(57)【要約】【課題】  装置への組み込み工数を低減させることが可能になるとともに、含浸された潤滑油が漏洩することを抑制したり、あるいは潤滑油を十分に含浸することが可能になる摺動部材並びにこの摺動部材を焼結により形成するための圧粉体を成形する粉末成形装置および圧粉体の製造方法を提供する。【解決手段】  摺動面を有する筒状の摺動部材１０であって、内周面側または外周面側のいずれか一方が、カーボンを５０（ｍａｓｓ％）以上１００（ｍａｓｓ％）以下含有し、かつこのカーボンが１００（ｍａｓｓ％）より少ないときに残りが金属成分とされた焼結摺動層１０ａとされるとともに、他方が焼結摺動層１０ａより高強度の焼結金属層１０ｂとされ、これら１０ａ、１０ｂは互いに焼結結合されている。【選択図】        図１
2006052757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
摺動面を有する筒状の摺動部材であって、
内周面側または外周面側のいずれか一方が、カーボンを５０（ｍａｓｓ％）以上１００（ｍａｓｓ％）以下含有し、かつこのカーボンが１００（ｍａｓｓ％）より少ないときに残りが金属成分とされた焼結摺動層とされるとともに、他方が前記焼結摺動層より高強度の焼結金属層とされ、これらの焼結摺動層および焼結金属層は互いに焼結結合されていることを特徴とする摺動部材。
【請求項２】
請求項１記載の摺動部材において、
前記焼結摺動層は気孔率が１％以上３５％以下とされ、前記焼結金属層は気孔率が１％以上１２％以下とされていることを特徴とする摺動部材。
【請求項３】
請求項１記載の摺動部材において、
前記焼結摺動層は気孔率が１％以上３５％以下とされ、前記焼結金属層は気孔率が１２％より大きく３５％以下とされていることを特徴とする摺動部材。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の摺動部材において、
前記焼結摺動層は、該摺動部材の軸方向における端面、および内周面側を一体的に形成していることを特徴とする摺動部材。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の摺動部材を焼結により形成するための圧粉体を成形する粉末成形装置であって、
貫通孔が形成されたダイと、前記貫通孔内に該貫通孔と同軸的に配設された仕切り筒、筒状の下パンチ、およびコアロッドと、前記ダイの上方に前記貫通孔と同軸的に配設された上パンチとを備えるとともに、前記下パンチは前記仕切り筒の内側および外側に各別に配設され、前記仕切り筒、前記下パンチおよび前記上パンチは、前記貫通孔の軸線方向に前記ダイに対して相対的に進退可能に支持され、前記貫通孔の内周面が前記圧粉体の外周面を形成し、前記コアロッドの外周面が前記圧粉体の内周面を形成する構成とされ、
前記仕切り筒、およびその内側または外側のいずれか一方の前記下パンチを前進位置に配置するとともに、他方の前記下パンチを後退位置に配置して第２空間を形成し、該空間に第２粉末を充填するとともに、前記一方の下パンチを後退移動させ第１空間を形成して、該空間にカーボンを５０（ｍａｓｓ％）以上１００（ｍａｓｓ％）以下含有し、かつこのカーボンが１００（ｍａｓｓ％）より少ないときに残りが金属成分とされた第１粉末を充填し、その後、前記仕切り筒を後退移動させた後に、または前記仕切り筒を後退移動させながら、前記上パンチを前進移動し、前記第１、第２粉末を圧縮する構成とされたことを特徴とする粉末成形装置。
【請求項６】
請求項５記載の粉末成形装置において、
前記仕切り筒の内周面および外周面の少なくとも一方に、その全周に亙って凹凸部が形成されていることを特徴とする粉末成形装置。
【請求項７】
請求項１から４のいずれかに記載の摺動部材を焼結により形成するための圧粉体を成形する圧粉体の製造方法であって、
