JP2006038180A - 円筒軸受ブッシュ及び該円筒軸受ブッシュの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 複層材からなる突き合わせ端面が互いに密に接触せしめられた円筒軸受ブッシュであって、内周面に切削、研削等の機械加工を施すことなく、内周面の真円度が５μｍ〜１５μｍと寸法精度の高い円筒軸受ブッシュ及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】 円筒軸受ブッシュ１は、無酸素銅又はタフピッチ銅からなる板状の裏金２と該裏金２の表面に一体に形成された多孔質金属焼結層としての多孔質青銅焼結層３とからなる複層板４と、該複層板４の多孔質青銅焼結層３の孔隙に充填され、かつ多孔質青銅焼結層３の表面に被覆された合成樹脂層５とからなる複層材６が該合成樹脂層５を内側にして円筒状に捲回されていると共に突き合わせ端面７が互いに密に接触せしめられており、内周面の真円度が５μｍ〜１５μｍをもって形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、内周面の真円度が極めて高い円筒軸受ブッシュ及びその製造方法に関する。

特開平５−９９２３０号公報 特公昭６１−１１７００号公報

板状の裏金と該裏金の表面に一体に形成された多孔質金属焼結層と該多孔質金属焼結層の孔隙に充填されかつその表面に被覆された合成樹脂層とからなる複層材を、該合成樹脂層を内側にして円筒状に捲回して形成された円筒軸受ブッシュ、所謂巻きブッシュは各種機械装置等における軸を円滑に支承する支持手段として広く使用されている。

この円筒軸受ブッシュは複層材を円筒状に捲回して形成されるため、円筒軸受ブッシュの両端の突き合わせ端面間にスプリングバック等により比較的大きな隙間、例えば１．５ｍｍ程度の隙間の発生が余儀なくされる。また、複層材を円筒状に捲回して形成する際に生じた合成樹脂層の残留応力が円筒軸受ブッシュの使用時の温度によって解放され、合成樹脂層の盛り上がりを生じて、その肉厚が厚くなり、該円筒軸受ブッシュの内径の寸法精度を著しく低下させる。

このような円筒軸受ブッシュのハウジングとしての軸支持体の孔への固定を圧入によって行なう場合には、軸支持体の孔の寸法誤差（公差）と円筒軸受ブッシュの肉厚の寸法誤差等との累積により、圧入後、円筒軸受ブッシュの内径が大きくばらつくこととなり、高い内径寸法精度をもって円筒軸受ブッシュを孔に固定することが困難となる場合がある。

円筒軸受ブッシュの両端の突き合わせ端面間に生じた隙間を減少させるべく、成形時に生じた合成樹脂層の残留応力を熱処理と冷却処理とを施して除去する方法が提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、この方法では円筒軸受ブッシュの突き合わせ端面間の隙間を無くすことはできず、高い内径寸法精度をもって円筒軸受ブッシュを軸支持体の孔に固定することが困難となる。

また、円筒軸受ブッシュの寸法精度を高める方法として、円筒軸受ブッシュをホルダの孔内に圧入すると共に該円筒軸受ブッシュ内に基準となる軸コアを嵌合させ、さらにホルダを軸方向に圧縮してホルダの変形を介して円筒軸受ブッシュに内径方向の変形を与え、もって円筒軸受ブッシュの内周面を軸コアになじませることにより、円筒軸受ブッシュの内径の所要の寸法精度を得るようにした方法が提案されている（特許文献２参照）。

この方法は円筒軸受ブッシュの寸法精度を高める方法としては有効であるが、それでも円筒軸受ブッシュを構成する複層材のうち、板状裏金のスプリングバックを消滅させることはできず、やはり円筒軸受ブッシュを型から取り出した後には、円筒軸受ブッシュの両端の突き合わせ端面間に隙間を生じ、型内での寸法精度をそのまま維持させることはできない。とくに、曲率半径が大きい、例えば内径１０ｍｍ以上の円筒軸受ブッシュにおいては顕著である。

通常、板状の裏金には冷間圧延鋼板又はリン青銅などの銅合金が使用されている。冷間圧延鋼板を裏金に使用した複層材からなる円筒軸受ブッシュにおいては、充分な内周面の真円度を得るには大きな成形圧力によるアプセット加工が必要となるが、大きな成形圧力でアプセット加工を行った場合でも、アプセット加工後、突き合わせ端面間にスプリングバックによる隙間を生じ、充分な内周面の真円度を得ることが難しい。

