(57)【要約】【課題】マルテンサイト系金属粉末を、スラスト荷重を受ける材料として活用し、簡単な構成にて少なくとも良好な摩耗性を発揮し得る焼結含油スラスト軸受を提供する【解決手段】焼結含油スラスト受け部材は、鋼材からなる軸受本体と、マルテンサイト系金属粉末からなる焼結含油スラスト受け部材とを備えており、  当該焼結含油スラスト受け部材は、前記軸受本体にその表面側から凹状に形成してなる環状凹部内に埋設される環状焼結含油埋設部と、当該環状焼結含油埋設部から外方へ一体的に延出する環状焼結含油スラスト受け部とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼材からなる軸受本体と、マルテンサイト系金属粉末からなる焼結含油スラスト受け部材とを備えており、
当該焼結含油スラスト受け部材は、前記軸受本体にその表面側から凹状に形成してなる環状凹部内に埋設される環状焼結含油埋設部と、当該環状焼結含油埋設部から外方へ一体的に延出する環状焼結含油スラスト受け部とを備える焼結含油スラスト軸受。
【請求項２】
前記マルテンサイト系金属粉末は、マルテンサイト系ステンレス鋼からなる鋼粉末であり、前記環状焼結含油スラスト受け部は、０．３（ｍｍ）〜３（ｍｍ）の範囲以内の厚さにて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の焼結含油スラスト軸受。
【請求項３】
軸受本体と、この軸受本体にその表面側から凹状に形成してなる環状凹部内に埋設される環状焼結含油埋設部及び当該環状焼結含油埋設部から外方へ一体的に延出する環状焼結含油スラスト受け部からなる焼結含油スラスト受け部材とを備える焼結含油スラスト軸受を粉末冶金法のもとに製造するようにした焼結含油スラスト軸受の製造方法において、
鋼材からなる軸受本体用母体にその表面側から凹状に環状凹部を形成する環状凹部形成工程と、
前記軸受本体用母体の前記環状凹部内にマルテンサイト系金属粉末を充填する金属粉末充填工程と、
当該金属粉末充填工程の後、前記軸受本体用母体を焼結炉内に挿入し焼結雰囲気中にて焼結温度になるように加熱することで、前記環状凹部内の前記マルテンサイト系金属粉末を第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体となるように焼結する第１次焼結工程と、
当該第１次焼結工程の後、前記第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体をマルテンサイト変態温度よりも低い温度になるように前記軸受本体用母体とともに徐冷する徐冷工程と、
当該徐冷工程の後、前記第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体の多孔率が所定の多孔率となるように、前記軸受本体用母体の前記環状凹部内にてその底面に向けて前記第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体を加圧により圧縮する圧縮工程と、
当該圧縮工程の後、前記軸受本体用母体を、前記第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体とともに、再び前記焼結炉内に挿入して、前記第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体の金属粉末相互の結合及び当該第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体の前記軸受本体用母体との金属結合の促進により第２次マルテンサイト系金属粉末焼結体として焼結するように加熱する第２次焼結工程と、
当該第２次焼結工程の後、前記軸受本体用母体を、ガス雰囲気内にて、前記第２次マルテンサイト系金属粉末焼結体の硬さを増大するように焼き入れする焼き入れ工程と、
当該焼き入れ工程の後、前記第２次マルテンサイト系金属粉末焼結体がその先端側部位にて前記軸受本体用母体の表面から外方へスラスト受け部として露出するように、前記軸受本体用母体をその表面側から切削する切削工程と、
当該切削工程の後、前記第２次マルテンサイト系金属粉末焼結体に油を含浸する油含浸工程とを備えて、
当該油含浸工程にて前記油を含浸された前記第２次マルテンサイト系金属粉末焼結体を有する前記軸受本体用母体を、前記焼結含油スラスト受け部材を有する前記軸受本体として、前記焼結含油スラスト軸受を製造するようにしたことを特徴とする焼結含油スラスト軸受の製造方法。
【請求項４】
