(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023151990
(43)【公開日】2023-10-16
(54)【発明の名称】焼結含油軸受、焼結含油軸受の製造方法、及び、モータ
(51)【国際特許分類】
F16C 33/14 20060101AFI20231005BHJP
F16C 17/02 20060101ALI20231005BHJP
F16C 33/12 20060101ALI20231005BHJP
B22F 5/00 20060101ALI20231005BHJP
B22F 3/24 20060101ALI20231005BHJP
H02K 5/167 20060101ALI20231005BHJP
【ＦＩ】
F16C33/14 A
F16C17/02 Z
F16C33/12 B
B22F5/00 C
B22F3/24 101Z
B22F3/24 D
H02K5/167 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022061895
(22)【出願日】2022-04-01
(71)【出願人】
【識別番号】592128788
【氏名又は名称】ポーライト株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100070183
【弁理士】
【氏名又は名称】吉村 公一
(74)【代理人】
【識別番号】100131303
【弁理士】
【氏名又は名称】吉村 徳人
(72)【発明者】
【氏名】菊地 貴裕
(72)【発明者】
【氏名】戸高 輝明
(72)【発明者】
【氏名】田邊 重之
【テーマコード（参考）】
3J011
4K018
5H605
【Ｆターム（参考）】
3J011AA20
3J011BA02
3J011CA05
3J011DA02
3J011KA02
3J011LA01
3J011MA12
3J011PA03
3J011SB19
4K018AA03
4K018AA24
4K018AA33
4K018BA02
4K018BA13
4K018BA17
4K018BA20
4K018BC22
4K018CA02
4K018CA07
4K018CA08
4K018CA09
4K018CA15
4K018DA31
4K018DA32
4K018FA02
4K018FA05
4K018FA06
4K018FA42
4K018KA03
4K018KA63
5H605BB05
5H605BB09
5H605CC04
5H605EB06
5H605EB13
5H605EB16
(57)【要約】
【課題】 低温時における起動特性を向上する。
【解決手段】 本発明に係る焼結含油軸受の製造方法では、封孔工程において、焼結体の端面ｓ２について軸受面ｓ１よりも表面気孔率が低くなるように、焼結体の端面ｓ２の表面気孔が封孔される。これによって、相対的に密度が低い外周側領域１２において、端面ｓ２からの潤滑剤の漏れ出しが抑制され、その結果、油膜圧力の低下を抑制することが可能となり、低温時における起動特性を向上することが可能となる。
【選択図】 図３
【解決手段】 本発明に係る焼結含油軸受の製造方法では、封孔工程において、焼結体の端面ｓ２について軸受面ｓ１よりも表面気孔率が低くなるように、焼結体の端面ｓ２の表面気孔が封孔される。これによって、相対的に密度が低い外周側領域１２において、端面ｓ２からの潤滑剤の漏れ出しが抑制され、その結果、油膜圧力の低下を抑制することが可能となり、低温時における起動特性を向上することが可能となる。
【選択図】 図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
原料を圧縮成形して圧粉体を形成する圧粉工程と、
前記圧粉体を焼結して焼結体を形成する焼結工程と、
前記焼結体の端面の表面気孔を封孔する封孔工程と、
前記焼結体にサイジングを施すサイジング工程と、を含み、
前記封孔工程では、前記焼結体の端面について軸受面よりも表面気孔率が低くなるように、前記焼結体の端面の表面気孔が封孔され、
前記サイジング工程では、前記焼結体の内周側の領域について外周側の領域よりも密度が高くなるように、前記焼結体が圧縮されることを特徴とする焼結含油軸受の製造方法。
前記圧粉体を焼結して焼結体を形成する焼結工程と、
前記焼結体の端面の表面気孔を封孔する封孔工程と、
前記焼結体にサイジングを施すサイジング工程と、を含み、
前記封孔工程では、前記焼結体の端面について軸受面よりも表面気孔率が低くなるように、前記焼結体の端面の表面気孔が封孔され、
前記サイジング工程では、前記焼結体の内周側の領域について外周側の領域よりも密度が高くなるように、前記焼結体が圧縮されることを特徴とする焼結含油軸受の製造方法。
【請求項2】
前記焼結体の端面の表面気孔率について、５～３０％の範囲内とされることを特徴とする請求項１に記載の焼結含油軸受の製造方法。
【請求項3】
内周側の領域について、外周側の領域よりも密度が高く、
端面の表面気孔率について、軸受面の表面気孔率より低く、５～３０％の範囲内とされていることを特徴とする焼結含油軸受。
端面の表面気孔率について、軸受面の表面気孔率より低く、５～３０％の範囲内とされていることを特徴とする焼結含油軸受。
【請求項4】
請求項３に記載の焼結含油軸受を含んでなることを特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、低温時の起動特性を向上することが可能となる焼結含油軸受、当該焼結含油軸受の製造方法、及び、当該焼結含油軸受を含んでなるモータに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、圧粉成形後のサイジング工程において、内周側の領域の厚さ方向の圧縮率を外周側の領域の厚さ方向の圧縮率より高くすることで、内周側の領域の密度を外周側の領域の密度より高くした焼結含油軸受が知られている（特許文献１参照）。
この焼結含油軸受では、外周側の領域から内周側の領域にかけて密度が高くなるように密度勾配をもたせることで、毛細管力により外周側の領域に含浸されている潤滑剤を内周側の領域に送ることができ、その結果、軸受面における油膜形成が促進され、低温時であっても起動特性の低下を抑制することが可能となる。
この焼結含油軸受では、外周側の領域から内周側の領域にかけて密度が高くなるように密度勾配をもたせることで、毛細管力により外周側の領域に含浸されている潤滑剤を内周側の領域に送ることができ、その結果、軸受面における油膜形成が促進され、低温時であっても起動特性の低下を抑制することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第３９３２３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の焼結含油軸受では、外周側の領域において、相対的に密度が低いことにより、軸受の端面から潤滑剤が漏れ出し易くなり、その結果、油膜圧力が低下し、低温時における起動特性を十分に向上できない恐れがある。また、潤滑剤の漏れは軸受寿命を減じることに繋がる。
本発明の課題は、軸受寿命を延長するとともに、低温時における起動特性を向上することが可能な焼結含油軸受、当該焼結含油軸受の製造方法、及び、当該焼結含油軸受を含んでなるモータを提供することにある。
本発明の課題は、軸受寿命を延長するとともに、低温時における起動特性を向上することが可能な焼結含油軸受、当該焼結含油軸受の製造方法、及び、当該焼結含油軸受を含んでなるモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するために、第一の発明に係る焼結含油軸受の製造方法は、原料を圧縮成形して圧粉体を形成する圧粉工程と、前記圧粉体を焼結して焼結体を形成する焼結工程と、前記焼結体の端面の表面気孔を封孔する封孔工程と、前記焼結体にサイジングを施すサイジング工程と、を含み、前記封孔工程では、前記焼結体の端面について軸受面よりも表面気孔率が低くなるように、前記焼結体の端面の表面気孔が封孔され、前記サイジング工程では、前記焼結体の内周側の領域について外周側の領域よりも密度が高くなるように、前記焼結体が圧縮されることを特徴とする。
第一の発明に係る焼結含油軸受の製造方法では、サイジング工程において、焼結体の内周側の領域について外周側の領域よりも密度が高くなるように、焼結体が圧縮される。これによって、毛細管力により、外周側の領域に含浸されている潤滑剤を、内周側の領域に移動させることができ、その結果、軸受面における油膜形成を促進することが可能となる。
特に、第一の発明に係る焼結含油軸受の製造方法では、封孔工程において、焼結体の端面について軸受面よりも表面気孔率が低くなるように、焼結体の端面の表面気孔が封孔される。これによって、相対的に密度が低い外周側の領域において、端面からの潤滑剤の漏れ出しが抑制され、その結果、油膜圧力の低下を抑制することが可能となり、低温時における起動特性を向上することが可能となる。また、潤滑剤の漏れが抑制されることで、軸受寿命を延長することが可能となる。
ここで、原料としては、後述する原料粉末が該当する。圧粉体としては、後述する圧粉体が該当する。圧粉工程としては、後述する圧粉成形工程が該当する。焼結体としては、後述する焼結体が該当する。焼結工程としては、後述する焼結工程が該当する。端面としては、後述する端面ｓ２が該当する。封孔工程としては、後述する封孔工程が該当する。サイジング工程としては、後述するサイジング工程が該当する。軸受面としては、後述する軸受面ｓ１が該当する。内周側の領域としては、後述する内周側領域１１が該当する。外周側の領域としては、後述する外周側領域１２が該当する。
第一の発明に係る焼結含油軸受の製造方法では、サイジング工程において、焼結体の内周側の領域について外周側の領域よりも密度が高くなるように、焼結体が圧縮される。これによって、毛細管力により、外周側の領域に含浸されている潤滑剤を、内周側の領域に移動させることができ、その結果、軸受面における油膜形成を促進することが可能となる。
特に、第一の発明に係る焼結含油軸受の製造方法では、封孔工程において、焼結体の端面について軸受面よりも表面気孔率が低くなるように、焼結体の端面の表面気孔が封孔される。これによって、相対的に密度が低い外周側の領域において、端面からの潤滑剤の漏れ出しが抑制され、その結果、油膜圧力の低下を抑制することが可能となり、低温時における起動特性を向上することが可能となる。また、潤滑剤の漏れが抑制されることで、軸受寿命を延長することが可能となる。
ここで、原料としては、後述する原料粉末が該当する。圧粉体としては、後述する圧粉体が該当する。圧粉工程としては、後述する圧粉成形工程が該当する。焼結体としては、後述する焼結体が該当する。焼結工程としては、後述する焼結工程が該当する。端面としては、後述する端面ｓ２が該当する。封孔工程としては、後述する封孔工程が該当する。サイジング工程としては、後述するサイジング工程が該当する。軸受面としては、後述する軸受面ｓ１が該当する。内周側の領域としては、後述する内周側領域１１が該当する。外周側の領域としては、後述する外周側領域１２が該当する。
【0006】
第二の発明に係る焼結含油軸受の製造方法は、第一の発明に係る焼結含油軸受の製造方法において、前記焼結体の端面の表面気孔率について、５～３０％の範囲内とされることを特徴とする。
第二の発明に係る焼結含油軸受の製造方法では、油膜圧力の低下を適切に抑制することが可能となる。
すなわち、焼結体の端面の表面気孔率が５％未満となると、端面からの空気の流入が困難となることで、外周側の領域に含浸されている潤滑剤の内周側の領域への送り込みが阻害され、その結果、油膜圧力が低下する恐れがある。一方、焼結体の端面の表面気孔率が３０％を超えると、端面から潤滑剤が漏れ出し易くなり、その結果、油膜圧力が低下する恐れがある。そこで、焼結体の端面の表面気孔率について、５～３０％の範囲内とすることで、外周側の領域に含浸されている潤滑剤の内周側の領域への送り込みが阻害される事態を抑制しつつ、端面からの潤滑剤の漏れ出しを抑制することが可能となり、その結果、油膜圧力の低下を適切に抑制することが可能となる。
第二の発明に係る焼結含油軸受の製造方法では、油膜圧力の低下を適切に抑制することが可能となる。
すなわち、焼結体の端面の表面気孔率が５％未満となると、端面からの空気の流入が困難となることで、外周側の領域に含浸されている潤滑剤の内周側の領域への送り込みが阻害され、その結果、油膜圧力が低下する恐れがある。一方、焼結体の端面の表面気孔率が３０％を超えると、端面から潤滑剤が漏れ出し易くなり、その結果、油膜圧力が低下する恐れがある。そこで、焼結体の端面の表面気孔率について、５～３０％の範囲内とすることで、外周側の領域に含浸されている潤滑剤の内周側の領域への送り込みが阻害される事態を抑制しつつ、端面からの潤滑剤の漏れ出しを抑制することが可能となり、その結果、油膜圧力の低下を適切に抑制することが可能となる。
【0007】
第三の発明に係る焼結含油軸受は、内周側の領域について、外周側の領域よりも密度が高く、端面の表面気孔率について、軸受面の表面気孔率より低く、５～３０％の範囲内とされていることを特徴とする。