また、裏金にリン青銅板を使用した複層材からなる円筒軸受ブッシュにおいては、次のような問題点がある。すなわち、リン青銅板の表面に多孔質金属焼結層を形成する際、リンなどの固溶型元素が核生成を促進する役割を果たし、異常結晶成長から３次再結晶を惹き起こすため、リン青銅板の表面に結晶粒が発現し、著しい強度低下を招来する。また、これらの固溶型元素は加工硬化に大きく寄与し、加工硬化度が増加する。このようなリン青銅板を裏金として使用した複層材からなる円筒軸受ブッシュに内周面の真円度を高めるためにアプセット加工を施した場合、裏金の充分な塑性変形が行われず、充分な真円度を得る前に加工硬化を起こし、それ以上の成形圧力を掛けることにより裏金の粒界からクラックを生じるという不具合を生じる。

本発明者らは、上記複層材における裏金に着目し、この裏金の材料として純銅、中でも無酸素銅又はタフピッチ銅は軟化点が２００℃と低く、加工性に優れていることから曲げ加工等が容易に行われ、アプセット加工による寸法精度の向上が図られると共に、これら無酸素銅又はタフピッチ銅は加工硬化により硬度が高められることから、摺動部材としての強度が確保されることを確認した。

本発明は、前記知見に基づきなされたものであって、その目的とするところは、突き合わせ端面が互いに密に接触せしめられており、内周面に切削、研削等の機械加工を施すことなく極めて高い内周面の真円度を有する円筒軸受ブッシュであって、とくにモータ軸受、リニアソレノイドバルブ等の高い寸法精度が求められる用途において好適な円筒軸受ブッシュを提供することにある。

本発明の他の目的とするところは、突き合わせ端面が互いに密に接触し、内周面に切削、研削等の機械加工を施すことなく内周面の真円度が極めて高い円筒軸受ブッシュの製造方法を提供することにある。

本発明の円筒軸受ブッシュは、無酸素銅又はタフピッチ銅からなる板状の裏金と該裏金の表面に一体に形成された多孔質金属焼結層と該多孔質金属焼結層の孔隙及び表面に充填被覆された合成樹脂層とを具備しており、該合成樹脂層を内側にして円筒状に捲回されていると共に突き合わせ端面が互いに密に接触せしめられており、内周面の真円度が５μｍ〜１５μｍをもって形成されている。

本発明の円筒軸受ブッシュによれば、内周面の真円度が５μｍ〜１５μｍと高められているので、内周面に切削、研削等の機械加工を施す必要がない。

本発明の円筒軸受ブッシュにおいては、裏金の硬さがマイクロビッカース硬さ（ＭＨｖ）で８０〜１４０を呈しているとよく、斯かる円筒軸受ブッシュによれば、モータ軸受、リニアソレノイドバルブ等の高い寸法精度が求められる用途で好適に使用される。

本発明において、円筒軸受ブッシュの合成樹脂層は、四ふっ化エチレン樹脂、四ふっ化エチレン樹脂を主成分とする合成樹脂組成物、ポリアミドイミド樹脂又はポリアミドイミド樹脂を主成分とする合成樹脂組成物を具備しているとよい。

合成樹脂組成物としては、四ふっ化エチレン樹脂にポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂などの有機物質及び／又はカーボン粉末、黒鉛など無機物質を、あるいはポリアミドイミド樹脂に四ふっ化エチレン樹脂、ポリイミド樹脂などの有機物質及び／又はカーボン粉末、黒鉛など無機物質を夫々所定量の割合で配合した合成樹脂組成物が使用されて好適である。

