JPH09329146A - 内径溝付き軸受の製造方法及び内径溝付き軸受ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精度の回転支持が可能となり、簡易で安
価、かつ精度良く生産することができる多孔質軸受ユニ
ット及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 外形が略多角形状で、内孔形状が円形で
ある筒状軸受素材２Ａを作製し、前記軸受素材２Ａをサ
イジング用金型または軸受ハウジング１にマンドレルを
用いて圧入し、その際に、前記サイジング金型または軸
受ハウジング１によって軸心側に向かって圧縮される軸
受素材２Ａの外周大径部２ａに対応する内孔部を、前記
マンドレルにて円弧状に矯正して軸受２の径小部４ａに
形成すると共に、軸受素材２Ａの薄肉部３ｂを軸心から
遠ざける方向へ塑性変形膨出させて軸受２の内径溝であ
る径大部４ｂを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に、ディスクを
高速回転するモータ軸用に好適な内径溝付き軸受ユニッ
トの製造方法及び内径溝付き軸受ユニットに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＨＤＤ、ＤＶＤと
いったディスクを回転するモータ軸用の軸受としては、
ボールベアリングが従来より使用されてきたが、最近の
コストダウンの傾向や高速回転化に伴う非周期性振れ
（ＮＲＲＯ）の問題等より、滑り軸受が検討されつつあ
る。また、この滑り軸受において、軸受内径形状の形成
方法としては、特開平６−１０９０２０号に記載さいて
いる如く、軸受を内外径真円形状にて製作し、それを軸
受ハウジングないしはケース内に圧入固定する場合、ケ
ースの外径部にカット面を予め形成しておき、そのケー
スの肉厚の差により軸受圧入過程で内径形状の縮小する
割合が部分的に変化するのを利用して、軸受内径を前記
カット面に対応して変形させるようにしたもある。ま
た、特開平８−６８４２３号には、焼結含油軸受の内径
面に仮想内径基準面を設定し、この基準面より外側にな
る凹部と内側になる凸部を各３カ所以上、周方向に連続
的に形成し、軸との相対回転により動圧を発生させる軸
受構造を開示している。その軸受製造としては、外径に
３カ所以上の外径凹部及び内径に外径凹部と同じ半径上
に内径凹部を予め軸受素材に設けておき、この軸受素材
をサイジング又はハウジングに圧入する際に、圧入変形
させ、前述の内径凹凸形状を形成させる方法である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の滑り軸
受は、軸を高精度に支持するためにはクリアランスをよ
り小さくする必要がある反面、クリアランスを小さくす
るほど潤滑剤の流体抵抗を受けてモータ等の消費電力が
増大するといった問題があった。この問題については、
潤滑剤の粘度を低下させたり、クリアランスを広げるこ
とが対策として考えられるが、相反する性質であり、画
期的な対策が望まれていた。また、上記特開平６−１０
９０２０号記載の如くケースの肉厚による内径変形は、
あくまでもケースの工夫であり、モータが小型化された
現状ではケースをそのままモータのヨークなどとして使
用することもあり、ケース形状の自由度がなくなって採
用し難いものとなっている。そのため、軸受自体での対
策が望まれていた。その対策は小型化及び生産性に優れ
ているものでなければならない。

【０００４】更に、軸受内径に凹凸形状を形成する方法
として、上記特開平８−６８４２３号記載の如く外径に
凹部を予め形成しておき、圧入もしくはサイジング時に
内径に圧縮させる力を利用して形成する方法は、この圧
縮され変形する内径面での度合の管理が難しく、凹凸形
成は可能でも、肝心の内径寸法が安定しないという問題
がある。特に、高精度回転を要求する軸受機構の場合、
内径寸法精度が１〜２μｍまで求められ、圧入代を２０
μｍ程度に想定すると、内径の縮小量が少なく見積って
も１０μｍ程度あり、内径寸法を高精度に維持すること
は困難である。また、この方法では、軸を支持する内径
部分が外側から内側に縮小されただけの面であり、高精
度に支持するためには気孔をより細かくする必要がある
が、それではその他の内径凹部（油供給部）も細かくな
ってしまい内径面への油供給不足になる懸念もでてく
る。しかも、この方法は、内径および外径ともに凹部を
予め形成することが要件となっているが、この素材形状
では、例えば、成形ダイスおよびコアの両方に凹部・凸
部を形成し、かつ、パンチも対応する形状をつけ、位相
を合わせて成形する必要があることから、成形が複雑に
なると共に金型コトスが高くなる。

