JP3441695B2

JP3441695B2 - 焼結含油軸受の製造方法

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Publication number: JP3441695B2
Application number: JP2000097513A
Authority: JP
Inventors: 清喬松川; 多喜男佃; 真二宮崎; 拓治原野
Original assignee: 日本科学冶金株式会社
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2003-09-02
Anticipated expiration: 2020-03-31
Also published as: JP2001279301A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＶＴＲのキャプス
タンモータやＣＤ−ＲＯＭのディスク媒体用のスピンド
ルモータ等に使用され、広い回転速度域にわたってシャ
フトを軸支する焼結含油軸受の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＶＴＲのキャプスタンモータ用軸
受やＣＤ−ＲＯＭのスピンドルモータ用軸受には、高精
度で安価な焼結含油軸受が広く使用されている。そし
て、近年、ＶＴＲやＣＤ−ＲＯＭの高機能化に伴い、広
い回転速度領域に使用可能なモータ用軸受が必要とされ
ている。

【０００３】一般に、軸受の表面開口率を大きくする
と、自己給油作用によって油の供給が促進されて、高回
転速度領域での油切れが防止でき潤滑特性が向上する。
一方、表面開口率を小さくすれば、油の逃げが防止でき
るので、安定した油膜の形成が可能となり、低回転速度
領域での潤滑特性が向上する。したがって、表面開口率
の大きい粗部と表面開口率の小さい密部とを有する軸受
は、広い回転速度領域に使用可能なモータ用軸受として
期待できる。

【０００４】内周面に粗部と密部とを有する焼結含油軸
受は公知である。例えば、特開平１−２１９１０８号公
報には、外周面に複数の溝を有する成形体を焼結後、真
円の金型を用いてサイジングすることにより、ポア比
（ポアの面積／全体の面積）小の密な面とポア比大の粗
な面とが隣接してなる軸受が提案されている。また、特
開平６−１２３３１３号公報には、外周面の所定箇所に
表面の粗い荒し部を有するコアロッドを用い、圧粉体成
形時に前記荒し部に接する部分の圧粉体のポーラスを潰
して表面開口率を小さくし、シャフトとの摺動面とした
軸受が提案されている。また、特開平１１−２８０７６
６号公報には、圧粉体成形時にセンタコアの溝によって
形成された凸部を、センタコアを抜き出す際にしごいて
削りとることにより形成された表面開口率の小さい目潰
し部を有する軸受が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の方法では、アンダーカットを有する圧粉体をコア
ロッドから抜き取ろうとすると、以下のような問題があ
った。図面を用いて説明する。

【０００６】図３６は、従来の焼結含油軸受の製造方法
における圧粉体の製造工程を示す模式的な断面図であ
る。原料粉末５１は、上下方向を軸方向とする外型のダ
イ５３と、ダイ５３内に同軸的に配置された内型のコア
ロッド５４と、ダイ５３とコアロッド５４間に摺動自在
に嵌合された下パンチ５５との間に充填される（図３６
（ａ））。次いで、上パンチ５６を下降させてダイ５３
とコアロッド５４との間に摺動自在に嵌合させ原料粉末
５１を加圧圧縮して圧粉体５２とする（図３６
（ｂ））。そして、上パンチ５６がダイ５３より上昇し
た後、下パンチ５５を上昇させてダイ５３から圧粉体５
２を抜き出す（図３６（ｃ））。そして、圧粉体５２を
排出するとともに、下パンチ５５を下降させる（図３６
（ｄ）。

【０００７】すなわち、従来の方法では、コアロッドの
外周面と圧粉体の内周面との摩擦により、微細なポーラ
スが移動・集約されて大きなポーラスとなり凸部や凸部
以外の内周面の表面開口率が大きくなる場合があるの
で、アンダーカットの形状に応じて表面開口率を変化さ
せ粗部と密部とを形成するのは容易ではなかった。その
ため、広い回転速度領域に対応できる軸受特性を得るこ
とが困難であった。

【０００８】そこで、本発明は、アンダーカットの形状
に応じて表面開口率を容易に変化させることの可能な焼
結含油軸受の製造方法を提供することを目的とした。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、圧粉体の成形において、金型内で加圧後、圧粉体を
上パンチ及び下パンチにより加圧した状態を保持したま
まで、コアロッドと上パンチ及び下パンチとを同期させ
て軸方向に移動させダイより圧粉体の抜き出しと、圧粉
体からのコアロッドの抜き取りとを行なうものであり、
これにより、圧粉体の内周面に凹溝部と凸条部とからな
る凹凸面を形成するものである。

