烧结含油轴承及其制造方法技术

为了将足够量的油供给到滑动面，并且抑制被供给的油从滑动面向内部移动而实现低摩擦化，并提高作为轴承的滑动特性，烧结含油轴承(1)在供轴(11)插入的轴承孔(2)的内周面上，用于支撑轴(11)的外周面的滑动面(3)和直径比该滑动面(3)的直径大的供油面(4)在轴承孔(2)的轴向上相邻形成，滑动面(3)与供油面(4)的阶梯差d1设为所述滑动面的内径的0.01％以上且15％以下，滑动面(3)的表面开口率为10％以下，供油面(4)的表面开口率超过10％，滑动面中的空穴的开口部的平均当量圆直径为20μm以下。

Sintered Oily Bearing and Its Manufacturing Method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】烧结含油轴承及其制造方法
本专利技术涉及一种内部浸渗润滑油而能够顺利地进行润滑的烧结含油轴承及其制造方法。本申请基于2016年12月22日在日本申请的专利申请2016-249741号及2016年12月22在日本申请的专利申请2016-249742主张优先权，并援用其内容。
技术介绍
烧结含油轴承在气孔内浸渗润滑油的状态下被使用，若轴进行起动，则在轴与轴承的滑动面之间润滑油从内部渗出，伴随轴的旋转，在所述润滑油上产生压力而支撑轴。根据这种润滑特性，在无供油情况下能够长时间使用，因此作为车载用马达的轴承等的轴承被广泛利用。这种烧结含油轴承中，为了在滑动面的润滑油上适当地产生压力而采用以下方法等：该方法密封气孔的一部分，或者减小轴承内部的气孔而增加润滑油的流路阻力，并减少来自滑动面的润滑油的泄漏。例如在专利文献1中公开了以下方法：当成型烧结前的生坯时，使用在外周面的一部分沿轴向形成有表面粗糙度比其他部分的表面粗糙度大的粗糙部的杆而成型将成为轴承孔的贯通孔，由此压扁与粗糙部相接的贯通孔的内周面的空穴，之后，将生坯烧结而制造烧结含油轴承。该烧结含油轴承中，由轴承孔中的经压扁空穴的部分的内周面来支撑轴，使油从除了经压扁空穴的部分以外的内周面渗出，从而供给到经压扁空穴的部分的内周面。该情况下，粗糙部形成为沿杆的轴向的带状，在粉末的压缩成型时，空穴周围的部分被杆的粗糙部按压，并在空穴内塑性流动而被压扁。并且记载为如下：与所述粗糙部相接的部分稍微突出形成，并通过此后的精压加工被按压而与轴承孔的内周面成为同一面。另一方面，在专利文献2中公开了一种烧结含油轴承，该烧结含油轴承在轴承孔内周面上，沿圆周方向形成多个成为滑动面的阶梯部，以便在彼此相邻的阶梯部之间的槽部底面与轴之间形成空隙，并将所述阶梯部的滑动面上的通气度形成为比轴承孔内周面上的通气度小。该情况下，阶梯部的滑动面的通气度设定为3×10-10cm2，槽部底面的通气度设定为30×10-10cm2，阶梯部的高度设定为0.02mm，作为减小所述阶梯部中的滑动面的通气度的方法，可以举出通过堵塞、电镀或涂布而进行的封孔。并记载为如下：在该烧结含油轴承中，阶梯部的滑动面与轴接触，通气度大的槽部的底面不与轴接触，因此能够确保从该槽部吸入和吐出一定的油，并且，在由槽部和轴包围的空隙中能够产生动压。专利文献1：日本专利公开平4-307111号公报专利文献2：日本专利公开平5-115146号公报专利文献1中未记载有关通过粗糙部而成型的面和除此以外的面的具体的通气度，但若为专利文献2所记载的通气度的程度，则在高速旋转等中，难以在作为轴承的工作中供给足够的油且抑制来自滑动面的油的泄漏，并有可能产生粘砂等。