(57)【要約】【課題】焼結部品の軸穴の縁などに設ける２段面取りの面取り部は機械加工して設けているが、その方法ではコストが高くつくので、２段面取りの面取り部を金型成形によって金型の寿命低下を抑えながら安価に設置できるようにすることを課題としている。【解決手段】圧粉体の成形工程において、面取りを施す部品の縁部に内径面６とのなす角がθ１の第１斜面４ａと、内径面６とのなす角がθ１よりも大きいランド４ｃを金型で成形して圧粉体７に形成し、次いで、圧粉体を焼結し、その後、焼結体の前記ランド４ｃを金型で潰して内径面６とのなす角がθ２（θ２＜θ1）で、前記第１斜面４ａと前記内径面６にそれぞれ連なる第２斜面４ｂを形成するようにした。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内径面（６）又は外径面とそれに隣接した面（５）とが交差したコーナ部に面取り部（４）が設けられ、その面取り部（４）が前記面（５）に連なる第１斜面（４ａ）と、前記内径面（６）又は外径面と第１斜面（４ａ）とにそれぞれ連なる第２斜面（４ｂ）の２つで構成され、前記第１斜面（４ａ）と前記内径面（６）又は外径面とのなす角θ１と、前記第２斜面（４ｂ）と前記内径面（６）又は外径面とのなす角θ２がθ２＜θ１の関係を有する焼結部品の製造方法であって、
圧粉体の成形工程において、前記第１斜面（４ａ）を金型で成形して圧粉体（７）に形成し、次いで、圧粉体（７）を焼結し、その後、サイジング工程において前記第２斜面（４ｂ）を金型で成形して形成することを特徴とする焼結部品の製造方法。
【請求項２】
圧粉体の成形工程において、前記第１斜面（４ａ）とともに、その第１斜面（４ａ）と前記内径面（６）又は外径面の双方に角度をもって連なる、前記内径面（６）又は外径面とのなす角が前記第１斜面（４ａ）のなす角θ１よりも大に設定されたランド（４ｃ）を金型で成形して圧粉体（７）に形成し、このランド（４ｃ）を焼結後のサイジング工程において金型で潰して前記第２斜面（４ｂ）を形成することを特徴とする請求項１に記載の焼結部品の製造方法。
【請求項３】
前記ランド（４ｃ）を、そのランドが交差する前記内径面（６）又は外径面に対して直角に形成する請求項２に記載の焼結部品の製造方法。
【請求項４】
貫通した軸穴（３）を有する焼結部品の前記軸穴（３）の一端側の開口縁と他端側の開口縁に、前記第１斜面（４ａ）と第２斜面（４ｂ）を有する面取り部（４）をそれぞれ施す請求項１〜３のいずれかに記載の焼結部品の製造方法。
【請求項５】
軸穴（３）の両端の開口縁にそれぞれ前記第１斜面（４ａ）が形成されている圧粉体（７）を焼結し、次いで、得られた焼結体（８）の前記軸穴（３）の一端側の開口縁を面取りコーン（１７）のテーパ成形面（１７ａ）で加圧して一端側の第２斜面（４ｂ）を形成し、その後、焼結体（８）のサイジングを実施し、このサイジング工程で軸穴矯正用の金型として段付きコア（１８）を使用し、その段付きコア（１８）のテーパ成形面（１８ａ）で焼結体の他端側の軸穴の開口縁を加圧して他端側の第２斜面（４ｂ）を形成する請求項４に記載の焼結部品の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の方法で製造された焼結部品であって、内径面（６）又は外径面とそれに隣接する端面（５）との交差部に面取り部（４）が設けられ、その面取り部（４）が、前記端面（５）に対して鈍角に交わる第１斜面（４ａ）と、一端が前記第１斜面（４ａ）に、他端が前記内径面（６）又は外径面にそれぞれ鈍角に交わる第２斜面（４ｂ）とで構成されており、前記第１斜面（４ａ）と第２斜面（４ｂ）が共に金型成形された面になっている焼結部品。