JP3649486B2 - 焼結軸受およびその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、焼結軸受およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
多孔質状の焼結合金により成形され潤滑油を含浸させた筒状焼結体（以下、軸受本体という）を用いた焼結含油軸受は、無給油で長時間使用することができ、高温での耐久性に優れ、低騒音であることから、ボールベアリングに代わる回転軸の軸受として広く使用されている。
【０００３】
このような焼結含油軸受は、前記軸受本体の内部に形成されている気孔内に潤滑油を含浸させ該潤滑油を保持することにより、軸受本体の内面に摺動状態に貫通された回転軸との間に油膜を形成して、長期にわたり潤滑状態を維持することができるようになっている。
【０００４】
従来、高い支持力が得られる軸受として、軸方向に離間した２カ所の摺動面により回転軸を支持するいわゆるツインベアリング方式の軸受が用いられている。このツインベアリング方式の軸受は、特に、回転軸を片持ち状態で支持する際の回転振れを防ぐ場合等に用いられ、例えば、図２に示すような焼結含油軸受Ａや特開昭５８−８４２２２号公報に開示されている軸受本体、すなわち長く形成された円筒状焼結体の軸受孔の中央部に逃げ部が設けられているものを用いた焼結含油軸受等が知られている。
【０００５】
前者の焼結含油軸受Ａは、図２に示すように、ハウジング１に形成された軸受本体挿入孔１ａの内部に、円筒状の２つの軸受本体２，２が同一の軸線を有して互いに軸方向に離間状態に配され、これら軸受本体２，２に回転軸Ｒをそれぞれ貫通させて用いるものである。この焼結含油軸受Ａは、２つの軸受本体２，２の２点で回転軸Ｒを支持することにより、回転軸Ｒの回転振れ等を防止することができる。
【０００６】
一方、後者の焼結含油軸受は、ハウジングの軸受本体挿入孔に、長い円筒状に形成された軸受本体が一つだけ挿入して取り付けられ、該軸受本体の内面において、逃げ部によって２つに離間分割された摺動面で回転軸を支持することにより、焼結含油軸受Ａと同様に、回転軸の回転振れ等を防止することができるとともに、逃げ部を形成することにより、回転軸との接触面積を少なくして摩擦抵抗を低減させている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の焼結含油軸受には、以下のような課題が残されている。
前者の焼結含油軸受Ａは、回転軸Ｒの高い支持力を得るために、軸受本体挿入孔１ａに、少なくとも２つの軸受本体２を設けなければならず、部品点数が増大するとともに、高コストとなってしまう。また、軸受本体２，２は、それぞれ短い円筒状に形成されているので、該軸受本体２，２の外周面と軸受本体挿入孔１ａの内面との接触面積が少なく、軸方向に対して位置ズレが生じ易い
【０００８】
また、後者の焼結含油軸受は、一つの軸受本体で回転軸を支持することができるが、摩擦抵抗を低減させるために逃げ部を形成しなければならない。該逃げ部の形成方法として、例えば、円筒状に成形した後の円筒状焼結体の内面に、機械加工による旋削を施して逃げ部を形成する工程や前記公報に記載された製造方法によって逃げ部を形成する方法等がある。
前者の形成方法では、製造工程数が増大して、焼結含油軸受Ａと同様に、高コスト化を招いてしまうとともに、軸受本体の内面に切粉が残存するおそれがあり、回転軸の回転に摩擦等の悪影響を及ぼす場合がある。
また、後者の形成方法により製造した軸受本体をハウジング内に取り付ける場合には、軸受本体の外径中央部が膨出しているので、この部分を削ってハウジングに挿入するか、ハウジング自体を２以上の分割構造として、軸受本体をはめ込む必要がある。したがって、軸受本体の切削工程の追加、もしくは、分割されたハウジングによる部品点数の増加および軸受全体の強度の低下を招いてしまう。
【０００９】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、一つの軸受本体で回転軸の高い支持力が得られ、低コストで容易に製造することができ、かつ位置ズレが生じ難いとともに、高い強度を有する焼結軸受およびその製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、請求項１記載の焼結軸受では、焼結合金により円筒状に形成された軸受本体と、該軸受本体が圧入状態で嵌着される軸受本体挿入孔を有する一体構造のハウジングとを備え、該ハウジングには、前記軸受本体挿入孔の長さ方向の途中位置に、周方向に沿う円環状凹部が形成され、前記軸受本体は、外周部に前記円環状凹部内に膨出した円環状突条部が形成されるとともに、該円環状突条部の内側に相当する内周部に円環状に凹んで回転軸と非接触状態とされる逃げ部が形成され、前記軸受本体の円環状突条部が前記ハウジングの円環状凹部内に嵌められた状態で、前記軸受本体が前記ハウジングの軸受本体挿入孔内に圧入されている技術が採用される。
この焼結軸受では、逃げ部によって軸受本体の内面が２つに離間分割された摺動面が形成され、これら摺動面によって回転軸が支持されるとともに、回転軸との接触面積が少なくなり、摩擦抵抗が低減する。また、軸受本体挿入孔の円環状凹部に軸受本体の円環状突条部が嵌まっているので、軸方向への位置ズレが生じ難い。さらに、一体構造のハウジングに上記構造の軸受本体が内挿されているので、軸受全体の強度が高くなる。
【００１１】
請求項２記載の焼結軸受の製造方法では、一体構造のハウジングに設けられた軸受本体挿入孔の長さ方向途中位置に、周方向に沿う円環状凹部を形成するとともに、前記軸受本体挿入孔の開口径を、焼結合金により円筒状に形成された軸受本体の外径より僅かに小さくしておき、前記軸受本体を、その円筒内周面と同じ外径のコアロッドに該円筒内周面が支持された状態で、前記ハウジングの軸受本体挿入孔に圧入し、該軸受本体挿入孔に圧入された状態の前記軸受本体を、その両端部から軸方向に押圧して、該軸受本体の外面に前記円環状凹部内に膨出した円環状突条部および該円環状突条部の内周側に円環状に凹んだ逃げ部を形成することにより、軸受本体がハウジングの軸受本体挿入孔に圧入されてなる焼結軸受を製造する技術が採用される。
この焼結軸受では、特別な加工を施していない単なる円筒状の軸受本体を用いるので、軸受本体の加工にかかる製造工程の増加がなく、軸受本体の圧入ならびに円環状突条部および逃げ部形成が連続して行われ、組立と同時に円環状突条部および逃げ部が形成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図１を参照しながら説明する。
この図にあって、符号１１は軸受本体、１２はハウジング、１３はプレス台部、１４はコアロッド、１５は上プレスを示している。
【００１３】
前記軸受本体１１は、図１の（ｂ）に示すように、多孔質状の焼結合金により成形され潤滑油を含浸させた円筒状の焼結体であり、回転軸に外嵌状態に配される円筒内面を有している。この軸受本体１１には、長さ方向の途中位置周方向に沿い、外周部に膨出する円環状突条部１１ａと、この円環状突条部１１ａの内側に相当する内周部に円環状に凹んだ逃げ部１１ｂとが形成されている。
また、ハウジング１２は、一体構造であり、軸受本体１１を圧入させる軸受本体挿入孔１２ｂを有し、該軸受本体挿入孔１２ｂの長さ方向の途中位置には、周方向に沿う円環状凹部１２ａが形成されている。また、軸受本体挿入孔１２ｂの開口径は、軸受本体１１を圧入させるために、軸受本体１１の外径より僅かに小さく設定されている。
【００１４】
本発明の実施の一形態として、軸受本体１１をハウジング１２に組み込んで焼結含油軸受Ｂを製造する方法について説明する。
【００１５】
まず、ハウジング１２を、図１の（ａ）に示すように、プレス台部１３の上部に形成された円筒状の嵌合突部１３ａに、軸受本体挿入孔１２ｂを嵌合状態として載置する。さらに、嵌合突部１３ａおよび軸受本体挿入孔１２ｂにコアロッド１４を挿入する。該コアロッド１４は、その外径が軸受本体１１の内径と同じに設定されている。
この状態で、軸受本体挿入孔１２ｂの内径と同じ外径を有する円筒状の上プレス１５によって軸受本体１１の上端を押圧して、該軸受本体１１を軸受本体挿入孔１２ｂの上開口部から内部に圧入する。このとき、軸受本体１１は、その円筒内面をコアロッド１４に支持されながら、下端が嵌合突部１３ａに達するまで圧入される。
【００１６】
この後、図１の（ｂ）に示すように、さらに上プレス１５によって軸受本体１１を下方に一定の力で押圧すると、軸受本体１１の下端が嵌合突部１３ａで止められているため、軸受本体１１にはその軸方向に両端部から圧縮力が加わる。このとき、軸受本体１１に座屈が生じようとするが、その内周面はコアロッド１４に当接状態に支持されているため、軸受本体１１の外周部に前記円環状凹部１２ａ内に膨出した円環状突条部１１ａが形成されるとともに、該円環状突条部１１ａの内側に相当する内周部に円環状に凹んだ逃げ部１１ｂが形成され、焼結含油軸受Ｂが製作される。
【００１７】
