JP2004100851A

JP2004100851A - 焼結軸受とその製造方法

Info

Publication number: JP2004100851A
Application number: JP2002264744A
Authority: JP
Inventors: Teruo Shimizu; 清水　輝夫; Tsuneo Maruyama; 丸山　恒夫; Atsunori Kodama; 兒玉　篤典; Motoki Higuchi; 樋口　基樹
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp; Nihon Parkerizing Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp; Nihon Parkerizing Co Ltd
Priority date: 2002-09-10
Filing date: 2002-09-10
Publication date: 2004-04-02

Abstract

【課題】耐食性に優れ、かつ製品の寸法精度を確保することが可能で、動圧発生溝の加工が簡易な焼結合金を提供する。
【解決手段】銅を含有する原料粉末を成形すると共に焼結（Ｓ２）して焼結合金本体を形成し、この焼結合金本体に錫鍍金の鍍金（Ｓ４）処理を施した後サイジング（Ｓ５）し、同時に転写により錫鍍金層５３に動圧発生溝６１を形成する。サイジング時に錫鍍金層が圧縮され、錫鍍金層がほぼ均一な厚さに形成され、同時に、前記サイジングにより前記錫鍍金を圧縮して該錫鍍金により焼結合金本体の外面に開口する気孔が塞がれる。しかも、焼結合金本体を加工することなく、動圧発生溝を設けることができる。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、焼結軸受とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ガソリンエンジン用モータ式燃料ポンプが図１３に断面図で例示される構造を持つことが知られている。すなわち、図示される通り上記燃料ポンプ１は、ケーシング２内において、モータ３の両端部に固設した回転軸４が軸受５に支持され、前記回転軸４の一方端部にはインペラ６が挿入され、かつ前記インペラ６、モータ３（アーマチュア）の外周面、および軸受５と回転軸４との間の図示しない隙間に沿って狭い間隙のガソリン流通路（図示せず）が形成された構造を有し、前記モータ３の回転でインペラ６が回転し、このインペラ６の回転でガソリンがケーシング２内に取り込まれ、取り込まれたガソリンはインペラ６、モータ３の外周面、および軸受と回転軸との間の図示しない隙間に沿って形成されたガソリン流通路を通って送り出され、別設のガソリンエンジンに送り込まれるように作動するものである。なお、図１３では両軸受５，５の外周部を微量の燃料が通過し、インペラ６で昇圧されたガソリンはケーシング２内のガソリン通路を通してモータ３の外周面のところまで到達する。
【０００３】
上記の燃料ポンプ１の構造部材である軸受５には、銅系の焼結合金が用いられ、この焼結合金の製造においては、銅を含有する原料粉末を圧縮して圧粉体を形成し、この圧粉体を焼結して焼結合金本体を形成し、この焼結合金本体に再圧縮であるサイジングを行い、所定寸法に仕上げるようにしている。
【０００４】
そして、前記軸受５は燃料に晒された環境で使用されるため、燃料に対する耐食性を考慮して、上記のように銅を含有する原料粉末を用いた銅系の焼結合金が用いられている。しかし、このように銅系の焼結合金であっても、硫黄やその化合物が混ざった燃料や、蟻酸や酢酸等の有機酸が混ざった燃料を使用すると腐食により寿命が低下する問題がある。
【０００５】
そこで、従来の銅鉛合金軸受には、軸受の耐腐食性を向上させるために、銅鉛合金軸受の内外表面に、錫、鉛またはこれらの合金の鍍金を施すことが有効である（例えば、特許文献１の公報第０００５段）、と記載されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−２０２９３８号公報
【特許文献２】