請求項５または６に記載の粉末成形装置を用い、前記圧粉体を成形することを特徴とする圧粉体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、摺動面を有する筒状の摺動部材並びにこの摺動部材を焼結により形成するための圧粉体を成形する粉末成形装置および圧粉体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種の摺動部材は、例えば下記特許文献１に示されるように、前記摺動面に支持される例えば軸部材との摩擦抵抗を低減させるため、あるいは良好な潤滑性を具備させるため、さらにはこの摺動部材に耐磨耗性を具備させるために、カーボンを含有する粉末を圧縮して圧粉体とした後に、これを焼結して形成されている。つまり、前記摺動部材は、一般にカーボンを含有する粉末により全体が一体的に形成されている。
【特許文献１】特開２００４−３６６４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の摺動部材では、カーボンを含有する粉末により全体が一体的に形成されているので、この摺動部材が低強度となり、これを圧入により装置に組み込むことができず、この組み込み工数がかかるという問題があった。さらに、前記摺動部材が前述のように一体的に形成されていたことから、この摺動部材が全体で略均一な気孔率を有していたので、例えば摺動部材に潤滑油が含浸された、いわゆる含油軸受の場合には、前記摺動面に例えば軸部材を摺動させた状態で、この摺動部材を使用したときに、容易に前記潤滑油が漏洩したり、あるいは、この摺動部材を気孔率を小さくして高密度に形成し、必要十分な強度を具備させようとすると、この摺動部材に十分な量の前記潤滑油を含浸させることができないという問題があった。
【０００４】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、装置への組み込み工数を低減させることが可能になるとともに、含浸された潤滑油が漏洩することを抑制したり、あるいは潤滑油を十分に含浸することが可能になる摺動部材並びにこの摺動部材を焼結により形成するための圧粉体を成形する粉末成形装置および圧粉体の製造方法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】
【０００５】
このような課題を解決して、前記目的を達成するために、本発明の摺動部材は、摺動面を有する筒状の摺動部材であって、内周面側または外周面側のいずれか一方が、カーボンを５０（ｍａｓｓ％）以上１００（ｍａｓｓ％）以下含有し、かつこのカーボンが１００（ｍａｓｓ％）より少ないときに残りが金属成分とされた焼結摺動層とされるとともに、他方が前記焼結摺動層より高強度の焼結金属層とされ、これらの焼結摺動層および焼結金属層は互いに焼結結合されていることを特徴とする。
【０００６】
この発明によれば、内周面側または外周面側のいずれか一方が、前記焼結摺動層とされるとともに、他方が前記焼結摺動層より高強度の焼結金属層とされているので、前記他方の周面を装置に嵌合させることにより、この摺動部材を圧入によって装置に組み込むことが可能になる。すなわち、前記摺動面が前記焼結摺動層により形成された摺動部材を圧入により装置に組み込むことが可能になり、この摺動部材の装置への組み込み工数を低減させることができる。
また、前記焼結摺動層と前記焼結金属層とは互いに焼結結合されているので、これらの金属層を強固に接合することが可能になり、摺動部材を２層構造としたことによるいわゆる層間剥離の発生を抑制することができる。
【０００７】
さらに、前記摺動部材が、前記焼結摺動層と前記焼結金属層とにより構成されているので、これらの気孔率を異ならせることが可能になる。従って、例えば、装置に嵌入される前記焼結金属層の気孔率を大きくすることによって、摺動部材に含浸できる潤滑油の量を大きくすることが可能になり、保油性が向上された摺動部材を得ることができる。また、前記焼結金属層の気孔率を小さくすることによって、前記摺動部材に含浸された潤滑油がこの焼結金属層から漏洩することを抑制することができる。