第三の発明に係る焼結含油軸受では、焼結体の内周側の領域について、外周側の領域よりも密度が高くなっている。これによって、毛細管力により、外周側の領域に含浸されている潤滑剤を、内周側の領域に移動させることができ、その結果、軸受面における油膜形成を促進することが可能となる。
特に、第三の発明に係る焼結含油軸受では、端面の表面気孔率について、軸受面の表面気孔率より低くなっている。これによって、相対的に密度が低い外周側の領域において、端面からの潤滑剤の漏れ出しが抑制され、その結果、油膜圧力の低下を抑制することが可能となり、低温時における起動特性を向上することが可能となる。
さらに、第三の発明に係る焼結含油軸受では、端面の表面気孔率について、５～３０％の範囲内とされている。これによって、油膜圧力の低下を適切に抑制することが可能となる。すなわち、端面の表面気孔率が５％未満となると、端面からの空気の流入が困難となることで、外周側の領域に含浸されている潤滑剤の内周側の領域への送り込みが阻害され、その結果、油膜圧力が低下する恐れがある。一方、端面の表面気孔率が３０％を超えると、端面から潤滑剤が漏れ出し易くなり、その結果、油膜圧力が低下する恐れがある。そこで、端面の表面気孔率について、５～３０％の範囲内とすることで、外周側の領域に含浸されている潤滑剤の内周側の領域への送り込みが阻害される事態を抑制しつつ、端面からの潤滑剤の漏れ出しを抑制することが可能となり、その結果、油膜圧力の低下を適切に抑制することが可能となる。
ここで、焼結含油軸受としては、後述する焼結含油軸受２が該当する。内周側の領域としては、後述する内周側領域１１が該当する。外周側の領域としては、後述する外周側領域１２が該当する。端面としては、後述する端面ｓ２が該当する。軸受面としては、後述する軸受面ｓ１が該当する。
第三の発明に係る焼結含油軸受では、焼結体の内周側の領域について、外周側の領域よりも密度が高くなっている。これによって、毛細管力により、外周側の領域に含浸されている潤滑剤を、内周側の領域に移動させることができ、その結果、軸受面における油膜形成を促進することが可能となる。
特に、第三の発明に係る焼結含油軸受では、端面の表面気孔率について、軸受面の表面気孔率より低くなっている。これによって、相対的に密度が低い外周側の領域において、端面からの潤滑剤の漏れ出しが抑制され、その結果、油膜圧力の低下を抑制することが可能となり、低温時における起動特性を向上することが可能となる。
さらに、第三の発明に係る焼結含油軸受では、端面の表面気孔率について、５～３０％の範囲内とされている。これによって、油膜圧力の低下を適切に抑制することが可能となる。すなわち、端面の表面気孔率が５％未満となると、端面からの空気の流入が困難となることで、外周側の領域に含浸されている潤滑剤の内周側の領域への送り込みが阻害され、その結果、油膜圧力が低下する恐れがある。一方、端面の表面気孔率が３０％を超えると、端面から潤滑剤が漏れ出し易くなり、その結果、油膜圧力が低下する恐れがある。そこで、端面の表面気孔率について、５～３０％の範囲内とすることで、外周側の領域に含浸されている潤滑剤の内周側の領域への送り込みが阻害される事態を抑制しつつ、端面からの潤滑剤の漏れ出しを抑制することが可能となり、その結果、油膜圧力の低下を適切に抑制することが可能となる。
ここで、焼結含油軸受としては、後述する焼結含油軸受２が該当する。内周側の領域としては、後述する内周側領域１１が該当する。外周側の領域としては、後述する外周側領域１２が該当する。端面としては、後述する端面ｓ２が該当する。軸受面としては、後述する軸受面ｓ１が該当する。
【0008】
第四の発明に係るモータは、第三の発明に係る焼結含油軸受を含んでなることを特徴とする。
第四の発明に係るモータでは、低温時における起動特性を向上することが可能となる。
ここで、モータとしては、後述するモータ１が該当する。
第四の発明に係るモータでは、低温時における起動特性を向上することが可能となる。
ここで、モータとしては、後述するモータ１が該当する。
【発明の効果】
【0009】
本発明に係る焼結含油軸受の製造方法、焼結含油軸受、及び、モータによれば、低温時における起動特性を向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】モータ１の部分断面図である。
【図2】焼結含油軸受２の斜視図である。
【図3】焼結含油軸受２の製造工程のフローチャートである。
【図4】第１例に係る圧縮成形体に密度勾配を持たせる方法を説明する図である。
【図5】第２例に係る圧縮成形体に密度勾配を持たせる方法を説明する図である。
【図6】第３例に係る圧縮成形体に密度勾配を持たせる方法を説明する図である。
【図7】第４例に係る圧縮成形体に密度勾配を持たせる方法を説明する図である。
【図8】原料粉末ｍｐの組成を示す図である。
【図9】実施例に係る圧粉体及び圧縮成形体の断面図である。
【図10】実施例に係る焼結含油軸受の内径摩耗量と比較例に係る焼結含油軸受の内径摩耗量とを比較した図である。
【図11】実施例に係る焼結含油軸受の内径硬度と比較例に係る焼結含油軸受の内径硬度とを比較した図である。
【図12】実施例に係る焼結含油軸受の通気量と比較例に係る焼結含油軸受の通気量とを比較した図である。
【図13】実施例に係る焼結含油軸受端面の表面気孔率を示す図である。
【図14】比較例に係る焼結含油軸受端面の表面気孔率を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施形態に係る焼結含油軸受２について、図面を参照しながら説明する。
焼結含油軸受２は、家電用、車載用等の各種モータに適用することが可能である。本実施形態では、焼結含油軸受２を車載用のモータ１に適用した一例を示している。
焼結含油軸受２は、家電用、車載用等の各種モータに適用することが可能である。本実施形態では、焼結含油軸受２を車載用のモータ１に適用した一例を示している。
【0012】
（モータ１の構成）
まず、モータ１の構成を説明する。
図１は、モータ１の部分断面図である。
モータ１は、ＤＣモータとなっている。すなわち、図１に示すように、モータ１は、コイルを含んでなるロータ２０と、永久磁石を含んでなるステータ３０と、ロータ２０及びステータ３０を収容するモータハウジング４０と、を含んで構成されている。
ロータ２０には、回転軸２１が設けられている。回転軸２１は、金属（炭素鋼やステンレス鋼等の合金鋼など）からなり、円柱状に形成されている。
モータハウジング４０には、一対の焼結含油軸受２が配置されている。そして、一対の焼結含油軸受２により、回転軸２１が回転可能に支持されている。
まず、モータ１の構成を説明する。
図１は、モータ１の部分断面図である。
モータ１は、ＤＣモータとなっている。すなわち、図１に示すように、モータ１は、コイルを含んでなるロータ２０と、永久磁石を含んでなるステータ３０と、ロータ２０及びステータ３０を収容するモータハウジング４０と、を含んで構成されている。
ロータ２０には、回転軸２１が設けられている。回転軸２１は、金属（炭素鋼やステンレス鋼等の合金鋼など）からなり、円柱状に形成されている。
モータハウジング４０には、一対の焼結含油軸受２が配置されている。そして、一対の焼結含油軸受２により、回転軸２１が回転可能に支持されている。
【0013】
（焼結含油軸受２の構成）
次に、焼結含油軸受２の構成を説明する。
図２は、焼結含油軸受２の斜視図である。
焼結含油軸受２は、回転軸２１の回転時において回転軸２１が軸受面に摺動する軸受となっている。したがって、焼結含油軸受２は、回転軸２１の回転時において回転軸２１が軸受面に接触しない流体動圧軸受を含まない。焼結含油軸受２は、金属粉末を含む原料粉末を焼結してなる焼結金属（焼結合金を含む）により形成されている。焼結含油軸受２は、多孔質構造を有しており、その内部において、潤滑油、潤滑グリース等の潤滑剤が含浸されている。
図２に示すように、焼結含油軸受２は、略円環状に形成され、中心軸に沿って軸受孔ｈが設けられている。軸受孔ｈは、軸方向に沿って貫通する貫通孔となっている。ここで、「軸方向」は、仮想の中心軸が延びる方向となっている。そして、焼結含油軸受２では、軸受孔ｈに回転軸２１が挿通されることによって、回転軸２１を回転可能に支持する。これによって、軸受孔ｈの内周面が、回転軸２１を支持する軸受面ｓ１となる。そして、回転軸２１の回転中には、回転軸２１の外周面が、軸受面ｓ１に摺動（接触・摺接）する。
焼結含油軸受２は、内周側（内径側）に構成された内周側領域１１と、外周側（外径側）に構成された外周側領域１２と、を備えている。内周側領域１１は、円環状の領域となっている。そして、内周側領域１１において、軸受面ｓ１（軸受孔ｈ）が形成されている。すなわち、内周側領域１１の内周面が、軸受面ｓ１となっている。外周側領域１２は、内周側領域１１を取り囲むように設けられた円環状の領域となっている。そして、外周側領域１２において、外周面ｓ３が形成されている。すなわち、外周側領域１２の外周面が、外周面ｓ３となっている。
次に、焼結含油軸受２の構成を説明する。
図２は、焼結含油軸受２の斜視図である。
焼結含油軸受２は、回転軸２１の回転時において回転軸２１が軸受面に摺動する軸受となっている。したがって、焼結含油軸受２は、回転軸２１の回転時において回転軸２１が軸受面に接触しない流体動圧軸受を含まない。焼結含油軸受２は、金属粉末を含む原料粉末を焼結してなる焼結金属（焼結合金を含む）により形成されている。焼結含油軸受２は、多孔質構造を有しており、その内部において、潤滑油、潤滑グリース等の潤滑剤が含浸されている。
図２に示すように、焼結含油軸受２は、略円環状に形成され、中心軸に沿って軸受孔ｈが設けられている。軸受孔ｈは、軸方向に沿って貫通する貫通孔となっている。ここで、「軸方向」は、仮想の中心軸が延びる方向となっている。そして、焼結含油軸受２では、軸受孔ｈに回転軸２１が挿通されることによって、回転軸２１を回転可能に支持する。これによって、軸受孔ｈの内周面が、回転軸２１を支持する軸受面ｓ１となる。そして、回転軸２１の回転中には、回転軸２１の外周面が、軸受面ｓ１に摺動（接触・摺接）する。
焼結含油軸受２は、内周側（内径側）に構成された内周側領域１１と、外周側（外径側）に構成された外周側領域１２と、を備えている。内周側領域１１は、円環状の領域となっている。そして、内周側領域１１において、軸受面ｓ１（軸受孔ｈ）が形成されている。すなわち、内周側領域１１の内周面が、軸受面ｓ１となっている。外周側領域１２は、内周側領域１１を取り囲むように設けられた円環状の領域となっている。そして、外周側領域１２において、外周面ｓ３が形成されている。すなわち、外周側領域１２の外周面が、外周面ｓ３となっている。
【0014】
内周側領域１１の密度は、外周側領域１２の密度よりも高くなっている。これに伴い、内周側領域１１の含油率は、外周側領域１２の含油率よりも低くなっている。
内周側領域１１の含油率は、６～２０［ｖоｌ．％］の範囲内となっている。すなわち、内周側領域１１の含油率が、６［ｖоｌ．％］未満となると、内周側領域１１の内部から軸受面ｓ１への潤滑剤の引き出しが円滑に行われず、油膜の形成が困難となる。一方、内周側領域１１の含油率が、２０［ｖоｌ．％］を超えると、含油率が高すぎる、つまり密度が低すぎることから毛細管力が低下し、外周側から潤滑油を引き込むことが困難になる。そこで、内周側領域１１の含油率は、６～２０［ｖоｌ．％］の範囲内とすることが好ましい。
外周側領域１２の含油率は、１２～２６［ｖоｌ．％］の範囲内となっている。すなわち、外周側領域１２の含油率が、１２［ｖоｌ．％］未満となると、内周側領域との密度差が少なくなり、内周側領域への潤滑油の移動が困難になる。一方、外周側領域１２の含油率が、２６［ｖоｌ．％］を超えると、含油率が高すぎる、つまり密度が低すぎることから毛細管力が低下し、端面および外径側からの潤滑剤の漏れが発生し易くなる。そこで、外周側領域１２の含油率は、１２～２６［ｖоｌ．％］の範囲内とすることが好ましい。
内周側領域１１の含油率は、６～２０［ｖоｌ．％］の範囲内となっている。すなわち、内周側領域１１の含油率が、６［ｖоｌ．％］未満となると、内周側領域１１の内部から軸受面ｓ１への潤滑剤の引き出しが円滑に行われず、油膜の形成が困難となる。一方、内周側領域１１の含油率が、２０［ｖоｌ．％］を超えると、含油率が高すぎる、つまり密度が低すぎることから毛細管力が低下し、外周側から潤滑油を引き込むことが困難になる。そこで、内周側領域１１の含油率は、６～２０［ｖоｌ．％］の範囲内とすることが好ましい。
外周側領域１２の含油率は、１２～２６［ｖоｌ．％］の範囲内となっている。すなわち、外周側領域１２の含油率が、１２［ｖоｌ．％］未満となると、内周側領域との密度差が少なくなり、内周側領域への潤滑油の移動が困難になる。一方、外周側領域１２の含油率が、２６［ｖоｌ．％］を超えると、含油率が高すぎる、つまり密度が低すぎることから毛細管力が低下し、端面および外径側からの潤滑剤の漏れが発生し易くなる。そこで、外周側領域１２の含油率は、１２～２６［ｖоｌ．％］の範囲内とすることが好ましい。
【0015】
