面とコアロッド
の外径面との間に隙間を設けた状態でコイニングを施
す。コイニングにより、素材の内径面とコアロッドの外
径面の隙間の部分に、コイニング部に応じた形状の肉が
塑性流動して素材の内径面から突出し、先端がコアロッ
ドに圧接する。コイニングによる内径面の突出部が、上
記Ａ−１の軸受における内径小部となり、コアロッドへ
圧接するその先端が軸支面として形成される。また、素
材の元の内径面が溝状の内径大部となる。すなわち、上
記Ａ−１の軸受が製造される。

【００１５】この製造方法によって製造された軸受（Ａ
−１）によれば、素材の内径面とコアロッドの外径面と
の間を任意に設定することにより、溝状の内径大部の深
さを任意とすることができる。また、コイニング部の形
状を任意とすることにより、内径大部の形状も任意とす
ることができる。また、内径大部はコイニングによる加
工を受けないので密度が比較的低く、このため、潤滑油
が浸み出しやすく、かつ保油されやすい。よって、内径
大部から内径小部の内径面である軸支面への潤滑油の供
給と、軸支面を通過した潤滑油の内径大部への受け入れ
といった潤滑油の循環作用が効率よく行われる。また、
軸支面はコアロッドに圧接されて形成されることからそ
の密度が比較的高くなり、このため、軸支面と回転軸と
の間の油圧が高くなって回転軸を支持する剛性が向上
し、優れた軸受特性が発揮される。さらに、本発明の軸
受をハウジングに嵌め込んで使用した場合には、外径面
のコイニング部によって空間部が形成され、その空間部
には、潤滑油が豊富に保油されるので、軸受としての寿
命の長期化が図られる。

【００１６】Ｂ−２．内径面に溝を有さない焼結含油軸
受の製造方法 上記Ｂの製造方法において、素材の内径面とコアロッド
の外径面とを密接させた状態でコイニングを施す。コイ
ニングにより、素材の内径面すなわち軸支面のコイニン
グ部に対応した箇所がコアロッドに圧接されて他の箇所
よりも密度が高くなり、上記Ａ−２の軸受における内径
緻密部が形成され、内径緻密部の間が内径多孔部とな
る。すなわち、上記Ａ−２の軸受が製造される。

【００１７】この製造方法によって製造された軸受（Ａ
−２）によれば、比較的密度の低い内径多孔部では潤滑
油が浸み出しやすく、かつ保油されやすい。よって、内
径多孔部から内径緻密部の内径面である軸支面への潤滑
油の供給と、軸支面を通過した潤滑油の内径多孔部への
受け入れといった潤滑油の循環作用が効率よく行われ
る。また、内径緻密部においては回転軸との間の油圧が
高くなって回転軸を支持する剛性が向上し、優れた軸受
特性が発揮される。つまり、本発明では、内径多孔部が
上記軸受Ａ−１の内径大部と同等の機能を果たす。ま
た、ハウジングに嵌め込んで使用した場合におけるコイ
ニング部の保油作用は、軸受Ａ−１と同様であり、軸受
としての寿命の長期化が図られる。

【００１８】Ｂ−３．コイニング部の形状およびコイニ
ングの方法 ａ）上記Ｂ，Ｂ−１またはＢ−２の製造方法において、
コイニングによって外径面に穿つコイニング部を、周方
向に沿った溝、周方向に対して傾斜した溝、周方向の一
方側に収束するＶ字状の溝、点状の穴のいずれか１種ま
たは２種以上とする。 ｂ）上記Ｂ，Ｂ−１またはＢ−２の製造方法において、
コイニングを、コアロッドの軸心を中心に放射状に配置
され、素材の外径面に対して進退するコイニングパンチ
により行う。 ｃ）上記Ｂ，Ｂ−１またはＢ−２の製造方法において、
コイニングを、素材の外径面に圧接しながら転動する転
造ロールで行う。 ｄ）上記Ｂ，Ｂ−１またはＢ−２の製造方法において、
コイニング部の圧縮量を周方向に傾斜させる。

