(57)【要約】【課題】製作手順を工夫することによって、中間部の内径を比較的大きく維持しながら、軸受摺動部がより均質な滑り軸受を製造できるようにする。【解決手段】素材を、サイジングして、外径６がストレートで軸受面４が両端側３ａ，３ｂにあり両軸受面の間の内径５が軸受面４より大きい軸受３を製作するにあたり、前記素材として外径がストレートで、内径が一端側１ａを中間部１ｃ及び他端側１ｂより小径にした円筒状の第１素材１を製作する第１工程、第１素材１を、内径の小径となった一端側１ｂを下にして挿入加圧して、他端側外径をフランジ形状に拡大させ他端側内径を縮小させる第２工程、第２工程で製作された第２素材２を挿入加圧して、拡大している他端側２ｂ外径を縮小させて外径全体をストレートに形成すると共に、一端側２ａ及び他端側２ｂの内径面をコアロッド２２に圧接させて軸受面に形成する第３工程を経る。【選択図】　　図１
2004108384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素材を、ダイと円柱状コアロッド及び上下パンチを備えたサイジング金型によりサイジングして、外径がストレートで軸受面が両端側にあり両軸受面の間の内径が軸受面より大きい軸受を製作するにあたり、
前記素材として外径がストレートで、内径が一端側を中間部及び他端側より小径にした円筒状の第１素材を製作する第１工程と、
前記サイジング金型として前記ダイがダイ孔の入り口側内径を大径にした金型を用い、前記第１素材を、内径の小径となった一端側を下にして挿入加圧して、他端側外径をフランジ形状に拡大させ他端側内径を縮小させる第２工程と、
前記サイジング金型として前記ダイが円筒状ダイ孔を持つ金型を用い、前記第２工程で製作された第２素材を挿入加圧して、フランジ形状に拡大している他端側外径を縮小させて外径全体をストレートに形成すると共に、一端側及び他端側の内径面をコアロッドに圧接させて軸受面に形成する第３工程とを経ることを特徴とする両端側に軸受面がある滑り軸受の製造方法。
【請求項２】
素材を、ダイと円柱状コアロッド及び上下パンチを備えたサイジング金型によりサイジングして、外径がストレートで軸受面が両端側にあり両軸受面の間の内径が軸受面より大きい軸受を製作するにあたり、
前記素材として外径がストレートで、内径が一端側を中間部及び他端側より小径にした円筒状の第１素材を製作する第１工程と、
前記サイジング金型として前記ダイがダイ孔の下方側内径を小径にした金型を用い、前記第１素材を、内径の大きな他端側を下にして挿入加圧して、該他端側の外径及び内径を縮小させる第２工程と、
前記サイジング金型として前記ダイが円筒状ダイ孔を持つ金型を用い、前記第２工程で製作された第２素材を挿入加圧して、一端側及び中間部の外径を縮小させて外径全体をストレートに形成すると共に、一端側及び他端側の内径面をコアロッドに圧接させて軸受面に形成する第３工程とを経ることを特徴とする両端側に軸受面がある滑り軸受の製造方法。
【請求項３】
素材を、ダイと円柱状コアロッド及び上下パンチを備えたサイジング金型によりサイジングして、外径がストレートで軸受面が両端側にあり両軸受面の間の内径が軸受面より大きい軸受を製作するにあたり、
前記素材として外径が一端側及び中間部をストレートで他端側を小径にし、内径が一端側を中間部及び他端側より小径にした円筒状の第１素材を製作する第１工程と、
前記サイジング金型として前記ダイが円筒状ダイ孔を持つ金型を用い、前記第１素材を、一端側又は他端側を下にして挿入加圧して、他端側を中間部側に変形させて他端側の内径を縮小させる第２工程と、
前記サイジング金型として前記ダイが円筒状ダイ孔を持つ金型を用い、前記第２工程で製作された第２素材又は前記第１工程で製作された第１素材を挿入加圧して、外径全体をストレートに形成すると共に、一端側及び他端側の内径面をコアロッドに圧接させて軸受面に形成する第３工程とを経ることを特徴とする両端側に軸受面がある滑り軸受の製造方法。
【請求項４】
素材を、ダイと円柱状コアロッド及び上下パンチを備えたサイジング金型によりサイジングして、外径がストレートで軸受面が両端側にあり両軸受面の間の内径が軸受面より大きい軸受を製作するにあたり、
前記素材として外径が一端側を中間部及び他端側よりフランジ形状に拡大し、内径が一端側を中間部及び他端側より小径にした円筒状の第１素材を製作する第１工程と、
前記サイジング金型として前記ダイがダイ孔の入り口側内径を大径にした金型を用い、前記第１素材を、フランジ形状に拡大している一端側を下にして挿入加圧し、一端側外径を縮小させて中間部外径と同径にし、他端側外径をフランジ形状に拡大させると共に他端側内径を縮小させる第２工程と、
前記サイジング金型として前記ダイが円筒状ダイ孔を持つ金型を用い、前記第２工程で製作された第２素材を挿入加圧して、フランジ形状に拡大している他端側の外径を縮小させて外径全体をストレートに形成すると共に、一端側及び他端側の内径面をコアロッドに圧接させて軸受面に形成する第３工程とを経ることを特徴とする両端側に軸受面がある滑り軸受の製造方法。
【請求項５】
素材を、ダイと円柱状コアロッド及び上下パンチを備えたサイジング金型によりサイジングして、外径がストレートで軸受面が両端側にあり両軸受面の間の内径が軸受面より大きい軸受を製作するにあたり、
前記素材として外径が一端側を中間部及び他端側よりフランジ形状に拡大し、内径がストレートである円筒状の第１素材を製作する第１工程と、
