烧结轴承及其制造方法技术

提供一种减少轴承面的粗大气孔，使表面开孔微细化且均质化的烧结轴承。在铁粉(12)的表面，通过部分扩散使Cu－Sn合金粉(13)附着，对于以如此形成的部分扩散合金粉作为主要粉末的压粉体进行烧结而制作烧结轴承。使部分扩散合金粉(11)的最大粒径为106μm以下，并且使Cu－Sn合金粉(13)的最大粒径为45μm以下。

Sintered bearing and its manufacturing method

The invention provides a sintered bearing which can reduce the coarse air hole on the bearing surface, make the surface opening micro and homogenize. On the surface of iron powder (12), Cu Sn alloy powder (13) is attached by partial diffusion, and the sintered bearing is made by sintering the partially diffused alloy powder as the main powder. The maximum particle size of partial diffusion alloy powder (11) is less than 106 \u03bc m, and that of Cu Sn alloy powder (13) is less than 45 \u03bc M.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】烧结轴承及其制造方法
本专利技术涉及烧结轴承及其制造方法。
技术介绍
小型电动机用的轴承，例如，作为笔记本型个人电脑等所装备的风扇电动机用的轴承，多数情况是使用在烧结金属制的轴承构件的内周面形成有以人字形形状等排列的多个动压发生槽的流体动压轴承(专利文献1)。通过如此形成动压发生槽，在轴的旋转中，利用动压发生槽，润滑油被聚集在轴承面的轴向部分区域而发生动压效应，借助该动压效应，进行旋转的轴相对于轴承构件被非接触地支承。【先行技术文献】【专利文献】专利文献1：日本特开2016-50648号公报轴承构件的内周面的动压发生槽能够通过如下方式形成，例如在精整烧结体时，在中心销的外周面形成与动压发生槽的形状对应的多个凸部，在伴随精整而来的加压力下，使烧结体的内周面咬住中心销的外周面的凸部而形成。但是，在这样的工序中，因为动压发生槽由烧结材料的塑性变形而形成，所以，由于塑性变形量的偏差，致使其精度确保存在局限。另一方面认为，如果减少轴承面的粗大气孔，则油膜形成率提高，因此即使省略动压发生槽，也能够得到充分的油膜刚性。因此认为，可以将具有动压发生槽的流体动压轴承置换为这种没有动压发生槽的所谓正圆轴承，从而能够达成轴承装置的低成本化。
技术实现思路
因此，本专利技术其目的在于，提供一种减少轴承面的粗大气孔，使表面开孔和内部气孔微细化且均质化的烧结轴承。为了达成以上的目的，本专利技术是一种具备轴承面以铜和铁为主成分的烧结轴承，其特征在于，具有通过使部分扩散合金粉进行烧结而形成的组织，其中，所述部分扩散合金粉是使铜和熔点低于铜的低熔点元素合金化而成的合金化铜粉通过部分扩散而附着于铁粉的表面而形成的，部分扩散合金粉的最大粒径为106μm，所述合金化铜粉的最大粒径为45μm以下。在本专利技术中，限制部分扩散合金粉和合金化铜粉的最大粒径，而且使合金化铜粉的最大粒径为45μm以下，使合金化铜粉小粒径化。因此，在部分扩散合金粉中，不包含使粗大铁粉和粗大合金化铜粉一体化而成的粒子，能够统一部分扩散合金粉的粒径。由此，能够在烧结后难以生成粗大气孔。另一方面，原料粉的粒径不会过小，成形压粉体时的原料粉的流动性也良好。作为部分扩散合金粉的铜成分，通过使用铜和熔点低于铜的低熔点元素经合金化而成的合金化铜粉(例如青铜粉)，能够更进一步有效地抑制粗大气孔的发生。即，以低熔点元素作为单体粉使用时，烧结时低熔点元素粉全体熔融而成为液相，其进行移动而在原来的地方形成空孔。相对于此，通过使用合金化铜粉，在烧结时只有合金化铜粉的表面熔融，因此能够防止这样的空孔发生。另外，通过使用合金化铜粉，还能够避免在使用低熔点元素的单体粉时构成问题的偏析。另一方面，铜与低熔点元素经合金化而成的粉末(Cu－Sn合金粉)，一般为硬质而难以变形，因此，若将这样的合金化铜粉直接添加到原料粉末中，则压缩性和成形性差，因此在压粉体的成形时，粒子间容易产生间隙，成为烧结后发生粗大气孔的要因。相对于此，如果使合金化铜粉多孔质化，则粉末整体被软化，因此原料粉的压缩性提高而在粒子间难以产生间隙。因此，能够抑制烧结后的粗大气孔的发生。合金化铜粉的多孔质化可如下实现：例如可通过在部分扩散合金粉的制造时加热(低温加热)铁粉和合金化铜粉的混合粉末，对合金化铜粉进行热处理而达成。