JP2002266862A - 軸受及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転軸の支持を良好に行うことができ、かつ
製造コストの低い軸受、及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 粉末成形により所定の形状に成形された
粉末成形体を焼結することで、略円筒形状をなし、一端
１１ａには内周側へ張り出す張り出し部１１ｃが形成さ
れ、他端１１ｂの端面には内周縁に沿って突条１１ｄが
形成される中間体１１（円筒体）を製造する。この中間
体１１において張り出し部１１ｃが形成される端部を軸
受部とする。さらに、この中間体１１の突条１１ｄを構
成する部分を、突条１１ｄが形成される端面内に押し込
んで該端面近傍部分を構成する材料を中間体１１の内周
側にはみ出させて、中間体１１の端部に、内周面が中間
体１１の内周側に張り出す軸受部を形成して、両端に軸
受部を有する軸受を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば圧粉成形し
た中間体を焼結することによって製造される軸受及びそ
の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に小型モータ等の回転軸を軸受によ
って支持する際には、回転軸を安定して支持するため
に、軸受による回転軸の長手方向の支持範囲を広く取る
ことが好ましい。一方で、回転軸の回転時における摩擦
抵抗を少なくするために、軸受と回転軸との接触面積は
小さくすることが好ましい。このような相反する条件を
満たすために、円筒体の両端部の内周面をそれぞれ他の
部分よりも内周側に張り出して設け、この両端部を、内
周面によって回転軸を支持する軸受部とした構成の軸受
が用いられる。この軸受は、回転軸に対しては両軸受部
の内周面のみで接触していて他の部分では接触しないの
で、回転軸との接触面積が低減されている。また、これ
ら軸受部同士は互いに離間して設けられているので、回
転軸との接触面積を少なくしつつ、回転軸の長手方向の
支持範囲を広く取ることができる。さらに、この軸受で
は、両軸受部が一体的に設けられているので、単に二つ
の軸受を互いに離間して設けた場合とは異なり、両軸受
部の軸線を一致させる調整作業が不要となる。

【０００３】このような軸受は、例えば円筒体において
軸受部をなす両端部を残して他の部分の内周面を機械加
工によって削り取ることで製造されるほか、粉末成形に
よっても製造される。粉末成形による軸受の製造方法と
しては、以下のような製造方法がある。例えば、特公平
８−６１２４号公報に記載の焼結軸受材の製造法では、
まず、図１３（ａ）に示すように、比較的小径部３１ａ
と比較的大径部３１ｂとの間に段部３１ｃを形成したコ
ア３１と金型３２との間に原料粉を挿入してから、上下
のパンチ３３、３３ａをコア３１に沿って操作し圧粉成
形して圧粉成形体を得る。このようにして得られた圧粉
成形体は、比較的大径部３１ｂによって比較的長い大径
の内径面３４ａが形成され、段部３１ｃにより比較的小
径部３１ａで成形された部分が小径孔３４ｂを有する摺
動面として形成される。そして、この圧粉成形体は焼結
処理を受けて焼結体３４とされる。次いで、この焼結体
３４はサイジング処理される。このサイジングに当たっ
ては、図１３（ｂ）に示すように、前記の比較的小径部
３１ａと同径状態のサイジングコア３６ａとガイドコア
３６ｂとを用い、また金型３７には絞り部３８を設け、
この金型３７の絞り部３８に向け上記焼結体３４を装入
し、下ガイドコア３６ｂに沿って操作される小径の下パ
ンチ３９ｂとサイジングコア３６ａにそって圧下される
上パンチ３９ａにより矯正絞り成形して目的の製品４０
としている。この製品４０は、一端面側に比較的大径部
３１ｂで形成された圧粉成形軸受面４０ｂを有し、しか
もその他端面側にはサイジングコア３６ａに対し金型３
７の絞り部３８によって成形された絞り成形軸受面４０
ａが形成されている。