前記徐冷工程において、前記第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体を、１（分）間に１０（℃）低下する冷却速度よりも低い冷却速度にて、マルテンサイト変態冷却速度よりも低い冷却速度になるように徐冷することを特徴とする請求項３に記載の焼結含油スラスト軸受の製造方法。
【請求項５】
前記切削工程において、前記焼結含油スラスト受け部材の前記スラスト受け部の厚さが０．３（ｍｍ）〜３（ｍｍ）の範囲以内の厚さとなるように、前記軸受本体用母体をその表面側から切削するようにしたことを特徴とする請求項３または４に記載の焼結含油スラスト軸受の製造方法。
【請求項６】
前記マルテンサイト系金属粉末は、マルテンサイト系鋼からなる鋼粉末であることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１つに記載の焼結含油スラスト軸受の製造方法。
【請求項７】
前記マルテンサイト系鋼は、マルテンサイト系ステンレス鋼であることを特徴とする請求項６に記載の焼結含油スラスト軸受の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼結含油スラスト軸受及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スラスト軸受としては、例えば、下記特許文献１に記載のスラストベアリングが提案されている。当該スラストベアリングは、互いに対向する一対のスラスト受け座と、当該一対のスラスト受け座の間に挟まれる複数個の球体と、一対のスラスト受け座間に同軸的に配置されて各球体を回転自在に保持する保持体とによって構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−４４６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のスラストベアリングは、スラスト受け座及び球体をそれぞれ複数備え、かつ保持体をも備えている。このような構成は、スラストベアリングとしての構成を複雑にするのは勿論のこと、スラストベアリングとしてスラスト荷重を受ける構成部位の軸方向厚さを不必要に増大させるという不具合を招く。
【０００５】
これに対し、球体や保持体等の余分な構成を有しないスラスト軸受、例えば、樹脂製スラスト軸受を採用することも考えられる。
【０００６】
しかしながら、樹脂製スラスト軸受は、少なくとも摩耗性において不十分といわざるを得ない。
【０００７】
そこで、本発明は、以上のようなことに対処するため、マルテンサイト系金属粉末を、スラスト荷重を受ける材料として活用し、簡単な構成にて少なくとも良好な耐摩耗性を有する焼結含油スラスト軸受を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、上述したマルテンサイト系金属粉末を活用した焼結含油スラスト軸受の製造にあたり、その製造方法として粉末冶金法を活用し、当該粉末冶金法に対しマルテンサイト系金属粉末の特性を考慮した工夫を凝らすことで、上述の焼結含油スラスト軸受を製造するようにした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】
【０００９】
上記課題の解決にあたり、本発明に係る焼結含油スラスト軸受は、請求項１の記載によれば、
鋼材からなる軸受本体（１０）と、マルテンサイト系金属粉末からなる焼結含油スラスト受け部材（２０）とを備えており、
当該焼結含油スラスト受け部材は、軸受本体にその表面側から凹状に形成してなる環状凹部（１１）内に埋設される環状焼結含油埋設部（２１）と、当該環状焼結含油埋設部から外方へ一体的に延出する環状焼結含油スラスト受け部（２２）とを備える。
【００１０】
これによれば、焼結含油スラスト軸受のスラスト荷重を受ける構成は、環状焼結含油スラスト受け部のみである。従って、スラスト荷重を受ける構成は、従来に比して非常に簡単な構成にし得る。
【００１１】
また、焼結含油スラスト軸受は、マルテンサイト系金属粉末を焼結し含油して形成されていることから、当該焼結含油スラスト軸受は、その環状焼結含油スラスト受け部にて、例えば、樹脂製スラスト軸受に比べて、良好な耐摩耗性を有する。
【００１２】
また、本発明は、請求項２の記載によれば、請求項１に記載の焼結含油スラスト軸受において、
上記マルテンサイト系金属粉末は、マルテンサイト系ステンレス鋼からなる鋼粉末であり、上記環状焼結含油スラスト受け部は、０．３（ｍｍ）〜３（ｍｍ）の範囲以内の厚さにて形成されていることを特徴とする。