特に、焼結含油軸受２の端面ｓ２及び外周面ｓ３には、表面気孔を封孔（縮小）する封孔処理が施されている。この際、両端面ｓ２（一方側の端面ｓ２及び他方側の端面ｓ２）において、封孔処理が施される。また、各端面ｓ２の全体（内周側領域１１及び外周側領域１２の両方）において、封孔処理が施されている。さらに、外周面ｓ３の全体において、封孔処理が施されている。一方、軸受面ｓ１においては、封孔処理が施されていない。
各端面ｓ２の表面気孔率は、軸受面ｓ１の表面気孔率よりも低くなっている。また、外周面ｓ３の表面気孔率は、軸受面ｓ１の表面気孔率よりも低くなっている。
各端面ｓ２及び外周面ｓ３の表面気孔率は、５～３０％の範囲内とされている。すなわち、端面ｓ２及び外周面ｓ３の表面気孔率が５％未満となると、端面ｓ２及び外周面ｓ３からの空気の流入が困難となることで、外周側領域１２に含浸されている潤滑剤の内周側領域１１への送り込みが阻害され、その結果、油膜圧力が低下する恐れがある。一方、端面ｓ２及び外周面ｓ３の表面気孔率が３０％を超えると、端面ｓ２及び外周面ｓ３から潤滑剤が漏れ出し易くなり、その結果、油膜圧力が低下する恐れがある。そこで、端面ｓ２及び外周面ｓ３の表面気孔率について、５～３０％の範囲内とすることで、外周側領域１２に含浸されている潤滑剤の内周側領域１１への送り込みが阻害される事態を抑制しつつ、端面ｓ２及び外周面ｓ３からの潤滑剤の漏れ出しを抑制することが可能となり、その結果、油膜圧力の低下を適切に抑制することが可能となる。特に、端面ｓ２及び外周面ｓ３の表面気孔率は、５～２０％の範囲内とすることが好ましい。これによって、上記の効果を強調することが可能となる。
軸受面ｓ１の表面気孔率は、５～６０％の範囲内とされている。すなわち、軸受面ｓ１の表面気孔率が５％未満となると、回転軸２１の回転時において、内周側領域１１の内部から軸受面ｓ１への潤滑剤の引き出しが円滑に行われず、油膜の形成が困難となる恐れがある。一方、軸受面ｓ１の表面気孔率が６０％を超えると、軸受面ｓ１における油膜圧力のリークが起こりやすくなり、潤滑不足になる恐れがある。そこで、軸受面ｓ１の表面気孔率について、５～６０％の範囲内とすることで、内周側領域１１の内部から軸受面ｓ１への潤滑剤の引き出しを損なうことなく、軸受面ｓ１における油膜圧力のリークを抑えて潤滑性を向上させることが可能となる。特に、軸受面ｓ１の表面気孔率は、１０～４０％の範囲内とすることが好ましい。これによって、上記の効果を強調することが可能となる。
各端面ｓ２の表面気孔率は、軸受面ｓ１の表面気孔率よりも低くなっている。また、外周面ｓ３の表面気孔率は、軸受面ｓ１の表面気孔率よりも低くなっている。
各端面ｓ２及び外周面ｓ３の表面気孔率は、５～３０％の範囲内とされている。すなわち、端面ｓ２及び外周面ｓ３の表面気孔率が５％未満となると、端面ｓ２及び外周面ｓ３からの空気の流入が困難となることで、外周側領域１２に含浸されている潤滑剤の内周側領域１１への送り込みが阻害され、その結果、油膜圧力が低下する恐れがある。一方、端面ｓ２及び外周面ｓ３の表面気孔率が３０％を超えると、端面ｓ２及び外周面ｓ３から潤滑剤が漏れ出し易くなり、その結果、油膜圧力が低下する恐れがある。そこで、端面ｓ２及び外周面ｓ３の表面気孔率について、５～３０％の範囲内とすることで、外周側領域１２に含浸されている潤滑剤の内周側領域１１への送り込みが阻害される事態を抑制しつつ、端面ｓ２及び外周面ｓ３からの潤滑剤の漏れ出しを抑制することが可能となり、その結果、油膜圧力の低下を適切に抑制することが可能となる。特に、端面ｓ２及び外周面ｓ３の表面気孔率は、５～２０％の範囲内とすることが好ましい。これによって、上記の効果を強調することが可能となる。
軸受面ｓ１の表面気孔率は、５～６０％の範囲内とされている。すなわち、軸受面ｓ１の表面気孔率が５％未満となると、回転軸２１の回転時において、内周側領域１１の内部から軸受面ｓ１への潤滑剤の引き出しが円滑に行われず、油膜の形成が困難となる恐れがある。一方、軸受面ｓ１の表面気孔率が６０％を超えると、軸受面ｓ１における油膜圧力のリークが起こりやすくなり、潤滑不足になる恐れがある。そこで、軸受面ｓ１の表面気孔率について、５～６０％の範囲内とすることで、内周側領域１１の内部から軸受面ｓ１への潤滑剤の引き出しを損なうことなく、軸受面ｓ１における油膜圧力のリークを抑えて潤滑性を向上させることが可能となる。特に、軸受面ｓ１の表面気孔率は、１０～４０％の範囲内とすることが好ましい。これによって、上記の効果を強調することが可能となる。
【0016】
（焼結含油軸受２の作用）
以上により、焼結含油軸受２では、内周側領域１１の密度が、外周側領域１２の密度よりも高くなるように、内周側領域１１と外周側領域１２との間において、密度勾配が設けられている。これによって、特に、低温時において、潤滑剤の体積が収縮した場合であっても、毛細管力により、外周側領域１２に含浸されている潤滑剤を、内周側領域１１に移動させることができ、その結果、軸受面ｓ１における油膜形成を促進することが可能となる。したがって、低温時における起動特性を向上することが可能となる。また、軸受面ｓ１における油膜形成が促進されることにより、軸受面ｓ１の摩耗が抑制され、焼結含油軸受２の寿命を長期化することが可能となる。
また、焼結含油軸受２では、内周側領域１１の密度が、外周側領域１２の密度よりも高いことで、回転軸２１の振動による軸受面ｓ１の疲労摩耗の発生を抑制することが可能となる。
さらに、焼結含油軸受２では、外周側領域１２の含油率が、内周側領域１１の含油率よりも高いことで、モータハウジング４０に圧入する際に、軸受孔ｈの収縮を抑制することが可能となる。
ここで、外周側領域１２の密度を相対的に低くすると、これに伴い、外周側領域１２の表面気孔率が高くなる。そして、外周側領域１２の表面気孔率が高くなると、外周側領域１２の表面（端面ｓ２及び外周面ｓ３）から潤滑剤が漏れ出し易くなり、その結果、軸受面ｓ１における油膜圧力が低下する恐れがある。
そこで、焼結含油軸受２では、外周側領域１２の密度を相対的に低くしつつ、外周側領域１２の表面気孔率を軸受面ｓ１の表面気孔率に対して低くしている。すなわち、焼結含油軸受２の端面ｓ２及び外周面ｓ３において、封孔処理が施され、端面ｓ２及び外周面ｓ３の表面気孔率が、軸受面ｓ１の表面気孔率よりも低くなっている。
これによって、内周側領域１１と外周側領域１２との間において密度勾配が設けられていることによる効果を維持しつつ、特に、相対的に密度が低い外周側領域１２の表面（端面ｓ２及び外周面ｓ３）からの潤滑剤の漏れ出しを抑制することができ、その結果、軸受面ｓ１における油膜圧力の低下を抑制することが可能となる。
また、焼結含油軸受２では、端面ｓ２において封孔処理が施されていることで、端面ｓ２の表面粗度が向上し、スラスト荷重を支える場合、特に、スラストワッシャと摺動する場合の摺動特性を向上することが可能となる。
以上により、焼結含油軸受２では、内周側領域１１の密度が、外周側領域１２の密度よりも高くなるように、内周側領域１１と外周側領域１２との間において、密度勾配が設けられている。これによって、特に、低温時において、潤滑剤の体積が収縮した場合であっても、毛細管力により、外周側領域１２に含浸されている潤滑剤を、内周側領域１１に移動させることができ、その結果、軸受面ｓ１における油膜形成を促進することが可能となる。したがって、低温時における起動特性を向上することが可能となる。また、軸受面ｓ１における油膜形成が促進されることにより、軸受面ｓ１の摩耗が抑制され、焼結含油軸受２の寿命を長期化することが可能となる。
また、焼結含油軸受２では、内周側領域１１の密度が、外周側領域１２の密度よりも高いことで、回転軸２１の振動による軸受面ｓ１の疲労摩耗の発生を抑制することが可能となる。
さらに、焼結含油軸受２では、外周側領域１２の含油率が、内周側領域１１の含油率よりも高いことで、モータハウジング４０に圧入する際に、軸受孔ｈの収縮を抑制することが可能となる。
ここで、外周側領域１２の密度を相対的に低くすると、これに伴い、外周側領域１２の表面気孔率が高くなる。そして、外周側領域１２の表面気孔率が高くなると、外周側領域１２の表面（端面ｓ２及び外周面ｓ３）から潤滑剤が漏れ出し易くなり、その結果、軸受面ｓ１における油膜圧力が低下する恐れがある。
そこで、焼結含油軸受２では、外周側領域１２の密度を相対的に低くしつつ、外周側領域１２の表面気孔率を軸受面ｓ１の表面気孔率に対して低くしている。すなわち、焼結含油軸受２の端面ｓ２及び外周面ｓ３において、封孔処理が施され、端面ｓ２及び外周面ｓ３の表面気孔率が、軸受面ｓ１の表面気孔率よりも低くなっている。
これによって、内周側領域１１と外周側領域１２との間において密度勾配が設けられていることによる効果を維持しつつ、特に、相対的に密度が低い外周側領域１２の表面（端面ｓ２及び外周面ｓ３）からの潤滑剤の漏れ出しを抑制することができ、その結果、軸受面ｓ１における油膜圧力の低下を抑制することが可能となる。
また、焼結含油軸受２では、端面ｓ２において封孔処理が施されていることで、端面ｓ２の表面粗度が向上し、スラスト荷重を支える場合、特に、スラストワッシャと摺動する場合の摺動特性を向上することが可能となる。
【0017】
（焼結含油軸受２の変形例）
ここで、焼結含油軸受２では、軸受面ｓ１において、軸方向に沿って延びる直線溝が設けられている構成としても構わない。特に、軸受面ｓ１において、所定の間隔で、複数の直線溝が設けられている構成としても構わない。
かかる構成により、特に、低温時において、軸受面ｓ１に存在する高粘度となった潤滑剤を、直線溝内に逃がすことができ、起動を安定させることが可能となる。
ここで、焼結含油軸受２では、軸受面ｓ１において、軸方向に沿って延びる直線溝が設けられている構成としても構わない。特に、軸受面ｓ１において、所定の間隔で、複数の直線溝が設けられている構成としても構わない。
かかる構成により、特に、低温時において、軸受面ｓ１に存在する高粘度となった潤滑剤を、直線溝内に逃がすことができ、起動を安定させることが可能となる。
【0018】
（焼結含油軸受２の製造方法）
次に、焼結含油軸受２の製造方法を説明する。
図３は、焼結含油軸受２の製造工程のフローチャートである。
図３に示すように、焼結含油軸受２の製造においては、まず、攪拌工程を実施する。攪拌工程では、金属粉末に金型潤滑剤を加えて、攪拌混合して、原料粉末を生成する。
金属粉末としては、銅粉、青銅粉、黄銅粉、リン銅粉、洋白粉、鉄粉、錫粉、銅ニッケル合金粉、銅被覆鉄粉、ステンレス粉、これらの混合粉等を用いることができる。金型潤滑剤は、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸リチウムなどに代表される金属石鹸の粉末や、エチレンビスステアリン酸アミドなどの脂肪酸アミドの粉末、もしくはポリエチレンなどのワックス系潤滑剤の粉末を用いることができる。また、焼結含油軸受２の使用用途によっては、金属粉末とは別に、黒鉛、二硫化モリブデン、ボロンナイトライド等の固体潤滑剤の粉末を添加しても構わない。なお、金属粉末、金型潤滑剤、固体潤滑剤、及び、酸化防止剤は、これらに限定したものではない。
次に、焼結含油軸受２の製造方法を説明する。
図３は、焼結含油軸受２の製造工程のフローチャートである。
図３に示すように、焼結含油軸受２の製造においては、まず、攪拌工程を実施する。攪拌工程では、金属粉末に金型潤滑剤を加えて、攪拌混合して、原料粉末を生成する。
金属粉末としては、銅粉、青銅粉、黄銅粉、リン銅粉、洋白粉、鉄粉、錫粉、銅ニッケル合金粉、銅被覆鉄粉、ステンレス粉、これらの混合粉等を用いることができる。金型潤滑剤は、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸リチウムなどに代表される金属石鹸の粉末や、エチレンビスステアリン酸アミドなどの脂肪酸アミドの粉末、もしくはポリエチレンなどのワックス系潤滑剤の粉末を用いることができる。また、焼結含油軸受２の使用用途によっては、金属粉末とは別に、黒鉛、二硫化モリブデン、ボロンナイトライド等の固体潤滑剤の粉末を添加しても構わない。なお、金属粉末、金型潤滑剤、固体潤滑剤、及び、酸化防止剤は、これらに限定したものではない。
【0019】
次に、圧粉成形工程を実施する。圧粉成形工程では、原料粉末を、１００～５００ＭＰａ程度の圧力で、金型内でプレス成形し、圧粉体を形成する。
次に、焼結工程を実施する。焼結工程では、圧粉体を、所定の雰囲気・所定の温度条件で焼結し、焼結体を形成する。圧粉体を焼結することにより、隣接する金属粒子が拡散接合され、金属粒子が結合して、多孔質の焼結体が形成される。ここで、焼結を実施する所定の雰囲気は、真空中、還元性ガス中（アンモニア分解ガス、水素ガス、エンドサーミックガスなど）、不活性ガス中（窒素ガス、アルゴンガスなど）、及び、これら還元性ガスと不活性ガスの混合ガス等で、原料粉末の組成によって適宜選択する。また、焼結を実施する所定の温度条件は、６００～１２００℃程度が実用的であり、原料粉末の組成によって適宜選択する。