如果是以上阐述的构成，则可以确保充分的油膜刚性，得到高油膜形成率。因此，可以将轴承面形成为圆筒面状而省略动压发生槽，与使用具有这样的动压发生槽的流体动压轴承的情况相比，能够实现轴承装置的低成本化。另外，本专利技术是一种具备轴承面以铜和铁为主成分的烧结轴承的制造方法，其特征在于，使用部分扩散合金粉成形压粉体，其中，所述部分扩散合金粉是使铜和熔点低于铜的低熔点元素经合金化而成的合金化铜粉通过部分扩散而附着于铁粉的表面而形成的，使部分扩散合金粉的最大粒径为106μm，并且使所述合金化铜粉的最大粒径为45μm以下，对所述压粉体进行烧结。如以上，根据本专利技术，能够减少轴承面的粗大气孔而使表面开孔微细化且均质化。由此，轴承面的压力损失难以发生，可以得到高油膜形成率。附图说明图1是风扇电动机的剖视图。图2是风扇电动机用轴承装置的剖视图。图3A是示意性地表示部分扩散合金粉的形态的图。图3B是示意性地表示部分扩散合金粉的形态的图。图4是表示部分扩散合金粉的粒度分布的图。图5是示意性地表示部分扩散合金粉的另一例的图。图6是表示油膜形成率的比较试验结果的图。图7是表示油膜形成率的测量装置的电路图。具体实施方式以下，基于附图说明本专利技术的实施的方式。图1表示在信息设备、特别是手机和平板型终端等的移动设备上所组装的冷却用的风扇电动机。该风扇电动机具备：轴承装置1；装配在轴承装置1的轴构件2上的转子3；安装于转子3的外径端的叶片4；在半径方向上隔着空隙而对置的定子6a和转子磁体6b；收容这些的罩壳5。定子6a安装在轴承装置1的外周，转子磁体6b安装在转子3的内周。通过向定子6a通电，转子3、叶片4及轴构件2一体地旋转，由此使轴向或外径方向的气流发生。如图2所示，轴承装置1具备：轴构件2；支座7；烧结轴承8；密封构件9；止推垫10。轴构件2由不锈钢等的金属材料形成为圆柱状，被插入到成为圆筒状的烧结轴承8的内周面。轴构件2被作为轴承面的烧结轴承8的内周面8a在径向上旋转自由地支承。轴构件2的下端与配置于支座7的底部7b的止推垫10接触，在轴构件的旋转时，轴构件2由止推垫10在推力方向上支承。支座7具有大体圆筒状的侧部7a，和封闭侧部7a的下方的开口部的底部7b。在侧部7a的外周面固定有罩壳5和定子6a，在侧部7a的内周面固定有轴承构件8。密封构件9由树脂或金属形成为环状，固定在支座的侧部的内周面的上端部。密封构件9的下侧的端面与轴承构件8的上侧端面在轴向上抵接。密封构件9的内周面与轴构件2的外周面在半径方向上对置，在两者之间形成有密封空间S。在所述轴承装置1中，至少由轴承构件8的内周面和轴构件2的外周面所形成的径向间隙被润滑油填满。此外，也可以在支座7的内部空间全部填满润滑油(这种情况下，在密封空间S中可形成油面)。轴承构件8由作为主成分含有铁和铜的铁铜系的烧结体形成。该烧结体通过如下方式制作：将混合有各种粉末的原料粉供给到模具中，对其进行压缩而成形压粉体后，对压粉体进行烧结。以下，对于此制造工序详细阐述。如图3A所示，部分扩散合金粉11是在作为核的铁粉12的表面，通过部分扩散而使粒径小于该铁粉的合金化铜粉13附着于其上的合金粉。详情如图3B中的局部放大图所示，具有在铁粉与铜粉的边界，铁组织中扩散有铜组织的一部分(铜原子13a)，并且铜组织中扩散有铁组织的一部分(铁原子12a)，由此铁原子12a和铜原子13a被部分置换的结晶结构。作为部分扩散合金粉11的铁粉12能够使用还原铁粉、雾化铁粉等，但在本实施方式中使用还原铁粉。还原铁粉为不规则形状，且为具有内部气孔的海本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烧结轴承，是具备轴承面并以铜和铁为主成分的烧结轴承，其特征在于，/n具有通过使部分扩散合金粉烧结而形成的组织，其中，所述部分扩散合金粉是使铜和熔点低于铜的低熔点元素经合金化而成的合金化铜粉通过部分扩散而附着于铁粉的表面而形成的，/n部分扩散合金粉的最大粒径为106μm，所述合金化铜粉的最大粒径为45μm以下。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170330 JP 2017-0677901.一种烧结轴承，是具备轴承面并以铜和铁为主成分的烧结轴承，其特征在于，
具有通过使部分扩散合金粉烧结而形成的组织，其中，所述部分扩散合金粉是使铜和熔点低于铜的低熔点元素经合金化而成的合金化铜粉通过部分扩散而附着于铁粉的表面而形成的，
部分扩散合金粉的最大粒径为106μm，所述合金化铜粉的最大粒径为45μm以下。


2.根据权利要求1所述的烧结轴承，其中，使合金化铜粉多孔质化。


3.根据权利要求1或2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤容敬，竹田大辅，
申请(专利权)人：NTN株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP