(57)【要約】  本発明は、Ｆｅ−Ｃｕ系焼結体に潤滑油が含浸され、回転軸（２）を貫通支持する軸受孔（３）を有し、前記軸受孔（３）の内周面（Ｓ）は、軸方向における中央部分を含む第１領域（３Ａ）と、前記第１領域（３Ａ）の一方の端部から前記軸受孔（３）の一方の開口までを成す第２領域（３Ｂ又は３Ｃ）と、を少なくとも備え、前記第２領域（３Ｂ又は３Ｃ）の摩擦面（Ｓ２又はＳ３）は、前記第１領域（３Ａ）の摩擦面（Ｓ１）よりも、Ｆｅ相の面積が大きく、かつＣｕ相の面積が小さい焼結含油軸受に関する
2018079670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｆｅ−Ｃｕ系焼結体に潤滑油が含浸され、回転軸を貫通支持する軸受孔を有する焼結含油軸受であって、  前記軸受孔の内周面は、軸方向における中央部分を含む第１領域と、前記第１領域の一方の端部から前記軸受孔の一方の開口までを成す第２領域と、を少なくとも備え、  前記第２領域の摩擦面は、前記第１領域の摩擦面よりも、Ｆｅ相の面積が大きく、かつＣｕ系の扁平原料粉末を含むＣｕ粉によって形成されたＣｕ相の面積が小さいことを特徴とする焼結含油軸受。
【請求項２】
前記第１領域の摩擦面全体の面積に対するＣｕ相が占める面積は、５０％以上であり、前記第２領域の摩擦面全体の面積に対するＣｕ相が占める面積は、５０％未満であることを特徴とする請求項１記載の焼結含油軸受。
【請求項３】
前記第２領域の摩擦面の前記軸方向に沿った中央部分におけるＣｕ相の面積は、前記第１領域の摩擦面の前記軸方向に沿った中央部分におけるＣｕ相の面積の２０％以上、７０％以下であることを特徴とする請求項１記載の焼結含油軸受。
【請求項４】
前記軸受孔の内周面は、前記第１領域の他方の端部から前記軸受孔の他方の開口までを成す第３領域を更に備えることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載の焼結含油軸受。
【請求項５】
前記軸受孔は、前記第１領域に形成された、径の大きさが一定な直孔部と、前記第２領域に形成され、前記直孔部に連なり外方に向かって径が拡大してテーパ状を成す第１の拡径部と、を含むことを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載の焼結含油軸受。
【請求項６】
前記軸受孔は、前記第３領域に形成され、前記直孔部に連なり外方に向かって径が拡大してテーパ状を成す第２の拡径部を更に含むことを特徴とする請求項５記載の焼結含油軸受。
【請求項７】
前記第１の拡径部の前記軸方向に対するテーパ角と、前記第２の拡径部の前記軸方向に対するテーパ角とが等しいことを特徴とする請求項６記載の焼結含油軸受。
【請求項８】
前記第１の拡径部の前記軸方向に対するテーパ角は、前記第２の拡径部の前記軸方向に対するテーパ角と異なっていることを特徴とする請求項６記載の焼結含油軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、Ｆｅ−Ｃｕ系の焼結金属により形成された軸受本体を有する焼結含油軸受に関する。  本願は、２０１６年１０月２６日に、日本に出願された特願２０１６−２０９６９５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】  焼結含油軸受は、焼結体の内部にあらかじめ潤滑油を含浸させておき、軸の回転によるポンプ作用と摩擦熱による熱膨張で油をしみ出させて摩擦面を潤滑する。このような焼結含油軸受は、無給油で長期間使用できることから、自動車や家電製品、音響機器等の回転軸の軸受として広く採用されている（例えば、特許文献１を参照）。【０００３】  従来の焼結含油軸受を用いて回転軸を支持する場合、例えば回転軸をある方向に回転させるためにトルクを伝達すると、回転軸にせん断方向の荷重が加わる。この時、せん断荷重が非常に大きかったり回転軸の剛性が十分高くなかったりすると、回転軸がせん断荷重によって撓み、軸受内部で軸線を傾斜させたまま回転し、回転軸の表面が軸受内部の摩擦面に正しく接触しない状態（回転軸が軸受内面を抉る（こじる）ような運動）に陥る可能性がある。このような状態に陥ると、回転軸が強い抵抗を受けて回転し難くなり、軸受として十分な機能を果たさなくなる。また、このような状態が繰り返し起こると、回転軸や軸受の耐久性が低下してしまうことも考えられる。【０００４】  このように、回転軸にせん断方向の荷重が加わった場合に、軸受内部の摩擦面に正しく接触しないといった不具合を解決するために、例えば、軸受孔に径の大きさが一定の直孔部と、外方に向かって径が拡大してテーパ状をなす拡径部とを備えた焼結含油軸受が知られている（例えば、特許文献２を参照）。【０００５】  こうした焼結含油軸受の多くは、Ｆｅ（鉄）−Ｃｕ（銅）系の焼結金属により形成されている。このうち、Ｆｅ成分は、回転軸の回転速度が低回転で、かつ回転軸に加わる負荷が高負荷の稼働状態（低回転高負荷状態）に適している。一方、Ｃｕ成分は、回転軸の回転速度が高回転で、かつ回転軸に加わる負荷が低負荷の稼働状態（高回転低負荷状態）に適している。【０００６】  一方、近年の資源価格の上昇、特にＣｕの価格上昇によって、Ｃｕを含む製品の一層のコストダウンが求められており、Ｃｕの使用量を低減しつつ、回転軸の回転速度が高回転であっても対応可能な焼結含油軸受が求められている。Ｃｕの使用量を低減した焼結含油軸受としては、Ｃｕ系の扁平原料粉末を使用したＦｅ−Ｃｕ系の焼結金属軸受が広く使用されている（例えば、特許文献３を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特公平８−１９９４１号公報
【特許文献２】特開２００４−３０８６８２号公報
