(57)【要約】摺動面に十分な量の油を供給するとともに、供給された油が摺動面から内部に移動することを抑制して、低摩擦化を図り、軸受としての摺動特性を向上させるために、焼結含油軸受（１）は、軸（１１）が挿入される軸受孔（２）の内周面に、軸（１１）の外周面を支持する摺動面（３）と、その摺動面（３）よりも径が大きな給油面（４）とが軸受孔（２）の軸方向に隣接して形成されており、摺動面（３）と給油面（４）との高低差ｄ１が前記摺動面の内径の０．０１％以上１５％以下とされ、摺動面（３）の表面開口率が１０％以下であり、給油面（４）の表面開口率が１０％を超えており、摺動面における空孔の開口部の平均円相当直径が２０μｍ以下である。
2018117183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸が挿入可能な軸受孔の内周面に、前記軸の外周面を支持する摺動面と、該摺動面よりも曲率半径が大きい給油面とが、前記軸受孔の軸方向に隣接して形成されており、前記摺動面と前記給油面との高低差が前記摺動面の内径の０．０１％以上１５％以下とされ、前記摺動面の表面開口率が１０％以下であり、前記給油面の表面開口率が１０％を超えており、前記摺動面における空孔の開口部の平均円相当直径が２０μｍ以下であることを特徴とする焼結含油軸受。
【請求項２】
前記軸受孔の全体の面積を１としたときの前記摺動面の面積の比率をａとすると、前記比率ａが０．４以上０．９８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３】
前記給油面が前記軸受孔の両端を除く部位に設けられ、前記摺動面と前記給油面との高低差が前記摺動面の内径の０．０１％以上０．５％以下とされることを特徴とする請求項１又は２に記載の焼結含油軸受。
【請求項４】
前記給油面は、前記摺動面の間に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の焼結含油軸受。
【請求項５】
前記給油面が前記軸受孔の少なくとも一方の端部に開口して設けられ、前記摺動面と前記給油面との高低差が前記摺動面の内径の０．５％以上１５％以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の焼結含油軸受。
【請求項６】
前記給油面は、前記軸受孔の内周面の両端部に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の焼結含油軸受。
【請求項７】
成形用貫通孔を有する成形用ダイプレートと、該成形用貫通孔の中心に配置される成形用内側型との間の成形用筒状空間に原料粉末を充填して加圧することにより加圧成形して筒状の圧粉体を成形する圧粉体成形工程と、  前記圧粉体を焼結して焼結体を形成する焼結工程と、  矯正用金型の矯正用ダイプレートと矯正用コアロッドとの間の矯正用筒状空間に前記焼結体を押し込み加圧することにより該焼結体を寸法矯正し、軸が挿入可能な軸受孔を前記焼結体に形成する矯正工程とを有し、  前記圧粉体成形工程において、前記圧粉体の内周面を形成するための前記成形用内側型の外周面の少なくとも一部に他の部分よりも径方向外方に凸とされた拡径面を形成しておき、該拡径面により前記圧粉体の内周面の少なくとも一部に他の部分よりも曲率半径が大きい凹面を形成することにより、前記圧粉体の内周面に前記凹面と該凹面に隣接する凸面とを成形するとともに、前記凹面と前記凸面との高低差を前記凸面の内径の０．１％以上１５．５％以下に形成し、  前記焼結工程において、前記圧粉体を焼結することにより、内周面の表面開口率が１０％を超える前記焼結体を形成して前記凹面を給油面とし、  前記矯正工程において、前記矯正用コアロッドの外周面を前記焼結体の前記凸面よりも大きく、かつ前記凹面よりも小さな外径で形成しておき、該矯正用コアロッドの外周面により前記焼結体の内周面に形成された前記凸面を径方向外方に圧縮して表面開口率が１０％以下で空孔の開口部の平均円相当直径が２０μｍ以下の摺動面を形成するとともに、前記給油面と前記摺動面との高低差を該摺動面の内径の０．０１％以上１５％以下に形成し、前記軸受孔の内周面に前記給油面と前記摺動面とを備える焼結含油軸受を製造することを特徴とする焼結含油軸受の製造方法。
【請求項８】
前記成形用内側型は、前記成形用貫通孔内に挿入される成形用コアロッドであり、前記凹面と前記凸面との高低差を前記凸面の内径の０．１％以上１．０％以下に形成しておき、前記給油面と前記摺動面との高低差を該摺動面の内径の０．０１％以上０．５％以下に形成することを特徴とする請求項７に記載の焼結含油軸受の製造方法。
【請求項９】
前記成形用内側型は、前記成形用貫通孔の中心に挿入される成形用コアロッドと、前記成形用筒状空間に挿入される成形用下パンチの上端部又は成形用上パンチの下端部のうちのいずれか一方のパンチの端部と、により構成するとともに、前記一方のパンチの端部の外周面に、該一方のパンチの他の部分よりも外径が小さい縮径面を形成しておき、前記圧粉体成形工程において、前記圧粉体の内周面の軸方向の端部に前記縮径面により他の部分よりも曲率半径が大きい凹面を形成して、前記圧粉体の内周面に軸方向の端部に開口する前記凹面と該凹面に隣接する凸面とを成形するとともに、前記凹面と前記凸面との高低差を前記凸面の内径の１．０％以上１５．５％以下に形成し、前記矯正工程において、前記給油面と前記摺動面との高低差を該摺動面の内径の０．５％以上１５％以下に形成することを特徴とする請求項７に記載の焼結含油軸受の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、内部に潤滑油を含浸させて潤滑を円滑に行わせることができる焼結含油軸受及びその製造方法に関する。【０００２】  本願は、２０１６年１２月２２日に日本国に出願された特願２０１６‐２４９７４１号及び同日に日本国に出願された特願２０１６‐２４９７４２号に基づき優先権を主張し、その内容を援用する。
【背景技術】
【０００３】  焼結含油軸受は、気孔内に潤滑油を含浸させた状態で使用され、軸が起動すると、軸と軸受の摺動面との間に内部から潤滑油が浸み出し、軸の回転に伴って、その潤滑油に圧力が発生して軸が支持されるようになっている。このような潤滑特性により、無給油で長時間使用できることから、車載用モータの軸受など、広く軸受として利用されている。【０００４】  このような焼結含油軸受において、摺動面の潤滑油に適切に圧力を発生させるために、気孔の一部を封止したり、軸受内部の気孔を小さくして潤滑油の流路抵抗を増加させ、摺動面からの潤滑油のリークを少なくするなどの手段が採用されている。【０００５】  例えば、特許文献１には、焼結前の圧粉体を成形する際に、外周面の一部に他の部分より表面粗度の大きい荒らし部が軸方向に沿って形成されたロッドを用いて、軸受孔となる貫通孔を成形することにより、荒らし部に接している貫通孔の内周面の空孔を潰し、その後、圧粉体を焼結して、焼結含油軸受を製造する方法が開示されている。この焼結含油軸受では、軸受孔のうち、空孔を潰した部分の内周面で軸を支持し、空孔を潰した部分以外の内周面から油を浸みださせて、空孔を潰した部分の内周面に供給する。【０００６】  この場合、荒らし部はロッドの軸方向に沿う帯状に形成されており、粉末の圧縮成形時にロッドの荒らし部に空孔の周囲の部分が押圧され、空孔内に塑性流動して潰される。また、その荒らし部に接していた部分が若干突出して形成され、その後のサイジング加工によって押圧されて軸受孔の内周面と面一になると記載されている。【０００７】  一方、特許文献２には、軸受孔内周面に、摺動面となる段付き部を円周方向に沿って複数形成することにより、互いに隣接する段付き部の間の溝部底面と軸との間に空隙が形成されるようにし、その段付き部の摺動面における通気度を軸受孔内周面における通気度より小さく形成した焼結含油軸受が開示されている。この場合、段付き部の摺動面の通気度が３×１０−１０ｃｍ２、溝部底面の通気度が３０×１０−１０ｃｍ２、段付き部の高さが０．０２ｍｍに設定され、その段付き部における摺動面の通気度を小さくする手段として、目つぶし、メッキ又はコーティングによる封孔が挙げられている。この焼結含油軸受では、段付き部の摺動面に軸が接触し、通気度の大きい溝部の底面には軸が接触しないので、その溝部から一定の油の吸込み及び吐出しが確保でき、また、溝部と軸とで囲まれる空隙において動圧を発生させることができると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平４−３０７１１１号公報