【００１９】Ｂ−４．サイジングの追加 上記Ｂ，Ｂ−１，Ｂ−２またはＢ−３の製造方法によっ
て軸受素材の外径面にコイニングを施した後に、さらに
その軸受素材にサイジングを施す。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る焼結含油軸受の実施形態を説明する。Ａ．焼結含油軸受 （１）第１実施形態：内径面に溝を有し、かつ中逃げ部
を有さない軸受 図１（ａ）〜（ｄ）を参照して、内径面に溝を有し、か
つ中逃げ部を有さない焼結含油軸受である第１実施形態
を説明する。これら図は、外径面に形成されるコイニン
グ部の形状が異なる円筒状の軸受の縦断面図をそれぞれ
示している。

【００２１】図１（ａ）の軸受１Ａの外径面１１ａに
は、周方向に収束する複数のＶ字状の溝からなるコイニ
ング部１２が全長にわたって形成されている。一方、内
径面１１ｂのコイニング部１２に対応する箇所には、コ
イニング部１２と同形状で径方向内側に突出する内径小
部１３が形成され、内径小部１３の間には、内径小部１
３よりも内径の大きな内径大部１４が形成されている。
軸受１ＡのＶ字状の内径小部１３はヘリングボーン状に
配列され、内径面１１ｂの内径小部１３が、図示せぬ回
転軸を支持する軸支面として機能する。

【００２２】図１（ｂ）の軸受１Ｂの外径面１１ａに
は、周方向に収束する複数の細かなＶ字状の溝からなる
コイニング部１２が、周方向に等間隔をおいて、かつ軸
方向に複数列（図示例では３列）形成されており、内径
面１１ｂには、コイニング部１２に対応した内径小部１
３が形成されているとともに、内径小部１３の間に内径
大部１４が形成されている。

【００２３】図１（ｃ）の軸受１Ｃの外径面１１ａに
は、周方向に対して斜めに延びる溝状の複数のコイニン
グ部１２が、全長にわたり等間隔をおいて斜歯状に形成
されている。そして、内径面１１ｂには、コイニング部
１２に対応した内径小部１３が形成されているととも
に、内径小部１３の間に内径大部１４が形成されてい
る。

【００２４】図１（ｄ）の軸受１Ｄの外径面１１ａに
は、細かな円状の穴からなる複数のコイニング部１２が
全長にわたり点在して形成されており、内径面１１ｂに
は、コイニング部１２に対応した内径小部１３が形成さ
れているとともに、内径小部１３の間に内径大部１４が
形成されている。

【００２５】（２）第２実施形態：内径面に溝を有し、
かつ中逃げ部を有する軸受 次に、図２（ａ），（ｂ）を参照して、内径面に溝を有
し、かつ中逃げ部を有する焼結含油軸受である第２実施
形態を説明する。

【００２６】図２（ａ）の縦断面図で示す軸受１Ｅの軸
方向両端部の外径面１１ａには、図１（ｃ）で示した上
記軸受１Ｃと同様のコイニング部１２が斜歯状に形成さ
れている。この場合のコイニング部１２の延びる方向
は、両端部で互いに反対向きとされている。一方、軸方
向両端部の内径面１１ｂであってコイニング部１２に対
応する箇所には、コイニング部１２と同形状で径方向内
側に突出し、その内径面１１ｂに軸支面となる内径小部
１３が形成されている。また、内径小部１３の間には、
内径小部１３よりも内径の大きな内径大部１４が形成さ
れている。そして、内径面１１ｂにおける内径小部１３
が形成された両端部の間の中央部には、内径大部１４と
同等の内径を有する中逃げ部１５が形成されている。

【００２７】図２（ｂ）の縦断面図で示す軸受１Ｆの軸
方向両端部の外径面１１ａには、周方向に収束する複数
のＶ字状のコイニング部１２がヘリングボーン状に形成
されており、内径面１１ｂには、コイニング部１２に対
応した内径小部１３が形成されているとともに、内径小
部１３の間に内径大部１４が形成されている。そしてこ
の場合も、内径面１１ｂにおける内径小部１３が形成さ
れた両端部の間の中央部に、内径大部１４と同等の内径
を有する中逃げ部１５が形成されている。

【００２８】（３）第３実施形態：内径面の全長にわた
って内径緻密部を有する軸受 図３の縦断面図で示す軸受１Ｇにおける軸方向両端部の
外径面１１ａには、図１（ａ）で示した上記軸受１Ａと
同様のコイニング部１２が、全長にわたってヘリングボ
ーン状に形成されている。一方、内径面１１ｂのコイニ
ング部１２に対応する箇所には、他の箇所よりも密度が
高い内径緻密部１３ａが形成され、内径緻密部１３ａの
間には、内径緻密部１３ａよりも密度が低い内径多孔部
１４ａが形成されている。この軸受１Ｇにあっては、内
径面１１ｂ全体が回転軸を支持する軸支面となってい
る。なお、内径緻密部１３ａと内径多孔部１４ａの内径
は同一か、または内径多孔部１４ａが僅かに大きい。

【００２９】（４）第４実施形態：両端部の内径面に内
径緻密部を有する軸受 図４の縦断面図で示す軸受１Ｈにおける軸方向両端部の
外径面１１ａには、図２（ｂ）で示した上記軸受１Ｆと
同様の複数のＶ字状のコイニング部１２がヘリングボー
ン状に形成されている。一方、軸方向両端部の内径面１
１ｂであって内径面１１ｂのコイニング部１２に対応す
る箇所には、他の箇所よりも密度が高い内径緻密部１３
ａが形成され、内径緻密部１３ａの間には、内径緻密部
１３ａよりも密度が低い内径多孔部１４ａが形成されて
いる。この軸受１Ｈも、上記軸受１Ｇと同様に内径面１
１ｂ全体が回転軸を支持する軸支面となっている。ま
た、内径緻密部１３ａと内径多孔部１４ａの内径が同一
か、または内径多孔部１４ａが僅かに大きい点も、軸受
１Ｇと同様である。

【００３０】Ｂ．焼結含油軸受の製造方法 次に、上記各実施形態の軸受を好適に製造する方法の実
施形態を説明する。（１）第１実施形態：コイニングパンチによるコイニン
グ部の形成 図５は、コイニングパンチ３によって上記コイニング部
１２を形成するコイニング装置の概念を示している。図
中符合１は焼結体からなる円筒状の軸受素材、２は素材
１が嵌め込まれるコアロッドである。素材１の周囲に
は、コアロッド２の軸心を中心に複数のコイニングパン
チ３が放射状に配置されている。これらコイニングパン
チ３は、コアロッド２に対し、径方向に沿って前進／後
退するように構成されている。

【００３１】コイニングパンチ３の先端面には、図６に
示すように、素材１にコイニング部１２を形成する凸部
３１が形成されている。図６の凸部３１は、図１（ａ）
で示した軸受１Ａのコイニング部１２を形成するもので
あり、凸部３１は、形成すべきコイニング部１２に応じ
て種々形成される。コイニングパンチ３は、前進時のス
トロークエンドにおいて、凸部３１が素材１の外径面１
１ａを押圧し、これによってコイニング部１２が刻設さ
れる。なお、コイニングパンチ３の先端部は、コイニン
グパンチ３どうしの干渉を回避すべく先細りの形状とな
っている。

【００３２】上記コイニング装置によれば、素材１にコ
アロッド２を嵌め込み、次いで、図５（ａ）に示すよう
に、素材１から後退した待機位置にある各コイニングパ
ンチ３を、図５（ｂ）に示すように前進させ、凸部３１
を素材１の外径面１１ａに押圧する。この後、各コイニ
ングパンチ３を待機位置に戻す。これにより、素材１の
外径面１１ａに、凸部３１に応じた形状のコイニング部
１２が刻設される。

【００３３】図７は、図１および図２で示した軸受１Ａ
〜１Ｆのコイニング部１２を形成する際の原理を示す横
断面図である。コアロッド２の直径は素材１の内径より
も細く、素材１をコアロッド２に対して同軸的に嵌め込
んでいる。これにより、素材１の内径面１１ｂとコアロ
ッド２の外径面１１ａとの間に隙間９が設けられる。コ
イニングパンチ３によって素材１の外径面１１ａを押圧
するコイニングが施されると、隙間９に、コイニング部
１２に応じた形状の肉が塑性流動して内径面１１ｂから
突出し、先端がコアロッド２に圧接する。その突出部が
内径小部１３として形成され、コアロッド２への圧接面
が回転軸の軸支面となる。また、内径小部１３の間の加
工されない内径面１１ｂが内径大部１４となる。

