(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸やロッドを支持する円筒部と、相手部材への取り付け部とを具備する軸受の製造方法において、
中央に貫通孔が穿設された円形の軸受用板状母材を準備し、
準備した円形の軸受用板状母材における前記円筒部として成形されるべき円筒部成形部分の表面にのみ多孔質焼結金属層を一体的に形成し、
この多孔質焼結金属層に合成樹脂を含浸させかつ当該合成樹脂の一部を多孔質焼結金属層上に薄層として被着させて合成樹脂層を形成し、
合成樹脂層が形成された円形の軸受用板状母材を、前記円筒部の内周面に多孔質焼結金属層及び合成樹脂層が位置するようにプレス成形する軸受の製造方法。
【請求項２】
合成樹脂層は、ポリテトラフルオロエチレン樹脂又はポリアセタール樹脂若しくはこれに潤滑油剤を含有した含油ポリアセタール樹脂からなる請求項１に記載の軸受の製造方法。
【請求項３】
相手部材への取り付け部として、円筒部の一端から径方向かつ外方に一体的に伸びたフランジ部と、このフランジ部の環状の外周端から軸方向に一体的に伸びた拡径円筒部とを具備している請求項１又は２に記載の軸受の製造方法。
【請求項４】
拡径円筒部は、円筒部と協同して嵌合用の環状凹所を形成するように、円筒部の外周面に対面して軸方向に伸びている請求項３に記載の軸受の製造方法。
【請求項５】
拡径円筒部は、円筒部から離れるようにしてフランジ部の環状の外周端から軸方向に伸びている請求項３に記載の軸受の製造方法。
【請求項６】
相手部材への取り付け部は、拡径円筒部の環状の一端から径方向かつ外方に一体的に環状の他のフランジ部を更に具備している請求項３から５のいずれか一項に記載の軸受の製造方法。
【請求項７】
軸やロッドを支持する円筒部と、この円筒部の一端から径方向かつ外方に一体的に伸びたフランジ部とを具備する軸受の製造方法において、
中央に貫通孔が穿設された円形の軸受用板状母材を準備し、
準備した円形の軸受用板状母材における前記円筒部として成形されるべき円筒部成形部分並びにフランジ部として成形されるべきフランジ部成形部分に多孔質焼結金属層を一体的に形成し、
この多孔質焼結金属層に合成樹脂を含浸させかつ当該合成樹脂の一部を多孔質焼結金属層上に薄層として被着させて合成樹脂層を形成し、
合成樹脂層が形成された円形の軸受用板状母材を、前記円筒部の内周面並びにフランジ部表面に多孔質焼結金属層及び合成樹脂層が位置するようにプレス成形する軸受の製造方法。
【請求項８】
合成樹脂層は、ポリテトラフルオロエチレン樹脂又はポリアセタール樹脂若しくはこれに潤滑油剤を含有した含油ポリアセタール樹脂からなる請求項７に記載の軸受の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸受、特にハウジング内に運動自在に収容される軸やロッドを摺動自在に支持する軸受の製造方法に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
円筒ハウジング内に運動自在に収容される軸やロッドを摺動自在に支持するための軸受では、通常、軸受本体を円筒ハウジングに嵌着し、軸受本体の内周面に、軸受本体とは別体のブッシュを嵌着し、ブッシュの内周面において軸やロッドを摺動自在に接触させている。
【０００３】
ところで、上記のようなブッシュと軸受本体とからなる軸受により軸やロッドを摺動自在に支持すると、ブッシュと軸受本体との嵌合の程度が弱いと、軸やロッドの運動に伴ってブッシュが軸受本体から抜け出す虞がある。また、軸受本体を切削加工により形成すると、極めて剛性が高いものとなり、ロッドに対する調心効果を得られ難く、加えて、製作工数がかかり、高価なものとなる虞がある。これに対して、板状部材をプレスにより一体形成して軸受本体を得ることも提案されているが、このような軸受本体において、ブッシュの抜け止めのためのかしめ部を形成すると、かしめ部形成のための後加工を必要とし、加えて組み付け作業が繁雑となり、結果としてこれにおいてもコストアップを招来することになる。