【０００４】また、粉末成形による他の製造方法を以下
に示す。特許第２７６２０３７号に記載の内径中間空洞
状軸受の製造方法では、上部を大径部４１ａとなし、下
部にガイドコア４２ａを有する下パンチ４２を設けたダ
イ４１に金属粉末を充填し、段付きコア４４を有する上
パンチ４６を図１４（ａ）に示すように圧下して大径部
４１ａにおいて段部４７ａの形成された圧粉成形による
中間成形体４７を得る。この中間成形体４７には、大径
内孔４７ｂと小径内孔４７ｃとが形成されている。次い
で、この中間成形体４７は、サイジングダイ４１ｂにお
ける下パンチ４２ｂ上に反転してセットされ、下パンチ
４２ｂのガイドコア４２ｃによって位置決めされた状態
でコア４６ｃに案内されたサイジング上パンチ４６ｂの
圧下を受けることで、図１４（ｂ）に示すように、段部
４７ａがダイ４１ｂのガイド面４１ｃに案内されて絞り
込まれてダイ４１ｂに圧入矯正される。そして、矯正後
の中間成形体４７を焼結することで、空洞状部４９の上
下に軸材接摺部５０、５１が形成され、その外面はスト
レート面５２とされた軸受５３を得る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述のように
円筒体を切削加工して軸受を製造する場合には、切削加
工に手間がかかるため製造コストが高くなってしまう。
また、あまり小型の軸受を製造することはできなかっ
た。粉末成形による軸受の製造方法のうち、図１３に示
す前者の製造方法では、製品となる前の焼結体３４の一
端を矯正により絞るので、成形コストが高くなって軸受
の製造コストが高くなってしまう。さらに、軸受の外径
が両端で異なるため、軸受を軸受ハウジングに装着した
際に軸受の支持が不安定になりやすい。これに対し、図
１４に示す後者の製造方法では、軸受の外周面は略同一
径に形成されるので、軸受ハウジングによる軸受の支持
を比較的良好に行うことができる。しかし、前者の製造
方法と同様、中間成形体４７の一端を矯正により絞るの
で、成形コストの増加は避けられなかった。また、これ
ら前者、後者の軸受の製造方法のいずれにおいても、製
品となる前の焼結体または中間成形体を形成する段階で
複雑な形状のダイを用いる必要があるため、軸受の製造
コストがさらに高くなってしまう。さらに、製品となる
前の焼結体または中間成形体の一端を絞るという矯正方
法のため、製品となる前の焼結体または中間成形体にあ
る程度の長さが求められることとなり、全長の短い軸
受、例えば全長が５ｍｍ以下の軸受を製造することは困
難であった。このほか、このような形状の製品となる前
の焼結体または中間成形体は、粉末成形後の焼結時に変
形が生じやすいということも懸念される。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、回転軸の支持を良好に行うことがで
き、かつ製造コストの低い軸受、及びその製造方法を提
供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に関わる軸受は、原料粉末を成形した後に焼
結することによって形成される軸受であって、端面に突
起が形成される円筒体において、前記突起を該突起が形
成される端面内に押し込んで該端面近傍部分を構成する
材料を前記円筒体の内周側にはみ出させて、該円筒体の
端部に、内周面が前記円筒体の内周側に張り出す軸受部
を形成してなることを特徴としている。このように構成
される軸受においては、円筒体の端面の突起をこの端面
内に押し込むことによってこの端面近傍を構成する材料
を円筒体の内周面側にはみ出させ、このはみ出した材料
によって軸受部が形成されている。すなわち、円筒体の
端面に単にコイニングを施すだけで軸受を得ることがで
きるので、成形コストが低くなって軸受の製造コストを
低減することができる。また、このように単に円筒体の
端面にコイニングを施すことで軸受を得られるので、円
筒体として全長の短い円筒体を用いることができ、全長
の短い軸受とすることができる。さらに、軸受の外径を
両端で同一とすることができ、軸受を軸受ハウジングに
装着した際に軸受の支持を安定させることができる。こ
こで、円筒体の端面に形成される突起の形状は任意であ
って、例えば円筒体の端面の周方向に連続した突条によ
って構成するほか、複数の突起をそれぞれ円筒体の周方
向の適宜位置に配置した構成としてもよい。また、円筒
体の端面において突起の径方向の位置は任意とすること
ができる。

【０００８】また、本発明に関わる軸受の製造方法にお
いては、粉末成形による軸受の製造方法であって、原料
粉末を成形した後に焼結することで、端面に突起が形成
される略円筒形状の中間体を形成し、この中間体におい
て前記突起を該突起が形成される端面内に押し込んで該
端面近傍部分を構成する材料を前記中間体の内周側には
み出させて、該中間体の端部に、内周面が前記中間体の
内周側に張り出す軸受部を形成することを特徴としてい
る。この軸受の製造方法においては、中間体に矯正を施
して、中間体の端面の突起をこの端面内に押し込むこと
によってこの端面近傍を構成する材料を中間体の内周面
側にはみ出させ、このはみ出した材料によって軸受部が
形成される。すなわち、中間体に単なるコイニングを施
すことで、中間体に軸受部を形成して、両端に軸受部を
有する軸受を製造することができ、成形コストが低くな
って軸受の製造コストを低減することができる。また、
このように中間体に単なるコイニングを施すことで軸受
を得られるので、中間体として全長の短い中間体を用い
ることができ、全長の短い軸受も容易に製造することが
できる。さらに、軸受の外径を両端で同一とすることが
でき、軸受を軸受ハウジングに装着した際に軸受の支持
を安定させることができる。そして、中間体を形成する
際にごく単純な形状のダイを用いることができるので、
より一層製造コストを低減することができる。また、中
間体はごく単純な形状であるため、粉末成形後の焼結時
に変形しにくく、矯正に手間がかからず、成形コストを
低減させることができる。ここで、中間体の端面に形成
される突起の形状は任意であって、例えば中間体の端面
の周方向に連続した突条によって構成するほか、複数の
突起をそれぞれ中間体の周方向の適宜位置に配置した構
成としてもよい。また、中間体の端面において突起の径
方向の位置は任意とすることができる。さらに、上記の
軸受の製造方法においては、例えば中間体として両端面
に前記突起が形成される中間体を用い、外周面に長手方
向に沿って延びる複数の突条が周方向に互いに離間させ
て形成されたコアロッドを前記中間体に挿通し、この状
態で、この中間体の両端面において前記突起を端面内に
押し込んで該端面近傍部分を構成する材料を前記中間体
の内周側にはみ出させて、該中間体の両端部に、内周面
が前記中間体の内周側に張り出す軸受部を形成するよう
にしてもよい。この場合には、コアロッドの突条の外周
面によって中間体の内周面が支持され、この状態で中間
体の両端面にコイニングが施されることとなる。そし
て、コイニングによってこれら突起がそれぞれ端面内に
押し込まれると、両端面近傍を構成する材料が中間体の
内周面側に押し出されて、中間体の内周面とコアロッド
の突条との間に形成される空間内にはみ出すともにこの
部分に突条を含めたコアロッドの外周面の形状が転写さ
れる。このようにして中間体の両端で内周面側に材料を
はみ出させて軸受部を形成することで、両端に軸受部が
形成された軸受が得られる。

【０００９】

【発明の実施の形態】〔第一の実施の形態〕以下、本発
明の第一の実施の形態について、図面を参照しながら説
明する。図１は本実施形態における軸受の形状を示す縦
断面図である。なお、本実施の形態で示す軸受は、所定
の組成に調合された金属微粉末（原料粉末）を粉末成形
した後に焼結してなる多孔質の軸受であって、例えば焼
結された後に潤滑油が含浸されて、軸受からしみ出す潤
滑油によって回転軸と軸受との間の潤滑を行う含油軸受
とされるものである。図１に示すように、本実施形態の
軸受１は、略円筒形状をなす軸受本体２において、両端
２ａ、２ｂに、それぞれ内周面が軸受本体２の内周側に
張り出す軸受部３を形成したものである。この軸受１
は、回転軸に対しては両軸受部３の内周面のみで接触
し、他の部分では接触しないので、回転軸との接触面積
が低減されている。また、これら軸受部３同士は互いに
離間して設けられており、回転軸との接触面積を少なく
しつつ、回転軸の長手方向の支持範囲を広く取ってい
る。さらに、この軸受１では、両軸受部３は、内径が同
一寸法とされるとともに、軸線を一致させた状態で一体
的に設けられている。