【００３４】コイニングによって押圧される部分は密度
が上昇するが、その密度上昇部１６の気孔率がきわめて
小さくなるまで押圧されたとしても、コイニングパンチ
３で剪断されたコイニング部１２の内側面１２ａの気孔
の大部分は開口している。したがって、コイニング部１
２から軸受内部への潤滑油の供給、あるいはこの逆で軸
受内部からコイニング部１２への潤滑油の供給は十分に
なされる。内径大部１４はコイニングによる加工をほと
んど受けないので、内径小部１３よりも密度が比較的低
い。コイニングパンチ３の幅は内径小部１３に応じた寸
法に設定され、さらに凸部３１を含む先端面は、コアロ
ッド２の外径面１１ａに沿った曲面に形成されている。

【００３５】図８は、コイニングパンチ３の変形例を示
している。この場合、コイニングパンチ３の凸部３１の
幅方向中央部から片側には、外側に逃げる傾斜部３２が
形成されている。このコイニングパンチ３によりコイニ
ングを施すと、コイニング部１２の深さが傾斜部３２に
応じて幅方向中央部から周方向に漸次浅くなり、これに
伴って内径小部１３の密度分布が周方向に傾斜し、密度
傾斜部１６ａが生じる。すなわち、コイニングパンチ３
の傾斜部３２による押圧量が比較的少ないことから、素
材１の塑性流動部においては傾斜部３２に倣って密度上
昇が少なくなり、かつ、密度上昇部１６の幅が狭くな
る。そして、内径面１１ｂの内径小部１３（軸支面）
も、傾斜部３２に倣って周方向に傾斜した面に形成され
る。このように内径小部１３の軸支面が周方向に傾斜し
ていると、回転軸との間にくさび状の隙間が形成され、
その隙間が狭まる方向に回転軸を回転させることによ
り、より優れた動圧効果を得ることができる。

【００３６】図９は、図３および図４で示した軸受１
Ｇ，１Ｈのコイニング部１２を形成する際の原理を示す
横断面図である。この場合、コアロッド２の直径は、そ
の外径面１１ａが素材１の内径面１１ｂに密接する寸法
に設定されており、図７および図８のように両者の間に
隙間はない。このように、素材１の内径面１１ｂをコア
ロッド２の外径面１１ａに密接させるには、コアロッド
２に対して素材１を中間嵌めまたは締まり嵌めの状態に
嵌め込むことによりなされる。コイニングパンチ３によ
って素材１の外径面１１ａを押圧するコイニングが施さ
れると、その外径面１１ａには凸部３１に応じたコイニ
ング部１２が形成されるとともに密度上昇部１６が生
じ、一方、内径面１１ｂのコイニング部１２に対応した
箇所は、密度が高まり内径緻密部１３ａに形成される。
また、内径緻密部１３ａの間の加工されない部分は、内
径緻密部１３ａよりも密度が低い内径多孔部１４ａとな
る。

【００３７】コイニングによって形成されたコイニング
部１２においては、上記軸受１Ａ〜１Ｆと同様に内側面
１２ａの気孔の大部分は開口している。素材１の内径面
１１ｂはコアロッド２によって拘束されるので、内径は
ほぼ均一のままであるが、コイニング部１２に対応した
内径緻密部１３ａの内径面１１ｂはコアロッド２に圧接
されて密度が高まる。すなわち、内径面１１ｂは、内径
緻密部１３ａと内径多孔部１４ａとが交互に配された縞
状を呈する。

【００３８】このようにして内径緻密部１３ａおよび内
径多孔部１４ａを形成する際、図８で示した凸部３１に
傾斜部３２が形成されたコイニングパンチ３を用いるこ
とができる。このようなコイニングパンチ３を用いてコ
イニング部１２を形成すると、傾斜部３２に応じて内径
緻密部１３ａの密度分布が周方向に傾斜する。このよう
な内径緻密部１３ａによれば、密度が高くなる方向に回
転軸を回転させることにより、前述したくさび状の隙間
と同様の動圧効果が発揮される。