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれかに記載の方法で製造された焼結部品であって、本体部（２）を貫通した軸穴（３）を有し、その軸穴（３）の一端側開口縁と他端側開口縁にそれぞれ面取り部（４）が設けられ、その面取り部（４）が、部品の端面（５）に対して鈍角に交わる第１斜面（４ａ）と、一端が前記第１斜面（４ａ）に、他端が前記軸穴（３）の内径面（６）にそれぞれ鈍角に交わる第２斜面（４ｂ）とで構成されており、前記第１斜面（４ａ）と第２斜面（４ｂ）が共に金型成形された面になっている焼結部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、粉末冶金法で製造される焼結部品、特に、本体部の内径面或いは外径面と端面などとの交差部にそれぞれ面取り部が施された焼結部品とその部品を安価に製造するための製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉末冶金法で製造される焼結部品の一例を図７、図８に示す。例示の焼結部品１は、本体部２の中心に軸穴３を設けており、その軸穴３に対する軸の挿入の円滑化、軸穴３の開口縁による軸の傷つき防止、軸穴３の開口縁の欠け防止などを目的として軸穴３の開口縁に面取り部４を施して提供される。
【０００３】
軸穴の開口縁に形成する面取り部４は、通常、部品の端面と軸穴の内径面の双方に対して４５°の傾き角を持つ図８の鎖線枠拡大図のＣ面取りが機械加工して設けられる。
【０００４】
穴などの縁の鋭いエッジを除去する面取り加工は、一般に利用されている技術であって、面取り部４が一つの平面で形成されるＣ面取りのほかに、下記特許文献１に開示された２段面取りなども知られている。２段面取りは、鈍角に交差する２つの平面（面取りした面）で形成されるものである。
【特許文献１】特開平５−８１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
機械加工での面取りは、加工コストが高くつく。また、その面取りがＣ面取りの場合、
軸穴に軸を圧入するときの抵抗が大きく、高い挿入圧が必要になることがある。
【０００６】
これに対し、特許文献１が開示している２段面取りは、軸穴の開口縁に適用すると面取りした面の傾きが軸穴の奥側できつくなるため、軸穴に対する軸の挿入抵抗を低減する効果がある。しかしながら、この２段面取りも機械加工して施すので、加工コストの問題は解消されない。
【０００７】
なお、焼結部品の軸穴の縁に設ける面取り部を、原料粉末を成形する圧粉成形工程において金型で成形して設けることは、金型の耐久性確保が難しいため行われていない。例えば、図８の面取り部４を金型で成形しようとすると、先端に設ける面取り部４の成形部を４５°の角度で尖らせた金型が必要になり、その金型の先端のエッジが欠け易くなって実用に耐える金型を作れない。この問題があることから、従来は面取り部を機械加工して設けており、そのために、上述したコストアップの問題が生じていた。
【０００８】
この発明は、金型の寿命低下を抑えながら焼結部品の軸穴の縁などに２段面取りの面取り部を金型成形によって安価に設置できるようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、この発明においては、内径面又は外径面とそれに隣接した面との交差部に面取り部が設けられ、その面取り部が前記面に連なる第１斜面と、前記内径面又は外径面と第１斜面とにそれぞれ連なる第２斜面の２つで構成され、前記第１斜面と前記内径面又は外径面とのなす角θ１と、前記第２斜面と前記内径面又は外径面とのなす角θ２がθ２＜θ１の関係を有する焼結部品の製造方法に以下の構成を加えた。即ち、圧粉体の成形工程において、前記第１斜面を金型で成形して圧粉体に形成し、次いで、圧粉体を焼結し、その後、サイジング工程において前記第２斜面を金型で成形して形成するようにした。
【００１０】
この方法は、圧粉体の成形工程において、前記第１斜面とともに、その第１斜面と前記内径面又は外径面の双方に角度をもって連なる、前記内径面又は外径面とのなす角が前記第１斜面のなす角θ１よりも大に設定されたランド、好ましくは部品の軸心に対して直角なランドを金型で成形して圧粉体に形成し、このランドを焼結後のサイジング工程において金型で潰して前記第２斜面を形成すると、圧粉体の成形工程で使用する金型の保護効果を高めやすい。
【００１１】