【０００５】本発明の目的は、上記の問題を合理的に解
消して、高精度の回転支持が可能となり、簡易で安価、
かつ精度良く生産することができる内径溝付き軸受の製
造方法及び内径溝付き軸受ユニットを提供することにあ
る。更に、他の目的は以下に説明する内容の中で順次明
らかにして行く。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、本発明の
最も特長としている以下の構成により達成される。第１
の発明は、請求項１の記載と図１に例示する如く、外形
が略多角形状で、内孔形状が円形である筒状軸受素材２
Ａを作製し、前記軸受素材２Ａをサイジング用金型また
は軸受ハウジング１にマンドレルを用いて圧入し、その
際に、前記サイジング金型または軸受ハウジング１によ
って軸心側に向かって圧縮される軸受素材２Ａの外周大
径部２ａに対応する内孔部を、前記マンドレルにて円弧
状に矯正して軸受２の径小部４ａに形成すると共に、軸
受素材２Ａの薄肉部３ｂを軸心から遠ざける方向へ塑性
変形膨出させて軸受２の内径溝である径大部４ｂを形成
する、製造方法である。第２の発明は、請求項３の記載
と図３に例示する如く、外形が略多角形状で、内孔形状
が外周大径部１１ｂに対応する位置を大径部１１ｃにし
た略多角形状ないしは外周大径部１１ｂに対応する位置
に溝を備えた溝付き円形である筒状軸受素材１０Ａを作
製し、前記筒状軸受素材１０Ａを、サイジング用金型ま
たは軸受ハウジング１にマンドレルを用いて圧入し、そ
の際に、軸受素材１０Ａの内径小部１１ｄを前記マンド
レルで拡張し円弧状に矯正して軸受１０の径小部１３ａ
を形成すると共に軸受素材１０Ａの薄肉部１２ｂを軸心
から遠ざける方向へ塑性変形膨出させ、軸受１０の内径
溝である径大部１３ｂを形成する、製造方法である。第
３の発明は、請求項６の記載と図５に例示する如く、外
形が略多角形状で、内孔形状が外周大径部１９ａに対応
する位置を径小部１９ｄにした略多角形状ないしは外周
大径部１９ａ同士を結ぶ中間付近と対応する位置に溝を
備えた溝付き円形である筒状軸受素材１８Ａを作製し、
前記筒状軸受素材１８Ａを、サイジング用金型または軸
受ハウジング１にマンドレルを用いて圧入し、その際
に、軸受素材１８Ａの内径小部１９ｄを前記マンドレル
で拡張し円弧状に矯正して軸受１８の径小部２１ａを形
成すると共に、軸受素材１８Ａの薄肉部２０ｂを軸心か
ら遠ざける方向へ塑性変形膨出させて軸受１８の内径溝
である径大部２１ｂを形成する、製造方法である。

【０００７】上記第１〜第３の発明は試験結果から次の
（１）または（２）の条件を具備することが好ましい。 （１）、前記圧入前の筒状軸受素材において、サイジン
グ用金型または軸受ハウジングの内面と当接する外周の
大径部（図１の例では外周大径部２ａの総和）面積が、
外周全体（図１の例では外周大径部２ａを通る仮想円
周）面積の１５〜８５％である。 （２）、前記圧入前の筒状軸受素材において、軸受素材
の薄肉部の最小厚さ寸法をＴ（単位はｍｍで、図１の例
では薄肉部３ｂの厚さ）、軸受素材の大径部の半径をＤ
（単位はｍｍで、図１の例では外周大径部２ａと軸心と
を結ぶ半径）、軸受素材の内孔の大径部の半径をｄ（単
位はｍｍで、図１の例では内孔の半径）、係数をｋとす
ると、Ｔ＝（Ｄ−ｄ）×ｋ で、 ｋ＝０．４〜０．８
である。 そして、より好ましくは、軸受素材がＤ−ｄ＝０．５〜
５ｍｍ、軸受素材の大径部の圧入代が１５〜２０μｍ、
材質が青銅系や鉄−銅系（３０〜５５％ 程度）の条件
にて行なうことである。

【０００８】また、上記の目的は、本発明の他の特長を
示す図７の如く、２以上の軸受２７を軸受ハウジング１
内に同軸線上に圧入固定し、前記各軸受２７に軸を回転
自在に支持する内径溝付き軸受ユニット２６において、
各軸受２７の軸受内径に１つ以上の内径溝２８ｂを各々
形成していると共に、隣接する前記軸受２７の内径溝２
８ｂ同士が軸回転方向に位相がずれた状態で設けられて
いることにより達成され、スピンドル等の軸を高精度回
転支持することが可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態例を示した図面
を参照し、本発明の要部を詳述する。なお、以下の形態
例において、用いられる軸受素材は、例えば、青銅系や
鉄−銅系の原料粉を混合して加圧成形した後、その成形
体を還元雰囲気中、所定温度下にて焼結し、その焼結体
自体あるいは更に含油処理した含油焼結体である。この
ような、焼結体は公知の製法にて得られるが、本発明で
はその焼結体自体の形状を、軸受ハウジング（サイジン
グ用金型であってもよい、以下、同様である）にマンド
レルを用いて圧入にて変形させることを想定して工夫さ
れたものである。したがって、以下の説明では、軸受素
材が軸受ハウジングに圧入される前の状態のときは２
Ａ，６Ａという様に符号Ａを付加して表現し、軸受ハウ
ジング内に圧入された後の製品軸受のときは２，６とい
う様に表現する。