特開平１０−１４１３５８公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、例えば１０μｍ以下の寸法精度を要求される製品では、鍍金処理前のサイジングにより寸法公差内に収まったとしても、その後に施した鍍金層の厚さのばらつきにより寸法精度を確保できない問題がある。
【０００８】
ところで、軸受において、摺動面に動圧発生溝を形成したものが知られており、例えば従来の動圧軸受装置には、回転部材が回転した際における動圧発生溝のポンピング作用により潤滑液体に動圧力を発生させ、その動圧力によって回転部材の支承を行わせ（例えば、特許文献２の第０００２段）、その動圧発生溝は、ＮＣ旋盤により切削バイトなどの加工工具（例えば、特許文献２の第００１６段）を用いて形成される。
【０００９】
そして、上述した焼結合金に動圧発生溝を設ける場合も、切削加工が必要となり、１本１本の溝を正確に切削加工する必要があるため、製造工程が複雑になるという問題がある。
【００１０】
本発明は、このような問題点を解決しようとするもので、耐食性に優れ、かつ製品の寸法精度を確保することが可能で、動圧発生溝の加工が簡易な焼結軸受とその製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の焼結合金は、前記目的を達成するために、原料粉末を成形すると共に焼結してなる軸受本体に、鍍金層を設けた焼結軸受において、前記鍍金層が動圧発生溝を有するものである。
【００１２】
鍍金層の動圧発生溝により、回転により動圧が発生し、回転部材を支承することができる。そして、鍍金層により耐食性が向上し、さらに、焼結合金本体を加工することなく、動圧発生溝を設けることができ、その加工も容易となる。
【００１３】
請求項２の発明は、原料粉末を成形すると共に焼結してなる軸受本体に、鍍金層を設けた焼結軸受において、前記軸受本体の軸方向端面の少なくとも一方に、前記鍍金層よりなる鍍金ワッシャ部材を一体に設けたものである。
【００１４】
鍍金ワッシャ部材が軸受本体と一体とされることにより、焼結金属製の軸受本体と他の樹脂製のワッシャ部材との間の相対回転が抑止され、鍍金ワッシャ部材と他のワッシャとの摺動、あるいは鍍金ワッシャ部材とスナップリングとの摺動となるので、軸受本体との摺動によるワッシャ部材の摩耗を確実に防止することができる。また、鍍金ワッシャ部材によって軸受本体の端面を封孔することができるので、軸受端面からのオイル漏れを効果的に防止することができる。
【００１５】
また、請求項３の発明は、前記鍍金層が動圧発生溝を有するものである。
【００１６】
鍍金層の動圧発生溝により、回転により動圧が発生し、回転部材を支承することができる。そして、焼結合金本体を加工することなく、動圧発生溝を設けることができ、その加工も容易となる。
【００１７】
また、請求項４の発明は、請求項１又は３の焼結軸受において、前記動圧発生溝は、前記鍍金層を有する軸受本体をサイジングして該鍍金層に転写されたものである。
【００１８】
動圧発生溝を鍍金層に転写するから、極めて簡易かつ正確に動圧発生溝を設けることができる。しかも、鍍金層を有する軸受本体をサイジングするから、鍍金層を合せた製品寸法を所定の寸法公差内に仕上げることができる。さらに、サイジングにより鍍金層が圧縮され、鍍金層がほぼ均一な厚さに形成され、同時に、圧縮された鍍金層が軸受本体外面の気孔を封止する。
【００１９】
また、請求項５の発明は、請求項１〜４の発明において、前記原料粉末が銅系で、前記鍍金層が錫系である。
【００２０】
耐食性を有する錫鍍金層により銅系の軸受本体を覆うことにより、高い耐食性を備えた軸受を得ることができる。また、錫鍍金層に設けた動圧発生溝により、回転により動圧が発生し、回転部材を支承することができる。そして、銅系の焼結合金と錫鍍金とを組み合わせることにより、硫黄やその化合物に対する耐食性と蟻酸や酢酸等の有機酸に対する耐食性の両者を備えたものとなる。
【００２１】
また、請求項６の焼結軸受の製造方法は、前記目的を達成するために、原料粉末を成形すると共に焼結して軸受本体を形成し、この軸受本体に鍍金層を設けた後サイジングし、前記鍍金層に動圧発生溝を形成する方法である。