【００１０】すなわち、本発明の製造方法においては、
ダイ内に同軸的に配置されるコアロッドの外周面に複数
の凹部及び凸部を形成し、ダイとコアロッド間に摺動自
在に嵌合された下パンチとの間に原料粉末を充填し、下
パンチと上パンチとを軸方向に移動させ、原料粉末を加
圧圧縮して圧粉体とするが、その特徴は、該圧粉体を上
パンチ及び下パンチにより加圧した状態を保持したまま
で、コアロッドと上パンチ及び下パンチとを同期させて
軸方向に移動せしめてダイより抜き出して、ダイからの
圧粉体への圧縮力を解放せしめ、上下加圧保持のまま、
スプリングバックにより内径の拡大した圧粉体よりコア
ロッドを抜き取るものである。

【００１１】本発明の製造方法によれば、上パンチと下
パンチによる圧粉体の軸方向への加圧状態を保持したま
まで、ダイから圧粉体への圧縮力を解放させているの
で、従来のように圧粉体を上パンチと下パンチとで加圧
した状態を保持しない場合に比べ、圧粉体のスプリング
バック量を２倍近く大きくすることができる。したがっ
て、本発明の方法では、アンダーカットを有するコアロ
ッドを圧粉体から容易に抜き取ることができる。これに
より、圧粉体の内周面とコアロッドの外周面との摩擦を
低減する又はなくすことができるので、コアロッド抜き
取り時に微細なポーラスが移動・集約されて大きなポー
ラスとなるのを防止することが可能となる。

【００１２】また、アンダーカット量、即ち、コアロッ
ドの外周面の凸部の突出量を大きくとることができるの
で圧粉体の内周面に付与できるアンダーカットの形状を
かなり自由に設定し形成することができる。これによ
り、使用する回転速度域に合わせて油を供給し循環させ
る油路形状の形成が容易となる。

【００１３】また、本発明の製造方法においては、上記
凹部と凸部とを形成した圧粉体を焼結した後、焼結体の
内周面を真円状に仕上加工し、内周面の凸部には表面開
口率の小さい密部を、凹部には密部より表面開口率の大
きい粗部を形成することができる。内径仕上げ工具を用
いて仕上げ加工すると、塑性変形により凸部と凹部とが
真円状に加工される。ここで、凹部と凸部の仕上げ代の
違いにより、凸部は微細なポーラスが潰され表面開口率
の小さい密部となり、油の逃げが防止できるので安定し
た油膜の形成が可能となる。一方、凹部には密部よりは
表面開口率の大きい粗部にあたる油路が形成され、油の
供給部と油の循環部となる。

【００１４】また、本発明においては、従来に比べ、ス
プリングバック量を大きくすることができるので、圧粉
体の内周面の凸部の突出量を大きくすることができる。
これにより、仕上げ加工時における凸部への内径仕上げ
工具の圧縮力が増加するので、塑性変形によるポーラス
の潰しが促進され、より表面開口率を小さくすることが
可能となる。

【００１５】本発明の製造方法により作製された焼結含
油軸受は、内周面に、表面開口率が大である粗部と、粗
部より表面開口率の小さい密部とを複数有し、かつ、従
来に比べ、平均的には微細なポーラスを有する。密部に
おいては表面開口率を、１０％以下、好ましくは８％以
下を容易に得ることができる。粗部は、油を多く保持
し、シャフト回転時に密部へ油を供給し、循環させるの
で、密部において安定した油膜が形成され、広い回転速
度領域に使用可能な軸受となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、実施の形
態１に係る焼結含油軸受の製造方法において、圧粉体の
製造工程を示す模式断面図である。粉末充填時には、上
下方向を軸方向とする外型のストレート型の中空内面を
有するダイ３と、ダイ３内面に同軸的に配置された内型
のコアロッド４と、ダイ３とコアロッド４との間に摺動
自在に嵌合された下パンチ６とが配置され、原料粉末１
がダイ３とコアロッド４との空隙に充填される（図１
（ａ））。次いで、上パンチ５を下降させてダイ３とコ
アロッド４との間に嵌入し、上パンチ５と下パンチ６と
により原料粉末１を加圧圧縮して圧粉体２とする（図１
（ｂ））。

【００１７】コアロッド４には、図２に示すような、外
周面に、複数の所定幅の凹溝部と凸条部とが交互に配置
された凹凸面からなるアンダーカットが形成されている
ものを用いることができる。コアロッドの上記凹凸面
は、圧粉体の加圧圧縮時に圧粉体の内周面に転写賦形さ
れる。

