(57)【要約】【課題】シャフトのスラスト方向に沿って流体の移動を阻止するシール部材を一体に備えた焼結軸受を、簡易な構成で低コストに提供する。【解決手段】中心部に貫通孔が形成された、焼結材料から成る略円筒形の軸受本体と、一面側が前記軸受本体に接するように配され、中心部に開口が形成された円板状のシール部材と、前記シール部材の少なくとも他面側に接し、該シール部材を前記軸受本体との間で挟持するブロック状の係止部材と、を備えていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心部に貫通孔が形成された、焼結材料から成る略円筒形の軸受本体と、一面側が前記軸受本体に接するように配され、中心部に開口が形成された円板状のシール部材と、前記シール部材の少なくとも他面側に接し、該シール部材を前記軸受本体との間で挟持するブロック状の係止部材と、を備えていることを特徴とする焼結軸受。
【請求項２】
前記係止部材は、前記軸受本体の内側に圧入されていることを特徴とする請求項１記載の焼結軸受。
【請求項３】
前記軸受本体および前記係止部材の外周面側を覆うリング部材を更に備え、前記軸受本体および前記係止部材は前記リング部材の内側に圧入されていることを特徴とする請求項１記載の焼結軸受。
【請求項４】
中心部に貫通孔が形成された、焼結材料から成る略円筒形の軸受本体と、前記軸受本体に固定される係止部材と、中心部に開口が形成され前記係止部材に周縁部が係止されるシール部材と、を備えていることを特徴とする焼結軸受。
【請求項５】
前記係止部材は、前記軸受本体の内側に圧入され、前記シール部材の周縁部と嵌合する凹部が形成されたカシメリングであることを特徴とする請求項４記載の焼結軸受。
【請求項６】
前記係止部材は、前記軸受本体の外周面側を覆い、前記軸受本体の一端側において前記シール部材をカシメによって係止することを特徴とする請求項４記載の焼結軸受。
【請求項７】
前記シール部材は、前記係止部材の外周面よりも外側に向かって突出していることを特徴とする請求項６記載の焼結軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼結体によって形成され、軸部材を支持する焼結軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
焼結製品は、安定した品質かつ大量生産により製造できるだけでなく、溶製材では困難な組成の材料を用いることが可能であり、また多孔質体を製造することができるなどの多くの利点を有している。このような性質を利用して、多孔質体の気孔内に吸収させておいた潤滑油を表面から一様にしみ出させることができる含油軸受や、潤滑性のよい黒鉛等を材料粉末中に含有することにより潤滑油が不要であるドライベアリング（乾燥摩擦軸受）等、潤滑油補給の手間が少なく給油の困難な場所などにも配置できる、軸受に好適な焼結製品が実現されており、従来から焼結軸受として広く用いられている（例えば、特許文献１〜２を参照）。
【０００３】
こうした焼結軸受は、例えばＥＧＲ装置（排気ガス再循環装置）の弁軸を支持する軸受として使用され、弁軸のスラスト方向に沿って排ガスや液体などの流出を防止する目的のリップシールとセットで組み付けられたＥＧＲバルブが知られている（例えば特許文献３を参照）。さらに、シャフトのスラスト方向に沿ってガスや液体が流れ出ることを防止するシールを備えた焼結軸受としては、例えば、軸受部材にシール部材を一体化したものが知られている（例えば、特許文献４を参照）。また、軸受部材にシール部材を一体化した弁体を備えたバルブも知られている（例えば、特許文献５を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−６８０７４号公報
【特許文献２】特開２００６−６３３９８号公報
【特許文献３】特開２０１３−７２６６号公報
【特許文献４】国際公開第２０１０／０１８６５０号
【特許文献５】特開２００３−２０２０２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えば特許文献３のように軸受部材とは別にシール部材を保持したシール保持部材を組み込む構成では、シールを保持するために軸受部材とは別にシール保持部材を形成する必要があり、構造が複雑化して製造コストが高いという課題があった。また、軸受部材の端部に樹脂製のシールをインサート成形する構成では、軸受部材からシール部材が剥離しやすく、焼結体からなる軸受部材に、樹脂からなるシール部材を一体化させることが困難であった。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであって、シャフトのスラスト方向に沿って流体の移動を阻止するシール部材を一体に備えた焼結軸受を、簡易な構成で低コストに提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、本発明の焼結軸受は、以下の構成を有する。