【０００４】
更に、板状部材で一体形成された軸受本体と、これとは別体であって、これに嵌合されたブッシュとにて軸やロッドを摺動支持する場合、その摺動抵抗は、ブッシュの材質等に加えて軸受本体とブッシュとの両方の製作精度にも依存し、したがってそれぞれの製作精度を極めて厳しくして形成しないと、滑らかな軸やロッドの運動を得られないばかりか、異音を生じさせたりする等々のこれまた種々の不都合が生じ得る。
【０００５】
ブッシュとして巻ブッシュを使用する場合には、その突合せ面をぴったりと合うように精度よく形成しなければならず、これがなされていないと、突合せ面間に隙間が生じたり、突合せ面間に突条が生じたりする。したがって、例えば、突条が生じると、ブッシュと軸受本体との間に同じく隙間が生じて、軸やロッドの表面に傷を付けたり、軸やロッドの滑らかな移動を阻害したり、更には、突条の部位からブッシュが劣化して早期に損傷する等の虞がある。
【０００６】
なお、上記のような問題のいくつかは、軸やロッド等を相対的に回転自在に支持する場合にも同様に生じ得るものである。
【０００７】
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、別体のブッシュを用いなくても軸やロッド等を回転自在又は摺動自在に支持し得る上に、ブッシュの抜け出しの虞もなく、而して、かしめ作業等の付加的な作業をなくし得てコスト低下を図り得ると共に、耐久性に優れかつ異音を発生させることなしに長期に亘って滑らかに軸やロッド等を摺動又は回転支持することができる軸受の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば前記目的は、軸やロッドを支持する円筒部と、相手部材への取り付け部とを具備する軸受の製造方法において、軸受用板状母材における円筒部成形部分にのみ摺動層を一体的に被着形成してなり、当該摺動層は、円筒部成形部分の母材表面に一体的に被着形成された多孔質焼結金属層と、この多孔質焼結金属層に含浸されかつ一部が多孔質焼結金属層上に薄層として被着形成された合成樹脂層とからなり、次いで上記板状母材をプレス成形し、円筒部内周に上記摺動層が位置するよう成形加工したことを特徴とする軸受の製造方法によって達成される。
【０００９】
本発明によれば前記目的はまた、軸やロッドを支持する円筒部と、この円筒部の一端から径方向かつ外方に一体的に伸びたフランジ部とを具備する軸受の製造方法において、軸受用板状母材における円筒部成形部分並びにフランジ部成形部分に摺動層を一体的に被着形成してなり、当該摺動層は、円筒部並びにフランジ部成形部分の母材表面に一体的に被着形成された多孔質焼結金属層と、この多孔質焼結金属層に含浸されかつ一部が多孔質焼結金属層上に薄層として被着形成された合成樹脂層とからなり、次いで上記板状母材をプレス成形し、円筒部内周面並びにフランジ部表面に上記摺動層が位置するよう成形加工したことを特徴とする軸受の製造方法によっても達成される。
【００１０】
本発明の製造方法によって得られる軸受は、通常、円筒部となる部位又はこれに加えてスラスト力を受けるフランジ部となる部位に摺動層が予め一体的に被着成形された板状母材を絞り成形（深絞りプレス成形）して形成されるが、この素材としての板状母材には、鋼薄板、例えば、冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ、ＳＰＣＤ、ＳＰＣＥ、ＳＰＣＵ：ＪＩＳ  Ｇ  ３１４１）等が用いられ、その厚さは、用いる部位によって適宜に決定され、一例として成形後の厚みが１．６０ｍｍ程度となるものを挙げることができる。
【００１１】