【００２２】
この方法を用いることにより、サイジング時に鍍金層が圧縮され、鍍金層がほぼ均一な厚さに形成され、同時に、前記サイジングにより前記鍍金層を圧縮して該鍍金層により軸受本体の外面に開口する気孔を塞ぐから、圧縮された鍍金層が軸受本体外面の気孔を封止し、鍍金層による被覆性が向上する。また、鍍金層を有する軸受本体をサイジングするから、鍍金層を合せた製品寸法を所定の寸法公差内に仕上げることができる。
【００２３】
また、鍍金層に設けた動圧発生溝により、回転により動圧が発生し、回転部材を支承することができる。しかも、軸受本体を加工することなく、動圧発生溝を設けることができ、その加工も容易となる。
【００２４】
また、請求項７の製造方法は、請求項６の製造方法において、前記サイジングと同時に前記鍍金層に前記動圧発生溝を転写する製造方法である。
【００２５】
サイジングにより動圧発生溝を鍍金層に転写するから、極めて簡易かつ正確に動圧発生溝を形成することができる。
【００２６】
さらに、請求項８の製造方法は、請求項７の製造方法において、前記原料粉末が銅系で、前記鍍金層が錫系である。
【００２７】
銅系の焼結合金と錫鍍金とを組み合わせることにより、硫黄やその化合物に対する耐食性と蟻酸や酢酸等の有機酸に対する耐食性の両者を備えた焼結軸受が得られる。
【００２８】
【発明の実施形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。図１〜図７は本発明の第１実施形態を示し、焼結合金本体の原料には、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃ系やＣｕ−Ｓｎ−Ｃ系等のものを用いることができる。尚、以下、焼結合金として前記軸受５を例に説明する。図２及び図３に示すように、軸受５は、略円筒形の軸受本体たる焼結合金本体５１からなり、その中央には前記回転軸４が回転摺動する円筒状の摺動面５２が形成され、さらに、その焼結合金本体５１の露出した外面全てを覆う錫鍍金層５３を備え、この錫鍍金層５３が動圧発生溝６１を有する。尚、本発明において錫鍍金とは、錫又は錫合金の鍍金を含むものである。また、後述するように転写により動圧発生溝６１を形成する場合、鍍金層５３は焼結合金である焼結合金本体５１より柔らかいものを用いることが好ましい。
【００２９】
前記軸受５の焼結合金本体５１には、一例として、質量％で、Ｚｎ：１０〜２５％、Ｎｉ：１０〜２５％、Ｐ　：０．１〜０．９％、Ｃ　：１〜８％、を含有し、残りがＣｕと不可避不純物からなる組成、並びに５〜２５％の気孔率を有する黒鉛分散型Ｃｕ基焼結合金を用いることができ、また、それ以外の組成の黒鉛分散型Ｃｕ基焼結合金を用いることもできる。
【００３０】
その製造方法につき、図１を参照して説明すると、例えば、焼結合金本体５１に用いる原料粉末は金属を主成分とするものであって、いずれも水アトマイズ法により形成され、かつ４５μｍの平均粒径を有する５種類のＣｕ−Ｎｉ−Ｚｎ合金粉末、すなわちＣｕ−１５．８％Ｎｉ−１８．３％Ｚｎ合金粉末、Ｃｕ−１６．９％Ｎｉ−１８．０％Ｚｎ合金粉末、Ｃｕ−１８．８％Ｎｉ−１８．４％Ｚｎ合金粉末、Ｃｕ−１７．４％Ｎｉ−１６．４％Ｚｎ合金粉末、およびＣｕ−１７．３％Ｎｉ−１９．９％Ｚｎ合金粉末（以上５種類）、４５μｍの平均粒径を有する水アトマイズＣｕ−Ｐ合金（Ｐ：３３％含有）粉末、さらに７５μｍの平均粒径を有する黒鉛粉末を用意し、これら原料粉末を所定の配合組成に配合し、Ｖ型ミキサーで４０分間混合する混合（Ｓ１：ステップ１）処理を行った後、１５０〜３００ＭＰａの範囲内の所定の圧力でプレスにより所定形状の圧粉体に成形（Ｓ２）し、この圧粉体をアンモニア分解ガス雰囲気中、７５０〜９００℃の範囲内の所定の温度に４０分間保持の条件で焼結（Ｓ３）することにより、黒鉛分散型Ｃｕ基焼結合金で構成され軸受５を製造した。この結果得られた軸受５を光学顕微鏡（２００倍）を用いて観察したところ、いずれもＣｕ−Ｎｉ−Ｚｎ合金の固溶体相からなる素地にＣｕ−Ｐ合金と黒鉛が微細に分散分布し、かつ気孔も存在する組織を示した。このようにして得られた黒鉛分散型Ｃｕ基焼結合金製の軸受５は、これの素地を形成するＣｕ−Ｎｉ−Ｚｎ合金のもつすぐれた強度および耐食性と相俟って、ガソリンの高圧高速流に曝された環境下ですぐれた耐摩耗性を発揮するようになり、また、この黒鉛分散型Ｃｕ基焼結合金製軸受を使用したモータ式燃料ポンプは硫黄又はその化合物を不純物に含む燃料に対してもすぐれた寿命を有するものとなる。
