JP2019100360A - 油軸受、その製造方法、及び、モータ組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の油軸受では、−４０℃の低温環境では、毛細管現象が強く作用して油軸受内部の空孔に潤滑油が凝集し、軸受摺動面に潤滑油を供給することができなかった。低温環境下におかれても油膜破断を生じることがなく、異音を発生させない油軸受を提供することを目的とする。【解決手段】上記課題を解決するために、多孔性の油軸受であって、外周領域と、外周領域よりも空孔率の低い内周領域と、外周領域と内周領域に保持される潤滑油と、を備え、潤滑油は、−４０℃において２０００ｃＳｔ以下の動粘度を有する、油軸受を提供する。【選択図】図４

Description

本発明は、油軸受に関する。

従来、様々な装置や製品の動力源としてモータが用いられている。例えば、家電機器、車両、車載機器、産業機器、情報機器等にモータが用いられている。モータ等に用いられる軸受として、焼結金属等の多孔質体に潤滑油を含有させた油軸受が知られている。

油切れや油漏れを防止するために、油軸受の内周領域を外周領域よりも圧縮した油軸受が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２）。しかし、従来の油軸受では、−４０℃の低温環境では、毛細管現象が強く作用して油軸受内部の空孔に潤滑油が凝集し、軸受摺動面に潤滑油を供給することができなかった。このため、油膜破断が生じ、高周波の異音が生じていた。
特許文献１ 特開２０００−２９１６５９号公報
特許文献２ 特開平８−１５２０２３号公報

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、低温環境下におかれても油膜破断を生じることがなく、異音を発生させない油軸受を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、多孔性の油軸受であって、外周領域と、外周領域よりも空孔率の低い内周領域と、外周領域と内周領域に保持され、−４０℃において２０００ｃＳｔ以下の動粘度を有する潤滑油とを備える、油軸受を提供する。

本発明の第２の態様においては、内周領域の厚みが外周領域よりも大きい中空円柱の焼結金属体を形成する段階と、焼結金属体の少なくとも内周領域に加圧処理を行い、軸受体を得る段階と、−４０℃において２０００ｃＳｔ以下の動粘度の潤滑油を軸受体に充填する段階と、を備える油軸受の製造方法を提供する。

第１の態様及び第２の態様によると、特に低温環境下で油軸受の摺動面への潤滑油の供給を促進して、油膜破断が生じることを防止し、これによりモータの異音を解消することができる。

上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となりうる。

室温環境での油軸受７００中の含油状態の一例を示す。 高温環境での油軸受７００中の含油状態の一例を示す。 低温環境での油軸受７００中の含油状態の一例を示す。 一実施形態に係る油軸受１００の断面概略図を示す。 一実施形態に係る油軸受１００の平面写真を示す。 外周領域１１０及び内周領域及び１２０の境界部分の拡大写真を示す。 一実施形態に係る金属粉体の成形後の形態を示す。 一実施形態に係る金属粉体の成形後の形態を示す。 一実施形態に係る軸受体の圧縮後の形態を示す。 潤滑油Ａ〜Ｅの動粘度温度特性を示す。 油軸受ＶＩＩの空孔率測定箇所を示す。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

まず、図１〜３により温度変化により油軸受において油膜破断が生じるメカニズムの例を説明する。

図１は、室温環境（例えば、２５℃）での従来の油軸受７００中の含油状態の一例を示す。油軸受７００は、多数の空孔を有し、空孔に潤滑油がほぼ完全に満たされている。油軸受７００は、空孔に充填した潤滑油を軸受の摺動面に供給し、これにより油軸受７００を貫通する回転軸を潤滑させる。

図２は、高温環境での油軸受７００中の含油状態の一例を示す。油軸受７００が高温環境（例えば、１６０℃）におかれると、空孔内の空気や潤滑油が膨張し、油軸受７００内部に保持しきれなくなり、油軸受７００から流れ出る。この結果、油軸受７００の含油量が低下する。