以上により、この摺動部材の用途に応じて、焼結金属層の気孔率を適宜変更することが可能になる。
なお、前記焼結金属層とは、単一の金属元素に限られるものではなく、合金も含まれるものである。
【０００８】
また、本発明の摺動部材は、請求項１記載の摺動部材において、前記焼結摺動層は気孔率が１％以上３５％以下とされ、前記焼結金属層は気孔率が１％以上１２％以下とされていることを特徴とする。
この発明によれば、前記焼結金属層の高密度化が図られ、前記摺動部材に含浸された潤滑油がこの焼結金属層から漏洩することを抑制することができる。
【０００９】
また、本発明の摺動部材は、請求項１記載の摺動部材において、前記焼結摺動層は気孔率が１％以上３５％以下とされ、前記焼結金属層は気孔率が１２％より大きく３５％以下とされていることを特徴とする。
この発明によれば、前記焼結金属層の低密度化が図られ、前記摺動部材に含浸できる潤滑油の量を大きくすることが可能になり、保油性を向上することができるとともに、このように低密度化された焼結金属層であっても、この金属層に必要最小限の強度を具備させることが可能になり、前記焼結金属層により形成された前記他方の周面を装置に嵌合させることにより、この摺動部材を圧入によって装置に組み込むことができる。
【００１０】
また、本発明の摺動部材は、請求項１から３のいずれかに記載の摺動部材において、前記焼結摺動層は、該摺動部材の軸方向における端面、および内周面側を一体的に形成していることを特徴とする。
この発明によれば、摺動部材の内周面のみならず、前記端面をも前記摺動面にすることが可能になる。
【００１１】
本発明の粉末成形装置は、請求項１から４のいずれかに記載の摺動部材を焼結により形成するための圧粉体を成形する粉末成形装置であって、貫通孔が形成されたダイと、前記貫通孔内に該貫通孔と同軸的に配設された仕切り筒、筒状の下パンチ、およびコアロッドと、前記ダイの上方に前記貫通孔と同軸的に配設された上パンチとを備えるとともに、前記下パンチは前記仕切り筒の内側および外側に各別に配設され、前記仕切り筒、前記下パンチおよび前記上パンチは、前記貫通孔の軸線方向に前記ダイに対して相対的に進退可能に支持され、前記貫通孔の内周面が前記圧粉体の外周面を形成し、前記コアロッドの外周面が前記圧粉体の内周面を形成する構成とされ、前記仕切り筒、およびその内側または外側のいずれか一方の前記下パンチを前進位置に配置するとともに、他方の前記下パンチを後退位置に配置して第２空間を形成し、該空間に第２粉末を充填するとともに、前記一方の下パンチを後退移動させ第１空間を形成して、該空間にカーボンを５０（ｍａｓｓ％）以上１００（ｍａｓｓ％）以下含有し、かつこのカーボンが１００（ｍａｓｓ％）より少ないときに残りが金属成分とされた第１粉末を充填し、その後、前記仕切り筒を後退移動させた後に、または前記仕切り筒を後退移動させながら、前記上パンチを前進移動し、前記第１、第２粉末を圧縮する構成とされたことを特徴とする。
この発明によれば、請求項１から４のいずれかに記載の摺動部材を形成するための圧粉体を容易かつ確実に形成することができる。
【００１２】
また、本発明の粉末成形装置は、請求項５記載の粉末成形装置において、前記仕切り筒の内周面および外周面の少なくとも一方に、その全周に亙って凹凸部が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、前記仕切り筒を後退移動させた際、前記各空間に充填された前記粉末のうち、前記仕切り筒と接触している側に位置する粉末同士を混在させることが可能になる。従って、この圧粉体を焼結することによって、前記焼結摺動層と前記焼結金属層とがアンカー効果により互いに強固に接合された摺動部材を形成することができる。