本発明の円筒軸受ブッシュの第一の製造方法は、無酸素銅又はタフピッチ銅からなる板状の裏金と該裏金の表面に一体に形成された多孔質金属焼結層と該多孔質金属焼結層の孔隙及び表面に充填被覆された合成樹脂層とを具備する複層材を、該合成樹脂層を内側にして円筒状に捲回して突き合わせ端面間に隙間を有する略円筒軸受ブッシュを形成する工程と、大径筒状内壁面によって規定される大径円孔とこの大径円孔に軸方向に隣接して配されていると共に該大径円孔よりも小径の小径円孔とを具備しており、該大径筒状内壁面と小径円孔を規定する小径筒状内壁面との間には、大径筒状内壁面から径方向であって内方に延びて小径筒状内壁面で終端する環状面が介在してなる金型を準備する工程と、略円筒軸受ブッシュの最終の内径寸法を規定する径をもった小径筒状外面とこの小径筒状外面に軸方向に隣接して配されていると共に該小径筒状外面よりも大径の大径筒状外面とを具備しており、小径筒状外面と大径筒状外面との間には、小径筒状外面から径方向であって外方に伸びて大径筒状外面で終端する環状面が介在してなる芯金を準備する工程と、該芯金の小径筒状外面に略円筒軸受ブッシュを嵌着する工程と、該小径筒状外面に略円筒軸受ブッシュを嵌着した芯金の小径筒状外面の一部を金型の小径の小径円孔に、芯金の大径筒状外面を金型の大径円孔に夫々配し、該芯金に所定の圧力を掛けて小径筒状外面の残部並びに金型及び芯金の夫々の環状面によって略円筒軸受ブッシュにアプセット加工を施す工程と、アプセット加工後、突き合わせ端面が互いに密に接触した円筒軸受ブッシュを金型から取り出し、内周面の真円度が５μｍ〜１５μｍをもって形成された円筒軸受ブッシュを得る工程とを具備している。

本発明の円筒軸受ブッシュの第一の製造方法によれば、略円筒軸受ブッシュにアプセット加工を施すことにより、略円筒軸受ブッシュはその内、外周面が芯金の小径筒状外面及び金型の大径筒状内壁面に倣って塑性流動し、突き合わせ端面が互いに密に接触せしめられる。その結果、円筒軸受ブッシュを金型から取り出した後の該円筒軸受ブッシュの内周面の真円度が５μｍ〜１５μｍに高められる。

本発明の円筒軸受ブッシュの第一の製造方法において、大径筒状内壁面及び芯金の小径筒状外面の残部並びに金型及び芯金の夫々の環状面によって形成される環状空間の容積を、当該容積が略円筒軸受ブッシュの体積の近傍になるまで減少させてアップセット加工
を行うとよい。

本発明の円筒軸受ブッシュの第二の製造方法は、無酸素銅又はタフピッチ銅からなる板状の裏金と該裏金の表面に一体に形成された多孔質金属焼結層と該多孔質金属焼結層の孔隙及び表面に充填被覆された合成樹脂層とを具備する複層材を、該合成樹脂層を内側にして円筒状に捲回して突き合わせ端面間に隙間を有する略円筒軸受ブッシュを形成する工程と、略円筒軸受ブッシュの最終の外径寸法を規定する径をもった筒状内壁面によって規定される円孔を備えた金型本体と一端側に凹所を有する共に該凹所の開口面を囲繞する環状端面及び金型本体の筒状内壁面に嵌合される筒状外面を有した受金とを具備した金型を準備する工程と、略円筒軸受ブッシュの最終の内径寸法を規定する径を有すると共に前記受金の凹所に嵌入される小径筒状外面とこの小径筒状外面に軸方向に隣接して配されていると共に該小径筒状外面よりも大径の大径筒状外面とを具備しており、小径筒状外面と大径筒状外面との間には、小径筒状外面から径方向であって外方に延びて大径筒状外面で終端する環状面が介在してなる芯金を準備する工程と、該芯金の小径筒状外面に略円筒軸受ブッシュを嵌着する工程と、該受金を金型本体の円孔の一方の開口端から円孔内に、該小径筒状外面に略円筒軸受ブッシュを嵌着した芯金の小径筒状外面の一部を金型本体の円孔の他方の開口端を介して受金の凹所に夫々配し、該受金及び芯金に所定の圧力を掛けて小径筒状外面の残部、受金の環状端面及び芯金の環状面によって略円筒軸受ブッシュにアプセット加工を施す工程と、アプセット加工後、突き合わせ端面が互いに密に接触した円筒軸受ブッシュを金型から取り出し、内周面の真円度が５μｍ〜１５μｍをもって形成された円筒軸受ブッシュを得る工程とを具備している。

本発明の円筒軸受ブッシュの第二の製造方法は、該受金及び芯金に所定の圧力を掛けて小径筒状外面の残部、受金の環状端面及び芯金の環状面によって略円筒軸受ブッシュにアプセット加工を施すものである。

本発明の円筒軸受ブッシュの第二の製造方法によれば、略円筒軸受ブッシュにアプセット加工を施すことにより、略円筒軸受ブッシュはその内、外周面が芯金の小径筒状外面及び金型本体の筒状内壁面に倣って塑性流動し、突き合わせ端面が互いに密に接触せしめられる。その結果、円筒軸受ブッシュを金型から取り出した後の該円筒軸受ブッシュの内周面の真円度が５μｍ〜１５μｍに高められる。