軸受は、相手部材への取り付け部として、円筒部の一端から径方向かつ外方に一体的に伸びたフランジ部と、このフランジ部の環状の外周端から軸方向に一体的に伸びた拡径円筒部とを具備していてもよく、この拡径円筒部を具備する場合には、取り付け部は、当該拡径円筒部の環状の一端から径方向かつ外方に一体的に伸びた環状の他のフランジ部を更に具備していてもよく、このような軸受もまた、板状母材を絞り成形（深絞りプレス成形）して形成される。相手部材への取り付け部としての拡径円筒部は、円筒部と協同して嵌合用の環状凹所を形成するように、円筒部の外周面に対面して軸方向に伸びていてもよく、円筒部から離れるようにしてフランジ部の環状の外周端から軸方向に伸びていてもよい。
【００１２】
摺動層の好ましい例として、板状母材である薄鋼板において、円筒部となる部位又はこれに加えてスラスト力を受けるフランジ部となる部位の表面に一体に被着形成された多孔質焼結金属層と、この多孔質焼結金属層に含浸されかつ一部が該多孔質焼結金属層上に薄層として一体に被着形成されており、ポリテトラフルオロエチレン樹脂又はポリアセタール樹脂若しくはこれに潤滑油剤を含有した含油ポリアセタール樹脂等の自己潤滑性、耐摩耗性に優れた合成樹脂からなる合成樹脂層とを具備したものを挙げることができる。摺動層は、円筒部の内周面全体又はこれに加えてスラスト力を受けるフランジ部の側面全体に形成されていてもよいが、必ずしもこれに限定されず、例えば円筒部の内周面の一部にのみ形成されていてもよい。なお、フランジ部においてスラスト力を受けるように軸受を構成する場合には、円筒部の内周面に連続するフランジ部の側面まで伸びて摺動層を形成してもよい。
【００１３】
多孔質焼結金属層の素材としては、銅又は銅合金系の粉末体を挙げることができ、この粉末体を薄鋼板上の円筒部となる部位又はこれに加えてスラスト力を受けるフランジ部となる部位に配して焼結せる。この焼結により多孔質焼結金属層は、円筒部にかなりの強度をもって被着形成されることになり、摺動層が円筒部から簡単に剥離するような不都合をなくすことができ、従来のブッシュに対しての抜け止め手段等を特に設けなくてもよい。摺動層において、多孔質焼結金属層の厚みとしては、一例として０．１５ｍｍ程度を、合成樹脂層の厚みとしては、一例として０．０１ｍｍ程度を挙げることができるが、これに必ずしも限定されず、荷重等によって適宜の厚みとし得る。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に本発明の製造方法によって得られる軸受の実施の形態を、図に示す好ましい実施例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら実施例に何等限定されないのである。
【００１５】
【実施例】
図１において、本例の軸受１は、鋼薄板等の板状母材２（図２及び図３参照）から深絞り及びプレス成形により一体成形されてなり、円筒部３と、相手部材への取り付け部１５とを具備している。取り付け部１５は、円筒部３の一端４から径方向かつ外方に一体的に伸びたフランジ部５と、フランジ部５の環状の外周端６から軸方向に一体的に伸びた拡径円筒部７とを具備している。拡径円筒部７は、円筒部３の外周面８と協同して嵌合用の環状凹所９を形成するように、円筒部３の外周面８に対面して軸方向に伸びている。環状凹所９には、円筒状のハウジング１０の環状の一端１１が嵌入されるようになっている。
【００１６】
円筒部３の内周面２１には、摺動層２２が一体的に被着形成されており、摺動層２２は、円筒部３の内周面２１に一体的に被着形成された多孔質焼結金属層２３と、多孔質焼結金属層２３に含浸されかつ一部が多孔質焼結金属層２３上に薄層として被着形成された合成樹脂層２４とからなり、合成樹脂層２４は、ポリテトラフルオロエチレン樹脂又はポリアセタール樹脂若しくはこれに潤滑油剤を含有した含油ポリアセタール樹脂からなる。
【００１７】