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这种情况而完成的，其目的在于对滑动面供给足够量的油，并且抑制被供给的油从滑动面移动到内部，从而实现滑动面的低摩擦化，并提高作为轴承的滑动特性。本专利技术的烧结含油轴承在轴能够插入的轴承孔的内周面上，支撑所述轴的外周面的滑动面和曲率半径比该滑动面的曲率半径大的供油面在所述轴承孔的轴向上相邻形成，所述滑动面与所述供油面的阶梯差设为所述滑动面的内径的0.01％以上且15％以下，所述滑动面的表面开口率为10％以下，所述供油面的表面开口率超过10％，所述滑动面中的空穴的开口部的平均当量圆直径为20μm以下。该烧结含油轴承在滑动面和供油面上设置有滑动面的内径的0.01％以上且15％以下的阶梯差，因此若将轴插入到轴承孔的内部且轴接触于滑动面，则在轴与供油面之间至少形成滑动面的内径的0.01％以上且15％以下的大小的空间部。从而，能够由滑动面可靠地支撑轴，而且能够将轴和供油面维持成非接触状态。而且，能够使该空间部作为储油器而发挥功能，因此被导入轴与滑动面之间的油在使用时从这些轴与滑动面之间流出时，能够将油回收到空间部。并且，能够将油储存在空间部内，因此能够防止油向外部流出。而且，能够从该空间部向滑动面快速供给油。因此，即使在长时间使用时，也能够在轴与滑动面之间充分地保持油，并能够维持滑动面的润滑性(轴承特性)。该情况下，若滑动面与供油面的阶梯差小于滑动面的内径的0.01％，则用于回收油的空间部的大小不充分，空间部难以作为储油器充分地发挥功能。因此在轴承的长时间使用中无法维持高负载下的轴承特性。另一方面，若滑动面与供油面的阶梯差超过滑动面的内径的15％，则由于滑动面与供油面的阶梯差大，因此尤其在启动时为了将油充分地供给到滑动面而需要时间，有可能因摩擦系数大而轴承的滑动特性降低。并且，无法从供油面向滑动面顺利地进行供油，因此难以供给足够的油以维持高负载下的轴承特性。并且，在该烧结含油轴承中，油从表面开口率超过10％的供油面渗出并被引导至轴与滑动面之间，在滑动面中表面开口率为10％以下且空穴的开口部的平均当量圆直径为20μm以下，因此能够在该滑动面与轴之间形成油膜以减小摩擦阻力。该情况下，若用于支撑轴的滑动面的表面开口率超过10％，则导致无法保持油而使油流入到轴承内部，因此轴与滑动面之间的油膜减少，有可能产生粘砂。并且，若供油面的表面开口率为10％以下，则难以从内部充分地供给油。另外，表面开口率是开口部在每单位面积的滑动面或供油面中的面积比率。并且，该表面开口率的值为任意(例如1mm×0.8mm)的多个视场下的平均值，但在供油面上优选最大不超过30％。并且，将在滑动面上开口的空穴的平均直径设为20μm以下，其理由是，若平均直径超过20μm，则高荷载时油容易逃逸到空穴中，因无法保持油膜而耐表面压力降低。作为本专利技术的烧结含油轴承的优选实施方式，在将所述轴承孔的整体面积设为1时的所述滑动面的面积的比率设为a的情况下，则所述比率a为0.4以上且0.98以下即可。滑动面和供油面在轴承孔的内周面上在轴向上相邻形成，因此即使轴接触到轴承孔的内周面的任何位置，也在轴承孔长度的(a×100)％的范围内与滑动面进行接触，能够稳定地支撑轴。另外，滑动面的面积比率是将轴承孔的内周面整体的面积设为1时的滑动面的面积比率。另外，若滑动面的面积比率a小于0.4，则在实用的尺寸中，对滑动面施加的表面压力大，滑动面被磨损而容易产生粘砂。并且，若将滑动面的面积比率a设为小于0.4以具有轴承的耐久性，则需要增大轴承本身的尺寸而不实用。而且，在滑动面的面积比率a超过0.98的情况下，无法充分地供给润滑油，滑动面被磨损而容易产生粘砂。