本発明の円筒軸受ブッシュの第二の製造方法において、筒状内壁面、芯金の小径筒状外面の残部、受金の環状端面及び芯金の環状面によって形成される環状空間の容積を、当該容積が略円筒軸受ブッシュの体積の近傍になるまで減少させてアップセット加工を行うとよい。

上記の製造方法において、近傍とは、環状空間の容積と略円筒軸受ブッシュの体積とが限りなく等しい場合を含むが、アプセットにより略円筒軸受ブッシュが塑性流動されて実質的に環状空間に密に円筒軸受ブッシュが配される程度をいう。

本発明の円筒軸受ブッシュの各製造方法においては、円筒軸受ブッシュの裏金を形成する無酸素銅には、ＪＩＳ−Ｈ−２１２３で規定されている無酸素形銅の１種又は２種が使用され、タフピッチ銅には同じくＪＩＳ−Ｈ−２１２３で規定されているタフピッチ形銅が使用され得る。これら裏金はアプセット加工により加工硬化を生じ、その硬さがマイクロビッカース硬さ（ＭＨｖ）で８０〜１４０を呈することになる。

本発明の製造方法において、アップセット加工は、好ましくは０．３ＫＮ／ｍｍ^２ないし１．７ＫＮ／ｍｍ^２、より好ましくは０．５ＫＮ／ｍｍ^２ないし１．１ＫＮ／ｍｍ^２の荷重を加えて行う。

本発明によれば、複層材からなる突き合わせ端面が互いに密に接触せしめられた円筒軸受ブッシュであって、内周面に切削、研削等の機械加工を施すことなく、内周面の真円度が５μｍ〜１５μｍと寸法精度の高い円筒軸受ブッシュ及びその製造方法を提供することができる。

次に、本発明及びその実施の形態を、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、本発明はこれらの実施例に何等限定されないのである。

図１に示す本発明に係る円筒軸受ブッシュ１は、無酸素銅又はタフピッチ銅からなる板状の裏金２と該裏金２の表面に一体に形成された多孔質金属焼結層としての多孔質青銅焼結層３とからなる複層板４と、該複層板４の多孔質青銅焼結層３の孔隙に充填され、かつ多孔質青銅焼結層３の表面に被覆された合成樹脂層５とからなる複層材６（図２参照）が該合成樹脂層５を内側にして円筒状に捲回されていると共に突き合わせ端面７が互いに密に接触せしめられており、内周面の真円度が５μｍ〜１５μｍをもって形成されている。

次に、上述した円筒軸受ブッシュ１の製造方法について説明する。

＜複層板の作製＞
複層板４として、３種類の複層板（１）、（２）及び（３）を作製した。
（複層板（１））
無酸素銅からなる板状の裏金２を用意し、該裏金２の表面に粒径が７４μｍアンダーで、粒子形状が不規則形状を呈する青銅粉末を多層に散布し、これを水素ガス雰囲気に調整された焼結炉において８５０℃の温度で３０分間焼結した後、ロール成形して裏金２の表面に多孔質青銅焼結層３を一体に形成した複層板４を作製した。

（複層板（２））
タフピッチ銅からなる板状の裏金２を用意し、該裏金２の表面に粒径が７４μｍ以上であって１４９μｍ以下の粒子形状が不規則形状を呈する青銅粉末を多層に散布し、これをアルゴンガス雰囲気に調整された焼結炉において８５０℃の温度で３０分間焼結した後、ロール成形して裏金２の表面に多孔質青銅焼結層３を一体に形成した複層板４を作製した。

（複層板（３）：従来技術）
冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ）からなる裏金２を用意し、該裏金２の表面に粒径が７４μｍ以上であって１４９μｍ以下の青銅粉末を多層に散布し、これを水素ガス雰囲気に調整された焼結炉において８５０℃の温度で３０分間焼結した後、ロール成形して裏金２の表面に多孔質青銅焼結層３を一体に形成した複層板４を作製した。

＜合成樹脂組成物の作製＞
黒鉛と四ふっ化エチレン樹脂からなる合成樹脂組成物をヘンシェルミキサー内に供給して混合撹拌し、得られた混合物（合成樹脂組成物）に対し石油系溶剤として脂肪族溶剤とナフテン系溶剤との混合溶剤を配合し、四ふっ化エチレン樹脂の室温転移点以下の温度（１５℃）で混合し、湿潤性を有する合成樹脂組成物を得た。