【００１４】
本発明の圧粉体の製造方法は、請求項１から４のいずれかに記載の摺動部材を焼結により形成するための圧粉体を成形する圧粉体の製造方法であって、請求項５または６に記載の粉末成形装置を用い、前記圧粉体を成形することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、装置への組み込み工数を低減させることが可能になるとともに、含浸された潤滑油が漏洩することを抑制したり、あるいは潤滑油を十分に含浸することが可能になる摺動部材、並びにこの摺動部材を焼結により形成するための圧粉体を成形する粉末成形装置および圧粉体の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明の第１実施形態に係る摺動部材１０の断面側面図を示すものであって、内周面側がカーボンを５０（ｍａｓｓ％）以上１００（ｍａｓｓ％）以下含有し、かつこのカーボンが１００（ｍａｓｓ％）より少ないときに残りが金属成分とされた焼結摺動層１０ａとされるとともに、外周面側が焼結摺動層１０ａより高強度の焼結金属層１０ｂとされ、これらの焼結摺動層１０ａおよび焼結金属層１０ｂは互いに焼結結合されている。そして、この摺動部材１０の内周面１０ｃに回転可能に支持された軸部材１０１が挿入され、外周面１０ｄが圧入により装置１０２に形成された孔１０２ａに嵌合されて、摺動部材１０が装置１０２に配設される構成となっている。つまり、摺動部材１０の内周面１０ｃが摺動面とされ、この摺動面は焼結摺動層１０ａにより形成されている。さらに、本実施形態では、焼結摺動層１０ａは、該摺動部材１０の軸方向における一方の端面１０ｅをも形成しており、以上により、摺動部材１０の前記内周面側および前記一方の端面１０ｅが焼結摺動層１０ａにより一体的に形成された構成となっている。そして、前記一方の端面１０ｅが前記孔１０２ａの底面に当接した状態で、摺動部材１０が装置１０２に配設される構成となっている。
【００１７】
ここで、焼結摺動層１０ａおよび焼結金属層１０ｂはそれぞれ、後述する第１、第２粉末３３、３４により圧粉体を形成した後、これを焼結したときに、これら１０ａ、１０ｂの接合界面が剥離しないような熱膨張係数差の第１、第２粉末３３、３４により形成されている。
焼結摺動層１０ａおよび焼結金属層１０ｂは、より好ましくは次のような材質により形成される。焼結摺動層１０ａとしては、例えばＣ−Ｃｕ−Ｎｉ系合金、若しくはＣ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系合金、またはＣ−Ｎｉ−Ｃｕ系合金、若しくはＣ−Ｎｉ−Ｓｎ−Ｃｕ系合金、またはＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系合金、カーボン（Ｃ）等が挙げられ、焼結金属層１０ｂとしては、例えばＣｕ−Ｎｉ系合金、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系合金、若しくはＣｕ−Ｓｎ系合金、またはＦｅ系合金、Ｃｕ系合金、若しくはＦｅ−Ｃｕ系合金、またはＦｅ−Ｃ系合金、若しくはＣｕ−Ｚｎ系合金等が挙げられる。
【００１８】
そして、焼結摺動層１０ａが、Ｃ−Ｃｕ−Ｎｉ系合金、若しくはＣ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系合金により形成された場合、焼結金属層１０ｂは、Ｃｕ−Ｎｉ系合金、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系合金、若しくはＣｕ−Ｓｎ系合金により形成され、また、焼結摺動層１０ａが、Ｃ−Ｎｉ−Ｃｕ系合金、若しくはＣ−Ｎｉ−Ｓｎ−Ｃｕ系合金により形成された場合、焼結金属層１０ｂは、Ｃｕ−Ｎｉ系合金、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系合金、若しくはＣｕ−Ｓｎ系合金により形成され、さらに、焼結摺動層１０ａが、Ｃｕ−Ｆｅ−Ｃ系合金により形成された場合、焼結金属層１０ｂは、Ｆｅ系合金、Ｃｕ系合金、若しくはＦｅ−Ｃｕ系合金により形成される。
【００１９】
以上の組合わせにおいて、焼結金属層１０ｂを形成する第２粉末３４の前記焼結による収縮率は、焼結摺動層１０ａを形成する第１粉末３３より大きく、第１粉末３３の前記収縮率の方が小さい、あるいは膨張するようになっている。また、焼結摺動層１０ａは気孔率が１％以上３５％以下とされ、焼結金属層１０ｂは気孔率が１％以上１２％以下、または１２％より大きく３５％以下とされている。
【００２０】
特に、焼結摺動層１０ａが、Ｃ−Ｎｉ−Ｓｎ−Ｃｕ系合金により形成され、Ｎｉが１２〜４０（ｍａｓｓ％）、Ｓｎが５〜１５（ｍａｓｓ％）、Ｃｕが５〜４０（ｍａｓｓ％）とされると、潤滑性および耐食性に優れることになり、ポンプ類（燃料、水）に用いるのに適する。
【００２１】
焼結金属層１０ｂが、Ｃｕ−Ｎｉ系合金により形成され、Ｎｉが１２〜４９（ｍａｓｓ％）とされると、耐食性に優れるとともに、この強度を向上させることができ、ポンプ類（燃料、水）に用いるのに適する。また、焼結金属層１０ｂが、Ｆｅ−Ｃｕ系合金により形成され、Ｃｕが２０〜４９（ｍａｓｓ％）とされると、この強度を向上させることができる。さらに、焼結金属層１０ｂを、Ｃｕ−Ｓｎ系合金によりＳｎを７〜１２（ｍａｓｓ％）として、またはＣｕ−Ｚｎ系合金によりＺｎを１５〜４０（ｍａｓｓ％）として形成してもよい。
なお、焼結摺動層１０ａを形成する第１粉末３３に含有されるＣは、直径数μｍ前後のカーボン粒子をいわゆる造粒し、粒径が約５０μｍ以上とされてなるものである。
【００２２】
次に、以上のように構成された摺動部材１０を焼結により形成するための圧粉体を成形する粉末成形装置および圧粉体の製造方法の一実施形態について説明する。
図２から図９は、粉末成形装置２０の要部拡大断面図を示すものであって、貫通孔２１ａが形成されたダイ２１と、前記貫通孔２１ａ内に該貫通孔２１ａと同軸的に配設された仕切り筒２２、筒状の下パンチ２３、およびコアロッド２５と、前記ダイ２１の上方に前記貫通孔２１ａと同軸的に配設された上パンチ２６（図６）と、後述する第１、第２空間３１、３２に粉末を充填するシューボックス２９とを備えている。
【００２３】
下パンチ２３は、前記仕切り筒２２の内側および外側に各別に配設され、本実施形態では、第１下パンチ２３ａと、この第１下パンチ２３ａより内径および外径が大きくされた第２下パンチ２３ｂとを備え、第１下パンチ２３ａが仕切り筒２２の内側に配設され、第２下パンチ２３ｂが仕切り筒２２の外側に配設されている。そして、仕切り筒２２、下パンチ２３および上パンチ２６は、前記貫通孔２１ａの中心軸線方向にダイ２１に対して図示しないカム機構を介して進退可能に支持され、前記貫通孔２１ａの内周面が、形成する圧粉体の外周面を形成し、コアロッド２５の外周面が前記圧粉体の内周面を形成する構成とされている。
【００２４】
なお、第１下パンチ２３ａが進退移動する際、その内周面がコアロッド２５の外周面に摺接する一方、外周面が仕切り筒２２の内周面に摺接するようになっている。また、第２下パンチ２３ｂが進退移動する際、その内周面が仕切り筒２２の外周面に摺接する一方、外周面が前記貫通孔２１ａの内周面に摺接するようになっている。さらに、仕切り筒２２が進退移動する際、その内周面が第１下パンチ２３ａの外周面に摺接する一方、外周面が第２下パンチ２３ｂの内周面に摺接するようになっている。
【００２５】