次に、焼結工程を実施する。焼結工程では、圧粉体を、所定の雰囲気・所定の温度条件で焼結し、焼結体を形成する。圧粉体を焼結することにより、隣接する金属粒子が拡散接合され、金属粒子が結合して、多孔質の焼結体が形成される。ここで、焼結を実施する所定の雰囲気は、真空中、還元性ガス中（アンモニア分解ガス、水素ガス、エンドサーミックガスなど）、不活性ガス中（窒素ガス、アルゴンガスなど）、及び、これら還元性ガスと不活性ガスの混合ガス等で、原料粉末の組成によって適宜選択する。また、焼結を実施する所定の温度条件は、６００～１２００℃程度が実用的であり、原料粉末の組成によって適宜選択する。
【0020】
次に、封孔工程を実施する。封孔工程では、焼結体の端面ｓ２及び外周面ｓ３において、表面気孔を封孔（縮小）する封孔処理が施される。本実施形態では、封孔処理として、共摺り処理又はバレル研磨処理が実施される。
共摺り処理は、複数の焼結体を収容した容器を回転させることにより、焼結体が相互に擦れ合うことで、各焼結体の表面を研磨する処理となっている。
バレル研磨処理は、複数の焼結体及び複数の研磨メディア（セラミック製のチップ等）を収容した容器を振動させることにより、焼結体及び研磨メディアが相互に擦れ合うことで、各焼結体の表面を研磨する処理となっている。
封孔工程では、焼結体の軸受面ｓ１において、封孔処理が施されないように、研磨メディアの形状・大きさが調整されている。これによって、封孔工程では、焼結体の表面のうち、両端面ｓ２（一方側の端面ｓ２及び他方側の端面ｓ２）及び外周面ｓ３において、封孔処理が施され、軸受面ｓ１において、封孔処理が施されない。この際、各端面ｓ２の全体（内周側領域１１及び外周側領域１２の両方）及び外周面ｓ３の全体において、封孔処理が施される。
特に、封孔工程では、各端面ｓ２の表面気孔率が、軸受面ｓ１の表面気孔率よりも低くなるように、各端面ｓ２において、封孔処理が施される。また、外周面ｓ３の表面気孔率が、軸受面ｓ１の表面気孔率よりも低くなるように、外周面ｓ３において、封孔処理が施される。
本実施形態では、封孔工程が実施される前の各端面ｓ２の表面気孔率は、３０～６０％の範囲内となっている。また、封孔工程が実施される前の外周面ｓ３の表面気孔率は、３０～６０％の範囲内となっている。そして、封孔工程（及び、サイジング工程）が実施されることにより、各端面ｓ２の表面気孔率が、５～３０％の範囲内（好ましくは、５～２０％の範囲内）とされる。また、封孔工程（及び、サイジング工程）が実施されることにより、外周面ｓ３の表面気孔率が、５～３０％の範囲内（好ましくは、５～２０％の範囲内）とされる。一方、封孔工程が実施された後（サイジング工程が実行された後）における軸受面ｓ１の表面気孔率は、５～６０％の範囲内（好ましくは、１０～４０％の範囲内）となっている。
共摺り処理は、複数の焼結体を収容した容器を回転させることにより、焼結体が相互に擦れ合うことで、各焼結体の表面を研磨する処理となっている。
バレル研磨処理は、複数の焼結体及び複数の研磨メディア（セラミック製のチップ等）を収容した容器を振動させることにより、焼結体及び研磨メディアが相互に擦れ合うことで、各焼結体の表面を研磨する処理となっている。
封孔工程では、焼結体の軸受面ｓ１において、封孔処理が施されないように、研磨メディアの形状・大きさが調整されている。これによって、封孔工程では、焼結体の表面のうち、両端面ｓ２（一方側の端面ｓ２及び他方側の端面ｓ２）及び外周面ｓ３において、封孔処理が施され、軸受面ｓ１において、封孔処理が施されない。この際、各端面ｓ２の全体（内周側領域１１及び外周側領域１２の両方）及び外周面ｓ３の全体において、封孔処理が施される。
特に、封孔工程では、各端面ｓ２の表面気孔率が、軸受面ｓ１の表面気孔率よりも低くなるように、各端面ｓ２において、封孔処理が施される。また、外周面ｓ３の表面気孔率が、軸受面ｓ１の表面気孔率よりも低くなるように、外周面ｓ３において、封孔処理が施される。
本実施形態では、封孔工程が実施される前の各端面ｓ２の表面気孔率は、３０～６０％の範囲内となっている。また、封孔工程が実施される前の外周面ｓ３の表面気孔率は、３０～６０％の範囲内となっている。そして、封孔工程（及び、サイジング工程）が実施されることにより、各端面ｓ２の表面気孔率が、５～３０％の範囲内（好ましくは、５～２０％の範囲内）とされる。また、封孔工程（及び、サイジング工程）が実施されることにより、外周面ｓ３の表面気孔率が、５～３０％の範囲内（好ましくは、５～２０％の範囲内）とされる。一方、封孔工程が実施された後（サイジング工程が実行された後）における軸受面ｓ１の表面気孔率は、５～６０％の範囲内（好ましくは、１０～４０％の範囲内）となっている。
【0021】
次に、一次油浸工程を実施する。一次油浸工程では、焼結体を一定時間浸漬させることで、焼結体の内部にサイジング用潤滑油を含浸する。これにより、後工程のサイジング工程において金型の摩耗を抑制することができ、また工程滞留中の錆の発生を抑制することができる。
なお、本実施形態では、一次油浸工程を実施する前において、封孔工程を実施している。しかしながら、一次油浸工程を実施した後において、封孔工程を実施しても構わない。
次に、サイジング工程を実施する。サイジング工程では、封孔工程を経た焼結体を、所定の圧力で、金型内でサイジング（再圧縮）し、圧縮成形体を形成する。サイジング工程では、内周側領域１１の密度が、外周側領域１２の密度よりも高くなるように、焼結体が圧縮される。すなわち、外周側領域１２よりも内周側領域１１の方が、圧縮率が高くなるように、焼結体が圧縮される。これによって、内周側領域１１の含油率が、外周側領域１２の含油率よりも低くなる。特に、サイジング工程が施されることにより、内周側領域１１の含油率が６～２０［ｖоｌ．％］の範囲内となり、外周側領域１２の含油率が、１２～２６［ｖｏｌ．％］の範囲内となる。特に、サイジング工程が施されることにより、内周側領域１１の含油率が６～２０［ｖоｌ．％］の範囲内となり、外周側領域１２の含油率が、１２～２６［ｖｏｌ．％］の範囲内となり、かつ、内周側領域１１の含油率が外周側領域１２の含油率より２～１０［ｖｏｌ．％］低くなる。
次に、洗浄工程を実施する。洗浄工程では、圧縮成形体に洗浄処理を施して、加工によって生じた金属屑、サイジング用潤滑油等を除去する。
次に、真空油浸工程を実施する。真空油浸工程では、真空中において、圧縮成形体の内部に潤滑剤を含浸する。
次に、遠心脱油工程を実施する。遠心脱油工程では、潤滑剤が含浸された圧縮成形体を収容した容器を回転させることで、圧縮成形体表面に残留した余分な潤滑剤を取り除く。
以上により、焼結含油軸受２が製造される。
なお、本実施形態では、一次油浸工程を実施する前において、封孔工程を実施している。しかしながら、一次油浸工程を実施した後において、封孔工程を実施しても構わない。
次に、サイジング工程を実施する。サイジング工程では、封孔工程を経た焼結体を、所定の圧力で、金型内でサイジング（再圧縮）し、圧縮成形体を形成する。サイジング工程では、内周側領域１１の密度が、外周側領域１２の密度よりも高くなるように、焼結体が圧縮される。すなわち、外周側領域１２よりも内周側領域１１の方が、圧縮率が高くなるように、焼結体が圧縮される。これによって、内周側領域１１の含油率が、外周側領域１２の含油率よりも低くなる。特に、サイジング工程が施されることにより、内周側領域１１の含油率が６～２０［ｖоｌ．％］の範囲内となり、外周側領域１２の含油率が、１２～２６［ｖｏｌ．％］の範囲内となる。特に、サイジング工程が施されることにより、内周側領域１１の含油率が６～２０［ｖоｌ．％］の範囲内となり、外周側領域１２の含油率が、１２～２６［ｖｏｌ．％］の範囲内となり、かつ、内周側領域１１の含油率が外周側領域１２の含油率より２～１０［ｖｏｌ．％］低くなる。
次に、洗浄工程を実施する。洗浄工程では、圧縮成形体に洗浄処理を施して、加工によって生じた金属屑、サイジング用潤滑油等を除去する。
次に、真空油浸工程を実施する。真空油浸工程では、真空中において、圧縮成形体の内部に潤滑剤を含浸する。
次に、遠心脱油工程を実施する。遠心脱油工程では、潤滑剤が含浸された圧縮成形体を収容した容器を回転させることで、圧縮成形体表面に残留した余分な潤滑剤を取り除く。
以上により、焼結含油軸受２が製造される。
【0022】
（圧縮成形体に密度勾配を持たせる方法）
次に、圧縮成形体に密度勾配を持たせる方法を説明する。
図４は、第１例に係る圧縮成形体に密度勾配を持たせる方法を説明する図である。図５は、第２例に係る圧縮成形体に密度勾配を持たせる方法を説明する図である。図６は、第３例に係る圧縮成形体に密度勾配を持たせる方法を説明する図である。図７は、第４例に係る圧縮成形体に密度勾配を持たせる方法を説明する図である。
次に、圧縮成形体に密度勾配を持たせる方法を説明する。
図４は、第１例に係る圧縮成形体に密度勾配を持たせる方法を説明する図である。図５は、第２例に係る圧縮成形体に密度勾配を持たせる方法を説明する図である。図６は、第３例に係る圧縮成形体に密度勾配を持たせる方法を説明する図である。図７は、第４例に係る圧縮成形体に密度勾配を持たせる方法を説明する図である。
【0023】
（第１例）
まず、圧縮成形体に密度勾配を持たせる方法の第１例を説明する。
第１例では、圧粉成形工程において、内周側領域１１の軸方向の厚みが外周側領域１２の軸方向の厚みよりも大きく構成された圧粉体Ａを形成し、サイジング工程において、内周側領域１１及び外周側領域１２について、軸方向の厚みが略同一となるように、焼結体を圧縮することによって、内周側領域１１の密度が外周側領域１２の密度よりも高い圧縮形成体Ｂを形成している。
具体的に、第１例では、図４（ａ）に示すように、圧粉成形工程において、上側金型１００と、下側金型１１０と、を用いて、圧粉体Ａを形成する。上側金型１００及び下側金型１１０は、互いに独立した金型となっている。上側金型１００及び下側金型１１０は、それぞれ、円環状に形成されている。
上側金型１００の下面（底面）には、内周側領域１１に対応する第１圧縮面１０１、及び、外周側領域１２に対応する第２圧縮面１０２が、段差状に設けられている。この際、第２圧縮面１０２よりも第１圧縮面１０１の方が高い位置に設けられている。第１圧縮面１０１及び第２圧縮面１０２は、それぞれ、円環状に延びる平坦な水平面となっている。そして、第１圧縮面１０１及び第２圧縮面１０２は、テーパー面１０３を介して、段差状に連続している。
下側金型１１０の上面（天面）には、内周側領域１１に対応する第１圧縮面１１１、及び、外周側領域１２に対応する第２圧縮面１１２が、段差状に設けられている。この際、第２圧縮面１１２よりも第１圧縮面１１１の方が低い位置に設けられている。第１圧縮面１１１及び第２圧縮面１１２は、それぞれ、円環状に延びる平坦な水平面となっている。そして、第１圧縮面１１１及び第２圧縮面１１２は、テーパー面１１３を介して、段差状に連続している。
圧粉成形工程では、上側金型１００及び下側金型１１０を用いて、原料粉末がプレス成形される。この際、第１圧縮面１０１及び第１圧縮面１１１が、相対するように配置される。また、第２圧縮面１０２及び第２圧縮面１１２が、相対するように配置される。そして、上側金型１００により、圧粉体Ａの上側の端面ｓ２が成形され、下側金型１１０により、圧粉体Ａの下側の端面ｓ２が成形される。これによって、圧粉体Ａにおいて、外周側領域１２と、外周側領域１２に対して軸方向の厚みが大きく構成された内周側領域１１と、が形成される。圧粉体Ａの各端面ｓ２では、内周側領域１１及び外周側領域１２が、テーパー面を介して、段差状に連続している状態となる。これによって、サイジング工程において、焼結体を圧縮する際に、各端面ｓ２を平坦とすることが容易となる。
ここで、圧粉体Ａでは、圧粉体Ａの軸方向の全長（＝内周側領域１１の軸方向の厚み）と、外周側領域１２の軸方向の厚みと、の差が、外周側領域１２の軸方向の厚みの５～２０％の範囲内となっている。
まず、圧縮成形体に密度勾配を持たせる方法の第１例を説明する。
第１例では、圧粉成形工程において、内周側領域１１の軸方向の厚みが外周側領域１２の軸方向の厚みよりも大きく構成された圧粉体Ａを形成し、サイジング工程において、内周側領域１１及び外周側領域１２について、軸方向の厚みが略同一となるように、焼結体を圧縮することによって、内周側領域１１の密度が外周側領域１２の密度よりも高い圧縮形成体Ｂを形成している。
具体的に、第１例では、図４（ａ）に示すように、圧粉成形工程において、上側金型１００と、下側金型１１０と、を用いて、圧粉体Ａを形成する。上側金型１００及び下側金型１１０は、互いに独立した金型となっている。上側金型１００及び下側金型１１０は、それぞれ、円環状に形成されている。
上側金型１００の下面（底面）には、内周側領域１１に対応する第１圧縮面１０１、及び、外周側領域１２に対応する第２圧縮面１０２が、段差状に設けられている。この際、第２圧縮面１０２よりも第１圧縮面１０１の方が高い位置に設けられている。第１圧縮面１０１及び第２圧縮面１０２は、それぞれ、円環状に延びる平坦な水平面となっている。そして、第１圧縮面１０１及び第２圧縮面１０２は、テーパー面１０３を介して、段差状に連続している。
下側金型１１０の上面（天面）には、内周側領域１１に対応する第１圧縮面１１１、及び、外周側領域１２に対応する第２圧縮面１１２が、段差状に設けられている。この際、第２圧縮面１１２よりも第１圧縮面１１１の方が低い位置に設けられている。第１圧縮面１１１及び第２圧縮面１１２は、それぞれ、円環状に延びる平坦な水平面となっている。そして、第１圧縮面１１１及び第２圧縮面１１２は、テーパー面１１３を介して、段差状に連続している。