【００１０】この軸受１は、以下の製造方法によって製
造されるものである。図２、図３、図４は、本実施形態
に関わる軸受１の製造工程を示す図である。軸受１は、
まず、金属微粉末を粉末成形によって所定形状に成形し
（粉末成形工程）、これによって得られた粉末成形体１
０を焼結することによって軸受本体２の原形となる中間
体１１（図３（ａ）参照）を製造し、矯正工程において
この中間体１１に矯正仕上げ加工を施して軸受本体２
（図３（ｂ）参照）とすることによって製造されるもの
である。中間体１１の製造工程のうち、粉末成形工程に
おいては、図２に示すように、内面が単純な円筒面形状
をなす第一のダイ１２と、先端が縮径されて段部１３ａ
が形成される丸棒状の段付きコアロッド１３と、先端面
が単純な略円環形状をなす第一の上パンチ１４と、先端
面が略円環形状をなすとともに、内周縁に沿って凹溝１
６が形成される第一の下パンチ１５とが用いられる。こ
れら第一のダイ１２、段付きコアロッド１３、第一の上
パンチ１４、第一の下パンチ１５は、それぞれ図示せぬ
駆動装置によって駆動されて第一のダイ１２の上下方向
に移動可能とされている。ここで、本実施の形態では、
第一のダイ１２の内径ｄ１を６ｍｍ、段付きコアロッド
１３の大径部の外径ｄ２を２．１ｍｍ、小径部の外径ｄ
３を２ｍｍとしている。また、第一の下パンチ１５に形
成される凹溝１６の深さＨ１を０．５ｍｍ、凹溝１６の
底面の外径ｄ４は４ｍｍとしている。

【００１１】以下に、中間体１１の製造工程を説明す
る。粉末成形工程では、まず、図２（ａ）に示すよう
に、第一のダイ１２の下方から第一の下パンチ１５を挿
入し、第一の下パンチ１５に下方から段付きコアロッド
１３を挿入し、この状態で第一のダイ１２内に上方から
金属微粉末Ｐを充填する。続いて、第一のダイ１２の上
方から第一のダイ１２内に第一の上パンチ１４を挿入
し、さらに第一の上パンチ１４を押し下げて、第一のダ
イ１２内で金属微粉末Ｐを圧縮する。このとき、段付き
コアロッド１３の段部１３ａと第一の上パンチ１４の先
端面は距離Ｄ１（本実施形態では２ｍｍ）だけ離間させ
ておく。また、第一の上パンチ１４の先端面と第一の下
パンチ１５の先端面とは、距離Ｄ２（本実施形態では６
ｍｍ）だけ離間させている。このようにして第一のダイ
１２内で金属微粉末Ｐを圧縮することで、図２（ｂ）に
示すように、金属微粉末Ｐに、第一のダイ１２の内周面
の形状、段付きコアロッド１３の段部１３ａを含む外周
面の形状、第一の上パンチ１４の先端面の形状、及び第
一の下パンチ１５の凹溝１６を含む先端面の形状を転写
して粉末成形体１０を得る。そして、この粉末成形体１
０を焼結することによって、中間体１１を得る。このよ
うにして製造された中間体１１は、図３（ａ）に示すよ
うに、略円筒形状をなし、一端１１ａには内周側へ張り
出す第一の張り出し部１１ｃが形成され、他端１１ｂの
端面には内周縁に沿って突条１１ｄが形成されている。

【００１２】この中間体１１の矯正仕上げ加工には、図
３に示すように、内面が単純な円筒面形状をなす第二の
ダイ２２、中間体１１の第一の張り出し部１１ｃの内径
とほぼ同じ外径の丸棒状の第二のコアロッド２３、先端
面が単純な略円環形状をなす第二の上パンチ２４、及び
先端面が単純な略円環形状をなす第二の下パンチ２５が
用いられる。これら第二のダイ２２、第二のコアロッド
２３、第二の上パンチ２４、第二の下パンチ２５は、そ
れぞれ図示せぬ駆動装置によって駆動されて第二のダイ
２２の上下方向に移動可能とされている。ここで、本実
施の形態では、第二のダイ２２の内径ｄ５は第一のダイ
１２の内径ｄ１と同じく６ｍｍとしており、第二のコア
ロッド２３の外径ｄ６は段付きコアロッド１３の小径部
の外径ｄ３と同じく２ｍｍとしている。

【００１３】中間体１１の矯正仕上げ加工は、以下のよ
うにして行われる。まず、図３（ａ）に示すように、第
二のダイ２２の下方から第二の下パンチ２５を挿入し、
第二の下パンチ２５に下方から第二のコアロッド２３を
挿入し、中間体１１を、第二のコアロッド２３を挿入し
た状態で第二の下パンチ２５の先端に載置し、中間体１
１の上方に第二の上パンチ２４を設置する。そして、第
二の上パンチ２４、第二の下パンチ２５によってそれぞ
れ中間体１１の上下の端面を支持した状態で、第二のダ
イ２２内に上方から中間体１１を挿入する。ここで、中
間体１１を挿入する向きはどちらでもよいが、図３で
は、突条１１ｄが形成される他端１１ｂを下側に向けた
状態で第二のダイ２２内に挿入した場合を示している。