【００３９】（２）第２実施形態：転造ロールによるコ
イニング部の形成 図１０は、転造ロールによって上記コイニング部１２を
形成するコイニング装置を示している。図中符合１は焼
結体からなる円筒状の軸受の素材、２は素材１が嵌め込
まれるコアロッド２である。図示例では、コアロッド２
の直径は素材１の内径よりも細く、素材１をコアロッド
２に対して同軸的に嵌め込んでいる。コアロッド２は、
コアロッド支持部２１に対し軸回りに回転自在に支持さ
れ、素材１の肉厚より薄い円筒状の下パンチ７にガイド
される。コアロッド２の上方には、下パンチ７と対に構
成される円筒状の上パンチ６が、上パンチ支持部２２に
対し軸回りに回転自在に支持されている。各支持部２
１，２２は、それぞれ図示されない昇降手段によって昇
降駆動される。

【００４０】コアロッド２の側方には、素材１の外径面
１１ａに対し径方向に沿って前進／後退する転造ロール
４が配置されている。この転造ロール４は、図１１に示
すように、素材１にコイニング部１２を形成する凸部４
１が外径面に形成されたもので、素材１に向かって前進
／後退するよう構成されたアーム４３の先端部に、コア
ロッド２と平行な軸４２を中心として回転自在に取り付
けられている。そして、転造ロール４は図示せぬ駆動手
段により回転駆動される。図１１で示した凸部４１は、
図１（ａ）で示した軸受１Ａのコイニング部１２を形成
するものであり、凸部４１は、形成すべきコイニング部
１２に応じて種々形成される。

【００４１】一方、コアロッド２を挟んだ転造ロール４
とは反対側の側方には、並列された一対（図１０では片
方しか図示されていない）の支持ロール５が配置されて
いる。これら支持ロール５は、素材１に向かって前進／
後退するよう構成されたアーム５３の先端部に、コアロ
ッド２と平行な軸５２を中心として回転自在に取り付け
られている。

【００４２】上記転造ロール４を具備したコイニング装
置によれば、図１０（ａ）に示すように、素材１にコア
ロッド２を嵌め込み、転造ロール４、支持ロール５およ
び上パンチ６が素材１から後退した待機位置にある状態
から、まず、上パンチ６を下降させ、素材１が回転可能
な程度に素材１を上下のパンチ６，７で挟み込む。次
に、図１０（ｂ）に示すように、アーム５３を前進させ
て一対の支持ロール５により素材１を側方から支持する
とともに、アーム４３を前進させて転造ロール４の凸部
４１を素材１の外径面１１ａに当接させる。この状態
で、素材１をコアロッド２と同軸に保持する。

【００４３】次に、転造ロール４および支持ロール５を
素材１の外径面１１ａに押圧させ、その押圧力を増加さ
せながら転造ロール４を回転させる。転造ロール４の回
転に伴い、素材１は回転しながらその外径面１１ａに転
造ロール４の凸部４１が刻印され、コイニング部１２が
形成される。支持ロール５は素材１に追従して回転しな
がら素材１を側方から支持する。素材１が１周したら、
転造ロール４の回転を停止させ、転造ロール４、支持ロ
ール５および上パンチ６を待機位置に戻す。

【００４４】以上の操作により、素材１の外径面１１ａ
には転造ロール４の凸部４１に応じた形状のコイニング
部１２が刻設される。この場合、コアロッド２の直径は
素材１の内径よりも細く、素材１の内径面１１ｂとコア
ロッド２の外径面１１ａとの間に隙間が設けられている
ので、内径面１１ｂに内径小部１３と内径大部１４とを
有する上記軸受１Ａが製造される。また、上記軸受１
Ｇ，１Ｈのように、内径面１１ｂに内径緻密部１３ａと
内径多孔部１４ａとを有する軸受を製造する場合には、
コアロッド２の直径を、その外径面が素材１の内径面に
密接する寸法に設定すればよい。なお、上記コイニング
装置は、転造ロール４および支持ロール５がコアロッド
２を中心として公転する構成であってもよい。その場
合、転造ロール４および支持ロール５が公転することに
よってコイニング部１２が形成される。

【００４５】Ｃ．実施形態の作用効果 上記のようにしてコイニング部１２が形成された軸受１
Ａ〜１Ｈによれば、ハウジングに嵌め込んで使用した場
合、外径面１１ａのコイニング部１２によって空間部が
形成され、その空間部には潤滑油が豊富に保油されるの
で、軸受としての寿命の長期化が図られる。