圧粉成形工程では、上側金型１００及び下側金型１１０を用いて、原料粉末がプレス成形される。この際、第１圧縮面１０１及び第１圧縮面１１１が、相対するように配置される。また、第２圧縮面１０２及び第２圧縮面１１２が、相対するように配置される。そして、上側金型１００により、圧粉体Ａの上側の端面ｓ２が成形され、下側金型１１０により、圧粉体Ａの下側の端面ｓ２が成形される。これによって、圧粉体Ａにおいて、外周側領域１２と、外周側領域１２に対して軸方向の厚みが大きく構成された内周側領域１１と、が形成される。圧粉体Ａの各端面ｓ２では、内周側領域１１及び外周側領域１２が、テーパー面を介して、段差状に連続している状態となる。これによって、サイジング工程において、焼結体を圧縮する際に、各端面ｓ２を平坦とすることが容易となる。
ここで、圧粉体Ａでは、圧粉体Ａの軸方向の全長（＝内周側領域１１の軸方向の厚み）と、外周側領域１２の軸方向の厚みと、の差が、外周側領域１２の軸方向の厚みの５～２０％の範囲内となっている。
【0024】
また、第１例では、図４（ｂ）に示すように、サイジング工程において、上側金型１２０と、下側金型１３０と、を用いて、圧縮成形体Ｂを形成する。上側金型１２０及び下側金型１３０は、互いに独立した金型となっている。上側金型１２０及び下側金型１３０は、それぞれ、円環状に形成されている。
上側金型１２０の下面（底面）には、内周側領域１１及び外周側領域１２に対応する圧縮面１２１が設けられている。圧縮面１２１は、円環状に延びる平坦な水平面となっている。
下側金型１３０の上面（天面）には、内周側領域１１及び外周側領域１２に対応する圧縮面１３１が設けられている。圧縮面１３１は、円環状に延びる平坦な水平面となっている。
サイジング工程では、上側金型１２０及び下側金型１３０を用いて、焼結体が圧縮される。この際、圧縮面１２１及び圧縮面１３１が、相対するように配置される。そして、上側金型１２０により、焼結体の上側の端面ｓ２の全体（内周側領域１１及び外周側領域１２）が圧縮され、下側金型１３０により、焼結体の下側の端面ｓ２の全体（内周側領域１１及び外周側領域１２）が圧縮される。これによって、圧縮成形体Ｂの上側の端面ｓ２において、外周側領域１２及び内周側領域１１が、略一連の平坦な水平面となるように、諸結体が圧縮される。また、圧縮成形体Ｂの下側の端面ｓ２において、外周側領域１２及び内周側領域１１が、略一連の平坦な水平面となるように、焼結体が圧縮される。その結果、外周側領域１２よりも内周側領域１１の方が、圧縮率が高くなるように、焼結体を圧縮することができる。したがって、圧縮成形体Ｂにおいて、内周側領域１１の密度を、外周側領域１２の密度よりも高くすることが可能となる。
上側金型１２０の下面（底面）には、内周側領域１１及び外周側領域１２に対応する圧縮面１２１が設けられている。圧縮面１２１は、円環状に延びる平坦な水平面となっている。
下側金型１３０の上面（天面）には、内周側領域１１及び外周側領域１２に対応する圧縮面１３１が設けられている。圧縮面１３１は、円環状に延びる平坦な水平面となっている。
サイジング工程では、上側金型１２０及び下側金型１３０を用いて、焼結体が圧縮される。この際、圧縮面１２１及び圧縮面１３１が、相対するように配置される。そして、上側金型１２０により、焼結体の上側の端面ｓ２の全体（内周側領域１１及び外周側領域１２）が圧縮され、下側金型１３０により、焼結体の下側の端面ｓ２の全体（内周側領域１１及び外周側領域１２）が圧縮される。これによって、圧縮成形体Ｂの上側の端面ｓ２において、外周側領域１２及び内周側領域１１が、略一連の平坦な水平面となるように、諸結体が圧縮される。また、圧縮成形体Ｂの下側の端面ｓ２において、外周側領域１２及び内周側領域１１が、略一連の平坦な水平面となるように、焼結体が圧縮される。その結果、外周側領域１２よりも内周側領域１１の方が、圧縮率が高くなるように、焼結体を圧縮することができる。したがって、圧縮成形体Ｂにおいて、内周側領域１１の密度を、外周側領域１２の密度よりも高くすることが可能となる。
【0025】
（第２例）
次に、圧縮成形体に密度勾配を持たせる方法の第２例を説明する。
第２例では、圧粉成形工程において、内周側領域１１及び外周側領域１２について、軸方向の厚みが略同一となるように圧粉体Ａを形成し、サイジング工程において、内周側領域１１の軸方向の厚みが外周側領域１２の軸方向の厚みより小さくなるように、焼結体を圧縮することによって、内周側領域１１の密度が、外周側領域１２の密度よりも高い圧縮形成体Ｂを形成している。
具体的に、第２例では、図５（ａ）に示すように、圧粉成形工程において、上側金型２００と、下側金型２１０と、を用いて、圧粉体を形成する。上側金型２００及び下側金型２１０は、互いに独立した金型となっている。上側金型２００及び下側金型２１０は、それぞれ、円環状に形成されている。
上側金型２００の下面（底面）には、圧縮面２０１が設けられている。圧縮面２０１は、円環状に延びる平坦な水平面となっている。また、下側金型２１０の上面（天面）には、圧縮面２１１が設けられている。圧縮面２１１は、円環状に延びる平坦な水平面となっている。
圧粉成形工程では、上側金型２００及び下側金型２１０を用いて、原料粉末がプレス成形される。この際、圧縮面２０１及び圧縮面２１１が、相対するように配置される。そして、上側金型２００により、圧粉体Ａの上側の端面ｓ２が成形され、下側金型２１０により、圧粉体Ａの下側の端面ｓ２が成形される。これによって、圧粉体Ａの各端面ｓ２について、全体が平坦な水平面とされる。
次に、圧縮成形体に密度勾配を持たせる方法の第２例を説明する。
第２例では、圧粉成形工程において、内周側領域１１及び外周側領域１２について、軸方向の厚みが略同一となるように圧粉体Ａを形成し、サイジング工程において、内周側領域１１の軸方向の厚みが外周側領域１２の軸方向の厚みより小さくなるように、焼結体を圧縮することによって、内周側領域１１の密度が、外周側領域１２の密度よりも高い圧縮形成体Ｂを形成している。
具体的に、第２例では、図５（ａ）に示すように、圧粉成形工程において、上側金型２００と、下側金型２１０と、を用いて、圧粉体を形成する。上側金型２００及び下側金型２１０は、互いに独立した金型となっている。上側金型２００及び下側金型２１０は、それぞれ、円環状に形成されている。
上側金型２００の下面（底面）には、圧縮面２０１が設けられている。圧縮面２０１は、円環状に延びる平坦な水平面となっている。また、下側金型２１０の上面（天面）には、圧縮面２１１が設けられている。圧縮面２１１は、円環状に延びる平坦な水平面となっている。
圧粉成形工程では、上側金型２００及び下側金型２１０を用いて、原料粉末がプレス成形される。この際、圧縮面２０１及び圧縮面２１１が、相対するように配置される。そして、上側金型２００により、圧粉体Ａの上側の端面ｓ２が成形され、下側金型２１０により、圧粉体Ａの下側の端面ｓ２が成形される。これによって、圧粉体Ａの各端面ｓ２について、全体が平坦な水平面とされる。
【0026】
また、第２例では、図５（ｂ）に示すように、サイジング工程において、上側金型２２０と、下側金型２３０と、を用いて、圧縮成形体Ｂを形成する。上側金型２２０及び下側金型２３０は、互いに独立した金型となっている。上側金型２２０及び下側金型２３０は、それぞれ、円環状に形成されている。
上側金型２２０の下面（底面）には、内周側領域１１に対応する第１圧縮面２２１、及び、外周側領域１２に対応する第２圧縮面２２２が、段差状に設けられている。この際、第２圧縮面２２２よりも第１圧縮面２２１の方が低い位置に設けられている。第１圧縮面２２１及び第２圧縮面２２２は、それぞれ、円環状に延びる平坦な水平面となっている。そして、第１圧縮面２２１及び第２圧縮面２２２は、テーパー面２２３を介して、段差状に連続している。
下側金型２３０の上面（天面）には、内周側領域１１に対応する第１圧縮面２３１、及び、外周側領域１２に対応する第２圧縮面２３２が、段差状に設けられている。この際、第２圧縮面２３２よりも第１圧縮面２３１の方が高い位置に設けられている。第１圧縮面２３１及び第２圧縮面２３２は、それぞれ、円環状に延びる平坦な水平面となっている。そして、第１圧縮面２３１及び第２圧縮面２３２は、テーパー面２３３を介して、段差状に連続している。
サイジング工程では、上側金型２２０及び下側金型２３０を用いて、焼結体が圧縮される。この際、第１圧縮面２２１及び第１圧縮面２３１が、相対するように配置される。また、第２圧縮面２２２及び第２圧縮面２３２が、相対するように配置される。そして、上側金型２２０により、焼結体の上側の端面ｓ２が圧縮され、下側金型２３０により、焼結体の下側の端面ｓ２が圧縮される。これによって、圧縮成形体Ｂにおいて、外周側領域１２と、外周側領域１２に対して軸方向の厚みが小さく構成された内周側領域１１と、が形成される。すなわち、外周側領域１２よりも内周側領域１１の方が、圧縮率が高くなるように、焼結体が圧縮される。その結果、圧縮成形体Ｂにおいて、内周側領域１１の密度を、外周側領域１２の密度よりも高くすることが可能となる。
上側金型２２０の下面（底面）には、内周側領域１１に対応する第１圧縮面２２１、及び、外周側領域１２に対応する第２圧縮面２２２が、段差状に設けられている。この際、第２圧縮面２２２よりも第１圧縮面２２１の方が低い位置に設けられている。第１圧縮面２２１及び第２圧縮面２２２は、それぞれ、円環状に延びる平坦な水平面となっている。そして、第１圧縮面２２１及び第２圧縮面２２２は、テーパー面２２３を介して、段差状に連続している。
下側金型２３０の上面（天面）には、内周側領域１１に対応する第１圧縮面２３１、及び、外周側領域１２に対応する第２圧縮面２３２が、段差状に設けられている。この際、第２圧縮面２３２よりも第１圧縮面２３１の方が高い位置に設けられている。第１圧縮面２３１及び第２圧縮面２３２は、それぞれ、円環状に延びる平坦な水平面となっている。そして、第１圧縮面２３１及び第２圧縮面２３２は、テーパー面２３３を介して、段差状に連続している。
サイジング工程では、上側金型２２０及び下側金型２３０を用いて、焼結体が圧縮される。この際、第１圧縮面２２１及び第１圧縮面２３１が、相対するように配置される。また、第２圧縮面２２２及び第２圧縮面２３２が、相対するように配置される。そして、上側金型２２０により、焼結体の上側の端面ｓ２が圧縮され、下側金型２３０により、焼結体の下側の端面ｓ２が圧縮される。これによって、圧縮成形体Ｂにおいて、外周側領域１２と、外周側領域１２に対して軸方向の厚みが小さく構成された内周側領域１１と、が形成される。すなわち、外周側領域１２よりも内周側領域１１の方が、圧縮率が高くなるように、焼結体が圧縮される。その結果、圧縮成形体Ｂにおいて、内周側領域１１の密度を、外周側領域１２の密度よりも高くすることが可能となる。
【0027】
（第３例）
次に、圧縮成形体に密度勾配を持たせる方法の第３例を説明する。
第３例では、圧粉成形工程において、内周側領域１１の軸方向の厚みが外周側領域１２の軸方向の厚みよりも大きく構成された圧粉体Ａを形成し、サイジング工程において、内周側領域１１及び外周側領域１２について、軸方向の厚みが略同一となるように、焼結体を圧縮することによって、内周側領域１１の密度が、外周側領域１２の密度よりも高い圧縮形成体Ｂを形成している。
具体的に、第３例では、図６（ａ）に示すように、圧粉成形工程において、上側金型３００と、下側金型３１０と、を用いて、圧粉体を形成する。上側金型３００及び下側金型３１０は、互いに独立した金型となっている。上側金型３００及び下側金型３１０は、それぞれ、円環状に形成されている。
上側金型３００は、内周側領域１１に対応する第１上側金型３０１と、外周側領域１２に対応する第２上側金型３０２と、から構成されている。第１上側金型３０１及び第２上側金型３０２は、互いに独立した（個別の）金型となっている。第１上側金型３０１及び第２上側金型３０２は、それぞれ、円環状に形成されている。第１上側金型３０１は、第２上側金型３０２の内側に配置されている。特に、第１上側金型３０１は、第２上側金型３０２に対する鉛直方向の位置を任意に変更することが可能となっている。
第１上側金型３０１の下面（底面）には、内周側領域１１に対応する第１圧縮面３０１ａが設けられている。第２上側金型３０２の下面（底面）には、外周側領域１２に対応する第２圧縮面３０２ａが設けられている。第１圧縮面３０１ａ及び第２圧縮面３０２ａは、それぞれ、円環状に延びる平坦な水平面となっている。第１圧縮面３０１ａ及び第２圧縮面３０２ａは、段差状に配置される。この際、第２圧縮面３０２ａよりも第１圧縮面３０１ａの方が高い位置に配置される。特に、第２上側金型３０２に対する第１上側金型３０１の鉛直方向の位置を調整することで、第２圧縮面３０２ａに対する第１圧縮面３０１ａの高さを調整することが可能となり、ひいては、外周側領域１２の圧縮率及び内周側領域１１の圧縮率の両方を任意にコントロールすることが可能となる。