【００１０】図１は請求項１に対応した形態であり、同
１（ａ）は軸受ハウジング１に圧入する前の軸受素材２
Ａの端面形状図、同（ｂ）は軸受ハウジング１（内径は
真円）に圧入した後の軸受２を模式的に示す端面形状図
である。この第１の形態の筒状軸受素材２Ａは、外形が
略三角形状で、内孔形状が円形に形成されている。した
がって、軸受素材２Ａの外周は、外周大径部２ａ付近が
三角形の頂部に対応していて厚肉部分になっていると共
に、三角形の各辺部に対応する部分２ｂが薄肉部分にな
っている。つまり、各部分２ｂは、外周径大部２ａの軌
跡内側を軸方向に欠如した態様で設けられており、各部
分２ｂの中間部と軸心とを結ぶ肉厚部分３ｂ（以下、薄
肉部３ｂという）が外周大径部２ａと軸心とを結ぶ肉厚
部分３ａ（以下、厚肉部３ａという）に比して薄くなっ
ている。

【００１１】そして、このように作製された軸受素材２
Ａは、軸受ハウジング１に対し不図示のマンドレルを用
いて圧入され、その圧入過程にて、塑性変形されて正規
の軸受２に形成される。この塑性過程では、同（ｂ）に
矢示した如く、軸受素材２Ａの外周大径部２ａが軸受ハ
ウジング１によって軸心側に向かって圧縮される。この
とき、外周大径部２ａに対応する内孔部をマンドレルに
て円弧状に矯正して軸受の径小部４ａに形成すると共
に、軸受素材２Ａの薄肉部３ｂを軸心から遠ざける方向
へ塑性変形膨出させて軸受の径大部４ｂを形成する。す
なわち、軸受素材２Ａを軸受ハウジング１内に圧入する
際に外周径大部２ａから受ける押圧力によって、薄肉部
３ｂが厚肉部３ａより強く塑性変形されつつ、軸受ハウ
ジング１の非拘束部側へ膨出変形して軸受の径大部４ｂ
となり、前記マンドレルにて円弧状に矯正された３カ所
の軸受の径小部４ａ（モータ等の軸Ｓが接面状態に係合
する部分）の軌跡から外側に逃げている。

【００１２】図２は請求項２に対応し前記図１の軸受素
材を変形した例であり、図２（ａ）は図１（ａ）に対応
し、同（ｂ）は図１（ｂ）に対応している。この第２の
形態の軸受素材６Ａでは、図１の形態に対し外周大径部
７ａ付近が三角形の頂部に対応していて厚肉部分になっ
ている点で同じくしているが、三角形の各辺部に対応す
る部分に形成された欠落部７ｂを有することにより、外
周大径部７ａを頂部とする複数の肉厚部分７ｃが略放射
状に設けられている。換言すると、各欠落部７ｂは、外
周径大部７ａの軌跡内側を軸方向に欠如した態様で設け
られており、各部分７ｂと軸心とを結ぶ肉厚部分８ｂ
（以下、薄肉部８ｂという）が外周大径部７ａと軸心と
を結ぶ肉厚部分８ａ（以下、厚肉部８ａという）に比し
て薄くなっている。また、この軸受素材６Ａは、図１と
同様、軸受ハウジング１に対し不図示のマンドレルを用
いて圧入されることで、塑性変形されて正規の軸受６に
形成される。この塑性過程では、同（ｂ）に矢示した如
く、軸受素材６Ａの外周大径部７ａが軸受ハウジング１
によって軸心側に向かって圧縮されて対応する内孔部
を、前記マンドレルにて円弧状に矯正して軸受の径小部
９ａに形成する。同時に、薄肉部８ｂを軸心から遠ざけ
る方向へ塑性変形膨出させて軸受の径大部９ｂを形成す
る。すなわち、この場合も、軸受素材６Ａを軸受ハウジ
ング１内に圧入する際に外周径大部７ａから受ける押圧
力によって、薄肉部８ｂが厚肉部８ａより強く塑性変形
されつつ、軸受ハウジング１の非拘束部側へ膨出変形し
て軸受の径大部９ｂとなり、前記マンドレルにて円弧状
に矯正された３カ所の内径小部４ａ（モータ等の軸Ｓが
接面状態に係合する部分）の軌跡から外側に逃げてい
る。