【特許文献２】特開平５−１１５１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】  特許文献１には荒らし部により成形される面や、それ以外の面の具体的な通気度については記載がないが、特許文献２記載の通気度の程度では、高速回転等においては、軸受として作動中に十分な油を供給しつつ摺動面からの油の漏れを抑制することが難しく、焼付き等が生じるおそれがある。【００１０】  本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、摺動面に十分な量の油を供給するとともに、供給された油が摺動面から内部に移動することを抑制して、摺動面の低摩擦化を図り、軸受としての摺動特性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  本発明の焼結含油軸受は、軸が挿入可能な軸受孔の内周面に、前記軸の外周面を支持する摺動面と、該摺動面よりも曲率半径が大きい給油面とが、前記軸受孔の軸方向に隣接して形成されており、前記摺動面と前記給油面との高低差が前記摺動面の内径の０．０１％以上１５％以下とされ、前記摺動面の表面開口率が１０％以下であり、前記給油面の表面開口率が１０％を超えており、前記摺動面における空孔の開口部の平均円相当直径が２０μｍ以下である。【００１２】  この焼結含油軸受は、摺動面と給油面とに摺動面の内径の０．０１％以上1５％以下の高低差が設けられているので、軸受孔の内部に軸を挿入し、摺動面に軸が接触すると、軸と給油面との間に少なくとも摺動面の内径の０．０１％以上１５％以下の大きさの空間部が形成される。したがって、軸を摺動面により確実に支持しつつ、軸と給油面とを非接触状態に維持できる。そして、この空間部を油溜まりとして機能させることができるので、軸と摺動面との間に導入された油が使用時にこれら軸と摺動面との間から流出したときに、空間部において油を回収できる。また、空間部内に油を溜めておくことができるので、油が外部に流れ出ることを防止できる。さらに、この空間部から摺動面に速やかに油を供給することができる。このため、長時間使用時においても、軸と摺動面との間に油を十分に保持でき、摺動面の潤滑性（軸受特性）を維持することができる。【００１３】  この場合、摺動面と給油面との高低差が摺動面の内径の０．０１％未満では、油を回収するための空間部の大きさが不足し、空間部が油溜まりとして十分な機能を果たすことが難しくなる。このため、軸受の長時間使用において、高負荷での軸受特性を維持できなくなる。一方、摺動面と給油面との高低差が摺動面の内径の１５％を超えると、摺動面と給油面との段差が大きくなるため、特に始動時に油を摺動面に十分に供給させるために時間がかかり、摩擦係数が大きくなって軸受の摺動特性が低下するおそれがある。また、給油面から摺動面にスムーズな給油ができなくなるため、高負荷での軸受特性を維持するための十分な油を供給することが難しくなる。【００１４】  また、この焼結含油軸受においては、表面開口率が１０％を超える給油面から油が浸みだして軸と摺動面との間に導かれ、摺動面においては表面開口率が１０％以下で空孔の開口部の平均円相当直径が２０μｍ以下であるので、軸との間に油膜を形成して、摩擦抵抗を低減することができる。【００１５】  この場合において、軸を支持する摺動面の表面開口率が１０％を超えていると、油を保持できずに軸受内部に流入させてしまうので、軸と摺動面との間の油膜が少なくなり、焼付きを生じるおそれがある。また、給油面の表面開口率が１０％以下であると、内部から油を十分に供給することが困難になる。なお、表面開口率は、摺動面もしくは給油面における単位面積当たりの開口部の面積比率である。また、その値は任意（例えば１ｍｍ×０．８ｍｍ）の複数の視野の平均値であるが、給油面では最大３０％を超えないのが良い。【００１６】  また、摺動面に開口している空孔の平均径を２０μｍ以下としたのは、平均径が２０μｍを超えていると、高荷重時に油が空孔に逃げ易く���り、油膜を保持できなくなって耐面圧が低下するためである。【００１７】  本発明の焼結含油軸受の好ましい実施形態として、前記軸受孔の全体の面積を１としたときの前記摺動面の面積の比率をａとすると、前記比率ａが０．４以上０．９８以下であるとよい。【００１８】  摺動面と給油面とが軸受孔の内周面において、軸方向に隣接して形成されているため、軸受孔の内周面のどの位置に軸が接触したとしても、軸受孔の長さの（ａ×１００）％の範囲で摺動面に接することになり、軸を安定して支持することができる。なお、摺動面の面積比率は、軸受孔の内周面全体の面積を１としたときの摺動面の面積の比率である。【００１９】  なお、摺動面の面積の比率ａが０．４未満では、実用的なサイズでは摺動面にかかる面圧が高くなり、摺動面の摩耗が進行して焼付きが生じやすくなる。また、摺動面の面積の比率ａを０．４未満として軸受の耐久性を持たせようとすると、軸受自体のサイズを大きくする必要があり、実用的ではない。さらに、摺動面の面積の比率ａが０．９８を超える場合では、潤滑油を十分に供給することができず、摺動面の摩耗が進行して焼付きが生じやすくなる。【００２０】  本発明の焼結含油軸受の好ましい実施形態として、前記給油面が前記軸受孔の両端を除く部位に設けられ、前記摺動面と前記給油面との高低差が前記摺動面の内径の０．０１％以上０．５％以下とされる。この場合、軸受孔の両端部は摺動面となり、軸を軸受孔の両端部で支持することができる。【００２１】  本発明の焼結含油軸受の好ましい実施形態として、前記給油面は、前記摺動面の間に形成されているとよい。【００２２】  給油面が摺動面の間に形成され、すなわち、給油面の両側に摺動面が形成されているので、給油面からの油を効率よく摺動面に供給し、端面への流出を低減することができる。【００２３】  本発明の焼結含油軸受の好ましい実施形態として、前記給油面が前記軸受孔の少なくとも一方の端部に開口して設けられ、前記摺動面と前記給油面との高低差が前記摺動面の内径の０．５％以上１５％以下としてもよい。この場合、給油面と摺動面との高低差を大きく設定できる。また、前記給油面は、前記軸受孔の内周面の両端部に形成されているものとしてもよい。【００２４】  本発明の焼結含油軸受の製造方法は、成形用貫通孔を有する成形用ダイプレートと、該成形用貫通孔の中心に配置される成形用内側型との間の成形用筒状空間に原料粉末を充填して加圧することにより筒状の圧粉体を成形する圧粉体成形工程と、前記圧粉体を焼結して焼結体を形成する焼結工程と、矯正用金型の矯正用ダイプレートと矯正用コアロッドとの間の矯正形用筒状空間に前記焼結体を押し込み加圧することにより該焼結体を寸法矯正し、軸が挿入可能な軸受孔を前記焼結体に形成する矯正工程とを有し、前記圧粉体成形工程において、前記圧粉体の内周面を形成するための前記成形用内側型の外周面の少なくとも一部に他の部分よりも径方向外方に凸とされた拡径面を形成しておき、該拡径面により前記圧粉体の内周面の少なくとも一部に他の部分よりも曲率半径が大きい凹面を形成することにより、前記圧粉体の内周面に前記凹面と該凹面に隣接する凸面とを成形するとともに、前記凹面と前記凸���との高低差を前記凸面の内径の０．１％以上１５．５％以下に形成し、前記焼結工程において、前記圧粉体を焼結することにより、内周面の表面開口率が１０％を超える前記焼結体を形成して前記凹面を給油面とし、前記矯正工程において、前記矯正用コアロッドの外周面を前記焼結体の前記凸面よりも大きく、かつ前記凹面よりも小さな外径で形成しておき、該矯正用コアロッドの外周面により前記焼結体の内周面に形成された前記凸面を径方向外方に圧縮して、表面開口率が１０％以下で空孔の開口部の平均円相当直径が２０μｍ以下の摺動面を形成するとともに、前記給油面と前記摺動面との高低差を該摺動面の内径の０．０１％以上１５％以下に形成し、前記軸受孔の内周面に前記給油面と前記摺動面とを備える焼結含油軸受を製造する。【００２５】  原料粉末の圧粉体の内周面に凹面と凸面とを形成することにより、凹面と凸面とが形成された焼結体を形成しておき、矯正工程において、焼結体の内周面の凸面を矯正用コアロッドにより圧縮・塑性流動させることにより、摺動面を形成する。このとき、凸面の空孔が圧縮・塑性流動されることにより潰されるので、摺動面の表面に緻密層を形成でき、摺動面の表面開口率を小さくできる。一方、矯正工程では、摺動面と給油面との高低差を少なくとも摺動面の内径の０．０１％以上に設け、凹面に形成された給油面については圧縮しないので、給油面の空孔が露出した状態、すなわち表面開口率が１０％を超えた状態を維持できる。【００２６】  なお、圧粉体の凹面と凸面との高低差が凸面の内径の０．１％未満であると、摺動面となる凸面の矯正時に給油面も封孔され、十分な給油が確保できなくなるおそれがある。また、凹面と凸面との高低差が１５．５％を超えると、摺動面と供給面との高低差が摺動面の内径の１５％以下とすることが難しくなる。【００２７】  また、本発明の焼結含油軸受の製造方法では、成形用金型の成形用ダイプレートと成形用コアロッドとの間で圧粉体を成形した後、成形用ダイプレートによる拘束を解除すると、圧粉体に若干のスプリングバックが生じる。このため、成形用コアロッドとの間に生じた隙間により、圧粉体を成形用コアロッドから抜き出す（離型させる）作業を容易にすることができる。そして、このように凹面と凸面とが形成された圧粉体を焼結し、矯正工程において、焼結体の内周面の凸面を圧縮して凸面の空孔を潰すことにより、表面開口率を小さくした摺動面を形成でき、圧縮されない凹面に表面開口率を大きくした給油面を維持できる。【００２８】  このように、本発明の焼結含油軸受の製造方法では、工程を増加することなく、従前から行われてきた圧粉体成形工程、焼結工程、矯正工程の工程により、軸受孔の内周面に表面開口率が１０％以下で空孔の開口部の平均円相当直径が２０μｍ以下の摺動面と、表面開口率が１０％を超える給油面とを備える焼結含油軸受を製造できる。【００２９】  本発明の製造方法の好ましい実施形態として、前記成形用内側型は、前記成形用貫通孔内に挿入される成形用コアロッドであり、前記凹面と前記凸面との高低差を前記凸面の内径の０．１％以上１．０％以下に形成しておき、前記給油面と前記摺動面との高低差を該摺動面の内径の０．０１％以上０．５��以下に形成してもよい。この場合、圧粉体の凹面と凸面との高低差が小さいので、凹面を圧粉体の長さの中間位置に形成しても、圧粉体を成形用コアロッドから容易に抜き出すことができる。【００３０】  また、本発明の製造方法の好ましい実施形態として、前記成形用内側型は、前記成形用貫通孔の中心に挿入される成形用コアロッドと、前記成形用筒状空間に挿入される成形用下パンチの上端部又は成形用上パンチの下端部のうちのいずれか一方のパンチの端部と、により構成するとともに、前記一方のパンチの端部の外周面に、該一方のパンチの他の部分よりも外径が小さい縮径面を形成しておき、前記圧粉体成形工程において、前記圧粉体の内周面の軸方向の端部に前記縮径面により他の部分よりも曲率半径が大きい凹面を形成して、前記圧粉体の内周面に軸方向の端部に開口する前記凹面と該凹面に隣接する凸面とを成形するとともに、前記凹面と前記凸面との高低差を前記凸面の内径の１％以上１５．５％以下に形成し、前記矯正工程において、前記給油面と前記摺動面との高低差を該摺動面の内径の０．５％以上１５％以下に形成するものとしてもよい。この場合、圧粉体の凹面と凸面との高低差が大きいが、凹面が端部に設けられるため、成形用金型からの圧粉体の抜き出しは容易である。
【発明の効果】
【００３１】  本発明によれば、表面開口率が１０％を超える給油面から油が浸みだして、表面開口率が１０％以下で空孔の平均開口径が２０μｍ以下の摺動面と軸との間に導かれ、軸との間に油膜を形成することができ、摺動面に十分な量の油を供給するとともに、供給された油が摺動面から内部に移動することを抑制して、低摩擦係数化を図り、軸受としての摺動特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態の焼結含油軸受の模式図であり、（ａ）が斜視図、（ｂ）が軸受孔の内周面を（ａ）のＡ‐Ａ線に沿って視た断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態の焼結含油軸受における軸受孔の内周面付近の断面模式図であり、（ａ）が焼結工程後であって矯正工程前の状態、（ｂ）が矯正工程後の状態を示す。
【図３】本発明の第１実施形態の焼結含油軸受の製造方法を示す工程図である。
【図４】成形用金型内に原料粉末を充填した状態を模式的に示す縦断面図である。
【図５】図４に示す状態から成形用ダイプレートを下降させて成形用コアロッドから圧粉体を離型した状態を模式的に示す縦断面図である。
【図６】図５に示す状態から成形用ダイプレートを上昇させて圧粉体を取り出した状態を模式的に示す縦断面図である。
【図７】矯正用金型に焼結体を載置した状態を模式的に示す縦断面図である。
【図８】図７に示す状態から矯正用上パンチを下降させて矯正用ダイプレートと矯正用コアロッドとの間の矯正用筒状空間に焼結体を押し込み加圧した状態を模式的に示す縦断面図である。
【図９】本発明の第１実施形態の焼結含油軸受における軸受孔の摺動面と給油面との接続部分の変形例を示す軸受孔の内周面付近の断面模式図である。
【図１０】本発明の第２実施形態の焼結含油軸受の模式図であり、（ａ）が斜視図、（ｂ）が軸受孔の内周面を（ａ）のＡ‐Ａ線に沿って視た断面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態の焼結含油軸受における軸受孔の内周面付近の断面模式図であり、（ａ）が焼結工程後であって矯正工程前の状態、（ｂ）が矯正工程後の状態を示す。
【図１２】成形用金型内に原料粉末を充填した状態を模式的に示す縦断面図である。
【図１３】図１２に示す状態から成形用ダイプレートを下降させて成形用コアロッドから圧粉体を離型した状態を模式的に示す縦断面図である。
【図１４】図１３に示す状態から成形用上パンチと成形用ダイプレートを上昇させて圧粉体を取り出した状態を模式的に示す縦断面図である。
【図１５】矯正用金型に焼結体を載置した状態を模式的に示す縦断面図である。
【図１６】図６に示す状態から矯正用上パンチを下降させて矯正用ダイプレートと矯正用コアロッドとの間の成形用筒状空間に焼結体を押し込み加圧した状態を模式的に示す縦断面図である。
【図１７】本発明の第２実施形態の焼結含油軸受における軸受孔の摺動面と給油面との接続部分の変形例を示す軸受孔の内周面付近の断面模式図である。
【図１８】第１実施形態に関する実験例１で試験した実施例の焼結含油軸受の構成を説明する断面模式図である。
【図１９】第１実施形態に関する実験例１で試験した比較例の焼結含油軸受の構成を説明する断面模式図である。
【図２０】第２実施形態に関する実験例２で試験した実施例の焼結含油軸受の構成を説明する断面模式図である。
【図２１】第２実施形態に関する実験例２で試験した比較例の焼結含油軸受の構成を説明する断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】  以下、本発明の焼結含油軸受及びその製造方法の実施形態について説明する。（第１実施形態）  第１実施形態の焼結含油軸受１は、金属粉末の焼結体により形成された筒状の軸受であり、図１及び図２に示すように、軸受孔２の内周面に、軸１１の外周面１１ａを支持する摺動面３と、摺動面３よりも径が大きく、軸１１の外周面１１ａとの間に隙間が形成される給油面４とが軸受孔２の軸方向に隣接して形成されている。
【００３４】  軸受孔２は、挿入された軸１１を回転自在に支持するものであり、摺動面３は、軸１１の外径よりわずかに大きい内径に形成される。また、摺動面３の内径Ｄｉは１ｍｍ以上３０ｍｍ以下に形成され、摺動面３と軸１１との間には、例えば摺動面３の内径Ｄｉの０．０５％以上０．６％以下の隙間が形成される。そして、軸受孔２の内周面の少なくとも一部に、摺動面３よりも曲率半径が大きい凹面により給油面４が形成されている。図１及び図２に示す例では、焼結含油軸受１の長さｂ１方向（軸方向）の中央部であり、軸受孔２の内周面の中央部に給油面４が形成され、その両端に隣接し、軸受孔２の両端部に摺動面３が形成されている。そして、給油面４は、摺動面３の間に一定の幅Ｗ１で形成されている。また、摺動面３と給油面４との高低差ｄ１は、摺動面３の内径Ｄｉの０．０１％以上０．５％以下に形成されている。