したがって、この焼結含油軸受Ｂの製造方法では、特別な加工を施していない単なる円筒状の軸受本体１１を用いるので、軸受本体１１の加工にかかる製造工程の増加がなく、また、軸受本体１１の圧入ならびに円環状突条部１１ａおよび逃げ部１１ｂの形成が連続して行われるので、組立と同時に円環状突条部１１ａおよび逃げ部１１ｂを形成することができる。さらに、嵌合突部１３ａによって、圧入される軸受本体１１が位置決めされ、軸方向の位置調整工程が不要となる。
【００１８】
このように製造された焼結含油軸受Ｂは、回転軸と非接触状態とされる逃げ部１１ｂによって２つに離間分割された摺動面１１ｃ，１１ｃが形成され、これら摺動面１１ｃ，１１ｃによって、挿入される回転軸が支持されるとともに、回転軸との接触面積が少なくなり、摩擦抵抗が低減する。また、軸受本体挿入孔１２ｂの円環状凹部１２ａに軸受本体１１の円環状突条部１１ａが嵌まっているので、軸方向への位置ズレが生じ難い。さらに、一体構造のハウジング１２に軸受本体１１が内挿されているので、焼結含油軸受Ｂ全体の強度が高くなる。
【００１９】
なお、逃げ部１１ｂの幅および凹み量は、円環状凹部１２ａの幅および凹み量によって変更・設定することができる。すなわち、円環状凹部１２ａの幅および凹み量を大きく設定するほど、形成される逃げ部１１ｂの幅および凹み量も大きくなり、逃げ部１１ｂの両側に形成される摺動面１１ｃ，１１ｃをより離間させることができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
（１）請求項１記載の焼結軸受によれば、逃げ部によって２つに分割形成された摺動面で回転軸を支持することにより、該回転軸の回転振れ等が抑制できるとともに、回転軸との接触面積が少なくなり、摩擦抵抗を低減させることができる。そして、軸受本体挿入孔の円環状凹部に軸受本体の円環状突条部が嵌まった状態とされるので、軸方向への位置ズレが生じ難く、長期間の使用にも安定した支持力を得ることができる。また、一体構造とされたハウジングに軸受本体を内挿するので、軸受全体で高い強度が得られ、信頼性の向上を図ることができる。
（２）請求項２記載の焼結軸受の製造方法によれば、単なる円筒状の軸受本体を用いるので、加工にかかる製造工程の増加がなく、低コストで製造できるとともに、軸受本体の圧入ならびに円環状突条部および逃げ部の形成を連続して行い、組立と同時に円環状突条部および逃げ部を形成することにより、組立工程に要する時間が短縮され、組立コストを大幅に低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る焼結軸受およびその製造方法の一形態を説明するための断面図である。
【図２】本発明に係る焼結軸受の従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１１ 軸受本体
１１ａ 円環状突条部
１１ｂ 逃げ部
１１ｃ 摺動面
１２ ハウジング
１２ａ 円環状凹部
１２ｂ 軸受本体挿入孔
１３ プレス台部
１４ コアロッド
１５ 上プレス
Ｂ 焼結含油軸受

Claims (2)

1. 焼結合金により円筒状に形成された軸受本体と、
   該軸受本体が圧入状態で嵌着される軸受本体挿入孔を有する一体構造のハウジングとを備え、
   該ハウジングには、前記軸受本体挿入孔の長さ方向の途中位置に、周方向に沿う円環状凹部が形成され、
   前記軸受本体は、外周部に前記円環状凹部内に膨出した円環状突条部が形成されるとともに、該円環状突条部の内側に相当する内周部に円環状に凹んで回転軸と非接触状態とされる逃げ部が形成され、
   前記軸受本体の円環状突条部が前記ハウジングの円環状凹部内に嵌められた状態で、前記軸受本体が前記ハウジングの軸受本体挿入孔内に圧入されていることを特徴とする焼結軸受。
2. 一体構造のハウジングに設けられた軸受本体挿入孔の長さ方向途中位置に、周方向に沿う円環状凹部を形成するとともに、前記軸受本体挿入孔の開口径を、焼結合金により円筒状に形成された軸受本体の外径より僅かに小さくしておき、
   前記軸受本体を、その円筒内周面と同じ外径のコアロッドに該円筒内周面が支持された状態で、前記ハウジングの軸受本体挿入孔に圧入し、
   該軸受本体挿入孔に圧入された状態の前記軸受本体を、その両端部から軸方向に押圧して、該軸受本体の外面に前記円環状凹部内に膨出した円環状突条部および該円環状突条部の内周側に円環状に凹んだ逃げ部を形成することにより、
   軸受本体がハウジングの軸受本体挿入孔に圧入されてなる焼結軸受を製造することを特徴とする焼結軸受の製造方法。

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