【００１８】そして、圧粉体２を上パンチ５及び下パン
チ６により加圧保持した状態で、コアロッド４と上パン
チ５及び下パンチ６とを同期させて軸方向に移動させダ
イ３より抜き出して、ダイ３から圧粉体２への圧縮力を
解放させる（図１（ｃ））。この時、圧粉体２は上パン
チ５と下パンチ６とにより軸方向に加圧されているの
で、軸方向に加圧していない場合に比べ、２倍近い０．
３〜０．５％の大きなスプリングバック量が得られる。
このスプリングバックにより、圧粉体２の内径が拡大す
るので、コアロッド４を容易に抜き取ることができる
（図１（ｄ））。次いで、圧粉体２を排出して下パンチ
６を下降させて圧粉体の作製工程が終了する（図１
（ｅ））。

【００１９】ここで、アンダーカットを有しない圧粉体
についてのスプリングバック量と相対密度との関係を実
験的に求めた結果を、図３のグラフに示す。試料１は、
本実施の形態の方法を用いて形成した圧粉体であり、試
料２は従来の方法により形成された圧粉体である。な
お、相対密度は、圧粉体の密度を圧粉体にポーラスがな
いと仮定した場合の密度で割ったもので、相対密度が大
きいと表面開口率が低下する。相対密度が７６〜８６％
の範囲で、試料２は、ほぼ０．２％のスプリングバック
率であるのに対し、試料１は、０．３５〜０．４５％程
度と、試料２の２倍近いスプリングバック率を与えた。

【００２０】また、このようにして作製した圧粉体２
は、焼結工程を経た後、内径仕上げ加工を施される。図
４は、仕上げ加工の工程を示す模式図であり、軸受部分
のみ断面図で示している。一対の軸受１０ａ，１０ｂは
所定のホルダー１６に圧入された後、固定用治具１７に
固定される。そして、回転器チャック部１８に取り付け
られた外接面が正確に所望直径に形成された仕上げ工具
１９を軸孔に回転挿入させることにより、軸受１０ａ，
１０ｂの内周面が塑性変形されて真円状に加工される。
この加工の際に、焼結体の内周面の凸部が圧縮されて、
ほぼ真円の円筒面が形成される。

【００２１】図５に示すように、得られた焼結含油軸受
１１には、表面開口率の大きい粗部１２、粗部１２より
表面開口率の小さい密部１３とが形成されている。圧粉
体内周面に形成されていた凸部と凹部は、仕上げ代の違
いから、それぞれ、密部１３と粗部１２となる。

【００２２】

【表１】

【００２３】表１に、上記試料１と２の仕上げ加工前後
の表面開口率とポーラスの個数を実験的に求めた結果を
示す。仕上げ加工前では試料１と２の表面開口率はほぼ
同じであるが、仕上げ加工後の試料１の表面開口率は試
料２の半分程度まで小さくなった。また、仕上げ加工の
前後いずれの場合も、試料１は試料２の２倍程度の数の
ポーラスを有していた。これより、本実施の形態の方法
を用いて形成した圧粉体の焼結体を仕上げ加工すること
により、従来の方法に比べ、より表面開口率を小さくで
きることが可能なことがわかる。また、本実施の形態の
方法を用いて形成した圧粉体は、従来の方法を用いて形
成した圧粉体に比べ、元々微細なポーラスが多く、焼結
後、仕上げ加工する際の塑性変形により、微細なポーラ
スは潰れ易いので、表面開口率が小さくなり易い。

【００２４】これは、図６〜９の圧粉体の表面状態の顕
微鏡写真からも明らかである。ここで、図６と７は、そ
れぞれ、試料２と１の仕上げ加工前の圧粉体の表面状態
を示し、図８と９は、それぞれ、仕上げ加工後の試料２
と１の表面状態を示す。これより、仕上げ加工前後にお
いて、試料２は試料１に比べ、大きなポーラスが多く存
在していることが明らかである。

【００２５】本実施の形態によれば、スプリングバック
量を増加させることにより、次式で規定される圧粉体の
内周面へのアンダーカット量を内周面の直径の０．７％
程度まで増加させることが可能となる。アンダーカット
量≦スプリングバック量＋圧粉体の弾性変形量これによ
り、仕上げ加工による内周面の粗部と密部との表面開口
率の差を大きくすることができるので、アンダーカット
の形状に応じて表面開口率を変化させるのが容易とな
る。よって、広い回転速度領域に対応できる軸受を得る
ことが可能となる。また、コアロッドのアンダーカット
量に対する高い寸法精度が不要となり、より安価なコア
ロッドを使用することができる。