【００３１】
本発明では、一層の耐食性向上をはかるため、焼結（Ｓ３）処理後、焼結合金本体５１に鍍金（Ｓ４）処理を行う。この鍍金（Ｓ４）処理では、電気鍍金法等により、焼結合金本体５１の外面に厚さ１５〜２５μ程度の錫（Ｓｎ）を含む鍍金層５３を形成する。
【００３２】
鍍金処理後、軸受５を再圧縮であるサイジング（Ｓ５）して所定寸法に仕上げる。一例として、図４及び図５はサイジングに用いる矯正用金型装置１１を示し、この矯正用金型装置１１は、上下方向を軸方向（プレス上下軸方向）としており、ダイ１２、コアロッド１３、下パンチ１４および上パンチ１５を備えている。ダイ１２はほぼ円筒形状で、このダイ１２内にほぼ円柱形状のコアロッド１３が同軸的に位置している。下パンチ１４は、ほぼ円筒形状で、ダイ１２およびコアロッド１３間に下方から上下動自在に嵌合している。上パンチ１５は、ほぼ円筒形状で、ダイ１２およびコアロッド１３間に上方から上下動自在にかつ挿脱自在に嵌合するものである。そして、図４に示すように、ダイ１２内に前記軸受５を充填し、この軸受５の貫通孔である摺動面５２にコアロッド１３を挿入配置した状態で、上下方向から上，下パンチ１３，１４により軸受５を加圧して所定の寸法に矯正する。
【００３３】
本発明の特徴的な構成として、前記矯正用金型装置１１には、前記コアロッド１３のサイジング面たる外周面に、前記動圧発生溝６１を形成する転写部２１を設けている。そして、この転写部２１は、前記動圧発生溝６１の形状に対応した凸部に形成されており、転写部２１の高さは錫鍍金層５３に形成する動圧発生溝６１の深さに対応する。また、動圧発生溝６１は、コアロッド１３以外にも、軸受５の摺動面となる両側端面及び外周面に設けることができ、この場合は対応する摺動面を形成する上，下パンチ１５，１４のサイジング面及びダイ１２のサイジング面に転写部を設ければよい。尚、サイジング面とはサイジングされるもの（この例では軸受５）に当接する面である。
【００３４】
ここで、サイジング前の錫鍍金層５３とサイジング後の錫鍍金層５３の状態を確認するため、複数の焼結合金本体５１を複数製作して組織の拡大写真を撮影した。実際には、２０個の焼結合金本体５１を鍍金処理まで同一条件で形成した後、半数の１０個の焼結体本体５１にサイジングを行った。
【００３５】
そして、それら１０個の焼結合金本体５１を図３に示したように切断し、摺動面５２の組織の拡大写真を撮影した。これによりサイジングを行わなかった１０個の焼結合金本体５１では、摺動面５２における錫鍍金層５３の厚さの平均は約２０μｍであり、サイジングを行った１０個の焼結合金本体５１では、摺動面５２における錫鍍金層５３の厚さの平均は約１２μｍであった。このようにサイジングをすると錫鍍金層５３の厚さが薄くなって引き伸ばされ、この引き伸ばされた部分の鍍金層５３により気孔５４の開口部５４Ａが塞がれる。
【００３６】
サイジングを行わなかった焼結合金本体５１では、図６に示すように、摺動面５２に開口部５４Ａを有する気孔５４があり、これは鍍金による封孔が不十分な箇所である。また、錫鍍金層５３の外面に凹凸が見られ、この凹凸は錫鍍金層５３の厚さのばらつきにより形成されたものである。
【００３７】
これに対して、サイジングを行った焼結合金本体５１では、図７に示すように、摺動面５２に開口する気孔５４の開口部５４Ａが錫鍍金層５３により塞がれ、同時に錫鍍金層５３の外面も凹凸の少ないものとなった。また、断面形状においても、転写部２１により動圧発生溝６１が良好に転写形成されることが確認できた。
【００３８】
このように鍍金後にサイジング（Ｓ５）を行うことにより、錫鍍金層５３を圧縮して押し広げ、該錫鍍金層５３により焼結合金本体５１の外面に開口する気孔５４が塞がれ、錫鍍金層５３による被覆性が向上する。また、サイジング（Ｓ５）により錫鍍金層５３の外面を平坦に形成すると共に、ほぼ均一な厚さに仕上げることができ、しかも、転写によるから動圧発生溝６１を正確かつ簡易に形成することができる。
