JP2002349575A - 焼結含油軸受及びその製造方法 - Google Patents
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction
Landscapes
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 起動時の低摩擦性能を確保でき、コストの低
減を図ることができる焼結含油軸受を提供する。 【解決手段】 銅系金属６０の粉体と、銅系金属６０よ
りも銅成分が少なく鉄成分が多いとともに粒径が大きい
鉄系金属６１の粉体と、銅系金属６０の粒径より大きい
且つ鉄系金属６１の粒径より小さい粒径を有する錫６２
を調合してなる原材料粉体を金型内で粉体圧縮成形体に
圧縮成形し、焼結させる。そして、軸受１５の表面、特
に回転軸と接触する軸受１５の内周面１５ａ表層は銅系
金属６０にて形成され、軸受１５のその他の部分は鉄系
金属６１にて形成される。
減を図ることができる焼結含油軸受を提供する。 【解決手段】 銅系金属６０の粉体と、銅系金属６０よ
りも銅成分が少なく鉄成分が多いとともに粒径が大きい
鉄系金属６１の粉体と、銅系金属６０の粒径より大きい
且つ鉄系金属６１の粒径より小さい粒径を有する錫６２
を調合してなる原材料粉体を金型内で粉体圧縮成形体に
圧縮成形し、焼結させる。そして、軸受１５の表面、特
に回転軸と接触する軸受１５の内周面１５ａ表層は銅系
金属６０にて形成され、軸受１５のその他の部分は鉄系
金属６１にて形成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、軸受及びその製造
方法に係り、詳しくは焼結され潤滑油が含浸される、い
わゆる焼結含油軸受及びその製造方法に関するものであ
る。
方法に係り、詳しくは焼結され潤滑油が含浸される、い
わゆる焼結含油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】従来、軸受として、潤滑油の補給回数の
低減などを図るために、潤滑油を多孔質材に含浸させ
て、自己給油作用を有したいわゆる焼結含油軸受が知ら
れている。この軸受は、回転軸を回転支持する軸受孔が
形成され、潤滑油によって回転軸の外周面と軸受孔の内
周面とがスムーズに摺動され、回転軸の発熱などにより
潤滑油が軸受から誘出されることにより自己給油作用が
生じるようになっている。
低減などを図るために、潤滑油を多孔質材に含浸させ
て、自己給油作用を有したいわゆる焼結含油軸受が知ら
れている。この軸受は、回転軸を回転支持する軸受孔が
形成され、潤滑油によって回転軸の外周面と軸受孔の内
周面とがスムーズに摺動され、回転軸の発熱などにより
潤滑油が軸受から誘出されることにより自己給油作用が
生じるようになっている。
【０００３】しかしながら、この焼結含油軸受には、回
転軸の負荷が大きくなると、潤滑油が回転軸に圧せられ
て多孔質の内周面に圧入され、回転軸と内周面との間の
油膜が不足するという問題があった。特に、パワーウィ
ンド用モータの出力軸の軸受として使用し、長期にわた
り出力軸に荷重がかかった状態で静止している場合、回
転軸及び軸受の間の油膜が不十分となって、起動時に異
常摩耗が起きることがあった。そこで、従来は、比較的
低摩擦である銅系の材料のみで構成した軸受や、銅系の
材料に黒鉛や硫化モリブデン（ＭｏＳ2）などの固体潤
滑材を加えた材料で製造した軸受が用いられていた。
転軸の負荷が大きくなると、潤滑油が回転軸に圧せられ
て多孔質の内周面に圧入され、回転軸と内周面との間の
油膜が不足するという問題があった。特に、パワーウィ
ンド用モータの出力軸の軸受として使用し、長期にわた
り出力軸に荷重がかかった状態で静止している場合、回
転軸及び軸受の間の油膜が不十分となって、起動時に異
常摩耗が起きることがあった。そこで、従来は、比較的
低摩擦である銅系の材料のみで構成した軸受や、銅系の
材料に黒鉛や硫化モリブデン（ＭｏＳ2）などの固体潤
滑材を加えた材料で製造した軸受が用いられていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、銅系の材料
及びこれに黒鉛や硫化モリブデンなどを加えた材料は高
価であり、銅系の材料で製造された軸受は高価となって
いた。
及びこれに黒鉛や硫化モリブデンなどを加えた材料は高
価であり、銅系の材料で製造された軸受は高価となって
いた。
【０００５】本発明は、上記問題点を解消するためにな
されたものであって、その目的は、起動時の低摩擦性能
を確保でき、コストの低減を図ることができる焼結含油
軸受及びその製造方法を提供することにある。
されたものであって、その目的は、起動時の低摩擦性能
を確保でき、コストの低減を図ることができる焼結含油
軸受及びその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、銅系金属の粉体と、前
記銅系金属よりも銅成分が少なく鉄成分が多いとともに
粒径が大きい鉄系金属の粉体との調合粉体からなる原材
料粉体を圧縮成形し、焼結してなることを要旨とする。
めに、請求項１に記載の発明は、銅系金属の粉体と、前
記銅系金属よりも銅成分が少なく鉄成分が多いとともに
粒径が大きい鉄系金属の粉体との調合粉体からなる原材
料粉体を圧縮成形し、焼結してなることを要旨とする。
【０００７】請求項２に記載の発明は、銅系金属の粉体
と、前記銅系金属よりも銅成分が少なく鉄成分が多いと
ともに粒径が大きい鉄系金属の粉体と、前記銅系金属の
粒径より大きい且つ前記鉄系金属の粒径より小さい粒径
を有し、前記銅系金属及び鉄系金属の融点より低い融点
を持つ低溶融温度金属との調合粉体からなる原材料粉体
を圧縮成形し、焼結してなることを要旨とする。
と、前記銅系金属よりも銅成分が少なく鉄成分が多いと
ともに粒径が大きい鉄系金属の粉体と、前記銅系金属の
粒径より大きい且つ前記鉄系金属の粒径より小さい粒径
を有し、前記銅系金属及び鉄系金属の融点より低い融点
を持つ低溶融温度金属との調合粉体からなる原材料粉体
を圧縮成形し、焼結してなることを要旨とする。
【０００８】請求項３に記載の発明は、銅系金属の粉体
と、前記銅系金属よりも銅成分が少なく鉄成分が多いと
ともに粒径が大きい鉄系金属の粉体との調合粉体からな
る第１の原材料粉体を、回転軸に接触する内周面を含む
一部分に圧縮成形し、鉄系金属の粉体のみからなる第２
の原材料粉体を、その他の部分に圧縮成形し、一体に圧
縮成形された両部分の粉体圧縮成形体を焼結してなるこ
とを要旨とする。
と、前記銅系金属よりも銅成分が少なく鉄成分が多いと
ともに粒径が大きい鉄系金属の粉体との調合粉体からな
る第１の原材料粉体を、回転軸に接触する内周面を含む
一部分に圧縮成形し、鉄系金属の粉体のみからなる第２
の原材料粉体を、その他の部分に圧縮成形し、一体に圧
縮成形された両部分の粉体圧縮成形体を焼結してなるこ
とを要旨とする。
【０００９】請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３
のいずれか１に記載の焼結含油軸受において、前記鉄系
金属の粒径は前記銅系金属の粒径の５倍以上に設定され
ていることを要旨とする。
のいずれか１に記載の焼結含油軸受において、前記鉄系
金属の粒径は前記銅系金属の粒径の５倍以上に設定され
ていることを要旨とする。
【００１０】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４
のいずれか１に記載の焼結含油軸受において、前記銅系
金属の粒径は、１０〜３０μｍであることを要旨とす
る。請求項６に記載の発明は、回転軸に接触する内周面
の少なくとも一部を構成する銅系金属の粉体と、その他
の部分を構成し前記銅系金属よりも銅成分が少なく鉄成
分を有する粒径の大きな鉄系金属の粉体とを原材料粉体
に調合する粉体調合工程と、前記原材料粉体を、金型内
に充填し、粉体圧縮成形体に圧縮成形する成形工程と、