【００３５】  この焼結含油軸受１は、金属粉末の焼結体により形成されていることから、内部に複数の空孔が形成された多孔質層６により形成されており、軸受孔２の内周面の給油面４の底面にも空孔が開口して、給油面４の底面においては空孔の表面開口率が１０％を超えている。これに対し、摺動面３は、空孔が封孔処理された緻密な層（緻密層）７により形成されており、摺動面３の表面においては空孔の表面開口率が１０％以下であり、好ましくは５％以下であり、より好ましくは３％以下である。これらの空孔の表面開口率は、軸受孔２の内周面における単位面積当たりの空孔の開口部の面積比率である。
【００３６】  また、摺動面３に開口している空孔の開口部の平均円相当直径は２０μｍ以下であり、５μｍ以上が好ましい。給油面４においては、空孔の開口部の平均円相当直径は５μｍ以上３０μｍ以下が好ましい。
【００３７】  また、軸受孔２の内周面の全体の面積を１とし、摺動面３の面積の比率をａとしたときに、面積の比率ａは０．４以上０．９８以下とされる。この場合、軸受孔２の長さをｂ１（本実施形態では、焼結含油軸受１の長さｂ１と同じ）としたときに、軸１１が軸受孔２に挿入されて内周面に接触したときに、軸受孔２の長さｂ１の（ａ×１００）％の範囲で摺動面３に接することになる。
【００３８】  次に、この焼結含油軸受１の製造方法について説明する。  この焼結含油軸受１の製造方法は、図３のフロー図に示すように、原料粉末を成形用金型に充填して加圧し、筒状の圧粉体を成形する圧粉体成形工程（Ｓ１）と、この圧粉体を焼結して焼結体を形成する焼結工程（Ｓ２）と、焼結工程（Ｓ２）後の焼結体を加圧して寸法矯正することにより、軸受孔を形成する矯正工程（Ｓ３）とを有している。
【００３９】  焼結含油軸受１の材料となる金属としては、特に限定されるものではないが、原料粉末は、銅系粉末あるいは鉄銅系粉末が好適である。  銅系粉末は、主成分が銅、銅‐錫、銅‐リンあるいは銅‐亜鉛等の銅合金からなる銅粉であり、融点が焼結温度以下である低融点金属粉（例えば、錫粉）を０．１〜５質量％、あるいは黒鉛等の固体潤滑剤を０．５〜５質量％含有する。  鉄銅系粉末は、前記銅粉が１５〜８０質量％、残部が鉄粉とされるが、低融点金属粉が０．１〜５質量％、固体潤滑剤が０．５〜５質量％を含有する。
【００４０】  また、これら原料粉末のうち、銅粉の形状としては、扁平粉末と粒状粉末との二種類が用いられると良い。粒状粉末は、略球状の電解銅粉やアトマイズ銅粉が用いられる。扁平粉末は、アスペクト比（直径／厚さ）が１０以上であり、例えば銅箔片を用いることができる。そして、銅粉中の扁平粉末の混合比率は、銅系粉末の場合は５質量％〜３０質量％、鉄銅系粉末の場合は１０質量％〜６０質量％が好ましい。銅系粉末の粒状粉末と、扁平粉末とは、例えば、扁平粉末の最大直径が１μｍ以上１００μｍ以下であるのに対して、粒状粉末は５μｍ以上１００μｍ以下の平均粒径に形成される。また、鉄銅系粉末においては、鉄粉の平均粒径は銅粉の平均粒径と同等以上に形成される。
【００４１】  圧粉体成形工程（Ｓ１）には、図４〜図６に示すように、成形用ダイプレート２１、成形用コアロッド２２、成形用下パンチ２３及び成形用上パンチ２４を備える成形用金型２０が用いられる。この成形用金型２０において、成形用ダイプレート２１には円柱状の貫通孔２１ａが形成されており、この貫通孔２１ａの中心に挿入される成形用コアロッド２２は、全体として円柱状に形成され、外周面２２ａの少なくとも一部に他の部分よりも径方向外方に凸とされた拡径面２２ｂが形成されている。この外周面２２ａと拡径面２２ｂとの高低差ｄ２２は外周面２２ａの外径Ｄｏの０．１％以上１．０％以下とされる。また、成形用ダイプレート２１の貫通孔２１ａと成形用コアロッド２２の外周面２２ａとの間に下方から挿入される成形用下パンチ２３は円筒状に形成されており、これら成形用ダイプレート２１と成形用コアロッド２２と成形用下パンチ２３とによって、円筒状の成形用筒状空間２５が形成される。
【００４２】  この第１実施形態の場合、成形用コアロッド２２により、本発明の成形用内側型が構成される。
【００４３】  そして、図４に示すように、この成形用筒状空間２５に、所定量の原料粉末を上方から投入し、上方から円筒状の成形用上パンチ２４を挿入して成形用下パンチ２３と成形用上パンチ２４との間隔を狭めて原料粉末を１５０〜４００ＭＰａで圧縮することにより、圧粉体５Ａが形成される。このとき、圧粉体５Ａの内周面には、成形用コアロッド２２の拡径面２２ｂにより圧粉体５Ａの内周面の少なくとも一部に他の部分よりも径方向外方へ凸とされた凹面５１ｂが形成されるとともに、その凹面５１ｂが隣接する凸面５１ａが成形される。つまり、圧粉体５Ａの内周面に、成形用コアロッド２２の外周面２２ａ及び拡径面２２ｂの形状に対応する高低差を有する凹面５１ｂと凸面５１ａとが隣接して形成され、凹面５１ｂは凸面５１ａの内径Ｄｅの０．１％以上１．０％以下に形成される。
【００４４】  このように、成形用ダイプレート２１と成形用コアロッド２２との間で圧粉体５Ａを成形した後、図５に示すように成形用ダイプレート２１を下降移動させ、成形用ダイプレート２１による拘束を解除（除圧）すると、圧粉体５Ａに若干のスプリングバックが生じ、成形用コアロッド２２と圧粉体５Ａとの間に隙間が生じる。そして、この状態で、図６に示すように成形用ダイプレート２１を上昇移動させて元の位置に復帰させることで、圧粉体５Ａの内部から成形用コアロッド２２を容易に抜き出す（離型させる）ことができる。成形用コアロッド２２の外周面２２ａには、他の部分よりも拡径された拡径面２２ｂが形成されているが、この突出量（高低差ｄ２２）がわずかであることから、圧粉体５Ａがスプリングバックして成形用コアロッド２２との間に生じた隙間により、圧粉体５Ａを成形用コアロッド２２から容易に抜き出す（離型させる）ことができる。なお、圧粉体５Ａの内周面の凸面５１ａと凹面５１ｂとの高低差ｄ５１は、スプリングバックが生じることから、成形用ダイプレート２１による拘束時と比べて若干大きくなり、凸面５１ａの内径Ｄｅも成形用ダイプレート２１による拘束時と比べて若干大きくなる。
【００４５】  なお、圧粉体成形工程（Ｓ１）において、原料粉末を成形用金型２０の成形用筒状空間２５内に充填して振動を与えると、扁平粉末が表層部に集まり易い。銅系粉末の場合は、表層部が扁平粉末と粒状粉末とが緻密に集合し、内部に向けて粒状粉末の割合が増加した状態となり、成形用コアロッド２２の外周面２２ａ及び拡径面２２ｂ付近に扁平粉末が集合した状態となる。これにより、鉄銅系粉末の場合は、表層部が銅リッチとなり、内部に向かって鉄の割合が増加した状態となる。
【００４６】  次に、焼結工程（Ｓ２）において、この圧粉体５Ａを８００〜９５０℃の温度で焼結することにより、表面開口率が１０％を超える焼結体５Ｂを形成する。このとき、空孔の開口部の平均円相当直径は５μｍ以上３０μｍ以下である。この焼結工程（Ｓ２）において、焼結体５Ｂの内周面には、圧粉体５Ａの凸面５１ａ部分に凸面５２ａが形成されるとともに、圧粉体５Ａの凹面５１ｂ部分であった凹面に表面開口率が１０％を超える給油面４が形成される。そして、圧粉体成形工程（Ｓ１）においては、この焼結体５Ｂの凸面５２ａと給油面４との高低差ｄ０が凸面５２ａの内径Ｄｆの０．１％以上１．０％以下となるように寸法設定しておくとともに、焼結体５Ｂの内周面において、凸面５２ａの面積比率が０．４以上０．９８以下となるように寸法設定しておく。
【００４７】  焼結工程（Ｓ２）後、矯正工程（Ｓ３）において、焼結体５Ｂを矯正用金型３０で矯正する。この際、焼結体５Ｂの内周面の凸面５２ａを圧縮することにより、摺動面３を形成し、給油面４と摺動面３とを備える焼結含油軸受１を製造する。
【００４８】  矯正用金型３０は、図７及び図８に示すように、焼結体５Ｂの外形を寸法矯正するものであり、成形用金型２０と同様に、矯正用ダイプレート３１、矯正用コアロッド３２、矯正用下パンチ３３及び矯正用上パンチ３４を備えている。そして、これら矯正用ダイプレート３１の貫通孔３１ａの内周面と矯正用コアロッド３２の外周面３２ａとにより矯正用筒状空間３５が形成される。焼結体５Ｂに接触する矯正用ダイプレート３１の貫通孔３１ａの表面（内周面）や、矯正用コアロッド３２の外周面３２ａ、矯正用下パンチ３３及び矯正用上パンチ３４の端面は平滑な表面に仕上げられている。また、矯正用コアロッド３２の外周面３２ａは、焼結体５Ｂの凸面５２ａよりも大きく、かつ凹面である給油面４よりも小さな外径Ｄｇで形成されている。