【特許文献３】特開２００６−２９９３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  焼結含油軸受では、前述の通り、低荷重高速運転領域では、シャフトとの焼付き性を考慮したＣｕベースの焼結材料が用いられ、高荷重低速運転領域では高荷重に耐えうる耐摩耗性を有したＦｅをベースにした焼結材料が用いられることが多い。昨今のアクチュエータ運転領域の多様化により、低荷重高速運転領域から高荷重低速運転領域まで一つのアクチュエータで賄うケースが増え、双方の運転領域においても対応可能な焼結含油軸受の提案が求められていた。【０００９】  本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであって、Ｆｅ−Ｃｕ系の焼結金属を用いた焼結含油軸受において、回転軸が高負荷状態での軸受性能と、回転軸が高回転状態での軸受性能とを、何れも最大限高めることができ、安定した摺動特性を得ることが可能な焼結含油軸受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】
【００１０】  すなわち、本発明の焼結含油軸受は、以下の構成を有する。  Ｆｅ−Ｃｕ系焼結体に潤滑油が含浸され、回転軸を貫通支持する軸受孔を有する焼結含油軸受であって、前記軸受孔の内周面は、軸方向における中央部分を含む第１領域と、前記第１領域の一方の端部から前記軸受孔の一方の開口までを成す第２領域と、を少なくとも備え、前記第２領域の摩擦面は、前記第１領域の摩擦面よりも、Ｆｅ相の面積が大きく、かつＣｕ系の扁平原料粉末を含むＣｕ粉によって形成されたＣｕ相の面積が小さいことを特徴とする。【００１１】  本発明の焼結含油軸受によれば、回転軸を回転させるために比較的小さなトルクが作用したときには、回転軸はほとんど撓みを生じないので、回転軸の表面が第１領域および第２領域に接し、この部分を摩擦面として支持される。第１領域の摩擦面は、第２領域の摩擦面よりもＦｅ相の面積が小さく、かつＣｕ相の面積が大きいため、回転軸が撓まずに第１領域に接している場合、回転軸を高速で回転（高回転）させることができる。即ち、Ｆｅ−Ｃｕ系の焼結金属のうち、Ｃｕ成分は、回転軸の回転速度が高回転で、かつ回転軸に加わる負荷が低負荷の稼働状態に適しているので、第１領域のＣｕ相の面積を第２領域に対して高めることにより、回転軸を高回転させても、軸受としての機能が損なわれることがなく、耐久性の低下も起こらない。【００１２】  一方、回転軸を回転させるために大きなトルクが伝達されたときには、回転軸に作用するせん断荷重が大きく、回転軸が軸受本体の内部で軸線を傾斜させたまま軸支持されることになる。このとき、回転軸の表面は主に第２領域に接し、この部分を摩擦面として支持される。第２領域の摩擦面は、第１領域の摩擦面よりもＦｅ相の面積が大きく、かつＣｕ相の面積が小さいため、回転軸に大きなトルクが作用して撓み、第２領域に接している場合でも、回転軸を安定して回転させることができる。即ち、Ｆｅ−Ｃｕ系の焼結金属のうち、Ｆｅ成分は、回転軸の回転速度が低回転で、かつ回転軸に加わる負荷が高負荷の稼働状態に適しているので、第２領域のＦｅ相の面積を第１領域に対して高めることにより、回転軸に大きな負荷が加わって撓んでも、回転軸を安定して回転させることが可能になり、軸受としての機能が損なわれることがなく、耐久性の低下も起こらない。【００１３】  前記第１領域の摩擦面全体の面積に対するＣｕ相が占める面積は、５０％以上であり、前記第２領域の摩擦面全体の面積に対するＣｕ相が占める面積は、５０％未満であることを特徴とする。【００１４】  前記第２領域の摩擦面の前記軸方向に沿った中央部分におけるＣｕ相の面積は、前記第１領域の摩擦面の前記軸方向に沿った中央部分におけるＣｕ相の面積の２０％以上、７０％以下であることを特徴とする。【００１５】  前記軸受孔の内周面は、前記第１領域の他方の端部から前記軸受孔の他方の開口までを成す第３領域を更に備えることを特徴とする。【００１６】  前記軸受孔は、前記第１領域に形成された、径の大きさが一定な直孔部と、前記第２領域に形成され、前記直孔部に連なり外方に向かって径が拡大してテーパ状を成す第１の拡径部と、を含むことを特徴とする。  こうした焼結含油軸受によれば、回転軸を回転させるために比較的小さなトルクが作用したときには、回転軸はほとんど撓みを生じないので、回転軸の表面が直孔部に接し、この部分を摩擦面として支持される。直孔部の摩擦面は、第１の拡径部の摩擦面よりもＦｅ相の面積が小さく、かつＣｕ相の面積が大きいため、回転軸が撓まずに直孔部に接している場合、回転軸を高速で回転（高回転）させることができる。即ち、Ｆｅ−Ｃｕ系の焼結金属のうち、Ｃｕ成分は、回転軸の回転速度が高回転で、かつ回転軸に加わる負荷が低負荷の稼働状態に適しているので、直孔部のＣｕ相の面積を第１の拡径部に対して高めることにより、回転軸を高回転させても、軸受としての機能が損なわれることがなく、耐久性の低下も起こらない。【００１７】  一方、回転軸を回転させるために大きなトルクが伝達されたときには、回転軸に作用するせん断荷重が大きく、回転軸が軸受本体の内部で軸線を傾斜させたまま軸支持されることになる。このとき、回転軸の表面は主に第１の拡径部に接し、この部分を摩擦面として支持される。第１の拡径部の摩擦面は、直孔部の摩擦面よりもＦｅ相の面積が大きく、かつＣｕ相の面積が小さいため、回転軸に大きなトルクが作用して撓み、第１の拡径部に接している場合でも、回転軸を安定して回転させることができる。即ち、Ｆｅ−Ｃｕ系の焼結金属のうち、Ｆｅ成分は、回転軸の回転速度が低回転で、かつ回転軸に加わる負荷が高負荷の稼働状態に適しているので、第１の拡径部のＦｅ相の面積を直孔部に対して高めることにより、回転軸に大きな負荷が加わって撓んでも、回転軸を安定して回転させることが可能になり、軸受としての機能が損なわれることがなく、耐久性の低下も起こらない。【００１８】  前記軸受孔は、前記第３領域に形成され、前記直孔部に連なり外方に向かって径が拡大してテーパ状を成す第２の拡径部を更に含むことを特徴とする。  このような第２の拡径部によって、回転軸を回転させるために大きなトルクが伝達され、回転軸が軸受本体の内部で軸線を傾斜した際に、回転軸の端部が軸受孔に強く接して過大な負荷が生じることを防止できる。【００１９】  前記第１の拡径部の前記軸方向に対するテーパ角と、前記第２の拡径部の前記軸方向に対するテーパ角とが等しいことを特徴とする。【００２０】  前記第１の拡径部の前記軸方向に対するテーパ角は、前記第２の拡径部の前記軸方向に対するテーパ角と異なっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】  本発明によれば、回転軸の高回転低負荷状態、および低回転高負荷状態のそれぞれにおいて、軸受性能を最大限発揮することが可能な焼結含油軸受を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る焼結含油軸受を示す、回転軸の軸方向に沿った断面図である。