図３は、低温環境での油軸受７００中の含油状態の一例を示す。高温環境に置いた後、油軸受７００を低温環境（例えば、−４０℃）におくと、油軸受７００中で潤滑油が収縮する。特に、毛細管現象が生じやすい空孔部分で潤滑油が凝集し、油軸受７００の摺動面に潤滑油が供給されなくなる。この結果、従来の油軸受７００は、摺動面で油膜破断し、異音を生じる。

自動車電装等に油軸受７００が用いられる場合、厳しい温度環境下（例えば、−４０℃〜１６０℃）での動作信頼性が求められる。従来の油軸受７００を用いると、高温環境下で潤滑油が喪失し、低温環境下で油膜破断が生じるおそれがあった。

［油軸受の構成］
図４は、本願発明の一実施形態に係る油軸受１００の断面概略図を示す。油軸受１００は、モータ組立体において、モータの回転軸を支持するために使用されてよい。

油軸受１００は、多孔性の材料により形成される。例えば、油軸受１００は、金属粒子を焼結した焼結金属により形成されてよい。油軸受１００は、外周領域１１０と、外周領域１１０の内側の内周領域１２０と、外周領域１１０及び内周領域１２０の空孔に保持される潤滑油とを備える。

油軸受１００は、外周領域１１０と内周領域１２０とにより中空円柱形状を形成する。外周領域１１０と内周領域１２０の上面及び／又は下面は、同一平面又はほぼ同一平面となってよい。

内周領域１２０の内側には、軸穴１３０が設けられ、モータシャフト等の回転軸が貫通する。内周領域１２０の内側面が回転軸の摺動面となる。内周領域１２０の空孔に保持された潤滑油が、摺動面に滲み出て、回転軸を潤滑する。

内周領域１２０の空孔率は、外周領域１１０よりも低い。例えば、内周領域１２０の空孔率（Ｐ_Ｉ）と外周領域１１０の空孔率（Ｐ_Ｏ）との差分（ΔＰ＝Ｐ_Ｏ−Ｐ_Ｉ）は１．５〜５．５％であってよい。ΔＰが１．５％以上であると内周領域１２０には外周領域１３０よりも毛細管現象が働きやすく、外周領域よりも潤滑油が集まりやすい。また、ΔＰが５．５％を超えると内周領域が潰れすぎて油軸受１００が破壊される恐れがある。図３において説明したように−４０℃の低温では潤滑油の凝集が生じやすくなるが、このような構成を採用することにより、油軸受１００は、低温動作時にも内周領域１２０の摺動面に積極的に潤滑油を供給できる。

空孔率の測定には種々の方法を適用できるが、本実施形態においてはいずれを用いてもよい。例えば、内周領域の内側面近傍の複数領域の空孔率を顕微鏡画像等で測定した結果の平均を内周領域の空孔率（Ｐ_Ｉ）とし、外周領域の外周面近傍の複数領域の空孔率を顕微鏡画像等で測定した結果の平均を外周領域の空孔率（Ｐ_Ｏ）としてよい。また、軸受体の原料となる金属粉体の密度、加圧処理前の軸受体の重量及び体積等から加圧処理前の軸受体の平均空孔率を算出し、当該平均空孔率と加圧処理前後の軸受体の外周領域及び内周領域のそれぞれの厚みの割合とから、外周領域の空孔率（Ｐ_Ｏ）及び内周領域空孔率（Ｐ_Ｉ）を算出してもよい。

または、内周領域の任意の一領域の空孔率を顕微鏡画像等で測定した結果を内周領域の空孔率（Ｐ_Ｉ）とし、内周領域の当該一領域に対してラジアル方向に隣接する外周領域の一領域の空孔率を顕微鏡画像等で測定した結果を外周領域の空孔率（Ｐ_Ｏ）としてよい。一例として、油軸受１００を任意の水平面（すなわち、回転軸を法線とする平面）により切断した断面上において、中心点（すなわち、回転軸の中心）からラジアル方向（外周方向）に任意の直線を引き、当該直線の外周領域上にある任意の一領域の空孔率を測定した結果を外周領域の空孔率（Ｐ_Ｏ）とし、当該直線の内周領域上にある任意の一領域の空孔率を測定した結果を内周領域の空孔率（Ｐ_Ｉ）としてよい。

なお、内周領域の空孔率（Ｐ_Ｉ）と外周領域の空孔率（Ｐ_Ｏ）が連続的に変化すると想定される場合（例えば、後述する図８の成形体から油軸受が製造される場合）、内周領域のうち内周面近傍領域を測定して内周領域の空孔率（Ｐ_Ｉ）を得てもよい。また、外周領域の外周面近傍領域を測定して外周領域の空孔率（Ｐ_Ｏ）を得てもよい。すなわち、この場合、油軸受１００のうち空孔率が最も高い領域の空孔率が外周領域の空孔率（Ｐ_Ｏ）となり、空孔率が最も低い領域の空孔率が内周領域の空孔率（Ｐ_Ｉ）となる。

潤滑油は、内周領域１２０の摺動面から軸穴１３０に供給され、回転軸を潤滑する。一実施形態において、潤滑油は、−４０℃において２０００ｃＳｔ以下の動粘度を有する。−４０℃の低温では潤滑油が凝集しやすくなるが、このような動粘度の潤滑油は、低温下でも内周領域１２０の空孔内に留まらず摺動面に供給される。従って、低温下で油膜破断が生じにくくなる。

また、一実施形態において、潤滑油の１６０℃における動粘度は、−４０℃における動粘度の１／２００倍以上であってよい。図２において説明したように、１６０℃の高温では膨張等により潤滑油が失われやすいが、このような動粘度の潤滑油によれば、高温でも潤滑油が油軸受１００の空孔内に留まりやすく、損失を抑えることができる。従って、降温後に油軸受１００が十分な潤滑油を保持できる。例えば、潤滑油は、１６０℃において３ｃＳｔ以上の動粘度を有する。このような潤滑油として、一例としてフッ素系潤滑油を用いてよい。

図５は、一実施形態に係る油軸受１００の平面写真を示す。図６は、図５における外周領域１１０及び内周領域１２０の境界部分の拡大写真を示す。油軸受１００の内周領域１２０は、外周領域１１０よりも密度が高いことが写真により示される。

このように、本発明の実施形態に係る油軸受１００は、外周領域よりも空孔率が低い内周領域を有し、−４０℃において２０００ｃＳｔ以下の動粘度の潤滑油を保持する。これにより、油軸受１００は、モータ組立体等に用いて低温動作させた場合でも、摺動面に十分な潤滑油を供給することができる。従って、油軸受１００を用いたモータ組立体は、低温動作時に、油膜破断に由来する異音を生じない。

［油軸受の製法］
本実施形態に係る油軸受１００の製造方法の例について説明する。一実施形態において、油軸受１００は、焼結金属により形成される。一例として、油軸受１００は、以下の（１）〜（４）のステップにより製造される。
（１）金属粉末を圧縮成型して成形体を得るステップ；
（２）成形体を焼結して金属焼結体を得るステップ；
（３）金属焼結体をサイジングして軸受体を得るステップ；
（４）軸受体に潤滑油を含浸させて油軸受を得るステップ。

（１）ステップにおいて、金属粉体（例えば、鉄粉と黄銅粉の混合物）を金型等に充填し、油軸受の形状に圧縮成型する。ここで、製造しようとする油軸受に対して内周領域の厚みを外周領域よりも大きく変更した形状に、金属粉体を圧縮成型してよい。例えば、内周領域の厚さが外周領域の厚さよりも大きい中空円柱の形状に金属粉体を圧縮成型してよい。