この発明の製造方法は、貫通した軸穴を有する焼結部品を対象にしてその部品の軸穴の一端側と他端側の開口縁に前記面取り部をそれぞれ施すときなどに好適に利用でき、このときには、焼結した部品（焼結体）の軸穴の一端側の開口縁を面取りコーンのテーパ成形面で加圧して一端側の第２斜面を形成し、その後、焼結体のサイジングを実施し、このサイジング工程で軸穴矯正用の金型として段付きコアを使用し、その段付きコアのテーパ成形面で焼結体の他端側の軸穴の開口縁を加圧して他端側の第２斜面を形成すると好ましい。この手順によればサイジングを繰り返さずに済む。
【００１２】
この発明の方法で製造される焼結部品は、内径面又は外径面とそれに隣接する面との交差部に面取り部が設けられ、その面取り部が、前記内径面又は外径面に隣接する面に対して鈍角に交わる第１斜面と、一端が前記第１斜面に、他端が前記端面にそれぞれ鈍角に交わる第２斜面とで構成されており、前記第１斜面と第２斜面が共に金型成形された面になっているもの、
或いは、本体部を貫通する軸穴を有し、その軸穴の一端側開口縁と他端側開口縁にそれぞれ面取り部が形成され、その面取り部が、部品の端面に対して鈍角に交わる第１斜面と、一端が前記第１斜面に、他端が前記軸穴の内径面にそれぞれ鈍角に交わる第２斜面とで構成されており、前記第１斜面と第２斜面が共に金型成形された面になっているものとなる。この発明においては、その焼結部品も併せて提供する。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の方法では、面取り部を構成する第１、第２の２つの斜面のうち、第１斜面を圧粉体の成形工程において形成し、第２斜面は圧粉体焼結後のサイジング工程において別途形成するので、第１斜面成形時の第２斜面設置領域の傾斜角度（前記内径面又は外径面と交差する面を基準にした傾き角）が第２斜面の傾斜角度よりも小さくなる。このために、第１斜面と第２斜面を同時に成形する場合と比べて粉末成形用金型の先端の強度低下が抑えられる。第２斜面の設置領域に上記のランドを設けることでこの領域の傾斜角度を０°（部品の軸心とのなす角は９０°）にすることも可能である。
【００１４】
また、焼結後の部品に例えば前記ランドが残されたままになると、面取りを行っていないときと同様のエッジがランドの端に生じて面取りの効果が発揮されないので、焼結後に第２斜面を設け、第２斜面成形用の金型でランドを潰して内径面又は外径面との交差部に生じるエッジの角度を鈍くする。このときの金型は、先端にテーパ成形面を有する面取りコーンや、長手途中の外周にテーパ成形面を有するサイジング金型の段付きコアなどでよく、これについても、欠けやすいエッジが形成されることを回避することができ、第２斜面の成形も金型で行うことが可能になる。
【００１５】
上記の作用効果により、コスト面で不利な機械加工を行わずに面取り部を形成することが可能になり、加工費が削減されてコストが下がる。
【００１６】
なお、前記ランドを部品の軸心に対して直角に形成するものは、金型の先端のランド成形面が軸直角な平面で構成されるため金型の先端に欠けやすい先鋭なエッジができず、金型先端の強化効果がより高まる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明の実施の形態について説明する。図１及び図２に、この発明の方法で製造される焼結部品の一例を示す。この焼結部品１は、リング状をなす本体部２の中心に軸穴３を貫通させて設けており、軸穴３の一端側の開口縁と他端側の開口縁にそれぞれ面取り部４が設けられている。その面取り部４は、焼結部品１の端面５，５に対して鈍角に交わる第１斜面４ａと、一端が第１斜面４ａに、他端が端面５，５に交差して連なる面（図の部品は軸穴３の内径面６）にそれぞれ鈍角に交わる第２斜面４ｂとで構成されている。
【００１８】
この焼結部品１は、原料粉末の圧粉成形工程、焼結工程、サイジング工程を経て製造され、その製造の過程において前記面取り部４が形成される。
【００１９】
図３に、図１の焼結部品１の製造に用いる粉末成形用金型を示す。この金型１０は、焼結部品の外周を成形するダイ１１と、部品の端面を成形する対向配置の上パンチ１２及び下パンチ１３と、部品の軸穴を成形するコア１４とで構成されている。
【００２０】