【００１３】したがって、以上の各形態の製造方法では
次のような利点がある。 、想像線で示す軸Ｓを支持するのは軸受の径小部４
ａ，９ａであり、この寸法の精度が重要となる。この精
度は、本発明の如く真円形状のマンドレルを用いて圧入
時にこの部分を矯正するので、精度を確実かつ容易に付
与することができる。 、軸受素材２Ａ，６Ａの厚肉部３ａ，８ａに対応する
内孔部分を、マンドレルで矯正して軸受の径小部４ａ，
９ａを形成しているため、軸受の径小部４ａ，９ａの内
径面は表面気孔が少なくなる。 、軸受素材２Ａ，６Ａの厚肉部３ａ，８ａに対応する
部分は圧縮されるため緻密化つまり密度が高くなる。こ
れに反し、軸受素材２Ａ，６Ａの薄肉部３ｂ，８ｂに対
応する部分は軸受ハウジング１の非拘束部側へ膨出変形
されるため密度的にあまり変わらない。つまり、外径部
の拘束されていない部分（薄肉部３ｂ，８ｂに対応する
部分）が軸受の径小部４ａ，９ａから外側へ逃げた軸受
の径大部４ｂ，９ｂに対応し、この部分が軸受内径側へ
の油供給側となるため油溜りや動圧溝作用的に好ましい
ものになる。この場合、図１の各軸受の径大部４ｂに対
し図２の各軸受の径大部９ｂは非対称になるためより高
い動圧が得られる。 、同時に、外径部の拘束されていない部分（薄肉部３
ｂ，８ｂに対応する部分）と軸受ハウジング１との間の
隙間５を利用し、フェルトや多孔質材料などを補油機構
としてその隙間５内に配置することが可能なため、耐久
性能が特に望まれる用途に対して有効となる。 、この形態の軸受素材形状では、軸受ハウジング１が
内外径ともに真円であればよく、特定の形状に限定され
ない。

【００１４】なお、上記に関して更に付言する。従
来、軸受内径部の非対称形状は、通常、圧入時に高精度
に仕上げたマンドレルにより強制的にしごき、その形状
にならわせる方式がとられており、そのマンドレルの加
工精度が非常に重要となる。しかし、そのマンドレルは
量産対応上、精度が求められるため摩耗しにくい硬質の
材料にて製造されており、この硬い材料を高精度になお
かつ非対称形状など複雑な形状に仕上げるのは非常に困
難であり、コスト及び再現性の点で大きな問題があっ
た。これに対し、この本発明構成によれば、軸受外径部
を所定の形状に予め金型により成形しておき、その後は
真円の通常のマンドレルを用いて軸受素材を軸受ハウジ
ング１に圧入するだけで所定の非対称形状が得られるこ
とから、高精度に加工した複雑形状のマンドレルが不要
となり、生産性が非常に向上することになる。なおか
つ、その軸受外径部には、補油機構を設けることもで
き、寿命延長効果も期待できる。しかも軸受素材外径部
の欠落部は直線の他、曲線や複合線など多種の組み合わ
せも可能である。

【００１５】図３は請求項３に対応した形態であり、同
（ａ）は軸受素材１０Ａの端面形状図であり、同（ｂ）
は軸受ハウジング１（内径は真円）に圧入した後の軸受
１０を模式的に示す端面形状図である。この第３の形態
の筒状軸受素材１０Ａは、外形が三角形状で、内孔形状
が外周大径部１１ａに対応する位置を大径部１１ｃであ
る三角形状に形成されている。したがって、この外周
は、外周大径部１１ａ付近が三角形の頂部に対応してい
ると共に、外周大径部１１ａ同士を結ぶ辺部分１１ｂが
三角形の各辺部に対応している。これに対し、内周は、
内周大径部１１ｃが外周大径部１１ａの真下に位置して
いると共に、内周大径部１１ｃ同士を結ぶ辺部分（内径
小部に相当）１１ｄが辺部分１１ｂの真下に位置してい
る。また、両辺部分１１ｂ，１１ｄとの間の肉厚部分１
２ｂ（以下、薄肉部１２ｂという）が外・内周大径部１
１ａ，１１ｃとの間の肉厚部分１２ａ（以下、厚肉部１
２ａという）に比して薄くなっている。

【００１６】そして、作製された軸受素材１０Ａは、軸
受ハウジング１に対し不図示のマンドレルを用いて圧入
され、その圧入過程にて、塑性変形されて正規の軸受１
０に形成される。この塑性過程では、同（ｂ）に矢示し
た如く、軸受素材１０Ａの内径小部である辺部分１１ｄ
を前記マンドレルで拡張して円弧状に矯正すると共に、
薄肉部１２ｄを軸心から遠ざける方向へ塑性変形膨出さ
せる。換言すると、軸受素材１０Ａを軸受ハウジング１
内に圧入する際には、薄肉部１２ｂがマンドレル及び厚
肉部１２ａ側から強い変形力を受け軸受ハウジング１の
非拘束部側へ膨出変形すると同時に、前記マンドレルに
て円弧状に矯正された軸受の径小部１３ａ（モータ等の
軸Ｓが接面状態に係合する部分）を３カ所に形成し、ま
た軸受素材１０Ａの内周大径部１１ｃが軸受の径大部１
３ｂを形成する。なお、軸受素材１０Ａの圧入過程にお
いて、外周大径部１１ａは内径縮小されるが、この場
合、内周大径部１１ｃは前記内径縮小量よりも大きな差
を付けてあることから、これに対応する部分は軸受の径
大部１３ｂになるのである。