【００４９】  そして、図７に示すように、この矯正用金型３０の矯正用ダイプレート３１上に焼結体５Ｂを配置した状態で、矯正用上パンチ３４を下降移動させ、矯正用上パンチ３４と矯正用下パンチ３３との間隔を狭めて、矯正用上パンチ３４と矯正用下パンチ３３との間で焼結体５Ｂを軸方向に挟持した後、図８に示すように、矯正用ダイプレート３１の貫通孔３１ａの内周面と矯正用コアロッド３２の外周面３２ａとの間の矯正用筒状空間３５に焼結体５Ｂを押し込み加圧することにより、矯正用ダイプレート３１の貫通孔３１ａの内周面と矯正用コアロッド３２の外周面３２ａとの間、及び矯正用上パンチ３４と矯正用下パンチ３３との間で、焼結体５Ｂの外形が径方向及び軸方向に圧縮・塑性流動されて、その形状が製品寸法に仕上げられる。
【００５０】  この際、矯正用コアロッド３２の外周面３２ａの外径Ｄｇは、焼結体５Ｂの凸面５２ａよりも大きく、かつ凹面である給油面４よりも小さな外径で形成されていることから、焼結体５Ｂの内周面の給油面４は圧縮されることがなく、凸面５２ａのみが径方向外方に圧縮・塑性流動される。そして、このように焼結体５Ｂの凸面５２ａが圧縮されるとともに、矯正用コアロッド３２の外周面３２ａと凸面５２ａとが摺動することで、表面に開口する空孔が目潰しされる。これにより、凸面５２ａの表面全体に空孔が目潰しされた状態の緻密層７が形成されることで、表面開口率が１０％以下の摺動面３が形成され、高低差ｄ１が摺動面３の内径Ｄｉの０．０１％以上０．５％以下に形成された給油面４と摺動面３とを備える焼結含油軸受１が製造される。また、成形時に混合しておいた固体潤滑剤が面積比率（単位面積当たりの比率）で２．０％以上２０％以下の範囲で存在する。さらに、空孔の一部が目潰しされることから、摺動面３における空孔の開口部の平均円相当直径は２０μｍ以下となる。凸面５２ａの表面全体に摺動面３が形成されることから、軸受孔２の内周面における摺動面３の面積の比率ａは、０．４以上０．９８以下に設けられる。なお、焼結含油軸受１には、最後に潤滑油が含浸される。
【００５１】  このようにして製造した焼結含油軸受１は、その内周面が軸受孔２とされ、挿入された軸１１を回転自在に支持する。この場合、軸受孔２の内周面には、給油面４が形成されており、この給油面４以外の表面が軸１１を支持する摺動面３とされ、給油面４の底面と軸１１の外周面との間には、給油面４と摺動面３との高低差ｄ１の大きさ以上の隙間が形成される。そして、その摺動面３は、緻密層７により空孔の表面開口率が小さく、前述したように１０％以下で、空孔の開口部の平均円相当直径が２０μｍ以下とされ、給油面４は１０％を超える表面開口率とされる。
【００５２】  このため、軸１１が回転すると、表面開口率が大きな給油面４から油が浸みだして、軸１１と摺動面３との間に供給される。また、摺動面３では表面開口率が１０％以下で空孔の開口部の平均円相当直径が２０μｍ以下と小さいことから、油が内部に浸透することなく、摺動面３と軸１１との間に油膜を形成して軸１１を支持する。この場合、摺動面３の表面開口率が１０％を超え、あるいは空孔の開口部の平均円相当直径が２０μｍを超えていると、油を保持できずに軸受内部に流入させてしまうので、軸１１と摺動面３との間の油膜が少なくなり、焼付きを生じるおそれがある。また、給油面４の表面開口率が１０％以下であると、内部から摺動面３に油を十分に供給することが困難になる。給油面４の表面開口率が１０％を超え、空孔の開口部の平均円相当直径が５μｍ以上３０μｍ以下であれば、摺動面３に油を十分に供給することができる。
【００５３】  本実施形態では、摺動面３と軸１１との間に十分に油が供給されることから、その油膜によって摩擦抵抗を低減し、摺動特性を向上させることができる。
【００５４】  なお、摺動面３と給油面４との高低差ｄ１が摺動面３の内径Ｄｉの０．０１％未満であると、摺動面３となる凸面５２ａの矯正時に給油面４も同時に封孔され、十分な給油が確保できなくなるおそれがある。また、摺動面３と給油面４との高低差ｄ１が摺動面３の内径Ｄｉの０．５％を超えると、高低差ｄ１が大きくなることから、軸受孔２の長さ方向の中央部に給油面４を形成することが難しくなる。
【００５５】  また、焼結含油軸受１においては、摺動面３と給油面４とが軸受孔２の内周面において軸方向に隣接して形成されており、摺動面３の面積の比率ａが０．４以上０．９８以下とされているので、軸受孔２の内周面のどの位置に軸１１が接触したとしても、軸受孔２の長さｂ１の（ａ×１００）％の範囲で摺動面３に接することになり、軸１１を安定して支持することができる。さらに、焼結含油軸受１においては、給油面４が摺動面３の間に形成され、すなわち、給油面４の両側に摺動面３が形成されているので、給油面４からの油を効率よく摺動面３に供給し、端面への流出を低減することができる。したがって、この焼結含油軸受１は、これらの相乗作用により、油切れを確実に防止して、良好な摺動特性を長期に発揮することができる。
【００５６】  なお、第１実施形態の焼結含油軸受１においては、図２（ｂ）に示すように、給油面４の底面から摺動面３までを接続する側面を、給油面４の底面に直交させて形成していたが、図９に示す焼結含油軸受１Ｂのように、給油面４の底面と摺動面３との間を接続する側面を、漸次縮径するテーパ面により形成することもできる。  また、本実施形態では図１に示すように、摺動面３と給油面４とをリング状に形成していたが、軸受孔２の軸心を中心とする螺旋状に形成してもよい。
【００５７】（第２実施形態）  第２実施形態の焼結含油軸受も、金属粉末の焼結体により形成された筒状の軸受であり、図１０及び図１１に示すように、軸受孔１０２の内周面に、軸１１の外周面１１ａを支持する摺動面１０３と、摺動面１０３よりも径が大きく、軸１１の外周面１１ａとの間に隙間が形成される給油面１０４とが軸受孔２の軸方向に隣接して形成されている。
【００５８】  軸受孔１０２は、挿入された軸１１を回転自在に支持するものであり、摺動面１０３は、軸１１の外径よりわずかに大きい内径に形成される。また、摺動面１０３の内径Ｄｉは１ｍｍ以上３０ｍｍ以下に形成され、摺動面１０３と軸１１との間には、例えば摺動面１０３の内径Ｄｉの０．０５％以上０．６％以下の隙間が形成される。そして、軸受孔１０２の内周面の軸方向の端部に開口して、摺動面１０３よりも曲率半径が大きい凹面により給油面１０４Ａ，１０４Ｂが形成されている。図１０及び図１１に示す例では、焼結含油軸受１０１の長さｂ１方向（軸方向）の中央部であり、軸受孔１０２の内周面の中央部に摺動面１０３が形成され、その両端に隣接して給油面１０４Ａ，１０４Ｂが形成されている。また、図１０及び図１１に示す例では、軸受孔１０２の両端部に形成された上側の給油面１０４Ａの幅Ｗ１と下側の給油面１０４Ｂの幅Ｗ２が同じ大きさで形成されており、これらの幅Ｗ１，Ｗ２は周方向に一定の幅で形成されている。また、摺動面１０３と上側の給油面１０４Ａとの高低差ｄ１と、摺動面１０３と下側の給油面１０４Ｂとの高低差ｄ２とは、それぞれ摺動面１０３の内径Ｄｉの０．５％以上１５％以下に形成されている。
【００５９】  なお、給油面は、少なくとも軸受孔１０２の両端部のうち一方の端部（上側又は下側）に形成すればよい。また、本実施形態の焼結含油軸受１のように、軸受孔１０２の両端部に給油面１０４Ａ，１０４Ｂを形成した場合において、上側の給油面１０４Ａの幅Ｗ１と下側の給油面１０４Ｂの幅Ｗ２とを異なる大きさで形成することもできる。
【００６０】  この焼結含油軸受１は、金属粉末の焼結体により形成されていることから、内部に複数の空孔が形成された多孔質層６により形成されており、軸受孔１０２の内周面の給油面１０４Ａ，１０４Ｂの底面にも空孔が開口して、給油面１０４Ａ，１０４Ｂの底面においては空孔の表面開口率が１０％を超えている。これに対し、摺動面１０３は、空孔が封孔処理された緻密な層（緻密層）７により形成されており、摺動面１０３の表面においては空孔の表面開口率が１０％以下であり、好ましくは５％以下であり、より好ましくは３％以下である。これらの空孔の表面開口率は、軸受孔１０２の内周面における単位面積当たりの空孔の開口部の面積比率である。
【００６１】  また、摺動面１０３に開口している空孔の平均開口径は円相当直径で２０μｍ以下であり、５μｍ以上が好ましい。給油面１０４においては、空孔の開口部の平均円相当直径は５μｍ以上３０μｍ以下が好ましい。