前記サイジング金型として前記ダイがダイ孔の入り口側内径を大径にした金型を用い、前記第１素材を、フランジ形状に拡大している一端側を下にして挿入加圧し、一端側外径を縮小させて中間部外径と同径にし、他端側外径をフランジ形状に拡大させると共に他端側内径を縮小させる第２工程と、
前記サイジング金型として前記ダイが円筒状ダイ孔を持つ金型を用い、前記第２素材を挿入加圧して、フランジ形状に拡大している他端側外径を縮小させて外径全体をストレートに形成すると共に、一端側及び他端側の内径面をコアロッドに圧接させて軸受面に形成する第３工程とを経ることを特徴とする両端側に軸受面がある滑り軸受の製造方法。
【請求項６】
前記第１素材が、
（１）成形金型で粉末成形及び焼結した焼結合金素材
（２）成形金型で粉末成形及び焼結した焼結合金をサイジングした素材
（３）円筒形状の合金素材を切削加工又は成形型で塑性加工した素材
前記（１）〜（３）の１つである請求項１から５の何れかに記載の両端側に軸受面がある滑り軸受の製造方法。
【請求項７】
前記第１素材が多孔質焼結合金素材であり、前記第３工程において加圧を行うとき、圧縮変形量が大きい側と反対となる端側を前記パンチにより相対的に強く圧縮する請求項１から５の何れかに記載の両端側に軸受面がある滑り軸受の製造方法。
【請求項８】
前記第３工程又は追加で更にサイジングする際に、複数の凸条又は凹条を備えた円柱状のコアロッドを用い、軸受素材の内径の一端側及び他端側を前記コアロッドの凸条又は凹条に圧接して軸受面に動圧溝を刻印する請求項１から５の何れかに記載の両端側に軸受面がある滑り軸受の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、各種軸受のうち、軸受形状が、円筒状で軸受面が両端側に離間し、中間内径が軸受面より大きい滑り軸受の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
滑り軸受には、軸受部が両端側にあり両軸受面の間の内径を軸受面より大きくしたものがある。この軸受は、本発明の製法を適用した図３のごとく外径がストレート形状（均一な円筒状態、本明細書ではこれをストレートと称する）のものと、一端又は両端側の外径が中間部より径小に形成されたものに大別される。使用時には、軸受をハウジングに圧入すると、軸受内径が若干縮小するが、後者の形状では軸受の中間部の内径が軸受部の内径に近づくよう縮小して駆動側の軸と軸受中間部との隙間は少なくなるが、前者の形状ではそのような隙間の変化が生じない。このため、後者が多用される傾向にある。
【０００３】
外径がストレートの軸受の製法としては、例えば、下記特許文献１〜３に開示されている。即ち、文献１は、円筒形状の焼結合金素材を用い、サイジング金型としてコアロッドが軸受の拡径部に対応する部位を大径にしたものを使用して、前記焼結合金素材を金型のダイ孔内で圧縮してコアロッドに密着させてサイジングし、コアロッドと共にダイ孔から離型し、軸受材のスプリングバックを利用してサイジングされた軸受からコアロッドを抜き出す。この方法では、中間部の直径が大きい段付き状のコアロッドをサイジング体から抜き取る際にサイジング体のスプリングバックを利用しているため、軸受中間部の内側拡径量に制約がある。
文献２は、軸受中間部の内径が比較的大きい軸受に好適なもので、円筒形状の軸受素材は一端側の外径が大きいフランジ形状のものを用い、第１のサイジングで前記フランジ部と中間部の内径を拡大し、第２のサイジングでフランジ部の外径を縮小して外径をストレートにすると共に、フランジ部外径の縮小に伴って当該側の内径を縮小させ、両端側の内径をコアロッドに密着させて、軸受孔の中間部の直径と摺動部となる両端側の直径との差が大きい軸受を得る。
文献３は、文献２に類似しているが、単純な円筒形状の焼結素材を用いる点で異なり、前記焼結素材を第１のサイジングによって一端側外径を拡大したフランジ部付き形状にすると共に、一端側から中間部までの内径を拡大した内径段付き形状にされる（この形状は文献２の第２のサイジングで得られるものと相似形である）。第２のサイジングも文献２と同様にフランジ部外径を縮小して外径をストレートにすると共に、対応する内径も縮小することで中間部の内径を比較的大きな軸受とする。なお、これらの製法は焼結含油軸受を対象とし、軸受摺動面には必要に応じサイジングにより動圧溝が形成される。
【０００４】
【特許文献１】
特公平７−１１６４９０号公報（第２−３頁、第２図）
【特許文献２】
特願平９−１５１９４２号公報（第３−５頁、図１〜図７）
【特許文献３】
特願平１１−２３３３０４号公報（第３−６頁、図１〜図８）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上の各製造方法は、目的とする軸受を比較的簡単に製作できるが、多孔質焼結素材を用いる場合、製作される軸受として、軸受中間部の密度が比較的高くなると共に、両端側部位は各々変形量が大きく異なって各摺動部（軸受面）の密度や気孔量に差ができ易いような形状変化の製作手順になっている。本発明は、そのような不具合を多少なりとも解消するものであり、製作手順を工夫することによって、軸受中間部の内径を比較的大きく維持しながら、軸受摺動部（軸受面）がより均質な滑り軸受及び気孔が少ない動圧溝付きの滑り軸受を実現することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、図１に例示されるごとく、素材を、ダイと円柱状コアロッド及び上下パンチを備えたサイジング金型によりサイジングして、外径６がストレートで軸受面４が両端側３ａ，３ｂにあり両軸受面の間の内径５が軸受面４より大きい軸受３を製作するにあたり、（１）前記素材として外径がストレートで、内径が一端側１ａを中間部１ｃ及び他端側１ｂより小径にした円筒状の第１素材１を製作する第１工程と、（２）前記サイジング金型として前記ダイ１１がダイ孔１１ａの入り口側内径を大径１１ｂにした金型を用い、前記第１素材１を、内径の小径となった一端側１ａを下にして挿入加圧して、他端側外径をフランジ形状に拡大させ他端側内径を縮小させる第２工程と、（３）前記サイジング金型として前記ダイ１２が円筒状ダイ孔１２ａを持つ金型を用い、前記第２工程で製作された第２素材２を挿入加圧して、フランジ形状に拡大している他端側２ｂ外径を縮小させて外径全体をストレートに形成すると共に、一端側２ａ及び他端側２ｂの内径面をコアロッド２２に圧接させて軸受面に形成する第３工程とを経ることを特徴としている。