【００１４】続いて、第二のダイ２２内で第二の下パン
チ２５の下降を止め、この状態でさらに第二の上パンチ
２４を押し下げることで、第二のダイ２２内で中間体１
１に両端１１ａ、１１ｂ側から圧縮力を付与する。この
とき、第二の上パンチ２４の先端面と第二の下パンチ２
５の先端面とは、距離Ｄ３（本実施形態では６ｍｍ）だ
け離間させている。これによって、図３（ｂ）及び図４
に示すように、中間体１１の他端１１ｂに形成される突
条１１ｄを構成する材料は、第二の下パンチ２５によっ
て押し潰されて端面内に押し込まれ、これに伴ってこの
端面近傍部分を構成する材料が中間体１１の内周側には
み出すこととなる。このようにして中間体１１の端部に
おいて内周側にはみ出した材料は、第二の張り出し部１
１ｅを形成するとともに、その内周面に第二のコアロッ
ド２３の外周面の形状が転写される。

【００１５】また、この加工の際に、中間体１１の一端
１１ａに形成される第一の張り出し部１１ｃも塑性変形
して、その内周面に第二のコアロッド２３の外周面の形
状が転写されるので、第一、第二の張り出し部１１ｃ、
１１ｅの内周面は、同径かつ同軸に形成される。ここ
で、本実施の形態では、第一の張り出し部１１ｃの内周
面の軸方向の幅Ｄ４は２ｍｍ、第二の張り出し部１１ｅ
の内周面の軸方向の幅Ｄ５は１．５ｍｍである。上記の
ようにして中間体１１に矯正仕上げ加工を施して、両端
に軸受部３が形成される軸受本体２を製造することで、
軸受１を得る。

【００１６】この軸受の製造方法においては、中間体１
１において、突条１１ｄを形成する部分を中間体１１の
端面に押し込むことによって軸受部３が形成される。す
なわち、中間体１１に単なるコイニングを施すことで、
中間体１１に軸受部３を形成して、両端に軸受部３を有
する軸受１を製造することができる。

【００１７】このような軸受の製造方法によれば、中間
体１１に単なるコイニングを施すことで軸受１を得るこ
とができるので、成形コストが低くなって軸受１の製造
コストを低減することができる。また、このように中間
体１１に単なるコイニングを施すことで軸受１を得られ
るので、中間体１１として全長の短い中間体を用いるこ
とができ、全長の短い軸受、例えば全長が５ｍｍ以下の
軸受も容易に製造することができる。さらに、軸受１の
外径を両端で同一とすることができ、軸受１を軸受ハウ
ジングに装着した際に軸受１の支持を安定させることが
できる。そして、中間体１１の原形となる粉末成形体１
０を形成する際にごく単純な形状のダイを用いることが
できるので、より一層製造コストを低減することができ
る。また、中間体１１はごく単純な形状であるため、粉
末成形後の焼結時に変形しにくく、矯正に手間がかから
ず、成形コストを低減させることができる。

【００１８】なお、上記実施の形態では、中間体１１の
他端１１ｂの端面に、内周縁に沿って突条１１ｄを形成
した例を示したが、これに限られることなく、例えば図
５の平面図に示すように、突条１１ｄの代わりに、複数
の突起１１ｆをそれぞれ中間体１１の周方向の適宜位置
に配置した構成としてもよい。この場合、中間体１１の
製造に用いる第一の下パンチ１５には、凹溝１６の代わ
りに、突起１１ｄを形成するための凹部が周方向に離間
させて複数形成されることとなる。ここで、中間体１１
の端面において突条１１ｄ及び突起１１ｆは、必ずしも
中間体１１の内周縁に沿って設ける必要はなく、その径
方向の位置は任意とすることができる。次に、この中間
体１１の端面に前述したようにコイニングを施して、突
起１１ｆを形成する部分を中間体１１の端面内に押し込
む。これによって中間体１１の端部に、内周面に第二の
コアロッド２３の外周面の形状が転写された第二の張り
出し部１１ｅを形成し、軸受２の両端に軸受部３を有す
る軸受１を得る。ここで、図５では、第二の張り出し部
１１ｅが軸受本体２の周方向に複数形成される例を示し
ているが、第二の張り出し部１１ｅの内周面には第二の
コアロッド２３の外周面の形状が転写されているので軸
受部としては機能に遜色がない。また、中間体１１に設
けた突起１１ｆの大きさ、形状、配置を適切に設定し、
コイニング時に中間体１１の端部近傍部分が内周側には
み出る量を十分確保することで、第二の張り出し部１１
ｅを全周にわたって内周側に張り出させることも可能で
ある。