【００２６】本実施の形態の製造方法により得られた軸
受は、内周面の円周方向に配置された粗部と密部とを有
しているので、粗部から密部への油の供給が容易であ
り、キャプスタンモータ用やスピンドルモータ用の広い
回転速度領域のモータ用の軸受に好適に使用できる。

【００２７】また、コアロッドを抜き取る時の摩擦を低
減し、又は解除することができるので、圧粉体の内周面
の微細なポーラスが移動・集約されて大きなポーラスと
なるのを抑制できる。これにより、従来に比べ内周面の
表面開口率を平均的に小さくすることが可能となり、摺
動面における油膜の形成を安定させることができる。さ
らに、油の逃げを防止できるので金属接触が低減され、
シャフトが側圧を受ける場合には、なじみに要する時間
を短縮できる効果も有する。

【００２８】実施の形態２．図１０は、本実施の形態２
における圧粉体の製造工程を示す模式断面図である。ダ
イに段付きダイを用い、図１１に示す、外周面の軸方向
に、所定幅の環状の凹部と凸部とが交互に配置されたア
ンダーカットを有するコアロッドを用いた以外は、実施
の形態１と同様の方法により焼結含油軸受を形成でき
る。

【００２９】本実施の形態によれば、図１２に示すよう
な、内周面の軸方向に、所定幅で粗部１２と密部１３と
を環状に複数交互に配置した焼結含油軸受を作製するこ
とができる。本実施の形態においても、実施の形態１と
同様な効果を有する。すなわち、仕上げ加工による内周
面の粗部と密部との表面開口率の差を大きくすることが
できるので、アンダーカットの形状に応じて表面開口率
を変化させるのが容易となる。また、コアロッドのアン
ダーカット量に対する高い寸法精度が不要となり、より
安価なコアロッドを使用することができる。さらに、粗
部から密部への油の供給と油の循環が容易であり、キャ
プスタンモータ用やスピンドルモータ用の広い回転速度
領域のモータ用の軸受に好適に使用できる。また、従来
に比べ摺動面における油膜の形成を安定させることがで
き、油の逃げが防止できるので金属接触が低減され、シ
ャフトが側圧を受ける場合には、なじみに要する時間を
短縮できる。

【００３０】また、本発明によれば、コアロッドのアン
ダーカット量を大きくとれるので、コアロッドに加工可
能な形状であればいかなる形状でも形成できる。これに
より、実施の形態１と２に示したアンダーカットの形状
以外にも、種々な形状のアンダーカットを軸受に賦与す
ることができる。以下に示す変形例は、実施の形態１の
変形例であり、コアロッドのアンダーカットの形状が異
なる以外は、実施の形態１と同様の方法により作製さ
れ、かつ、実施の形態１と同様の効果を示すものであ
る。

【００３１】すなわち、以下に説明する実施の形態１の
変形例のいずれにおいても、仕上げ加工による内周面の
粗部と密部との表面開口率の差を大きくすることができ
るので、アンダーカットの形状に応じて表面開口率を変
化させるのが容易となる。また、コアロッドのアンダー
カット量に対する高い寸法精度が不要となり、より安価
なコアロッドを使用することができる。さらに、粗部か
ら密部への油の供給と油の循環が容易であり、キャプス
タンモータ用やスピンドルモータ用の広い回転速度領域
のモータ用の軸受に好適に使用できる。また、従来に比
べ摺動面における油膜の形成を安定させることができ、
油の逃げが防止できるので金属接触が低減され、シャフ
トが側圧を受ける場合には、なじみに要する時間を短縮
できる。

【００３２】変形例１．図１３は、用いたコアロッドの
形状を示す模式平面図であり、長手方向に凹溝部１４と
凸条部１５とが交互に配置された形状を有するものであ
る。図１４（ａ）は、そのコアロッドを用いて作製した
焼結含油軸受の構造を示す模式断面図であり、粗部１２
と密部１３とが円周方向に交互に格子状に配置されてい
る。また、図１４（ｂ）は、図１３に示したコアロッド
の凹溝部１４と凸条部１５を逆にしたコアロッドを用い
て作製した焼結含油軸受の構造を示す模式断面図であ
る。

【００３３】変形例２．図１１に示すコアロッドを使用
した。図１５（ａ）の模式断面図で示すように、円周方
向に環状の粗部１２と密部１３とが交互に配置された形
状を有するものである。また、図１５（ｂ）は、、図１
１に示したコアロッドの凹溝部１４と凸条部１５を逆に
したコアロッドを用いて作製した焼結含油軸受の構造を
示す模式断面図である。