【００３９】
また、銅系の原料粉末を用いた焼結合金本体５１には、錫系以外にニッケル系，亜鉛系，銅系の鍍金層を設けることができる。また、鉄系の原料粉末を用いた焼結合金本体５１には、錫系，亜鉛系や錫と亜鉛系の鍍金層を設けることができる。
【００４０】
このように本実施形態では、請求項１に対応して、原料粉末を成形すると共に焼結してなる軸受本体たる焼結合金本体５１に、鍍金層たる錫鍍金層５３を設けた焼結軸受において、錫鍍金層５３が動圧発生溝６１を有するから、錫鍍金層５３に設けた動圧発生溝６１により、回転により動圧が発生し、回転部材を支承することができ、しかも、焼結合金本体５１を加工することなく、動圧発生溝６１を設けることができる。
【００４１】
また、このように本実施形態では、請求項４に対応して、動圧発生溝６１は、錫鍍金層５３を有する軸受本体たる焼結合金本体５１をサイジング（Ｓ５）して該錫鍍金層５３に転写されたものであるから、動圧発生溝６１を錫鍍金層５３に転写するから、極めて簡易かつ正確に動圧発生溝６１を設けることができる。しかも、錫鍍金層５３を有する焼結合金本体５１をサイジングするから、錫鍍金層５３を合せた製品寸法を所定の寸法公差内に仕上げることができる。さらに、サイジング（Ｓ５）により錫鍍金層５３が圧縮され、錫鍍金層５３がほぼ均一な厚さに形成され、同時に、圧縮された錫鍍金が焼結合金本体５１外面の気孔５４を封止封止し、錫鍍金層５３による被覆性が向上する。そして、動圧発生溝５５と焼結合金本体５４とは錫鍍金層５３により気密性が保たれているから、回転時、動圧発生溝５５における動圧発生が確実に行われる。
【００４２】
また、このように本実施形態では、請求項５に対応して、原料粉末が銅系で、鍍金層５３が錫系であるから、耐食性を有する錫鍍金層５３により銅系の軸受本体たる焼結合金本体５１を覆うことにより、高い耐食性を備えた軸受５を得ることができる。また、錫鍍金層５３に設けた動圧発生溝６１により、回転により動圧が発生し、回転部材を支承することができる。しかも、軸受本体を加工することなく、動圧発生溝６１を設けることができ、その加工も容易となる。そして、銅系の焼結合金と錫鍍金とを組み合わせることにより、硫黄やその化合物に対する耐食性と蟻酸や酢酸等の有機酸に対する耐食性の両者を備えたものとなる。
【００４３】
このように本実施形態では、請求項６に対応して、原料粉末を成形すると共に焼結して軸受本体たる焼結合金本体５１を形成し、この焼結合金本体５１に表面処理を施した後サイジング（Ｓ５）し、表面処理の層たる錫鍍金層５３に動圧発生溝６１を形成するから、サイジング（Ｓ５）時に錫鍍金層５３が圧縮され、錫鍍金層５３がほぼ均一な厚さに形成され、同時に、サイジング（Ｓ５）により錫鍍金を圧縮して該錫鍍金により焼結合金本体５１の外面に開口する気孔５４を塞ぐから、圧縮された錫鍍金層５３が焼結合金本体５１外面の気孔５４を封止し、錫鍍金層５３による被覆性が向上する。また、錫鍍金層５３を有する焼結合金本体５１をサイジング（Ｓ５）するから、錫鍍金層５３を合せた製品寸法を所定の寸法公差内に仕上げることができる。
【００４４】
しかも、錫鍍金層５３に設けた動圧発生溝６１により、回転により動圧が発生し、回転部材を支承することができる。しかも、焼結合金本体５１を加工することなく、動圧発生溝６１を設けることができ、その加工も容易となる。
【００４５】
また、このように本実施形態では、請求項７に対応して、サイジング（Ｓ５）と同時に錫鍍金層５３に動圧発生溝６１を転写するから、極めて簡易かつ正確に動圧発生溝６１を形成することができる。
【００４６】
さらに、このように本実施形態では、請求項８に対応して、原料粉末が銅系で、錫鍍金層５３が錫系であるから、銅系の焼結合金と錫鍍金とを組み合わせることにより、硫黄やその化合物に対する耐食性と蟻酸や酢酸等の有機酸に対する耐食性の両者を備えた焼結合金たる軸受５を製造することができる。
【００４７】