下側金型３１０は、内周側領域１１に対応する第１下側金型３１１と、外周側領域１２に対応する第２下側金型３１２と、から構成されている。第１下側金型３１１及び第２下側金型３１２は、互いに独立した（個別の）金型となっている。第１下側金型３１１及び第２下側金型３１２は、それぞれ、円環状に形成されている。第１下側金型３１１は、第２下側金型３１２の内側に配置されている。特に、第１下側金型３１１は、第２下側金型３１２に対する鉛直方向の位置を任意に変更することが可能となっている。
第１下側金型３１１の上面（天面）には、内周側領域１１に対応する第１圧縮面３１１ａが設けられている。第２下側金型３１２の上面（天面）には、外周側領域１２に対応する第２圧縮面３１２ａが設けられている。第１圧縮面３１１ａ及び第２圧縮面３１２ａは、それぞれ、円環状に延びる平坦な水平面となっている。第１圧縮面３１１ａ及び第２圧縮面３１２ａは、段差状に配置される。この際、第２圧縮面３１２ａよりも第１圧縮面３１１ａの方が低い位置に配置される。特に、第２下側金型３１２に対する第１下側金型３１１の鉛直方向の位置を調整することで、第２圧縮面３１２ａに対する第１圧縮面３１１ａの高さを調整することが可能となり、ひいては、外周側領域１２の圧縮率及び内周側領域１１の圧縮率の両方を任意にコントロールすることが可能となる。
圧粉成形工程では、上側金型３００及び下側金型３１０を用いて、原料粉末がプレス成形される。この際、第１圧縮面３０１ａ及び第１圧縮面３１１ａが、相対するように配置される。また、第２圧縮面３０２ａ及び第２圧縮面３１２ａが、相対するように配置される。そして、上側金型３００により、圧粉体Ａの上側の端面ｓ２が成形され、下側金型３１０により、圧粉体Ａの下側の端面ｓ２が成形される。これによって、圧粉体において、外周側領域１２と、外周側領域１２に対して軸方向の厚みが大きく構成された内周側領域１１と、が形成される。圧粉体Ａの各端面ｓ２では、内周側領域１１及び外周側領域１２が、テーパー面を介して、段差状に連続している状態となる。これによって、サイジング工程において、焼結体を圧縮する際に、各端面ｓ２を平坦とすることが容易となる。
ここで、圧粉体Ａでは、圧粉体Ａの軸方向の全長（＝内周側領域１１の軸方向の厚み）と、外周側領域１２の軸方向の厚みと、の差が、外周側領域１２の軸方向の厚みの５～２０％の範囲内となっている。
次に、圧縮成形体に密度勾配を持たせる方法の第３例を説明する。
第３例では、圧粉成形工程において、内周側領域１１の軸方向の厚みが外周側領域１２の軸方向の厚みよりも大きく構成された圧粉体Ａを形成し、サイジング工程において、内周側領域１１及び外周側領域１２について、軸方向の厚みが略同一となるように、焼結体を圧縮することによって、内周側領域１１の密度が、外周側領域１２の密度よりも高い圧縮形成体Ｂを形成している。
具体的に、第３例では、図６（ａ）に示すように、圧粉成形工程において、上側金型３００と、下側金型３１０と、を用いて、圧粉体を形成する。上側金型３００及び下側金型３１０は、互いに独立した金型となっている。上側金型３００及び下側金型３１０は、それぞれ、円環状に形成されている。
上側金型３００は、内周側領域１１に対応する第１上側金型３０１と、外周側領域１２に対応する第２上側金型３０２と、から構成されている。第１上側金型３０１及び第２上側金型３０２は、互いに独立した（個別の）金型となっている。第１上側金型３０１及び第２上側金型３０２は、それぞれ、円環状に形成されている。第１上側金型３０１は、第２上側金型３０２の内側に配置されている。特に、第１上側金型３０１は、第２上側金型３０２に対する鉛直方向の位置を任意に変更することが可能となっている。
第１上側金型３０１の下面（底面）には、内周側領域１１に対応する第１圧縮面３０１ａが設けられている。第２上側金型３０２の下面（底面）には、外周側領域１２に対応する第２圧縮面３０２ａが設けられている。第１圧縮面３０１ａ及び第２圧縮面３０２ａは、それぞれ、円環状に延びる平坦な水平面となっている。第１圧縮面３０１ａ及び第２圧縮面３０２ａは、段差状に配置される。この際、第２圧縮面３０２ａよりも第１圧縮面３０１ａの方が高い位置に配置される。特に、第２上側金型３０２に対する第１上側金型３０１の鉛直方向の位置を調整することで、第２圧縮面３０２ａに対する第１圧縮面３０１ａの高さを調整することが可能となり、ひいては、外周側領域１２の圧縮率及び内周側領域１１の圧縮率の両方を任意にコントロールすることが可能となる。
下側金型３１０は、内周側領域１１に対応する第１下側金型３１１と、外周側領域１２に対応する第２下側金型３１２と、から構成されている。第１下側金型３１１及び第２下側金型３１２は、互いに独立した（個別の）金型となっている。第１下側金型３１１及び第２下側金型３１２は、それぞれ、円環状に形成されている。第１下側金型３１１は、第２下側金型３１２の内側に配置されている。特に、第１下側金型３１１は、第２下側金型３１２に対する鉛直方向の位置を任意に変更することが可能となっている。
第１下側金型３１１の上面（天面）には、内周側領域１１に対応する第１圧縮面３１１ａが設けられている。第２下側金型３１２の上面（天面）には、外周側領域１２に対応する第２圧縮面３１２ａが設けられている。第１圧縮面３１１ａ及び第２圧縮面３１２ａは、それぞれ、円環状に延びる平坦な水平面となっている。第１圧縮面３１１ａ及び第２圧縮面３１２ａは、段差状に配置される。この際、第２圧縮面３１２ａよりも第１圧縮面３１１ａの方が低い位置に配置される。特に、第２下側金型３１２に対する第１下側金型３１１の鉛直方向の位置を調整することで、第２圧縮面３１２ａに対する第１圧縮面３１１ａの高さを調整することが可能となり、ひいては、外周側領域１２の圧縮率及び内周側領域１１の圧縮率の両方を任意にコントロールすることが可能となる。
圧粉成形工程では、上側金型３００及び下側金型３１０を用いて、原料粉末がプレス成形される。この際、第１圧縮面３０１ａ及び第１圧縮面３１１ａが、相対するように配置される。また、第２圧縮面３０２ａ及び第２圧縮面３１２ａが、相対するように配置される。そして、上側金型３００により、圧粉体Ａの上側の端面ｓ２が成形され、下側金型３１０により、圧粉体Ａの下側の端面ｓ２が成形される。これによって、圧粉体において、外周側領域１２と、外周側領域１２に対して軸方向の厚みが大きく構成された内周側領域１１と、が形成される。圧粉体Ａの各端面ｓ２では、内周側領域１１及び外周側領域１２が、テーパー面を介して、段差状に連続している状態となる。これによって、サイジング工程において、焼結体を圧縮する際に、各端面ｓ２を平坦とすることが容易となる。
ここで、圧粉体Ａでは、圧粉体Ａの軸方向の全長（＝内周側領域１１の軸方向の厚み）と、外周側領域１２の軸方向の厚みと、の差が、外周側領域１２の軸方向の厚みの５～２０％の範囲内となっている。
【0028】
また、第３例では、図６（ｂ）に示すように、サイジング工程において、上側金型３２０と、下側金型３３０と、を用いて、圧縮成形体を形成する。上側金型３２０及び下側金型３３０は、互いに独立した金型となっている。上側金型３２０及び下側金型３３０は、それぞれ、円環状に形成されている。
上側金型３２０の下面（底面）には、内周側領域１１及び外周側領域１２に対応する圧縮面３２１が設けられている。圧縮面３２１は、円環状に延びる平坦な水平面となっている。
下側金型３３０の上面（天面）には、内周側領域１１及び外周側領域１２に対応する圧縮面３３１が設けられている。圧縮面３３１は、円環状に延びる平坦な水平面となっている。
サイジング工程では、上側金型３２０及び下側金型３３０を用いて、焼結体が圧縮される。この際、圧縮面３２１及び圧縮面３３１が、相対するように配置される。そして、上側金型３２０により、焼結体の上側の端面ｓ２の全体（内周側領域１１及び外周側領域１２）が圧縮され、下側金型３３０により、焼結体の下側の端面ｓ２の全体（内周側領域１１及び外周側領域１２）が圧縮される。これによって、圧縮成形体Ｂの上側の端面ｓ２において、外周側領域１２及び内周側領域１１が、略一連の平坦な水平面となるように、焼結体が圧縮される。また、圧縮成形体Ｂの下側の端面ｓ２において、外周側領域１２及び内周側領域１１が、略一連の平坦な水平面となるように、焼結体が圧縮される。その結果、外周側領域１２よりも内周側領域１１の方が、圧縮率が高くなるように、焼結体を圧縮することができる。したがって、圧縮成形体Ｂにおいて、内周側領域１１の密度を、外周側領域１２の密度よりも高くすることが可能となる。
上側金型３２０の下面（底面）には、内周側領域１１及び外周側領域１２に対応する圧縮面３２１が設けられている。圧縮面３２１は、円環状に延びる平坦な水平面となっている。
下側金型３３０の上面（天面）には、内周側領域１１及び外周側領域１２に対応する圧縮面３３１が設けられている。圧縮面３３１は、円環状に延びる平坦な水平面となっている。
サイジング工程では、上側金型３２０及び下側金型３３０を用いて、焼結体が圧縮される。この際、圧縮面３２１及び圧縮面３３１が、相対するように配置される。そして、上側金型３２０により、焼結体の上側の端面ｓ２の全体（内周側領域１１及び外周側領域１２）が圧縮され、下側金型３３０により、焼結体の下側の端面ｓ２の全体（内周側領域１１及び外周側領域１２）が圧縮される。これによって、圧縮成形体Ｂの上側の端面ｓ２において、外周側領域１２及び内周側領域１１が、略一連の平坦な水平面となるように、焼結体が圧縮される。また、圧縮成形体Ｂの下側の端面ｓ２において、外周側領域１２及び内周側領域１１が、略一連の平坦な水平面となるように、焼結体が圧縮される。その結果、外周側領域１２よりも内周側領域１１の方が、圧縮率が高くなるように、焼結体を圧縮することができる。したがって、圧縮成形体Ｂにおいて、内周側領域１１の密度を、外周側領域１２の密度よりも高くすることが可能となる。
【0029】
（第４例）
次に、圧縮成形体に密度勾配を持たせる方法の第４例を説明する。
第４例では、圧粉成形工程において、内周側領域１１の軸方向の厚みが外周側領域１２の軸方向の厚みよりも大きく構成された圧粉体Ａを形成し、サイジング工程において、内周側領域１１及び外周側領域１２について、軸方向の厚みが略同一となるように、焼結体を圧縮することによって、内周側領域１１の密度が、外周側領域１２の密度よりも高い圧縮形成体Ｂを形成している。
具体的に、第４例では、図７（ａ）に示すように、圧粉成形工程において、上側金型４００と、下側金型４１０と、を用いて、圧粉体Ａを形成する。上側金型４００及び下側金型４１０は、互いに独立した金型となっている。上側金型４００及び下側金型４１０は、それぞれ、円環状に形成されている。
上側金型４００の下面（底面）には、内周側領域１１に対応する第１圧縮面４０１、及び、外周側領域１２に対応する第２圧縮面４０２が、段差状に設けられている。この際、第２圧縮面４０２よりも第１圧縮面４０１の方が高い位置に設けられている。第１圧縮面４０１及び第２圧縮面４０２は、それぞれ、円環状に延びる平坦な水平面となっている。そして、第１圧縮面４０１及び第２圧縮面４０２は、テーパー面４０３を介して、段差状に連続している。
下側金型４１０は、内周側領域１１に対応する第１下側金型４１１と、外周側領域１２に対応する第２下側金型４１２と、から構成されている。第１下側金型４１１及び第２下側金型４１２は、互いに独立した（個別の）金型となっている。第１下側金型４１１及び第２下側金型４１２は、それぞれ、円環状に形成されている。第１下側金型４１１は、第２下側金型４１２の内側に配置されている。特に、第１下側金型４１１は、第２下側金型４１２に対する鉛直方向の位置を任意に変更することが可能となっている。
第１下側金型４１１の上面（天面）には、内周側領域１１に対応する第１圧縮面４１１ａが設けられている。第２下側金型４１２の上面（天面）には、外周側領域１２に対応する第２圧縮面４１２ａが設けられている。また、第２下側金型４１２の内周面には、外周面ｓ３に対応する第３圧縮面４１２ｂが設けられている。
第１圧縮面４１１ａ及び第２圧縮面４１２ａは、それぞれ、円環状に延びる平坦な水平面となっている。第３圧縮面４１２ｂは、円環状に延びる曲面となっている。第１圧縮面４１１ａ及び第２圧縮面４１２ａは、段差状に配置される。この際、第２圧縮面４１２ａよりも第１圧縮面４１１ａの方が低い位置に配置される。特に、第２下側金型４１２に対する第１下側金型４１１の鉛直方向の位置を調整することで、第２圧縮面４１２ａに対する第１圧縮面４１１ａの高さを調整することが可能となり、ひいては、外周側領域１２の圧縮率及び内周側領域１１の圧縮率の両方を任意にコントロールすることが可能となる。
圧粉成形工程では、上側金型４００及び下側金型４１０を用いて、原料粉末がプレス成形される。この際、第１圧縮面４０１及び第１圧縮面４１１ａが、相対するように配置される。また、第２圧縮面４０２及び第２圧縮面４１２ａが、相対するように配置される。そして、上側金型４００により、圧粉体Ａの上側の端面ｓ２が成形され、下側金型４１０により、圧粉体Ａの下側の端面ｓ２及び外周面ｓ３が成形される。これによって、圧粉体Ａにおいて、外周側領域１２と、外周側領域１２に対して軸方向の厚みが大きく構成された内周側領域１１と、が形成される。圧粉体Ａの各端面ｓ２では、内周側領域１１及び外周側領域１２が、テーパー面を介して、段差状に連続している状態となる。これによって、サイジング工程において、焼結体を圧縮する際に、各端面ｓ２を平坦とすることが容易となる。