＜複層材の作製及び略円筒軸受ブッシュの作製＞
複層材及び略円筒軸受ブッシュは次のようにして作製した。

（ａ）前記３種類の複層板４の多孔質青銅焼結層３上に前記湿潤性が付与された合成樹脂組成物を散布供給し、ローラで圧延して該多孔質青銅焼結層３の孔隙及び表面に合成樹脂組成物を充填被覆した複層素材を夫々作製した。

（ｂ）上記（ａ）工程で作製した複層素材を２００℃の温度に加熱された乾燥炉内で５分間保持して溶剤を除去した後、乾燥した合成樹脂組成物をローラによって加圧力４００ｋｇｆ／ｃｍ^２にて圧延処理を施し、該多孔質青銅焼結層３上に該合成樹脂組成物の合成樹脂層５を形成した複層素材を作製した。

（ｃ）上記（ｂ）工程で作製した複層素材を加熱炉で３７０℃の温度で１０分間加熱焼成した後、加熱炉から取り出し、再度、ローラで加圧して寸法調整及びうねり等の矯正を行って複層材６を作製した（図２参照）。

このようにして作製した複層材６を、合成樹脂層５を内側にして円筒状に捲回し、突き合わせ端面７、７間に隙間δを有する略円筒軸受ブッシュ８を作製した（図３参照）。

ついで、上記の略円筒軸受ブッシュ８にアプセット加工を施す。このアプセット加工においては、次の二つの加工方法を採ることができる。

第一のアプセット加工方法
図４に示すように、大径筒状内壁面１１によって規定される大径円孔１２を具備した金型本体１３と、この大径円孔１２に軸方向に隣接して配されていると共に該大径円孔１２の径１４よりも小径であって、最終の円筒軸受ブッシュ１の内径ｄ（図５参照）と実質的に等しい径１５をもった小径円孔１６とを具備した金型台座１７とからなり、金型１０の該大径筒状内壁面１１と小径円孔１６を規定する小径筒状内壁面１８との間には、大径筒状内壁面１１から径方向であって内方に延びて小径筒状内壁面１８で終端する環状面１９が介在している金型１０を準備する。

図４に示すように、最終の円筒軸受ブッシュ１の内径ｄを規定する径２１をもった小径筒状外面２２と、小径筒状外面２２に軸方向の上方に隣接して配されていると共に、小径筒状外面２２の径よりも大きく、大径円孔１２の径１４に実質的に等しい径２３をもった大径筒状外面２４とを具備しており、小径筒状外面２２と大径筒状外面２４との間には、小径筒状外面２２から径方向であって外方に伸びて大径筒状外面２４で終端する環状面２５が介在してなる芯金２０を準備する。

斯かる準備した金型１０と芯金２０とにおいて、芯金２０の小径筒状外面２２に略円筒軸受ブッシュ８を嵌着し、次に、芯金２０を金型１０に対して位置決めし、更に、芯金２０にＡ方向の荷重を加えて、芯金２０を金型１０の金型台座１７に向かって移動させる。

更に、芯金２０の小径筒状外面２２の一部を金型１０の小径円孔１６に、芯金２０の大径筒状外面２４を金型１０の大径円孔１２に夫々配して、小径筒状外面２２の残部及び金型１０並びに芯金２０の夫々の環状面１９及び２５によって略円筒軸受ブッシュ８をアプセット加工する（図５参照）。

このアプセット加工においては、大径筒状内壁面１１及び小径筒状外面２２の残部並びに環状面１９及び２５によって形成される環状空間Ｓを、その容積が最終の円筒軸受ブッシュ１の体積の近傍になるまで減少させて行うのであるが、環状空間Ｓの容積減少により、略円筒軸受ブッシュ８に軸方向の圧縮力を加えて、略円筒軸受ブッシュ８の軸方向の長さを減少させる一方、この軸方向の長さの減少に基づいて略円筒軸受ブッシュ８を径方向に塑性変形させて、大径筒状内壁面１１に圧接させ、突き合わせ端面７、７が互いに密に接触した円筒軸受ブッシュ１とする。この円筒軸受ブッシュ１は金型１０から取出される。