【００１７】図４は請求項４に対応し前記図３の軸受素
材を変形した例であり、同（ａ）は図３（ａ）に対応
し、同（ｂ）は図３（ｂ）に対応している。この第４の
形態の軸受素材１４Ａでは、図３の形態に対し、外形が
三角形状で、内孔形状が外周大径部１５ａに対応する位
置を内径大径部１５ｃにした三角形状に形成されている
点で同じくしているが、外周の三角形の各辺部に対応す
る部分に形成された欠落部１５ｂを有することにより、
外周大径部１５ａを頂部とする複数の肉厚部分１５ｆが
略放射状に設けられている。したがって、この外周は外
周大径部１５ａと欠落部１５ｂにて形成されている一
方、内周は内周大径部１５ｃが外周大径部１５ａの真下
に位置していると共に、内周大径部１５ｃ同士を結ぶ辺
部分（内径小部に相当）１５ｄが欠落部１５ｂの真下に
位置している。また、欠落部１５ｂと辺部分１５ｄとの
間の肉厚部分１６ｂ（以下、薄肉部１６ｂという）が外
・内周大径部１５ａ，１５ｃとの間の肉厚部分１６ａ
（以下、厚肉部１６ａという）に比して薄くなってい
る。また、この場合も、図３と同様、軸受素材１４Ａを
軸受ハウジング１に不図示のマンドレルを用いて圧入さ
れる過程にて、塑性変形させて正規の軸受１４に形成す
る。すなわち、軸受素材１４Ａは内径小部である辺部分
１５ｄを前記マンドレルで拡張して円弧状に矯正される
と共に、薄肉部１６ｄを軸心から遠ざける方向へ塑性変
形膨出される。この結果、薄肉部１６ｂがマンドレル及
び厚肉部１６ａ側から強い変形力を受け軸受ハウジング
１の非拘束部側へ膨出変形すると同時に、前記マンドレ
ルにて円弧状に矯正された軸受の径小部１７ａ（モータ
等の軸Ｓが接面状態に係合する部分）を３カ所に形成
し、また三角形の頂部に対応している内周大径部１５ｃ
が軸受の径大部１７ｂを形成する。

【００１８】以上の各構成では、段落００１３に記載し
た〜の利点に加え、次のような特長がある。なお、
図４の場合には、図２の形態と同様、図３の各軸受の径
大部１３ｂに対し図４の各軸受の径大部１７ｂは非対称
になるためより高い動圧が得られる。 、マンドレルで形成される軸受の径小部１３ａ，１７
ａは、軸受素材１０Ａ，１４Ａの厚肉部１２ａ，１６ａ
よりも薄くなっている内径小部である辺部分１１ｄ，１
５ｄ側から膨出変形していることから、気孔が比較的粗
くなり、目潰しを望まない場合に好適なものとなる。 、軸Ｓの支持部は軸受の径小部１３ａ，１７ａであ
り、この部分がハウジング１に対する圧入部分に対応し
ていないことから、軸受性能的に軸受ハウジング材料の
経時変化の影響を受け難いものとなる。この点を次に付
言する。従来構成において、例えば、軽量化及び低コス
ト化を図るため亜鉛合金ダイカスト製の軸受ハウジング
等の場合、軸受圧入後のクリープによりケースが経時変
化するものがあり、この経時変化に伴って軸受の内径小
部もその影響（内径が経時変化に伴って大きくなる）を
受け、寸法の絶対値が変化するという問題があるが、そ
のような問題を解消するものとして極めて有効なものと
なる。換言すると、圧入部（外周大径部１１ａ，１５
ａ）はその影響が直接出るのに対して、非圧入部（内径
小部である辺部分１１ｂ，１５ｂ）はその影響が出にく
いため、この非圧入部にて軸受の径小部１３ａ，１７ａ
を形成することにより、内径寸法が経時変化しにくい軸
受１０，１４とすることができる。これは、従来行なわ
れていた、圧入後の寸法が安定するまで放置するなどと
いった工程を省くことが可能となり、生産性を向上でき
る。

【００１９】なお、このような形状の軸受素材１０Ａ，
１４Ａは、円筒状の素材を形成しておき、その素材を外
径の複数方向から押圧して塑性変形することでも容易に
得られる。また、これらの各形態において、筒状軸受素
材１０Ａ，１４Ａは、外形が三角形状で、内孔形状が外
周大径部１１ａ，１５ａに対応する位置を内径大径部１
１ｃ，１５ｃにした三角形状に形成されている場合を説
明したが、内孔形状が外周大径部１１ａ，１５ａに対応
する位置に溝を備えた溝付き円形にしたものでも同様に
可能である。

【００２０】図５は請求項６に対応した形態であり、同
（ａ）は軸受素材１８Ａの端面形状図、同（ｂ）は軸受
ハウジング１（内径は真円）に圧入した後の軸受１８を
模式的に示す端面形状図である。この第５の形態の筒状
軸受素材１８Ａは、外形が三角形状で、内孔形状が外周
大径部１９ａに対応する位置を内周小径部１９ｄにした
三角形状に形成されている。したがって、この外周は、
外周大径部１９ａ付近が三角形の頂部に対応していると
共に、外周大径部１９ａ同士を結ぶ辺部分１９ｂが三角
形の各辺部に対応している。これに対し、内周は、内周
大径部１９ｃが辺部分１９ｂの略中間の真下に位置して
いると共に、内周小径部１９ｄが外周大径部１９ａの真
下に位置している。また、辺部分１９ｂ及内周大径部１
９ｃの間の肉厚部分２０ｂ（以下、薄肉部２０ｂとい
う）が外周大径部１９ａ及び内周径小部１９ｄの間の肉
厚部分２０ａ（以下、厚肉部２０ａという）に比して薄
くなっている。

【００２１】作製された軸受素材１８Ａは、軸受ハウジ
ング１に対し不図示のマンドレルを用いて圧入され、そ
の圧入過程にて、塑性変形されて正規の軸受１８に形成
される。この塑性過程では、同（ｂ）に矢示した如く、
軸受素材１８Ａの内周小径部１９ｄを前記マンドレルで
拡張して円弧状に矯正すると共に、薄肉部２０ｄを軸心
から遠ざける方向へ塑性変形して膨出させる。換言する
と、軸受素材１８Ａを軸受ハウジング１内に圧入する際
には、薄肉部２０ｂがマンドレル側から強い変形力を受
け軸受ハウジング１の拘束部側へ膨出変形すると同時
に、前記マンドレルにて円弧状に矯正された軸受の径小
部２１ａ（モータ等の軸Ｓが接面状態に係合する部分）
を３カ所に形成し、また三角形の頂部に対応している内
周大径部１９ｃが軸受の内径溝である径大部２１ｂを形
成する。

【００２２】図６は請求項７に対応し前記図５の軸受素
材を変形した例であり、同（ａ）は図５（ａ）に対応
し、同（ｂ）は図５（ｂ）に対応している。この第６の
形態の軸受素材２２Ａは、図５の形態に対し、外形が三
角形状で、内孔形状が外周大径部２３ａに対応する位置
を内周小径部２３ｄである三角形状に形成されている点
で同じくしているが、外周の三角形の各辺部に対応する
部分に形成された欠落部２３ｂを有することにより、外
周大径部２３ａを頂部とする複数の肉厚部分２３ｆが略
放射状に設けられている。したがって、この外周は外周
大径部２３ａと欠落部２３ｂにて形成されている一方、
内周は内周大径部２３ｃが欠落部２３ｂの真下に位置し
ていると共に、内周小径部２３ｄが外周大径部２３ａの
真下に位置している。また、欠落部２３ｂ及び内周大径
部２３ｃの間の肉厚部分２４ｂ（以下、薄肉部２４ｂと
いう）が外周大径部２３ａ及び内周径小部２３ｄの間の
肉厚部分２４ａ（以下、厚肉部２４ａという）に比して
薄くなっている。また、この場合も、図５と同様、軸受
素材２２Ａを軸受ハウジング１に不図示のマンドレルを
用いて圧入させる過程にて、塑性変形させて正規の軸受
２２に形成する。この塑性過程では、同（ｂ）に矢示し
た如く、軸受素材２２Ａの内周径小部２３ｄを前記マン
ドレルで拡張して円弧状に矯正すると共に、薄肉部２４
ｄを軸心から遠ざける方向へ塑性変形膨出させる。換言
すると、軸受素材２２Ａを軸受ハウジング１内に圧入す
る際には、薄肉部２４ｂがマンドレル側から強い変形力
を受け軸受ハウジング１の拘束部側へ膨出変形すると同
時に、前記マンドレルにて円弧状に矯正された軸受の径
小部２５ａ（モータ等の軸Ｓが接面状態に係合する部
分）を３カ所に形成し、また三角形の頂部に対応してい
る内周大径部２３ｃが軸受の径大部２５ｂを形成する。