【００３４】変形例３．図１６は、用いたコアロッドの
形状を示す模式平面図であり、幅方向の周縁部に幅狭の
凹溝部１４と中央部に幅広の凸条部１５とが配置された
形状を有するものである。図１７（ａ）は、そのコアロ
ッドを用いて作製した焼結含油軸受の構造を示す模式断
面図であり、軸方向の周縁部に幅狭の環状の粗部１２と
中央部に幅広の環状の密部１３とが配置された形状を有
するものである。また、図１７（ｂ）は、図１６に示し
たコアロッドの凹溝部１４と凸条部１５を逆にしたコア
ロッドを用いて作製した焼結含油軸受の構造を示す模式
断面図である。

【００３５】変形例４．図１８は、用いたコアロッドの
形状を示す模式平面図であり、斜行し交互に長手方向に
配置された凹溝部１４と凸条部１５とを有している。図
１９（ａ）は、そのコアロッドを用いて作製した焼結含
油軸受の構造を示す模式断面図であり、斜行する粗部１
２と密部１３とが円周方向に交互に配置された形状を有
するものである。また、図１９（ｂ）は、図１８に示し
たコアロッドの凹溝部１４と凸条部１５を逆にしたコア
ロッドを用いて作製した焼結含油軸受の構造を示す模式
断面図である。

【００３６】変形例５．図２０は、用いたコアロッドの
形状を示す模式平面図であり、矩形の凹部１４が長手方
向と幅方向とで互い違いになるように、所定間隔離間し
て配置されている。図２１（ａ）は、そのコアロッドを
用いて作製した焼結含油軸受の構造を示す模式断面図で
あり、矩形の密部１３が円周方向と幅方向に互い違いに
なるように所定間隔離間して配置された形状を有するも
のである。また、図２１（ｂ）は、図２０に示したコア
ロッドの凹部１４と凸部１５を逆にしたコアロッドを用
いて作製した焼結含油軸受の構造を示す模式断面図であ
る。

【００３７】変形例６．図２２は、用いたコアロッドの
形状を示す模式平面図であり、菱形の凹部１４が、長手
方向と幅方向とで互い違いになるように、所定間隔離間
して配置されている。図２３（ａ）は、そのコアロッド
を用いて作製した焼結含油軸受の構造を示す模式断面図
であり、矩形の密部１３が円周方向と軸方向に互い違い
になるように所定間隔離間して配置された形状を有する
ものである。また、図２３（ｂ）は、図２２に示したコ
アロッドの凹部１４と凸部１５を逆にしたコアロッドを
用いて作製した焼結含油軸受の構造を示す模式断面図で
ある。

【００３８】変形例７．図２４は、用いたコアロッドの
形状を示す模式平面図であり、長手方向にＶ字状の凹溝
部１４とＶ字状の凸条部１５とが交互に配置されてい
る。図２５（ａ）は、そのコアロッドを用いて作製した
焼結含油軸受の構造を示す模式断面図であり、円周方向
にＶ字状の粗部１２とＶ字状の密部１３とが交互に配置
された形状を有するものである。また、図２５（ｂ）
は、図２４に示したコアロッドの凹溝部１４と凸条部１
５を逆にしたコアロッドを用いて作製した焼結含油軸受
の構造を示す模式断面図である。

【００３９】変形例８．図２６は、用いたコアロッドの
形状を示す模式平面図であり、幅方向の周縁凹溝部と幅
方向に延びるジグザク凹溝部とからなる凹溝部１４が長
手方向に配置されている。図２７（ａ）は、そのコアロ
ッドを用いて作製した焼結含油軸受の構造を示す模式断
面図であり、軸方向に延びるジグザク密部と周縁密部と
からなる密部１３と、その周囲の粗部１２とが円周方向
に配置された形状を有するものである。また、図２７
（ｂ）は、図２６に示したコアロッドの凹溝部１４と凸
部１５を逆にしたコアロッドを用いて作製した焼結含油
軸受の構造を示す模式断面図である。

【００４０】変形例９．図２８は、用いたコアロッドの
形状を示す模式平面図であり、幅方向の周縁凹溝部と斜
行して長手方向に延びるジグザク凹部と、ジグザク凹部
と周縁凹溝部との間中央部に配置された菱形凹部とから
なる凹部１４が長手方向に配置されている。図２９
（ａ）は、そのコアロッドを用いて作製した焼結含油軸
受の構造を示す模式断面図であり、軸方向の周縁密部
と、斜行して長手方向に延びるジグザク密部と、ジグザ
ク密部と周縁密部との間中央部に配置された菱形密部と
からなるからなる密部１３と、密部１３の周囲の密部１
２とを有するものである。また、図２９（ｂ）は、図２
８に示したコアロッドの凹部１４と凸部１５を逆にした
コアロッドを用いて作製した焼結含油軸受の構造を示す
模式断面図である。