第二のアプセット加工方法
図６に示すように、略円筒軸受ブッシュ８の最終の外径寸法を規定する径をもった筒状内壁面３１によって規定される円孔３２を備えた金型本体３３と、一端３５側に凹所３６を有すると共に凹所３６の開口端面を囲繞する環状端面３７及び金型本体３３の筒状内壁面３１に嵌合される筒状外面３４を備えた受金３８とからなる金型３０を準備する。

図６に示すように、略円筒軸受ブッシュ８の最終の内径寸法を規定する径を有すると共に前記受金３８の凹所３６に嵌入される小径筒状外面４１とこの小径筒状外面４１に軸方向に隣接して配されていると共に該小径筒状外面４１よりも大径の大径筒状外面４２とを具備しており、小径筒状外面４１と大径筒状外面４２との間には、小径筒状外面４１から径方向であって外方に延びて大径筒状外面４２で終端する環状面４３が介在してなる芯金４０を準備する。

斯かる準備した金型３０と芯金４０とにおいて、該芯金４０の小径筒状外面４１に略円筒軸受ブッシュ８を嵌着し、次に、受金３８を金型本体３３の円孔３２の一方の開口端から円孔３２内に配し、該小径筒状外面４１に略円筒軸受ブッシュ８を嵌着した芯金４０の小径筒状外面４１の一部を金型本体３３の円孔３２の他方の開口端を介して受金３８の凹所３６に配し、受金３８及び芯金４０の夫々に所定の圧力を掛けて小径筒状外面４１の残部、受金３８の環状端面３５及び芯金４０の環状面４３によって略円筒軸受ブッシュ８をアプセット加工する。

このアプセット加工においては、金型本体３３の筒状内壁面３１と芯金４０の小径筒状外面４１の残部と金型本体３３の環状端面３７と芯金４０の環状面４３とによって形成される環状空間Ｓの容積を、受金３８及び芯金４０に夫々圧縮力を掛けて当該容積Ｓが最終の円筒軸受ブッシュ１の体積の近傍になるまで減少させて行うのであるが、環状空間Ｓの容積の減少により、略円筒軸受ブッシュ８の軸方向の長さを減少させる一方、この軸方向長さの減少に基づいて略円筒軸受ブッシュ８を径方向に塑性変形させて、金型本体３３の筒状内壁面３１に圧接させ、突き合わせ端面７、７が互いに密に接触した円筒軸受けブッシュ１とする。この円筒軸受ブッシュ１は金型３０及び芯金４０から取り出される。

上述した略円筒軸受ブッシュ８を使用し、前記第一のアプセット加工を行った後の円筒軸受ブッシュ１の内径ｄの真円度を測定した実験結果について説明する。

試験体としては、前記３種類の複層板（１）、（２）及び（３）からなる各複層材６を、合成樹脂層５を内側にして円筒状に捲回して作製した略円筒軸受ブッシュ８を夫々２個ずつ準備した。
試験体１：複層板（１）を使用した複層材６（厚さ０．９７ｍｍ）
内径１０．２ｍｍ、外径１１．９６ｍｍ、長さ１０．２ｍｍ、突き合わせ端 面の隙間０．５ｍｍ
試験体２：複層板（１）を使用した複層材６（厚さ０．９６ｍｍ）
内径１０．１５ｍｍ、外径１２．０７ｍｍ、長さ１０．３ｍｍ、突き合わせ 端面の隙間０．４ｍｍ
試験体３：複層板（２）を使用した複層材６（厚さ０．９７ｍｍ）
内径１０．１８ｍｍ、外径１２．１２ｍｍ、長さ１０．２ｍｍ、突き合わせ 端面の隙間０．５ｍｍ
試験体４：複層板（２）を使用した複層材６（厚さ０．９７ｍｍ）
内径１０．２ｍｍ、外径１２．０４ｍｍ、長さ１０．３ｍｍ、突き合わせ端 面の隙間０．５ｍｍ
試験体５：複層板（３）を使用した複層材６（厚さ０．９６ｍｍ）
内径１０．２ｍｍ、外径１２．１２ｍｍ、長さ１０．２ｍｍ、突き合わせ端 面の隙間０．８ｍｍ
試験体６：複層板（３）を使用した複層材６（厚さ０．９６ｍｍ）
内径１０．２ｍｍ、外径１２．１２ｍｍ、長さ１０．３ｍｍ、突き合わせ端 面の隙間０．７ｍｍ