【００４６】また、コイニングによって内径小部１３が
形成され、これにより内径面１１ｂに溝状の内径大部１
４が形成された軸受１Ａ〜１Ｆによれば、内径大部１４
はコイニングによる加工を受けないので密度が比較的低
く、このため、潤滑油が浸み出しやすく、かつ保油され
やすい。よって、内径大部１４から内径小部１３の内径
面１１ｂである軸支面への潤滑油の供給と、軸支面を通
過した潤滑油の内径大部１４への受け入れといった潤滑
油の循環作用が効率よく行われる。また、軸支面はコア
ロッド２に圧接されて形成されることからその密度が比
較的高くなり、このため、軸支面と回転軸との間の油圧
が高くなって回転軸を支持する剛性が向上し、優れた軸
受特性が発揮される。

【００４７】特に、軸受１Ｃにおいては、内径小部１３
および内径大部１４の延びる方向が反対向きのものを一
組としてハウジングの両端部に装着し、２点支持構造の
軸受を構成すると、回転軸の回転によって溝状の内径大
部１４を流れる潤滑油をハウジングの軸方向中央部に集
合させることができる。これによって潤滑油が漏れにく
く、かつ摺動特性に優れた軸受を得ることができる。ま
た、軸受１Ｄによれば、内径小部１３の軸支面すなわち
回転軸の摺動面積を比較的小さくすることができるの
で、低負荷用の回転軸に好適である。

【００４８】また、コイニングによって内径緻密部１３
ａと内径多孔部１４ａが形成された軸受１Ｇ，１Ｈによ
れば、比較的密度の低い内径多孔部１４ａでは潤滑油が
浸み出しやすく、かつ保油されやすくなっている。よっ
て、内径多孔部１４ａから内径緻密部１３ａの内径面１
１ｂである軸支面への潤滑油の供給と、軸支面を通過し
た潤滑油の内径多孔部１４ａへの受け入れといった潤滑
油の循環作用が効率よく行われる。また、内径緻密部１
３ａにおいては回転軸との間の油圧が高くなって回転軸
を支持する剛性が向上し、優れた軸受特性が発揮され
る。つまり、内径多孔部１４ａが、上記軸受Ａ−１〜１
Ｆの内径大部１４と同等の機能を果たす。

【００４９】また、上記製造方法によれば、コイニング
パンチ３や転造ロール４で素材１の外径面１１ａにコイ
ニング部１２を形成し、このコイニング部１２を内径面
１１ｂに転写させて内径大部１４（溝）や内径緻密部１
３ａを形成するので、素材１の内径面１１ｂを直接加工
する場合と比べると、作業空間が広く、かつ工具（コイ
ニングパンチ３や転造ロール４）の製作する上での自由
度が高い。その結果、加工が容易かつ効率的であり、量
産に適している。なお、上記製造方法においては、素材
１にコイニングを施した後に、サイジングを施してもよ
い。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
外径面にコイニング部を形成することにより、内径面に
おける動圧効果あるいは軸受全体の潤滑油の効率的な供
給が実現され、軸受性能の向上が図られる。また、外径
面にコイニング部を形成することにより、軸受の内径面
に任意の形状および深さの溝を形成することができる。
さらに、内径面を直接加工せず、外径面にコイニング部
を形成して内径面を間接的に加工するので、その加工が
容易かつ効率的であり、量産に適している。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （ａ）〜（ｄ）は本発明の焼結含油軸受の第
１実施形態を示す縦断面図である。