【００４１】変形例１０．図３０は、用いたコアロッド
の形状を示す模式平面図であり、長手方向に配置された
Ｗ字状の凹溝部１４を有する。図３１（ａ）は、そのコ
アロッドを用いて作製した焼結含油軸受の構造を示す模
式断面図であり、Ｗ字状の密部１３と、密部１３と交互
に円周方向に配置されたＷ字状の凸条粗部と軸方向の周
縁粗部とからなる粗部１２とを有するものである。ま
た、図３１（ｂ）は、図３０に示したコアロッドの凹溝
部１４と凸部１５を逆にしたコアロッドを用いて作製し
た焼結含油軸受の構造を示す模式断面図である。

【００４２】変形例１１．図３２は、用いたコアロッド
の形状を示す模式平面図であり、幅方向にＸ状に交差し
長手方向に多数連接した凹溝と、凹溝の間中央部に配置
された菱形凹部と、周縁部に沿って配置された三角凹部
とからなる凹部１４を有している。図３３（ａ）は、そ
のコアロッドを用いて作製した焼結含油軸受の構造を示
す模式断面図であり、幅方向にＸ状に交差し長手方向に
多数連接したＸ状密部と、Ｘ状粗部の間中央部に配置さ
れた菱形密部と、周縁部に沿って配置された三角密部と
からなる密部１３と、その周囲の粗部１２とを有するも
のである。また、図３３（ｂ）は、図３２に示したコア
ロッドの凹部１４と凸部１５を逆にしたコアロッドを用
いて作製した焼結含油軸受の構造を示す模式断面図であ
る。

【００４３】

【実施例】以下、実施例を用いて、本発明を詳細に説明
する。

【００４４】実施例１．本発明の製造方法を用いて作製
した図５に示すアンダーカットの形状を有する内径３．
５ｍｍφの軸受をキャプスタンモータに組み込み、６０
℃、１０ｒｐｍの条件で軸ロス（モータ消費電流値）の
変化を測定した。

【００４５】比較例１．従来の製造方法により作製した
アンダーカットを有しない軸受を用いた以外は実施例１
と同様に、軸受をキャプスタンモータに組み込み、軸ロ
スの変化を測定した。

【００４６】図３４は、実施例１と比較例１における、
時間とキャプスタンモータの軸ロスとの関係を示すグラ
フである。実施例１の軸受は、比較例１の軸受に比べ、
回転開始後、短時間で軸ロスが低下しなじみが速く、か
つ、シャフトの回転負荷も３０％程度低下し、良好な潤
滑特性を有していた。

【００４７】実施例２．本発明の製造方法を用いて作製
した図５に示すアンダーカットの形状を有する内径２．
５ｍｍφの軸受をスピンドルモータに組み込み、６０
℃、１００００ｒｐｍの条件で軸ロスの変化を測定し
た。

【００４８】比較例２．従来の製造方法により作製した
アンダーカットを有しない軸受を用いた以外は実施例２
と同様に、軸受をスピンドルモータに組み込み、軸ロス
の変化を測定した。

【００４９】図３５は、実施例２と比較例２における、
時間とスピンドルモータの軸ロスとの関係を示すグラフ
である。実施例２の軸受は、比較例２の軸受に比べ、な
じみが早く、シャフトの回転負荷も２０％程度低下し、
良好な潤滑特性を有していた。

【００５０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の焼結含油軸
受の製造方法によれば、圧粉体の作製時に、圧粉体を上
パンチ及び下パンチにより加圧した状態を保持しなが
ら、コアロッドと上パンチ及び下パンチとを同期させて
軸方向に移動させダイより抜き出し、ダイから圧粉体へ
の圧縮力を解放させるとともに、スプリングバックを利
用して圧粉体からコアロッドを抜き取るようにしたの
で、従来に比べスプリングバック量が増加しアンダーカ
ット量を多くとることができ、アンダーカットの形状に
応じて表面開口率を変化させるのが容易となり、広い回
転速度領域に使用可能な軸受の生産コストを低減でき
る。