【０００７】
本発明方法は次のような点で工夫されている。即ち、第１工程では、製作される第１素材１が中間部１ｂの内径と、両端側１ａ，１ｂのうち何れか一方の内径又は両端側の内径とを径大化されている。第２工程では、第１素材１の径大化されている中間部１ｂを維持して、第１素材１の両端側１ａ，１ｂの一方が他方よりも最終形状の軸受面４に近づけられる。そして、第３工程では、第２素材２の両端側２ａ，２ｂの内径面をコアロッド２０に圧接し最終形状出しすることにより、軸受３の両端側３ａ，３ｂにおける軸受面４を均等に緻密化、つまり密度差や気孔量の差をなくしたり、中間部３ｃの内径を軸受面４より大きくできるようにする。これらは以下の請求項２〜５と共通する事項である。
また、請求項１の製造方法において、第３工程では、第２素材を外径の小径となった一端側２ａを下にして金型内で挿入加圧する方法に限らず、他端側２ｂを下にして金型内で挿入加圧することも可能である。
【０００８】
請求項２の発明要部は、図４に例示されるごとく、（１）前記素材として外径がストレートで、内径が一端側１ａを中間部１ｃ及び他端側１ｂより小径にした円筒状の第１素材１を製作する第１工程と、（２）前記サイジング金型として前記ダイ１１がダイ孔１１ａの下方側内径を小径１１ｄにした金型を用い、前記第１素材１を、内径の大きな他端側１ｂを下にして挿入加圧して、該他端側１ｂの外径及び内径を縮小させる第２工程と、（３）前記サイジング金型として前記ダイ１２が円筒状ダイ孔を持つ金型を用い、前記第２工程で製作された第２素材２を挿入加圧して、一端側２ａ及び中間部２ｃの外径を縮小させて外径全体をストレートに形成すると共に、一端側２ａ及び他端側２ｂの内径面をコアロッド２２に圧接させて軸受面に形成する第３工程とを経る滑り軸受の製造方法である。
以上の製造方法において、第１工程は請求項１と同じ。第３工程では金型内に第２素材２を一端側２ａ又は他端側２ｂを下にして挿入可能である。好ましくは、第２素材２の両端側２ａ，２ｂのうち、最終形状に近くなっている他端側２ｂを加圧側にして最終形状出しすることにより、軸受３の両端側３ａ，３ｂにおける軸受面４をより均等に緻密化できる。
【０００９】
請求項３の発明要部は、図５に例示されるごとく、（１）前記素材として外径が一端側１ａ及び中間部１ｃをストレートで他端側１ｂを小径にし、内径が一端側１ａを中間部１ｃ及び他端側１ｂより小径にした円筒状の第１素材１を製作する第１工程と、（２）前記サイジング金型として前記ダイ１１が円筒状ダイ孔１１ａを持つ金型を用い、前記第１素材１を、一端側１ａ又は他端側１ｂを下にして挿入加圧して、他端側１ｂを中間部１ｃ側に変形させて他端側の内径を縮小させる第２工程と、（３）前記サイジング金型として前記ダイ１２が円筒状ダイ孔１２ａを持つ金型を用い、前記第２工程で製作された第２素材２又は前記第１工程で製作された第１素材１を挿入加圧して、外径全体をストレートに形成すると共に、一端側２ａ及び他端側２ｂの内径面をコアロッド２２に圧接させて軸受面に形成する第３工程とを経る滑り軸受の製造方法である。
以上の製造方法において、第１工程の第１素材１は、請求項１のものを更に他端側外径を径小にした形状である。第３工程では、金型内に第２素材２又は第１素材１を一端側又は他端側を下にして挿入可能である。この場合、請求項２と同様に第２素材２の両端側２ａ，２ｂのうち、最終形状に近くなっている他端側２ｂを加圧側にして最終形状出しすることが好ましい。
【００１０】
請求項４の発明要部は、図６に例示されるごとく、（１）前記素材として外径が一端側１ａを中間部１ｃ及び他端側１ｂよりフランジ形状に拡大し、内径が一端側１ａを中間部１ｃ及び他端側１ｂより小径にした円筒状の第１素材１を製作する第１工程と、（２）前記サイジング金型として前記ダイ１１がダイ孔１１ａの入り口側内径を大径１１ｅにした金型を用い、前記第１素材１を、フランジ形状に拡大している一端側１ａを下にして挿入加圧し、一端側外径を縮小させて中間部外径と同径にし、他端側外径をフランジ形状に拡大させると共に他端側内径を縮小させる第２工程と、（３）前記サイジング金型として前記ダイが円筒状ダイ孔を持つ金型を用い、前記第２工程で製作された第２素材２を挿入加圧して、フランジ形状に拡大している他端側２ｂの外径を縮小させて外径全体をストレートに形成すると共に、一端側２ａ及び他端側２ｂの内径面をコアロッドに圧接させて軸受面に形成する第３工程とを経る滑り軸受の製造方法である。
以上の製造方法において、第３工程では第２素材２を内径小径となった一端側２ａを下にして金型内で挿入加圧する方法以外に、他端側２ｂを下にして金型内で挿入加圧することも可能である。
【００１１】
請求項５の発明要部は、図７に例示されるごとく、（１）前記素材として外径が一端側１ａを中間部１ｃ及び他端側１ｂよりフランジ形状に拡大し、内径がストレートである円筒状の第１素材１を製作する第１工程と、（２）前記サイジング金型として前記ダイ１１がダイ孔１１ａの入り口側内径を大径１１ｅにした金型を用い、前記第１素材１を、フランジ形状に拡大している一端側１ａを下にして挿入加圧し、一端側外径を縮小させて中間部外径と同径にし、他端側外径をフランジ形状に拡大させると共に他端側内径を縮小させる第２工程と、（３）前記サイジング金型として前記ダイ１２が円筒状ダイ孔１２ａを持つ金型を用い、前記第２素材２を挿入加圧して、フランジ形状に拡大している他端側２ｂ外径を縮小させて外径全体をストレートに形成すると共に、一端側２ａ及び他端側２ｂの内径面をコアロッドに圧接させて軸受面に形成する第３工程とを経る滑り軸受の製造方法である。
以上の製造方法において、第３工程では第２素材２を一端側２ａ又は他端側２ｂを下にして金型内で挿入可能である。好ましくは、第２素材２の両端側２ａ，２ｂのうち、最終形状に近くなっている一端側２ａを加圧側にして最終形状出しすることにより、軸受３の両端側３ａ，３ｂにおける軸受面４をより均等に緻密化できる。
【００１２】
以上の各発明において、第１素材は、成形金型で粉末成形及び焼結した焼結合金素材、成形金型で粉末成形及び焼結した焼結合金をサイジングした素材、円筒形状の合金素材を切削加工又は成形型で塑性加工した素材の何れかである（請求項６）。これは、第１素材が各形態例以外の方法で形成可能な点を特定したものである。また、前記第１素材が多孔質焼結合金素材である場合、第３工程において加圧を行うとき、加圧過程で圧縮変形量が大きい側と反対になる端側をパンチにより相対的に強く圧縮することである（請求項７）。これは、特に上記した請求項２、３、５ように軸受の両端側における軸受面を均質に形成する上で好ましいからである。また、以上の各発明において、第３工程又は追加で更にサイジングする際に、複数の凸条又は凹条を備えた円柱状のコアロッドを用い、軸受素材の内径の一端側及び他端側を前記コアロッドの凸条又は凹条に圧接して軸受面に動圧溝を刻印することも可能である（請求項８）。これは、本発明方法でも従来と同じく動圧溝を形成可能な点を確認的に特定したものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を参照して説明する。図１及び図４〜図７は、請求項１〜５に対応した形態例であり、図３に示した軸受（滑り軸受）を製作する各工程を模式的に示している。各（ａ）は第１工程を、各（ｂ）は第２工程を、各（ｃ）は第３工程をそれぞれ加圧状態で示す模式縦断面図である。各形態例は、焼結合金の滑り軸受を製造する場合を想定している。各工程図において、軸受素材の体積変化は微妙なため実際と異なっており、又、面取りを省略したり、ダイや軸受素材の段差部分の形状を単純化している。以下の説明では、対象の軸受について概説した後、本発明を適用した製造方法を各形態毎に詳述する。なお、各図には同じ部材及び部位に同じ符号を付して、重複した記載を極力省く。
【００１４】
（対象軸受）図３は本発明の製法で作られる軸受の縦断図面である。この軸受３は、両端側３ａ，３ｂが軸受部つまり駆動側の軸と摺動する軸受面４，４を形成し、中間部３ｃの内径５が軸受面４よりも大きく形成されると共に、外径６がストレートになっている。ここで、中間部３ｃの内径５、つまり中間部３ｃの内周面としては、この例のごとく軸受面４と平行でなくともよく、湾曲面のように変形していても差し支えない。両端側３ａ，３ｂの端面には、通常、面取り７ａ、７ｂが施されている。内側の面取り７ａは、両軸受面４に嵌合枢支される駆動側の軸と面取り部の隙間に潤滑油を保持する目的で傾きを少なくしたり、段付き状や湾曲状にされる。本発明はそれらの態様を包含する。また、軸受面４，４としては、内径が均一な軸受面であったり、軸方向に延びた複数の油溝付き軸受面であったり、溝の横断面形状が軸受面から溝の底に向かって傾斜面とされた複数の動圧溝付き又はヘリングボーン模様などの動圧溝付き軸受面のものも含まれる。また、軸受の材料は、銅系合金や鉄系合金などの滑り軸受に適した合金である。焼結合金の場合では、含油することができる多孔質合金、多孔質合金の表面部において必要とされる部分の気孔がサイジング等の手段で塞がれているもの、焼結合金の密度比（金属材料の真比重に対する焼結合金の密度の割合）が高くて気孔が殆どないもの等である。更に、押出しや引き抜き等の塑性加工で作られた合金を用いると、気孔がない軸受となる。軸受合金に気孔があるものは焼結含油合金の油作動が期待でき、気孔のないもの又は含油能力が少ないものは動圧軸受において溝部の動圧が高くなる。なお、軸受３の使用時には潤滑油が付与される。潤滑油には磁性流体を用いることができる。
【００１５】
（図１の製造方法）図１は請求項１に対応した製造方法である。ここで、図１（ａ）の金型は圧粉成形用であり、ダイ孔１０ａを形成しているダイ１０と、コアロッド２０と、ダイ孔１０ａと嵌合する下パンチ３０及び上パンチ４０とから構成されている。ダイ孔１０ａは内径が均一に形成されている。コアロッド２０は、上端に小径部２０ａを有し、下側が下パンチ３０の上下孔に挿通され、上端の小径部２０ａが上パンチ４０の上下孔に挿通される。そして、第１工程では、ダイ孔１０ａ、コアロッド２０、下パンチ３０により形成されるキャビティに粉末を充填し、上下パンチ３０，４０で圧縮した後、ダイ１０の上方へ離型される。離型後の圧粉体は、外径がストレートで、内径が一端側１ａを中間部１ｃ及び他端側１ｂより小径にした円筒状である。なお、この圧粉体は、焼結されることにより第１工程で造形された軸受素材、つまり、本発明の第１素材１となる。図面上は、便宜上、焼結前の圧粉体を第１素材１として表記している。
【００１６】
以上の第１素材１は、他の製作方法として、円筒形状に成形した圧粉体を焼結し、この焼結体を図１（ａ）の金型と同じ形状のサイジング用金型を用いて同図の形状に圧縮する方法で製作してもよい。この場合は、一端側１ａの内径が小さい部分は他の部分より変形が大きいので密度が高いものとなる。このように、本発明の第１工程で製作される第１素材１としては次の３種類が挙げられる。
（イ）青銅系、黄銅系、鉄銅系など通常の軸受焼結合金素材。
（ロ）前記の軸受焼結合金素材をサイジングした素材。
（ハ）押出しや引き抜き等で製作された円筒形状の合金素材を切削加工又は成形型で塑性加工した青銅や黄銅などの素材。
そして、以上の第１素材１は第２工程のサイジングに供給される。
【００１７】
図１（ｂ）のサイジング金型は、ダイ孔１１ａ付のダイ１１と、コアロッド２１と、ダイ孔１１ａと嵌合する下パンチ３１及び上パンチ４１とを備えている。ダイ孔１１ａは、入り口側の内径が大径１１ｂであり、該大径１１ｂの段部１１ｃを有している。段部１１ｃは、ダイ孔１１ａと直角な面であるが、傾斜面として形成されることもあり、又、実際の幅寸法は通常１ｍｍ以下と小さくなる。コアロッド２１は、段差のない円柱状であり、下側が下パンチ３１の上下孔に挿通され、上側が上パンチ４１の上下孔に挿通される。そして、第２工程では、以上の金型が用いられて、第１素材１を次のようにサイジングする。まず、第１素材１は、図１（ｄ）のごとく内径の小径側である一端側１ａを下にしてコアロッド２１に串差し状に装着され、ダイキャビティに押し込まれると共に上パンチ４１又は上下パンチ４１，３１で加圧される。すると、第１素材１は、図１（ｅ）のごとく内径側において、他端側２ｂの端面附近が変形してコアロッド２１に近づき、小径側である一端側２ａがコアロッド２１に更に近づく。外径側において、他端側２ｂが大孔１１ｂ内に逃げて拡大する。図１（ｂ）では拡大した他端側２ｂの外径部はダイ孔１１ａの大孔１１ｂに密着し、内径部は縮小されてコアロッド２１と隙間を生じている。なお、他端側２ｂの上下寸法を小さくする場合は、縮小した内径部がコアロッド２１にほぼ密着させることも可能である。また、金型設計では、素材内径及び外径の変形量を大きく設定すると、素材の拡大及び縮小の量を大きくできるが、それらは第１素材１の材料や寸法によって最適条件が適宜決定される。
【００１８】
第１素材１が焼結合金素材の場合には、外径部が拡大し、内径部が縮小した他端側２ｂの部分は、他の部分より変形量が大きいので密度が高くなる。他端側２ｂは、第１素材１の内径が小径側である一端側２ａより変形量が大きいので、第２素材２における両端側２ａ，２ｂの気孔量が異なることがある。このような場合、上パンチ４１による加圧過程で、下パンチ３１による加圧も行うと、両方の軸受部の密度を均整化又は均質化させることができる。また、第１素材１が円筒形状の焼結体をサイジングにより内径を小径にした素材では、一端側１ａが他端側１ｂより密度が高くなっているため、第２工程において他端側２ｂが一端側２ａより密度が高くなることにより両端側２ａ，２ｂの均衡がとれることになる。このようして作られた外径他端側２ｂがフランジ状に拡径し、内径中間部２ｃが大径になっている第２素材２は第３工程のサイジングに供給される。
【００１９】
図１（ｃ）のサイジング金型は、ダイ孔１２ａ付のダイ１２と、コアロッド２２と、ダイ孔１２ａと嵌合する下パンチ３２及び上パンチ４２とを備えている。ダイ孔１２ａは、入り口側が第２素材２のフランジ形状に拡大された他端側２ｂを収容可能な大きさのテーパ状又は曲面状１２ｂに形成され、その下側内径がストレートの円筒状となっている。コアロッド２２は円柱状であり、下側が下パンチ３２の上下孔に挿通され、上側が上パンチ４２の上下孔に挿通される。そして、第３工程では以上の金型により第２素材２をサイジングする。この操作では、例えば、第２素材２が一端側２ａを下にしてダイキャビティに押し込まれると共に上パンチ４２又は上下パンチ４２，３２で加圧される。なお、このサイジングとしては、他端側２ｂを下にして挿入加圧することも可能である。サイジングされると、第２素材２は、フランジ形状に拡大されていた他端側２ｂが縮小されると共に対応する内径部が縮小される。その結果、第２素材２は、外径全体が円筒状ダイ孔１２ａによりストレートに造形され、両端側２ａ，２ｂの内径がコアロッド２２に密着し軸受面４として形成される。中間部２ｃの内径は、第１素材１とほぼ同じ大きさで残存しているので、軸受面４との段差が比較的大きい軸受が得られる。また、第１素材１が焼結合金素材の場合は、軸受３の両端側３ａ，３ｂの軸受面の密度が比較的高く、中間部３ｃの密度が比較的低いものとなり、中間部３ｃの気孔に潤滑油を蓄え易くなって、後述する動圧軸受に好適なものとなる。
なお、第２工程及び第３工程のサイジングは、ネガティブサイジングにするかポジティブサイジングにするかは軸受の形状や材質によって適宜決定される。また、第３工程のサイジングでは、コアロッド２２が円柱状として説明したが、軸受の軸受面に縦溝を設けたり円弧形状等を付与することも可能であり、その場合、コアロッド２２はその形状に対応する凹凸条を付けたものが用いられる。
【００２０】
図２は、前記動圧溝を付与するサイジング金型を模式的に示している。この金型は、図１（ｃ）に示したものに対し、図２（ｂ）に示すように、軸受の軸受面に動圧溝を刻印するための凸条又は凹条２３ａ、２３ａを備えたコアロッド２３が用いられている点で異なっている。同図では、コアロッド２３にヘリングボーン模様を付与した例を示している。勿論、このような動圧溝等は、第３工程で使用されるサイジング金型で形成する以外に、第３工程を経た軸受を更に第４工程で専用のサイジング金型つまり同図のダイ１３、コアロッド２３、下パンチ３３及び上パンチ４４を備えた金型を用いて形成してもよい。サイジング方法は、例えば、コアロッド２３をダイ１３から上に突き出しておいて、軸受素材（第３工程で作られた軸受３）を装着し、上パンチ４３で下降させてダイ孔１３ａ内に押し入れる際にコアロッド２３も一緒に降下させ、適宜加圧して凸条又は凹状２３ａ、２３ａで刻印した後、下パンチ３３で押し上げ軸受３とコアロッド２３を一緒に上昇させ、軸受３をダイ１３から離型した後、軸受３のスプリングバッグを利用してコアロッド２３を抜き取るか、或いは軸受３の弾性変形を利用してコアロッド２３を強制的に抜き取る。なお、このような動圧溝部は動圧が高く保たれるように、焼結合金素材では気孔の少ない面が好ましいが、上述した製造工程によれば、軸受面の密度が高い軸受が得られる。また、第１素材１を高密度の焼結合金素材として製作すれば、全体に気孔が少ない軸受が得られる。
【００２１】
（図４の製造方法）図４は請求項２に対応した製造方法である。ここで、図４（ａ）の第１工程は、図１（ａ）で説明したと同じ方法である。この第１素材１は焼結後、第２工程のサイジングに供給される。
【００２２】
図４（ｂ）は第２工程である。このサイジング金型は、ダイ孔１１ａ付のダイ１１と、コアロッド２１と、ダイ孔１０ａと嵌合する下パンチ３１及び上パンチ４１とを備えている。ダイ孔１１ａは、下方側の内径が小径１１ｄとなっている。コアロッド２１は円柱状であり、下側が下パンチ３１の上下孔に挿通され、上側が上パンチ４１の上下孔に挿通される。そして、第２工程では、以上の金型が用いられて、まず、第１素材１が内径の大径側である他端側１ｂを下にしてコアロッド２１に串差し状に装着され、ダイキャビティに押し込まれると共に上パンチ４１又は上下パンチ４１，３１で加圧される。すると、第１素材１は、上パンチ４１の加圧により、下方の他端側において、ダイ孔１１ａの小径１１ｄ部分によって外径が縮小され、これに伴って内径も縮小される。この加圧を行っているとき、下パンチ３１の突き上げを行い。他端側を圧縮すると該他端側の内径縮小量を大きくすることができる。なお、外径の縮小量はできるだけ少なく設定される。製作される第２素材２は、外径が段付き状となり、両端側２ａ，２ｂの内径が小径となった断面形状になる。このようして作られた第２素材２は第３工程のサイジングに供給される。
【００２３】
図４（ｃ）は第３工程を示している。このサイジング金型は図１（ｃ）の金型構造と同じである。第３工程の操作では、例えば、第２素材２が径小となった他端側２ｂを下にしてダイキャビティに押し込まれると共に上パンチ４２又は上下パンチ４２，３２で加圧される。この場合には、一端側２ａを下にして挿入加圧するようにしてもよい。サイジングされると、第２素材２は、外径全体が円筒状ダイ孔１２ａによりストレートに造形され、両端側２ａ，２ｂの内径がコアロッド２２に密着し軸受面４として形成される。中間部２ｃの内径は、第１素材１とほぼ同じ大きさで残存しているので、軸受面４との段差が比較的大きい軸受が得られる。この場合、外径の縮小は第２素材２における外径の小径側である他端側２ｂが一端側２ａ及び中間部２ｃより少ない。コアロッド２２は、第２素材２の両端側の内径に対して同じ直径、大きい直径、小径の何れであってもよく、軸受合金の気孔量又は密度の設定により選択される。両端側２ａ，２ｂのコアロッド２２への密着状態や密度をより均衡させる場合は、変形量の少ない側（一端側２ａ）を対応するパンチで相対的に強く圧縮すると変形量を調整できる。この製造方法では、第２工程で他端側２ｂの外径を圧縮しておき、第３工程で外径をストレートにする上で中間部２ｃの外径を縮小するため、両端側３ａ，３ｂの軸受面４の内径と中間部３ｃの内径の差が図１の製法のものより小さくなる。
【００２４】
（図５の製造方法）図５は請求項３に対応した製造方法である。ここで、図４（ａ）の第１工程の金型は、図１及び図４の第１工程の金型と比べるとダイ１１が異なる。このダイ１１は、ダイ孔１０ａが下方側を小径１０ｂ、つまり傾斜段部１０ｃから小径１０ｂに絞られている。コアロッド２０は、上端に小径部２０ａを有し、下側が下パンチ３０の上下孔に挿通され、上端の小径部２０ａが上パンチ４０の上下孔に挿通される。そして、第１工程では図１（ａ）で説明した事項のうち、第１素材１の形状が変更される。即ち、この第１素材１は、内径が一端側１ａを小径、外径が他端側１ｂを小径になっている形状であり、焼結後、第２工程のサイジングに供給される。
【００２５】
図５（ｂ）は第２工程である。このサイジング金型は、ダイ孔１１ａ付のダイ１１と、コアロッド２１と、ダイ孔１０ａと嵌合する下パンチ３１及び上パンチ４１とを備えている。ダイ孔１１ａはストレートである。コアロッド２１は、円柱状であり、下側が下パンチ３１の上下孔に挿通され、上側が上パンチ４１の上下孔に挿通される。そして、第２工程では、以上の金型が用いられて、まず、第１素材１が内径の小径側である一端側１ａを下にして、又は、内径の小径側と反対側の他端側１ｂを下にして、コアロッド２１に串差し状に装着され、ダイキャビティに押し込まれると共に上パンチ４１又は上下パンチ４１，３１で加圧される。すると、第１素材１は、外径がストレートになるよう圧縮されるに伴って、他端部１ｂである小径薄肉の部分が圧縮、つまり中間部１ｃよりの肉部を変形させながら減少して、他端側１ｂの内径を縮小する。このため、製作される第２素材２は、外径がストレートとなり、両端側２ａ，２ｂの内径が小径となった断面形状になる。作られた第２素材２は第３工程のサイジングに供給される。