【００１３】
これによれば、ステンレス鋼が耐食性に優れた金属であることから、環状焼結含油スラスト受け部はさび等の異常を招くことなく、良好な耐摩耗性を有する。しかも、環状焼結含油スラスト受け部は、０．３（ｍｍ）〜３（ｍｍ）以内の厚さであることから、非常に薄い。従って、軸受本体をも薄く形成すれば、焼結含油スラスト軸受を非常に狭い箇所でも配設することができる。
【００１４】
また、本発明に係る焼結含油スラスト軸受の製造方法は、請求項３の記載によれば、
軸受本体（１０）と、この軸受本体にその表面側から凹状に形成してなる環状凹部（１１）内に埋設される環状焼結含油埋設部（２１）及び当該環状焼結含油埋設部から外方へ一体的に延出する環状焼結含油スラスト受け部（２２）からなる焼結含油スラスト受け部材（２０）とを備える焼結含油スラスト軸受を粉末冶金法のもとに製造するようにしたものである。
【００１５】
当該焼結含油スラスト軸受の製造方法において、
鋼材からなる軸受本体用母体（１）にその表面側から凹状に環状凹部（１ａ）を形成する環状凹部形成工程（Ｓ２）と、
上記軸受本体用母体の上記環状凹部内にマルテンサイト系金属粉末を充填する金属粉末充填工程（Ｓ３）と、
当該金属粉末充填工程の後、上記軸受本体用母体を焼結炉内に挿入し焼結雰囲気中にて焼結温度になるように加熱することで、上記環状凹部内の上記マルテンサイト系金属粉末を第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体となるように焼結する第１次焼結工程（Ｓ４）と、
当該第１次焼結工程の後、上記第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体をマルテンサイト変態冷却速度よりも低い冷却速度になるように上記軸受本体用母体とともに徐冷する徐冷工程（Ｓ５）と、
当該徐冷工程の後、上記第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体の多孔率が所定の多孔率となるように、上記軸受本体用母体の上記環状凹部内にてその底面に向けて上記第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体を加圧により圧縮する圧縮工程（Ｓ６）と、
当該圧縮工程の後、上記軸受本体用母体を、上記第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体とともに、再び上記焼結炉内に挿入して、上記第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体の金属粉末相互の結合及び当該第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体の上記軸受本体用母体との金属結合の促進により第２次マルテンサイト系金属粉末焼結体として焼結するように加熱する第２次焼結工程（Ｓ７）と、
当該第２次焼結工程の後、上記軸受本体用母体を、ガス雰囲気内にて、上記第２次マルテンサイト系金属粉末焼結体の硬さを増大するように焼き入れする焼き入れ工程（Ｓ８）と、
当該焼き入れ工程の後、上記第２次マルテンサイト系金属粉末焼結体がその先端側部位にて上記軸受本体用母体の表面から外方へスラスト受け部として露出するように、上記軸受本体用母体をその表面側から切削する切削工程（Ｓ９）と、
当該切削工程の後、上記第２次マルテンサイト系金属粉末焼結体に油を含浸する油含浸工程（Ｓ１１）とを備えて、
当該油含浸工程にて上記油を含浸された上記第２次マルテンサイト系金属粉末焼結体を有する上記軸受本体用母体を、焼結含油スラスト受け部材を有する軸受本体として、焼結含油スラスト軸受を製造するようにしたことを特徴とする。
【００１６】
これによれば、焼結含油スラスト軸受の製造にあたり、スラスト受け部材の形成材料として、マルテンサイト系金属粉末を採用すると共に粉末冶金法を活用し、かつ、マルテンサイト系金属粉末が非常に硬いことを考慮して、粉末冶金法に工夫を凝らし、徐冷工程の採用によりマルテンサイト系金属鋼粉末からなる第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体の徐冷による焼きなましを行い、これによって、焼きなまし後の圧縮工程における第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体の圧縮による密度（多孔率）の調整を容易にした。
