JP2016172900A - 焼結軸受の製造方法および焼結軸受 - Google Patents
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Abstract
Description
混合工程は、複数種の粉末を混合することにより、圧粉体の成形用粉末(原料粉末)を得る工程であり、本実施形態では、主原料粉、低融点金属粉、および固体潤滑剤粉を混合することで原料粉末を得る。原料粉末には、必要に応じて各種成形助剤、例えば離型性向上のための潤滑剤が添加される。なお、以下で説明する原料粉末はあくまでも一例であり、原料粉末に含める粉末の種類や配合比は、焼結軸受1に対する要求特性等に応じて適宜変更される。
圧縮成形工程では、上記の混合工程で得られた原料粉末を成形金型のキャビティに充填して圧縮することで、図4に示す圧粉体20が成形される。本実施形態において、圧粉体20の内周面は径一定の円筒面に形成され、また、圧粉体20の外周面は、圧粉体20の両端外周縁部に形成される面取り部を除いて径一定の円筒面に形成される。
焼結工程では、圧粉体20を焼結することにより、隣接する金属粉末(粒子)同士が結合した焼結体30(図6参照)を得る。本実施形態では、焼結体30にサイジングを施すことで得られる焼結軸受1の内周面を銅組織が支配的な(銅の面積比が最大の)銅リッチ面に形成することができ、かつ焼結体30の鉄組織がフェライト相とパーライト相の二相組織となるように焼結条件が設定される。上記のように、軸受面を銅リッチ面に形成すれば、軸62との摺動性に優れた焼結軸受1を得ることができ、また、鉄組織をフェライト相とパーライト相の二相組織とすれば、硬質のパーライト相が焼結軸受1の軸受面の耐摩耗性向上に寄与するので、焼結軸受1の耐久寿命を向上させることができる。但し、鉄組織に占めるパーライト相の割合が過剰になると、パーライト相による軸62に対する攻撃性が増すため、軸62が摩耗し易くなる。そのため、パーライト相は、フェライト相の粒界に点在する程度に抑えるのが好ましい。
このサイジング工程では、焼結体30の内周面および外周面を所定形状(完成品形状)に仕上げるためのサイジングを焼結体30に施す。本実施形態では、サイジング工程が、一次サイジング工程と二次サイジング工程の二段階に分けて実行される。以下、各サイジング工程について図面を参照しながら詳細に説明する。
詳細な図示は省略するが、含油工程では、真空含浸等の手法により、サイジング工程で完成品形状に仕上げられた焼結体30’の内部気孔に潤滑油(例えばエステル系潤滑油)を含浸させる。これにより、図1に示す焼結軸受(焼結含油軸受)1が完成する。
2 円筒部
3 一方側拡径部(拡径部)
4 他方側拡径部
20 圧粉体
30 焼結体
30’ 焼結体
40 一次サイジング金型
41 ダイ(第1ダイ)
42 コア(第1サイジングコア)
42a 他方側拡径部成形面
50 二次サイジング金型
51 ダイ(第2ダイ)
52 コア(第2サイジングコア)
52a 円筒部成形面
52b 一方側拡径部成形面(拡径部成形面)
61 モータ
62 軸
63 ウォームギア
64 ホイールギア
65 軸受
Claims (11)
- 内周面に、径一定の円筒部と、該円筒部の軸方向一方側に隣接配置され、前記軸方向一方側に向けて徐々に拡径する拡径部とを備えた焼結軸受の製造方法であって、筒状の焼結体をサイジングするに際し、
前記円筒部の形状に対応する円筒部成形面と、前記拡径部の形状に対応する拡径部成形面とを軸方向に連ねて設けたサイジングコアの前記円筒部成形面を前記軸方向一方側から前記焼結体の内周面に圧入し、その後、前記焼結体の外周面を筒状のダイにより拘束した状態で前記サイジングコアの前記拡径部成形面を前記焼結体の内周面に押し付けることにより、前記焼結体の内周面に前記円筒部および前記拡径部を成形することを特徴とする焼結軸受の製造方法。 - 前記焼結体の内周面のうち、前記サイジングコアの前記円筒部成形面の圧入に伴って前記円筒部成形面が摺動した領域に、前記サイジングコアの前記拡径部成形面を押し付ける請求項1に記載の焼結軸受の製造方法。