【００６２】  また、軸受孔１０２の内周面の全体の面積を１としたときの摺動面１０３の面積の比率をａとしたときに、面積の比率ａは０．４以上０．９８以下とされる。この場合、軸受孔１０２の長さをｂ１（本実施形態では、焼結含油軸受１の長さｂ１と同じ）としたときに、軸１１が軸受孔１０２に挿入されて内周面に接触したときに、軸受孔１０２の長さｂ１の（ａ×１００）％の範囲で摺動面１０３に接することになる。
【００６３】  この焼結含油軸受１の製造方法についても、第１実施形態で説明した図３のフロー図に示すように、原料粉末を成形用金型に充填して加圧し、筒状の圧粉体を成形する圧粉体成形工程（Ｓ１）と、この圧粉体を焼結して焼結体を形成する焼結工程（Ｓ２）と、焼結工程（Ｓ２）後の焼結体を加圧して寸法矯正することにより、軸受孔を形成する矯正工程（Ｓ３）とを有している。用いられる材料は第１実施形態のものと同様であるので説明を省略する。
【００６４】  圧粉体成形工程（Ｓ１）には、図１２〜図１４に示すように、成形用ダイプレート１２１、成形用コアロッド１２２、成形用下パンチ１２３及び成形用上パンチ１２４を備える成形用金型１２０が用いられる。この成形用金型１２０において、成形用ダイプレート１２１には円柱状の成形用貫通孔１２１ａが形成されており、この成形用貫通孔１２１ａの中心に挿入される成形用コアロッド１２２は、全体として円柱状に形成されている。
【００６５】  そして、これら成形用ダイプレート１２１の成形用貫通孔１２１ａの内周面と成形用コアロッド１２２の外周面１２２ａとにより成形用筒状空間１２５が形成されており、この成形用筒状空間１２５に下方から挿入される成形用下パンチ１２３は全体として円筒状に形成され、その外周面１２３ａが成形用ダイプレート１２１の成形用貫通孔１２１ａの内周面と係合可能に設けられるとともに、その内周面２３ｂが成形用コアロッド１２２の外周面１２２ａに係合可能に設けられている。また、成形用下パンチ２３の外周面１２３ａの上端部には、他の部分よりも径方向内方に凹とされた縮径面１２３ｃが形成されており、この縮径面１２３ｃと内周面１２３ｂとの径差ｄ２３は内周面１２３ｂの内径（成形用コアロッド１２２の外周面１２２ａの外径Ｄｏ）の１％以上１５．５％以下とされる。
【００６６】  また、成形用筒状空間１２５に上方から挿入される成形用上パンチ１２４も全体として円筒状に形成され、その外周面１２４ａが成形用ダイプレート１２１の成形用貫通孔１２１ａの内周面と係合可能に設けられるとともに、その内周面１２４ｂが成形用コアロッド１２２の外周面１２２ａに係合可能に設けられている。また、成形用上パンチ１２４の外周面１２４ａの下端部には、他の部分よりも径方向内方に凹とされた縮径面１２４ｃが形成されており、この縮径面１２４ｃと内周面１２４ｂとの径差ｄ２４は内周面１２４ｂの内径（成形用コアロッド１２２の外周面１２２ａの外径Ｄｏ）の１％以上１５．５％以下とされる。本実施形態では、成形用下パンチ１２３の径差ｄ２３と成形用上パンチ１２４の径差ｄ２４とは、ほぼ同じ大きさに形成されている。
【００６７】  この第２実施形態の場合、成形用下パンチ１２３の縮径面１２４ｃを有する上端部、成形用上パンチ１２４の縮径面１２４ｃを有する下端部、及び成形用コアロッド１２２により、本発明の成形用内側型が構成される。
【００６８】  そして、図１２に示すように、成形用上パンチ１２４を上昇させた状態で成形用筒状空間１２５に所定量の原料粉末を上方から投入した後、成形用筒状空間１２５の上方から成形用上パンチ１２４を挿入して成形用下パンチ１２３と成形用上パンチ１２４との間隔を狭めて原料粉末を１５０ＭＰａ〜４００ＭＰａで圧縮することにより、圧粉体１０５Ａが形成される。このとき、圧粉体１０５Ａの内周面の両端には、成形用下パンチ２３の縮径面１２３ｃと成形用上パンチ１２４の縮径面１２４ｃとにより、圧粉体１０５Ａの内周面の軸方向の両端に他の部分よりも曲率半径が大きい凹面１５１ｂ，１５１ｃが形成されるとともに、成形用コアロッド１２２の外周面１２２ａにより、凹面１５１ｂと凹面１５１ｃとに隣接する凸面１５１ａが形成される。つまり、圧粉体１０５Ａの内周面に、成形用コアロッド１２２の外周面１２２ａと、成形用下パンチの縮径面１２３ｃ及び成形用上パンチ１２４の縮径面１２４ｃとの形状に対応する高低差を有する凹面１５１ｂと凸面１５１ａと凹面１５１ｃとが隣接して形成され、凸面１５１ａと凹面１５１ｂとの高低差ｄ５１、凸面１５１ａと凹面１５１ｃとの高低差ｄ５２が、それぞれ凸面１５１ａの内径Ｄｅの１％以上１５．５％以下に形成される。
【００６９】  成形用ダイプレート１２１と成形用コアロッド１２２と成形用下パンチ１２３と成形用上パンチ１２４との間で圧粉体１０５Ａを成形した後、図１３に示すように成形用ダイプレート１２１を下降移動させ、成形用ダイプレート１２１による拘束を解除（除圧）すると、圧粉体１０５Ａに若干のスプリングバックが生じ、圧粉体１０５Ａの内周面と、成形用コアロッド１２２の外周面１２２ａ、成形用下パンチ１２３の縮径面１２３ｃ及び成形用上パンチ１２４の縮径面１２４ｃとの間に隙間が生じる。そして、この状態で、図１４に示すように、成形用上パンチ１２４を上昇移動させて圧粉体１０５Ａの内部から抜き出すとともに、成形用ダイプレート１２１を上昇移動させて元の位置に復帰させることで、圧粉体１０５Ａの内部から成形用コアロッド１２２を容易に抜き出して、圧粉体１０５Ａを成形用金型１２０から離型させることができる。
【００７０】  このように、成形用金型１２０では、成形用下パンチ１２３の上端部に縮径された縮径面１２３ｃを形成し、また成形用上パンチ１２４の下端部に縮径された縮径面１２４ｃを形成することにより、圧粉体１０５Ａの軸方向の端部に開口する凹面１５１ｂ，１５１ｃを形成しているので、凸面１５１ａとの高低差ｄ５１，ｄ５２が凸面１５１ａの内径Ｄｅの１．５％以上とする大きな段差を有する凹面１５１ｂ，１５１ｃを形成しても、圧粉体１０５Ａを成形用金型１２０から容易に離型できる。なお、圧粉体１０５Ａの内周面の凸面１５１ａと凹面１５１ｂ，凹面１５１ｃとの高低差ｄ５１，ｄ５２は、スプリングバックが生じることから、成形用ダイプレート１２１による拘束時と比べて若干大きくなる。
【００７１】  なお、圧粉体成形工程（Ｓ１）において、原料粉末を成形用金型１２０の成形用筒状空間１２５内に充填して振動を与えると、扁平粉末が表層部に集まり易い。銅系粉末の場合は、表層部が扁平粉末と粒状粉末とが緻密に集合し、内部に向けて粒状粉末の割合が増加した状態となり、成形用コアロッド１２２の外周面１２２ａ、成形用下パンチ１２３の縮径面１２３ｃ及び成形用上パンチ１２４の縮径面１２４ｃ付近に扁平粉末が集合した状態となる。これにより、鉄銅系粉末の場合は、表層部が銅リッチとなり、内部に向かって鉄の割合が増加した状態となる。
【００７２】  次に、焼結工程（Ｓ２）において、この圧粉体１０５Ａを８００〜９５０℃の温度で焼結することにより、表面開口率が１０％を超える焼結体５Ｂを形成する。このとき、空孔の開口部の平均円相当直径は５μｍ以上３０μｍ以下である。この焼結工程（Ｓ２）において、焼結体１０５Ｂの内周面には、圧粉体１０５Ａの凸面１５１ａ部分に凸面１５２ａが形成されるとともに、圧粉体１０５Ａの凹面１５１ｂ部分であった凹面と凹面１５１ｃ部分であった凹面とに、表面開口率が１０％を超える給油面１０４Ａ，１０４Ｂが形成される。そして、圧粉体成形工程（Ｓ１）においては、この焼結体１０５Ｂの凸面１５２ａと上側の給油面１０４Ａとの高低差ｄ１１、及び凸面１５２ａと下側の給油面１０４Ｂとの高低差ｄ１２が、凸面１５２ａの内径Ｄｆの１％以上１５．５％以下となるように寸法設定しておくとともに、焼結体１０５Ｂの内周面において、凸面１５２ａの面積比率が０．４以上０．９８以下となるように寸法設定しておく。
【００７３】  焼結工程（Ｓ２）後、矯正工程（Ｓ３）において、焼結体１０５Ｂを矯正用金型１３０で矯正する。この際、焼結体１０５Ｂの内周面の凸面１５２ａを圧縮することにより、摺動面１０３を形成し、給油面１０４Ａ，１０４Ｂと摺動面１０３とを備える焼結含油軸受１０１を製造する。
【００７４】  矯正用金型１３０は、図１５及び図１６に示すように、焼結体１０５Ｂの外形を寸法矯正するものであり、矯正用貫通孔１３１ａを有する矯正用ダイプレート１３１と、矯正用貫通孔１３１ａの中心に挿入される矯正用コアロッド１３２と、矯正用ダイプレート１３１と矯正用コアロッド１３２とにより形成される矯正用筒状空間１３５に下方から挿入される矯正用下パンチ１３３と、その矯正用筒状空間１３５に上方から挿入される矯正用上パンチ１３４とを備えている。そして、焼結体１０５Ｂに接触する矯正用ダイプレート１３１の矯正用貫通孔１３１ａの表面（内周面）や、矯正用コアロッド１３２の外周面１３２ａ、矯正用下パンチ１３３及び矯正用上パンチ１３４の端面は平滑な表面に仕上げられている。また、矯正用コアロッド１３２の外周面１３２ａは、焼結体１０５Ｂの凸面１５２ａよりも大きく、かつ凹面である給油面１０４Ａ，１０４Ｂよりも小さな外径Ｄｇで形成されている。
