[發明專利]燒結金屬軸承

有效

• 申請號: 201380015014.4
• 申請日: 2013-03-18
• 公開（公告）號: CN104204574B
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 堀政治;赤井洋;栗村哲彌;伊藤冬木
• 申請（專利權）人: NTN株式會社
• 主分類號: F16C33/14
• 分類號: F16C33/14;F16C17/02;F16C33/10
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 雒運樸

技術領域

本申請(本申請第一發明)涉及一種燒結金屬軸承，特別是涉及銅鐵系的燒結金屬軸承。另外，本申請(本申請第二發明)涉及流體動壓軸承裝置用的原材、使用該原材的軸部件以及使用該軸部件的流體動壓軸承裝置。

背景技術

燒結金屬軸承通過使潤滑油浸滲于內部氣孔而使用，伴隨著插入到內周的軸的相對旋轉而浸滲于內部的潤滑油向與軸的滑動部滲出而形成油膜，借助該油膜對軸進行旋轉支承。這樣的燒結金屬軸承因其優異的旋轉精度以及靜音性能而用作搭載于以信息設備為代表的各種電氣設備的馬達用的軸承，更具體而言，適合用作HDD、CD、DVD、藍光光盤用的磁盤驅動裝置中的主軸馬達軸承、或者激光打印機(LBP)的多邊掃描馬達、風機馬達等的軸承。

燒結金屬軸承有以銅作為主成分的銅系、以鐵作為主成分的鐵系、以銅和鐵作為主成分的銅鐵系等(例如，參照下述專利文獻1)，其中，銅鐵系的燒結金屬軸承基于能夠享有銅的優異的壓縮變形性所帶來的油膜形成率的提高效果、以及因鐵所具有的高硬度而得到的軸承面的耐磨損性提高效果雙方這一點而適合用作上述軸承。

即，由于銅是比較軟的金屬，因此在以銅作為主成分而使用的情況下，燒結金屬軸承的內部氣孔容易被壓破，其結果是，油滲透率(在負荷了規定壓力的狀態下，將潤滑油從燒結金屬軸承的內徑側向外徑側輸送時的潤滑油的容易通過程度)降低。若油滲透率低，則潤滑油不易向燒結金屬軸承的內部氣孔避讓，因此，形成于軸承縫隙的油膜的壓力容易增高，能夠獲得油膜所帶來的高支承力。另外，由于鐵是硬度比較高的金屬，因此在以鐵作為主成分而使用的情況下，燒結金屬軸承的軸承面硬度增高，由此可以實現軸承面的耐磨損性提高。

另一方面，具備上述燒結金屬軸承等軸承的流體動壓軸承裝置因其高旋轉精度以及靜音性能而適合用于各種磁盤驅動裝置(例如HDD的磁盤驅動裝置、CD－ROM等光盤驅動裝置等)的主軸馬達、激光打印機(LBP)的多邊掃描馬達、放映機的色輪馬達用、或者使用于電氣設備的冷卻等的風機馬達等小型馬達。

圖14示出將這種流體動壓軸承裝置使用于HDD等磁盤驅動裝置的例子。在該圖中，附圖標記101表示流體動壓軸承裝置，附圖標記102表示軸部件，附圖標記103表示磁盤轂，附圖標記104表示定子線圈，附圖標記105表示轉子磁鐵，附圖標記106表示馬達基座，附圖標記107表示殼體，附圖標記108表示軸承套筒，附圖標記110表示蓋部件，附圖標記121表示軸部，附圖標記122表示凸緣部，附圖標記D表示磁盤。

所述軸部件2通常如圖15A所示那樣在其外周面121a的局部形成有使直徑略微減小的圓筒狀的避讓部102a，在該避讓部102a與軸承套筒108之間保持規定量的潤滑油，同時通過增大徑向縫隙來減少摩擦轉矩。并且，在該避讓部102a的兩側的圓筒部102b、102c的局部形成有構成徑向軸承部的動壓槽圖案A1、A2。

如圖15B所示，所述動壓槽圖案A1、A2通過將在避讓部102a的兩側形成了圓筒部102b、102c的軸原材102’夾持在上下一對滾軋模具(転造型)之間，通過公知的滾軋法而形成(參照專利文獻2的圖4)。由此，例如形成多個人字形狀的動壓槽G。需要說明的是，構成所述徑向軸承部的動壓槽圖案A1、A2有時也代替形成于軸部件102的外周面，通過在軸承部件109的內周面使用滾軋滾珠(転造ボール)等而形成(參照專利文獻3的圖1)。通過滾軋而形成的軸部件102之后熱處理，形成淬火軸，通過對該淬火軸的外周面實施研削等最終精加工而獲得外周面達到規定精度的作為成品的軸部件102。然后，在軸部件102的端部、即動壓槽形成區域102b的端部安裝形成推力軸承部的凸緣部122。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2002－349575號公報

專利文獻2：日本特開平7－114766號公報

專利文獻3：日本特開平10－137886號公報

發明內容

發明要解決的課題

這樣，銅鐵系的燒結金屬軸承能夠同時具有銅系與鐵系雙方的特性，相反有時產生以下不良情況。即，若增加銅系組織的比率，則會獲得油滲透率降低的優點，相反會產生耐磨損性降低的不良情況。另一方面，若增加鐵系組織的比率，則會獲得耐磨損性提高的優點，相反會產生油滲透率增高的不良情況。因此，在要求的油滲透率、耐磨損性的等級高的情況下，難以通過僅改變銅系與鐵系之比率的調整來獲得油滲透率與耐磨損性雙方優異的燒結金屬軸承。