【００２６】
図５（ｃ）は第３工程である。このサイジング金型は、図５（ｂ）の第２工程の金型構造と同じで、寸法設定だけが異なる。第３工程の操作では、例えば、第２素材２が同図のごとく一端側２ａを下にしてダイキャビティに押し込まれると共に上パンチ４２又は上下パンチ４２，３２で加圧される。この場合、他端側２ｂを下にして挿入加圧するようにしてもよい。サイジングされると、第２素材２は、外径全体が円筒状ダイ孔１２ａによりストレートに造形され、両端側２ａ，２ｂの内径がコアロッド２２に密着し軸受面４として形成される。中間部２ｃの内径は、第１素材１とほぼ同じ大きさで残存しているので、軸受面４との段差が比較的大きい軸受が得られる。なお、この工程では、第２素材２の外径・内径を拡張するか縮小するか、及び全長を圧縮するか否かは目的の軸受３の密度や表面気孔量の設定により適宜選択される。
【００２７】
以上の製造方法は、上記した２例と異なり、第２工程における第１素材１や第２素材２のセット方向は、一端側２ａを上にしても他端側２ｂを上にしても製造できる。また、この製造方法では、第２工程と第３工程を同じ工程とすることができる（前記第１素材１を同じサイジング金型で連続してサイジングして、最終形状出しすること）。即ち、その場合は、第１素材１を図５（ｃ）のサイジング金型に挿入し加圧する。初期圧縮では、前記した第２工程と同様に第１素材１の他端側１ｂの小径部（薄肉の部分）が軸方向に圧縮され、中間部１ｂ寄りの肉部を変形させながら減少していき、他端側１ｂの内径が縮小した形状に造形される。更に加圧すると、他端部の内径は縮小されコアロッド２２に密着する。コアロッド１１の設定寸法を太く設定したときは、押し広げ作用により両端側内径が拡大されて軸受面として造形される。軸受部の軸受面の形状や溝形成は前述した通りである。
【００２８】
（図６の製造方法）図６は請求項４に対応した製造方法である。ここで、図６（ａ）の金型は、ダイ孔１０ａを形成しているダイ１０と、コアロッド２０と、ダイ孔１０ａと嵌合する下パンチ３０及び上パンチ４０とから構成されている。ダイ孔１０ａは、入り口側の内径が大径１０ｄであり、傾斜段部１０ｅを介して絞られている。コアロッド２０は、上端に小径部２０ａを有し、下側が下パンチ３０の上下孔に挿通され、上端の小径部２０ａが上パンチ４０の上下孔に挿通される。そして、第１工程では、大径１０ｄ付きのダイ孔１０ａ、コアロッド２０、下パンチ３０により形成されるキャビティに粉末を充填し、上下パンチ３０，４０で圧縮した後、ダイ１０の上方へ離型される。離型後の圧粉体は、外径が一端側１ａを中間部１ｃ及び他端側１ｂよりフランジ形状に拡大し、内径が一端側１ａを中間部１ｃ及び他端側１ｂより小径にした円筒状となっている。この圧粉体は、上述したように焼結され後、第１素材１として第２工程のサイジングに供給される。
【００２９】
図６（ｂ）のサイジング金型は、ダイ孔１１ａ付のダイ１１と、コアロッド２１と、ダイ孔１１ａと嵌合する下パンチ３１及び上パンチ４１とを備えている。ダイ孔１１ａは、上側の内径が大径１１ｅであり、該大径１１ｅの下側の傾斜段部１１ｆの下に連続している。大径１１ｅは、入口側に設けられて入口端面に行くに従って次第に径大となった絞り部１１ｇから、第１素材１の大きい外径（一端側１ａの外径）を収容する。コアロッド２１は円柱状であり、下側が下パンチ３１の上下孔に挿通され、上側が上パンチ４１の上下孔に挿通される。そして、第２工程では、以上の金型が用いられて、第１素材１が内径の小径側である一端側１ａを下にしてコアロッド２１に串差し状に装着され、ダイキャビティに押し込まれると共に上パンチ４１又は上下パンチ４１，３１で加圧される。すると、第１素材１の一端側１ａは、外径がダイ孔１１ａの下方に向かって縮小している形状に導かれて縮小され、中間部１ｃ外径と同じになる。この場合、コアロッド２１の外径が第１素材１の一端側内径より細く設定されると、第１素材１の外径が大きい一端側１ａの縮小に伴って、該一端側内径が縮小されてコアロッド２１に密着する。また、コアロッド２１の外径が第１素材１の一端側内径より太く設定すると、コアロッド２１で一端側１ａの内径の小径部を拡大すると共に、一端側１ａの外径寸法と第２工程のダイ孔１１ａ（の大径１１ｅ）寸法との関係、及び一端側１ａの内径寸法と第２工程のコアロッド２１の径寸法との関係を変更することにより、第２素材２の一端側２ａの密度や表面気孔量を調整することができる。一方、第１素材１の他端側１ｂは、上パンチ４１の加圧により変形され、外径部が拡大し、ダイ孔１１ａの大径１１ｅに密着する一方、対応する内径部は縮小する。図６（ｂ）では、縮小した内径部はコアロッド２１と隙間を保っているが、コアロッド２１にほぼ密着させるようにしてもよい。このようにして作られた第２素材２は、縦断面形状が図１（ｂ）により説明した第２素材２と実質的に同じか相似形であり、第３工程のサイジングに供給される。
【００３０】
図６（ｃ）は第３工程を示している。サイジング金型構造は図１（ｃ）と同じである。このサイジングでは、例えば、第２素材２が一端側２ａを下にしてダイキャビティに押し込まれると共に上パンチ４２又は上下パンチ４２，３２で加圧される。この場合、他端側２ｂを下にして挿入加圧することも可能である。サイジングされると、第２素材２は、フランジ形状に拡大されていた他端側２ｂが縮小されると共に対応する内径部が縮小される。その結果、第２素材２は、外径全体が円筒状ダイ孔１２ａによりストレートに造形され、両端側２ａ，２ｂの内径がコアロッド２２に密着し軸受面４として形成される。中間部２ｃの内径は、第１素材１とほぼ同じ大きさで残存しているので、軸受面４との段差が比較的大きい軸受が得られる。そして、以上の製作手順によれば、第３工程において、第２素材２の一端側２ａ及び他端側２ｂが比較的多く変形するようになっており、これらの変形量を調整することにより、軸受部である両軸受面の密度が均衡した軸受及び不均衡な軸受を製造することができる。軸受部の形状や溝形成は前述した通りである。
【００３１】
（図７の製造方法）図７は請求項５に対応した製造方法である。ここで、図６（ａ）の金型は、ダイ孔１０ａを形成しているダイ１０と、コアロッド２０と、ダイ孔１０ａと嵌合する下パンチ３０及び上パンチ４０とから構成されている。ダイ孔１０ａは、図６（ａ）と同じく入り口側の内径が大径１０ｄであり、傾斜段部１０ｅを介して絞られている。コアロッド２０は円柱状であり、下側が下パンチ３０の上下孔に挿通され、上端の小径部２０ａが上パンチ４０の上下孔に挿通される。そして、第１工程では、大径１０ｄ付のダイ孔１０ａ、コアロッド２０、下パンチ３０により形成されるキャビティに粉末を充填し、上下パンチ３０，４０で圧縮した後、ダイ１０の上方へ離型される。離型後の圧粉体は、外径が一端側１ａを中間部１ｃ及び他端側１ｂよりフランジ形状に拡大し、内径がストレートになった円筒状となっている。この圧粉体は、上述したように焼結された後、第１素材１として第２工程のサイジングに供給される。
【００３２】
図７（ｂ）は第２工程を示している。サイジング金型構造は図６（ｂ）と同じであり、寸法だけが異なっている。そして、第２工程では、第１素材１が一端側１ａを下にしてコアロッド２１に串差し状に装着され、ダイキャビティに押し込まれると共に上パンチ４１又は上下パンチ４１，３１で加圧される。すると、第１素材１の一端側１ａは、外径がダイ孔１１ａの下方に向かって縮小している形状に導かれて縮小されて中間部１ｃ外径と同じになり、内径が外径の縮小に伴って縮小されてコアロッド２１に密着する。一方、第１素材１の他端部１ｂ（図の上側端部）は、上パンチ４１の加圧により変形され、外径部が拡大し、ダイ孔１１ａの大径１１ｅに密着する一方、対応する内径部は縮小する。この縮小する態様は前記したと同様である。このようにして作られる第２素材２は、縦断面形状が図６と実質的に同じか相似形をしており、次の第３工程のサイジングに供給される。
【００３３】
図７（ｃ）は第３工程を示している。サイジング金型構造は図６（ｃ）と同じである。このサイジングでも、第２素材２が一端側２ａを下にし、又は他端側２ｂを下にしてダイキャビティに押し込まれると共に上パンチ４２又は上下パンチ４２，３２で加圧される。すると、第２素材２は、拡大されていた他端側２ｂが縮小されると共に対応する内径部が縮小されること、外径全体が円筒状ダイ孔１２ａによりストレートに造形されること、両端側２ａ，２ｂの内径がコアロッド２２に密着し軸受面４として形成される。また、軸受３としては軸受面４との段差が比較的大きい軸受が得られる。これらは図６（ｃ）と同様である。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明の製造方法は、従来の工程数と同じであるが、軸受中間部の内径がより大きい形状の滑り軸受を提供することができる。また、軸受素材を塑性変形させる際に径方向の形状変化が少ない手順となっているので、造形をスムースに行うことができる。そして、焼結合金素材では、サイジングの変形量を第１素材及び第２素材の形状設計及び素材端部の圧縮によって調整することにより、軸受部（軸受面）となる両端側の密度が均等なもの、両端側の密度が高く、中間部が多孔質な軸受とすることができる。特に、両端側の密度が高いものは動圧溝を設けた軸受の動圧特性を良好にすることができる。また、押出や引き抜きして作られたパイプ状の合金部材を素材として用い、同じ手順で作成したものでは気孔の殆どない軸受けを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１の発明に対応した製造方法を示す模式図である。
【図２】動圧溝を形成する金型構成例を示した模式図である。
【図３】発明対象の軸受を示す縦断面図である。
【図４】請求項２の発明に対応した製造方法を示す模式図である。
【図５】請求項３の発明に対応した製造方法を示す模式図である。
【図６】請求項４の発明に対応した製造方法を示す模式図である。
【図７】請求項５の発明に対応した製造方法を示す模式図である。
【符号の説明】
１…第１素材（１ａは一端側、１ｂは他端側、１ｃは中間部）
２…第２素材（２ａは一端側、２ｂは他端側、２ｃは中間部）
３…軸受（滑り軸受、３ａは一端側、３ｂは他端側、３ｃは中間部）
４…軸受面（軸受部又は摺動部）
５…中間部の内径
１０，１１，１２，１３…ダイ
１０ａ，１１ａ，１２ａ，１３ａ…ダイ孔
１０ｄ，１１ｂ，１１ｅ…ダイ孔の大径
１０ｂ，１１ｄ…ダイ孔の小径
２０，２１，２２，２３…コアロッド（２０ａは小径部）
３０，３１，３２，３３…下パンチ
４０，４１，４２，４３　…上パンチ
２３ａ…凸条又は凹条
【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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