【００１９】〔第二の実施の形態〕ここで、上記第一の
実施の形態では、中間体１１の原形となる粉末成形体１
０を成形する際に用いる第一の下パンチ１５を、単一の
パンチによって構成した例を示したが、これに限られる
ことなく、例えば図６に示すように、第一の下パンチ１
５を、内周側に配置されて先端面が凹溝１６の底面を形
成する第一の下インナパンチ１５ａと、外周側に配置さ
れて先端の内周面が凹溝１６の側壁部を形成する第一の
下アウタパンチ１５ｂとによって構成してもよい。これ
ら第一の下インナパンチ１５ａ、第一の下アウタパンチ
１５ｂは、それぞれ図示せぬ駆動装置によって駆動され
て第一のダイ１２の上下方向に移動可能とされる。本実
施の形態では、第一のダイ１２の内径ｄ１を８ｍｍ、段
付きコアロッド１３の大径部の外径ｄ２を３．１ｍｍ、
小径部の外径ｄ３を３ｍｍとしている。また、第一の下
アウタパンチ１５ｂの内径ｄ７を６ｍｍとしている。こ
の場合、粉末成形体１０を成形する粉末成形工程では、
まず、図６（ａ）に示すように、第一のダイ１２の下方
から第一の下インナパンチ１５ａ、第一の下アウタパン
チ１５ｂとを挿入し、第一の下インナパンチ１５ａに下
方から段付きコアロッド１３を挿入する。このとき、第
一の下インナパンチ１５ａは、第一の下アウタパンチ１
５ｂの先端面に対する先端面の位置を、金属微粉末Ｐの
圧縮完了時点よりも所定量下方に位置させられており、
金型１２内に、中間体１１の突条１１ｄを構成するのに
要する所定の充填深さを確保している。この状態で第一
のダイ１２内に上方から金属微粉末Ｐを充填し、第一の
ダイ１２の上方から第一のダイ１２内に第一の上パンチ
１４を挿入し、さらに第一の上パンチ１４を押し下げ
て、第一のダイ１２内で金属微粉末Ｐを圧縮する。この
とき、第一の下インナパンチ１５ａは所定量上昇させら
れて、第一の下アウタパンチ１５ｂとともに所定深さＨ
２（本実施形態では１ｍｍ）の凹溝１６を形成する。こ
のとき、段付きコアロッド１３の段部１３ａと第一の上
パンチ１４の先端面は距離Ｄ１（本実施形態では３ｍ
ｍ）だけ離間させておく。また、第一の上パンチ１４の
先端面と第一の下アウタパンチ１５ｂの先端面とは、距
離Ｄ２（本実施形態では１２ｍｍ）だけ離間させてい
る。このようにして、第一のダイ１２内で金属微粉末Ｐ
を圧縮することで、図６（ｂ）に示すように、金属微粉
末Ｐに、第一のダイ１２の内周面の形状、段付きコアロ
ッド１３の段部１３ａを含む外周面の形状、第一の上パ
ンチ１４の先端面の形状、及び第一の下インナパンチ１
５ａ、第一の下アウタパンチ１５ｂの凹溝１６となる部
分を含む先端面の形状を転写して粉末成形体１０を得
る。このようにして得た粉末成形体１０は、焼結されて
中間体とされ、この中間体に第一の実施の形態と同様に
して矯正仕上げ加工を施して、両端に軸受部３が形成さ
れる軸受本体２とすることで、軸受１を得る。ここで、
本実施の形態では、図示しないが、第二のダイ２２の内
径ｄ５は第一のダイ１２の内径ｄ１と同じく８ｍｍとし
ており、第二のコアロッド２３の外径ｄ６は段付きコア
ロッド１３の小径部の外径ｄ３と同じく３ｍｍとしてい
る。また、第二の第２２内で中間体１１に圧縮力を圧縮
力を付与した状態では、第二の上パンチ２４の先端面と
第二の下パンチ２５の先端面とは、距離Ｄ３（本実施形
態では１２ｍｍ）だけ離間させている。また、本実施の
形態では、第二の張り出し部１１ｅの内周面の軸方向の
幅Ｄ４は２ｍｍである。

【００２０】〔第三の実施の形態〕以下、本発明の第三
の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図７は本実施形態における軸受の形状を示す平面図であ
る。本実施の形態に示す軸受６１は、軸受本体６２の両
端６２ａ、６２ｂに、それぞれ内周面が軸受本体２６２
の内周側に張り出す軸受部６３を形成したものであっ
て、第一、第二の実施の形態で示した軸受１とは異な
り、中間体の両端面にコイニングを施すことによって両
端６２ａ、６２ｂの両方の軸受部６３を形成するもので
ある（図７では一端６２ａ側のみ図示している）。

【００２１】この軸受６１は、以下の製造方法によって
製造されるものである。図８、図９、図１０は、本実施
形態に関わる軸受６１の製造工程を示す図である。軸受
６１は、まず、金属微粉末を粉末成形によって所定形状
に成形し（粉末成形工程）、これによって得られた粉末
成形体７０を焼結することによって軸受本体６２の原形
となる中間体７１（図９（ａ）参照）を製造し、矯正工
程においてこの中間体７１に矯正仕上げ加工を施して軸
受本体６２とすることによって製造されるものである。
中間体７１の製造工程のうち、粉末成形工程において
は、図８に示すように、内面が単純な円筒面形状をなす
第三のダイ７２と、丸棒状の第三のコアロッド７３と、
先端面が略円環形状をなすとともに、複数の凹部７６が
周方向に離間して形成される第三の上パンチ７４と、先
端面が略円環形状をなすとともに、複数の凹部７６が周
方向に離間して形成される第三の下パンチ７５とが用い
られる。これら第三のダイ７２、第三のコアロッド７
３、第三の上パンチ７４、第三の下パンチ７５は、それ
ぞれ図示せぬ駆動装置によって駆動されて第三のダイ７
２の上下方向に移動可能とされている。ここで、本実施
の形態では、第三のダイ７２の内径ｄ１１を８ｍｍ、第
三のコアロッド７３の外径ｄ１２を３ｍｍとしている。
また、第三の上パンチ７４の先端面には、その内周縁か
ら径方向に距離Ｄ６（本実施形態では０．５ｍｍ）だけ
離間した位置に凹部７６が周方向に互いに離間して複数
形成されている。ここで、第三の上パンチ７４では、凹
部７６の深さＨ３は１．０ｍｍ、凹部７６の径方向の幅
Ｗ１は０．５ｍｍとされている。第三の下パンチ７５の
先端面には、その内周縁から径方向に距離Ｄ７（本実施
形態では０．５ｍｍ）離間した位置に、凹部７６が周方
向に互いに離間して複数形成されている。ここで、第三
の下パンチ７５では、凹部７６の深さＨ４は０．５ｍ
ｍ、凹部７６の径方向の幅Ｗ２は０．５ｍｍとされてい
る。