- 前記サイジングコアの前記円筒部成形面を前記焼結体の内周面に圧入した後、前記焼結体を前記ダイに対して圧入する請求項1又は2に記載の焼結軸受の製造方法。
- 内周面に、径一定の円筒部と、該円筒部の軸方向一方側に隣接配置され、軸方向一方側に向けて徐々に拡径する一方側拡径部と、前記円筒部の軸方向他方側に隣接配置され、軸方向他方側に向けて徐々に拡径する他方側拡径部とを備えた焼結軸受の製造方法であって、筒状の焼結体をサイジングするに際し、
前記焼結体の外周面を筒状の第1ダイにより拘束した状態で、前記他方側拡径部の形状に対応する他方側拡径部成形面を備えた第1サイジングコアの前記他方側拡径部成形面を前記焼結体の内周面に押し付けることにより、前記焼結体の内周面に前記他方側拡径部を成形する一次サイジングを行い、
次いで、前記円筒部の形状に対応する円筒部成形面と、前記一方側拡径部の形状に対応する一方側拡径部成形面とを軸方向に連ねて設けた第2サイジングコアの前記円筒部成形面を前記軸方向一方側から前記焼結体の内周面に圧入し、その後、前記焼結体の外周面を筒状の第2ダイにより拘束した状態で前記第2サイジングコアの前記一方側拡径部成形面を前記焼結体の内周面に押し付けることにより、前記焼結体の内周面に前記円筒部および前記一方側拡径部を成形する二次サイジングを行うことを特徴とする焼結軸受の製造方法。 - 前記二次サイジングでは、前記焼結体の内周面のうち、前記第2サイジングコアの前記円筒部成形面の圧入に伴って前記円筒部成形面が摺動した領域に、前記第2サイジングコアの前記一方側拡径部成形面を押し付ける請求項4に記載の焼結軸受の製造方法。
- 前記一次サイジングの実行中、前記焼結体の内周面のうち、前記円筒部および前記一方側拡径部の成形予定領域と、前記第1サイジングコアとを非接触の状態に保持する請求項4又は5に記載の焼結軸受の製造方法。
- 前記第1ダイによる前記焼結体の外周面の拘束力を相対的に小さくし、前記第2ダイによる前記焼結体の外周面の拘束力を相対的に大きくする請求項4〜6の何れか一項に記載の焼結軸受の製造方法。
- サイジングされる前記焼結体の内周面のうち、前記円筒部、前記一方側拡径部および前記他方側拡径部の成形予定領域が径一定の円筒面である請求項4〜7の何れか一項に記載の焼結軸受の製造方法。
- サイジングされる前記焼結体の内周面のうち、前記円筒部および前記一方側拡径部の成形予定領域が径一定の円筒面であり、前記他方側拡径部の成形予定領域が軸方向他方側に向けて徐々に拡径したテーパ面である請求項4〜7の何れか一項に記載の焼結軸受の製造方法。
- 内周面に、径一定の円筒部と、該円筒部の軸方向一方側に隣接配置され、軸方向一方側に向けて徐々に拡径する拡径部とを備え、前記円筒部および前記拡径部が筒状の焼結体にサイジングを施すことで成形された焼結軸受において、
前記円筒部を、サイジングコアでしごいて成形した面とし、
前記拡径部を、サイジングコアによるしごきを経て圧縮成形された面としたことを特徴とする焼結軸受。 - 内周面に、径一定の円筒部と、該円筒部の軸方向一方側に隣接配置され、軸方向一方側に向けて徐々に拡径する一方側拡径部と、前記円筒部の軸方向他方側に隣接配置され、軸方向他方側に向けて徐々に拡径する他方側拡径部とを備え、前記円筒部、前記一方側拡径部および前記他方側拡径部が筒状の焼結体にサイジングを施すことで成形された焼結軸受において、
前記他方側拡径部を、サイジングコアによるしごきを経ずに圧縮成形した面とし、
前記円筒部を、サイジングコアでしごいて成形した面とし、
前記一方側拡径部を、サイジングコアによるしごきを経て圧縮成形した面としたことを特徴とする焼結軸受。
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