【００１７】
よって、マルテンサイト系金属粉末が非常に硬くても、第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体の密度の調整を容易に行うことができる。その結果、第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体の密度の調整、換言すれば、第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体の厚さ、換言すれば、スラスト受け部の厚さを薄くすることは容易である。
【００１８】
ここで、圧縮工程における第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体の圧縮による密度（多孔率）の調整範囲は、必要に応じて自由に変更することができるので、焼結含油スラスト受け部材のスラスト受け部の厚さが必要に応じて自由に選択され得る。
【００１９】
また、本発明は、請求項４の記載によれば、請求項３に記載の焼結含油スラスト軸受の製造方法において、
前記徐冷工程において、前記第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体を、１（分）間に１０（℃）低下する冷却速度よりも低い冷却速度にて、マルテンサイト変態冷却速度よりも低い冷却速度になるように徐冷することを特徴とする。
【００２０】
これにより、第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体を、その変形を容易にし得るように、適正に焼きなましをすることができる。その結果、請求項３に記載の発明の作用効果がより一層良好に達成され得る。
【００２１】
また、本発明は、請求項５の記載によれば、請求項３または４に記載の焼結含油スラスト軸受の製造方法において、
上記切削工程において、焼結含油スラスト受け部材の上記スラスト受け部の厚さが０．３（ｍｍ）〜３（ｍｍ）の範囲以内の厚さとなるように、上記軸受本体用母体をその表面側から切削するようにしたことを特徴とする。
【００２２】
これにより、第２次マルテンサイト系金属粉末焼結体のうちのスラスト受け部の形成が適正に薄くなされ得る。その結果、請求項３または４に記載の発明の作用効果が向上され得る。
【００２３】
また、本発明は、請求項６の記載によれば、請求項３〜５のいずれか１つに記載の焼結含油スラスト軸受の製造方法において、マルテンサイト系金属粉末は、マルテンサイト系鋼からなる鋼粉末としてもよい。
【００２４】
また、本発明は、請求項７の記載によれば、請求項６に記載の焼結含油スラスト軸受の製造方法において、マルテンサイト系鋼は、マルテンサイト系ステンレス鋼としてもよい。
【００２５】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る焼結含油スラスト軸受の一実施形態を表す平面図である。
【図２】図１の焼結含油スラスト軸受の側面図である。
【図３】図１の３−３線に沿う断面図である。
【図４】図１の焼結含油スラスト軸受の製造工程を表す工程図である。
【図５】図１の軸受本体に対応する軸受本体用母体の平面図である。
【図６】図５の軸受本体用母体の側面図である。
【図７】図５の７−７線に沿う断面図である。
【図８】図７の軸受本体用母体の環状凹部に金属粉末を充填した状態を示す軸受本体用母体の断面図である。
【図９】図８にて金属粉末を圧縮するために上型を配設した状態を示す断面図である。
【図１０】図９にて金属粉末に対する上型による圧縮を完了した状態を示す断面図である。
【図１１】図１０の軸受本体用母体を切削領域とともに示す断面図である。
【図１２】上記実施形態における焼結含油スラスト軸受のビンディスク摩擦摩耗試験における摩擦トルクの時間的変化を示すグラフである。
【図１３】上記実施形態におけるスラスト受け部材用鋼材料の例並びにその第１次焼結工程における焼結温度範囲、徐冷工程における焼きなまし温度範囲及び焼き入れ工程における焼き入れ温度範囲を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の一実施形態を図面により説明すると、図１は、本発明に係る焼結含油スラスト軸受の一実施形態を示している。
【００２８】
当該焼結含油スラスト軸受は、軸受本体１０と、スラスト受け部材２０とを備えている。軸受本体１０は、各所定の外径Ｄ及び厚さＴを有するように、溶製材でもって、円板状に形成されている。本実施形態では、上記溶製材としては、ステンレス鋼が採用されており、また、上述の所定の外径Ｄ及び厚さＴは、それぞれ、例えば、Ｄ＝３０（ｍｍ）及びＴ＝２．５（ｍｍ）に選定されている。