図７及び図８に、一実施形態に係る金属粉体の成形後の形態を示す。図７の例に示すように、成形体５００は、内周領域５２０の内側に軸穴５３０が形成され、内周領域５２０の厚みＴ_Ｉと外周領域５１０の厚みＴ_Ｏが非連続的に変化するものであってよい。これに代えて、成形体５００は、外周領域５１０の外周側から内周領域５２０の内周側にかけて厚みが連続的に変化するものであってよい。例えば、図８の例に示すように、成形体５００は、外周部分から内周部分にかけて連続的に増加する厚みを有してよい。この場合、外周厚みＴ_Ｏを外周領域５１０の厚みとし、内周厚みＴ_Ｉを内周領域５２０の厚みとしてよい。

（２）ステップにおいて、（１）ステップで得られた成形体を焼結して焼結金属体を形成する。これにより、内周領域の厚みが外周領域よりも大きい中空円柱の焼結金属体を形成する。

（３）ステップにおいて、（２）ステップで得られた焼結金属体に加圧処理を行い、所望のサイズの軸受体を得る。例えば、焼結金属体の上面及び下面を板状の部材で押し付ける又は叩く等により加圧を行ってよい。これにより、まず焼結金属体の内周領域のみが厚み方向（すなわちスラスト方向）に加圧される。

ここで、内周領域と外周領域の厚みが均一化されるまで、焼結金属体を加圧してよい。また、内周領域と外周領域の厚みが均一化された後も加圧を継続して、内周領域と外周領域の厚みを更に圧縮してもよい。また、焼結金属体の外周から内周方向（すなわちラジアル方向）に加圧処理を行って、金属焼結体の外径を更に調節してもよい。

（３）ステップにより、厚みが大きい内周領域が先に圧縮されて、内周領域の空孔が外周領域の空孔よりも潰れたものとなる。その結果、軸受体の内周領域の空孔率は外周領域の空孔率よりも低くなる。例えば、加圧処理後の内周領域の空孔率は外周領域の空孔率よりも１．５〜５．５％小さくしてよい。なお、焼結金属体の内周領域に対してのみ厚み方向の加圧処理を行った場合、外周領域と内周領域の厚みは異なるものとしてよい。

図９に、一実施形態に係る軸受体６００の圧縮後の形態を示す。図９は、図７に示す成形体５００を焼結後に加圧処理した状態に対応する。軸受体６００の内周領域６４０と外周領域６５０は厚みが等しいが、異なる空孔率を有する。内周領域６４０の空孔率と外周領域６５０の空孔率は非連続的に変化する傾向となる。内周領域６４０の更に内周側に軸穴５３０に対応する軸穴６３０が形成される。

図８に示す成形体５００を焼結後に加圧処理した場合も、図９と同様の形状となるが、この場合、軸受体６００の外周面から内周面にかけて空孔率は連続的に変化する傾向となる。

（４）ステップにおいて、（３）ステップで得られた軸受体に潤滑油を含浸させて油軸受を得る。例えば、軸受体に、フッ素系潤滑油等の前述した所定の動粘度の潤滑油を軸受体に充填させてよい。

［実施例］
以下、本発明の実施例について説明する。

［潤滑油Ａ〜Ｅ］
油軸受に用いる潤滑油として以下の市販されている潤滑油Ａ〜Ｅを準備した。
表１及び図１０に潤滑油Ａ〜Ｅの動粘度温度特性を測定した結果を示す。表１の各潤滑油に対応する数値は動粘度（ｃＳｔ）である。
図１０は表１をプロットしたグラフであり、縦軸は動粘度（ｃＳｔ）を示し、横軸は温度（℃）を示す。−４０℃において、潤滑油Ａ及び潤滑油Ｂは２０００ｃＳｔ以下の動粘度を有するが、潤滑油Ｃ〜Ｆは２０００ｃＳｔを超える動粘度を有する。また、１６０℃において、潤滑油Ａは３ｃＳｔ未満の動粘度を有するが、潤滑油Ｂ〜Ｆは３ｃＳｔ以上の動粘度を有する。従って、−４０℃での油膜破断防止の観点からは潤滑油Ａ〜Ｂが適しており、１６０℃における潤滑油喪失防止の観点を更に考慮すると潤滑油Ｂが最も優れている。

［異音発生確認試験］
次に潤滑油Ａ、潤滑油Ｂ、及び、潤滑油Ｆを用いて、異音発生確認試験を行った。
［油軸受Ａ］
厚さ４．０ｍｍ、外径９．５ｍｍ、軸穴径３．２ｍｍの軸受体（空孔率約１２．４％）に潤滑油Ａを含浸させて、油軸受Ａを得た。油軸受Ａにモータを取り付け、以下の条件で試験を行った。
温度サイクル：２５℃２時間→−４０℃２時間→２５℃２時間→１６０℃２時間の繰り返し（温度切替時間は各１時間）、
作動モード：１４Ｖ無負荷、０．４秒ＯＮ−０．６秒ＯＦＦの正逆回転のスイッチングサイクル（２秒）の繰り返し。
その結果、２温度サイクル目の−４０℃環境で連続的な異音が一度生じたが、その後に異音は生じなかった。

［油軸受Ｂ］
潤滑油Ａの代わりに潤滑油Ｂを用いて油軸受Ｂとしたこと以外は実施例１と同様に試験を行った。その結果、９温度サイクル目以降の−４０℃環境において散発的に異音が生じた。

［油軸受Ｆ］
潤滑油Ａの代わりに潤滑油Ｆを用いて油軸受Ｆとしたこと以外は実施例１と同様に試験を行った。その結果、１温度サイクル目の−４０℃環境において連続的な異音が生じた。

この試験結果により、潤滑油Ａ及Ｂを用いた油軸受Ａ及びＢでは、低温環境下での異音の発生に対し一定の抑止効果が認められたものの、異音の完全な防止には不十分である可能性が示された。

次に潤滑油Ｂ、及び、潤滑油Ｆを用いて、別の条件で異音発生確認試験を行った。

［油軸受Ｂ'］
厚さ４．０ｍｍ、外径９．５ｍｍ、軸穴径３．２ｍの軸受形状の金属焼結体を６個製造した。ここで、金属焼結体の内周領域の厚みは外周領域の厚みよりも０．３ｍｍ厚くした。その後、板状の部材で金属焼結体の上面と下面を加圧することで、内周領域を０．３ｍｍつぶした軸受体を形成した。加圧処理の結果、内周領域の外周領域に対する突出部分は完全につぶされ、内周領域と外周領域の厚みはほぼ等しくなった。これにより内周領域の空孔率が外周領域よりも低いものとなった。その後、軸受体に潤滑油Ｂを含浸して油軸受Ｂ'を６個製造した。

６個の油軸受Ｂ'にモータを取り付け、以下の条件で試験を行った。
温度サイクル：開始２３℃→（等昇温速度で１時間昇温）→―４０℃で１．５時間保持→（等昇温速度で１時間昇温）→２３℃→（等昇温速度で１．５時間昇温）→１６０℃で２時間保持→（等降温速度で１時間降温）→２３℃の繰り返し（１サイクル８時間）、
作動モード：所定時間、上記温度サイクル環境下においた後、常温中、無負荷で０Ｖ〜１４Ｖに昇圧させて時計回り（ＣＷ）及び反時計回り（ＣＣＷ）の回転方向に動作させて、６個×２回転方向＝１２試験について、１２、２４、３６、４８、６０、７２温度サイクル後のそれぞれの時点で、異音の発生を確認した。その結果、いずれの時点においても、全１２試験において異音は発生しなかった。

［油軸受Ｆ'］
潤滑油Ｂの代わりに潤滑油Ｆを用いたこと以外は油軸受Ｂ'と同様の手順を行って、油軸受Ｆ'を６個製造した。油軸受Ｆ'についても油軸受Ｂ'と同様の１２試験を各温度サイクル後に行って、異音の発生を確認した。