＜金型及び芯金の仕様＞
大径円孔１２の径：１２ｍｍ
小径筒状外面２２の径：１０ｍｍ

＜試験方法＞
芯金２０の小径筒状外面２２に各試験体を嵌着し、芯金２０を金型１０に対して位置決めし、芯金２０に荷重０．８７ＫＮ／ｍｍ^２を加え各試験体にアプセット加工を施して円筒軸受ブッシュ１とした後、
（１）金型１０内に保持された状態での各円筒軸受ブッシュ１の一方の端部から３ｍｍ の位置の内周面の真円度
（２）金型１０から円筒軸受ブッシュ１を取り出した状態での各円筒軸受ブッシュ１の 一方の端部から３ｍｍの位置の内周面の真円度
を夫々測定した。

上記試験結果を表１に示す。

試験結果、試験体１ないし試験体４は本発明の製造方法によって得られた円筒軸受ブッシュ１であり、試験体５及び試験体６の従来の円筒軸受ブッシュと比較すると明らかに内周面の真円度が高められていることがわかる。この内周面の真円度が１０μｍよりも小さいことは、内周面に切削あるいは研削等の機械加工を必要としない、換言すれば内周面に機械加工を施した後の真円度にほぼ匹敵するものである。試験体１ないし試験体４の円筒軸受ブッシュ１はアプセット後の突き合わせ端面７、７が互いに密に接触していることが確認された。円筒軸受ブッシュ１を金型１０から取り出した後の内周面の真円度が金型１０内に保持された円筒軸受ブッシュ１の内周面の真円度より低い値を示す理由は、円筒軸受ブッシュ１の突き合わせ端面７，７のスプリングバックによるものと推察される。そして、各試験体を形成する複層材６の裏金２のアプセット加工後のマイクロビッカース硬さ（ＭＨｖ）は、表２に示すとおりである。

試験体１ないし試験体４の裏金２のマイクロビッカース硬さ（ＭＨｖ）は、試験体５及び試験体６の裏金２のマイクロビッカース硬さ（ＭＨｖ）よりも当然のごとく低いが、マイクロビッカース硬さ（ＭＨｖ）が９０を超えれば摺動部材として使用可能である。

以上のように、本発明によれば、両端の突き合わせ端面が互いに密に接触せしめられ、内周面に切削、研削等の機械加工を施すことなく極めて高い真円度を有する円筒軸受ブッシュ及びその製造方法を提供することができる。

本発明の円筒軸受ブッシュの斜視図である。 図１に示す略円筒軸受ブッシュを形成するための複層材の断面図である。 本発明の方法における略円筒軸受ブッシュの斜視図である。 本発明の方法に用いて好適な金型と芯金とからなるアプセット装置の断面図である。 本発明の方法の最終工程の説明図である。 本発明の方法に用いて好適な他の金型と芯金とからなるアプセット装置の断面図である。

符号の説明

１ 円筒軸受ブッシュ
２ 裏金
３ 多孔質青銅焼結層
４ 複層板
５ 合成樹脂層
６ 複層材
７ 突き合わせ端面
８ 略円筒軸受ブッシュ
１０ 金型
１３ 金型本体
１７ 金型台座
２０ 芯金

Claims (8)