【００２９】
また、当該軸受本体１０は、図１及び図３にて示すことく、環状凹部１１を有しており、当該環状凹部１１は、軸受本体１０の軸心（中央軸孔部１３の中心に相当）を中心として、当該軸受本体１０にその表面１２側から環状に切削形成されている。なお、上述した中央軸孔部１３は、軸受本体１０に同軸的に貫通状に形成されている。また、本実施形態では、軸受本体１０は、その裏面１４にて、例えば、適宜な静止部材（図示しない）に変位不能に支持される。
【００３０】
スラスト受け部材２０は、所定の金属粉末により環状に形成してなる環状焼結含油スラスト部材でもって構成されている。
【００３１】
本実施形態では、上述した所定の金属粉末として、マルテンサイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ４４０Ｃ）からなる鋼粉末が採用されている。また、スラスト受け部材２０における金属粉末（鋼粉末）の多孔率は、２５（％）となっている。また、スラスト受け部材２０の摩擦係数は、０．０１３である。
【００３２】
このスラスト受け部材２０は、その基端側部位２１にて、軸受本体１０に形成してなる環状凹部１１（図３参照）内に焼結含油埋設部として埋設されており、当該スラスト受け部材２０は、その先端側部位２２にて、基端側部位２１から軸受本体１０の表面１１側へ所定の厚さＨだけ同軸的に延出している。ここで、当該スラスト受け部材２０は、その先端側部位２２でもって、当該焼結含油スラスト軸受に作用するスラストを受ける焼結含油スラスト受け部としての役割を果たす。本実施形態では、上述した所定の厚さＨは、０．５（ｍｍ）に選定されている。
【００３３】
このように構成した焼結含油スラスト軸受によれば、スラスト受け部材２０の焼結含油スラスト受け部が、所定の厚さＨ＝０．５（ｍｍ）という非常に薄い厚さにて形成されている。このことは、スラスト受け部材２０がスラスト荷重を受ける部位の構成は、焼結含油スラスト受け部のみの非常に薄い構成であることから、当該構成は非常に簡単な構成となっていることを意味する。
【００３４】
ここで、軸受本体１０は、Ｔ＝２．５（ｍｍ）である。従って、焼結含油スラスト軸受の軸方向厚さは、従来の技術に比べて非常に薄くなっている。その結果、当該焼結含油スラスト軸受であれば、狭い配設場所でも、容易に配設することが可能である。
【００３５】
また、スラスト受け部材２０の摩擦係数、即ち、焼結含油スラスト受け部の摩擦係数は、上述したごとく、０．０１３と非常に小さい。その結果、焼結含油スラスト軸受における焼結含油スラスト受け部の摩耗は最小限に抑制され得る。
【００３６】
また、当該焼結含油スラスト受け部は、軸受本体の形成材料を鋼材とし、スラスト受け部材２０の形成材料をマルテンサイト系ステンレス鋼の鋼粉末の含油焼結体としていることから、当該焼結含油スラスト軸受は、これと同一の外形形状を有する樹脂製スラスト軸受に比べて強度的には非常に優れている。
【００３７】
次にこのように構成される焼結含油スラスト軸受を、粉末冶金法を利用して製造する方法について図４を参照して説明する。
【００３８】
まず、図４の軸受本体用母体準備工程Ｓ１において、軸受本体用母体１を準備する。軸受本体用母体１は、焼結含油スラスト軸受の軸受本体１０を形成するための原材料となるもので、当該軸受本体用母体１は、溶製材であるステンレス鋼でもって、図５及び図６から分かるように、円板状に形成されている。この軸受本体用母体１は、軸受本体１０の中央軸孔部１３に対応する中央軸孔部１ａ（中央軸孔部１３と同一の内径を有する）を形成してなるもので、当該軸受本体用母体１は、軸受本体１０の外径Ｄと同一の外径を有するとともに、当該軸受本体１０の厚さよりも厚くなるように所定の厚さＴ１（図７参照）に形成されている。
【００３９】
軸受本体用母体準備工程Ｓ１の後、次の軸受本体用母体の環状凹部形成工程Ｓ２において、環状凹部１ｂが、図７にて示すごとく、軸受本体用母体１にその表面１ｃ側から形成される。なお、環状凹部１ｂは、軸受本体１０の環状凹部１１に対応する。
【００４０】
ここで、環状凹部１ｂの底面１ｄの軸受本体用母体１の裏面１ｅに対する軸方向間隔が、軸受本体１０の環状凹部１１の底面１１ａ（図３参照）の当該軸受本体１０の裏面１４に対する軸方向間隔と等しくなるように、環状凹部１ｂが、軸受本体用母体１に形成される。
【００４１】
