(57)【要約】【課題】高度な加工精度を要せずとも、ボディに対する軸受け本体の位置精度を確保することができる軸受け部材を提供する。【解決手段】軸受け部材１０は、前後方向に貫通する軸受け孔２２を有する、金属製のボディ２０と、軸受け孔２２内に装着され、内面が軸受け面６３とされる筒部６１を有するとともに、筒部６１の前後両端から径方向外側に張り出し、ボディ２０の前後両面における軸受け孔２２の開口縁部にそれぞれ当接可能に対面する前後一対のフランジ部６２Ｆ、６２Ｒを有する、樹脂製の軸受け本体６０とを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後方向に貫通する軸受け孔を有する、金属製のボディと、
前記軸受け孔内に装着され、内面が軸受け面とされる筒部を有するとともに、前記筒部の前後両端から径方向外側に張り出し、前記ボディの前後両面における前記軸受け孔の開口縁部にそれぞれ当接可能に対面する前後一対のフランジ部を有する、樹脂製の軸受け本体とを備えることを特徴とする軸受け部材。
【請求項２】
前記ボディと前記フランジ部との対向面のうち、一方には第１凸部が形成され、他方には第１凹部が形成されており、前記第１凹部内に前記第１凸部が嵌合されていることを特徴とする請求項１記載の軸受け部材。
【請求項３】
前記ボディの前記軸受け孔の内面と前記筒部の外面のうち、一方には第２凸部が形成され、他方には第２凹部が形成されており、前記第２凹部内に前記第２凸部が嵌合されていることを特徴とする請求項１又は２記載の軸受け部材。
【請求項４】
金属製のボディにおける前後方向に貫設された軸受け孔内に、熱可塑性樹脂からなる筒状の軸受け母材を挿入し、次いで、
前記軸受け母材を加熱して軟化させ、かつ、前記ボディの後面側に雌型を配置した状態で、前記軸受け母材内に前方から雄型を挿入し、
前記雄型で前記軸受け母材を内側から押圧することにより、前記軸受け孔の内面と前記雄型の外面との間に、前記周壁部分を塑性変形させて、外面が前記軸受け孔の内面に当接可能に対面するとともに内面が前記雄型の外面に沿った軸受け面となる筒部を形成し、さらに、
前記雄型で前記軸受け母材を前方から押圧することにより、前記ボディの前面と前記雄型との間、及び前記ボディの後面と前記雌型との間に、それぞれ前記軸受け母材の前後両壁部分を塑性変形させて、前記筒部の前後両端に、前記ボディの前後両面における前記軸受け孔の開口縁部に当接可能に対面する一対のフランジ部を形成することを特徴とする軸受け部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属製のボディと樹脂製の軸受け本体とを備えた軸受け部材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、円筒形をなす樹脂製の軸受け本体と、樹脂部材の外側に配置される金属製のボディからなる軸受け部材が開示されている。軸受け本体の内面はラジアル方向の荷重を受ける軸受け面とされている。そして、軸受け本体は、ボディの軸受け孔内に圧入されて固定されている。このため、軸受け本体の外径とボディの軸受け孔の内径との間には、所定の締代が確保されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３６７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の軸受け部材によれば、軸受け本体とボディとの間の線膨張係数の差及びクリープ現象等に起因し、軸受け本体とボディとの間で一定の締代を保持するのが困難であるという事情がある。これに鑑み、締代を厳密に管理して、加工精度を高めようとすれば、加工に要する時間及びコストが増大するという問題がある。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、高度な加工精度を要せずとも、ボディに対する軸受け本体の位置精度を確保することができる軸受け部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、前後方向に貫通する軸受け孔を有する、金属製のボディと、前記軸受け孔内に装着され、内面が軸受け面とされる筒部を有するとともに、前記筒部の前後両端から径方向外側に張り出し、前記ボディの前後両面における前記軸受け孔の開口縁部にそれぞれ当接可能に対面する前後一対のフランジ部を有する、樹脂製の軸受け本体とを備えるところに特徴を有する。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記ボディと前記フランジ部との対向面のうち、一方には第１凸部が形成され、他方には第１凹部が形成されており、前記第１凹部内に前記第１凸部が嵌合されているところに特徴を有する。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のものにおいて、前記ボディの前記軸受け孔の内面と前記筒部の外面のうち、一方には第２凸部が形成され、他方には第２凹部が形成されており、前記第２凹部内に前記第２凸部が嵌合されているところに特徴を有する。