【００７５】  そして、図１５に示すように、この矯正用金型１３０の矯正用ダイプレート１３１上に焼結体１０５Ｂを配置した状態で、矯正用上パンチ１３４を下降移動させ、矯正用上パンチ１３４と矯正用下パンチ１３３との間隔を狭めて、矯正用上パンチ１３４と矯正用下パンチ１３３との間で焼結体１０５Ｂを軸方向に挟持した後、図１６に示すように、矯正用ダイプレート１３１の矯正用貫通孔１３１ａの内周面と矯正用コアロッド１３２の外周面１３２ａとの間の矯正用筒状空間１３５に焼結体１０５Ｂを押し込み加圧することにより、矯正用ダイプレート１３１の矯正用貫通孔１３１ａの内周面と矯正用コアロッド１３２の外周面１３２ａとの間、及び矯正用上パンチ１３４と矯正用下パンチ１３３との間で、焼結体１０５Ｂの外形が径方向及び軸方向に圧縮されて、その形状が製品寸法に仕上げられる。
【００７６】  この際、矯正用コアロッド１３２の外周面１３２ａの外径Ｄｇは、焼結体１０５Ｂの凸面１５２ａよりも大きく、かつ凹面である給油面１０４Ａ，１０４Ｂよりも小さな外径で形成されていることから、焼結体１０５Ｂの内周面の給油面１０４Ａ，１０４Ｂは圧縮されることがなく、凸面１５２ａのみが径方向外方に圧縮・塑性流動される。そして、このように焼結体１０５Ｂの凸面１５２ａが圧縮されるとともに、矯正用コアロッド１３２の外周面１３２ａと凸面１５２ａとが摺動することで、表面に開口する空孔が目潰しされる。これにより、凸面１５２ａの表面全体に空孔が目潰しされた状態の緻密層７が形成されることで、表面開口率が１０％以下の摺動面１０３が形成され、高低差ｄ１，ｄ２が摺動面１０３の内径Ｄｉの０．５％以上１５％以下に形成された給油面１０４Ａ，１０４Ｂと摺動面１０３とを備える焼結含油軸受１が製造される。また、成形時に混合しておいた固体潤滑剤が面積比率（単位面積当たりの比率）で２．０％以上２０％で存在する。さらに、空孔の一部が目潰しされることから、摺動面３におけるで空孔の開口部の平均円相当直径が２０μｍ以下となる。また、凸面１５２ａの表面全体に摺動面１０３が形成されることから、軸受孔１０２の内周面全体の面積を１としたときの摺動面１０３の面積の比率ａは、０．４以上０．９８以下に設けられる。なお、焼結含油軸受１０１には、最後に潤滑油が含浸される。
【００７７】  また、この焼結含油軸受１０１においては、摺動面１０３と各給油面１０４Ａ，１０４Ｂとの高低差ｄ１，ｄ２が摺動面１０３の内径Ｄｉの０．５％以上１５％以下と大きく設けられているので、軸受孔１０２の内部に軸１１を挿入し、摺動面１０３に軸１１が接触すると、軸１１と給油面１０４Ａ，１０４Ｂとの間に少なくとも摺動面１０３の内径Ｄｉの０．５％以上の空間部１１２Ａ，１１２Ｂが形成される。そして、この空間部１１２Ａ，１１２Ｂを油溜まりとして機能させることができるので、軸１１と摺動面１０３との間に導入された油が使用時にこれら軸１１と摺動面１０３との間から流出したときに、空間部１１２Ａ，１１２Ｂにおいて油を回収できる。また、その空間部１１２Ａ，１１２Ｂ内に油を溜めておくことができるので、油が外部に流れ出ることを防止できる。さらに、この空間部１１２Ａ，１１２Ｂから摺動面１０３に速やかに油を供給することができる。このため、長時間使用時においても、軸１１と摺動面１０３との間に油を十分に保持でき、摺動面１０３の潤滑性（軸受特性）を維持することができる。
【００７８】  この場合において、摺動面１０３と給油面１０４Ａ，１０４Ｂとの高低差ｄ１，ｄ２は、油を回収するための空間部１１２Ａ，１１２Ｂの大きさを確保するためには、第１実施形態のように、摺動面１０３の内径Ｄｉの０．０１％以上あればよいが、これを０．５％以上と大きく形成することで、給油面１０４Ａ，１０４Ｂの成形をより容易にすることができる。この高低差ｄ２を摺動面１０３の内径Ｄｉの１％以上としてもよい。その場合は、圧粉体成形工程（Ｓ１）において、焼結体１０５Ｂの凸面１５２ａと上側の給油面１０４Ａとの高低差ｄ１１、及び凸面１５２ａと下側の給油面１０４Ｂとの高低差ｄ１２が、凸面１５２ａの内径Ｄｆの１．５％以上と設定しておくとよい。
【００７９】  一方、摺動面１０３と給油面１０４Ａ，１０４Ｂとの高低差ｄ１，ｄ２が摺動面１０３の内径Ｄｉの１５％を超えると、摺動面１０３と給油面１０４Ａ，１０４Ｂとの段差が大きくなるため、給油面１０４Ａ，１０４Ｂから摺動面１０３にスムーズな給油ができなくなり、高負荷での軸受特性を維持するための十分な油を供給することが難しくなる。
【００８０】  また、焼結含油軸受１０１においては、摺動面１０３の面積の比率ａが０．４以上０．９８以下とされているので、軸受孔１０２の内周面のどの位置に軸１１が接触したとしても、軸受孔１０２の長さｂ１の（ａ×１００）％の範囲で摺動面１０３に接することになり、軸１１を安定して支持することができる。したがって、この焼結含油軸受１０１は、油切れを確実に防止して、良好な摺動特性を長期に発揮することができる。
【００８１】  なお、この第２実施形態の焼結含油軸受１においても、図１１（ｂ）に示すように、給油面１０４Ａ、１０４Ｂの底面から摺動面１０３までを接続する側面を、給油面１０４Ａ，１０４Ｂの底面に直交させて形成していたが、図１７に示す焼結含油軸受１０１Ｂのように、給油面１０４Ａ，１０４Ｂの底面と摺動面１０３との間を接続する側面を、漸次縮径するテーパ面により形成することもできる。
【００８２】  また、第１実施形態では、給油面を軸受孔の長さ方向の中央部に形成し、第２実施形態では、給油面を軸受孔の両端部に形成したが、これらを組み合わせ、軸受孔の長さ方向の中央部と両端部とのそれぞれに給油面を形成してもよい。その場合、軸受孔の長さ方向の中央部に形成される給油面と摺動面との高低差を摺動面の内径Ｄｉの０．０１％以上０．５％以下とし、軸受孔の両端部に形成される給油面と摺動面との高低差を摺動面の内径のＤｉの０．５％以上１５％以下に設定するとよい。
【実施例】
【００８３】  本発明の効果を実証するために行った試験結果について説明する。  試験には原料粉末として鉄、銅、錫、黒鉛等を混合した鉄銅系粉末を用いた。鉄銅系粉末からなる原料粉末は、銅粉が５０質量％、錫粉が２質量％、銅‐リン粉が５質量％、銅‐亜鉛粉が１０質量％、黒鉛等の固体潤滑剤が０．５質量％、そして残部を鉄粉として調整した。また、そのうち銅粉については、アスペクト比が１０以上で最大直径が１μｍ以上１００μｍ以下の扁平粉末と、平均粒径５μｍ以上１００μｍ以下の粒状粉末とを混合したものを用い、銅粉中の偏平粉の混合比率を２５質量％とした。また、鉄粉の平均粒径は、銅粉のうちの粒状粉末の平均粒径と同等以上であった。【００８４】（実験例１）  そして、圧粉体成形工程において原料粉末を１５０〜４００ＭＰａで圧縮成形して圧粉体を成形し、焼成工程において８００〜９５０℃の温度で焼結して内周面に高低差ｄ０の凸面と給油面とを有する焼結体を形成した後、矯正工程を得て、軸受孔の内周面に高低差ｄ１の摺動面と給油面とを有する図１８又は図１９に示される焼結含油軸受（以下、軸受と省略する。）を形成した。給油面は、表１に示す幅Ｗ１、高低差（深さ）ｄ１、個数、ピッチ（間隔）ｐで形成し、軸受孔の内周面の給油面以外の部分に摺動面を形成した。各軸受の長さｂ１は、いずれも８ｍｍとした。また、摺動面の内径Ｄｉは、いずれも８ｍｍとした。【００８５】  また、表１及び図１８又は図１９に示される各寸法や符号は、図１及び図２に示す軸受１の寸法及び符号に対応したものである。なお、距離Ｌ１は、軸受端面から１個目の給油面までの間の距離を示しており、２個目以降の給油面はそれぞれピッチｐの間隔をおいて形成される。【００８６】  図１８（ａ）は表１のＮｏ．１〜３の軸受に対応するものであり、Ｎｏ．１〜３の軸受は、給油面を複数設けることなく１個で形成したことから、ピッチｐの欄は「―」で表した。また、図１８（ｂ）はＮｏ．４〜１２及びＮｏ．１５〜１７の軸受に対応するものであり、これらＮｏ．４〜１２及びＮｏ．１５〜１７の軸受は、給油面を２個以上で形成した。このうちＮｏ．４〜８及びＮｏ．１１，１２、Ｎｏ．