JP2003159720A - 焼結製品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂インサートに好適な、抜け止め形状およ
び回転止め形状を有する焼結製品を、容易にかつ低コス
トで提供する。 【解決手段】 材料粉末を圧縮成形して得られた圧粉体
を焼結してなる焼結製品１０であって、外周面１１に少
なくとも１本以上の有底溝１２Ａが設けられ、この有底
溝１２Ａが、一方の端面１３にかかり軸方向に沿ってそ
の途中まで延びている構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂インサートに
適した焼結製品に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インサート品を装填した金型内に
樹脂を注入して、インサート品と溶融樹脂とを一体化し
た複合部品を製造するインサート工法が知られている。
インサート工法では、樹脂と金属のように異なる性質を
有する複数種の材質を一体に備える複合部品を作業性よ
く製造することができ、たとえばインサート品として焼
結部品を樹脂部品と一体化することにより、無給油駆動
が可能な複合部品を容易に得ることができる。

【０００３】樹脂部品と焼結部品とからなる複合部品に
は一般に、ラジアル荷重、スラスト荷重あるいはその両
方が加えられるため、樹脂インサートされる焼結部品に
は、樹脂部品に対する回転を防止する回転止め形状や、
埋め込まれた樹脂部品からの軸方向脱落を防止する抜け
止め形状を設ける必要がある。

【０００４】焼結部品の樹脂部品に対する回転は、たと
えば図３に示すような部品５０の外周面５１に、軸方向
全長にわたる直線溝５２を設けて、この直線溝５２に樹
脂を入り込ませることにより防止することができる。こ
の直線溝５２は、部品５０を成形する金型の内周面に圧
縮方向に延びる凸条を形成することにより、圧粉体を形
成する圧縮成形時あるいは焼結後のサイジング（再圧
縮）時に形成することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】また、焼結部品の樹脂
部品からの軸方向脱落は、上述した部品５０の外周面５
１に、たとえば図４に示すように周溝５３を設けて、こ
の周溝５３に樹脂を入り込ませることにより防止するこ
とができる。しかしながら、この周溝５３の形状はアン
ダーカット形状となるため、直線溝５２のように金型で
形成することができず、機械加工により形成しなければ
ならない。このため、抜け止め形状と回転止め形状の両
方を有する焼結部品の製造には、樹脂インサート成形の
他にさらに機械加工を行うための装置、加工時間を要し
ており、加工性が悪く、製造コストが嵩んでしまい、生
産性が悪いという問題があった。

【０００６】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、樹脂インサートに好適な、抜け止め形状お
よび回転止め形状を有する焼結部品を、容易にかつ低コ
ストで提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明に係る焼結製品は、材料粉末を圧縮
成形して得られた圧粉体を焼結してなる焼結製品であっ
て、外周面に少なくとも１本以上の有底溝が設けられ、
この有底溝は、一方の端面にかかり軸方向に沿ってその
途中まで延びていることを特徴としている。

【０００８】この発明によれば、製品外周面に軸方向に
延びかつ軸方向途中に端面を有する有底溝が設けられて
いるので、この製品をインサート品として樹脂インサー
ト成形した場合には、この有底溝中に樹脂が入り込み硬
化することにより、有底溝の側面が樹脂部分との相対回
転を抑止できるとともに、有底溝の端面が樹脂部分の軸
方向への相対移動すなわち抜けを抑止することができ
る。このような有底溝は、材料粉末の圧縮成形金型ある
いは焼結体のサイジング（再圧縮用）の矯正金型により
容易に形成することができるので、抜け止め形状および
回転止め形状を有する焼結製品を、容易かつ低コストで
提供することができる。

【０００９】請求項２の発明に係る焼結製品は、請求項
１の焼結製品において、有底溝が、焼結製品の両端面か
らそれぞれ少なくとも１本以上設けられていることを特
徴としている。この発明によれば、さらに有底溝が軸方
向反対向きにも設けられていることにより、焼結製品は
樹脂部分に対して軸方向いずれの方向に対しても移動し
ないので、焼結製品の樹脂部分からの抜けをより確実に
防止することができる。

【００１０】請求項３の発明に係る焼結製品は、請求項
２の焼結製品において、両端からそれぞれ軸方向に延び
る前記有底溝が、互いに軸方向に一致しないように設け
られていることを特徴としている。この発明によれば、
有底溝を軸方向に一致させないことにより、インサート
品として樹脂インサート成形したときの樹脂の流れが良
好となるので、樹脂部品に対して確実に固定され、安定
して使用することができる。また、有底溝を焼結製品の
長さの１／２以上の長さで設けることができるので、よ
り強い回転防止力を有する焼結製品を得ることができ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図１および図２を参照して説明する。図１に、本発
明の一実施形態による焼結製品１０を示す。この焼結製
品１０は、材料粉末を圧縮成形して得られた圧粉体を焼
結、サイジング（再圧縮）して形成されていて、外周面
１１に有底溝１２Ａ、１２Ｂがそれぞれ１本以上（本実
施形態では等間隔に４本ずつ）設けられている。

【００１２】有底溝１２Ａは一方の端面１３にかかり軸
方向に沿ってその途中まで延びていて、有底溝１２Ａに
対し反対向きに設けられた有底溝１２Ｂは、他方の端面
１４にかかり軸方向に沿ってその途中まで延びている。
これらの有底溝１２Ａ、１２Ｂは、本実施形態では有底
溝１２Ａと有底溝１２Ｂとが交互に４５°間隔で、互い
に軸方向に一致しないように設けられている。

【００１３】このような形状の焼結製品１０は、インサ
ート品として樹脂部品中にインサートされると、有底溝
１２Ａ、１２Ｂの側面が樹脂部分との相対回転を抑止す
るとともに、有底溝１２Ａ、１２Ｂの端面が樹脂部分の
軸方向への相対移動すなわち抜けを抑止するので、ラジ
アル荷重あるいはスラスト荷重を受けても樹脂部品から
脱落しにくく、安定して使用することができる。

【００１４】上述した有底溝１２Ａ、１２Ｂは、材料粉
末の圧縮成形時や、焼結後のサイジング（再圧縮）時に
形成することができる。以下に、焼結後の再圧縮によっ
て有底溝１２Ａ、１２Ｂを形成する場合について説明す
る。

【００１５】図２に、材料粉末を圧縮成形して得られた
圧粉体を焼結した円筒状の焼結体１５に、本実施形態の
焼結製品１０の有底溝１２Ａ、１２Ｂを形成するための
金型の概略を示す。この金型は、焼結体１５を再圧縮し
て形状精度を向上させるためのサイジング（再圧縮）用
の矯正金型２０であって、軸方向に移動されるロアーパ
ンチ２２、アッパーパンチ２７およびコアロッド２６を
備え、ダイ２１に形成された貫通孔２１ａ内に配置され
たロアーパンチ２２、アッパーパンチ２７およびコアロ
ッド２６の間に、焼結製品１０を成形するための円筒状
のキャビティＣが形成される。なお、図２は左半分が圧
縮前、右半分が圧縮時を示しており、この矯正金型２０
によって再圧縮される前の焼結体１５は、図２左側に示
すように凹凸のない円筒状に形成されている。

【００１６】ロアーパンチ２２は、ダイ２１の貫通孔２
１ａに嵌挿された円筒状の第１ロアーパンチ２３と、こ
の第１ロアーパンチ２３の内側に嵌挿された円筒状の第
２ロアーパンチ２４とを備えている。第１ロアーパンチ
２３の上端内周部分には、焼結製品１０の外周面下部を
形成する円筒状のブロック２５が固定されている。

【００１７】ブロック２５は、その内周面がキャビティ
Ｃの外周面下部の形成面であって、内周面下端から軸方
向に沿って途中まで延びる、有底溝１２Ｂを形成するた
めの凸条２５ａが形成されている。第１ロアーパンチ２
３の内径はこの凸条２５ａの内径に一致し、第２ロアー
パンチ２４の外周面に嵌合するように設定されている。
第１ロアーパンチ２３およびブロック２５の内側に嵌合
されて摺動可能な第２ロアーパンチ２４の内側にはコア
ロッド２６が嵌合していて、第２ロアーパンチ２４の内
径およびコアロッド２６の外径は、焼結体１５（焼結製
品１０）の内径に一致している。

【００１８】アッパーパンチ２７は、円筒状の第１アッ
パーパンチ２８と、この第１アッパーパンチ２８の内側
に嵌挿された円筒状の第２アッパーパンチ２９とを備え
ている。第１アッパーパンチ２８の下端内周部分には、
焼結製品１０の外周面上部を形成する円筒状のブロック
３０が固定されている。

【００１９】ブロック３０は、その内周面がキャビティ
Ｃの外周面上部の形成面であって、内周面上端から軸方
向に沿って途中まで延びる、有底溝１２Ａを形成するた
めの凸条３０ａが形成されている。第１アッパーパンチ
２８の内径はこの凸条３０ａの内径に一致し、第２アッ
パーパンチ２９の外周面に嵌合するように設定されてい
る。第１アッパーパンチ２８およびブロック３０の内側
に嵌合されて摺動可能な第２アッパーパンチ２９の内側
にはコアロッド２６が嵌合可能であり、第２アッパーパ
ンチ２９の内径およびコアロッド２６の外径は、焼結体
１５（焼結製品１０）の内径に一致している。

【００２０】つぎに、以上のように構成された矯正金型
２０による有底溝１２Ａ、１２Ｂの形成について説明す
る。まず、図２左側に示すように、アッパーパンチ２７
を上昇させるとともに、ロアーパンチ２２の上面をダイ
２１上面に一致させておき、第２ロアーパンチ２４上に
焼結体１５を載置する。そして、第１アッパーパンチ２
８および第２アッパーパンチ２９を下降させて、焼結体
１５の端面１３、１４を第２アッパーパンチ２９下面お
よび第２ロアーパンチ２４上面により拘束するととも
に、ブロック３０およびブロック２５を焼結体１５の外
側に嵌め、コアロッド２６を焼結体１５の内側に嵌め込
む。

【００２１】さらに、図２右側に示すように、ダイ２１
内で第１アッパーパンチ２８（ブロック３０）下面と第
１ロアーパンチ２３（ブロック２５）上面とが当接する
までアッパーパンチ２７とロアーパンチ２２とを下降さ
せて互いに押圧することにより、焼結体１５がキャビテ
ィＣの形状に沿うように塑性変形される。すなわち、焼
結体１５は、矯正金型２０により各部が精度の良好な形
状に再圧縮成形されるとともに、外周面１１にブロック
２５の凸条２５ａおよびブロック３０の凸条３０ａが食
い込んで有底溝１２Ａ、１２Ｂが形成されることによ
り、焼結製品１０としての形状に矯正される。

【００２２】なお、前記実施形態において示した各構成
部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の
趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種
々変更可能である。前記実施形態では、両端面１３、１
４にそれぞれ有底溝１２Ａ、１２Ｂを形成することによ
り両方向からのスラスト荷重に耐えうる焼結製品を示し
たが、軸受に加えられるスラスト荷重が一方向からのみ
の場合には、いずれか一方の端面のみから延びる有底溝
を形成するだけでもよい。また、前記実施形態では、有
底溝を矯正金型により形成したが、これを圧粉成形時に
形成することも可能である。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
係る焼結製品によれば、製品外周面に軸方向に延びかつ
軸方向途中に端面を有する有底溝が設けられているの
で、この製品をインサート品として樹脂インサート成形
した場合には、この有底溝中に樹脂が入り込み硬化する
ことにより、有底溝の側面が樹脂部分との相対回転を抑
止できるとともに、有底溝の端面が樹脂部分の軸方向へ
の相対移動すなわち抜けを抑止することができる。ま
た、このような有底溝は、材料粉末の圧縮成形金型ある
いは焼結体の矯正金型により容易に形成することができ
るので、抜け止め形状および回転止め形状を有する焼結
製品を、機械加工を行うことなく、容易かつ低コストで
提供することができる。

【００２４】請求項２の発明に係る焼結製品によれば、
さらに有底溝が軸方向反対向きにも設けられていること
により、焼結製品は樹脂部分に対して軸方向いずれの方
向に対しても移動しないので、焼結製品の樹脂部分から
の抜けをより確実に防止することができる。

【００２５】請求項３の発明に係る焼結製品によれば、
有底溝を軸方向に一致させないことにより、インサート
品として樹脂インサート成形したときの樹脂の流れが良
好となるので、樹脂部品に対して確実に固定され、安定
して使用することができる。また、有底溝長さを製品長
さの１／２以上に設けることができるので、より強い回
転防止力を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態による焼結製品を示す斜
視図である。

【図２】 図１に示す焼結製品を形成する金型を示す断
面図である。

【図３】 従来の回転止め形状を有する焼結製品を示す
斜視図である。

【図４】 従来の回転止めおよび抜け止め形状を有する
焼結製品を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ 焼結製品 １１ 外周面 １２Ａ、１２Ｂ 有底溝 １３、１４ 端面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 材料粉末を圧縮成形して得られた圧粉体
   を焼結してなる焼結製品であって、 外周面に少なくとも１本以上の有底溝が設けられ、該有
   底溝は、一方の端面にかかり軸方向に沿ってその途中ま
   で延びていることを特徴とする焼結製品。
2. 【請求項２】 前記有底溝が、前記焼結製品の両端面か
   らそれぞれ少なくとも１本以上設けられていることを特
   徴とする請求項１に記載の焼結製品。
3. 【請求項３】 両端面からそれぞれ軸方向に延びる前記
   有底溝が、互いに軸方向に一致しないように設けられて
   いることを特徴とする請求項２に記載の焼結製品。