【図２】 （ａ），（ｂ）は本発明の焼結含油軸受の第
２実施形態を示す縦断面図である。

【図３】 本発明の焼結含油軸受の第３実施形態を示す
縦断面図である。

【図４】 本発明の焼結含油軸受の第４実施形態を示す
縦断面図である。

【図５】 本発明の焼結含油軸受の製造方法を実施する
コイニング装置の第１実施形態を概念的に示す横断面図
であって、（ａ）は動作前、（ｂ）は動作中を示してい
る。

【図６】 図５のコイニング装置を構成するコイニング
パンチの先端部を示す斜視図である。

【図７】 図５のコイニング装置によって、軸受素材の
内径面に内径小部および内径大部が形成される原理を説
明するための横断面図である。

【図８】 コイニングパンチの変形例、ならびにこのコ
イニングパンチによって軸受素材の内径面に内径小部が
形成される原理を説明するための横断面図である。

【図９】 図５のコイニング装置によって、軸受素材の
内径面に内径緻密部および内径多孔部が形成される原理
を説明するための横断面図である。

【図１０】本発明の焼結含油軸受の製造方法を実施する
コイニング装置の第２実施形態を示す縦断面図であっ
て、（ａ）は動作前、（ｂ）は動作中を示している。

【図１１】図５のコイニング装置を構成する転造ロール
の斜視図である。

【符号の説明】

１…軸受素材、１Ａ〜１Ｈ…焼結含油軸受、２…コアロ
ッド、３…コイニングパンチ、４…転造ロール、９…隙
間、１１ａ…外径面、１１ｂ…内径面、１２…コイニン
グ部、１３…内径小部、１３ａ…内径緻密部。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸を支持する円筒状の焼結含油軸受
   であって、 外径面に複数のコイニング部が形成されている一方、内
   径面の前記コイニング部に対応する箇所に、該コイニン
   グ部と同形状で径方向内側に突出し、その内径面が前記
   回転軸の軸支面となる内径小部が形成されていることを
   特徴とする焼結含油軸受。
2. 【請求項２】 前記コイニング部の深さが周方向に異な
   り、これに応じて前記内径小部の密度分布が周方向に傾
   斜していることを特徴とする請求項１に記載の焼結含油
   軸受。
3. 【請求項３】 回転軸を支持する円筒状の焼結含油軸受
   であって、 外径面に複数のコイニング部が形成されている一方、前
   記回転軸の軸支面である内径面の前記コイニング部に対
   応する箇所に、他の箇所よりも密度が高い内径緻密部が
   形成されていることを特徴とする焼結含油軸受。
4. 【請求項４】 前記コイニング部の深さが周方向に異な
   り、これに応じて前記内径緻密部の密度分布が周方向に
   傾斜していることを特徴とする請求項３に記載の焼結含
   油軸受。
5. 【請求項５】 前記コイニング部は、周方向に沿った
   溝、周方向に対して傾斜した溝、周方向の一方側に収束
   するＶ字状の溝、点状の穴のうちのいずれか１種または
   ２種以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれ
   かに記載の焼結含油軸受。
6. 【請求項６】 前記コイニング部が形成される領域が、
   軸方向両端部であることを特徴とする請求項１〜５のい
   ずれかに記載の焼結含油軸受。
7. 【請求項７】 回転軸を支持する円筒状の焼結含油軸受
   を製造する方法であって、 円筒状の軸受素材をコアロッドに嵌め込み、次いで、該
   素材の外径面の一部に、径方向内側に押圧するコイニン
   グを施して複数のコイニング部を形成することを特徴と
   する焼結含油軸受の製造方法。
8. 【請求項８】 前記コイニング部は、周方向に沿った
   溝、周方向に対して傾斜した溝、周方向の一方側に収束
   するＶ字状の溝、点状の穴のいずれか１種または２種以
   上であることを特徴とする請求項７に記載の焼結含油軸
   受の製造方法。
9. 【請求項９】 前記素材の内径面と前記コアロッドの外
   径面との間に隙間を設けた状態で前記コイニングを施す
   ことを特徴とする請求項７または８に記載の焼結含油軸
   受の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記素材の内径面と前記コアロッドの
    外径面とを密接させた状態で前記コイニングを施すこと
    を特徴とする請求項７または８に記載の焼結含油軸受の
    製造方法。
11. 【請求項１１】 前記コイニングを、前記コアロッドの
    軸心を中心に放射状に配置され、前記素材の外径面に対
    して進退するコイニングパンチにより行うことを特徴と
    する請求項７〜１０のいずれかに記載の焼結含油軸受の
    製造方法。
12. 【請求項１２】 前記コイニングを、前記素材の外径面
    に圧接しながら転動する転造ロールで行うことを特徴と
    する請求項７〜１０のいずれかに記載の焼結含油軸受の
    製造方法。
13. 【請求項１３】 前記コイニングによる前記コイニング
    部の圧縮量が、周方向に傾斜していることを特徴とする
    請求項７〜１２のいずれかに記載の焼結含油軸受の製造
    方法。
14. 【請求項１４】 請求項７〜１３のいずれかに記載の方
    法で前記軸受素材にコイニングを施した後に、さらにそ
    の軸受素材にサイジングを施すことを特徴とする焼結含
    油軸受の製造方法。