前記粉体圧縮成形体を焼結する焼結工程と、焼結した前
記粉体圧縮成形体に潤滑油を含浸させる潤滑油含浸工程
とを備えたことを要旨とする。
のいずれか１に記載の焼結含油軸受において、前記銅系
金属の粒径は、１０〜３０μｍであることを要旨とす
る。請求項６に記載の発明は、回転軸に接触する内周面
の少なくとも一部を構成する銅系金属の粉体と、その他
の部分を構成し前記銅系金属よりも銅成分が少なく鉄成
分を有する粒径の大きな鉄系金属の粉体とを原材料粉体
に調合する粉体調合工程と、前記原材料粉体を、金型内
に充填し、粉体圧縮成形体に圧縮成形する成形工程と、
前記粉体圧縮成形体を焼結する焼結工程と、焼結した前
記粉体圧縮成形体に潤滑油を含浸させる潤滑油含浸工程
とを備えたことを要旨とする。
【００１１】（作用）請求項１及び２に記載の発明によ
れば、焼結含油軸受は、銅系金属の粉体と、銅系金属よ
りも銅成分が少なく鉄成分が多いとともに粒径が大きい
鉄系金属の粉体との調合粉体からなる原材料粉体を圧縮
成形し、焼結してなる。従って、原材料粉体を圧縮成形
するとき、粒径の小さい銅系金属粒子が粒径の大きい鉄
系金属間の隙間を通過し粉体圧縮成形体（つまり焼結含
油軸受）の表面（表層）に現れやすくなる。その結果、
焼結含油軸受の表面、特に回転軸と接触する内周面部分
は銅系金属にて形成され、その他の部分は鉄系金属にて
形成される。これにより、回転軸と焼結含油軸受の内周
面部分とは、低摩擦力で接触することができ、起動時の
異常摩擦を抑える。また、焼結含油軸受のその他の部分
は安価な鉄系金属よりなるので、焼結含油軸受を安価に
製造することができる。
れば、焼結含油軸受は、銅系金属の粉体と、銅系金属よ
りも銅成分が少なく鉄成分が多いとともに粒径が大きい
鉄系金属の粉体との調合粉体からなる原材料粉体を圧縮
成形し、焼結してなる。従って、原材料粉体を圧縮成形
するとき、粒径の小さい銅系金属粒子が粒径の大きい鉄
系金属間の隙間を通過し粉体圧縮成形体（つまり焼結含
油軸受）の表面（表層）に現れやすくなる。その結果、
焼結含油軸受の表面、特に回転軸と接触する内周面部分
は銅系金属にて形成され、その他の部分は鉄系金属にて
形成される。これにより、回転軸と焼結含油軸受の内周
面部分とは、低摩擦力で接触することができ、起動時の
異常摩擦を抑える。また、焼結含油軸受のその他の部分
は安価な鉄系金属よりなるので、焼結含油軸受を安価に
製造することができる。
【００１２】さらに、請求項２に記載の発明によれば、
圧縮成形により銅系金属の粒径より大きい且つ鉄系金属
の粒径より小さい粒径を有する低溶融温度金属が銅系金
属層と鉄系金属層との間に位置し、焼結によりその低溶
融温度金属が先に溶解し、銅系金属と鉄系金属を結合さ
せるとともに、焼結含油軸受内部を多孔質にすることが
できる。
圧縮成形により銅系金属の粒径より大きい且つ鉄系金属
の粒径より小さい粒径を有する低溶融温度金属が銅系金
属層と鉄系金属層との間に位置し、焼結によりその低溶
融温度金属が先に溶解し、銅系金属と鉄系金属を結合さ
せるとともに、焼結含油軸受内部を多孔質にすることが
できる。
【００１３】請求項３に記載の発明によれば、回転軸に
接触する内周面が銅系金属から構成するよう該内周面を
含む焼結含油軸受の一部分は、銅系金属の粉体と、銅系
金属よりも銅成分が少なく鉄成分が多いとともに粒径が
大きい鉄系金属の粉体との調合粉体からなる第１の原材
料粉体にて圧縮成形する。その他の部分は、鉄系金属の
粉体のみからなる第２の原材料粉体にて圧縮成形する。
回転軸と接触しない焼結含油軸受のその他の部分を安価
な鉄系金属にて成形することによって焼結含油軸受の製
造コストを低減できる。
接触する内周面が銅系金属から構成するよう該内周面を
含む焼結含油軸受の一部分は、銅系金属の粉体と、銅系
金属よりも銅成分が少なく鉄成分が多いとともに粒径が
大きい鉄系金属の粉体との調合粉体からなる第１の原材
料粉体にて圧縮成形する。その他の部分は、鉄系金属の
粉体のみからなる第２の原材料粉体にて圧縮成形する。
回転軸と接触しない焼結含油軸受のその他の部分を安価
な鉄系金属にて成形することによって焼結含油軸受の製
造コストを低減できる。
【００１４】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
〜３に記載の発明の作用に加えて、原材料粉体を圧縮成
形するとき、銅系金属粒子は、鉄系金属間の隙間を容易
に通過し、粉体圧縮成形体（つまり焼結含油軸受）の表
面（表層）に現れやすくなる。
〜３に記載の発明の作用に加えて、原材料粉体を圧縮成
形するとき、銅系金属粒子は、鉄系金属間の隙間を容易
に通過し、粉体圧縮成形体（つまり焼結含油軸受）の表
面（表層）に現れやすくなる。
【００１５】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
〜４に記載の発明の作用に加えて、銅系金属の粒径が１
０μｍ以下となるときの銅系金属粉体が舞いやすくなる
ことを防止でき、銅系金属の粒径が３０μｍ以上となる
ときの銅系金属粒子間の摩擦力が大きくなることを防止
できる。その結果、製造時における銅系金属の取扱性を
向上できる。
〜４に記載の発明の作用に加えて、銅系金属の粒径が１
０μｍ以下となるときの銅系金属粉体が舞いやすくなる
ことを防止でき、銅系金属の粒径が３０μｍ以上となる
ときの銅系金属粒子間の摩擦力が大きくなることを防止
できる。その結果、製造時における銅系金属の取扱性を
向上できる。
【００１６】請求項６に記載の発明によれば、回転軸と
接触する焼結含油軸受の内周面を銅系金属にて成形して
からその他の部分を鉄系金属にて成形する従来の製造方
法に比べ、製造工数を低減できることから、焼結含油軸
受の製造コストの低減を図ることができる。
接触する焼結含油軸受の内周面を銅系金属にて成形して
からその他の部分を鉄系金属にて成形する従来の製造方
法に比べ、製造工数を低減できることから、焼結含油軸
受の製造コストの低減を図ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、本発明
を具体化した焼結含油軸受の第１の実施形態を、自動車
のパワーウィンドの減速機付き小型モータに適用した場
合について、図１〜図８に従って説明する。図１は、本
発明の焼結含油軸受を用いた減速機付き小型モータの断
面図である。図２は、本実施形態の焼結含油軸受の断面
図である。図３は、同じく焼結含油軸受の平面図であ
る。
を具体化した焼結含油軸受の第１の実施形態を、自動車
のパワーウィンドの減速機付き小型モータに適用した場
合について、図１〜図８に従って説明する。図１は、本
発明の焼結含油軸受を用いた減速機付き小型モータの断
面図である。図２は、本実施形態の焼結含油軸受の断面
図である。図３は、同じく焼結含油軸受の平面図であ
る。
【００１８】図１に示すように、減速機付き小型モータ
１１のハウジング１２には、モータ１３が一体的に取り
付けられている。このモータ１３の金属製の回転軸１４
は、焼結含油軸受（以下、単に軸受という）１５により
回転可能に軸支されている。前記軸受１５は、前記ハウ
ジング１２に設けられた取付孔１６に回動不能に嵌挿さ
れている。前記回転軸１４の先端にはウォーム１７が連
結され、該ウォーム１７はハウジング１２に対して回転
可能に支持されるウォームホイール１８に噛合してい
る。従って、モータ１３が回転すると、ウォームホイー
ル１８がモータ１３よりも低い回転速度で回転する。
１１のハウジング１２には、モータ１３が一体的に取り
付けられている。このモータ１３の金属製の回転軸１４
は、焼結含油軸受（以下、単に軸受という）１５により
回転可能に軸支されている。前記軸受１５は、前記ハウ
ジング１２に設けられた取付孔１６に回動不能に嵌挿さ
れている。前記回転軸１４の先端にはウォーム１７が連
結され、該ウォーム１７はハウジング１２に対して回転
可能に支持されるウォームホイール１８に噛合してい