このようにして軸受本体用母体の環状凹部形成工程Ｓ２の処理が終了すると、次の金属粉末充填工程Ｓ３において、多数の金属粉末が、金属粉末群Ｇとして、軸受本体用母体１の環状凹部１ｂ内に充填される（図８参照）。これにより、金属粉末群Ｇが、環状凹部１ｂ内にて環状に形成される。
【００４２】
ここで、上記金属粉末としては、マルテンサイト系ステンレス鋼ＳＵＳ４４０Ｃからなる鋼粉末が採用される。また、本実施形態において、上述した環状凹部１ｂの容積は、金属粉末である鋼粉末の充填量が金属粉末群Ｇの後述する圧縮後の多孔率（密度）が所定の多孔率範囲内の値（例えば、２５（％））となるように、選定されている。なお、環状凹部１ｂの外径及び内径は、軸受本体１０の環状凹部１１の外径及び内径と一致するから、環状凹部１ｂの容積は、当該環状凹部１ｂの深さにより決定される。なお、上述のようにステンレス鋼ＳＵＳ４４０Ｃとしたのは、耐食性を確保してさび等による異常摩耗を防止するためである。
【００４３】
金属粉末充填工程Ｓ３の処理後、次の第１次焼結工程Ｓ４において、上述のように金属粉末群Ｇを充填してなる軸受本体用母体１が焼結炉（図示しない）に挿入される。然る後、当該軸受本体用母体１が、焼結炉内にて焼結雰囲気内で所定の第１次焼結温度範囲以内の焼結温度になるように加熱される。これに伴い、環状凹部１ｂ内の金属粉末群Ｇが第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体として形成される。
【００４４】
本実施形態において、上記所定の第１次焼結温度範囲は、図１３の図表にて示すごとく、ステンレス鋼ＳＵＳ４４０Ｃの第１次焼結工程における焼結温度範囲１１５０（℃）〜１２８０（℃）である。
【００４５】
上述のような加熱後、次の徐冷工程Ｓ５において、第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体を有する軸受本体用母体１が、所定の焼きなまし温度範囲以内の温度に向けて、ゆっくりと冷却される。
【００４６】
換言すれば、第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体が、例えば、１分間に１０（℃）低下する冷却速度よりも低い冷却速度にて、焼却炉の炉冷のもとに、マルテンサイト変態冷却速度よりも低い冷却速度になるように徐冷される。このことは、第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体に対する焼きなまし処理がなされることを意味する。なお、上述の所定の焼きなまし温度範囲は、図１３の図表にて示すごとく、ステンレス鋼ＳＵＳ４４０Ｃに対応して、８００（℃）〜９００（℃）である。
【００４７】
本実施形態において、このような徐冷工程を採用するという着想に至った根拠について説明する。一般に、マルテンサイト系金属粉末は非常に硬い粉末であるために、当該マルテンサイト系金属粉末は圧縮しても変形せず、また、金属粉末の形状が球形であることから当該金属粉末相互は絡み合いにくい。従って、当該マルテンサイト系金属粉末を用いて圧縮成形を行っても、成形体を形成することは非常に困難である。
【００４８】
これでは、マルテンサイト系金属粉末圧縮成形体を、その形状を維持しながら、多孔率を調整するようなことは極めて困難である。
【００４９】
そこで、マルテンサイト系金属粉末を凹形状の容器に充填し、第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体とすることにより、マルテンサイト系金属粉末は焼きなましにより柔らかくなり、また、マルテンサイト系金属粉末の形状も金属粉末の相互拡散により絡み合い易い部分結合をした非球形となって、第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体の多孔率を調整することが容易になる。
【００５０】
上述のように徐冷工程Ｓ５の処理が終了した後、次の圧縮工程Ｓ６において、第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体の圧縮処理が次のようになされる。
【００５１】
即ち、プレス機（図示しない）において、軸受本体用母体１を金型の下型として利用し、当該金型の上型Ｐ（図９参照）を準備する。ここで、上型Ｐは、図９から分かるように、環状に形成されており、当該上型Ｐは、その成形面にて、軸受本体用母体１の環状凹部１ｂの開口面形状に相当する形状となるように形成されている。
【００５２】