以上の構成において、仕切り筒２２および下パンチ２３の先端面とコアロッド２５およびダイ２１の上面とが略面一となった状態から、第２下パンチ２３ｂが後退位置に配置されたときに、仕切り筒２２の外周面と前記貫通孔２１ａの内周面と第２下パンチ２３ｂの先端面とに画成された第２空間３２が形成されるようになっている。また、同様にして、第１下パンチ２３ａが後退位置に配置されたときに、仕切り筒２２の内周面とコアロッド２５の外周面と第１下パンチ２３ａの先端面とに画成された第１空間３１が形成されるようになっている。
【００２６】
シューボックス２９は、ダイ２１の上面に摺接しながら、この表面に沿って前記貫通孔２１ａに対して進退可能に支持され、この貫通孔２１ａに到達したときに、前記空間３１、３２に粉末を充填するようになっている。本実施形態では、シューボックス２９は、第１シューボックス２９ａと第２シューボックス２９ｂとを備えており、これら２９ａ、２９ｂには互いに材質の異なる粉末が装填され、第１空間３１には第１シューボックス２９ａにより、焼結摺動層１０ａを形成する第１粉末３３を充填し、第２空間３２には第２シューボックス２９ｂにより焼結金属層１０ｂを形成する第２粉末３４を充填するようになっている。
【００２７】
ところで、本実施形態では、図８に示すように、仕切り筒２２の外周面に、径方向外方へ凸とされた凸部２２ａが、前記軸線方向における全長に亙って延在し、周方向に所定の間隔をあけて複数形成され、つまり凹凸部が形成されている。
【００２８】
次に、以上のように構成された粉末成形装置２０により、圧粉体を形成する方法について説明する。
まず、図２に示すように、仕切り筒２２、およびその内側に配設された第１下パンチ２３ａを前進位置に配置するとともに、外側に配設された第２下パンチ２３ｂを後退位置に配置して第２空間３２を形成する。その後、第２シューボックス２９ｂを前進移動させ、第２空間３２の上方に到達したときに、このシューボックス２９ｂにより第２空間３２に第２粉末３４を充填する（図９に示すＡ）。
次に、図３に示すように、第１下パンチ２３ａを後退移動させ、第１空間３１を形成した後に、図４に示すように、第１シューボックス２９ａを前進移動させ、第１空間３１の上方に到達したときに、このシューボックス２９ａにより第１空間３１に第１粉末３３を充填する（図９に示すＢ）。この際、第２空間３２に充填された第２粉末３４の上面にも第１粉末３３が堆積される。
【００２９】
その後、図５に示すように、仕切り筒２２を後退移動させた後に（図９に示すＣ）、図６に示すように、上パンチ２６を前進移動し、このパンチ２６の下面と、第１、第２下パンチ２３ａ、２３ｂおよび仕切り筒２２の上面とにより第１、第２粉末３３、３４を前記軸線方向に圧縮する。この際、上パンチ２６をその前進端位置に到達させた状態で、第１、第２下パンチ２３ａ、２３ｂ、および仕切り筒２２をダイ２１に対して漸次前進移動させ、第１、第２粉末３３、３４をさらに圧縮する（図９に示すＤ）。以上により、内周面側および軸方向における一方の端面（図示の例では上面）１０ｅが第１粉末３３により一体的に形成され、外周面側が第２粉末３４により形成された圧粉体３５を形成する。
【００３０】
そして、上パンチ２６をダイ２１に対して後退移動させるとともに、図７に示すように、第１、第２下パンチ２３ａ、２３ｂおよび仕切り筒２２をダイ２１に対して前進移動させることにより、第１、第２下パンチ２３ａ、２３ｂおよび仕切り筒２２の先端面を、コアロッド２５およびダイ２１の上面と略面一にし、圧粉体３５を前記空間３１、３２から取り出す（図９に示すＥ）。
次に、この圧粉体３５を焼結することにより、図１に示す摺動部材１０が形成される。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態による摺動部材１０によれば、内周面側が、カーボンを５０（ｍａｓｓ％）以上１００（ｍａｓｓ％）以下含有する焼結摺動層１０ａとされるとともに、外周面側が焼結摺動層１０ａより高強度の焼結金属層１０ｂとされているので、この外周面を装置１０２に嵌合させることにより、この摺動部材１０を圧入によって装置１０２に組み込むことが可能になる。すなわち、摺動面としての、内周面１０ｃおよび前記一方の端面１０ｅが、カーボンを含有する焼結摺動層１０ａにより形成された摺動部材１０を圧入により装置１０２に組み込むことが可能になり、この摺動部材１０の装置１０２への組み込み工数を低減させることができる。