【００２２】以下に、中間体７１の製造工程を説明す
る。粉末成形工程では、まず、図８（ａ）に示すよう
に、第三のダイ７２の下方から第三の下パンチ７５を挿
入し、第三の下パンチ７５に下方から第三のコアロッド
７３を挿入し、この状態で第三のダイ７２内に上方から
金属微粉末Ｐを充填する。続いて、第三のダイ７２の上
方から第三のダイ７２内に第三の上パンチ７４を挿入
し、さらに第三の上パンチ７４を押し下げて、第三のダ
イ７２内で金属微粉末Ｐを圧縮する。このとき、第三の
上パンチ７４の先端面と第三の下パンチ７５の先端面と
は、距離Ｄ８（本実施形態では１０ｍｍ）だけ離間させ
ている。このようにして第三のダイ７２内で金属微粉末
Ｐを圧縮することで、図８（ｂ）に示すように、金属微
粉末Ｐに、第三のダイ７２の内周面の形状、第三のコア
ロッド７３の外周面の形状、第三の上パンチ７４の凹部
７６を含む先端面の形状、及び第三の下パンチ７５の凹
部７６を含む先端面の形状を転写して粉末成形体７０を
得る。そして、この粉末成形体７０を焼結することによ
って、中間体７１を得る。このようにして製造された中
間体７１は、図９（ａ）に示すように、略円筒形状をな
し、一端７１ａには複数の突起７１ｃが周方向に沿って
互いに離間させて形成され、他端７１ｂの端面にも複数
の突起７１ｃが周方向に沿って互いに離間させて形成さ
れている。

【００２３】この中間体７１の矯正仕上げ加工には、図
９に示すように、内面が単純な円筒面形状をなす第四の
ダイ８２、外周面に長手方向に沿った複数の突条８３ａ
が周方向に互いに離間させて形成された第四のコアロッ
ド８３、先端面が単純な略円環形状をなす第四の上パン
チ８４、及び先端面が単純な略円環形状をなす第四の下
パンチ８５が用いられる。これら第四のダイ８２、第四
のコアロッド８３、第四の上パンチ８４、第四の下パン
チ８５は、それぞれ図示せぬ駆動装置によって駆動され
て第四のダイ８２の上下方向に移動可能とされている。
ここで、本実施の形態では、第四のダイ８２の内径ｄ１
５は第三のダイ７２の内径ｄ１１と同じく８ｍｍとして
おり、第四のコアロッド８３の突条８３ａを含めた外径
ｄ１６は第三のコアロッド７３の外径ｄ１２と同じく３
ｍｍとしている。また、第四のコアロッド８３の突条８
３ａを含めない外径ｄ１７は２．９ｍｍとしている。

【００２４】中間体７１の矯正仕上げ加工は、以下のよ
うにして行われる。まず、図９（ａ）に示すように、第
四のダイ８２の下方から第四の下パンチ８５を挿入し、
第四の下パンチ８５に下方から第四のコアロッド８３を
挿入し、中間体７１を、第四のコアロッド８３を挿入し
た状態で第四の下パンチ８５の先端に載置し、中間体７
１の上方に第四の上パンチ８４を設置する。そして、第
四の上パンチ８４、第四の下パンチ８５によってそれぞ
れ中間体７１の上下の端面を支持し、第四のコアロッド
８３の突条８３ａの外周面で中間体７１の内周面を支持
した状態で、第四のダイ８２内に上方から中間体７１を
挿入する。ここで、中間体７１を挿入する向きはどちら
でもよい。

【００２５】続いて、第四のダイ８２内で第四の下パン
チ８５の下降を止め、この状態でさらに第四の上パンチ
８４を押し下げることで、第四のダイ８２内で中間体７
１に両端７１ａ、７１ｂ側から圧縮力を付与する。この
とき、第四の上パンチ８４の先端面と第四の下パンチ８
５の先端面とは、距離Ｄ９（本実施形態では９．８ｍ
ｍ）だけ離間させている。これによって、図９（ｂ）及
び図１０に示すように、中間体７１の一端７１ａ及び他
端７１ｂに形成される突起７１ｃを構成する材料は、第
四の下パンチ８５によって押し潰されて端面内に押し込
まれ、これに伴ってこの端面近傍部分を構成する材料が
中間体７１の内周側にはみ出すこととなる（図１０では
一端７１ａ側のみ図示している）。このようにして中間
体７１の両端部において内周側にはみ出した材料は、第
四の張り出し部７１ｅを形成するとともに、その内周面
に第四のコアロッド８３の突条８３ａを含めた外周面の
形状が転写される。これにより、中間体７１の一端７１
ａ及び他端７１ｂにそれぞれ形成される張り出し部７１
ｅの内周面は、同径かつ同軸に形成される。ここで、本
実施の形態では、これら張り出し部７１ｅの内周面の軸
方向の幅Ｄ１０は２ｍｍである。上記のようにして中間
体７１に矯正仕上げ加工を施して、両端に軸受部６３が
形成される軸受本体６２を製造することで、軸受６１を
得る。

【００２６】このような軸受の製造方法によれば、中間
体７１に単なるコイニングを施すことでその両端に軸受
部６３が形成された軸受６１を得ることができる。

【００２７】〔第四の実施の形態〕上記各実施の形態に
示す軸受の製造方法によって製造される軸受は、いずれ
も軸受ハウジングに支持される外周面が高精度の円筒面
に形成されているが、例えば粉末成形時や矯正仕上げ加
工時において使用する金型に摩耗が生じていた場合に
は、軸受の両端で外径に差が生じることとなる。また、
第一、第二の実施形態に示す軸受の製造方法では、金属
微粉末Ｐを粉末成形することで一端１１ａ側に第一の張
り出し部１１ｃが形成された中間体１１を製造し、さら
に矯正仕上げ加工の段階でこの中間体１１の他端１１ｂ
に形成される突条１１ｄを端面内に押し込んで、他端１
１ｂ側にも第二の張り出し部１１ｅを形成している。こ
の軸受の製造方法によって得られる軸受１は、両端で材
料の圧縮加減が異なるために、両端で外径に差が生じる
場合がある。このような軸受の両端における外径の差
は、軸受の長さがそれほど長くない場合には問題となら
ないが、軸受の長さが長くなるほどこの外径の差が生じ
やすいので、軸受をあまり長くすると軸受ハウジングに
装着した際の軸心の振れが大きくなってその影響が無視
できなくなる場合がある。