本発明の製造方法における摺動層２２を円筒部３の内周面２１に一体的に被着形成した軸受１は、例えば、図２及び図３に示すように、中央に貫通孔２５が穿設された素材としての円形の鋼製薄板状母材２を準備し、鋼製薄板状母材２の円筒部３となる部位の表面にのみに、銅又は銅合金系の粉末体を配し、これを加熱焼結させて多孔質焼結金属層２３を鋼製薄板状母材２の円筒部３となる部位に形成し、次に、多孔質焼結金属層２３の露出された多孔質表面に、ポリテトラフルオロエチレン樹脂又はポリアセタール樹脂若しくはこれに潤滑油剤を含有した含油ポリアセタール樹脂を、その一部を多孔質焼結金属層２３に含浸させ、かつその残る一部を多孔質焼結金属層２３上に薄層として一体に被着して合成樹脂層２４を形成し、しかる後、このようにして円筒部３となる部位のみが鋼製薄板状母材２、多孔質焼結金属層２３及び合成樹脂層２４からなる三層構造に形成された円形の鋼製薄板状母材２を、プレス及び深絞り成形して円筒部３を成形加工でき、この際に、プレス成形加工後に摺動層を被着する方法に比べてマスキングの手間が不要となって安価に軸受を製造することができる。
【００１８】
以上の製造方法によって得られた軸受１は、例えば、内部にロッド３１が運動自在に収容されたハウジング１０の一端１１に嵌着されて、ハウジング１０に対するロッド３１の運動を摺動自在に支持するように用いられる。そして、軸受１によれば、円筒部３に一体的に被着形成された摺動層２２によりロッド３１の移動を案内するため、ロッド３１の運動に伴って摺動層２２が抜け出す虞がなく、したがってかしめ等の抜け止め手段を円筒部３に形成する必要がなく、後加工等を必要とせず、組み付け作業が極めて容易、簡単となり、結果として大幅なコスト低減を図ることができる。加えて、突合せ面が生じないため、これによる機能低下を招来することがない。
【００１９】
更に、プレス、深絞り等により板状母材２で一体形成された軸受１であるため、所望の製作精度をもって容易に製造することができる結果、意図した滑らかなロッド３１の運動を得ることができ、精度不良による異音を生じさせたりすることがない。しかも、摺動層２２が多孔質焼結金属層２３と多孔質焼結金属層２３に含浸されかつ一部が多孔質焼結金属層２３上に薄層として被着形成された合成樹脂層２４とからなり、合成樹脂層２４の露出表面３２がロッド３１に接してこれの摺動を案内するために、更に滑らかなロッド３１の移動を得ることができる。そして、合成樹脂層２４の露出表面３２が磨滅しても多孔質焼結金属層２３に含浸された合成樹脂層２４によって低摩擦性がなお維持されるため、長期に亘ってほぼ初期の特性を得ることができる。
【００２０】
ところで本発明の製造方法は、図４に示すような軸受４０にも適用することができる。即ち、拡径円筒部７を、円筒部３から離れるようにしてフランジ部５の環状の外周端６から軸方向に伸びて形成し、しかも、円筒部３の内周面２１に連続するフランジ部５の側面３５まで伸びて摺動層２２を形成した軸受４０であってもよい。図４に示す例の軸受４０は、例えば、図５に示すようなサスペンションアームの取り付け用等の組み立て体４１に用いることができる。
【００２１】
図５に示す組み立て体４１は、ボルト４２が貫通して、互いに突き合わされて配された一対の内筒４３及び４４と、一方は、内筒４３の外周面４５に、他方は内筒４４の外周面４６にそれぞれ挿着され、それぞれのフランジ部５が内筒４３及び４４の対応のフランジ部４７及び４８に対面して配された一対の軸受４０と、一方は、その内周面４９で一方の軸受４０の外周面５０に、他方は、その内周面５１で他方の軸受４０の外周面５０にそれぞれ加硫接着された一対の環状の弾性体５２及び５３と、環状の弾性体５２及び５３を橋絡して当該弾性体５２及び５３の外周面５４及び５５に配された外筒５６と、外筒５６の両端に嵌装されたフランジ板５７及び５８と、各軸受４０の拡径円筒部７に加硫接着されて、内筒４３及び４４のフランジ部４７及び４８にそれぞれ摺動自在に接触した環状シール体５９及び６０とを具備しており、環状の弾性体５２及び５３はそれぞれ、内筒４３及び４４の対応の外周面４５及４６に摺動自在に接触する環状のリップ部６１及び６２を有している。円筒４３及び４４は、取付ブラケット６３に挟持されて、ボルト４２及びボルト４２に螺合したナット６４により締め付けられている。