また、焼結摺動層１０ａと焼結金属層１０ｂとが互いに焼結結合されているので、これら１０ａ、１０ｂを強固に接合することが可能になり、摺動部材１０を２層構造としたことによるいわゆる層間剥離の発生を抑制することができる。
【００３２】
さらに、摺動部材１０が、焼結摺動層１０ａと焼結金属層１０ｂとにより構成されているので、これら１０ａ、１０ｂの気孔率を異ならせることが可能になる。従って、装置１０２に嵌入される焼結金属層１０ｂの気孔率を大きくすることによって、摺動部材１０に含浸できる潤滑油の量を大きくすることが可能になり、保油性が向上された摺動部材１０を得ることができる。また、焼結金属層１０ｂの気孔率を小さくすることによって、摺動部材１０に含浸された潤滑油がこの焼結金属層１０ｂから漏洩することを抑制することができる。
以上により、この摺動部材１０の用途に応じて、焼結金属層１０ｂの気孔率を適宜変更することが可能になる。
【００３３】
また、焼結摺動層１０ａの気孔率が１％以上３５％以下とされ、焼結金属層１０ｂの気孔率が１％以上１２％以下とされると、この焼結金属層１０ｂの高密度化が図られ、摺動部材１０に含浸された潤滑油がこの焼結金属層１０ｂから漏洩することを抑制することができる。また、焼結摺動層１０ａの気孔率が１％以上３５％以下とされ、焼結金属層１０ｂの気孔率が１２％より大きく３５％以下とされると、この焼結金属層１０ｂの低密度化が図られ、摺動部材１０に含浸できる潤滑油の量を大きくすることが可能になり、保油性を向上することができるとともに、このように低密度化された焼結金属層１０ｂであっても、この金属層１０ｂに必要最小限の強度を具備させることが可能になり、焼結金属層１０ｂにより形成された摺動部材１０の外周面１０ｄを装置１０２に嵌合させることにより、この摺動部材１０を圧入によって装置１０２に組み込むことができる。
【００３４】
さらに、摺動部材１０は、焼結摺動層が該摺動部材１０の前記一方の端面１０ｅおよび内周面側を一体的に形成しているので、内周面１０ｃのみならず前記一方の端面１０ｅをも前記摺動面にすることが可能になる。
【００３５】
また、本実施形態では、仕切り筒２２の外周面に、その全周に亙って径方向外方へ凸とされた凸部２２ａが所定の間隔をあけて複数形成されているので、図５に示すように、仕切り筒２２を後退移動させた際、第１、第２粉末３３、３４のうち、仕切り筒２２と接触している側に位置する粉末３３、３４同士を混在させることが可能になる。従って、得られる圧粉体３５を焼結することによって、焼結摺動層１０ａと焼結金属層１０ｂとがアンカー効果により互いに強固に接合された摺動部材１０を形成することができる。
【００３６】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、前記実施形態では、前記仕切り筒２２の外周面に形成された凸部２２ａとして、図８に示すような、断面平面視矩形状の構成を示したが、この凸部に代えて、例えば波形状や、のこぎり歯状であってもよい。さらにまた、前記凸部を仕切り筒２２の外周面に形成した構成を示したが、内周面に形成してもよく、内周面および外周面に形成してもよい。
【００３７】
また、前記実施形態では、第１、第２空間３１、３２に前記粉末３３、３４を充填し、その後、仕切り筒２２を後退移動させた後に、前記粉末３３、３４を圧縮したが、仕切り筒２２を後退移動させながら、前記粉末３３、３４を圧縮してもよい。この場合、サイクルタイムが短縮され、圧粉体３５を高効率に形成することができる。