油軸受Ｆ'では、温度サイクルが進むにつれ、異音が生じる傾向が見られた。特に１２サイクル後及び２４温度サイクル後に２試験で異音が発生し、３６温度サイクル後には９試験で異音が発生した。油軸受Ｆ'では、４８温度サイクル以降の試験を中断した。

［油軸受Ｆ''］
金属焼結体の内周領域の厚みと外周領域の厚みを同じにしたこと以外は油軸受Ｆ'と同様の手順を行って、油軸受Ｆ''を６個製造した。油軸受Ｆ''の内周領域及び外周領域の空孔率はほぼ均一になった。油軸受Ｆ''についても油軸受Ｂ'と同様の試験を行って、異音の発生を確認した。

油軸受Ｆ''でも、温度サイクルが進むにつれ、異音が生じる傾向が見られた。特に２４温度サイクル後には半分（６／１２）の試験において異音が発生し、油軸受Ｆ'よりも更に異音が発生しやすいことが示された。油軸受Ｆ''では３６温度サイクル以降の試験を中断した。

以上、油軸受Ｂ'、油軸受Ｆ'、及び油軸受Ｆ''の試験結果によると、内周領域の空孔率を外周領域よりも高くすることだけでなく、低温での動粘度が小さい潤滑油Ｂ'を用いることが異音発生の防止に大きく寄与することが示された。

［摩耗試験］
次に油軸受Ｂ及びＦを用いて、摩耗試験を行った。
油軸受Ｂ及びＦにモータを取り付け、以下の条件で試験を行った。
温度サイクル：室温５０時間→１３０℃５０時間→室温５０時間→１３０℃５０時間→−３０℃５０時間の繰り返し、
動作モード：１４Ｖ負荷９．０ｍＮ・ｍ、０．４秒ＯＮ−０．６秒ＯＦＦ、正逆回転のスイッチングサイクル（２秒）繰り返し。
その結果、油軸受Ｂは４４０万スイッチングサイクルで摩耗したのに対し、油軸受Ｆは１７１万スイッチングサイクルで摩耗した。従って、潤滑油Ｂを使用すると、潤滑油Ｆを使用した場合に対し油軸受の寿命が２倍以上となることが示された。

［空孔率差評価試験］
次に内周領域の空孔率を外周領域よりも低くする構成の効果を確認する試験を行った。
［油軸受Ｉ］
厚さ４．０ｍｍ、外径９．５ｍｍ、軸穴径３．２ｍの軸受形状の金属焼結体を製造した。ここで、金属焼結体の内周領域の厚みは外周領域の厚みよりも０．０６ｍｍ厚くした。その後、板状の部材で金属焼結体の上面と下面を加圧することで、内周領域をつぶした軸受体を形成した。加圧処理の結果、内周領域の外周領域に対する突出部分は完全につぶされ、内周領域と外周領域の厚みはほぼ等しくなった。これにより内周領域の空孔率が外周領域よりも低いものとなった。その後、軸受体に潤滑油Ｂを含浸して油軸受Ｉを製造した。

［油軸受ＩＩ］
金属焼結体の内周領域の厚みを外周領域の厚みよりも０．０８ｍｍ厚くしたこと以外は油軸受Ｉと同様の処理を行い、油軸受ＩＩを製造した。

［油軸受ＩＩＩ］
金属焼結体の内周領域の厚みを外周領域の厚みよりも０．１０ｍｍ厚くしたこと以外は油軸受Ｉと同様の処理を行い、油軸受ＩＩＩを製造した。

［油軸受ＩＶ］
金属焼結体の内周領域の厚みを外周領域の厚みよりも０．１３ｍｍ厚くしたこと以外は油軸受Ｉと同様の処理を行い、油軸受ＩＶを製造した。

［油軸受Ｖ］
金属焼結体の内周領域の厚みを外周領域の厚みよりも０．１４ｍｍ厚くしたこと以外は油軸受Ｉと同様の処理を行い、油軸受Ｖを製造した。

［油軸受ＶＩ］
金属焼結体の内周領域の厚みを外周領域の厚みよりも０．１５ｍｍ厚くしたこと以外は油軸受Ｉと同様の処理を行い、油軸受ＶＩを製造した。
［油軸受ＶＩＩ］
金属焼結体の内周領域の厚みを外周領域の厚みよりも０．３０ｍｍ厚くしたこと以外は油軸受Ｉと同様の処理を行い、油軸受ＶＩＩを製造した。