中心部に貫通孔が形成された、焼結材料から成る略円筒形の軸受本体と、一面側が前記軸受本体に接するように配され、中心部に開口が形成された円板状のシール部材と、前記シール部材の少なくとも他面側に接し、該シール部材を前記軸受本体との間で挟持するブロック状の係止部材と、を備えていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の焼結軸受によれば、シール部材を、軸受本体と係止部材との間に挟み込んで係着している。このように、軸受本体と係止部材とを係着させるだけで、係止部材とシール部材とを容易に一体化させることができる。
【０００９】
これにより、従来のように、シール部材を軸受本体に直接接合した構成と比較して、本発明ではシール部材は、軸受本体と係止部材との間で強固に挟持されているから、接着などの直接接合で起こりうるシール部材が軸受本体から剥離するといった不具合が生じる虞が無く、簡易な構成で信頼性の高いシール機能を実現することができる。
【００１０】
また、弁軸を軸支する軸受と、弁軸に沿った流体の移動を阻止するシールとを別部材としてそれぞれ組み込む場合と比較して、簡易な構成で低コストに軸受と流体のシールとの機能を実現することができる。
【００１１】
また、本発明では、前記係止部材は、前記軸受本体の内側に圧入されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明では、前記軸受本体および前記係止部材の外周面側を覆うリング部材を更に備え、前記軸受本体および前記係止部材は前記リング部材の内側に圧入されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の焼結軸受は、以下の構成を有する。
中心部に貫通孔が形成された、焼結材料から成る略円筒形の軸受本体と、前記軸受本体に固定される係止部材と、中心部に開口が形成され前記係止部材に周縁部が係止されるシール部材と、を備えていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明では、前記係止部材は、前記軸受本体の内側に圧入され、前記シール部材の周縁部と嵌合する凹部が形成されたカシメリングであることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明では、前記係止部材は、前記軸受本体の外周面側を覆い、前記軸受本体の一端側において前記シール部材をカシメによって係止することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明では、前記シール部材は、前記係止部材の外周面よりも外側に向かって突出していることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る焼結軸受を示す一部破断斜視図である。
【図２】図１に示す焼結軸受にシャフトを保持させた状態を示す断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る焼結軸受を示す断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る焼結軸受を示す断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る焼結軸受を示す断面図である。
【図６】本発明の第５実施形態に係る焼結軸受を示す断面図である。
【図７】本発明の第６実施形態に係る焼結軸受を示す断面図である。
【図８】本発明の第７実施形態に係る焼結軸受を示す断面図である。
【図９】本発明の第８実施形態に係る焼結軸受を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を適用した実施形態である焼結軸受について図面を参照して説明する。なお、以下に示す各実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００１９】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る焼結軸受を示す一部破断斜視図である。また、図２は、図１に示す焼結軸受にシャフトを保持させた状態を示す断面図である。
焼結軸受１０は、例えば、排気ガス再循環装置（ＥＧＲ装置）のＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲバルブの構成部品として用いられる。ＥＧＲバルブのハウジングには、弁体を弁座に対して開閉させるためにアクチュエータにより往復運動（ストローク運動）される弁軸Ｓが、焼結軸受１０を介して設けられる。この焼結軸受１０は、弁軸Ｓとハウジングとの間を気密に封止するシールとしての機能と、軸受としての機能とが一体化された部材である。
【００２０】
焼結軸受１０は、略円筒形の軸受本体１１と、円板状のシール部材１２と、ブロック状の係止部材１３とから構成されている。