【０００９】
請求項４の発明は、軸受け部材の製造方法であって、金属製のボディにおける前後方向に貫設された軸受け孔内に、熱可塑性樹脂からなる筒状の軸受け母材を挿入し、次いで、前記軸受け母材を加熱して軟化させ、かつ、前記ボディの後面側に雌型を配置した状態で、前記軸受け母材内に前方から雄型を挿入し、前記雄型で前記軸受け母材を内側から押圧することにより、前記軸受け孔の内面と前記雄型の外面との間に、前記軸受け母材の周壁部分を塑性変形させて、外面が前記軸受け孔の内面に当接可能に対面するとともに内面が前記雄型の外面に沿った軸受け面となる筒部を形成し、さらに、前記雄型で前記軸受け母材を前方から押圧することにより、前記ボディの前面と前記雄型との間、及び前記ボディの後面と前記雌型との間に、それぞれ前記軸受け母材の前後両壁部分を塑性変形させて、前記筒部の前後両端に、前記ボディの前後両面における前記軸受け孔の開口縁部に当接可能に対面する一対のフランジ部を形成するところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１０】
＜請求項１の発明＞
ボディの前後両面における軸受け孔の開口縁部に、軸受け本体における前後一対のフランジ部がそれぞれ当接可能に対面するため、軸受け本体が両フランジ部を介してボディに位置決め固定される。したがって、ボディに対する軸受け本体の位置精度を確保することができる。また、軸受け本体とボディとの間の締代を厳密に管理する必要がないため、高度な加工精度が不要となる。
【００１１】
＜請求項２の発明＞
ボディとフランジ部との対向面のうち、一方には第１凸部が形成され、他方には第１凹部が形成され、第１凹部内に第１凸部が嵌合されているから、軸受け本体とボディとが強固に固定される。
【００１２】
＜請求項３の発明＞
ボディの軸受け孔の内面と筒部の外面のうち、一方には第２凸部が形成され、他方には第２凹部が形成され、第２凹部内に第２凸部が嵌合されているから、軸受け孔内で軸受け本体が軸周りに回転するのが防止される。
【００１３】
＜請求項４の発明＞
雄型の挿入操作に伴い、軸受け本体が成形されるとともに、ボディに軸受け本体を位置決め固定することができるため、切削加工が不要となり、生産性に優れる。また、筒部の軸受け面が雄型の外面に沿った形態となるため、軸受け面の面精度を正確に出すことができる。したがって、軸受け面の仕上げ加工を省略することができ、生産性をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態１に係る軸受け部材の断面図である。
【図２】軸受け部材を製造するに際し、ボディの軸受け孔内に軸受け母材を挿入した状態をあらわす断面図である。
【図３】軸受け母材内に前方から雄型を挿入し、軸受け母材を塑性変形させる初期の状態をあらわす断面図である。
【図４】軸受け母材内に雄型を深く挿入し、軸受け母材を塑性変形させる終盤の状態をあらわす断面図である。
【図５】軸受け部材の正面図である。
【図６】軸受け部材のフランジ部の破断正面図である。
【図７】本発明の実施形態２に係る軸受け部材の筒部の破断正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図６によって説明する。本実施形態に係る軸受け部材１０は、自動車のトランスミッションに設けられたオイルポンプ（図示せず）の回転軸４０を受ける軸受け構造を例示するものであって、図１に示すように、ボディ２０と、ボディ２０に固定される軸受け本体６０とを備えている。
【００１６】
ボディ２０は、金属製であって、円筒形の支持部２１を有している。ボディ２０の材料としては、アルミ系金属、鉄系金属が好適に使用され、例えば、アルミニウム合金、炭素鋼（普通鋼）、合金鋼（特殊鋼）、クロムモリブデン鋼、クロム鋼、マンガン鋼等が使用される。
【００１７】