図８は本発明の第２実施形態を示し、上記第１実施形態と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、前記回転軸４の代わりに同様の製法により焼結合金本体５１Ａである固定軸４Ａを形成し、固定軸４Ａの外周面に設けた錫鍍金層５３に、サイジングにより動圧発生溝６１を形成したものであり、その固定軸４Ａに筒状回転体７１を回転可能に設け、該筒状回転体７１にインペラ６を設けてモータ３を構成したものであり、筒状回転体７１が回転することにより動圧発生溝６１に動圧が発生する。
【００４８】
このように固定軸４Ａの摺動面たる外周面に筒状回転体７１が摺動しながら回転するものであり、固定軸４Ａは摺動部材であり、このように固定された摺動部材に動圧発生溝６１を設けても良く、上記各実施例と同様な作用・効果を奏する。
【００４９】
図９は本発明の第３実施形態を示し、上記各実施形態と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例の軸受５は、金属を主体とする原料粉末を所定の配合組成に配合し、その原料粉末を混合する混合（Ｓ１：ステップ１）処理を行った後、所定の圧力でプレスにより所定形状の圧粉体に成形（Ｓ２）し、この圧粉体を焼結（Ｓ３）することにより、焼結合金本体５１Ｂを形成し、この焼結合金本体５１Ｂの一方の端面７１Ａに、錫系などの鍍金層５３を設けた鍍金ワッシャ部材７２を一体に設け、この鍍金ワッシャ部材７２を一体に設けた焼結合金本体５１Ｂを、再圧縮であるサイジング（Ｓ５）して所定寸法に仕上げてなる。尚、この例では、摺動面である端面７１Ａのみに鍍金ワッシャ部材７２を設けている。
【００５０】
前記軸受５は、シャフトＳを回転可能に支持し、多孔質の焼結合金本体５１Ｂに潤滑油を保持するとともに、この潤滑油をシャフトＳの回転により内周面７１Ｂから滲出させることができる。シャフトＳは、図９に示す矢印方向のスラスト荷重を受け、シャフトＳに対して圧入されたスナップリングＲが複数のワッシャＷＡ、ＷＢ、ＷＣを介して軸受５に当接することにより、スラスト方向の移動が規制されている。
【００５１】
なお、この焼結合金本体５１Ｂは、側面７１Ｃが球面状に形成されていることにより、自動調芯が可能ないわゆる球軸受である。
【００５２】
前記鍍金ワッシャ部材７２の厚さＴは、０．１ミリ以上とすることが好ましい。また、前記厚さＴは、端面７１Ａと鍍金ワッシャ部材７２の外面との寸法である。なお、鍍金ワッシャ部材７２は、内周面７１ＢがシャフトＳの周面に摺動しないようにシャフトＳの外径より大きい内径（ルーズフィット）とされるとともに、外径を可能な限り大きく形成されている。すなわち鍍金ワッシャ部材７２は、内周面７２ＡがシャフトＳの周面に接触しない形状とされることにより、シャフトＳの回転方向の力を受けないように構成されている。また、鍍金ワッシャ部材７２の外径を、直接当接しているワッシャＷＣよりも大きく形成されることにより、ワッシャＷＣが焼結合金本体５１Ｂの端面７１Ａに接触、摺動して摩耗することが防止されている。
【００５３】
このように焼結合金本体５１Ｂに鍍金ワッシャ部材７２を一体に設けた後、サイジング（Ｓ５）を行い、このサイジング（Ｓ５）により焼結合金本体５１Ｂを所定寸法に矯正した後、焼結合金本体５１Ｂに油を供給して含油する。また、上述したように、サイジング（Ｓ５）により錫鍍金層５３を焼結合金本体５１Ｂの表面に密着されることができる。
【００５４】
なお、ワッシャＷＡをシャフトＳに圧入してスナップリングＲとワッシャＷＡとを一体に回転させて、ワッシャＷＢ、ＷＣをシャフトＳに対してルーズフィットとすることにより、摺動面は、ワッシャＷＡとワッシャＷＢとが接する面およびワッシャＷＣと鍍金ワッシャ部材７２とが接する面とすることができるので、ワッシャＷＡとスナップリングＲとの摺動を抑制し、ワッシャＷＡの摩耗を小さくすることができる。
【００５５】