作为本专利技术的烧结含油轴承的优选实施方式，所述供油面设置在所述轴承孔的除两端以外的部位，所述滑动面与所述供油面的阶梯差设为所述滑动面的内径的0.01％以上且0.5％以下。该情况下，轴承孔的两端部成为滑动面，能够用轴承孔的两端部来支撑轴。作为本专利技术的烧结含油轴承的优选实施方式，所述供油面形成在所述滑动面之间即可。由于供油面形成在滑动面之间，即，在供油面的两侧形成有滑动面，因此能够有效地将来自供油面的油供给到滑动面，并减少向端面的流出。作为本专利技术的烧结含油轴承的优选实施方式，所述供油面设置成在所述轴承孔的至少一个端部上开口，所述滑动面与所述供油面的阶梯差可以设为所述滑动面的内径的0.5％以上且15％以下。该情况下，能够将供油面与滑动面的阶梯差设定为较大。并且，所述供油面可以形成在所述轴承孔的内周面的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烧结含油轴承，其特征在于，在轴能够插入的轴承孔的内周面上，支撑所述轴的外周面的滑动面和曲率半径比该滑动面的曲率半径大的供油面在所述轴承孔的轴向上相邻形成，所述滑动面与所述供油面的阶梯差设为所述滑动面的内径的0.01％以上且15％以下，所述滑动面的表面开口率为10％以下，所述供油面的表面开口率超过10％，所述滑动面中的空穴的开口部的平均当量圆直径为20μm以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.22 JP 2016-249741;2016.12.22 JP 2016-249741.一种烧结含油轴承，其特征在于，在轴能够插入的轴承孔的内周面上，支撑所述轴的外周面的滑动面和曲率半径比该滑动面的曲率半径大的供油面在所述轴承孔的轴向上相邻形成，所述滑动面与所述供油面的阶梯差设为所述滑动面的内径的0.01％以上且15％以下，所述滑动面的表面开口率为10％以下，所述供油面的表面开口率超过10％，所述滑动面中的空穴的开口部的平均当量圆直径为20μm以下。2.根据权利要求1所述的烧结含油轴承，其特征在于，在将所述轴承孔的整体面积设为1时的所述滑动面的面积的比率设为a的情况下，所述比率a为0.4以上且0.98以下。3.根据权利要求1或2所述的烧结含油轴承，其特征在于，所述供油面设置在所述轴承孔的除两端以外的部位，所述滑动面与所述供油面的阶梯差设为所述滑动面的内径的0.01％以上且0.5％以下。4.根据权利要求3所述的烧结含油轴承，其特征在于，所述供油面形成在所述滑动面之间。5.根据权利要求1或2所述的烧结含油轴承，其特征在于，所述供油面设置成在所述轴承孔的至少一个端部上开口，所述滑动面与所述供油面的阶梯差为所述滑动面的内径的0.5％以上且15％以下。6.根据权利要求5所述的烧结含油轴承，其特征在于，所述供油面形成在所述轴承孔的内周面的两端部。7.一种烧结含油轴承的制造方法，其特征在于，具有：生坯成型工序，将原料粉末填充到具有成型用贯通孔的成型用冲模板与配置在该成型用贯通孔的中心的成型用内模之间的成型用筒状空间并进行加压，由此进行加压成型而成型筒状的生坯；烧结工序，烧结所述生坯而形成烧结体；和矫正工序，将所述烧结体压入矫正用模具的矫正用冲模板与矫正用芯棒之间的矫正用筒状空间来进行加压，由此对该烧结体进行尺寸矫正，将轴能够插入的轴承孔形成于所述烧结体，在所述生坯成型工序中，在用于形成所述生坯的内周面的所述成型用内模...

【专利技术属性】
技术研发人员：河野肇，石井义成，丸山恒夫，加藤纯，织戸贤治，
申请(专利权)人：三菱综合材料株式会社，大冶美有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP