JPS60244420A - 流体軸受グル−プ成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、流体軸受の円筒外面あるいは円筒内面に深さ
２０μｍ程度以下の浅いグループを成形する方法に関す
るものである。

従来例の構成とその問題点 従来、流体軸受グループ成形方法としては、主にエツチ
ングあるいは、転造による方法が行なわれているが、前
者は、■　グループ壁面のダレ等による精度上の問題点
、■　加工工数が大、■円筒内面へのグループ成形は困
難である。後者は、■　グループ成形後、周囲の盛り上
がり部を除去する後加工が不可欠、■　１０μｍ程度以
上の精度を得ることが困難、等の問題があった。

発明の目的 本発明は、上記従来の加工法の欠点を解消し、円筒外面
ｆるいは円筒内面に、流体軸受グループを成形すること
を可能にするものである。

発明の構成 本発明は、円筒外面あるいは円筒内面に深さ２０μｍ程
度以下の浅いグループをもつ流体軸受の製造において、
変態を有する材料から−なる軸受に、その変態温度域に
て変態を起こさないグループ雄型を相対させ、同時に加
熱あるいは冷却によシ軸受に変態を生じさせ、変態体積
変化および軸受とグループ雄型の熱膨張差で生じる応力
により、軸受に変態超塑性現象を発現させ、グループを
転写する成形方法であり、精度および加工工数の点で非
常に有効である。

実施例の説明 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第１図、第２図は本発明の第１の実施例である円筒内面
にグループをもつ軸受の製造法を示す。

第１図は製造プロセスを示す断面図で、ａは加工前に軸
受１．グループ雄型孔位置決め用の治具３をセットした
状態、ｂは加工途中、Ｃは円筒内面にグループ４が形成
された軸受を示す。第２図は、第１図に示した製造プロ
セスを得るための温度サイクルを示す図で、Ｔｃは軸受
材料の加熱時の変態温度域、ＴＲは軸受材料の冷却時の
変態温度域を示す。また、第２図の中のＡ、Ｂ、　Ｃは
第１図ａ、ｂ、ｃのプロセスに対応させて示しである。

第３図は、以上のプロセスが変態超塑性現象を利用して
得られることを説明するだめの模式図である。軸受材と
して、たとえば、低温度域で体心立方晶、高温度域で面
心立方晶の結り構造を持つ鉄鋼材料を用いた場合、応力
を負荷せずに温度゛サイクルを加えると、第３図ａの如
く、加熱時はＴｃの温度域で、体心立方晶から面心立方
晶への変態、冷却時はＴＲの温度域でその逆の変態が生
じる。

このとき、変態による体積変化が生じ、同時に、熱膨張
も加わって、図のような長さ変化Δｌ／ｌが生じる。変
態体積変化による長さ変化は、長さ１０ｍ１ｔ＋あたり
、約３０μｍ　であり、流体軸受のグループ深さが２０
μｍ以下のグループを形成するためには適切な量である
。

次に第１図ａに示したように、変態を有する軸受１と、
その温度で変態しないグループ雄型２をＨ７程度のはめ
あいで、セットした状態で、第２図に示した温度サイク
ルを与えた場合に、変態超塑性現象によってグループが
形成される状態を、第３図すによって説明する。図中の
Ａ、Ｂ、Ｃも第１図のａ、ｂ、ｃの工程に対応させであ
る。第３図すで、実線は軸受１の熱膨張による長さ変化
、および、変態超塑性現象による変形挙動、破線はグル
ープ雄型２の熱膨張による長さ変化を示す。

Ａの状態から加熱していくと、軸受１は変態温度域Ｔｃ
で、一点鎖線のよ、うな変態体積変化を生じようとする
が、グループ雄型２により規制されるため、グループ雄
型と軸受の接触面で応力が発生する。このとき、軸受は
変態が進行中であるため、変態超塑性現象により、容易
に変形し、グループ雄型にならった形状に成形される。

ここで、変態超塑性現象についてふれると、この現象は
、変態を有する材料に低い応力を加え、同時に加熱ある
いは冷却の温度サイクルにより、変態を進行させると容
易に変形するという現象である。変態超塑性による変形
は、応力緩和が充分起こるので残留応力が非常に小さく
、したがって変形後の残留応力による形状変化は殆んど
無視できる。さらに、変態を供なわない通常の熱間加工
に比し、型への０５い性も格段に優れている。