【００２３】以上の各構成では、段落００１３に記載し
た〜の利点に加え、次のような特長がある。 、軸Ｓの支持部は軸受の径小部２１ａ，２５ａであ
り、この部分が外周大径部１９ａ，２３ａと内周径小部
１９ｄ，２３ｄから押圧されて緻密化すると共に内径表
面気孔も少ないものとなる。反対に、内周径大部２１
ｂ，２５ｂは密度の変化がほとんどなく、マンドレルの
影響もないことから気孔量が多い状態に維持される。な
お、図６の場合には、図２の形態と同様、図５の各内周
径大部２１ｂに対し図６の各内周径大部２５ｂは非対称
になるためより高い動圧が得られる。また、これらの各
形態において、筒状軸受素材１８Ａ，２２Ａは、外形が
三角形状で、内孔形状が外周大径部１９ａ，２３ａに対
応する位置を内周小径部１９ｄ，２３ｄである三角形状
に形成されている場合を説明したが、内孔形状が外周大
径部１９ａ，２３ａに対応する位置に溝を備えた溝付き
円形にしたものでも同様に可能である。

【００２４】次に、本発明の第７の形態を図７を用いて
説明する。この第７の形態は、以上の各形態とは異な
り、軸受ハウジング内に軸受の複数個を圧入固定する場
合の改良技術である。ここでは、２個の軸受２７を用い
る場合の例であるが、３個以上を圧入する場合も同様な
構成にて可能であり、また圧入される前の軸受素材は上
記した製造方法に用いられる形状が好ましいが、更に変
形したものであっても差し支えない。

【００２５】図７（ａ）は本発明の内径溝付き軸受ユニ
ット２６を軸方向に断面した図、図７（ｂ）はその端面
側から見た図である。この軸受ユニット２６は、軸受ハ
ウジング１の内部両側に圧入された軸受２７，２７を有
している。この各軸受２７は、上記した本発明方法を適
用して形成されたものであり、軸受の径小部２８ａ及び
軸受の径大部２８ｂを共に３カ所つつ形成している点で
同じくしているが、軸受ハウジング１内にあって両軸受
２７，２７の軸受の径大部２８ｂ，２８ｂ同士の位相を
所定角度ずらした構成となっている。より具体的には、
この形態例において、各軸受２７が内周約１２０度間隔
に軸受の径大部２８ｂを形成しており、軸受ハウジング
１内に圧入する際、左側の軸受２７に対し、右側の軸受
２７を図７（ｂ）に示す如く６０度だけずらした位置に
圧入固定している。したがって、両軸受２７，２７の各
軸受の径大部２８ｂの位相が６０度づつずれている。こ
の結果、軸受ユニット２６としては、上下ないしは左右
の軸受２７，２７において、軸受の径小部２８ａ，２８
ａ（軸Ｓを支持する摺動部分）及び軸受の径大部２８
ｂ，２８ｂが上側で３カ所、下側で３カ所、６０度の間
隔で合計６カ所に共に形成されることとなり、見掛上、
６カ所の動圧発生による軸受と同じ効果がある。

【００２６】なお、従来軸受の如く単純に６カ所の動圧
部を形成すると、当然、６０度の範囲内で動圧を発生し
なければならず、動圧は出来るだけ大きな幅があればあ
るほど安定して大きな動圧が得られるが、範囲が狭くな
ってしまい発生させる動圧に制限がでてくる。したがっ
て、内径寸法や回転数などにより動圧発生部の個数は今
までは制限されていた。しかし、そのような制約はこの
本発明により解消される。つまり、前記した如く軸受ハ
ウジング１内に圧入される軸受２７を２個以上で構成
し、各軸受２７，２７同士を所定角度ずらして異なる位
相に圧入させて、個々の軸受２７，２７に分けて動圧部
（軸受の内径溝である径大部２８ｂ，２８ｂ）を設ける
ようにすることにより、多数の動圧部を幅を確保しつつ
容易に形成することが可能となるのである。

【００２７】したがって、本発明の内径溝付き軸受ユニ
ット２６は、多数の動圧部（軸受の径大部２８ｂ，２８
ｂ）によって安定した大きな動圧を得ることができ、高
速回転時でも軸振れを抑え、摩擦トルクの上昇も抑える
軸受が可能となる。上下ないしは左右の軸受２７，２７
の内径形状は、動圧発生用として軸受の径大部２８ｂ，
２８ｂの他に、上記した図１〜図６でも同様の効果が有
り、しかも軸受同士を異なる形状に設定したり、軸受同
士の位相角度などを任意に設定することが可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
従来から軸受の内径形状を複雑な形状とするためには、
対応した形状でかつ高精度なマンドレル等の金型治具が
必要であった点、高速回転を支持する軸受としてはます
ます高精度の回転支持が求められて、複雑な内径形状が
必要となっている点、等に対し比較的単純形状の軸受素
材で複雑な内径形状を形成可能にし、量産上にも優れた
製造方法及び軸受ユニットを提供できる。特に、本発明
は、複雑な形状を簡単で安価に、かつ精度良く生産する
ことができる。また、各軸受の動圧発生点をそれぞれず
らすことで、１個の軸受では限界のあった動圧部（軸受
の径大部もしくはグルーブ部）を分散できるため、より
良好な高精度の回転支持が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１形態として示す軸受端面図及び圧
入後の模式端面図である。