1. 無酸素銅又はタフピッチ銅からなる板状の裏金と該裏金の表面に一体に形成された多孔質金属焼結層と該多孔質金属焼結層の孔隙及び表面に充填被覆された合成樹脂層とを具備しており、該合成樹脂層を内側にして円筒状に捲回されていると共に突き合わせ端面が互いに密に接触せしめられており、内周面の真円度が５μｍ〜１５μｍをもって形成されていることを特徴とする円筒軸受ブッシュ。
2. 裏金の硬さは、マイクロビッカース硬さ（ＭＨｖ）で８０〜１４０を呈する請求項１に記載の円筒軸受ブッシュ。
3. 合成樹脂層は、四ふっ化エチレン樹脂、四ふっ化エチレン樹脂を主成分とする合成樹脂組成物、ポリアミドイミド樹脂又はポリアミドイミド樹脂を主成分とする合成樹脂組成物を具備している請求項１又は２に記載の円筒軸受ブッシュ。
4. 無酸素銅又はタフピッチ銅からなる板状の裏金と該裏金の表面に一体に形成された多孔質金属焼結層と該多孔質金属焼結層の孔隙及び表面に充填被覆された合成樹脂層とを具備する複層材を、該合成樹脂層を内側にして円筒状に捲回して突き合わせ端面間に隙間を有する略円筒軸受ブッシュを形成する工程と、
   大径筒状内壁面によって規定される大径円孔とこの大径円孔に軸方向に隣接して配されていると共に該大径円孔よりも小径の小径円孔とを具備しており、該大径筒状内壁面と小径円孔を規定する小径筒状内壁面との間には、大径筒状内壁面から径方向であって内方に延びて小径筒状内壁面で終端する環状面が介在してなる金型を準備する工程と、
   略円筒軸受ブッシュの最終の内径寸法を規定する径をもった小径筒状外面とこの小径筒状外面に軸方向に隣接して配されていると共に該小径筒状外面よりも大径の大径筒状外面とを具備しており、小径筒状外面と大径筒状外面との間には、小径筒状外面から径方向であって外方に延びて大径筒状外面で終端する環状面が介在してなる芯金を準備する工程と、
   該芯金の小径筒状外面に略円筒軸受ブッシュを嵌着する工程と、
   該小径筒状外面に略円筒軸受ブッシュを嵌着した芯金の小径筒状外面の一部を金型の小径の小径円孔に、芯金の大径筒状外面を金型の大径円孔に夫々配し、該芯金に所定の圧力を掛けて小径筒状外面の残部並びに金型及び芯金の夫々の環状面によって略円筒軸受ブッシュにアプセット加工を施す工程と、
   アプセット加工後、突き合わせ端面が互いに密に接触した円筒軸受ブッシュを金型から取り出し、内周面の真円度が５μｍ〜１５μｍをもって形成された円筒軸受ブッシュを得る工程と、
   を具備した円筒軸受ブッシュの製造方法。
5. 大径筒状内壁面及び芯金の小径筒状外面の残部並びに金型及び芯金の夫々の環状面によって形成される環状空間の容積を、当該容積が略円筒軸受ブッシュの体積の近傍になるまで減少させてアプセット加工を行う請求項４に記載の円筒軸受ブッシュの製造方法。
6. 無酸素銅又はタフピッチ銅からなる板状の裏金と該裏金の表面に一体に形成された多孔質金属焼結層と該多孔質金属焼結層の孔隙及び表面に充填被覆された合成樹脂層とを具備する複層材を、該合成樹脂層を内側にして円筒状に捲回して突き合わせ端面間に隙間を有する略円筒軸受ブッシュを形成する工程と、
   略円筒軸受ブッシュの最終の外径寸法を規定する径をもった筒状内壁面によって規定される円孔を備えた金型本体と一端側に凹所を有すると共に該凹所の開口面を囲繞する環状端面及び金型本体の筒状内壁面に嵌合される筒状外面を有した受金とを具備した金型を準備する工程と、
   略円筒軸受ブッシュの最終の内径寸法を規定する径を有すると共に前記受金の凹所に嵌入される小径筒状外面とこの小径筒状外面に軸方向に隣接して配されていると共に該小径筒状外面よりも大径の大径筒状外面とを具備しており、小径筒状外面と大径筒状外面との間には、小径筒状外面から径方向であって外方に延びて大径筒状外面で終端する環状面が介在してなる芯金を準備する工程と、
   該芯金の小径筒状外面に略円筒軸受ブッシュを嵌着する工程と、
   該受金を金型本体の円孔の一方の開口端から円孔内に、該小径筒状外面に略円筒軸受ブッシュを嵌着した芯金の小径筒状外面の一部を金型本体の円孔の他方の開口端を介して受金の凹所に夫々配し、該受金及び芯金に所定の圧力を掛けて小径筒状外面の残部、受金の環状端面及び芯金の環状面によって略円筒軸受ブッシュにアプセット加工を施す工程と、
   アプセット加工後、突き合わせ端面が互いに密に接触した円筒軸受ブッシュを金型から取り出し、内周面の真円度が５μｍ〜１５μｍをもって形成された円筒軸受ブッシュを得る工程と、
   を具備した円筒軸受ブッシュの製造方法。
7. 筒状内壁面、芯金の小径筒状外面の残部、受金の環状端面及び芯金の環状面によって形成される環状空間の容積を、当該容積が略円筒軸受ブッシュの体積の近傍になるまで減少させてアプセット加工を行う請求項６に記載の円筒軸受ブッシュの製造方法。
8. 円筒軸受ブッシュにおける裏金の硬度は、マイクロビッカース硬さ（ＭＨｖ）で８０〜１４０を呈する請求項４から７のいずれか一項に記載の円筒軸受ブッシュの製造方法。

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