【００２８】そこで、上記各実施の形態に示す軸受の製
造方法において、中間体に矯正仕上げ加工を施した後
に、さらに二次矯正加工として中間体の端部に絞り加工
を施して中間体の端部を他の部分よりも縮径させること
で、図１１に示すように、一端８９ａの外周に逃げ９０
を形成して、軸受本体８９の外周面において軸受ハウジ
ングとの軸線方向の接触範囲が低減された軸受８８を得
る（ここで、以下では、中間体に最初に施される矯正仕
上げ加工を一次矯正加工と呼び、一次矯正加工を施され
た中間体を一次矯正体９１と呼ぶ）。ここで、図１１で
は、一次矯正体９１として第一または第二の実施の形態
に示す軸受の製造方法によって製造した一次矯正体を用
いた例を示している。このように、軸受本体８９の外周
面において軸受ハウジングとの軸線方向の接触範囲Ｓを
低減することで、軸受ハウジングとの接触部における軸
線方向の両端での外径の差が生じにくくなるので、軸受
８８自体の長さ（軸受８８の軸受部３間の距離）を維持
しつつ、軸受ハウジングに装着した際の軸心の振れを低
減することができる。

【００２９】以下、上記の二次矯正加工の詳細について
説明する。二次矯正加工には、図１２に示すように、内
面のうち下部９２ｂが上部９２ａに対して縮径されかつ
上部９２ａと下部９２ｂとが滑らかに接続された段付き
の円筒面形状をなす第五のダイ９２、一次矯正体９１の
第一の張り出し部１１ｃの内径とほぼ同じ外径の丸棒状
の第五のコアロッド９３、先端面が単純な略円環形状を
なす第五の上パンチ９４、及び先端面が単純な略円環形
状をなす第五の下パンチ９５が用いられる。これら第五
のダイ９２、第五のコアロッド９３、第五の上パンチ９
４、第五の下パンチ９５は、それぞれ図示せぬ駆動装置
によって駆動されて第五のダイ９２の上下方向に移動可
能とされている。ここで、第五のダイ９２の上部９２ａ
の内径ｄ２１は一次矯正加工に用いたダイの内径と同一
径とし、下部９２ｂの内径ｄ２２は上部９２ａの内径ｄ
２１よりも１０〜１５μｍ縮径されている。当然なが
ら、第五の上パンチ９４において第五のダイ９２内に挿
入される部分の外径は第五のダイ９２の上部９２ａの内
径ｄ２１と略同一径とされ、第五の下パンチ９５におい
て第五のダイ９２内に挿入される部分の外径は第五のダ
イ９２の下部９２ｂの内径ｄ２２と略同一径とされてい
る。また、第五のコアロッド９３の外径ｄ２３は一次矯
正加工に用いたコアロッド外径と同一径としている。

【００３０】以下に、二次矯正加工の手順を説明する。
なお、ここでは、一例として、一次矯正体９１として第
一または第二の実施の形態に示す軸受の製造方法によっ
て製造した一次矯正体を用いた場合について説明する。
まず、第五のダイ９２の下方から第五の下パンチ９５を
挿入し、第五の下パンチ９５に下方から第五のコアロッ
ド９３を挿入し、一次矯正体９１を、第五のコアロッド
９３を挿入した状態で第五の下パンチ９５の先端に載置
し、一次矯正体９１の上方に第五の上パンチ９４を設置
する。そして、第五の上パンチ９４、第五の下パンチ９
５によってそれぞれ一次矯正体９１の上下の端面を支持
した状態で、第五のダイ９２内に上方から一次矯正体９
１を挿入する。そして、さらに一次矯正体９１を下方に
移動させて、その下端を第五のダイ９２の狭径の下部９
２ｂ内に所定量押し込むことで、この部分に絞り加工を
施す。この絞り加工によって、一次矯正体９１の下端
（本実施形態では一端８９ａ）では、他の部分に対して
外径が１０〜１５μｍ縮径される。なお、このときの第
五の上パンチ９４の先端面と第五の下パンチ９５の先端
面とは、一次矯正加工時における上パンチの先端面と下
パンチの先端面間の距離と同じ距離だけ離間させてい
る。このように、一次矯正体９１の一方の端部に二次矯
正加工によって絞り加工を施すことによって、軸受本体
８９の一方の端部の外周に全周にわたって逃げ９０が形
成された軸受８８を得る。

【００３１】ここで、軸受８８の外周面において軸受ハ
ウジングとの軸線方向の接触範囲Ｓが軸受８８を安定し
て支持するのに必要なだけ確保されていれば、軸受８８
の軸線方向において逃げ９０が形成される範囲は任意に
設定することができる。なお、逃げ９０は、粉末成形に
よって中間体を製造する段階で中間体に形成してもよ
く、また一次矯正加工の際に中間体に形成するようにし
てもよいが、この場合には、逃げ９０はパンチを用いて
形成されることとなる。ここで、軸受本体８９の外周面
に対する逃げ９０の逃げ量は極わずかな量であるため、
パンチにおいて逃げ９０を形成する部分の肉厚が非常に
薄くなってしまい、パンチの寿命が短くなる恐れがある
ので、逃げ９０は、上記のように段付きの第五のダイ９
２を用いた二次矯正加工によって形成することが好まし
い。また、一次矯正体９１を第五のダイ９２内挿入する
向きはどちらでもよいが、一次矯正体９１として第一、
第二の実施の形態に示す軸受の製造方法によって製造し
た一次矯正体を用いる場合には、一次矯正体９１におい
て粉末成形の段階で第一の張り出し部１１ｃが形成され
る側を下方に向けることで、この端部に絞りによる圧縮
力が加えられることとなり、一次矯正加工の段階で突条
または突起が端面内に押し込まれる側の端部に対して材
料の圧縮加減のバランスをとることができる。これによ
り、軸受８８の両端間で外径の差が生じにくくなるの
で、軸受ハウジングによる支持を安定させることができ
る。