第３図すに戻って、軸受１をさらに加熱して、変態が終
了した点イまで加熱した後、冷却していくと、冷却の変
態温度域ＴＲで変態体積変化により膨張が起こりＣの状
態になる。このとき、グループ雄型２は加熱時と同じ破
線上を戻るので、軸受１とグループ雄型２の直径の差は
約、変態体積変化分だけ初期より大きくなるので、軸受
とグループ雄型のカミ合い部分が充分に外れて、軸受を
グループ雄型から、直線的に取外すことが可能となる。

以上のように本実施例によれば、円筒状の軸受１とその
内部にグループ雄型２を相対させ、同時に加熱および冷
却の温度サイクルを加え、軸受に変態を生じさせること
により、変態超塑性現象が発生し、グループ４を精度よ
く成形することができる。また、本実施例は、変態超塑
性を生じさせるための応力は、変態体積変化と熱膨張に
より、軸受とグループ雄型に相対的に発生する応力を利
用するため、外的に応力を加える装置も不必要であり、
装置が簡便になるという利点がある。

以下本発明の第２の実施例について図面を参照−ブをも
つ軸受の製造プロセスを示す断面図であも同図において
１は軸受、２はグループ雄型３は位置決め用治具、５は
軸受を挿入、取出しをするためのチャックである。

第６図は、第２の実施例の温度サイクルおよびグループ
成形の原理を説明するための模式図で、実線は熱膨張お
よび変態超塑性現象による変形挙動、破線はグループ雄
型の熱膨張による長さ変化Δｌ／ｌを示す。そのプロセ
スとしては、まず、第６図Ａの温度に軸受１およびグル
ープ雄型２を加熱後、第４図ａのように、グループ雄型
２内に軸受１を挿入する。次にその状態で冷却すると軸
受１は冷却時の変態温度域ＴＲで変態し、膨張するが、
第６図Ｂのように、グループ雄型２の熱膨張の長さ変化
に沿った変形をする。

すなわち、変態超塑性現象により、第４図すのように、
軸受１はグループ雄型２に沿った変形をし、グループが
転写される。

変態終了後、再度加熱を行なうと、軸受１は加熱時の変
態温度域Ｔｃで変態し、第６図Ｃの状態になる。このと
き、グループ雄型２と軸受１の直径に約、変態体積分の
差が生じるので、実施例１と同様、軸受１をグループ雄
型２より直線的に取り外すことが可能となる。

なお、以上の実施例では、軸受材として、鉄鋼材料の場
合について説明したが、変態を有する材料で、所要のグ
ループ深さを変態超塑性現象により得ることができるだ
けの変態体積変化をする材料であれば本発明は利用が可
能である。

発明の効果 以上のように本発明は、変態を有する材料からなる軸受
に、その変態温度域にて変態を起こさないグループ雄型
を相対させ、同時に加熱あるいは冷却により軸受に変態
超塑性現象を発現させることによシ、容易かつ高精度に
軸受の円筒外面あるいは円筒内面にグループを成形する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂ、ｃは本発明の第１の実施例における円筒
内面にグループを成形する製造プロセスを示す断面図、
第２図は第１図の製造プロセスを得るための温度サイク
ルを示す図、第３図ａ、ｂは第１図、第２図のプロセス
を説明する模式図、第４図ａ、ｂは本発明の第２の実施
例における円筒外面にグループを成形する製造プロセス
を示す断面図、第６図は第４図のプロセスを説明するた
めの模式図である。 １．４・・・・・・流体軸受、２・・・・・・グループ
雄型、３・・・・・・位置決め治具。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第３図 ′ＪＬ屓 第４図 ５　図 逼濱

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 円筒外面あるいは円筒内面に深さ２０μｍ程度以下の浅
   いグループをもつ流体軸受の製造において、変態を有す
   る材料からなる軸受に、その変態温度域にて変態を起こ
   さないグループ雄型を相対させ、同時に加熱あるいは冷
   却により軸受に変態を生じさせ、変態体積変化及び、軸
   受とグループ雄型の熱膨張差により、グループを転写す
   る流体軸受グループ成形方法。