軸受本体１１は、焼結材料、例えば、青銅系（Ｃｕ−Ｓｎ−Ｃ）材やリン青銅系（Ｃｕ−Ｓｎ−Ｐ−Ｃ）材および白銅系（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ−Ｃ、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ−Ｐ−Ｃ）材、ニッケル銅系（Ｎｉ−Ｃｕ−Ｓｎ−Ｐ−Ｃ、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｓｎ−Ｐ−ＢＮ）などから形成されている。
軸受本体１１は、断面が略Ｌ字状を成す環形の部材であり、中心部に、例えばＥＧＲバルブの弁軸Ｓを中心軸Ｑに沿って貫通させる貫通孔２１が形成されている。貫通孔２１は、一方の開口端２１ａと他方の開口端２１ｂとの間に、中心軸Ｑに対して直角方向に広がる段差部２２を備えている。
【００２１】
シール部材１２は、例えば、ポリウレタンゴム，四フッ化エチレン樹脂などから形成され、中心部に例えばＥＧＲバルブの弁軸Ｓを貫通させる開口２３が形成されている。こうしたシール部材１２は、一面１２ａ側が軸受本体１１の平坦面を成す段差部２２に接するように配されている。
【００２２】
シール部材１２の開口２３の内径は、軸受本体１１の貫通孔２１の内径よりも小さく、かつ、弁軸Ｓの直径よりも小さくなるように形成されている。これによって、図２に示すように、例えばＥＧＲバルブの弁軸Ｓが下方から焼結軸受１０に差し込まれると、弁軸Ｓの直径よりも小さい内径の開口２３をもつシール部材１２は、開口２３側が上方に湾曲し、開口２３の内周縁が弁軸Ｓに密着する。なお、シール部材１２は、予め湾曲した形状にしておくこともできる。
【００２３】
係止部材１３は、例えば、ステンレス鋼，アルミ合金、鉄鋼材料などからなる環形に形成されたブロック状の部材である。係止部材１３は、シール部材１２の少なくとも他面側１２ｂに接し、シール部材１２を軸受本体１１との間で挟持している。この係止部材１３は、軸受本体１１の内側の段差部２２に圧入されている。これによって、シール部材１２をこの係止部材１３と、貫通孔２１の段差部２２との間で挟持している。
【００２４】
こうした構成によって、焼結軸受１０は、例えばＥＧＲバルブの弁軸Ｓを軸支する軸受本体１１と、弁軸Ｓに沿った流体、例えばガスの移動を阻止するシール部材１２とが一体化された部品として機能する。
【００２５】
本実施形態では、係止部材１３を軸受本体１１の内側に圧入して、樹脂など柔軟な部材からなるシール部材１２を、軸受本体１１と係止部材１３との間に挟み込んで係着している。このように、軸受本体１１と係止部材１３とを圧入といった容易な加工によって係着させるだけで、係止部材１３とシール部材１２とを容易に一体化させることができる。
【００２６】
これにより、従来のように、シール部材を軸受本体に直接接合した構成と比較して、本実施形態のシール部材１２は、軸受本体１１と、この軸受本体１１に圧入された係止部材１３との間で強固に挟持されているから、接着などの直接接合で起こりうるシール部材が軸受本体から剥離するといった不具合が生じる虞が無く、簡易な構成で信頼性の高いシール機能を実現することができる。
【００２７】
また、弁軸Ｓを軸支する軸受と、弁軸に沿った流体の移動を阻止するシールとを別部材としてそれぞれ組み込む場合と比較して、簡易な構成で低コストに軸受と流体のシールとの機能を実現することができる。
【００２８】
また、シール部材１２の開口２３の内径を弁軸Ｓの直径よりも小さくなるように形成することによって、シール部材１２は開口２３側が上方に湾曲する。これにより、図２における弁軸Ｓの上方から下方に向かおうとするガスなどを、より確実に封止することができる。また、シール部材１２は開口２３側が上方に湾曲することにより、開口２３の内周縁と弁軸Ｓとの接触面積が増加するとともに、より強く密着し、弁軸Ｓに沿って流れようとするガスなど流体を、確実に封止することができる。
【００２９】
なお、上述した実施形態では、本発明の軸受部材を排気ガス再循環装置（ＥＧＲ装置）のＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲバルブの構成部品として適用した例を挙げたが、本発明の軸受部材は、軸部材の周囲に流体が移動することを阻止し、かつ軸部材を軸支する軸受部材として、各種機器に広く適用することができ、ＥＧＲバルブの構成部品に限定されるものではない。
【００３０】
（第２実施形態）
図３は本発明の第２実施形態に係る焼結軸受を示す断面図である。なお、図１、２に示す第１実施形態と同様の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
第２実施形態の焼結軸受３０は、第１実施形態の焼結軸受の変形例であり、円筒形の軸受本体３１と、この軸受本体３１に重ねて配された円筒形の係止部材３３と、軸受本体３１および係止部材３３の間に挟持されたシール部材１２と、を備えている。
軸受本体３１には平坦面を成す段差部３２が形成され、係止部材３３は、この段差部３２との間でシール部材１２を挟むように軸受本体３１の内側に圧入されている。
本実施形態では、軸受本体３１の段差部３２の形成位置が、軸受本体３１の高さ方向（弁軸の延長方向）に沿った中間付近に形成されている。
【００３１】
本実施形態の焼結軸受３０によれば、軸受本体３１の段差部３２にシール部材１２を配して係止部材３３を軸受本体３１に圧入させるだけで、軸受本体３１とシール部材１２とが一体化された焼結軸受３０を容易に形成することができる。また、軸受本体３１の段差部３２の形成位置を、軸受本体３１の高さ方向の中間付近に形成することで、シール部材１２の形成位置を軸受本体３１の高さ方向の中間付近にすることができる。
【００３２】
（第３実施形態）
図４は本発明の第３実施形態に係る焼結軸受を示す断面図である。なお、図１、２に示す第１実施形態と同様の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
第３実施形態の焼結軸受４０は、円筒形の軸受本体４１と、この軸受本体４１に重ねて配された円筒形の係止部材４３と、軸受本体４１および係止部材４３の間に挟持されたシール部材１２と、軸受本体４１および係止部材４３の外周面を覆うように配されたリング部材４５とを備えている。
軸受本体４１と係止部材４３とは、このリング部材４５の内側に圧入されている。
また、本実施形態では、係止部材４３の断面幅が軸受本体４１の断面幅よりも小さくなるように形成されている。
【００３３】
本実施形態の焼結軸受４０によれば、軸受本体４１および係止部材４３の間にシール部材１２を挟んで、リング部材４５の内側に圧入するだけで、軸受本体４１とシール部材１２とが一体化された焼結軸受４０を容易に形成することができる。また、係止部材４３の断面幅を軸受本体４１の断面幅よりも小さくすることで、焼結軸受４０を軽量化することができる。
【００３４】
（第４実施形態）
図５は本発明の第４実施形態に係る焼結軸受を示す断面図である。なお、図１、２に示す第１実施形態と同様の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
第４実施形態の焼結軸受５０は、第３実施形態の焼結軸受の変形例であり、軸受本体５１および係止部材５３の外周面を覆うように配されたリング部材５５が、軸受本体５１の端部側において屈曲され、断面が略Ｌ字型になるように形状されたものである。
【００３５】
このような構成であっても、軸受本体５１および係止部材５３の間にシール部材１２を挟んで、リング部材５５の内側に圧入するだけで、軸受本体５１とシール部材１２とが一体化された焼結軸受５０を容易に形成することができる。また、リング部材５５を端部側で屈曲させて略Ｌ字型にすることによって、シール部材１２を挟んだ軸受本体５１および係止部材５３をリング部材５５に圧入する際に、軸受本体５１がリング部材５５の屈曲部分に当接する位置まで押し込むだけで良いので、圧入位置を調節するといった手間の掛かる手順が不要となる。
【００３６】
（第５実施形態）
図６は本発明の第５実施形態に係る焼結軸受を示す断面図である。なお、図１、２に示す第１実施形態と同様の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
第５実施形態の焼結軸受６０は、第３実施形態の焼結軸受の変形例であり、それぞれ円筒形の軸受本体（係止部材）６１Ａ、軸受本体６１Ｂと、この軸受本体（係止部材）６１Ａと軸受本体６１Ｂの間に挟持されたシール部材１２と、軸受本体（係止部材）６１Ａおよび軸受本体６１Ｂの外周面を覆うように配されたリング部材６５とを備えている。軸受本体（係止部材）６１Ａ、軸受本体６１Ｂは、このリング部材６５の内側に圧入されている。
【００３７】
本実施形態では、軸受本体（係止部材）６１Ａ、軸受本体６１Ｂが互いに同一の形状になるように形成されている。そして、これら軸受本体（係止部材）６１Ａ、軸受本体６１Ｂが、リング部材６５の高さ方向の中間付近でシール部材１２を挟持するように、リング部材６５に圧入されている。
【００３８】
本実施形態の焼結軸受６０によれば、シール部材１２を介して上下方向の形状を対称形状にすることができる。これによって、焼結軸受６０を例えばＥＧＲバルブの構成部品として組み込む際に、部材の上下を考慮せずに弁軸を貫通させることができ、こうした機器の組み立ての際の手間を低減することができる。
【００３９】
（第６実施形態）
図７は本発明の第６実施形態に係る焼結軸受を示す断面図である。なお、図１、２に示す第１実施形態と同様の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
第６実施形態の焼結軸受７０は、第４実施形態の焼結軸受の変形例であり、軸受本体（係止部材）７１Ａ、軸受本体７１Ｂの外周面を覆うように配されたリング部材７５が、軸受本体（係止部材）７１Ａ、軸受本体７１Ｂの端部側において屈曲され、断面が略Ｌ字型になるように形状されたものである。
また、本実施形態では、軸受本体（係止部材）７１Ａ、軸受本体７１Ｂは、断面の幅が互いに等しくなるように形成されている。
【００４０】