【００３２】〔第五の実施の形態〕ここで、上記第四の
実施の形態に示した軸受の製造方法において、一次矯正
体９１として第一、第二の実施の形態に示す軸受の製造
方法によって製造した一次矯正体を用いる場合には、第
五のダイ９２において内面の下部９２ｂを上部９２ａに
対して縮径する代わりに、下部９２ｂにおいて周方向の
複数箇所に軸線に沿った突条を形成し、このダイを用い
て一次矯正体９１に二次矯正加工を行うようにしてもよ
い。これによって得られる軸受では、軸受本体８９の一
端８９ａには、逃げ９０の代わりに、軸線方向に沿った
溝が周方向の複数箇所に形成されることとなる。そし
て、この二次矯正加工の際には、一次矯正体９１におい
て第一の張り出し部１１ｃが形成される側の端部に圧縮
力が加わることとなり、一次矯正加工の段階で突条また
は突起が端面内に押し込まれる側の端部に対して材料の
圧縮加減のバランスがとられるので、軸受の両端間で外
径の差を生じにくくして、軸受ハウジングによる支持を
安定させることができる。

【００３３】

【発明の効果】本発明に関わる軸受によれば、円筒体の
端面の突起を構成する部分を端面内に押し込むことによ
って軸受部が形成されており、円筒体に単なるコイニン
グを施すことで軸受を得ることができ、成形コストが低
くなって軸受の製造コストを低減することができる。ま
た、このように円筒体に単なるコイニングを施すことで
軸受を得られるので、円筒体として全長の短い円筒体を
用いることができ、全長の短い軸受、例えば全長が５ｍ
ｍ以下の軸受とすることができる。さらに、軸受の外径
を両端で同一とすることができ、軸受を軸受ハウジング
に装着した際に軸受の支持を安定させることができる。

【００３４】また、本発明に関わる軸受の製造方法によ
れば、中間体において、突起を形成する材料を中間体の
端面内に押し込むことによって軸受部が形成されるの
で、中間体に単なるコイニングを施すことで軸受を得る
ことができ、成形コストが低くなって軸受の製造コスト
を低減することができる。そして、このように中間体に
単なるコイニングを施すことで軸受を得られるので、中
間体として全長の短い中間体を用いることができ、全長
の短い軸受も容易に製造することができる。さらに、軸
受の外径を両端で同一とすることができ、軸受を軸受ハ
ウジングに装着した際に軸受の支持を安定させることが
できる。そして、中間体を形成する際にごく単純な形状
のダイを用いることができるので、より一層製造コスト
を低減することができる。また、中間体はごく単純な形
状であるため、粉末成形後の焼結時に変形しにくく、矯
正に手間がかからず、成形コストを低減させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第一の実施の形態に関わる軸受の最
終形状を示す縦断面図である。

【図２】 本発明の第一の実施の形態に関わる軸受の製
造過程のうち、軸受の原形となる中間体の粉末成形工程
を示す図である。

【図３】 本発明の第一の実施の形態に関わる軸受の製
造過程のうち、中間体の矯正工程を示す図である。

【図４】 本発明の第一の実施の形態に関わる軸受の製
造過程のうち、中間体の矯正工程を示す縦断面図であ
る。

【図５】 本発明の第一の実施の形態に関わる軸受の製
造に用いられる中間体の形状の他の例を示す平面図であ
る。

【図６】 本発明の第二の実施の形態に関わる軸受の製
造過程のうち、軸受の原形となる中間体の粉末成形工程
を示す図である。

【図７】 本発明の第三の実施の形態に関わる軸受の形
状を示す平面図である。

【図８】 本発明の第三の実施の形態に関わる軸受の製
造過程のうち、軸受の原形となる中間体の粉末成形工程
を示す図である。

【図９】 本発明の第三の実施の形態に関わる軸受の製
造過程のうち、中間体の矯正工程を示す図である。

【図１０】 本発明の第三の実施の形態に関わる軸受の
製造過程のうち、中間体の矯正工程を示す平面図であ
る。

【図１１】 本発明の第四の実施の形態に関わる軸受の
形状を示す縦断面図である。

【図１２】 本発明の第四の実施の形態に関わる軸受の
製造過程のうち、中間体の二次矯正工程を示す平面図で
ある。

【図１３】 従来の粉末成形を用いた軸受の製造方法を
示す図である。

【図１４】 従来の粉末成形を用いた軸受の製造方法を
示す図である。

【符号の説明】

１、６１、８８ 軸受 ３ 軸受部 １１、７１、９１ 中間体（円筒体） １１ｄ 突条 １１ｆ、７１ｃ 突起 ８３ 第四のコ
アロッド Ｐ 金属微粉末（原料粉末）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土田 功 埼玉県北足立郡伊奈町大字小針新宿1229 株式会社ショーライト内 Ｆターム(参考） 3J011 AA01 BA02 CA06 DA02 LA01 SB19 4K018 AA01 DA11 FA02 KA03

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原料粉末を成形した後に焼結することに
   よって形成される軸受であって、 端面に突起が形成される円筒体において、前記突起を該
   突起が形成される端面内に押し込んで該端面近傍部分を
   構成する材料を前記円筒体の内周側にはみ出させて、該
   円筒体の端部に、内周面が前記円筒体の内周側に張り出
   す軸受部を形成してなることを特徴とする軸受。
2. 【請求項２】 粉末成形による軸受の製造方法であっ
   て、 原料粉末を成形した後に焼結することで、端面に突起が
   形成される略円筒形状の中間体を形成し、 この中間体において前記突起を該突起が形成される端面
   内に押し込んで該端面近傍部分を構成する材料を前記中
   間体の内周側にはみ出させて、該中間体の端部に、内周
   面が前記中間体の内周側に張り出す軸受部を形成するこ
   とを特徴とする軸受の製造方法。