［油軸受ＶＩＩＩ］
金属焼結体の内周領域の厚みを外周領域の厚みよりも０．３３ｍｍ厚くしたこと以外は油軸受Ｉと同様の処理を行い、油軸受ＶＩＩＩを製造した。

［油軸受ＩＸ］
金属焼結体の内周領域の厚みは外周領域の厚みよりも０．５ｍｍよりも厚くした後に、金属焼結体の内周領域の両面をつぶす処理を行ったところ、金属焼結体が破壊され、軸受体を製造することができなかった。なお、本試験では、油軸受ＩＸにおいて軸受体を製造することができなかったが、金属焼結体の材質や焼成条件なども軸受体の製造に影響する。

油軸受Ｉ〜ＶＩＩＩのそれぞれにモータを取り付け、油軸受Ａに対して行ったものと同じ条件で動作試験を行った。その結果、いずれの油軸受においても異音は生じなかった。なお、油軸受Ｉ〜ＶＩＩＩのうち、油軸受ＶＩＩが、モータの作動音との関係で最も好ましい。

［空孔率測定］
油軸受ＶＩＩの端面及び中心断面のそれぞれにおける、内周領域７４０及び外周領域７５０の空孔率を測定した。図１１は、油軸受ＶＩＩの空孔率測定場所の一例を示す。図１１は、回転軸中心ＡＸを含むように切断した油軸受ＶＩＩの垂直断面図である。

例えば、油軸受ＶＩＩの端面付近の断面Ｌ１で切断し、断面Ｌ１に透明樹脂を充填し、断面Ｌ１上の外周領域７５０内の領域Ａ及びＤと内周領域７４０の領域Ｂ及びＣの顕微鏡画像を取得した。顕微鏡画像における樹脂領域の面積Ｓ_Ｒと金属領域の面積Ｓ_Ｍを計測し、面積Ｓ_Ｒの割合（Ｓ_Ｒ／Ｓ_Ｒ＋Ｓ_Ｍ）を算出することにより、領域Ａ〜領域Ｄの空孔率を測定した。更に、油軸受ＶＩＩを中央断面Ｌ２で切断し、Ｌ２上の外周領域７５０内の領域Ｅ及びＨと内周領域７４０の領域Ｆ及びＧについても同様に空孔率を測定した。

測定した結果、油軸受ＶＩＩの領域Ａの空孔率は１７．９９％であり、領域Ｂの空孔率は１２．７８％であり、領域Ｃの空孔率は１２．２７％であり、領域Ｄの空孔率は１４．００％であり、領域Ｅの空孔率は１４．２１％であり、領域Ｆの空孔率は１２．４７％であり、領域Ｇの空孔率は１３．０３％であり、領域Ｈの空孔率は１５．７２％であった。

油軸受ＶＩＩの領域Ａの空孔率−領域Ｂの空孔率は５．２１％であり、領域Ｄの空孔率−領域Ｃの空孔率は１．７３％であり、領域Ｅの空孔率−領域Ｆの空孔率は１．７４％であり、領域Ｈの空孔率−領域Ｇの空孔率は２．６９％となる。この結果、油軸受ＶＩＩの互いに隣接する外周領域及び内周領域の空孔率の差は、１．５〜５．５％の範囲内となった。また、外周領域（領域Ａ、Ｄ、Ｅ、Ｈ）の空孔率の平均（１５．４８％）と、内周領域（領域Ｂ、Ｃ、Ｆ、Ｇ）の空孔率の平均（１２．６４％）との差は２．８４％であり、１．５〜５．５％の範囲内であった。

油軸受Ｂにおいても、油軸受ＶＩＩと同様に、端面付近及び中心付近のそれぞれにおける、内周領域及び外周領域の空孔率を測定した。油軸受Ｂは内周領域の加圧処理を行っていないが、油軸受ＶＩＩの領域Ａ〜Ｈと対応する位置の空孔率を測定した。

測定した結果、油軸受Ｂの領域Ａの空孔率は１３．０６％であり、領域Ｂの空孔率は１５．１７％であり、領域Ｃの空孔率は１２．７５％であり、領域Ｄの空孔率は１０．８８％であり、領域Ｅの空孔率は１３．２％であり、領域Ｆの空孔率は１４．２７％であり、領域Ｇの空孔率は１１．５７％であり、領域Ｈの空孔率は１１．５７％であった。

油軸受Ｂの領域Ａの空孔率−領域Ｂの空孔率は−２．１１％であり、領域Ｄの空孔率−領域Ｃの空孔率は−１．８７％であり、領域Ｅの空孔率−領域Ｆの空孔率は−１．０７％であり、領域Ｈの空孔率−領域Ｇの空孔率は０％となる。この結果、油軸受ＶＩＩの互いに隣接する外周領域及び内周領域の空孔率の差は、−２．１１〜０％の範囲となった。また、外周領域（領域Ａ、Ｄ、Ｅ、Ｈ）の空孔率の平均（１２．１８％）と、内周領域（領域Ｂ、Ｃ、Ｆ、Ｇ）の空孔率の平均（１３．１１％）との差は−０．９３％であった。

以上の通り、本実施形態の油軸受によれば、モータを−４０℃環境下で動作させる場合でも、回転軸の摺動面に潤滑油を供給することができる。従って、本実施形態の油軸受によれば、低温環境でモータを動作させる場合でも、異音の発生を防止することができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１００ 油軸受
１１０ 外周領域
１２０ 内周領域
１３０ 軸穴
５００ 成形体
５１０ 外周領域
５２０ 内周領域
５３０ 軸穴
６００ 軸受体
６３０ 軸穴
６４０ 内周領域
６５０ 外周領域
７００ 油軸受
７４０ 内周領域
７５０ 外周領域

Claims (10)

1. 多孔性の油軸受であって、
   外周領域と、
   前記外周領域よりも空孔率の低い内周領域と、
   前記外周領域と前記内周領域に保持される潤滑油と、
   を備え、
   前記潤滑油は、−４０℃において２０００ｃＳｔ以下の動粘度を有する、
   油軸受。
2. 前記内周領域の空孔率は前記外周領域の空孔率よりも１．５〜５．５％低い、
   請求項１に記載の油軸受。
3. 前記潤滑油の１６０℃における動粘度は、−４０℃における動粘度の１／２００倍以上である、
   請求項１又は２に記載の油軸受。
4. 前記潤滑油は、１６０℃において３ｃＳｔ以上の動粘度を有する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の油軸受。
5. 焼結金属により形成される、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の油軸受。
6. モータと、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の油軸受と、を備え、
   前記油軸受は前記モータの回転軸を支持する、
   モータ組立体。
7. 内周領域の厚さが外周領域の厚さよりも大きい中空円柱の焼結金属体を形成する段階と、
   前記焼結金属体の少なくとも前記内周領域に加圧処理を行い、軸受体を得る段階と、
   −４０℃において２０００ｃＳｔ以下の動粘度の潤滑油を前記軸受体に充填する段階と、
   を備える油軸受の製造方法。
8. 前記加圧処理後の前記内周領域の空孔率は前記外周領域の空孔率よりも１．５〜５．５％低い、
   請求項７に記載の油軸受の製造方法。
9. 前記潤滑油の１６０℃における動粘度は、−４０℃における動粘度の１／２００倍以上である、
   請求項７又は８に記載の油軸受の製造方法。
10. 前記潤滑油は、１６０℃において３ｃＳｔ以上の動粘度を有する、
    請求項７から９のいずれか１項に記載の油軸受の製造方法。