ここで、圧粉体Ａでは、圧粉体Ａの軸方向の全長（＝内周側領域１１の軸方向の厚み）と、外周側領域１２の軸方向の厚みと、の差が、外周側領域１２の軸方向の厚みの５～２０％の範囲内となっている。
次に、圧縮成形体に密度勾配を持たせる方法の第４例を説明する。
第４例では、圧粉成形工程において、内周側領域１１の軸方向の厚みが外周側領域１２の軸方向の厚みよりも大きく構成された圧粉体Ａを形成し、サイジング工程において、内周側領域１１及び外周側領域１２について、軸方向の厚みが略同一となるように、焼結体を圧縮することによって、内周側領域１１の密度が、外周側領域１２の密度よりも高い圧縮形成体Ｂを形成している。
具体的に、第４例では、図７（ａ）に示すように、圧粉成形工程において、上側金型４００と、下側金型４１０と、を用いて、圧粉体Ａを形成する。上側金型４００及び下側金型４１０は、互いに独立した金型となっている。上側金型４００及び下側金型４１０は、それぞれ、円環状に形成されている。
上側金型４００の下面（底面）には、内周側領域１１に対応する第１圧縮面４０１、及び、外周側領域１２に対応する第２圧縮面４０２が、段差状に設けられている。この際、第２圧縮面４０２よりも第１圧縮面４０１の方が高い位置に設けられている。第１圧縮面４０１及び第２圧縮面４０２は、それぞれ、円環状に延びる平坦な水平面となっている。そして、第１圧縮面４０１及び第２圧縮面４０２は、テーパー面４０３を介して、段差状に連続している。
下側金型４１０は、内周側領域１１に対応する第１下側金型４１１と、外周側領域１２に対応する第２下側金型４１２と、から構成されている。第１下側金型４１１及び第２下側金型４１２は、互いに独立した（個別の）金型となっている。第１下側金型４１１及び第２下側金型４１２は、それぞれ、円環状に形成されている。第１下側金型４１１は、第２下側金型４１２の内側に配置されている。特に、第１下側金型４１１は、第２下側金型４１２に対する鉛直方向の位置を任意に変更することが可能となっている。
第１下側金型４１１の上面（天面）には、内周側領域１１に対応する第１圧縮面４１１ａが設けられている。第２下側金型４１２の上面（天面）には、外周側領域１２に対応する第２圧縮面４１２ａが設けられている。また、第２下側金型４１２の内周面には、外周面ｓ３に対応する第３圧縮面４１２ｂが設けられている。
第１圧縮面４１１ａ及び第２圧縮面４１２ａは、それぞれ、円環状に延びる平坦な水平面となっている。第３圧縮面４１２ｂは、円環状に延びる曲面となっている。第１圧縮面４１１ａ及び第２圧縮面４１２ａは、段差状に配置される。この際、第２圧縮面４１２ａよりも第１圧縮面４１１ａの方が低い位置に配置される。特に、第２下側金型４１２に対する第１下側金型４１１の鉛直方向の位置を調整することで、第２圧縮面４１２ａに対する第１圧縮面４１１ａの高さを調整することが可能となり、ひいては、外周側領域１２の圧縮率及び内周側領域１１の圧縮率の両方を任意にコントロールすることが可能となる。
圧粉成形工程では、上側金型４００及び下側金型４１０を用いて、原料粉末がプレス成形される。この際、第１圧縮面４０１及び第１圧縮面４１１ａが、相対するように配置される。また、第２圧縮面４０２及び第２圧縮面４１２ａが、相対するように配置される。そして、上側金型４００により、圧粉体Ａの上側の端面ｓ２が成形され、下側金型４１０により、圧粉体Ａの下側の端面ｓ２及び外周面ｓ３が成形される。これによって、圧粉体Ａにおいて、外周側領域１２と、外周側領域１２に対して軸方向の厚みが大きく構成された内周側領域１１と、が形成される。圧粉体Ａの各端面ｓ２では、内周側領域１１及び外周側領域１２が、テーパー面を介して、段差状に連続している状態となる。これによって、サイジング工程において、焼結体を圧縮する際に、各端面ｓ２を平坦とすることが容易となる。
ここで、圧粉体Ａでは、圧粉体Ａの軸方向の全長（＝内周側領域１１の軸方向の厚み）と、外周側領域１２の軸方向の厚みと、の差が、外周側領域１２の軸方向の厚みの５～２０％の範囲内となっている。
【0030】
また、第４例では、図７（ｂ）に示すように、サイジング工程において、上側金型４２０と、下側金型４３０と、を用いて、圧縮成形体Ｂを形成する。上側金型４２０及び下側金型４３０は、互いに独立した金型となっている。上側金型４２０及び下側金型４３０は、それぞれ、円環状に形成されている。
上側金型４２０の下面（底面）には、内周側領域１１及び外周側領域１２に対応する圧縮面４２１が設けられている。圧縮面４２１は、円環状に延びる平坦な水平面となっている。
下側金型４３０の上面（天面）には、内周側領域１１及び外周側領域１２に対応する圧縮面４３１が設けられている。圧縮面４３１は、円環状に延びる平坦な水平面となっている。
サイジング工程では、上側金型４２０及び下側金型４３０を用いて、焼結体が圧縮される。この際、圧縮面４２１及び圧縮面４３１が、相対するように配置される。そして、上側金型４２０により、焼結体の上側の端面ｓ２の全体（内周側領域１１及び外周側領域１２）が圧縮され、下側金型４３０により、焼結体の下側の端面ｓ２の全体（内周側領域１１及び外周側領域１２）が圧縮される。これによって、圧縮成形体Ｂの上側の端面ｓ２において、外周側領域１２及び内周側領域１１が、略一連の平坦な水平面となるように、焼結体が圧縮される。また、圧縮成形体Ｂの下側の端面ｓ２において、外周側領域１２及び内周側領域１１が、略一連の平坦な水平面となるように、焼結体が圧縮される。その結果、外周側領域１２よりも内周側領域１１の方が、圧縮率が高くなるように、焼結体を圧縮することができる。したがって、圧縮成形体Ｂにおいて、内周側領域１１の密度を、外周側領域１２の密度よりも高くすることが可能となる。
上側金型４２０の下面（底面）には、内周側領域１１及び外周側領域１２に対応する圧縮面４２１が設けられている。圧縮面４２１は、円環状に延びる平坦な水平面となっている。
下側金型４３０の上面（天面）には、内周側領域１１及び外周側領域１２に対応する圧縮面４３１が設けられている。圧縮面４３１は、円環状に延びる平坦な水平面となっている。
サイジング工程では、上側金型４２０及び下側金型４３０を用いて、焼結体が圧縮される。この際、圧縮面４２１及び圧縮面４３１が、相対するように配置される。そして、上側金型４２０により、焼結体の上側の端面ｓ２の全体（内周側領域１１及び外周側領域１２）が圧縮され、下側金型４３０により、焼結体の下側の端面ｓ２の全体（内周側領域１１及び外周側領域１２）が圧縮される。これによって、圧縮成形体Ｂの上側の端面ｓ２において、外周側領域１２及び内周側領域１１が、略一連の平坦な水平面となるように、焼結体が圧縮される。また、圧縮成形体Ｂの下側の端面ｓ２において、外周側領域１２及び内周側領域１１が、略一連の平坦な水平面となるように、焼結体が圧縮される。その結果、外周側領域１２よりも内周側領域１１の方が、圧縮率が高くなるように、焼結体を圧縮することができる。したがって、圧縮成形体Ｂにおいて、内周側領域１１の密度を、外周側領域１２の密度よりも高くすることが可能となる。
【0031】
（焼結含油軸受２の製造方法の作用）
焼結含油軸受２の製造方法では、サイジング工程において、圧粉成形体Ｂの内周側領域１１について外周側領域１２よりも密度が高くなるように、焼結体が圧縮される。これによって、毛細管力により、外周側領域１２に含浸されている潤滑剤を、内周側領域１１に移動させることができ、その結果、軸受面ｓ１における油膜形成を促進することが可能となる。
特に、焼結含油軸受２の製造方法では、封孔工程において、焼結体の端面ｓ２について軸受面ｓ１よりも表面気孔率が低くなるように、焼結体の端面ｓ２の表面気孔が封孔される。これによって、相対的に密度が低い外周側領域１２において、端面ｓ２からの潤滑剤の漏れ出しが抑制され、その結果、油膜圧力の低下を抑制することが可能となり、低温時における起動特性を向上することが可能となる。
また、焼結含油軸受２の製造方法では、焼結体の端面ｓ２の表面気孔率について、５～３０％の範囲内とされる。これによって、油膜圧力の低下を適切に抑制することが可能となる。すなわち、焼結体の端面ｓ２の表面気孔率が５％未満となると、端面ｓ２からの空気の流入が困難となることで、外周側領域１２に含浸されている潤滑剤の内周側領域１１への送り込みが阻害され、その結果、油膜圧力が低下する恐れがある。一方、焼結体の端面ｓ２の表面気孔率が３０％を超えると、端面ｓ２から潤滑剤が漏れ出し易くなり、その結果、油膜圧力が低下する恐れがある。そこで、焼結体の端面ｓ２の表面気孔率について、５～３０％の範囲内とすることで、外周側領域１２に含浸されている潤滑剤の内周側領域１１への送り込みが阻害される事態を抑制しつつ、端面ｓ２からの潤滑剤の漏れ出しを抑制することが可能となり、その結果、油膜圧力の低下を適切に抑制することが可能となる。
焼結含油軸受２の製造方法では、サイジング工程において、圧粉成形体Ｂの内周側領域１１について外周側領域１２よりも密度が高くなるように、焼結体が圧縮される。これによって、毛細管力により、外周側領域１２に含浸されている潤滑剤を、内周側領域１１に移動させることができ、その結果、軸受面ｓ１における油膜形成を促進することが可能となる。
特に、焼結含油軸受２の製造方法では、封孔工程において、焼結体の端面ｓ２について軸受面ｓ１よりも表面気孔率が低くなるように、焼結体の端面ｓ２の表面気孔が封孔される。これによって、相対的に密度が低い外周側領域１２において、端面ｓ２からの潤滑剤の漏れ出しが抑制され、その結果、油膜圧力の低下を抑制することが可能となり、低温時における起動特性を向上することが可能となる。
また、焼結含油軸受２の製造方法では、焼結体の端面ｓ２の表面気孔率について、５～３０％の範囲内とされる。これによって、油膜圧力の低下を適切に抑制することが可能となる。すなわち、焼結体の端面ｓ２の表面気孔率が５％未満となると、端面ｓ２からの空気の流入が困難となることで、外周側領域１２に含浸されている潤滑剤の内周側領域１１への送り込みが阻害され、その結果、油膜圧力が低下する恐れがある。一方、焼結体の端面ｓ２の表面気孔率が３０％を超えると、端面ｓ２から潤滑剤が漏れ出し易くなり、その結果、油膜圧力が低下する恐れがある。そこで、焼結体の端面ｓ２の表面気孔率について、５～３０％の範囲内とすることで、外周側領域１２に含浸されている潤滑剤の内周側領域１１への送り込みが阻害される事態を抑制しつつ、端面ｓ２からの潤滑剤の漏れ出しを抑制することが可能となり、その結果、油膜圧力の低下を適切に抑制することが可能となる。
【0032】
（第１実施例）
次に、本発明の第１実施例を説明する。
図８は、原料粉末ｍｐの組成を示す図である。図９は、実施例に係る圧粉体及び圧縮成形体の断面図である。図１０は、実施例に係る焼結含油軸受の内径摩耗量と比較例に係る焼結含油軸受の内径摩耗量とを比較した図である。
ここで、図８に示す各数字は、原料粉末ｍｐの全体重量に対する各元素（金属粉末又は固体潤滑剤）の重量の比率を示している（単位：重量％）。また、図９（ａ）は、圧粉成形工程により成形された圧粉体Ａの断面を示し、図９（ｂ）は、サイジング工程により形成された圧縮成形体Ｂの断面を示している。
本発明の第１実施例として、５種類の焼結含油軸受（実施例ａ１～ａ５）を製造した。また、比較例として、５種類の焼結含油軸受（比較例ａ１～ａ５）を製造した。
次に、本発明の第１実施例を説明する。
図８は、原料粉末ｍｐの組成を示す図である。図９は、実施例に係る圧粉体及び圧縮成形体の断面図である。図１０は、実施例に係る焼結含油軸受の内径摩耗量と比較例に係る焼結含油軸受の内径摩耗量とを比較した図である。
ここで、図８に示す各数字は、原料粉末ｍｐの全体重量に対する各元素（金属粉末又は固体潤滑剤）の重量の比率を示している（単位：重量％）。また、図９（ａ）は、圧粉成形工程により成形された圧粉体Ａの断面を示し、図９（ｂ）は、サイジング工程により形成された圧縮成形体Ｂの断面を示している。
本発明の第１実施例として、５種類の焼結含油軸受（実施例ａ１～ａ５）を製造した。また、比較例として、５種類の焼結含油軸受（比較例ａ１～ａ５）を製造した。
【0033】
実施例ａ１～ａ５に係る焼結含油軸受は、上記の焼結含油軸受２の製造方法により製造した。この際、図８に示す原料粉末ｍｐを用いて、上記の第１例に係る圧縮成形体に密度勾配を持たせる方法により、圧粉体Ａ及び圧縮成形体Ｂを形成した。
図８に示すように、原料粉末ｍｐの組成は、原料粉末の全重量に対する重量比で、３５～４５重量％の範囲内のＦｅ（鉄）と、２～７重量％の範囲内のＳｎ（錫）と、０．６重量％以下のＰ（リン）と、１～３重量％の範囲内のＣ（炭素）と、１重量％以下の不可避的不純物と、を含有し、残部がＣｕ（銅）からなる組成を有している。