このような構成であっても、軸受本体（係止部材）７１Ａと軸受本体７１Ｂとの間にシール部材１２を挟んで、リング部材７５の内側に圧入するだけで、軸受本体（係止部材）７１Ａ、軸受本体７１Ｂとシール部材１２とが一体化された焼結軸受７０を容易に形成することができる。また、リング部材７５を端部側で屈曲させて略Ｌ字型にすることによって、シール部材１２を挟んだ軸受本体（係止部材）７１Ａ、軸受本体７１Ｂをリング部材７５に圧入する際に、一方の軸受本体７１Ｂがリング部材７５の屈曲部分に当接する位置まで押し込むだけで良いので、圧入位置を調節するといった手間の掛かる手順が不要となる。更に、軸受本体（係止部材）７１Ａ、軸受本体７１Ｂを、断面の幅が互いに等しくなるように形成することで、シール部材１２を偏りの無い均一な応力で挟持することができる。
【００４１】
（第７実施形態）
図８は本発明の第７実施形態に係る焼結軸受を示す断面図である。
焼結軸受８０は、略円筒形の軸受本体８１と、開口８２ａを備えた円板状のシール部材８２と、カシメリング（係止部材）８３とから構成されている。
軸受本体８１は、略円筒形の部材であり、中心部に、例えばＥＧＲバルブの弁軸を貫通させる貫通孔８６が形成されている。軸受本体８１における一方の開口端８６ａには、中心軸Ｑに対して直角方向に広がる平坦面からなる段差部８５を備えている。
【００４２】
カシメリング（係止部材）８３は、段差部８５に接するように軸受本体８１の内側に圧入される。このカシメリング８３には、シール部材８２の周縁部８２ｅと嵌合する凹部８３ａが形成されている。
【００４３】
シール部材８２は、例えば、ポリウレタンゴム，四フッ化エチレン樹脂などから形成され、中心部に例えばＥＧＲバルブの弁軸を貫通させる開口８２ａが形成されている。こうしたシール部材８２は、周縁部８２ｅにおいてカシメリング８３の凹部８３ａにカシメによって係止される。
【００４４】
本実施形態の焼結軸受８０によれば、カシメリング（係止部材）８３の凹部８３ａにシール部材８２の周縁部８２ｅをカシメによって係止した後、カシメリング８３を軸受本体８１の段差部８５に圧入させるだけで、軸受本体８１とシール部材８２とが一体化された焼結軸受８０を容易に形成することができる。なお、カシメリング８３を軸受本体８１の段差部８５に圧入させた後、カシメリング８３の凹部８３ａにシール部材８２の周縁部８２ｅが係合するようにカシメによって係止することもできる。
【００４５】
（第８実施形態）
図９は本発明の第８実施形態に係る焼結軸受を示す断面図である。
焼結軸受９０は、略円筒形の軸受本体９１と、開口９２ａを備えた円板状のシール部材９２と、係止部材９３とから構成されている。
軸受本体９１は、略円筒形の部材であり、中心部に、例えばＥＧＲバルブの弁軸を貫通させる貫通孔９６が形成されている。
【００４６】
係止部材９３は、軸受本体９１の外周面を覆うリング状の部材であり、軸受本体９１における一方の開口端９６ａ側で、シール部材９２の周縁部９２ｅをカシメによって係止するように屈曲されている。
【００４７】
シール部材９２は、例えば、ポリウレタンゴム，四フッ化エチレン樹脂などから形成され、中心部に例えばＥＧＲバルブの弁軸を貫通させる開口９２ａが形成されている。こうしたシール部材９２は、係止部材９３の端部を折り曲げることによって、周縁部９２ｅが係止部材９３に係止される。
また、シール部材９２は、係止部材９３との係止部分となる周縁部９２ｅにおいて、係止部材９３の外周面よりも外側に向かって突出する突出部９２ｓが形成されている。
【００４８】
本実施形態の焼結軸受９０によれば、リング状の係止部材９３の内側に軸受本体９１を圧入したのち、係止部材９３の一端側を屈曲させてシール部材９２の周縁部９２ｅをカシメによって係止するだけで、軸受本体９１とシール部材９２とが一体化された焼結軸受９０を容易に形成することができる。また、本実施形態の焼結軸受９０では、シール部材９２の周縁部９２ｅを係止部材９３の外周面よりも外側に突出させた突出部９２ｓを設けることによって、シール部材９２は、開口９２ａ側に加えて、更に係止部材９３の外周面側においても、ガスなどを封止することが可能になる。
【００４９】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５０】
１０  焼結軸受
１１  軸受本体
１２  シール部材
２１  貫通孔
２２  段差部（平坦面）
【図１】
2019203556.tif 000003
【図２】
2019203556.tif 000004
【図３】
2019203556.tif 000005
【図４】
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【図５】
2019203556.tif 000007
【図６】
2019203556.tif 000008
【図７】
2019203556.tif 000009
【図８】
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【図９】
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