【図２】回転軸に負荷が加えられて傾斜した状態の焼結含油軸受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含油軸受を示す断面図である。
【図４】回転軸を保持した焼結含油軸受を示す断面図である。
【図５】焼結含油軸受の要部を拡大した要部拡大断面図である。
【図６】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７】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８】実施例の結果を示すグラフである。
【図９】実施例の結果を示すグラフである。
【図１０】実施例の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】  以下、本発明を適用した実施形態である焼結含油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、あるいは強調して示している場合があり、各構成要素の寸法比率、および角度などが実際と同じであるとは限らない。
【００２４】（第１実施形態）  第１実施形態に係る焼結含油軸受を図１、図２に示して説明する。  図１は本発明の第１実施形態に係る焼結含油軸受を示す、回転軸の軸方向に沿った断面図である。図２は、回転軸に負荷が加えられて傾斜した状態の焼結含油軸受を示す断面図である。  焼結含油軸受（以下、単に軸受と称する）１０は、Ｆｅ−Ｃｕ系の焼結金属により形成された軸受本体（焼結体）１の内部に、回転軸２が挿通される軸受孔３が形成されている。
【００２５】  軸受本体（焼結体）１は、全体がＦｅ−Ｃｕ系の焼結金属により形成されている（Ｆｅ−Ｃｕ系焼結体）。具体的には、Ｆｅ粉末と、Ｃｕ系の扁平原料粉末を含むＣｕ粉とを、キャビティ内にコアロッドが挿入された金型内に導入し、Ｆｅ−Ｃｕ系の焼結体を成形することで、軸受孔３を備えた軸受本体１を形成している。  後述する軸受本体１の各領域におけるＣｕ相が占める面積は、各領域ごとにＦｅ粉末と、Ｃｕ系の扁平原料粉末を含むＣｕ粉との混合比を変えることで変動させることができる。
【００２６】  軸受孔３は、回転軸２の長手方向の軸線Ｏに直交する面内における断面形状が円形をなしており、軸線Ｏに沿った全長に渡って内径が一定にされている。本発明において、軸受孔３の内周面Ｓには、軸線Ｏに沿った中央部分を成す第１領域３Ａと、この第１領域３Ａの一方の端部３Ａ１から軸受孔３の一方の開口３Ｅ１までを成す第２領域３Ｂと、第１領域３Ａの他方の端部３Ａ２から軸受孔３の他方の開口３Ｅ２までを成す第３領域３Ｃとが設定されている。
【００２７】  こうした軸受孔３の摩擦面（内周面）Ｓに設定される第１領域３Ａ，第２領域３Ｂ，第３領域３Ｃは、本実施形態においては、軸線Ｏに沿った軸受孔３の全長を均等に３等分するように設定されている。なお、第１領域３Ａ，第２領域３Ｂ，第３領域３Ｃは、軸線Ｏに沿った軸受孔３の全長を任意の割合で分割するように設定することができる。
【００２８】  例えば、軸線Ｏに沿った長さとして、第１領域３Ａが最も長く、第２領域３Ｂ，第３領域３Ｃはそれよりも短くなるように設定したり、逆に第１領域３Ａが最も短く、第２領域３Ｂ，第３領域３Ｃはそれよりも長くなるように設定したりすることもできる。
【００２９】  また、軸受孔３は、特に第３領域３Ｃを設けずに、摩擦面（内周面）Ｓを軸線Ｏに沿った方向に第１領域３Ａおよび第２領域３Ｂだけを形成して２分割するようにしてもよい。この場合、第１領域は軸受孔の一方の開口から中央部分を含む領域とし、第２領域は、第１領域の開口とは反対側の端部から軸受孔の他方の開口までの領域とすればよい。
【００３０】  なお、こうした第１領域３Ａ，第２領域３Ｂ，第３領域３Ｃは、それぞれの領域同士の間に明確な区画線や、大幅な組成の相違があるわけではなく、後述するＦｅ相とＣｕ相の軸線Ｏに沿った分布を定義するために便宜的に設定されたものである。
【００３１】  このような軸受孔３の第２領域３Ｂの摩擦面Ｓ２は、第１領域３Ａの摩擦面Ｓ１よりも、Ｆｅ相の面積が大きく、かつＣｕ相の面積が小さくなるように形成されている。  例えば、第１領域３Ａの摩擦面Ｓ１全体の面積に対するＣｕ相が占める面積は５０％以上であり、第２領域３Ｂの摩擦面Ｓ２全体の面積に対するＣｕ相が占める面積は５０％未満とされている。なお、ここでいう面積は、気孔、空洞を除いた面積である。  第１領域３Ａの摩擦面Ｓ１全体の面積に対するＣｕ相が占める面積はより好ましくは６０％以上１００％未満である。また、第２領域３Ｂの摩擦面Ｓ２全体の面積に対するＣｕ相が占める面積はより好ましくは１０％〜４０％である。  第１領域３Ａの摩擦面Ｓ１全体の面積に対するＣｕ相が占める面積は、例えば以下ようにして算出することができる。  まず、第１領域３Ａの軸線Ｏに沿った中央部分３ＡＳを中心とした任意の箇所を、倍率×２００で写真撮影する。撮影した写真に、方眼のフレーム（例えば、２ｍｍ方眼の３０マス×４０マスのフレーム）を重ね合わせ、１マスのうち、鉄マトリクス又は銅マトリクスが５０％以上を占めるマスをそれぞれマーキングする。マーキングした鉄マトリクス及び銅マトリクスのマスの合計をマーキング総数として、マーキング総数に対する銅マトリクスの比率を算出する。本実施形態では、この銅マトリックスの比率を、第１領域３Ａの軸線Ｏに沿った中央部分３ＡＳにおけるＣｕ相の面積比として算出する。  第２領域３Ｂの軸線Ｏに沿った中央部分３ＢＳにおけるＣｕ相の面積比も、同様に算出することができる。
【００３２】  また、第２領域３Ｂの摩擦面Ｓ２の軸線Ｏに沿った中央部分３ＢＳにおけるＣｕ相の面積は、第１領域３Ａの摩擦面Ｓ１の軸線Ｏに沿った中央部分３ＡＳにおけるＣｕ相の面積の２０％以上、７０％以下とされており、より好ましくは３０％以上、６０％以下である。
【００３３】  なお、こうした第１領域３Ａ，第２領域３Ｂは、少なくともそれぞれの表面である摩擦面の単位面積に対するＣｕ相の面積比が上述した範囲であればよく、更に、径方向の外側に向かって表面から所定の厚み範囲でこうしたＣｕ相の面積比が維持された領域が広がっていてもよい。
【００３４】  また、第３領域３Ｃは、摩擦面Ｓ１全体の面積に対するＣｕ相が占める面積が、例えば第１領域３Ａと同等程度か、それよりも大きくすることができる。また、第３領域３Ｃは、第２領域３Ｂと同様に、第１領域３ＡよりもＦｅ相の面積が大きくかつＣｕ相の面積が小さくなるようにしてもよい。
【００３５】  以上の様な構成の軸受１０は、例えば、軸受本体１に潤滑油を含浸させたうえで、軸受孔３に回転軸２を挿通されて使用される。回転軸２を回転させるために比較的小さなトルクが作用したときには、回転軸２はほとんど撓みを生じないので、回転軸２の表面が軸受孔３の第１領域３Ａ，第２領域３Ｂ，第３領域３Ｃからなる摩擦面（内周面）Ｓに接して支持される。そして、摩擦面（内周面）Ｓでは、回転軸２の回転によるポンプ作用と摩擦熱による熱膨張とによって軸受本体１の内部から潤滑油がしみ出し、摩擦面を潤滑する。
【００３６】  第１領域３Ａの摩擦面Ｓ１は、第２領域３Ｂの摩擦面Ｓ２よりもＦｅ相の面積が小さく、かつＣｕ相の面積が大きいため、回転軸２が撓まずに第１領域３Ａを含む部分に接している場合、回転軸２を高速で回転（高回転）させることができる。即ち、Ｆｅ−Ｃｕ系の焼結金属のうち、Ｃｕ成分は、回転軸２の回転速度が高回転で、かつ回転軸２に加わる負荷が低負荷の稼働状態に適しているので、回転軸２を高回転させても、軸受としての機能が損なわれることがなく、耐久性の低下も起こらない。
【００３７】  一方、回転軸２を回転させるために大きなトルクが伝達されたときには、回転軸２の撓みによって軸受本体１の内部で軸線を傾斜させたまま軸支持されることになる。このとき、回転軸２の表面は軸受孔３の第２領域３Ｂに接し、この部分を摩擦面Ｓ２として支持される。第２領域３Ｂでも、上記の直孔部３ａと同じく回転軸２の回転によるポンプ作用と摩擦熱による熱膨張とによって軸受本体１の内部から潤滑油がしみ出し、摩擦面を潤滑する。
【００３８】  軸受孔３の第２領域３Ｂの摩擦面Ｓ２は、第１領域３Ａの摩擦面Ｓ１よりもＦｅ相の面積が大きく、かつＣｕ相の面積が小さいため、回転軸２に大きなトルクが作用して撓み、回転軸２が第２領域３Ｂの摩擦面Ｓ２に接している場合でも、回転軸２を安定して回転させることができる。即ち、Ｆｅ−Ｃｕ系の焼結金属のうち、Ｆｅ成分は、回転軸２の回転速度が低回転で、かつ回転軸２に加わる負荷が高負荷の稼働状態に適しているので、軸受孔３の第２領域３Ｂの摩擦面Ｓ２のＦｅ相の面積を第１領域３Ａの摩擦面Ｓ１に対して高めることにより、回転軸２に大きな負荷が加わって撓んでも、回転軸２を安定して回転させることが可能になり、軸受としての機能が損なわれることがなく、耐久性の低下も起こらない。  以上の作用によって、回転軸２の高回転低負荷状態、および低回転高負荷状態のそれぞれにおいて、軸受性能を最大限発揮することが可能な軸受１０が実現できる。
【００３９】（第２実施形態）  第２実施形態に係る焼結含油軸受を図３ないし図５に示して説明する。  図３は本発明の第２実施形態に係る焼結含油軸受を示す、回転軸の軸方向に沿った断面図である。また、図４は、図３に示す焼結含油軸受に回転軸を保持させた状態を示す断面図である。また、図５は、焼結含油軸受と回転軸との接触状態を示す要部拡大図である。  焼結含油軸受（以下、単に軸受とする）２０は、Ｆｅ−Ｃｕ系の焼結金属により形成された軸受本体（焼結体）１の内部に、回転軸２が挿通される軸受孔４が形成されている。
【００４０】  軸受孔４は、回転軸２の長手方向の軸線Ｏに直交する面内における断面形状が円形をなしており、軸受孔４の摩擦面（内周面）Ｓには、軸線Ｏに沿った中央部分を成す第１領域４Ａと、この第１領域４Ａの一方の端部４Ａ１から軸受孔４の一方の開口４Ｅ１までを成す第２領域４Ｂと、第１領域４Ａの他方の端部４Ａ２から軸受孔４の他方の開口４Ｅ２までを成す第３領域４Ｃとが設定されている。
【００４１】  こうした軸受孔４の内周面Ｓに設定される第１領域４Ａ，第２領域４Ｂ，第３領域４Ｃは、本実施形態においては、軸線Ｏに沿った軸受孔４の全長を均等に３等分するように設定されている。なお、第１領域４Ａ，第２領域４Ｂ，第３領域４Ｃは、軸線Ｏに沿った軸受孔４の全長を任意の割合で分割するように設定することができる。
【００４２】  軸受孔４の摩擦面（内周面）Ｓに設定される第１領域４Ａには、回転軸２の直径よりも径が若干大きく、かつ長手方向のいずれの位置においても径の大きさが一定の直孔部４ａが形成されている。また、第２領域４Ｂ，第３領域４Ｃには、直孔部４ａに連なって長手方向の両側にそれぞれ設けられ、外方に向かって単調に径が拡大してテーパ状をなす第１の拡径部４ｂと第２の拡径部４ｃとがそれぞれ形成されている。第１の拡径部４ｂ，第２の拡径部４ｃのいずれも、その傾斜面と軸受本体１の軸方向に平行な直孔部４ａの内面（または回転軸２の軸線Ｏ）とがなす角（テーパ角）θ１は、任意の角度、例えば０．１°〜１０°程度に設定されている。この角度は、摺動対象となるシャフトの撓み角度に合わせて設定することが好ましい。なお、図３ではθ１を明確にするために角度を誇張して図示してある。
【００４３】  軸受本体１を回転軸２の軸線Ｏに沿う断面で見るとき（図３参照）、直孔部４ａを挟んで存在する２つの拡径部４ｂ，４ｃについては、第１の拡径部４ｂの傾斜面を軸受本体１の中央に向けて傾斜方向に延長した直線Ｌ１ａと、対角に位置する第２の拡径部４ｃの傾斜面を軸受本体１の中央に向けて傾斜方向に延長した直線Ｌ１ｂとが平行配置されるとともに、両直線Ｌ１ａ，Ｌ１ｂの間隔ｄ１が、回転軸２の直径Ｄよりも若干大きく、かつ直孔部４ａの内径にほぼ等しくなっている。  言い換えると、第１の拡径部４ｂの上端側の傾斜面を軸受本体１の中央に向けて傾斜方向に延長した直線Ｌ１ａと、第２の拡径部４ｃの下端側の傾斜面を軸受本体１の中央に向けて傾斜方向に延長した直線Ｌ１ｂとが平行の関係にあり、両直線Ｌ１ａ，Ｌ１ｂの間隔ｄ１が、回転軸２の直径Ｄよりも若干大きく、かつ直孔部４ａの内径にほぼ等しくなっている。
【００４４】  軸受本体（焼結体）１は、全体がＦｅ−Ｃｕ系の焼結金属により形成されている（Ｆｅ−Ｃｕ系焼結体）。具体的には、Ｆｅ粉末とＣｕ系の扁平原料粉末を含むＣｕ粉によって形成されたＣｕ粉とを成型型に導入し、貫通孔を備えたＦｅ−Ｃｕ系の焼結体を形成し、この焼結体の貫通孔の両側を所定の深さまでサイジングによって拡径することで、直孔部４ａと拡径部４ｂ，４ｃとを備えた軸受本体１を形成している。
【００４５】  第１の拡径部４ｂは、回転軸２と接する表面を成す摩擦面（内周面）Ｓにおいて、直孔部４ａの摩擦面よりも、Ｆｅ−Ｃｕ系の焼結金属を構成するＦｅ相の面積が大きく、かつＣｕ相の面積が小さくなるように形成されている。
【００４６】  例えば、第１の拡径部４ｂの摩擦面Ｓ２全体の面積に対するＣｕ相が占める面積は５０％未満とされている。また、直孔部４ａの摩擦面全体の面積に対するＣｕ相が占める面積は５０％以上とされている。  第１の拡径部４ｂの摩擦面Ｓ２全体の面積に対するＣｕ相が占める面積はより好ましくは１０％〜４０％である。また、直孔部４ａの摩擦面全体の面積に対するＣｕ相が占める面積はより好ましくは６０％以上１００％未満である。
【００４７】  また、第１の拡径部４ｂの摩擦面の軸方向（軸線Ｏ）に沿った中央部分４ＢＳにおけるＣｕ相の面積は、直孔部４ａの摩擦面の軸方向に沿った中央部分４ＡＳにおけるＣｕ相の面積の２０％以上、９０％以下とされており、より好ましくは３０％以上、６０％以下である。
【００４８】  こうしたＦｅ相、Ｃｕ相の面積を直孔部４ａと第１の拡径部４ｂとで異ならせるには、Ｆｅ−Ｃｕ系の焼結金属からなる焼結体の形成にあたって、原料となるＦｅ粉と、Ｃｕ系の扁平原料粉末を含むＣｕ粉によって形成されたＣｕ粉とを成型型に導入する際に、金型を動かすことによってＣｕを選択的に金型壁面寄りに集めたりすることで実現できる。
【００４９】  なお、こうした直孔部４ａと第１の拡径部４ｂは、少なくともそれぞれの表面である摩擦面においてＦｅ相とＣｕ相との面積比が異なっていればよく、さらに、Ｆｅ相とＣｕ相との面積比が異なる領域が、それぞれの摩擦面から径方向の中心に向かって所定の厚みで広がっていてもよい。
【００５０】  また、第２の拡径部４ｃは、摩擦面Ｓ３全体の面積に対するＣｕ相が占める面積が、例えば直孔部４ａと同等程度か、それよりも大きくすることができる。
【００５１】  以上の様な構成の軸受２０は、例えば、軸受本体１に潤滑油を含浸させたうえで、軸受孔３に回転軸２を挿通されて使用される。図４には、上記の軸受によって回転軸２を２箇所で支持する機構の一例を示す。この機構は、回転軸２の周面にネジ歯車２ａが形成されており、回転軸２の両端は上記の軸受で支持され、図示しない駆動装置によって回転駆動されるネジ歯車５を回転軸２側のネジ歯車２ａに噛み合わせ、ネジ歯車５を回転させることによって回転軸２を回転させるようになっている。なお、実際には回転軸２が図４に示したほど撓むことはないが、ここでは説明の要旨を明確にするために誇張して図示してある。
【００５２】  回転軸２を回転させるために比較的小さなトルクが作用したときには、回転軸２はほとんど撓みを生じないので、回転軸２の表面が直孔部４ａに接し、この部分を摩擦面Ｓ１として支持される。直孔部４ａでは、回転軸２の回転によるポンプ作用と摩擦熱による熱膨張とによって軸受本体１の内部から潤滑油がしみ出し、摩擦面Ｓ１を潤滑する。
【００５３】  直孔部４ａの摩擦面Ｓ１は、第１の拡径部４ｂの摩擦面Ｓ２よりもＦｅ相の面積が小さく、かつＣｕ相の面積が大きいため、回転軸２が撓まずに直孔部４ａに接している場合、回転軸２を高速で回転（高回転）させることができる。即ち、Ｆｅ−Ｃｕ系の焼結金属のうち、Ｃｕ成分は、回転軸２の回転速度が高回転で、かつ回転軸２に加わる負荷が低負荷の稼働状態に適しているので、直孔部４ａのＣｕ相の面積を第１の拡径部４ｂに対して高めることにより、回転軸２を高回転させても、軸受としての機能が損なわれることがなく、耐久性の低下も起こらない。
【００５４】  一方、回転軸２を回転させるために大きなトルクが伝達されたときには、回転軸２に作用するせん断荷重が大きく、回転軸２に強い振れが生じて心ずれを起こそうとする。このとき、回転軸２に振れが生じたことで、回転軸２と直孔部４ａとの間を潤滑していた潤滑油が第１の拡径部４ｂ側に押し出され、回転軸２と第１の拡径部４ｂとの間に充たされる。回転軸２と第１の拡径部４ｂとの間に充たされた潤滑油は、回転軸２が振れることで第１の拡径部４ｂに押し付けられるように加圧されるが、第１の拡径部４ｂが密に形成されていることから、軸受本体１の内部には押し込まれず、回転軸２と第１の拡径部４ｂとの間に残って回転軸２に対し反力を作用させる。この反力により回転軸２の振れが抑制され、軸受に対する回転軸２の心ずれが防止される。
【００５５】  しかしながら、回転軸２に作用するせん断荷重が非常に大きく、回転軸２と第１の拡径部４ｂとの間に残った潤滑油による押し返し作用が十分に機能しなかった場合には、回転軸２が軸受本体１の内部で軸線を傾斜させたまま軸支持されることになる。このとき、回転軸２の表面は第１の拡径部４ｂに接し、この部分を摩擦面Ｓ２として支持される。第１の拡径部４ｂでも、上記の直孔部４ａと同じく回転軸２の回転によるポンプ作用と摩擦熱による熱膨張とによって軸受本体１の内部から潤滑油がしみ出し、摩擦面Ｓ２を潤滑する。
【００５６】  第１の拡径部４ｂの摩擦面Ｓ２は、直孔部４ａの摩擦面Ｓ１よりもＦｅ相の面積が大きく、かつＣｕ相の面積が小さいため、回転軸２に大きなトルクが作用して撓み、第１の拡径部４ｂに接している場合でも、回転軸２を安定して回転させることができる。即ち、Ｆｅ−Ｃｕ系の焼結金属のうち、Ｆｅ成分は、回転軸２の回転速度が低回転で、かつ回転軸２に加わる負荷が高負荷の稼働状態に適しているので、第１の拡径部４ｂのＦｅ相の面積を直孔部４ａに対して高めることにより、回転軸２に大きな負荷が加わって撓んでも、回転軸２を安定して回転させることが可能になり、軸受としての機能が損なわれることがなく、耐久性の低下も起こらない。
【００５７】  なお、本実施形態においては、第１の拡径部４ｂの摩擦面を、直孔部４ａの摩擦面よりもＦｅ相の面積が大きく、かつＣｕ相の面積が小さくなるようにしている。一般的に、図４に示すような構成において、回転軸２の中心付近に大きなトルクが作用して撓んだ場合、回転軸２の中心に近い方、即ち、第２の拡径部４ｃよりも第１の拡径部４ｂのほうがより強く回転軸２が押し付けられる。よって、第１の拡径部４ｂだけを、直孔部４ａよりもＦｅ相の面積が大きく、かつＣｕ相の面積が小さくなるように構成することも効果的である。
【００５８】  また、回転軸２の一端側と他端側をそれぞれ軸支する軸受２０，２０どうしの第１の拡径部４ｂと第２の拡径部４ｃの両方を、直孔部４ａよりもＦｅ相の面積が大きく、かつＣｕ相の面積が小さくなるようにしてもよい。
【００５９】（第３実施形態）  第３実施形態に係る焼結含油軸受を図６に示して説明する。  図６は本発明の第３実施形態に係る焼結含油軸受を示す、回転軸の軸方向に沿った断面図である。  図６に示す軸受３０は、焼結金属により形成された軸受本体（焼結体）１１の内部に形成された軸受孔１３が、回転軸２の長手方向の軸線Ｏに直交する面内における断面形状が円形をなしており、軸受本体１１のほぼ中央にあって回転軸２の直径よりも径が若干大きく、かつ長手方向のいずれの位置においても径の大きさが一定の直孔部１３ａと、直孔部１３ａに連なって長手方向の両側にそれぞれ設けられた第１の拡径部１３ｂおよび第２の直孔部１３ｃとを備えている。
【００６０】  第１の拡径部１３ｂ、第２の拡径部１３ｃは、それぞれ軸受本体１の軸方向に平行な直孔部１３ａの内面（または回転軸２の軸線Ｏ）に対するテーパ角を段階的に異ならせた第１拡径領域１３ｂ１，１３ｃ１と、第２拡径領域１３ｂ２，１３ｃ２とからなる。直孔部１３ａから遠い位置にある第２拡径領域１３ｂ２，１３ｃ２のテーパ角θ２の方が第１拡径領域１３ｂ１，１３ｃ１のテーパ角θ１よりも大きく形成されている。
【００６１】  軸受本体１１を回転軸２の軸線Ｏに沿う断面で見るとき（図６参照）、第１拡径領域１３ｂ１，１３ｃ１のさらに外側に存在する２つの第２拡径領域１３ｂ２，１３ｃ２については、第１の拡径部１３ｂの第２拡径領域１３ｂ２の傾斜面を軸受本体１の中央に向けて延長した直線Ｌ２ｂと、対角に位置する第２の拡径部１３ｃの第２拡径領域１３ｃ２の傾斜面を軸受本体１１の中央に向けて延長した直線Ｌ２ａとの間隔ｄ２が、回転軸２の直径Ｄよりも大きく、かつ直孔部１３ａの内径にほぼ等しくなっている。  言い換えると、第１の拡径部１３ｂの第２拡径領域１３ｂ２下端側の傾斜面を軸受本体１の中央に向けて傾斜方向に延長した直線Ｌ２ｂと、第２の拡径部１３ｃの第２拡径領域１３ｃ２の上端側の傾斜面を軸受本体１の中央に向けて傾斜方向に延長した直線Ｌ２ａとが平行の関係にあり、両直線Ｌ２ｂ，Ｌ２ａの間隔ｄ２が、回転軸２の直径Ｄよりも若干大きく、かつ直孔部１３ａの内径にほぼ等しくなっている。
【００６２】  軸受本体１１は、全体がＦｅ−Ｃｕ系の焼結金属により形成されている。具体的には、Ｆｅ粉末とＣｕ系の扁平原料粉末を含むＣｕ粉によって形成されたＣｕ粉とを成型型に導入し、貫通孔を備えたＦｅ−Ｃｕ系の焼結体を形成し、この焼結体の貫通孔の両側を所定の深さまでサイジングによって拡径することで、直孔部１３ａと拡径部１３ｂ，１３ｃとを備えた軸受本体１１を形成している。
【００６３】  第１の拡径部１３ｂは、回転軸２と接する表面を成す摩擦面Ｓ２において、直孔部１３ａの摩擦面Ｓ１よりも、Ｆｅ−Ｃｕ系の焼結金属を構成するＦｅ相の面積が大きく、かつＣｕ相の面積が小さくなるように形成されている。
【００６４】  例えば、第１の拡径部１３ｂの摩擦面全体の面積に対するＣｕ相が占める面積は５０％未満とされている。また、直孔部１３ａの摩擦面全体の面積に対するＣｕ相が占める面積は５０％以上とされている。  第１の拡径部１３ｂの摩擦面全体の面積に対するＣｕ相が占める面積はより好ましくは１０％〜４０％である。また、直孔部１３ａの摩擦面全体の面積に対するＣｕ相が占める面積はより好ましくは６０％以上１００％未満である。
【００６５】  このような軸受３０においては、回転軸２に伝達するトルクの大きさが異なる場合は、トルクの大きさに比例して回転軸２の撓み量が変化し、軸受内部での回転軸２の傾斜角も変化する。上記の軸受においては、比較的小さいトルクを伝達して回転軸２を回転させるときには回転軸２の撓みが小さく、回転軸２の表面がテーパ角の小さい第１拡径領域１３ｂ１に接触する。また、大きいトルクを伝達して回転軸２を回転させるときには、回転軸２の撓みが大きくなり、回転軸２の表面がテーパ角の大きい第２拡径領域１３ｂ２に接触する。
【００６６】  第１の拡径部１３ｂの摩擦面Ｓ２は、直孔部１３ａの摩擦面Ｓ１よりもＦｅ相の面積が大きく、かつＣｕ相の面積が小さいため、回転軸２に大きなトルクが作用して撓み、回転軸２の表面が第１拡径領域１３ｂ１、あるいは第２拡径領域１３ｂ２に接している場合でも、回転軸２を安定して回転させることができる。即ち、Ｆｅ−Ｃｕ系の焼結金属のうち、Ｆｅ成分は、回転軸２の回転速度が低回転で、かつ回転軸２に加わる負荷が高負荷の稼働状態に適しているので、第１の拡径部１３ｂのＦｅ相の面積を直孔部１３ａに対して高めることにより、回転軸２に大きな負荷が加わって撓んでも、回転軸２を安定して回転させることが可能になり、軸受としての機能が損なわれることがなく、耐久性の低下も起こらない。