る。従って、モータ１３が回転すると、ウォームホイー
ル１８がモータ１３よりも低い回転速度で回転する。
【００１９】図２及び図３に示すように、前記軸受１５
は、円筒状に形成され、前記回転軸１４が貫挿するため
の内孔（内周面）１５ａと、前記ハウジング１２の取付
孔１６に嵌挿するための外周面１５ｂと、切り欠き１５
ｃを設けた一端面（図２での上端面）１５ｄと、他端面
（図２での下端面）１５ｅを備えている。前記上下端面
１５ｄ，１５ｅにおける前記内孔１５ａの両開口端に
は、それぞれテーパ部１５ｆ，１５ｇが設けられてい
る。
は、円筒状に形成され、前記回転軸１４が貫挿するため
の内孔（内周面）１５ａと、前記ハウジング１２の取付
孔１６に嵌挿するための外周面１５ｂと、切り欠き１５
ｃを設けた一端面（図２での上端面）１５ｄと、他端面
（図２での下端面）１５ｅを備えている。前記上下端面
１５ｄ，１５ｅにおける前記内孔１５ａの両開口端に
は、それぞれテーパ部１５ｆ，１５ｇが設けられてい
る。
【００２０】図４は、焼結含油軸受の内部組織を示す要
部断面説明図である。前記軸受１５は、銅系金属６０、
鉄系金属６１及び低溶融温度金属としての錫６２の調合
粉体を圧縮成形・焼結させて形成されている。前記内外
周面１５ａ，１５ｂ、上下端面１５ｄ，１５ｅ（図４に
おいて他端面１５ｅのみ図示する）及びテーパ部１５
ｆ，１５ｇ（図４においてテーパ部１５ｇのみ図示す
る）を形成する軸受１５の表層は、銅系金属６０により
構成されている。また、その他の部分としての前記表層
以外の軸受１５の内部は、鉄系金属６１及び錫６２によ
り構成されている。
部断面説明図である。前記軸受１５は、銅系金属６０、
鉄系金属６１及び低溶融温度金属としての錫６２の調合
粉体を圧縮成形・焼結させて形成されている。前記内外
周面１５ａ，１５ｂ、上下端面１５ｄ，１５ｅ（図４に
おいて他端面１５ｅのみ図示する）及びテーパ部１５
ｆ，１５ｇ（図４においてテーパ部１５ｇのみ図示す
る）を形成する軸受１５の表層は、銅系金属６０により
構成されている。また、その他の部分としての前記表層
以外の軸受１５の内部は、鉄系金属６１及び錫６２によ
り構成されている。
【００２１】なお、前記鉄系金属６１は、前記銅系金属
６０より銅成分が少なく鉄成分が多く含むものが用いら
れている。前記銅系金属６０粒子の直径（以下、銅系金
属６０の粒径という）は、１０〜３０μｍに設定し、前
記鉄系金属６１粒子の直径（以下、鉄系金属６１の粒径
という）は、前記銅系金属６０の粒径の５倍以上に設定
している。また、前記錫６２粒子の直径（以下、錫６２
の粒径という）は、前記銅系金属６０の粒径より大きく
前記鉄系金属６１の粒径より小さく設定している。
６０より銅成分が少なく鉄成分が多く含むものが用いら
れている。前記銅系金属６０粒子の直径（以下、銅系金
属６０の粒径という）は、１０〜３０μｍに設定し、前
記鉄系金属６１粒子の直径（以下、鉄系金属６１の粒径
という）は、前記銅系金属６０の粒径の５倍以上に設定
している。また、前記錫６２粒子の直径（以下、錫６２
の粒径という）は、前記銅系金属６０の粒径より大きく
前記鉄系金属６１の粒径より小さく設定している。
【００２２】以下、本実施形態の軸受１５の製造方法に
ついて図面に従って説明する。図５は、軸受１５の製造
方法を説明する流れ図である。図６は、軸受１５の成形
工程を説明する断面図である。
ついて図面に従って説明する。図５は、軸受１５の製造
方法を説明する流れ図である。図６は、軸受１５の成形
工程を説明する断面図である。
【００２３】図５に示すように、まず、粉体調合工程Ｓ
１１においては、銅系金属６０、鉄系金属６１及び錫６
２の粉体を調合して原材料粉体Ｆを準備する。次に、成
形工程Ｓ１２においては、前記粉体調合工程Ｓ１１で準
備された原材料粉体Ｆを、図６（ａ）に示すように、金
型２０内に充填させ、図６（ｂ）に示すように、粉体圧
縮成形体３０に圧縮成形させる。詳述すると、前記金型
２０は、円筒形状のダイ２１と、該ダイ２１の貫通孔２
１ａを嵌挿する下パンチ２２と、上パンチ２３を備えて
いる。前記ダイ２１の貫通孔２１ａの軸線方向の長さは
軸受１５の軸線方向の長さより長くなっている。前記貫
通孔２１ａは、その内径が前記軸受１５の外径と同じく
なるよう設けられている。
１１においては、銅系金属６０、鉄系金属６１及び錫６
２の粉体を調合して原材料粉体Ｆを準備する。次に、成
形工程Ｓ１２においては、前記粉体調合工程Ｓ１１で準
備された原材料粉体Ｆを、図６（ａ）に示すように、金
型２０内に充填させ、図６（ｂ）に示すように、粉体圧
縮成形体３０に圧縮成形させる。詳述すると、前記金型
２０は、円筒形状のダイ２１と、該ダイ２１の貫通孔２
１ａを嵌挿する下パンチ２２と、上パンチ２３を備えて
いる。前記ダイ２１の貫通孔２１ａの軸線方向の長さは
軸受１５の軸線方向の長さより長くなっている。前記貫
通孔２１ａは、その内径が前記軸受１５の外径と同じく
なるよう設けられている。
【００２４】前記下パンチ２２は、前記貫通孔２１ａの
内径と同じ直径を有する大径部２２ａと、前記軸受１５
の内径（内孔１５ａの直径）と同じ直径を有し前記大径
部２２ａの一端に延設される小径部２２ｂ、及び前記大
径部２２ａと小径部２２ｂの間にテーパ状に形成される
段差部２２ｃから構成されている。その段差部２２ｃ
は、そのテーパ角度が前記軸受１５のテーパ部１５ｇの
テーパ角度と同じなるよう形成されている。
内径と同じ直径を有する大径部２２ａと、前記軸受１５
の内径（内孔１５ａの直径）と同じ直径を有し前記大径
部２２ａの一端に延設される小径部２２ｂ、及び前記大
径部２２ａと小径部２２ｂの間にテーパ状に形成される
段差部２２ｃから構成されている。その段差部２２ｃ
は、そのテーパ角度が前記軸受１５のテーパ部１５ｇの
テーパ角度と同じなるよう形成されている。
【００２５】前記上パンチ２３は、中央に下パンチ嵌挿
孔２３ａを設け、円筒形状に形成されている。前記下パ
ンチ嵌挿孔２３ａの直径が前記小径部２２ｂの外径（つ
まり内孔１５ａの内径）と同じに設定され、前記上パン
チ２３の筒部外径が前記貫通孔２１ａの内径（つまり軸
受１５の外径）と同じに設定されている。また、前記上
パンチ２３の円筒部一端には、テーパ凸部２３ｂが設け
られ、該テーパ凸部２３ｂの所定位置には突起２３ｃが
形成されている。前記テーパ凸部２３ｂは、そのテーパ
角度が前記軸受１５のテーパ部１５ｆのテーパ角度と同
じなるよう形成され、前記突起２３ｃは、前記軸受１５
の切り欠き１５ｃに対応した寸法にて形成されている。
孔２３ａを設け、円筒形状に形成されている。前記下パ
ンチ嵌挿孔２３ａの直径が前記小径部２２ｂの外径（つ
まり内孔１５ａの内径）と同じに設定され、前記上パン
チ２３の筒部外径が前記貫通孔２１ａの内径（つまり軸
受１５の外径）と同じに設定されている。また、前記上
パンチ２３の円筒部一端には、テーパ凸部２３ｂが設け
られ、該テーパ凸部２３ｂの所定位置には突起２３ｃが
形成されている。前記テーパ凸部２３ｂは、そのテーパ
角度が前記軸受１５のテーパ部１５ｆのテーパ角度と同
じなるよう形成され、前記突起２３ｃは、前記軸受１５
の切り欠き１５ｃに対応した寸法にて形成されている。
【００２６】そして、図６（ａ）に示すように、前記下
パンチ２２の小径部２２ｂが前記ダイ２１の貫通孔２１
ａを貫挿し、前記大径部２２ａが前記貫通孔２１ａに少
しだけ嵌挿することによって形成された空間Ｋに、先に
調合した原材料粉体Ｆを所定量にて充填させる。その
後、図６（ｂ）に示すように、前記上パンチ２３を、そ
の下パンチ嵌挿孔２３ａに前記小径部２２ｂが貫挿し、
その外周が前記貫通孔２１ａに挿入しながら前記原材料
粉体Ｆを押圧させる。これにより、前記軸受１５と同じ
形状及び寸法を有する粉体圧縮成形体３０が圧縮成形さ
れる。前記軸受１５のテーパ部１５ｆは、前記テーパ凸
部２３ｂの押圧によって成形され、前記テーパ部１５ｇ
は、前記段差部２２ｃの押圧によって成形される。ま
た、前記軸受１５の切り欠き１５ｃは、前記突起２３ｃ
の押圧によって成形される。金型２０内から前記粉体圧
縮成形体３０を取り出し、成形工程は終了する。
パンチ２２の小径部２２ｂが前記ダイ２１の貫通孔２１
ａを貫挿し、前記大径部２２ａが前記貫通孔２１ａに少
しだけ嵌挿することによって形成された空間Ｋに、先に
調合した原材料粉体Ｆを所定量にて充填させる。その
後、図６（ｂ）に示すように、前記上パンチ２３を、そ
の下パンチ嵌挿孔２３ａに前記小径部２２ｂが貫挿し、
その外周が前記貫通孔２１ａに挿入しながら前記原材料
粉体Ｆを押圧させる。これにより、前記軸受１５と同じ
形状及び寸法を有する粉体圧縮成形体３０が圧縮成形さ
れる。前記軸受１５のテーパ部１５ｆは、前記テーパ凸
部２３ｂの押圧によって成形され、前記テーパ部１５ｇ
は、前記段差部２２ｃの押圧によって成形される。ま
た、前記軸受１５の切り欠き１５ｃは、前記突起２３ｃ
の押圧によって成形される。金型２０内から前記粉体圧
縮成形体３０を取り出し、成形工程は終了する。
【００２７】次に、焼結工程Ｓ１３においては、前記粉
体圧縮成形体３０を、公知の方法により焼結させる。こ
のとき、低溶融温度金属の錫６２の粒子が銅系金属６０
の粒子及び鉄系金属６１の粒子よりも先に溶解し、銅系
金属６０と鉄系金属６１を結合させるとともに、粉体圧
縮成形体３０（つまり軸受１５）内部は多孔質となる。
体圧縮成形体３０を、公知の方法により焼結させる。こ
のとき、低溶融温度金属の錫６２の粒子が銅系金属６０
の粒子及び鉄系金属６１の粒子よりも先に溶解し、銅系
金属６０と鉄系金属６１を結合させるとともに、粉体圧
縮成形体３０（つまり軸受１５）内部は多孔質となる。
【００２８】その後、コイニング工程Ｓ１４おいては、
前工程で焼結された粉体圧縮成形体３０を公知の方法で
コイニングさせる。そして、最後に、潤滑油含浸工程Ｓ
１５においては、多孔質となった前記粉体圧縮成形体３
０を公知の方法で潤滑油に含浸させることによって、軸
受１５が製造される。
前工程で焼結された粉体圧縮成形体３０を公知の方法で
コイニングさせる。そして、最後に、潤滑油含浸工程Ｓ
１５においては、多孔質となった前記粉体圧縮成形体３
０を公知の方法で潤滑油に含浸させることによって、軸
受１５が製造される。
【００２９】そして、上記の製造方法にて製造される軸
受１５は、その内外周面１５ａ，１５ｂ、上下端面１５
ｄ，１５ｅ及びテーパ部１５ｆ，１５ｇでの表層が銅系
金属６０により構成され、その表層以外のその他の部分
は、鉄系金属６１及び錫６２により構成される。以下
に、前記軸受１５の表層とその他の部分にそれぞれ異な
る構成物質が生成するメカニズムを説明する。
受１５は、その内外周面１５ａ，１５ｂ、上下端面１５
ｄ，１５ｅ及びテーパ部１５ｆ，１５ｇでの表層が銅系
金属６０により構成され、その表層以外のその他の部分
は、鉄系金属６１及び錫６２により構成される。以下
に、前記軸受１５の表層とその他の部分にそれぞれ異な
る構成物質が生成するメカニズムを説明する。
【００３０】本実施形態では、前記鉄系金属６１の粒径
は前記銅系金属６０の粒径の５倍以上に設定され、前記
錫６２の粒径は前記銅系金属６０の粒径より大きく前記
鉄系金属６１の粒径より小さく設定されている。そのた
め、上記圧縮成形工程においてこれら金属の調合粉体
（つまり原材料粉体Ｆ）が圧縮される際、粒径の最も小
さな銅系金属６０は粉体圧縮成形体３０の表面（表層）
に現れ、粒径の最も小さな鉄系金属６１は粉体圧縮成形
体３０の内部に入り込むようになる。前記銅系金属６０
の粒径より大きく前記鉄系金属６１の粒径より小さくな
る前記錫６２は、粉体圧縮成形体３０内において前記銅
系金属６０層と前記鉄系金属６１層との間に位置するよ
うになる。また、前記銅系金属６０の粒径は前記鉄系金
属６１の粒径より遥かに小さくなっているため、前記銅
系金属６０粒子は、圧縮成形時の押圧力を受けて前記鉄
系金属６１粒子間の隙間を通過し粉体圧縮成形体３０
（つまり軸受１５）の表面（表層）に現れやすくなる。
次に、前記鉄系金属６１の粒径を前記銅系金属６０の粒
径の５倍以上に設定した理由について図７及び図８に従
って説明する。
は前記銅系金属６０の粒径の５倍以上に設定され、前記
錫６２の粒径は前記銅系金属６０の粒径より大きく前記
鉄系金属６１の粒径より小さく設定されている。そのた
め、上記圧縮成形工程においてこれら金属の調合粉体
（つまり原材料粉体Ｆ）が圧縮される際、粒径の最も小
さな銅系金属６０は粉体圧縮成形体３０の表面（表層）
に現れ、粒径の最も小さな鉄系金属６１は粉体圧縮成形
体３０の内部に入り込むようになる。前記銅系金属６０
の粒径より大きく前記鉄系金属６１の粒径より小さくな
る前記錫６２は、粉体圧縮成形体３０内において前記銅
系金属６０層と前記鉄系金属６１層との間に位置するよ
うになる。また、前記銅系金属６０の粒径は前記鉄系金
属６１の粒径より遥かに小さくなっているため、前記銅
系金属６０粒子は、圧縮成形時の押圧力を受けて前記鉄
系金属６１粒子間の隙間を通過し粉体圧縮成形体３０
（つまり軸受１５）の表面（表層）に現れやすくなる。
次に、前記鉄系金属６１の粒径を前記銅系金属６０の粒
径の５倍以上に設定した理由について図７及び図８に従
って説明する。
【００３１】図７は、互いに接触する３つの鉄系金属６
１粒子間の隙間を通過できる銅系金属６０粒子の相対粒
径を計算するための説明図である。図８は、互いに接触
する４つの鉄系金属６１粒子間の隙間を通過できる銅系
金属６０粒子の相対粒径を計算するための説明図であ
る。図７に示すように、鉄系金属６１粒子の半径をＲと
し、銅系金属６０粒子の半径をｒ１とした場合、三角形
の関数関係により、ｃｏｓα＝Ｒ／（Ｒ＋ｒ１）とな
る。前記角度αは３０°であるため、√３（Ｒ＋ｒ１）
＝２Ｒとなり、解くと、Ｒ＝６．４ｒ１となる。つま
り、この場合、鉄系金属６１粒子の半径Ｒ（又は鉄系金
属６１の粒径）が銅系金属６０粒子の半径ｒ１（又は銅
系金属６０の粒径）の６．４倍以上であれば、銅系金属
６０粒子は互いに接触する３つの鉄系金属６１粒子間の
隙間を通過できるようになる。
１粒子間の隙間を通過できる銅系金属６０粒子の相対粒
径を計算するための説明図である。図８は、互いに接触
する４つの鉄系金属６１粒子間の隙間を通過できる銅系
金属６０粒子の相対粒径を計算するための説明図であ
る。図７に示すように、鉄系金属６１粒子の半径をＲと
し、銅系金属６０粒子の半径をｒ１とした場合、三角形
の関数関係により、ｃｏｓα＝Ｒ／（Ｒ＋ｒ１）とな
る。前記角度αは３０°であるため、√３（Ｒ＋ｒ１）
＝２Ｒとなり、解くと、Ｒ＝６．４ｒ１となる。つま
り、この場合、鉄系金属６１粒子の半径Ｒ（又は鉄系金
属６１の粒径）が銅系金属６０粒子の半径ｒ１（又は銅
系金属６０の粒径）の６．４倍以上であれば、銅系金属
６０粒子は互いに接触する３つの鉄系金属６１粒子間の
隙間を通過できるようになる。
【００３２】また、図８に示すように、鉄系金属６１粒
子の半径をＲとし、銅系金属６０粒子の半径をｒ２と
し、銅系金属６０粒子中心から隣接する両鉄系金属６１
粒子中心の連結線までの距離をｈ２とした場合、各粒子
中心を連結してなる三角形の関数関係により、ｃｏｓβ
＝Ｒ／（Ｒ＋ｒ２）となる。前記角度βは４５°である
ため、Ｒ√２＝Ｒ＋ｒ２となり、解くと、Ｒ＝２．４ｒ
２となる。つまり、この場合、鉄系金属６１粒子の半径
Ｒ（又は鉄系金属６１の粒径）が銅系金属６０粒子の半
径ｒ２（又は銅系金属６０の粒径）の２．４倍以上であ
れば、銅系金属６０粒子は互いに接触する４つの鉄系金
属６１粒子間の隙間を通過できるようになる。
子の半径をＲとし、銅系金属６０粒子の半径をｒ２と
し、銅系金属６０粒子中心から隣接する両鉄系金属６１
粒子中心の連結線までの距離をｈ２とした場合、各粒子
中心を連結してなる三角形の関数関係により、ｃｏｓβ
＝Ｒ／（Ｒ＋ｒ２）となる。前記角度βは４５°である
ため、Ｒ√２＝Ｒ＋ｒ２となり、解くと、Ｒ＝２．４ｒ
２となる。つまり、この場合、鉄系金属６１粒子の半径