さらに、前記実施形態では、第２空間３２に第２粉末３４を充填した後に、第１空間３１を形成し、この空間３１に第１粉末３３を充填したが、これとは逆に、第１空間３１に第１粉末３３を充填した後に、第２空間３２を形成し、この空間３２に第２粉末３４を充填してもよい。
また、焼結摺動層１０ａおよび焼結金属層１０ｂを形成する材質は、前記実施形態に限られるものではない。例えば、焼結摺動層１０ａをカーボンのみにより形成してもよく、また焼結金属層１０ｂを前述した合金により形成する場合に限らず、単一の金属元素により形成してもよい。
【００３８】
さらにまた、図１に示す摺動部材１０に代えて、図１０に示すような摺動部材４０であってもよい。すなわち、内周面側を焼結摺動層４０ａにより形成するとともに、外周面側を焼結金属層４０ｂにより形成し、摺動部材４０の軸方向における両端面それぞれにおいて、内周面側を焼結摺動層４０ａにより形成し、外周面側を焼結金属層４０ｂにより形成してもよい。また、図１および図１０に示す摺動部材１０、４０に代えて、外周面側を焼結摺動層１０ａ、４０ａにより形成し、内周面側を焼結金属層１０ｂ、４０ｂにより形成してもよい。さらに、平面視円形状の摺動部材に限られるものではなく、例えば矩形状のものであってもよい。さらにまた、図１に示す摺動部材１０において、焼結金属層１０ｂにより形成された外周部に歯部を形成して、これを例えばアイドルギヤとして用いることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
装置への組み込み工数を低減させることが可能になるとともに、含浸された潤滑油が漏洩することを抑制したり、あるいは潤滑油を十分に含浸することが可能になる摺動部材並びにこの摺動部材を焼結により形成するための圧粉体を成形する粉末成形装置および圧粉体の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る第１実施形態として示した摺動部材の断面側面図である。
【図２】本発明に係る一実施形態として示した粉末成形装置の要部拡大断面図であって、圧粉体を製造する際の第１工程図である。
【図３】本発明に係る一実施形態として示した粉末成形装置の要部拡大断面図であって、圧粉体を製造する際の第２工程図である。
【図４】本発明に係る一実施形態として示した粉末成形装置の要部拡大断面図であって、圧粉体を製造する際の第３工程図である。
【図５】本発明に係る一実施形態として示した粉末成形装置の要部拡大断面図であって、圧粉体を製造する際の第４工程図である。
【図６】本発明に係る一実施形態として示した粉末成形装置の要部拡大断面図であって、圧粉体を製造する際の第５工程図である。
【図７】本発明に係る一実施形態として示した粉末成形装置の要部拡大断面図であって、圧粉体を製造する際の第６工程図である。
【図８】図２に示す粉末成形装置の断面平面図である。
【図９】図２から図７の第１から第６工程を示すカム線図である。
【図１０】本発明の第２実施形態として示した摺動部材の断面側面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  摺動部材
１０ａ  焼結摺動層
１０ｂ  焼結金属層
１０ｃ  内周面（摺動面）
１０ｄ  外周面
１０ｅ  一方の端面（摺動面）
２０  粉末成形装置
２１  ダイ
２１ａ  貫通孔
２２  仕切り筒
２２ａ  凸部（凹凸部）
２３  下パンチ
２３ａ  第１下パンチ（一方の下パンチ）
２３ｂ  第２下パンチ（他方の下パンチ）
２５  コアロッド
２６  上パンチ
３１  第１空間
３２  第２空間
３３  第１粉末
３４  第２粉末
３５  圧粉体
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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