【００５１】また、本発明の製造方法は、凹部と凸部と
を形成した圧粉体を焼結した後、焼結体の内周面を真円
状に仕上加工し、内周面の凸部には表面開口率の小さい
密部を、凹部には密部より表面開口率の大きい粗部にあ
たる油路を形成するようにしたので、粗部から密部への
油の供給と油の循環が容易となり、より潤滑特性を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る製造方法の圧粉
体の成形工程を示す模式断面図である。

【図２】本発明の実施の形態１に用いたコアロッドの
先端形状を示す模式図であり、（ａ）は凸部を有する場
合、（ｂ）は凹部を有する場合を示す。

【図３】本発明に用いる圧粉体のスプリングバック率
と相対密度との関係を示すグラフである。

【図４】本発明の実施の形態１に係る製造方法の仕上
げ工程を示す模式図であり、（ａ）は模式側面図、
（ｂ）は焼結体の仕上げ加工前の真円度、（ｃ）は焼結
体の仕上げ加工後の真円度である。

【図５】本発明の実施の形態１に係る製造方法を用い
て作製された軸受の構造を示す模式断面図である。

【図６】従来の製造方法を用いて成形された圧粉体の
焼結体の仕上げ工程前の表面状態を示す顕微鏡写真であ
る。

【図７】本発明の実施の形態１に係る製造方法を用い
て成形された圧粉体の焼結体の仕上げ工程前の表面状態
を示す顕微鏡写真である。

【図８】従来の製造方法を用いて成形された圧粉体の
焼結体の仕上げ工程後の表面状態を示す顕微鏡写真であ
る。

【図９】本発明の実施の形態１に係る製造方法を用い
て成形された圧粉体の焼結体の仕上げ工程後の表面状態
を示す顕微鏡写真である。

【図１０】本発明の実施の形態２に係る製造方法の圧
粉体の成形工程を示す模式断面図である。

【図１１】本発明の実施の形態２に係る製造方法に用
いたコアロッドの先端形状を示す模式平面図である。

【図１２】本発明の実施の形態２に係る製造方法を用
いて作製された軸受の構造を示す模式断面図である。

【図１３】本発明の実施の形態１に係る変形例１の軸
受の作製に用いたコアロッドの形状を示す模式平面図で
ある。

【図１４】本発明の実施の形態１に係る変形例１の軸
受の構造を示す図であり、（ａ）は図１３に示すコアロ
ッドを用いて作製した軸受の模式断面図、（ｂ）は、図
１３に示すコアロッドの凹部と凸部を逆にして作製した
軸受の模式断面図である。

【図１５】本発明の実施の形態１に係る変形例２の軸
受の構造を示す図であり、（ａ）は図１１に示すコアロ
ッドを用いて作製した軸受の模式断面図、（ｂ）は、図
１１に示すコアロッドの凹部と凸部を逆にして作製した
軸受の模式断面図である。

【図１６】本発明の実施の形態１に係る変形例３の軸
受の作製に用いたコアロッドの形状を示す模式平面図で
ある。

【図１７】本発明の実施の形態１に係る変形例３の軸
受の構造を示す図であり、（ａ）は図１６に示すコアロ
ッドを用いて作製した軸受の模式断面図、（ｂ）は、図
１６に示すコアロッドの凹部と凸部を逆にして作製した
軸受の模式断面図である。

【図１８】本発明の実施の形態１に係る変形例４の軸
受の作製に用いたコアロッドの形状を示す模式平面図で
ある。

【図１９】本発明の実施の形態１に係る変形例４の軸
受の構造を示す図であり、（ａ）は図１８に示すコアロ
ッドを用いて作製した軸受の模式断面図、（ｂ）は、図
１８に示すコアロッドの凹部と凸部を逆にして作製した
軸受の模式断面図である。

【図２０】本発明の実施の形態１に係る変形例５の軸
受の作製に用いたコアロッドの形状を示す模式平面図で
ある。

【図２１】本発明の実施の形態１に係る変形例５の軸
受の構造を示す図であり、（ａ）は図２０に示すコアロ
ッドを用いて作製した軸受の模式断面図、（ｂ）は、図
２０に示すコアロッドの凹部と凸部を逆にして作製した
軸受の模式断面図である。

【図２２】本発明の実施の形態１に係る変形例６の軸
受の作製に用いたコアロッドの形状を示す模式平面図で
ある。

【図２３】本発明の実施の形態１に係る変形例６の軸
受の構造を示す図であり、（ａ）は図２２に示すコアロ
ッドを用いて作製した軸受の模式断面図、（ｂ）は、図
２２に示すコアロッドの凹部と凸部を逆にして作製した
軸受の模式断面図である。