しかして、軸受本体用母体１を金型の下型とし、かつ当該軸受本体用母体１にその直上から対向するように、上型Ｐを上記プレス機に設置する。そして、上型Ｐを、当該プレス機により、軸受本体用母体１の環状凹部１ｂに向けて同軸的に加圧する（図９にて示す矢印参照）。
【００５３】
これに伴い、第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体が、図１０にて示すごとく、上型Ｐにより、軸受本体用母体１の環状凹部１ｂ内にて底面１ｄに向け圧縮される。なお、上記プレス機においては、上型Ｐの下動が、スラスト受け部材２０の上面に対応する位置にて停止するように設定されている。これにより、第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体が、所定の厚さ及び所定の密度（多孔率）範囲以内の密度（多孔率）を有する焼結体（図１０にて符号Ｇ１参照）に圧縮される。換言すれば、当該圧縮焼結体は、スラスト受け部材２０の厚さ及び密度（多孔率）に相当する厚さ及び密度（多孔率）を有する焼結体となるように圧縮される。
【００５４】
然る後、第２次焼結工程Ｓ７において、圧縮後の焼結体を有する軸受本体用母体１が再度焼結される。これにより、軸受本体用母体１の環状凹部１ｂ内における圧縮焼結体の各金属粉末相互の結合及び環状凹部１ｂ内における当該圧縮焼結体と本体用母体１との金属結合が促進される。これに伴い、上述した圧縮後の焼結体が、第２次マルテンサイト系金属粉末焼結体として焼結される。
【００５５】
ついで、焼き入れ工程Ｓ８において、第２次焼結工程Ｓ７における処理後の軸受本体用母体１の第２次マルテンサイト系金属粉末焼結体が、ガス雰囲気内において、所定の焼き入れ温度範囲以内の焼き入れ温度に焼き入れされる。ここで、当該所定の焼き入れ温度範囲は、図１３の図表にて示すごとく、ステンレス鋼ＳＵＳ４４０Ｃに対応して、１０１０（℃）〜１０７０（℃）である。
【００５６】
上述のような焼き入れ処理に伴い、第２次マルテンサイト系金属粉末焼結体が所定の硬さ範囲以内の硬さ（例えば、７５０ＨＶ）を有することとなる。本実施形態において、所定の硬さ範囲は、７００ＨＶ〜８５０ＨＶの範囲をいう。
【００５７】
然る後、切削工程Ｓ９において、軸受本体用母体１をその表面１ｃ側から切削する。この切削は、図１１にて符号Ａにより二点鎖線領域として示すごとく、軸受本体用母体１の切削面１ｆの底面１ｅからの距離が、軸受本体１０の表面１２の底面１４からの距離に一致するように行われる。
【００５８】
ついで、研磨工程Ｓ１０において、第２次マルテンサイト系金属粉末焼結体のうちの軸受本体用母体１の切削面１ｆからの露出部分の表面が、♯１５００（仕上げ表面粗さＲａ＝約１．５（μｍ））程度のペーパーにより研磨される。
【００５９】
この研磨後、油含浸工程Ｓ１１において、潤滑油が、含浸装置（図示しない）により、第２次マルテンサイト系金属粉末焼結体に含浸される。これにより、軸受本体用母体１及び第２次マルテンサイト系金属粉末焼結体が、焼結含油スラスト軸受として製造される。
【００６０】
ここで、上述のように含浸された第２次マルテンサイト系金属粉末焼結体が、スラスト受け部材２０に相当する。また、上述のような切削後の軸受本体用母体１が、軸受本体１０に相当する。なお、軸受本体用母体１の中央軸孔部１ａ、底面１ｅ及び切削面１ｆが、軸受本体１０の中央軸孔部１３、底面１４及び表面１２に相当する。
【００６１】
ちなみに、このように製造された焼結含油スラスト軸受の摩擦トルクを時間との関係にてビンディスク摩擦摩耗試験機により試験した。なお、当該試験において、油含浸工程Ｓ１１後の金属粉末群Ｇ１を、ビンディスク摩擦摩耗試験機の回転台（図示しない）上に載置して、１０（ｍｍ）の外径を有する球形状接触子（ＳＵＪ２鋼球）を介し上記回転台上の金属粉末群Ｇ１の一部に所定の荷重をかけるようにした。
【００６２】
ここで、上記所定の荷重は、５（ｋｇｆ）とした。また、上記回転台上における上記接触子の回転半径は、１６（ｍｍ）とした。
【００６３】
ビンディスク摩擦摩耗試験機により試験の結果、図１２にて示すような摩擦トルクと時間との関係を示すグラフが得られた。
【００６４】
これによれば、摩擦トルクは、時間の経過に伴い、殆ど変化することなく、ほぼ安定して維持されていることが分かった。
【００６５】
また、油含浸工程Ｓ１１後の第２次マルテンサイト系金属粉末焼結体であるスラスト受け部材２０の動摩擦係数を調べたところ、当該動摩擦係数は、時間の経過とはかかわりなく、０．０１０〜０．０１５の範囲以内の値に維持されることが分かった。