このように本実施形態では、請求項２に対応して、原料粉末を成形すると共に焼結してなる軸受本体たる焼結合金本体５１Ｂに、鍍金層たる錫鍍金層５３を設けた焼結軸受５において、焼結合金本体５１Ｂの軸方向端面７１Ａの少なくとも一方に、錫鍍金層５３よりなる鍍金ワッシャ部材７２を一体に設けたものであるから、鍍金ワッシャ部材７２が焼結合金本体５１Ｂと一体とされることにより、焼結合金本体５１Ｂと他の樹脂製のワッシャ部材７２との間の相対回転が抑止され、鍍金ワッシャ部材７２と他のワッシャとの摺動、あるいは鍍金ワッシャ部材７２とスナップリングとの摺動となるので、焼結合金本体５１Ｂとの摺動による鍍金ワッシャ部材７２の摩耗を確実に防止することができる。また、鍍金ワッシャ部材７２によって焼結合金本体５１Ｂの端面７１Ａを封孔することができるので、軸受端面７１Ａからのオイル漏れを効果的に防止することができる。
【００５６】
図１０〜図１２は本発明の第４実施形態を示し、上記各実施形態と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例は、第３実施形態の錫鍍金ワッシャ部材７２が動圧発生溝８１を有し、同図に示すように、錫鍍金層５３の円弧部５３Ａの間には、動圧発生溝８１が等間隔毎に円周方向に複数並設させており、この動圧発生溝８１は、サイジング（Ｓ５）と同時に、錫鍍金層５３に該動圧発生溝８１をプレス転写することにより形成され、動圧発生溝８１における錫鍍金層５３の厚さは、円弧部５３Ａにおける錫鍍金層５３の厚さＴより薄い。なお、この動圧発生溝８１は中心部に向かって次第に幅狭に形成され、動圧発生溝８１の円弧部４Ａと動圧発生溝６とが交互に並んで全体に渦巻き状となる。
【００５７】
図１２はサイジングに用いる矯正用金型装置４１の要部の拡大断面図であり、該矯正用金型装置４１の基本構成は図４に示したものと同一であり、前記上パンチ１５のサイジング面たる先端面に、前記動圧発生溝８１を形成する転写部８２を設けている。そして、この転写部８２は、前記動圧発生溝８１の形状に対応した凸部に形成されており、転写部８２の高さは錫鍍金層５３に形成する動圧発生溝８１の深さに対応する。
【００５８】
このように本実施形態では、鍍金ワッシャ部材７２を設けたものであり、請求項２に対応して、上記実施形態と同様な作用効果を奏する。
【００５９】
また、このように本実施形態では、請求項３に対応して、錫鍍金層５３が動圧発生溝８１を有するものであるから、回転により動圧が発生し、回転部材を支承することができる。そして、焼結合金本体５１Ｂを加工することなく、動圧発生溝８１を設けることができ、その加工も容易となる。
【００６０】
また、焼結合金本体５１Ｂに錫鍍金層５３を設けた後サイジングし、錫鍍金層５３に動圧発生溝８１を形成し、また、サイジングと同時に錫鍍金層５３に動圧発生溝８１を転写するから、請求項５及び６に対応して、上記各実施形態と同様な作用効果を奏する。
【００６１】
尚、銅系の焼結合金本体５１Ｂの全外面に錫鍍金層５３を設けてもよく、この場合は、蟻酸や酢酸等の有機酸を含む燃料中などで使用しても、全外面が耐久性に優れたものとなる。
【００６２】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、動圧発生溝の形状や位置などは適宜選定可能である。また、また、本発明は原料粉末に銅又は銅合金を含むものが好適であるが、それ以外のものにお適用可能である。また、軸受は、実施形態のものに限らず種々の形状のもの適用可能である。
【００６３】
【発明の効果】
請求項１の焼結合金は、原料粉末を成形すると共に焼結してなる軸受本体に、鍍金層を設けた焼結軸受において、前記鍍金層が動圧発生溝を有するものであり、軸受本体を加工することなく、動圧発生溝を設けることができ、その加工も容易となる。
【００６４】
請求項２の発明は、原料粉末を成形すると共に焼結してなる軸受本体に、鍍金層を設けた焼結軸受において、前記軸受本体の軸方向端面の少なくとも一方に、前記鍍金層よりなる鍍金ワッシャ部材を一体に設けたものであり、ワッシャやシャフト、焼結軸受等の部品寿命を長くするとともに、摺動面へ摩耗粉が入り込むことによる焼き付き等の現象を回避することができる。また、鍍金ワッシャ部材により軸受本体の端面からの潤滑油漏れが抑制されるので、周辺部品の汚染を防止することができる。
【００６５】
また、請求項３の発明は、請求項２の効果に加えて、前記鍍金層が動圧発生溝を有するものであり、軸受本体を加工することなく、動圧発生溝を設けることができ、その加工も容易となる。