Ｒ（又は鉄系金属６１の粒径）が銅系金属６０粒子の半
径ｒ２（又は銅系金属６０の粒径）の２．４倍以上であ
れば、銅系金属６０粒子は互いに接触する４つの鉄系金
属６１粒子間の隙間を通過できるようになる。
【００３３】そして、上記２つの場合における鉄系金属
６１間の粒子空間を合わせて考える場合、銅系金属６０
粒子の平均半径をｒとすれば、Ｒ＝ｒ（６．４＋２．
４）／２＝４．４ｒとなる。それを鉄系金属６１粒子間
の隙間が大きくなる方つまり銅系金属６０粒子が鉄系金
属６１粒子間の隙間を通過しやすい方へ整数化すると、
Ｒ＝５ｒとなる。つまり、鉄系金属６１粒子の半径Ｒ
（又は鉄系金属６１の粒径）が銅系金属６０粒子の半径
ｒ（又は銅系金属６０の粒径）の５倍以上であれば、銅
系金属６０粒子は鉄系金属６１粒子間の隙間を通過しや
すくなる。
６１間の粒子空間を合わせて考える場合、銅系金属６０
粒子の平均半径をｒとすれば、Ｒ＝ｒ（６．４＋２．
４）／２＝４．４ｒとなる。それを鉄系金属６１粒子間
の隙間が大きくなる方つまり銅系金属６０粒子が鉄系金
属６１粒子間の隙間を通過しやすい方へ整数化すると、
Ｒ＝５ｒとなる。つまり、鉄系金属６１粒子の半径Ｒ
（又は鉄系金属６１の粒径）が銅系金属６０粒子の半径
ｒ（又は銅系金属６０の粒径）の５倍以上であれば、銅
系金属６０粒子は鉄系金属６１粒子間の隙間を通過しや
すくなる。
【００３４】そして、本実施形態の軸受１５及びその製
造方法によれば、以下のような効果を得ることができ
る。 （１）本実施形態では、軸受１５の表面、特にモータ１
３の回転軸１４と接触する軸受１５の内周面１５ａ表層
は銅系金属６０にて形成され、軸受１５のその他の部分
は鉄系金属６１にて形成されている。そのため、回転軸
１４と軸受１５の内周部とは、低摩擦力で接触すること
ができ、起動時の異常摩擦を抑えるとともに、その他の
部分は安価な鉄系金属６１よりなるので、軸受１５を安
価に製造することができる。
造方法によれば、以下のような効果を得ることができ
る。 （１）本実施形態では、軸受１５の表面、特にモータ１
３の回転軸１４と接触する軸受１５の内周面１５ａ表層
は銅系金属６０にて形成され、軸受１５のその他の部分
は鉄系金属６１にて形成されている。そのため、回転軸
１４と軸受１５の内周部とは、低摩擦力で接触すること
ができ、起動時の異常摩擦を抑えるとともに、その他の
部分は安価な鉄系金属６１よりなるので、軸受１５を安
価に製造することができる。
【００３５】（２）本実施形態では、前記鉄系金属６１
の粒径は前記銅系金属６０の粒径の５倍以上に設定され
ている。従って、鉄系金属６１と銅系金属６０の調合粉
体を金型２０にて粉体圧縮成形体３０に圧縮成形すると
き、上記で詳述した理由とメカニズムで銅系金属６０粒
子は粉体圧縮成形体３０（つまり軸受１５）の表面（表
層）に現れやすくなる。その結果、軸受１５の表面、特
にモータ１３の回転軸１４と接触する軸受１５の内周面
１５ａの内周部を銅系金属６０にて成形してからその他
の部分を鉄系金属６１にて成形する従来の製造方法に比
べ、製造工数を低減できる。
の粒径は前記銅系金属６０の粒径の５倍以上に設定され
ている。従って、鉄系金属６１と銅系金属６０の調合粉
体を金型２０にて粉体圧縮成形体３０に圧縮成形すると
き、上記で詳述した理由とメカニズムで銅系金属６０粒
子は粉体圧縮成形体３０（つまり軸受１５）の表面（表
層）に現れやすくなる。その結果、軸受１５の表面、特
にモータ１３の回転軸１４と接触する軸受１５の内周面
１５ａの内周部を銅系金属６０にて成形してからその他
の部分を鉄系金属６１にて成形する従来の製造方法に比
べ、製造工数を低減できる。
【００３６】（３）本実施形態では、低溶融温度金属と
しての錫６２は、銅系金属６０の粒径より大きく且つ鉄
系金属６１の粒径より小さく設定されている。従って、
圧縮成形で形成される粉体圧縮成形体３０内において錫
６２は、銅系金属６０層と鉄系金属６１層との間に位置
するようになる。その結果、粉体圧縮成形体３０を焼結
成形時において錫６２の粒子が銅系金属６０の粒子及び
鉄系金属６１の粒子よりも先に溶解し、銅系金属６０と
鉄系金属６１を結合できるとともに、粉体圧縮成形体３
０（つまり軸受１５）内部は多孔質となる。
しての錫６２は、銅系金属６０の粒径より大きく且つ鉄
系金属６１の粒径より小さく設定されている。従って、
圧縮成形で形成される粉体圧縮成形体３０内において錫
６２は、銅系金属６０層と鉄系金属６１層との間に位置
するようになる。その結果、粉体圧縮成形体３０を焼結
成形時において錫６２の粒子が銅系金属６０の粒子及び
鉄系金属６１の粒子よりも先に溶解し、銅系金属６０と
鉄系金属６１を結合できるとともに、粉体圧縮成形体３
０（つまり軸受１５）内部は多孔質となる。
【００３７】（４）本実施形態では、銅系金属６０の粒
径は、１０〜３０μｍに設定している。従って、銅系金
属６０の粒径が１０μｍ以下となるときの銅系金属６０
粉体が舞いやすくなることを防止でき、銅系金属６０の
粒径が３０μｍ以上となるときの銅系金属６０粒子間の
摩擦力が大きくなることを防止できる。その結果、製造
時における銅系金属６０の取扱性を向上できる。
径は、１０〜３０μｍに設定している。従って、銅系金
属６０の粒径が１０μｍ以下となるときの銅系金属６０
粉体が舞いやすくなることを防止でき、銅系金属６０の
粒径が３０μｍ以上となるときの銅系金属６０粒子間の
摩擦力が大きくなることを防止できる。その結果、製造
時における銅系金属６０の取扱性を向上できる。
【００３８】（第２の実施形態）以下、本発明を具体化
した焼結含油軸受の第２の実施形態を図９〜図１４に従
って説明する。なお、本実施形態において、上述の第１
の実施形態と同様の部分については、同一の符号を付
し、その詳細な説明は省略する。
した焼結含油軸受の第２の実施形態を図９〜図１４に従
って説明する。なお、本実施形態において、上述の第１
の実施形態と同様の部分については、同一の符号を付
し、その詳細な説明は省略する。
【００３９】図９は、本実施形態の焼結含油軸受の断面
図である。図１０は、同じく焼結含油軸受の平面図であ
る。焼結含油軸受としての軸受３５は、ほぼ円筒状に形
成され、前記回転軸１４が貫挿するための内孔３６と、
前記ハウジング１２の取付孔１６に嵌挿するための外周
面３５ａと、一端面（図９での下端面）３５ｂと、切り
欠き３７を設けた他端面（図９での上端面）３５ｃを備
えている。
図である。図１０は、同じく焼結含油軸受の平面図であ
る。焼結含油軸受としての軸受３５は、ほぼ円筒状に形
成され、前記回転軸１４が貫挿するための内孔３６と、
前記ハウジング１２の取付孔１６に嵌挿するための外周
面３５ａと、一端面（図９での下端面）３５ｂと、切り
欠き３７を設けた他端面（図９での上端面）３５ｃを備
えている。
【００４０】前記内孔３６は、前記回転軸１４と接触す
るための直孔部３６ａと、該直孔部３６ａの一端から前
記他端面３５ｃに向かって拡開するテーパ状の斜孔部３
６ｂとから構成されている。前記上下端面３５ｃ，３５
ｂにおける前記斜孔部３６ｂ及び直孔部３６ａの開口端
には、それぞれテーパ部３５ｄ，３５ｅが設けられてい
る。
るための直孔部３６ａと、該直孔部３６ａの一端から前
記他端面３５ｃに向かって拡開するテーパ状の斜孔部３
６ｂとから構成されている。前記上下端面３５ｃ，３５
ｂにおける前記斜孔部３６ｂ及び直孔部３６ａの開口端
には、それぞれテーパ部３５ｄ，３５ｅが設けられてい
る。
【００４１】図１１は、焼結含油軸受の内部組織を示す
要部断面説明図である。前記軸受３５は、銅系金属６
０、鉄系金属６１及び低溶融温度金属としての錫６２の
調合粉体を圧縮成形・焼結させて形成されている。前記
直孔部３６ａ側の内外周面、下端面３５ｂ及びテーパ部
３５ｅの表層は、銅系金属６０により構成されている
（図４に参照）。また、直孔部３６ａ側のその他の部分
としての前記表層以外の内部と斜孔部３６ｂ側の部分
は、鉄系金属６１により構成されている。つまり、図１
１に示すように、前記直孔部３６ａと斜孔部３６ｂとの
境部から上の部分（斜孔部３６ｂ側の部分）は、すべて
鉄系金属６１により構成されている。
要部断面説明図である。前記軸受３５は、銅系金属６
０、鉄系金属６１及び低溶融温度金属としての錫６２の
調合粉体を圧縮成形・焼結させて形成されている。前記
直孔部３６ａ側の内外周面、下端面３５ｂ及びテーパ部
３５ｅの表層は、銅系金属６０により構成されている
（図４に参照）。また、直孔部３６ａ側のその他の部分
としての前記表層以外の内部と斜孔部３６ｂ側の部分
は、鉄系金属６１により構成されている。つまり、図１
１に示すように、前記直孔部３６ａと斜孔部３６ｂとの
境部から上の部分（斜孔部３６ｂ側の部分）は、すべて
鉄系金属６１により構成されている。
【００４２】なお、前記鉄系金属６１は、前記銅系金属
６０より銅成分が少なく鉄成分が多く含むものが用いら
れている。前記銅系金属６０の粒径は、１０〜３０μｍ
に設定し、前記鉄系金属６１の粒径は、前記銅系金属６
０の粒径の５倍以上に設定している。また、前記錫６２
の粒径は、前記銅系金属６０の粒径より大きく前記鉄系
金属６１の粒径より小さく設定している。
６０より銅成分が少なく鉄成分が多く含むものが用いら
れている。前記銅系金属６０の粒径は、１０〜３０μｍ
に設定し、前記鉄系金属６１の粒径は、前記銅系金属６
０の粒径の５倍以上に設定している。また、前記錫６２
の粒径は、前記銅系金属６０の粒径より大きく前記鉄系
金属６１の粒径より小さく設定している。
【００４３】以下、本実施形態の軸受３５の製造方法に
ついて図面に従って説明する。図１２は、軸受１５の製
造方法を説明する流れ図である。図１３及び１４は、軸
受３５の成形工程を説明する断面図である。
ついて図面に従って説明する。図１２は、軸受１５の製
造方法を説明する流れ図である。図１３及び１４は、軸
受３５の成形工程を説明する断面図である。
【００４４】図１２に示すように、まず、粉体調合工程
Ｓ２１においては、鉄系金属６１のみの粉体を調合して
第２の原材料粉体Ｆ１を準備し、銅系金属６０、鉄系金
属６１及び錫６２の粉体を調合して第１の原材料粉体Ｆ
２を準備する。
Ｓ２１においては、鉄系金属６１のみの粉体を調合して
第２の原材料粉体Ｆ１を準備し、銅系金属６０、鉄系金
属６１及び錫６２の粉体を調合して第１の原材料粉体Ｆ
２を準備する。
【００４５】次に、成形工程Ｓ２２においては、前記粉
体調合工程Ｓ２１で準備された原材料粉体Ｆ１を、図１
３（ａ）に示すように、金型４０内に充填させ、図１３
（ｂ）に示すように、粉体圧縮成形体５１に圧縮成形さ
せる。その後、前記粉体調合工程Ｓ２１で準備された原
材料粉体Ｆ２を、図１４（ａ）に示すように、金型４０
内に充填させ、図１４（ｂ）に示すように、前記粉体圧
縮成形体５１と一体となる粉体圧縮成形体５０に圧縮成
形させる。
体調合工程Ｓ２１で準備された原材料粉体Ｆ１を、図１
３（ａ）に示すように、金型４０内に充填させ、図１３
（ｂ）に示すように、粉体圧縮成形体５１に圧縮成形さ
せる。その後、前記粉体調合工程Ｓ２１で準備された原
材料粉体Ｆ２を、図１４（ａ）に示すように、金型４０
内に充填させ、図１４（ｂ）に示すように、前記粉体圧
縮成形体５１と一体となる粉体圧縮成形体５０に圧縮成
形させる。
【００４６】詳述すると、前記金型４０は、円筒形状の
ダイ４１と、該ダイ４１の貫通孔４１ａを嵌挿する下パ
ンチ４２と、図１３で示す第１の上パンチ４３及び図１
４で示す第２の上パンチ４４を備えている。前記ダイ４
１の貫通孔４１ａの軸線方向の長さは軸受３５の軸線方
向の長さより長くなっている。前記貫通孔４１ａは、そ
の内径が前記軸受３５の外径と同じくなるよう設けられ
ている。
ダイ４１と、該ダイ４１の貫通孔４１ａを嵌挿する下パ
ンチ４２と、図１３で示す第１の上パンチ４３及び図１
４で示す第２の上パンチ４４を備えている。前記ダイ４
１の貫通孔４１ａの軸線方向の長さは軸受３５の軸線方
向の長さより長くなっている。前記貫通孔４１ａは、そ
の内径が前記軸受３５の外径と同じくなるよう設けられ
ている。
【００４７】前記下パンチ４２は、前記貫通孔４１ａの
内径と同じ直径を有する大径部４２ａと、小径部４２ｂ
及び前記大径部４２ａと小径部４２ｂの間にテーパ状に
形成される段差部４２ｃとから構成されている。前記小
径部４２ｂは、前記直孔部３６ａと同じ直径を有する円
柱部４２ｄと、前記斜孔部３６ｂに対応する円錐台部４
２ｅを備える。そして、前記段差部４２ｃは、前記大径
部４２ａと円錐台部４２ｅとの間に形成され、そのテー
パ角度が前記軸受３５のテーパ部３５ｄのテーパ角度と
同じなるように形成されている。また、前記段差部４２
ｃの所定位置に突起４５が設けられている。前記突起４
５は、前記軸受３５の切り欠き３７に対応した寸法にて
形成されている。
内径と同じ直径を有する大径部４２ａと、小径部４２ｂ
及び前記大径部４２ａと小径部４２ｂの間にテーパ状に
形成される段差部４２ｃとから構成されている。前記小
径部４２ｂは、前記直孔部３６ａと同じ直径を有する円
柱部４２ｄと、前記斜孔部３６ｂに対応する円錐台部４
２ｅを備える。そして、前記段差部４２ｃは、前記大径
部４２ａと円錐台部４２ｅとの間に形成され、そのテー
パ角度が前記軸受３５のテーパ部３５ｄのテーパ角度と
同じなるように形成されている。また、前記段差部４２
ｃの所定位置に突起４５が設けられている。前記突起４
５は、前記軸受３５の切り欠き３７に対応した寸法にて
形成されている。
【００４８】前記第１の上パンチ４３は、図１３（ａ）
（ｂ）に示すように、中央に下パンチ嵌挿孔４３ａを設
け、円筒形状に形成されている。前記下パンチ嵌挿孔４
３ａの直径が前記円柱部４２ｄの外径（つまり前記直孔
部３６ａの内径）と同じに設定され、前記第１の上パン
チ４３の筒部外径が前記貫通孔４１ａの内径（つまり軸
受３５の外径）と同じに設定されている。
（ｂ）に示すように、中央に下パンチ嵌挿孔４３ａを設
け、円筒形状に形成されている。前記下パンチ嵌挿孔４
３ａの直径が前記円柱部４２ｄの外径（つまり前記直孔
部３６ａの内径）と同じに設定され、前記第１の上パン
チ４３の筒部外径が前記貫通孔４１ａの内径（つまり軸
受３５の外径）と同じに設定されている。
【００４９】前記第２の上パンチ４４は、図１４（ａ）
（ｂ）に示すように、中央に下パンチ嵌挿孔４４ａを設
け、円筒形状に形成されている。前記下パンチ嵌挿孔４
４ａの直径が前記円柱部４２ｄの外径（つまり前記直孔
部３６ａの内径）と同じに設定され、前記第２の上パン
チ４４の筒部外径が前記貫通孔４１ａの内径（つまり軸
受３５の外径）と同じに設定されている。また、前記第
２の上パンチ４４の円筒部一端には、テーパ凸部４４ｂ
が設けられている。前記テーパ凸部４４ｂは、そのテー
パ角度が前記軸受３５のテーパ部３５ｅのテーパ角度と
同じなるよう形成されている。
（ｂ）に示すように、中央に下パンチ嵌挿孔４４ａを設
け、円筒形状に形成されている。前記下パンチ嵌挿孔４
４ａの直径が前記円柱部４２ｄの外径（つまり前記直孔
部３６ａの内径）と同じに設定され、前記第２の上パン
チ４４の筒部外径が前記貫通孔４１ａの内径（つまり軸
受３５の外径）と同じに設定されている。また、前記第
２の上パンチ４４の円筒部一端には、テーパ凸部４４ｂ
が設けられている。前記テーパ凸部４４ｂは、そのテー
パ角度が前記軸受３５のテーパ部３５ｅのテーパ角度と
同じなるよう形成されている。
【００５０】そして、図１３（ａ）に示すように、前記
下パンチ４２の小径部４２ｂが前記ダイ４１の貫通孔４
１ａを貫挿し、前記大径部４２ａが前記貫通孔４１ａに
少しだけ嵌挿することによって形成された空間Ｋ内に、
先に調合した原材料粉体Ｆ１を所定量にて充填させる。
その後、図１３（ｂ）に示すように、前記第１の上パン
チ４３を、その下パンチ嵌挿孔４３ａに前記小径部４２
ｂの円柱部４２ｄが貫挿し、その筒部外周が前記貫通孔
４１ａに挿入しながら前記原材料粉体Ｆ１をある程度で
押圧させる。これにより、前記軸受３５の斜孔部３６ｂ
側の部分と同じ形状及び寸法を有する粉体圧縮成形体５
１が圧縮成形される。前記軸受３５のテーパ部３５ｄ
は、前記段差部４２ｃに沿って押圧成形され、前記軸受
３５の切り欠き３７は、前記突起４５に沿って押圧成形
される。
下パンチ４２の小径部４２ｂが前記ダイ４１の貫通孔４
１ａを貫挿し、前記大径部４２ａが前記貫通孔４１ａに
少しだけ嵌挿することによって形成された空間Ｋ内に、
先に調合した原材料粉体Ｆ１を所定量にて充填させる。
その後、図１３（ｂ）に示すように、前記第１の上パン
チ４３を、その下パンチ嵌挿孔４３ａに前記小径部４２
ｂの円柱部４２ｄが貫挿し、その筒部外周が前記貫通孔
４１ａに挿入しながら前記原材料粉体Ｆ１をある程度で
押圧させる。これにより、前記軸受３５の斜孔部３６ｂ
側の部分と同じ形状及び寸法を有する粉体圧縮成形体５
１が圧縮成形される。前記軸受３５のテーパ部３５ｄ
は、前記段差部４２ｃに沿って押圧成形され、前記軸受
３５の切り欠き３７は、前記突起４５に沿って押圧成形
される。
【００５１】次に、第１の上パンチ４３をダイ４１内か
ら外へ抜き出し、図１４（ａ）に示すように、前記粉体
圧縮成形体５１上方の前記空間Ｋ内に先に調合した原材
料粉体Ｆ２を所定量にて充填させる。その後、図１４
（ｂ）に示すように、前記第２の上パンチ４４を、その
下パンチ嵌挿孔４４ａに前記小径部４２ｂの円柱部４２
ｄが貫挿し、その筒部外周が前記貫通孔４１ａに挿入し
ながら前記原材料粉体Ｆ２を強く押圧させる。これによ
り、前記軸受３５の直孔部３６ａ側の部分と同じ形状及
び寸法を有する粉体圧縮成形体が前記粉体圧縮成形体５
１と一体となるよう粉体圧縮成形体５０に圧縮成形され
る。前記軸受１５のテーパ部３５ｅは、前記テーパ凸部
４４ｂの押圧によって成形される。そして、金型４０内
から前記粉体圧縮成形体５０を取り出し、成形工程は終
了する。
ら外へ抜き出し、図１４（ａ）に示すように、前記粉体
圧縮成形体５１上方の前記空間Ｋ内に先に調合した原材
料粉体Ｆ２を所定量にて充填させる。その後、図１４
（ｂ）に示すように、前記第２の上パンチ４４を、その
下パンチ嵌挿孔４４ａに前記小径部４２ｂの円柱部４２
ｄが貫挿し、その筒部外周が前記貫通孔４１ａに挿入し
ながら前記原材料粉体Ｆ２を強く押圧させる。これによ
り、前記軸受３５の直孔部３６ａ側の部分と同じ形状及
び寸法を有する粉体圧縮成形体が前記粉体圧縮成形体５
１と一体となるよう粉体圧縮成形体５０に圧縮成形され
る。前記軸受１５のテーパ部３５ｅは、前記テーパ凸部
４４ｂの押圧によって成形される。そして、金型４０内
から前記粉体圧縮成形体５０を取り出し、成形工程は終
了する。
【００５２】次に、焼結工程Ｓ２３においては、前記粉
体圧縮成形体５０を、公知の方法により焼結させる。こ
のとき、低溶融温度金属の錫６２の粒子が銅系金属６０
の粒子及び鉄系金属６１の粒子よりも先に溶解し、銅系
金属６０と鉄系金属６１を結合させるとともに、粉体圧
縮成形体５０（つまり軸受３５、特に直孔部３６ａ側部
分）の内部は多孔質となる。
体圧縮成形体５０を、公知の方法により焼結させる。こ
のとき、低溶融温度金属の錫６２の粒子が銅系金属６０
の粒子及び鉄系金属６１の粒子よりも先に溶解し、銅系
金属６０と鉄系金属６１を結合させるとともに、粉体圧
縮成形体５０（つまり軸受３５、特に直孔部３６ａ側部
分）の内部は多孔質となる。
【００５３】その後、コイニング工程Ｓ２４おいては、
前工程で焼結された粉体圧縮成形体５０を公知の方法で
コイニングさせる。そして、最後に、潤滑油含浸工程Ｓ
２５においては、多孔質となった前記粉体圧縮成形体５
０を公知の方法で潤滑油に含浸させることによって、軸
受３５が製造される。
前工程で焼結された粉体圧縮成形体５０を公知の方法で
コイニングさせる。そして、最後に、潤滑油含浸工程Ｓ
２５においては、多孔質となった前記粉体圧縮成形体５
０を公知の方法で潤滑油に含浸させることによって、軸
受３５が製造される。
【００５４】そして、上記の製造方法にて製造される軸
受３５は、その直孔部３６ａ側の内外周面、下端面３５
ｂ及びテーパ部３５ｅの表層は、銅系金属６０により構
成される。また、直孔部３６ａ側のその他の部分として
の前記表層以外の内部と斜孔部３６ｂ側の部分は、鉄系
金属６１により構成される。
受３５は、その直孔部３６ａ側の内外周面、下端面３５
ｂ及びテーパ部３５ｅの表層は、銅系金属６０により構
成される。また、直孔部３６ａ側のその他の部分として
の前記表層以外の内部と斜孔部３６ｂ側の部分は、鉄系
金属６１により構成される。
【００５５】従って、本実施形態においては、上記実施
形態の（１）〜（４）に記載の効果に加えて、以下の効
果を得ることができる。 （５）本実施形態では、回転軸１４と接触する軸受３５
の直孔部３６ａ側の部分のみを、銅系金属６０と鉄系金
属６１及び錫６２の調合粉体にて圧縮・焼結成形した。
回転軸１４と接触しない軸受３５の斜孔部３６ｂ側の部
分を安価な鉄系金属６１にて成形することによって軸受
３５の製造コストを低減できる。
形態の（１）〜（４）に記載の効果に加えて、以下の効
果を得ることができる。 （５）本実施形態では、回転軸１４と接触する軸受３５
の直孔部３６ａ側の部分のみを、銅系金属６０と鉄系金
属６１及び錫６２の調合粉体にて圧縮・焼結成形した。
回転軸１４と接触しない軸受３５の斜孔部３６ｂ側の部
分を安価な鉄系金属６１にて成形することによって軸受
３５の製造コストを低減できる。
【００５６】なお、上記各実施形態は以下のように変更
してもよい。 ○上記各実施形態では、鉄系金属６１の粉体として例え
ば、鉄の粒子のみ含有するものに用いられてもよい。ま
た、鉄以外の金属が含有されたものとしてもよい。
してもよい。 ○上記各実施形態では、鉄系金属６１の粉体として例え
ば、鉄の粒子のみ含有するものに用いられてもよい。ま
た、鉄以外の金属が含有されたものとしてもよい。
【００５７】○また、上記第２の実施形態では、鉄系金
属６１から構成される斜孔部３６ｂ側の部分も含油でき
るような多孔質を形成してもよい。 ○上記各実施形態では、低溶融温度金属として錫６２に
て実施したが、錫６２以外のその他の低溶融温度金属に
て実施してもよい。また、鉄系金属６１と銅系金属６０
及び錫６２の粉体内に、他の金属を加えても、例えば黒
鉛や硫化モリブデン（ＭｏＳ2）などの固体潤滑材を加
えるようにしてもよい。
属６１から構成される斜孔部３６ｂ側の部分も含油でき
るような多孔質を形成してもよい。 ○上記各実施形態では、低溶融温度金属として錫６２に
て実施したが、錫６２以外のその他の低溶融温度金属に
て実施してもよい。また、鉄系金属６１と銅系金属６０
及び錫６２の粉体内に、他の金属を加えても、例えば黒
鉛や硫化モリブデン（ＭｏＳ2）などの固体潤滑材を加
えるようにしてもよい。
【００５８】○上記各実施形態では、切り欠き１５ｃ，
３７を設ける代わりに、凸部を設けるようにしてもよ
い。 ○上記第２の実施形態では、斜孔部３６ｂ側の部分を圧
縮成形してから、直孔部３６ａ側の部分を圧縮成形する
ようにしたが、直孔部３６ａ側の部分を圧縮成形してか
ら、斜孔部３６ｂ側の部分を圧縮成形するように実施し
てもよい。
３７を設ける代わりに、凸部を設けるようにしてもよ
い。 ○上記第２の実施形態では、斜孔部３６ｂ側の部分を圧
縮成形してから、直孔部３６ａ側の部分を圧縮成形する
ようにしたが、直孔部３６ａ側の部分を圧縮成形してか
ら、斜孔部３６ｂ側の部分を圧縮成形するように実施し
てもよい。
【００５９】○上記各実施形態では、鉄系金属６１の粒
径を銅系金属６０の粒径の３〜５倍に設定してもよい。 ○上記各実施形態では、自動車のパワーウィンドの減速
機付き小型モータに適用する焼結含油軸受に具体化して
実施したが、その他の焼結含油軸受に具体化して実施し
てもよい。
径を銅系金属６０の粒径の３〜５倍に設定してもよい。 ○上記各実施形態では、自動車のパワーウィンドの減速
機付き小型モータに適用する焼結含油軸受に具体化して
実施したが、その他の焼結含油軸受に具体化して実施し
てもよい。
【００６０】次に、上記実施形態及び別例から把握でき
る技術的思想について、それらの効果と共に以下に記載
する。 （１）銅系金属の粉体と、前記銅系金属よりも銅成分が
少なく鉄成分が多いとともに粒径が大きい鉄系金属の粉
体と、前記銅系金属の粒径より大きい且つ前記鉄系金属
の粒径より小さい粒径を有し前記銅系金属及び鉄系金属
の融点より低い融点を持つ低溶融温度金属との調合粉体
からなる第１の原材料粉体を、回転軸に接触する内周面
を含む一部分に圧縮成形し、鉄系金属の粉体のみからな
る第２の原材料粉体を、その他の部分に圧縮成形し、一
体に圧縮成形された両部分の粉体圧縮成形体を焼結して
なることを特徴とする焼結含油軸受。
る技術的思想について、それらの効果と共に以下に記載
する。 （１）銅系金属の粉体と、前記銅系金属よりも銅成分が
少なく鉄成分が多いとともに粒径が大きい鉄系金属の粉
体と、前記銅系金属の粒径より大きい且つ前記鉄系金属
の粒径より小さい粒径を有し前記銅系金属及び鉄系金属
の融点より低い融点を持つ低溶融温度金属との調合粉体
からなる第１の原材料粉体を、回転軸に接触する内周面
を含む一部分に圧縮成形し、鉄系金属の粉体のみからな
る第２の原材料粉体を、その他の部分に圧縮成形し、一
体に圧縮成形された両部分の粉体圧縮成形体を焼結して
なることを特徴とする焼結含油軸受。
【００６１】従って、焼結含油軸受の起動時の低摩擦性
能を確保でき、コストの低減を図ることができる。 （２）上記（１）又は請求項２、４もしくは５に記載の
焼結含油軸受において、前記低溶融温度金属は、錫であ
ることを特徴とする焼結含油軸受。
能を確保でき、コストの低減を図ることができる。 （２）上記（１）又は請求項２、４もしくは５に記載の
焼結含油軸受において、前記低溶融温度金属は、錫であ
ることを特徴とする焼結含油軸受。
【００６２】
【発明の効果】本発明によれば、焼結含油軸受の起動時
の低摩擦性能を確保でき、コストの低減を図ることがで
きる。
の低摩擦性能を確保でき、コストの低減を図ることがで
きる。
【図１】本発明の焼結含油軸受を用いた減速機付き小型
モータの断面図。
モータの断面図。
【図２】第１の実施形態の焼結含油軸受の断面図。
【図３】同実施形態における焼結含油軸受の平面図。
【図４】同実施形態における焼結含油軸受の内部組織を
示す要部断面説明図。
示す要部断面説明図。
【図５】同実施形態における焼結含油軸受の製造方法を
説明する流れ図。
説明する流れ図。
【図６】同実施形態における焼結含油軸受の成形工程を
説明する断面図。
説明する断面図。
【図７】互いに接触する３つの鉄系金属粒子間の隙間を
通過できる銅系金属粒子の相対粒径を計算するための説
明図。
通過できる銅系金属粒子の相対粒径を計算するための説
明図。
【図８】互いに接触する４つの鉄系金属粒子間の隙間を
通過できる銅系金属粒子の相対粒径を計算するための説
明図。
通過できる銅系金属粒子の相対粒径を計算するための説
明図。
【図９】第２の実施形態の焼結含油軸受の断面図。
【図１０】同実施形態における焼結含油軸受の平面図。
【図１１】同実施形態における焼結含油軸受の内部組織
を示す要部断面説明図。
を示す要部断面説明図。
【図１２】同実施形態における焼結含油軸受の製造方法
を説明する流れ図。
を説明する流れ図。
【図１３】同実施形態における焼結含油軸受の成形工程
を説明する断面図。
を説明する断面図。
【図１４】同実施形態における焼結含油軸受の成形工程
を説明する断面図。
を説明する断面図。
１４…回転軸、１５，３５…焼結含油軸受としての軸
受、２０，４０…金型、３０，５０…粉体圧縮成形体、
６０…銅系金属、６１…鉄系金属、６２…低溶融温度金
属としての錫、Ｆ１…第２の原材料粉体、Ｆ２…第１の
原材料粉体。
受、２０，４０…金型、３０，５０…粉体圧縮成形体、
６０…銅系金属、６１…鉄系金属、６２…低溶融温度金
属としての錫、Ｆ１…第２の原材料粉体、Ｆ２…第１の
原材料粉体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｃ 33/14 Ｆ１６Ｃ 33/14 Ａ (72)発明者 田中 猛 静岡県湖西市梅田390番地 アスモ 株式 会社内 (72)発明者 清水 輝夫 新潟県新潟市小金町３丁目１番１号 三菱 マテリアル新潟製作所 内 (72)発明者 藤田 耕作 新潟県新潟市小金町３丁目１番１号 三菱 マテリアル新潟製作所 内 Ｆターム(参考） 3J011 AA10 AA20 BA02 DA01 DA02 KA02 LA01 QA01 SB03 SB19 4K018 AA05 AA24 BA02 BA13 BA20 BC12 FA47 HA04 JA03 KA03
Claims (6)
- 【請求項１】 銅系金属の粉体と、 前記銅系金属よりも銅成分が少なく鉄成分が多いととも
に粒径が大きい鉄系金属の粉体との調合粉体からなる原
材料粉体を圧縮成形し、焼結してなることを特徴とする
焼結含油軸受。 - 【請求項２】 銅系金属の粉体と、 前記銅系金属よりも銅成分が少なく鉄成分が多いととも
に粒径が大きい鉄系金属の粉体と、 前記銅系金属の粒径より大きい且つ前記鉄系金属の粒径
より小さい粒径を有し、前記銅系金属及び鉄系金属の融
点より低い融点を持つ低溶融温度金属との調合粉体から
なる原材料粉体を圧縮成形し、焼結してなることを特徴
とする焼結含油軸受。 - 【請求項３】 銅系金属の粉体と、前記銅系金属よりも
銅成分が少なく鉄成分が多いとともに粒径が大きい鉄系
金属の粉体との調合粉体からなる第１の原材料粉体を、
回転軸に接触する内周面を含む一部分に圧縮成形し、 鉄系金属の粉体のみからなる第２の原材料粉体を、その
他の部分に圧縮成形し、 一体に圧縮成形された両部分の粉体圧縮成形体を焼結し
てなることを特徴とする焼結含油軸受。 - 【請求項４】 前記鉄系金属の粒径は前記銅系金属の粒
径の５倍以上に設定されていることを特徴とする請求項
１乃至３のいずれか１に記載の焼結含油軸受。 - 【請求項５】 前記銅系金属の粒径は、１０〜３０μｍ
であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に
記載の焼結含油軸受。 - 【請求項６】 回転軸に接触する内周面の少なくとも一
部を構成する銅系金属の粉体と、その他の部分を構成し
前記銅系金属よりも銅成分が少なく鉄成分を有する粒径
の大きな鉄系金属の粉体とを原材料粉体に調合する粉体
調合工程と、 前記原材料粉体を、金型内に充填し、粉体圧縮成形体に
圧縮成形する成形工程と、 前記粉体圧縮成形体を焼結する焼結工程と、 焼結した前記粉体圧縮成形体に潤滑油を含浸させる潤滑
油含浸工程とを備えたことを特徴とする焼結含油軸受の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001160332A JP2002349575A (ja) | 2001-05-29 | 2001-05-29 | 焼結含油軸受及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001160332A JP2002349575A (ja) | 2001-05-29 | 2001-05-29 | 焼結含油軸受及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002349575A true JP2002349575A (ja) | 2002-12-04 |
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ID=19003765
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|---|---|---|---|
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