【００６６】
なお、第２次マルテンサイト系金属粉末焼結体の動摩擦係数を、以下の他の料の動摩擦係数と比較したところ、ステンレス鋼ＳＵＳ３０４の動摩擦係数は、０．７０であり、当該ステンレス鋼にフッ素系表面処理を施した場合の動摩擦係数は、０．１０であり、また、当該ステンレス鋼にニ硫化モリブテン系表面処理を施した場合の動摩擦係数は、０．２５であることから、これらに比べて、スラスト受け部材２０の動摩擦係数は、非常に小さいことが分かった。
【００６７】
以上説明したように、焼結含油スラスト軸受の製造にあたり、スラスト受け部材２０の形成材料として、マルテンサイト系ステンレス鋼ＳＵＳ４４０Ｃの鋼粉末を採用すると共に粉末冶金法を活用し、かつ、マルテンサイト系鋼粉末が非常に硬いことを考慮して、粉末冶金法に工夫を凝らし、徐冷工程Ｓ５の採用によりマルテンサイト系鋼粉末からなる第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体を焼きなまし、これによって、圧縮工程Ｓ７における焼きなまし後の第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体の圧縮による密度の調整を容易にした。
【００６８】
これにより、マルテンサイト系ステンレス鋼ＳＵＳ４４０Ｃの鋼粉末が非常に硬くても、第１次マルテンサイト系金属粉末焼結体の密度の調整を容易に行うことができる。
【００６９】
また、焼結含油スラスト受け部材のスラスト受け部の厚さが０．３（ｍｍ）〜３（ｍｍ）の範囲以内の厚さとなるように、軸受本体用母体をその表面側から切削するようにしたので、第２次マルテンサイト系金属粉末焼結体のうちのスラスト受け部の形成が適正に薄くなされ得る。
【００７０】
なお、本発明の実施にあたり、上記実施形態に限ることなく、次のような種々の変形例が挙げられる。
（１）本発明の実施にあたり、軸受本体１０の形成材料である溶製材は、ステンレス鋼に限ることなく、一般的には、鋼材であってもよい。
（２）また、本発明の実施にあたり、上記実施形態にて述べたスラスト受け部材２０の形成材料は、ステンレス鋼ＳＵＳ４４０Ｃに代えて、図１３にて示すごとく、同じステンレス鋼であっても、例えば、ＳＵＳ４０３、ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ４１０Ｊ１、ＳＵＳ４１６或いはＳＵＳ４２０Ｊ２であってもよく、さらには、ステンレス鋼に限ることなく、例えば、工具鋼、ダイス鋼や粉末ハイス等の鉄系工具鋼であってもよい。これらによっても、上記実施形態にて述べたＳＵＳ４４０Ｃによる場合と実質的に同様に焼結含油スラスト軸受の製造が可能である。
【００７１】
ここで、第１次焼結工程における焼結温度範囲は、ＳＵＳ４０３、ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ４１０Ｊ１、ＳＵＳ４１６或いはＳＵＳ４２０Ｊ２にあっては、１１５０（℃）〜１２８０（℃）であり、鉄系工具鋼にあっては、１０５０（℃）〜１２８０（℃）である。
【００７２】
また、徐冷工程における焼きなまし温度範囲は、ＳＵＳ４０３、ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ４１０Ｊ１、ＳＵＳ４１６或いはＳＵＳ４２０Ｊ２にあっては、８００（℃）〜９００（℃）であり、鉄系工具鋼にあっては、８００（℃）〜９２０（℃）である。
【００７３】
また、焼き入れ工程における焼き入れ温度範囲は、ＳＵＳ４０３、ＳＵＳ４１０或いはＳＵＳ４１６にあっては、９５０（℃）〜１０００（℃）であり、ＳＵＳ４１０Ｊ１にあっては、９７０（℃）〜１０２０（℃）であり、ＳＵＳ４２０Ｊ２にあっては、９５０（℃）〜１０５０（℃）であり、鉄系工具鋼にあっては、８００（℃）〜１２００（℃）である。
【符号の説明】
【００７４】
１…軸受本体用母体、１ａ、１１…環状凹部、１０…軸受本体、
２０…焼結含油スラスト受け部材、２１…環状焼結含油埋設部、
２２…環状焼結含油スラスト受け部、Ｓ２…環状凹部形成工程、
Ｓ３…金属粉末充填工程、Ｓ４…第１次焼結工程、Ｓ５…徐冷工程、
Ｓ６…圧縮工程、Ｓ７…第２次焼結工程、Ｓ８…焼き入れ工程、Ｓ９…切削工程、
Ｓ１１…油含浸工程。
【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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