【図２】前記第１形態を変形した例を同様な態様で示す
図である。

【図３】本発明の第３形態を図１と同様な態様で示す図
である。

【図４】前記第３形態を変形した例を同様な態様で示す
図である。

【図５】本発明の第５形態を図１と同様な態様で示す図
である。

【図６】前記第５形態を変形した例を図５と同様な態様
で示す図である。

【図７】本発明の第７形態として示す軸受ユニット構造
の断面図及び端面図である。

【符号の説明】

２Ａ，６Ａ，１０Ａ，１４Ａ，１８Ａ，２２Ａは軸受素
材 ２，６，１０，１４，１８，２２，２７は軸受 ４ａ，９ａ，１３ａ，１７ａは軸受の径小部 ２１ａ，２５ａ，２６ａ，２８ａは軸受の径小部 ４ｂ，９ｂ，１３ｂ，１７ｂは軸受の径大部（内径溝） ２１ｂ，２５ｂ，２６ｂ，２８ｂは軸受の径大部（内径
溝） ２６は軸受ユニット Ｓは軸

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外形が略多角形状で、内孔形状が円形で
   ある筒状軸受素材を作製し、 前記軸受素材を、サイジング用金型または軸受ハウジン
   グにマンドレルを用いて圧入し、その際に、前記サイジ
   ング金型または軸受ハウジングによって軸心側に向かっ
   て圧縮される前記軸受素材の外周大径部に対応する内孔
   部を、前記マンドレルにて円弧状に矯正して軸受の径小
   部に形成すると共に、軸受素材の薄肉部を軸心から遠ざ
   ける方向へ塑性変形膨出させて軸受の内径溝である径大
   部を形成する、ことを特徴とする内径溝付き軸受の製造
   方法。
2. 【請求項２】 前記圧入前の筒状軸受素材は、前記外周
   大径部付近を除く外周の各辺部に欠落部を形成すること
   により、前記外周大径部を頂部とする複数の肉厚部分が
   略放射状に設けられている請求項１に記載の内径溝付き
   軸受の製造方法。
3. 【請求項３】 外形が略多角形状で、内孔形状が外周大
   径部に対応する位置を大径部にした略多角形状ないしは
   外周大径部に対応する位置に溝を備えた溝付き円形であ
   る筒状軸受素材を作製し、 前記筒状軸受素材を、サイジング用金型または軸受ハウ
   ジングにマンドレルを用いて圧入し、その際に、前記軸
   受素材の内径小部を前記マンドレルで拡張し円弧状に矯
   正して軸受の径小部を形成すると共に軸受素材の薄肉部
   を軸心から遠ざける方向へ塑性変形膨出させ、軸受の内
   径溝である径大部を形成する、ことを特徴とする内径溝
   付き軸受の製造方法。
4. 【請求項４】 前記圧入前の筒状軸受素材は、前記外周
   大径部付近を除く外周の各辺部に欠落部を形成すること
   により、前記外周大径部を頂部とする複数の肉厚部分が
   略放射状に設けられている請求項３に記載の内径溝付き
   軸受の製造方法。
5. 【請求項５】 前記圧入前の筒状軸受素材が、円筒状の
   素材を外径の複数方向から押圧して塑性変形したもので
   ある請求項３または請求項４に記載の内径溝付き軸受の
   製造方法。
6. 【請求項６】 外形が略多角形状で、内孔形状が外周大
   径部に対応する位置を径小部にした略多角形状ないしは
   外周大径部同士を結ぶ中間付近と対応する位置に溝を備
   えた溝付き円形である筒状軸受素材を作製し、 前記筒状軸受素材を、サイジング用金型または軸受ハウ
   ジングにマンドレルを用いて圧入し、その際に、前記軸
   受素材の内径小部を前記マンドレルで拡張し円弧状に矯
   正して軸受の径小部に形成すると共に、軸受素材の薄肉
   部を軸心から遠ざける方向へ塑性変形膨出させて軸受の
   内径溝である径大部を形成する、ことを特徴とする内径
   溝付き軸受の製造方法。
7. 【請求項７】 前記圧入前の筒状軸受素材は、前記外周
   大径部付近を除く外周の各辺部に欠落部を形成すること
   により、前記外周大径部を頂部とする複数の肉厚部分が
   略放射状に設けられている請求項６に記載の内径溝付き
   軸受の製造方法。
8. 【請求項８】 ２以上の軸受を軸受ハウジング内に同軸
   線上に圧入固定し、前記各軸受に軸を回転自在に支持す
   る軸受ユニットにおいて、 前記各軸受の軸受内径に１つ以上の内径溝を各々形成し
   ていると共に隣接する前記軸受の内径溝同士が軸回転方
   向に位相がずれた状態に設けられていることを特徴とす
   る内径溝付き軸受ユニット。