実施例ａ１～ａ５に係る焼結含油軸受を製造する際には、圧粉成形工程により、図９（ａ）に示す圧粉体Ａを形成した。この圧粉体Ａでは、内周側領域１１の外径を「ｅ」とし、外径を「ｂ」とし、内径を「ａ」とした場合、ｅ＝（ｂ－ａ）×（１／２）となっている。ここで、内周側領域１１の外径とは、内周側領域１１、及び、内周側領域１１と外周側領域１２とをつなぐテーパー部を含む部分の外径となっている。また、この圧粉体Ａでは、圧粉体Ａの軸方向の全長（＝内周側領域１１の軸方向の厚み）と、外周側領域１２の軸方向の厚みと、の差が、外周側領域１２の軸方向の厚みの１０％となっている。すなわち、圧粉体Ａの軸方向の全長（＝内周側領域１１の軸方向の厚み）を「ｄ」とし、外周側領域１２の軸方向の厚みを「ｃ」とした場合、（ｄ－ｃ）＝ｃ×０．１となっている。
また、実施例ａ１～ａ５に係る焼結含油軸受を製造する際には、サイジング工程により、図９（ｂ）に示す圧縮成形体Ｂを形成した。この圧縮成形体Ｂでは、外周側領域１２及び内周側領域１１が、略一連の平坦な水平面となっている。ここで、サイジング工程では、圧縮成形体Ｂの全長が、圧粉体Ａにおける外周側領域１２の軸方向の厚みと略一致するように、焼結体が圧縮されている。
図８に示すように、原料粉末ｍｐの組成は、原料粉末の全重量に対する重量比で、３５～４５重量％の範囲内のＦｅ（鉄）と、２～７重量％の範囲内のＳｎ（錫）と、０．６重量％以下のＰ（リン）と、１～３重量％の範囲内のＣ（炭素）と、１重量％以下の不可避的不純物と、を含有し、残部がＣｕ（銅）からなる組成を有している。
実施例ａ１～ａ５に係る焼結含油軸受を製造する際には、圧粉成形工程により、図９（ａ）に示す圧粉体Ａを形成した。この圧粉体Ａでは、内周側領域１１の外径を「ｅ」とし、外径を「ｂ」とし、内径を「ａ」とした場合、ｅ＝（ｂ－ａ）×（１／２）となっている。ここで、内周側領域１１の外径とは、内周側領域１１、及び、内周側領域１１と外周側領域１２とをつなぐテーパー部を含む部分の外径となっている。また、この圧粉体Ａでは、圧粉体Ａの軸方向の全長（＝内周側領域１１の軸方向の厚み）と、外周側領域１２の軸方向の厚みと、の差が、外周側領域１２の軸方向の厚みの１０％となっている。すなわち、圧粉体Ａの軸方向の全長（＝内周側領域１１の軸方向の厚み）を「ｄ」とし、外周側領域１２の軸方向の厚みを「ｃ」とした場合、（ｄ－ｃ）＝ｃ×０．１となっている。
また、実施例ａ１～ａ５に係る焼結含油軸受を製造する際には、サイジング工程により、図９（ｂ）に示す圧縮成形体Ｂを形成した。この圧縮成形体Ｂでは、外周側領域１２及び内周側領域１１が、略一連の平坦な水平面となっている。ここで、サイジング工程では、圧縮成形体Ｂの全長が、圧粉体Ａにおける外周側領域１２の軸方向の厚みと略一致するように、焼結体が圧縮されている。
【0034】
一方、比較例ａ１～ａ５に係る焼結含油軸受は、圧縮成形体に密度勾配がなく、かつ、焼結体の端面及び外周面において封孔処理が施されていない焼結含油軸受となっている。比較例ａ１～ａ５に係る焼結含油軸受は、図８に示す原料粉末ｍｐを用いて、従来の一般的な焼結含油軸受の製造方法により製造した。この際、圧粉成形工程において原料粉末ｍｐをプレス成形する際の条件（圧力）、焼結工程において圧粉体を焼結する際の条件（雰囲気・温度）、サイジング工程において焼結体を圧縮する際の条件（圧力）、真空油浸工程において含浸される潤滑剤の種類等の製造条件については、実施例ａ１～ａ５に係る焼結含油軸受の製造条件と同一となっている。
【0035】
実施例ａ１～ａ５及び比較例ａ１～ａ５に係る各焼結含油軸受について、当該焼結含油軸受をモータハウジング（ハウジング側及びエンドベル側のそれぞれ）に組み込んだモータを製造し、当該モータを所定の環境下で駆動する加振動・サイクル試験を実施した。この際、所定の環境下として、当該モータに対して振動を付与しつつ、－４０℃～１６０℃の範囲内における気温の変化を繰り返した。そして、実施例ａ１～ａ５及び比較例ａ１～ａ５に係る各焼結含油軸受について、加振動・サイクル試験を実施した後の内径摩耗量を測定した。ここで、内径摩耗量は、軸受面の摩耗深さを表す。
その結果、図１０に示すように、実施例ａ１～ａ５に係る焼結含油軸受（ハウジング側に配置された焼結含油軸受）では、比較例ａ１～ａ５に係る焼結含油軸受（ハウジング側に配置された焼結含油軸受）と比較して、内径摩耗量が大きく低減していることが確認された。また、実施例ａ１～ａ５に係る焼結含油軸受（エンドベル側に配置された焼結含油軸受）についても、比較例ａ１～ａ５に係る焼結含油軸受（エンドベル側に配置された焼結含油軸受）と比較して、内径摩耗量が低減していることが確認された。
その結果、図１０に示すように、実施例ａ１～ａ５に係る焼結含油軸受（ハウジング側に配置された焼結含油軸受）では、比較例ａ１～ａ５に係る焼結含油軸受（ハウジング側に配置された焼結含油軸受）と比較して、内径摩耗量が大きく低減していることが確認された。また、実施例ａ１～ａ５に係る焼結含油軸受（エンドベル側に配置された焼結含油軸受）についても、比較例ａ１～ａ５に係る焼結含油軸受（エンドベル側に配置された焼結含油軸受）と比較して、内径摩耗量が低減していることが確認された。
【0036】
（第２実施例）
次に、本発明の第２実施例を説明する。
図１１は、実施例に係る焼結含油軸受の内径硬度と比較例に係る焼結含油軸受の内径硬度とを比較した図である。
本発明の第２実施例として、４種類の焼結含油軸受（含油率＝１３．５％の実施例ｂ１、含油率＝１６％の実施例ｂ２、含油率＝１８．５％の実施例ｂ３、含油率＝２１％の実施例ｂ４）を製造した。また、比較例として、４種類の焼結含油軸受（含油率＝１３．５％の比較例ｂ１、含油率＝１６％の比較例ｂ２、含油率＝１８．５％の比較例ｂ３、含油率＝２１％の比較例ｂ４）を製造した。
実施例ｂ１～ｂ４に係る焼結含油軸受は、実施例ａ１～ａ５に係る焼結含油軸受と同じ製造方法により製造した。また、比較例ｂ１～ｂ４に係る焼結含油軸受は、比較例ａ１～ａ５に係る焼結含油軸受と同じ製造方法により製造した。
実施例ａ１～ａ４及び比較例ａ１～ａ４に係る各焼結含油軸受について、内径硬度を測定した。ここで、内径硬度は、軸受面の硬度となっている。
その結果、図１１に示すように、同一の含油率において、実施例ａ１～ａ４に係る焼結含油軸受では、比較例ａ１～ａ４に係る焼結含油軸受と比較して、内径側表層の密度が高いことで、内径硬度が高いことが確認された。
次に、本発明の第２実施例を説明する。
図１１は、実施例に係る焼結含油軸受の内径硬度と比較例に係る焼結含油軸受の内径硬度とを比較した図である。
本発明の第２実施例として、４種類の焼結含油軸受（含油率＝１３．５％の実施例ｂ１、含油率＝１６％の実施例ｂ２、含油率＝１８．５％の実施例ｂ３、含油率＝２１％の実施例ｂ４）を製造した。また、比較例として、４種類の焼結含油軸受（含油率＝１３．５％の比較例ｂ１、含油率＝１６％の比較例ｂ２、含油率＝１８．５％の比較例ｂ３、含油率＝２１％の比較例ｂ４）を製造した。
実施例ｂ１～ｂ４に係る焼結含油軸受は、実施例ａ１～ａ５に係る焼結含油軸受と同じ製造方法により製造した。また、比較例ｂ１～ｂ４に係る焼結含油軸受は、比較例ａ１～ａ５に係る焼結含油軸受と同じ製造方法により製造した。
実施例ａ１～ａ４及び比較例ａ１～ａ４に係る各焼結含油軸受について、内径硬度を測定した。ここで、内径硬度は、軸受面の硬度となっている。
その結果、図１１に示すように、同一の含油率において、実施例ａ１～ａ４に係る焼結含油軸受では、比較例ａ１～ａ４に係る焼結含油軸受と比較して、内径側表層の密度が高いことで、内径硬度が高いことが確認された。
【0037】
（第３実施例）
次に、本発明の第３実施例を説明する。
図１２は、実施例に係る焼結含油軸受の通気量と比較例に係る焼結含油軸受の通気量とを比較した図である。
本発明の第３実施例として、１０種類の焼結含油軸受（実施例ｃ１～ｃ１０）を製造した。また、比較例として、１０種類の焼結含油軸受（比較例ｃ１～ｃ１０）を製造した。
実施例ｃ１～ｃ１０及び比較例ｃ１～ｃ１０に係る焼結含油軸受は、実施例ａ１～ａ５に係る焼結含油軸受と同じ製造方法により製造した。ただし、比較例ｃ１～ｃ１０に係る焼結含油軸受の製造方法では、封孔工程を省略した。なお、実施例ｃ１～ｃ１０に係る焼結含油軸受の製造方法では、封孔工程を省略していない。
実施例ｃ１～ｃ１０及び比較例ｃ１～ｃ１０に係る各焼結含油軸受について、通気量を測定した。ここで、通気量は、軸受孔に対して所定（一定）の圧力で空気を送り込んだときに、所定時間あたりに外周面及び端面から噴出される空気の量となっている。
その結果、図１２に示すように、実施例ｃ１～ｃ１０に係る焼結含油軸受では、比較例ｃ１～ｃ１０に係る焼結含油軸受と比較して、通気量が低減していることが確認された。これによって、実施例ｃ１～ｃ１０に係る焼結含油軸受では、比較例ｃ１～ｃ１０に係る焼結含油軸受と比較して、外周面及び端面からの潤滑剤の漏れ出しを抑制することが可能となる。
次に、本発明の第３実施例を説明する。
図１２は、実施例に係る焼結含油軸受の通気量と比較例に係る焼結含油軸受の通気量とを比較した図である。
本発明の第３実施例として、１０種類の焼結含油軸受（実施例ｃ１～ｃ１０）を製造した。また、比較例として、１０種類の焼結含油軸受（比較例ｃ１～ｃ１０）を製造した。
実施例ｃ１～ｃ１０及び比較例ｃ１～ｃ１０に係る焼結含油軸受は、実施例ａ１～ａ５に係る焼結含油軸受と同じ製造方法により製造した。ただし、比較例ｃ１～ｃ１０に係る焼結含油軸受の製造方法では、封孔工程を省略した。なお、実施例ｃ１～ｃ１０に係る焼結含油軸受の製造方法では、封孔工程を省略していない。
実施例ｃ１～ｃ１０及び比較例ｃ１～ｃ１０に係る各焼結含油軸受について、通気量を測定した。ここで、通気量は、軸受孔に対して所定（一定）の圧力で空気を送り込んだときに、所定時間あたりに外周面及び端面から噴出される空気の量となっている。
その結果、図１２に示すように、実施例ｃ１～ｃ１０に係る焼結含油軸受では、比較例ｃ１～ｃ１０に係る焼結含油軸受と比較して、通気量が低減していることが確認された。これによって、実施例ｃ１～ｃ１０に係る焼結含油軸受では、比較例ｃ１～ｃ１０に係る焼結含油軸受と比較して、外周面及び端面からの潤滑剤の漏れ出しを抑制することが可能となる。
【0038】
（第４実施例）
次に、本発明の第４実施例を説明する。
図１３は、実施例に係る焼結含油軸受の表面気孔率を示す図である。図１４は、比較例に係る焼結含油軸受の表面気孔率を示す図である。
ここで、図１３及び図１４は、焼結含油軸受の端面を顕微鏡により観察した写真であり、灰色で表示されている部分が表面気孔を示している。
本発明の第４実施例として、５種類の焼結含油軸受（実施例ｄ１～d５）を製造した。また、比較例として、５種類の焼結含油軸受（比較例ｄ１～ｄ５）を製造した。
実施例ｄ１～ｄ５に係る焼結含油軸受は、実施例ｃ１～ｃ１０に係る焼結含油軸受と同じ製造方法により製造した。一方、比較例ｄ１～ｄ５に係る焼結含油軸受は、比較例ｃ１～ｃ１０に係る焼結含油軸受と同じ製造方法により製造した。
実施例ｄ１～ｄ５及び比較例ｄ１～ｄ５に係る各焼結含油軸受について、端面を顕微鏡により観察し、端面の表面気孔率を測定した。
その結果、図１３及び図１４に示すように、実施例ｄ１～ｄ５に係る焼結含油軸受では、比較例ｄ１～ｄ５に係る焼結含油軸受と比較して、端面の表面気孔率が低減していることが確認された。これによって、実施例ｄ１～ｄ５に係る焼結含油軸受では、比較例ｄ１～ｄ５に係る焼結含油軸受と比較して、端面からの潤滑剤の漏れ出しを抑制することが可能となる。
次に、本発明の第４実施例を説明する。
図１３は、実施例に係る焼結含油軸受の表面気孔率を示す図である。図１４は、比較例に係る焼結含油軸受の表面気孔率を示す図である。
ここで、図１３及び図１４は、焼結含油軸受の端面を顕微鏡により観察した写真であり、灰色で表示されている部分が表面気孔を示している。
本発明の第４実施例として、５種類の焼結含油軸受（実施例ｄ１～d５）を製造した。また、比較例として、５種類の焼結含油軸受（比較例ｄ１～ｄ５）を製造した。
実施例ｄ１～ｄ５に係る焼結含油軸受は、実施例ｃ１～ｃ１０に係る焼結含油軸受と同じ製造方法により製造した。一方、比較例ｄ１～ｄ５に係る焼結含油軸受は、比較例ｃ１～ｃ１０に係る焼結含油軸受と同じ製造方法により製造した。
実施例ｄ１～ｄ５及び比較例ｄ１～ｄ５に係る各焼結含油軸受について、端面を顕微鏡により観察し、端面の表面気孔率を測定した。
その結果、図１３及び図１４に示すように、実施例ｄ１～ｄ５に係る焼結含油軸受では、比較例ｄ１～ｄ５に係る焼結含油軸受と比較して、端面の表面気孔率が低減していることが確認された。これによって、実施例ｄ１～ｄ５に係る焼結含油軸受では、比較例ｄ１～ｄ５に係る焼結含油軸受と比較して、端面からの潤滑剤の漏れ出しを抑制することが可能となる。
【符号の説明】
【0039】
１ モータ
２ 焼結含油軸受
１１ 内周側領域
１２ 外周側領域
ｓ１ 軸受面
ｓ２ 端面
ｓ３ 外周面
２ 焼結含油軸受
１１ 内周側領域
１２ 外周側領域
ｓ１ 軸受面
ｓ２ 端面
ｓ３ 外周面
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【手続補正書】
【提出日】2022-04-18
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図13】
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図14】