【図２４】本発明の実施の形態１に係る変形例７の軸
受の作製に用いたコアロッドの形状を示す模式平面図で
ある。

【図２５】本発明の実施の形態１に係る変形例７の軸
受の構造を示す図であり、（ａ）は図２４に示すコアロ
ッドを用いて作製した軸受の模式断面図、（ｂ）は、図
２４に示すコアロッドの凹部と凸部を逆にして作製した
軸受の模式断面図である。

【図２６】本発明の実施の形態１に係る変形例８の軸
受の作製に用いたコアロッドの形状を示す模式平面図で
ある。

【図２７】本発明の実施の形態１に係る変形例８の軸
受の構造を示す図であり、（ａ）は図２６に示すコアロ
ッドを用いて作製した軸受の模式断面図、（ｂ）は、図
２６に示すコアロッドの凹部と凸部を逆にして作製した
軸受の模式断面図である。

【図２８】本発明の実施の形態１に係る変形例９の軸
受の作製に用いたコアロッドの形状を示す模式平面図で
ある。

【図２９】本発明の実施の形態１に係る変形例９の軸
受の構造を示す図であり、（ａ）は図２８に示すコアロ
ッドを用いて作製した軸受の模式断面図、（ｂ）は、図
２８に示すコアロッドの凹部と凸部を逆にして作製した
軸受の模式断面図である。

【図３０】本発明の実施の形態１に係る変形例１０の
軸受の作製に用いたコアロッドの形状を示す模式平面図
である。

【図３１】本発明の実施の形態１に係る変形例１０の
軸受の構造を示す図であり、（ａ）は図３０に示すコア
ロッドを用いて作製した軸受の模式断面図、（ｂ）は、
図３０に示すコアロッドの凹部と凸部を逆にして作製し
た軸受の模式断面図である。

【図３２】本発明の実施の形態１に係る変形例１１の
軸受の作製に用いたコアロッドの形状を示す模式平面図
である。

【図３３】本発明の実施の形態１に係る変形例１１の
軸受の構造を示す図であり、（ａ）は図３２に示すコア
ロッドを用いて作製した軸受の模式断面図、（ｂ）は、
図３２に示すコアロッドの凹部と凸部を逆にして作製し
た軸受の模式断面図である。

【図３４】本発明の製造方法を用いて作製した軸受を
取り付けたキャプスタンモータの軸ロスの時間変化を示
すグラフである。

【図３５】本発明の製造方法を用いて作製した軸受を
取り付けたスピンドルモータの軸ロスの時間変化を示す
グラフである。

【図３６】従来の製造方法における圧粉体の製造工程
を示す模式断面図である。

【符号の説明】

１原料粉末、２圧粉体、３ダイ、４コアロッ
ド、５上パンチ、６下パンチ、１０ａ，１０ｂ焼
結体、１１軸受、１２粗部、１３密部、１４コア
ロッドの凹部、１５コアロッドの凸部、１６軸受ホ
ルダー、１７固定冶具、１８回転器チャック部、１
９仕上げ工具。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＦ１６Ｃ 33/14 Ｆ１６Ｃ 33/14 Ａ (72)発明者原野拓治大阪府寝屋川市大成町12番32号日本科学冶金株式会社内 (56)参考文献特開平11−190344（ＪＰ，Ａ) 特開2000−54003（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B22F 3/02 - 3/035,5/00 B30B 11/00 - 11/02 F16C 33/14

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】外型のダイと、ダイ内に同軸的に配置さ
れ外周面に複数の凹部及び凸部を形成したコアロッド
と、ダイとコアロッド間に摺動自在に嵌合された下パン
チとから形成される空隙に原料粉末を充填し、下パンチ
と上パンチとを軸方向に移動させ、原料粉末を加圧圧縮
して圧粉体となし、後に圧粉体を焼結する焼結含油軸受
の製造方法において、該圧粉体を上パンチ及び下パンチにより加圧した状態を
保持しながら、コアロッドと上パンチ及び下パンチとを
同期させて軸方向に移動せしめてダイより抜き出して、
ダイからの圧粉体への圧縮力を解放させるとともに、ス
プリングバックにより内径の拡大した圧粉体からコアロ
ッドを抜き取り、次いで、上パンチを除去して内周面に
複数の凹部と凸部とを有する圧粉体を形成することを特
徴とする焼結含油軸受の製造方法。
【請求項２】上記製造方法が、さらに、上記圧粉体を
焼結した後、内周面を真円状に仕上加工し、内周面の凸
部を表面開口率が小である密部に、凹部を密部より表面
開口率が大きい粗部に形成する請求項１記載の製造方
法。