【００６６】
また、請求項４の発明は、請求項１又は３の効果に加えて、前記動圧発生溝は、前記鍍金層を有する軸受本体をサイジングして該鍍金層に転写されたものであり、極めて簡易かつ正確に動圧発生溝を設けることができる。
【００６７】
また、請求項５の発明は、請求項１〜４の効果に加えて、前記原料粉末が銅系で、前記鍍金層が錫系であり、耐食性を有する錫鍍金層により銅系の軸受本体を覆うことにより、高い耐食性を備えた軸受を得ることができる。
【００６８】
また、請求項６の焼結軸受の製造方法は、原料粉末を成形すると共に焼結して軸受本体を形成し、この軸受本体に鍍金層を設けた後サイジングし、前記鍍金層に動圧発生溝を形成する方法であり、サイジング時に鍍金層が圧縮され、鍍金層がほぼ均一な厚さに形成され、同時に、前記サイジングにより前記鍍金層を圧縮して該鍍金層により軸受本体の外面に開口する気孔を塞ぐから、圧縮された鍍金層が軸受本体外面の気孔を封止し、鍍金層による被覆性が向上する。
【００６９】
また、請求項７の製造方法は、請求項６の効果に加えて、前記サイジングと同時に前記鍍金層に前記動圧発生溝を転写する製造方法であるから、極めて簡易かつ正確に動圧発生溝を形成することができる。
【００７０】
さらに、請求項８の製造方法は、請求項７の効果に加えて、前記原料粉末が銅系で、前記鍍金層が錫系であるから、銅系の焼結合金と錫鍍金とを組み合わせることにより、硫黄やその化合物に対する耐食性と蟻酸や酢酸等の有機酸に対する耐食性の両者を備えた焼結軸受が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す製造方法を説明するフローチャート図である。
【図２】同上、焼結合金本体の斜視図である。
【図３】同上、一部を拡大した焼結合金の断面図である。
【図４】同上、サイジングを説明する断面図である。
【図５】同上、サイジングを説明する要部の拡大断面図である。
【図６】同上、サイジング前の錫鍍金層の拡大断面図である。
【図７】同上、サイジング後の錫鍍金層の拡大断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態を示すガソリンエンジン用モータ式燃料ポンプの説明図である。
【図９】本発明の第３実施形態を示すシャフトと焼結軸受の断面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態を示す軸受本体の平面図である。
【図１１】同上、シャフトと焼結軸受の断面図である。
【図１２】同上、サイジングを説明する要部の拡大断面図である。
【図１３】ガソリンエンジン用モータ式燃料ポンプの概略断面図である。
【符号の説明】
１　軸受（焼結合金）
５１，５１Ａ，５１Ｂ　焼結合金本体
５２　摺動面
５３　錫鍍金層（鍍金層）
６１，８１　動圧発生溝
７２　鍍金ワッシャ部材

Claims

原料粉末を成形すると共に焼結してなる軸受本体に、鍍金層を設けた焼結軸受において、前記鍍金層が動圧発生溝を有することを特徴とする焼結軸受。
原料粉末を成形すると共に焼結してなる軸受本体に、鍍金層を設けた焼結軸受において、前記軸受本体の軸方向端面の少なくとも一方に、前記鍍金層よりなる鍍金ワッシャ部材を一体に設けたことを特徴とする焼結軸受。
前記鍍金層が動圧発生溝を有することを特徴とする請求項２記載の焼結軸受。
前記動圧発生溝は、前記鍍金層を有する軸受本体をサイジングして該鍍金層に転写されたものであることを特徴とする請求項１又は３記載の焼結軸受。
前記原料粉末が銅系で、前記鍍金層が錫系であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の焼結軸受。
原料粉末を成形すると共に焼結して軸受本体を形成し、この軸受本体に鍍金層を設けた後サイジングし、前記鍍金層に動圧発生溝を形成することを特徴とする焼結軸受の製造方法。
前記サイジングと同時に前記鍍金層に前記動圧発生溝を転写することを特徴とする請求項６記載の焼結軸受の製造方法。
前記原料粉末が銅系で、前記鍍金層が錫系であることを特徴とする請求項６又は７記載の焼結軸受の製造方法。