１５〜１８の軸受は、１個目の給油面を距離Ｌ１の間隔をおいて形成するとともに、最後の給油面も軸受の反対側の端面から距離Ｌ２の間隔をおいて形成した。一方、Ｎｏ．９の軸受は、１個目の給油面を軸受端面に接して形成したことから、距離Ｌ１を「０」とした。また、Ｎｏ．１０の軸受は、最後の給油面を軸受の反対側の端面に接して形成したことから、距離Ｌ２を「０」とした。【００８７】  図１９（ａ）はＮｏ．１３の軸受に対応するものであり、Ｎｏ．１３の軸受は、給油面を設けることなく、軸受孔の内周面の全面を摺動面で形成した。このため、給油面の寸法（距離Ｌ１，幅Ｗ１等）の欄を「―」で表した。また、図１９（ｂ）は、Ｎｏ．１４の軸受に対応するものであり、Ｎｏ．１４の軸受は、摺動面を設けることなく、軸受孔の内周面の全面を給油面で形成した。このため、摺動面の表面開口率の欄を「―」で表した。また、Ｎｏ．１４の軸受については、給油面の内径を、他の摺動面を有する軸受の摺動面の内径Ｄｉと同じ８ｍｍとした。【００８８】  なお��表１の軸受孔の内周面全体に対する摺動面の面積の比率ａ、摺動面と給油面との高低差ｄ１は、軸受孔の内周面をコントレーサーにより測定した。また、摺動面及び給油面のそれぞれの表面開口率は、軸受の摺動面と給油面とのそれぞれについて倍率５００倍のＳＥＭ像（ＳＥＩ）を撮影し、その写真を画像解析ソフトで２値化して開口部を抽出した後、開口部の面積率を計測した。開口部の面積率の計測は、条件の異なる軸受毎に５個の試料（軸受）を用意し、開口部の面積率の撮影箇所は、各軸受の摺動面と給油面とについてそれぞれ５視野とした。そして、それぞれ２５か所の撮影箇所の計測結果の平均値を表面開口率とした。空孔の開口部の平均円相当直径（表には空孔開口径と記す）も、同様にして摺動面の２５か所のＳＥＭ像から円相当直径を計測して平均値を求めた。【００８９】  また、得られた軸受に潤滑油を含浸させた後、軸受孔に軸を挿入して、軸心に直交する垂直方向に表２に示す負荷面圧を付与した状態で軸を回転させ、軸受の耐久性能を評価した。耐久性能の評価は、それぞれの軸受について、軸を回転数１２５００（ｒｐｍ）で３０分間回転させた場合に、軸と軸受との焼付きが生じた場合を不合格、焼付きを生じなかった場合を合格とした。【００９０】
【表１】
2018117183.tif 000003
【００９１】
【表２】
2018117183.tif 000004
【００９２】  表１及び表２の結果から、摺動面と給油面との高低差ｄ１が摺動面の内径Ｄｉの０．０１％以上０．５％以下とされ、摺動面の表面開口率が１０％以下で空孔の開口部の平均円相当直径が２０μｍ以下であり、給油面の表面開口率が１０％を超える軸受（Ｎｏ．１〜１２，１７，１８）については、負荷面圧２．５ＭＰａにおいて、軸受と軸との焼付きが生じることなく、軸受特性に優れていることがわかる。さらに、摺動面の面積の比率ａが０．４以上０．９８以下とされる軸受（Ｎｏ．１〜１２）については、負荷面圧５．０ＭＰａにおいても、軸受と軸との焼付きが生じることなく、良好な摺動特性を発揮できた。【００９３】（実験例２）  また、圧粉体成形工程において原料粉末を１５０〜４００ＭＰａで圧縮成形して圧粉体を成形し、焼成工程において８００〜９５０℃の温度で焼結して内周面に高低差ｄ５１，ｄ５２の凸面と給油面とを有する焼結体を形成した後、矯正工程を得て、図２０又は図２１に示されるように、軸受孔１０２の内周面に高低差ｄ１，ｄ２の摺動面１０３と給油面１０４Ａ，１０４Ｂとを有する焼結含油軸受（以下、軸受と省略する。）を形成した。給油面１０４Ａ，１０４Ｂは、表３に示す幅Ｗ１，Ｗ２、高低差（深さ）ｄ１，ｄ２で形成し、軸受孔１０２の内周面の給油面１０４Ａ，１０４Ｂ以外の部分に摺動面１０３を形成した。各軸受の長さｂ１は、いずれも８ｍｍとした。また、摺動面１０３の内径Ｄｉは、いずれも８ｍｍとした。また、表３及び図２０又は図２１に示される各寸法や符号は、図１０及び図１１に示す軸受１０１の寸法及び符号に対応したものである。【００９４】  図２０（ａ）は表３のＮｏ．２１，２４〜２６，２９〜３１の軸受に対応するものであり、Ｎｏ．２１，２４〜２６，２〜３１の軸受は、給油面を軸受孔の両端に形成した。また、図２０（ｂ）はＮｏ．２２の軸受に対応するものであり、Ｎｏ．２２の軸受は、給油面を軸受孔の上側のみに形成した。そして、図２０（ｃ）はＮｏ．２３の軸受に対応するものであり、Ｎｏ．２３の軸受は、給油面を軸受孔の下側のみに形成した。【００９５】  図２１（ａ）はＮｏ．２７の軸受に対応するものであり、Ｎｏ．２７の軸受は、給油面を設けることなく、軸受孔の内周面の全面を摺動面で形成した。このため、給油面の寸法（幅Ｗ１等）の欄を「―」で表した。また、図２１（ｂ）は、Ｎｏ．２８の軸受に対応するものであり、Ｎｏ．２８の軸受は、摺動面を設けることなく、軸受孔の内周面の全面を給油面で形成した。このため、摺動面の表面開口率の欄を「―」で表した。また、Ｎｏ．２８の軸受については、給油面の内径を、他の摺動面を有する軸受の摺動面の内径Ｄｉと同じ８ｍｍとした。【００９６】  なお、表３の軸受孔の内周面全体の面積を１としたときの摺動面の面積の比率ａ、摺動面と給油面との高低差ｄ１，ｄ２は、軸受孔の内周面をコントレーサーにより測定した。また、摺動面及び給油面のそれぞれの表面開口率は、軸受の摺動面と給油面とのそれぞれについて倍率５００倍のＳＥＭ像（ＳＥＩ）を撮影し、その写真を画像解析ソフトで２値化して開口部を抽出した後、開口部の面積率を計測した。開口部の面積率の計測は、条件の異なる軸受毎に５個の試料（軸受）を用意し、開口部の面積率の撮影箇所は、各軸受の摺動面と給油面とについてそれぞれ５視野とした。そして、それぞれの２５か所の撮影箇所の計測結果の平均値を表面開口率とした。空孔の開口部の平均円相当直径（表には空孔開口径と記す）も、同様にして摺動面の２５か所のＳＥＭ像から円相当直径を計測して平均値を求めた。【００９７】  また、得られた軸受に潤滑油を含浸させた後、軸受孔に軸を挿入して、軸心に直交する垂直方向に表４に示す負荷面圧を付与した状態で軸を回転させ、軸受の耐久性能を評価した。耐久性能の評価は、それぞれの軸受について、軸を回転数１２５００（ｒｐｍ）で３０分間回転させた場合に、軸と軸受との焼付きが生じた場合を不合格、焼付きを生じなかった場合を合格とした。【００９８】
【表３】
2018117183.tif 000005
【００９９】
【表４】
2018117183.tif 000006
【０１００】  表３及び表４の結果から、摺動面と給油面との高低差ｄ１，ｄ２が摺動面の内径の０．５％以上１５％以下とされ、摺動面の表面開口率が１０％以下で空孔の開口部の平均円相当直径が２０μｍ以下であり、給油面の表面開口率が１０％を超える軸受（Ｎｏ．２１〜２７，３２）については、負荷面圧２．５ＭＰａにおいて、軸受と軸との焼付きが生じることなく、軸受特性に優れていることがわかる。さらに、摺動面の面積の比率ａが０．４以上０．９８以下とされる軸受（Ｎｏ．２１〜２７）については、負荷面圧５．０ＭＰａにおいても、軸受と軸との焼付きが生じることなく、良好な摺動特性を発揮できた。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】  この焼結含油軸受は、車載用モータの軸受など、広く軸受として利用することができる。
【符号の説明】
【０１０２】１，１Ｂ，１０１，１０１Ｂ  焼結含油軸受２，１０２  軸受孔３，１０３  摺動面４，１０４Ａ，１０４Ｂ  給油面５Ａ，１０５Ａ  圧粉体５Ｂ，１０５Ｂ  焼結体６，１０６  多孔質層７，１０７  緻密層１１  軸１２Ａ，１２Ｂ，１１２Ａ，１１２Ｂ  空間部２０，１２０  成形用金型２１，１２１  成形用ダイプレート２１ａ，１２１ａ  成形用貫通孔２２，１２２  成形用コアロッド２２ｂ，１２２ｂ  拡径面２３，１２３  成形用下パンチ２３ｃ，１２３ｃ  縮径面２４，１２４  成形用上パンチ２４ｃ，１２４ｃ  縮径面２５，１２５  成形用筒状空間３０，１３０  矯正用金型３１，１３１  矯正用ダイプレート３１ａ，１３１ａ  矯正用貫通孔３２，１３２  矯正用コアロッド３３，１３３  矯正用下パンチ３４，１３４  矯正用上パンチ３５，１３５  矯正用筒状空間
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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