上パンチ１２と下パンチ１３は、部品の端面を成形する成形面１５の内周側に環状の凸部１６を有している。その凸部１６は、最大に突出した部分が金型の軸心と直角な平面のランド成形面１６ｂとなっており、そのランド成形面１６ｂの外周と成形面１５との間が第１斜面用の傾斜した成形面１６ａでつながれている。
【００２１】
図３の粉末成形用金型で成形して得られる圧粉体の軸穴開口縁の形状を図４に示す。圧粉体７に設けられた軸穴３の開口縁には、部品の端面に対して鈍角に交わる第１斜面４ａと、その第１斜面４ａと内径面６との間に配置されるランド４ｃが形成される。図を省略したが、軸穴３の他端側の開口縁部の形状も図４と同じになる。なお、第１斜面４ａは、内径面６とのなす角度θ１を１５０°にしたが、この角度に限定されるものではない。
【００２２】
圧粉成形工程を経て得られた圧粉体は焼結炉に導入して焼結し、その後に、得られた焼結体８のランド４ｃを金型で潰す。
【００２３】
図５は、焼結体に形成された未完成面取り部を仕上げるために使用する面取りコーン１７とサイジング用の段付きコア１８を示している。サイジングを行う前に面取りコーン１７を使用して焼結体９の一端側の軸穴開口縁を加工する。面取りコーン１７はテーパ成形面１７ａを有しており、そのテーパ成形面１７ａでランド４ｃが形成された部分を加圧して塑性変形させ、一端側の面取り部に図６に示す第２斜面４ｂを形成する。その後、焼結体のサイジングを実施し、このサイジング工程で軸穴矯正用の金型として図５に示すような段付きコア１８を使用し、その段付きコア１８の長手途中に存在するテーパ成形面１８ａで焼結体８の他端側の軸穴開口縁を加圧して他端側の第２斜面４ｂを形成する。その第２斜面４ｂは、軸穴３の内径面６とのなす角度θ２を３０°にしたが、その角度θ２が４５°では一般的なＣ面取りと差がなく、２段面取りにする効果が発揮されないので、この傾き角θ２は４５°以下にするのがよい。
【００２４】
以上の工程を経ると、軸穴３の両端の開口縁に図６に示した２段面取りの面取り部４が形成され、完成した焼結部品１が得られる。
【００２５】
なお、焼結部品の一端面側の面取り部の第２斜面と、他端面側の面取り部の第２斜面は、両方とも面取りコーンで形成することができる。
また、以上の説明は、貫通した軸穴を有する焼結部品を対象にしてその部品の軸穴の一端側と他端側の開口縁に前記第１斜面と第２斜面を有する面取り部をそれぞれ施す場合を例に挙げて行ったが、焼結部品の端面の外周縁などに縁の欠け防止などを目的として面取り部を形成するときにも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の方法で製造される焼結部品の一例を示す平面図
【図２】図１の焼結部品の軸穴開口縁に設けた面取り部を拡大して示す断面図
【図３】図１の焼結部品の製造に用いる粉末成形用金型の要部の断面図
【図４】図３の金型で成形された圧粉体の軸穴開口縁部の拡大断面図
【図５】面取り部の第２斜面を形成する面取りコーンと段付きコアの正面図
【図６】仕上げられた面取り部を拡大して示す断面図
【図７】焼結部品の従来例を示す平面図
【図８】図７の焼結部品の断面図
【符号の説明】
【００２７】
１          焼結部品
２          本体部
３          軸穴
４          面取り部
４ａ        第１斜面
４ｂ        第２斜面
４ｃ        ランド
５          端面
６          端面と交差する面（内径面）
７          圧粉体
８          焼結体
１０        粉末成形用の金型
１１        ダイ
１２        上パンチ
１３        下パンチ
１４        コア
１５        成形面
１６        凸部
１６ａ      第１斜面用成形面
１６ｂ      ランド成形面
１７        面取りコーン
１７ａ      テーパ成形面
１８        段付きコア
１８ａ      テーパ成形面
【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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