【００２２】
本例の組み立て体４１では、外筒５６の内筒４３及び４４に対する回転で、一対の軸受４０は、その摺動層２２の露出表面３２で内筒４３及び４４に対して回転し、而して外筒５６の内筒４３及び４４に対する相対回転を滑らかに行わせることができる。そして、本例のような組み立て体４１に軸受４０を用いた場合には、軸受４０がプレス、深絞り等により板状母材２から一体形成されたものであるため、所望の製作精度をもって容易に製造することができる結果、外筒５６の内筒４３及び４４に対する意図した滑らかな相対回転を行わせることができ、精度不良による異音を生じさせたりすることがない。また、摺動層２２が多孔質焼結金属層２３と多孔質焼結金属層２３に含浸されかつ一部が多孔質焼結金属層２３上に薄層として被着形成された合成樹脂層２４とからなり、合成樹脂層２４の露出表面３２が内筒４３及び４４に接しているために、更に滑らかな相対回転を得ることができる。そして、合成樹脂層２４の露出表面３２が磨滅しても多孔質焼結金属層２３に含浸された合成樹脂層２４によって低摩擦性がなお維持されるため、長期に亘ってほぼ初期の特性を得ることができる。本例の軸受４０の場合、フランジ部５及び拡径円筒部７は、必ずしも相手部材への取り付け部１５としては機能しなく、特に、フランジ部５は、内筒４３及び４４に対してのスラスト力を受ける部位として機能する。
【００２３】
更に本発明の製造方法は、図６に示すような軸受７５にも適用することができる。即ち、相手部材への取り付け部１５として、拡径円筒部７と協同するように拡径円筒部７の環状の一端７１から径方向かつ外方に一体的に環状の他のフランジ部７２を更に具備した軸受７５であってもよい。図６に示す例の軸受７５は、図１に示す軸受１と同様に、ハウジング１０に運動自在に収容するロッド３１を摺動自在に支持するように、ハウジング１０の一端１１に拡径円筒部７を嵌合させて、これと協同するフランジ部７２がハウジング１０の一端１１に当接するように嵌着されるものである。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように本発明の製造方法によれば、別体のブッシュを用いなくても軸やロッド等を回転自在又は摺動自在に支持し得る上に、ブッシュの抜け出しの虞もなく、而して、かしめ作業等の付加的な作業をなくし得てコスト低下を図り得ると共に、耐久性に優れかつ異音を発生させることなしに長期に亘って滑らかに軸やロッド等を回転又は摺動させることができる優れた軸受を摺動層の定着に際しプレス成形加工後の余分なマスキング作業等を省略することができて、母材から直接軸受をプレス成形加工できるので、加工工数上も有利でしかも安価に製作できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法によって得られる軸受の好ましい一実施例の断面図である。
【図２】図１に示す軸受例の製造方法に用いる母材の説明図である。
【図３】図１に示す軸受例の製造方法に用いる母材の説明用断面図である。
【図４】本発明の製造方法によって得られる軸受の好ましい他の実施例の断面図である。
【図５】図４に示す軸受をサスペンション組み立て体に用いた例の説明図である。
【図６】本発明の製造方法によって得られる軸受の好ましい更に他の実施例の断面図である。
【符号の説明】
１  軸受
２  板状母材
３  円筒部
５  フランジ部
７  拡径円筒部
２２  摺動層
【図１】
0003731246.tif 000002
【図２】
0003731246.tif 000003
【図３】
0003731246.tif 000004
【図４】
0003731246.tif 000005
【図５】
0003731246.tif 000006
【図６】
0003731246.tif 000007