【００６７】（第４実施形態）  第４実施形態に係る焼結含油軸受を図７に示して説明する。  図７は本発明の第４実施形態に係る焼結含油軸受を示す、回転軸の軸方向に沿った断面図である。  本実施形態の軸受４０には、第１の拡径部２３ｂは直孔部２３ａの一側方にのみ設けられており、直孔部２３ａの他側方には面取り部（第２の拡径部）２３ｄが設けられている。この面取り部２３ｄは、主に直孔部２３ａに回転軸２を通し易くするために設けられたもので、回転軸２が軸受本体３０に対してどのように変位しようとも回転軸２に接することはない。これは、第１の拡径部２３ｂの傾きθ１より、面取り部２３ｄの面取り角のほうが大きいためである。
【００６８】  さらに、軸受本体（焼結体）１２を回転軸２の軸線Ｏに沿う断面で見るとき、直孔部２３ａと第１の拡径部２３ｂとについては、第１の拡径部２３ｂの傾斜面を軸受本体１２の中央に向けて傾斜方向に延長した直線Ｌ１ａと、軸受本体１２の中央を挟んで第１の拡径部２３ｂの傾斜した摩擦面（内壁面）Ｓ２と対向する直孔部２３ａの摩擦面（内壁面）Ｓ１との間隔（拡径部２３ｂから最も遠い直孔部２３ａの終端部分に、直線Ｌ１ａから下ろした垂線の長さに相当する）ｄ２が、回転軸２の直径Ｄよりも若干大きく、かつ第１の直孔部２３ａの内径にほぼ等しくなっている。  言い換えると、軸受本体（焼結体）１２の上端側で第１の拡径部２３ｂの傾斜面を軸受本体１２の中央に向けて傾斜方向に延長した直線Ｌ１ａを仮定した際に、軸受本体（焼結体）１２の下端側であって、面取り部２３ｄと接続する直孔部２３ａの終端部分から、直線Ｌ１ａに向けて垂線を伸ばした際の、直孔部２３ａの終端部‐直線Ｌ１ａの間隔をｄ２とした。
【００６９】  上記構成の軸受において、回転軸２に作用するせん断荷重が非常に大きく、回転軸２と拡径部２３ｂとの間に残った潤滑油による押し返し作用が十分に機能しなかった場合は、回転軸２が撓んで軸受本体１２の第１の拡径部２３ｂに支持される。
【００７０】  本実施形態においても、軸受本体１２は、全体がＦｅ−Ｃｕ系の焼結金属により形成され、第１の拡径部２３ｂは、回転軸２と接する表面を成す摩擦面Ｓ２において、直孔部２３ａの摩擦面Ｓ１よりも、Ｆｅ−Ｃｕ系の焼結金属を構成するＦｅ相の面積が大きく、かつＣｕ相の面積が小さくなるように形成されている。
【００７１】  例えば、拡径部２３ｂの摩擦面Ｓ２全体の面積に対するＣｕ相が占める面積は５０％未満とされている。また、直孔部２３ａの摩擦面Ｓ１全体の面積に対するＣｕ相が占める面積は５０％以上とされている。  拡径部２３ｂの摩擦面Ｓ２全体の面積に対するＣｕ相が占める面積はより好ましくは１０％〜４０％である。また、直孔部２３ａの摩擦面Ｓ１全体の面積に対するＣｕ相が占める面積はより好ましくは６０％以上１００％未満である。
【００７２】  このように、第１の拡径部２３ｂの摩擦面Ｓ２は、直孔部２３ａの摩擦面Ｓ１よりもＦｅ相の面積が大きく、かつＣｕ相の面積が小さいため、回転軸２に大きなトルクが作用して撓み、回転軸２の表面が第１の拡径部２３ｂに接している場合でも、回転軸２を安定して回転させることができる。即ち、Ｆｅ−Ｃｕ系の焼結金属のうち、Ｆｅ成分は、回転軸２の回転速度が低回転で、かつ回転軸２に加わる負荷が高負荷の稼働状態に適しているので、第１の拡径部２３ｂのＦｅ相の面積を直孔部２３ａに対して高めることにより、回転軸２に大きな負荷が加わって撓んでも、回転軸２を安定して回転させることが可能になり、軸受としての機能が損なわれることがなく、耐久性の低下も起こらない。
【００７３】  上述した実施形態以外にも、例えば、直孔部の両側にそれぞれ設けられた拡径部のうち、一方の拡径部の軸方向に対するテーパ角を、他方の拡径部の軸方向に対するテーパ角よりも小さくすることもできる。こうした実施形態においても、軸受本体（焼結体）をＦｅ−Ｃｕ系の焼結金属により形成し、少なくとも一方の拡径部、または一方と他方の拡径部の摩擦面において、直孔部の摩擦面よりも、Ｆｅ−Ｃｕ系の焼結金属を構成するＦｅ相の面積が大きく、かつＣｕ相の面積が小さくなるように形成する。
【００７４】  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。
【実施例】
【００７５】（検証例１）  図１に示した第１実施形態の焼結含油軸受１０において、第１領域３Ａにおける内周面Ｓの面積に対するＣｕ相が占める面積比の好ましい比率を検証した。  検証にあたって、第１領域３Ａの内周面Ｓの面積に対するＣｕ相の面積比を互いに変えた以下の表１に示すサンプル１〜４の焼結含油軸受１０を作成した。  サンプル１は、全体の混合比率をＦｅ−１５ｗｔ％Ｃｕ−２ｗｔ％Ｓｎとした混合粉を用い、Ｃｕ配合比率を各領域で変化させるようにして金型内に導入し焼結して得た。サンプル２は、全体の混合比率をＦｅ−２０ｗｔ％Ｃｕ−２ｗｔ％Ｓｎとした混合粉を用い、Ｃｕ配合比率を各領域で変化させるようにして金型内に導入し焼結して得た。サンプル３は、全体の混合比率をＦｅ−１０ｗｔ％Ｃｕ−１ｗｔ％Ｓｎとした混合粉を用い、Ｃｕ配合比率を各領域で変化させるようにして金型内に導入し焼結して得た。サンプル４は、全体の混合比率をＦｅ−１ｗｔ％Ｃｕ−０．５ｗｔ％Ｓｎとした混合粉を用い、Ｃｕ配合比率を各領域で変化させるようにして金型内に導入し焼結して得た。  得られたサンプル１〜４の焼結含油軸受１０の第１領域３Ａの内周面Ｓの面積に対するＣｕ相の面積比は、  内周面Ｓの面積に対するＣｕ相が占める面積比は、実施形態で示す方法で求めた。【００７６】
【表１】
2018079670.tif 000003
【００７７】  上述したそれぞれのサンプル１〜４について、摩擦係数を測定した。測定にあたっては、図１に示す焼結含油軸受１０において、第１領域３Ａの軸線Ｏに沿った中央部分３ＡＳの位置に負荷を掛けた状態で回転軸２を回転させて摺動試験を行い、摩擦係数を算出した。測定条件は、以下のとおりである。１．回転軸２の周速：１００ｍ／ｍｉｎ２．負荷：１ＭＰａ３．測定環境温度：室温４．回転時間：１８００秒【００７８】  以上のような条件で行った検証例１の結果を表２および図８に示す。【００７９】
【表２】
2018079670.tif 000004
【００８０】  表２、図８に示す検証例１の結果によれば、サンプル１、サンプル２の摩擦係数はサンプル３、サンプル４と比較して格段に低く、図１に示す焼結含油軸受１０の第１領域３Ａにおける内周面Ｓの面積に対するＣｕ相が占める面積比を５０％以上にすることによって、摩擦係数の大きな低減効果が得られることが確認された。【００８１】（検証例２）  図１に示した第１実施形態の焼結含油軸受１０において、第２領域３Ｂ（表３の第２領域（Ｂ））における内周面Ｓの面積に対するＣｕ相が占める面積比の好ましい比率を検証した。  検証にあたって、第２領域３Ａ（表３の第１領域（Ａ））の内周面Ｓの面積に対するＣｕ相の面積比を互いに変えた以下の表３に示すサンプル５〜９の焼結含油軸受１０を作成した。  サンプル５は、全体の混合比率をＦｅ−６０ｗｔ％Ｃｕ−３ｗｔ％Ｓｎとした混合粉を用い、Ｃｕ配合比率を各領域で変化させるようにして金型内に導入し焼結して得た。サンプル６は、全体の混合比率をＦｅ−２０ｗｔ％Ｃｕ−２ｗｔ％Ｓｎとした混合粉を用い、Ｃｕ配合比率を各領域で変化させるようにして金型内に導入し焼結して得た。サンプル７は、全体の混合比率をＦｅ−２５ｗｔ％Ｃｕ−２ｗｔ％Ｓｎとした混合粉を用い、Ｃｕ配合比率を各領域で変化させるようにして金型内に導入し焼結して得た。サンプル８は、全体の混合比率をＦｅ−１８ｗｔ％Ｃｕ−２ｗｔ％Ｓｎとした混合粉を用い、Ｃｕ配合比率を各領域で変化させるようにして金型内に導入し焼結して得た。サンプル９は、全体の混合比率をＦｅ−１ｗｔ％Ｃｕ−０．５ｗｔ％Ｓｎとした混合粉を用い、Ｃｕ配合比率を各領域で変化させるようにして金型内に導入し焼結して得た。  内周面Ｓの面積に対するＣｕ相が占める面積比は、実施形態で示す方法で求めた。【００８２】
【表３】
2018079670.tif 000005
【００８３】  上述したそれぞれのサンプル５〜９について、摩擦係数、摩耗量を測定した。測定にあたっては、図１に示す焼結含油軸受１０において、第１領域３Ａの軸線Ｏに沿った中央部分３ＡＳから２ｍｍオフセットした位置に負荷を掛けた状態で回転軸２を回転させて摺動試験を行い、摩擦係数を算出した。測定条件は、以下のとおりである。１．回転軸２の周速：２５ｍ／ｍｉｎ２．負荷：５ＭＰａ３．測定環境温度：室温４．回転時間：１８００秒  摩耗量はシリンダーゲージを用いて測定した。【００８４】  以上のような条件で行った検証例２の結果を表４および図９に示す。【００８５】
【表４】
2018079670.tif 000006
【００８６】  表４、図９に示す検証例２の結果によれば、Ｃｕ相が占める面積が大きくなる程、摩擦係数が低くなって摩擦抵抗を低減できる。一方で、Ｃｕ相が占める面積が小さくなる程、耐摩耗性が向上することが確認された。【００８７】（検証例３）  図３に示した第２実施形態の焼結含油軸受２０において、第１領域４Ａ（表５の第１領域（Ａ））を成す直孔部４ａにおけるＣｕ相が占める面積、および第２領域４Ｂ（表５の第２領域（Ｂ））を成す第１の拡径部４ｂにおけるＣｕ相が占める面積の比率と、摩擦係数および摩耗量との関係を検証した。  検証にあたって、直孔部４ａにおけるＣｕ相および第１の拡径部４ｂにおけるＣｕ相の面積比を互いに変えた以下の表５に示すサンプル１０〜１２の焼結含油軸受２０を作成した。  サンプル１０は、全体の混合比率をＦｅ−２０ｗｔ％Ｃｕ−２ｗｔ％Ｓｎとした混合粉を用い、Ｃｕ配合比率を各領域で変化させるようにして金型内に導入し焼結して得た。サンプル１１は、全体の混合比率をＦｅ−２５ｗｔ％Ｃｕ−２ｗｔ％Ｓｎとした混合粉を用い、Ｃｕ配合比率を各領域で変化させるようにして金型内に導入し焼結して得た。サンプル１２は、全体の混合比率をＦｅ−１８ｗｔ％Ｃｕ−２ｗｔ％Ｓｎとした混合粉を用い、Ｃｕ配合比率を各領域で変化させるようにして金型内に導入し焼結して得た。  内周面Ｓの面積に対するＣｕ相が占める面積比は、実施形態で示す方法で求めた。【００８８】
【表５】
2018079670.tif 000007
【００８９】  上述したそれぞれのサンプル１０〜１２について、摩擦係数、摩耗量を測定した。測定にあたっては、図３に示す焼結含油軸受２０において、第１領域４Ａの軸線Ｏに沿った中央部分４ＡＳからオフセットするように負荷を掛け、拡径部４ｂ，４ｃで摺動させた状態で回転軸２を回転させて摺動試験を行い、摩擦係数を算出した。測定条件は、以下のとおりである。１．回転軸２の周速：２５ｍ／ｍｉｎ２．負荷：５ＭＰａ３．測定環境温度：室温４．回転時間：１８００秒  摩耗量はシリンダーゲージを用いて測定した。【００９０】  以上のような条件で行った検証例３の結果を表６および図１０に示す。【００９１】
【表６】
2018079670.tif 000008
【００９２】  表６、図１０に示す検証例３の結果によれば、回転軸２が傾斜するように回転させた場合、回転軸２が当接する第１の拡径部４ｂにおけるＣｕ相が占める面積を増加させることによって、摩擦係数を低減できることが確認された。
【符号の説明】
【００９３】  １，１１，１２  軸受本体（焼結体）  ２  回転軸  ３ａ，１３ａ，２３ａ  直孔部  ３ｂ，１３ｂ，２３ｂ  第１の拡径部  ３ｃ，１３ｃ，２３ｃ  第２の拡径部  １０，２０，３０，４０  焼結含油軸受（軸受）
【図１】
2018079670.tif 000009
【図２】
2018079670.tif 000010
【図３】
2018079670.tif 000011
【図４】
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【図５】
2018079670.tif 000013
【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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【国際調査報告】
2018079670.tif 000019
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