支持部２１は、前後方向に貫通する断面円形の軸受け孔２２を有している。支持部２１の軸受け孔２２の内面には、周方向に間隔をあけて、詳細には等間隔をあけて、複数の第２凹部２３が形成されている。各第２凹部２３は、軸受け孔２２の全長に亘って延びて支持部２１の前後両面に開口する断面角凹状の形態とされている。本実施形態の場合、図６に示すように、各第２凹部２３は、それぞれ周方向に９０度間隔をあけて配置され、具体的には軸受け孔２２の高さ方向両端及び幅方向両端に配置されている。
【００１８】
支持部２１の前後両面は、前後方向と直交する方向にほぼ沿った垂直面とされ、ここに軸受け孔２２の前後両端が開口している。図１及び図６に示すように、支持部２１の前後両面における軸受け孔２２の開口縁部には、周方向に間隔をあけて、詳細には等間隔をあけて、複数の第１凹部２４が形成されている。各第１凹部２４は、断面円形をなし、前後方向に所定深さを有している。本実施形態の場合、各第１凹部２４は、各第２凹部２３の径方向外側に並んで配置されている。
【００１９】
軸受け本体６０は、樹脂製であって、前後方向に延びる円筒形の筒部６１と、筒部６１の前後両端から径方向外側に張り出す前後一対のフランジ部６２Ｆ、６２Ｒとを有している。軸受け本体６０の材料としては、熱可塑性樹脂が好適に使用され、例えば、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、変性ポリフェニレンエーテル（ｍ‐ＰＰＥ、変性ＰＰＥ、ＰＰＯ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、グラスファイバー強化ポリエチレンテレフタレート（ＧＦ‐ＰＥＴ）、超高分子量高密度ポリエチレン（ＵＨＭＷ‐ＨＤＰＥ）、ポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、熱可塑性ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、非晶ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリスリホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）等が使用される。
【００２０】
筒部６１は、支持部２１の軸受け孔２２内に配置されている。筒部６１の内面は、回転軸４０のラジアル荷重を受ける断面円形の軸受け面６３とされている。また、筒部６１の外面は、軸受け孔２２の内面に当接可能に対面して固定される。そして、図６に示すように、筒部６１の外面には、周方向に間隔をあけて、詳細には等間隔をあけて、複数の第２凸部６４が形成されている。各第２凸部６４は、筒部６１の全長に亘って延びて前後一対のフランジ部６２Ｆ、６２Ｒに連なる断面角凸状の形態とされている。本実施形態の場合、各第２凸部６４は、それぞれ周方向に９０度間隔をあけて配置され、具体的には、各第２凹部２３と対応するように、筒部６１の高さ方向両端及び幅方向両端に配置されている。
【００２１】
各第２凸部６４と各第２凹部２３とは、互いに適合する形態で、かつ互いに対向する位置に配置されている。このため、組み付け時には、各第２凸部６４がそれぞれ対向する各第２凹部２３に嵌合されることになる。
【００２２】
前後一対のフランジ部６２Ｆ、６２Ｒは、支持部２１の前後両面における軸受け孔２２の開口縁部に対向して配置され、図５に示すように、軸受け孔２２の開口縁部を全周に亘って被覆する円環状の形態とされている。そして、図１に示すように、前側フランジ部６２Ｆの後面及び後側フランジ部６２Ｒの前面、言い換えれば、両フランジ部６２Ｆ、６２Ｒの対向面には、周方向に間隔をあけて、詳細には等間隔をあけて、複数の第１凸部６５が形成されている。各第１凸部６５は、前後方向に延びる円柱形をなし、図６に示すように、各第１凹部２４と対応して、両フランジ部６２Ｆ、６２Ｒの対向面において周方向に９０度間隔をあけて配置されている。
【００２３】
各第１凸部６５と各第１凹部２４とは、互いに適合する形態で、かつ互いに対向する位置に配置されている。このため、組み付け時には、各第１凸部６５がそれぞれ対向する各第１凹部２４に嵌合されることになる。
【００２４】
さて、ボディ２０に軸受け本体６０を組み付けるにあたり、本実施形態においては、図３に示すように、雄型７０及び雌型８０を備えた金型が用意される。また、図２に示すように、軸受け本体６０の原形となる軸受け母材９０が用意される。なお、ボディ２０はそのまま用いられる。
【００２５】
雄型７０は、図３に示すように、支持部２１の前方（図示上方）に配置され、ブロック状の基部７１と、基部７１の後面から後方に突出する円柱状のポンチ部７２とを有する。基部７１の後面におけるポンチ部７２の基端周りには、支持部２１の前面における軸受け孔２２の開口縁部と対向する位置に、円環状の前側フランジ部形成面７３が形成されている。また、ポンチ部７２の外面には、筒部６１の軸受け面６３と適合する断面円形の軸受け形成面７４が形成されている。
【００２６】
雌型８０は、支持部２１の後方に配置され、ブロック状のダイ部８１を有している。ダイ部８１の前面には、ポンチ部７２の先端部が挿入される凹部８２が形成され、かつ凹部８２の開口縁部に、支持部２１の後面における軸受け孔２２の開口縁部と対向する円環状の後側フランジ部形成面８４が形成されている。
【００２７】
軸受け母材９０は、図２に示すように、前後方向に延びる円筒状の筒部母材９１と、筒部母材９１の前端から径方向外側に張り出す前側フランジ部母材９２とからなる。筒部母材９１は筒部６１よりも厚肉とされ、前側フランジ部母材９２は前側フランジ部６２Ｆよりも厚肉とされている。そして、筒部母材９１の内径は、ポンチ部７２の外径よりも小さくされ、前側フランジ部母材９２の外径は、前側フランジ部６２Ｆの外径よりも小さくされている。また、軸受け母材９０は、軸受け本体６０における各第１凸部６５及び各第２凸部６４に相当するものを有していない。
【００２８】
次に、軸受け部材１０の製造方法について説明する。
まず、図２に示すように、支持部２１の軸受け孔２２内に前方から筒部母材９１が挿入され、ボディ２０に軸受け母材９０が組み込まれる。
【００２９】
続いて、上記の組み込みユニットが雄型７０と雌型８０との間にセットされ、かつそのセット操作と前後して、軸受け母材９０が加熱して軟化させられる。その状態で、雄型７０と雌型８０とが互いに接近させられる。すると、図３に示すように、ポンチ部７２が筒部母材９１内に挿入され、筒部母材９１が、ポンチ部７２により内側から押圧され、かつ支持部２１とポンチ部７２との間に変形されて引き伸ばされる。
【００３０】
図４に示すように、ポンチ部７２の先端部がダイ部８１の凹部８２内に挿入される位置に至ると、筒部母材９１が支持部２１の軸受け孔２２の内面とポンチ部７２の軸受け形成面７４とに挟着される。これにより、支持部２１の軸受け孔２２の内面に外面が当接可能に対面するとともに、ポンチ部７２の軸受け形成面７４に内面を沿わせた筒部６１が形成される。この場合、筒部６１の内面は、ポンチ部７２の軸受け形成面７４によって軸受け面６３として構成される。また、支持部２１の各第２凹部２３内に筒部母材９１の軟化樹脂が流れ、筒部６１の外面に各第２凸部６４が形成される。これにより、各第２凸部６４は各第２凹部２３内に嵌合される。
【００３１】
また、雄型７０と雌型８０との接近動作に伴い、前側フランジ部母材９２が基部７１により前方から押圧され、支持部２１と基部７１との間に変形されて引き伸ばされる。図４に示すように、基部７１が支持部２１に正規位置まで接近すると、前側フランジ部母材９２が支持部２１の前面と基部７１の前側フランジ部形成面７３とに挟着される。これにより、支持部２１の前面に後面が当接可能に対面するとともに、基部７１の前側フランジ部形成面７３に前面を沿わせた前側フランジ部６２Ｆが形成される。また、支持部２１の各第１凹部２４内に前側フランジ部母材９２の軟化樹脂が流れ、前側フランジ部６２Ｆの前面に各第１凸部６５が形成される。これにより、各第１凸部６５は各第１凹部２４内に嵌合される。
【００３２】
さらに、基部７１の押圧動作に伴い、軸受け母材９０の後部における軟化樹脂が支持部２１の後面とダイ部８１の後側フランジ部形成面８４との間に流れ込む。これにより、支持部２１の後面に前面が当接可能に対面するとともに、ダイ部８１の後側フランジ部形成面８４に後面を沿わせた後側フランジ部６２Ｒが形成される。また上記同様に、後側フランジ部６２Ｒの前面には各第１凹部２４内に嵌合される各第１凸部６５が形成される。その後、雄型７０と雌型８０とが互いに離間させられ、金型が型開きされる。こうして成形された軸受け部材１０は、ボディ２０に軸受け本体６０が強固に連結された構造となる。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態によれば、ボディ２０の支持部２１の前後両面における軸受け孔２２の開口縁部に、軸受け本体６０における前後一対のフランジ部６２Ｆ、６２Ｒがそれぞれ当接可能に対面するため、軸受け本体６０が両フランジ部６２Ｆ、６２Ｒを介してボディ２０に位置決め固定される。したがって、ボディ２０に対する軸受け本体６０の位置精度を確保することができる。また、軸受け本体６０とボディ２０との間の締代を厳密に管理する必要がないため、高度な加工精度が不要となる。
【００３４】
また、両フランジ部６２Ｆ、６２Ｒの対向面には各第１凸部６５が形成され、支持部２１の前後両面には各第１凹部２４が形成され、各第１凹部２４内に各第１凸部６５が嵌合されているから、軸受け本体６０とボディ２０とが強固に固定される。
【００３５】
さらに、支持部２１の軸受け孔２２の内面には各第２凹部２３が形成され、筒部６１の外面には各第２凸部６４が形成され、各第２凹部２３内に各第２凸部６４が嵌合されているから、軸受け孔２２内で軸受け本体６０が軸周りに回転するのが防止される。
【００３６】
さらにまた、雄型７０と雌型８０とにより、軸受け本体６０が成形されるとともに、ボディ２０に軸受け本体６０を位置決め固定することができるため、切削加工が不要となり、生産性に優れる。しかも、筒部６１の軸受け面６３がポンチ部７２の外面に沿った形態となるため、軸受け面６３の面精度を正確に出すことができる。したがって、軸受け面６３の仕上げ加工を省略することができ、生産性をより高めることができる。
【００３７】
＜実施形態２＞
図７は、本発明の実施形態２に係る軸受け部材１０Ａを示す。実施形態２では、各第２凹部２３Ａの形状及び各第２凸部６４Ａの形状が実施形態１とは異なる。その他は、実施形態１と同様であるため、実施形態１と同様の構成には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３８】
各第２凹部２３Ａは、軸受け孔２２の全長に亘って延びて支持部２１の前後両面に開口する断面略直角三角形の形状とされている。具体的には、各第２凹部２３Ａの内面は、回転軸４０の回転方向（図示矢印方向）と直交する方向（径方向）にほぼ沿った対辺部２８と、回転軸４０の回転方向にほぼ沿って傾斜する斜辺部２９とを有している。各第２凸部６４Ａは、各第２凹部２３Ａと適合する形状であって、実施形態１と同様、軸受け部材１０の成形に伴って各第２凹部２３Ａ内に嵌合される。
【００３９】
実施形態２によれば、回転軸４０の回転力を受ける側に対辺部２８が形成されているため、回転軸４０の回転時に各第２凸部６４Ａと各第２凹部２３Ａとが互いに強固に係止し合うことになる。その結果、ボディ２０の軸受け孔２２内で軸受け本体６０が軸周りに回転するのがより確実に規制される。
【００４０】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）ボディ側に第１凸部が設けられ、フランジ側に第１凹部が設けられるものであってもよい。
（２）ボディ側に第２凸部が設けられ、筒部側に第２凹部が設けられるものであってもよい。
（３）第１凸部及び第１凹部はそれぞれ１つずつ設けられるものであってもよい。
（４）第１凸部及び第１凹部はそれぞれ４つ以外で複数設けられるものであってもよい。
（５）第１凸部及び第１凹部は軸受け部材の前後両側のうちのいずれか片側のみに設けられるものであってもよい。
（６）第２凸部及び第２凹部はそれぞれ１つずつ設けられるものであってもよい。
（７）第２凸部及び第２凹部はそれぞれ４つ以外で複数設けられるものであってもよい。
（８）第１凸部及び第１凹部が設けられ、第２凸部及び第２凹部が設けられない構成であってもよい。
（９）第２凸部及び第２凹部が設けられ、第１凸部及び第１凹部が設けられない構成であってもよい。
（１０）本発明は、オイルポンプに限らず、例えば、ロッカアームの軸受け部材やバランスシャフトの軸受け部材等に広く適用可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１０…軸受け部材
２０…ボディ
２２…軸受け孔
２３、２３Ａ…第２凹部
２４…第１凹部
６０…軸受け本体
６１…筒部
６２Ｆ…前側フランジ部（フランジ部）
６２Ｒ…後側フランジ部（フランジ部）
６３…軸受け面
６４、６４Ａ…第２凸部
６５…第１凸部
７０…雄型
７２…ポンチ部
８０…雌型
８１…ダイ部
９０…軸受け母材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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