[發(fā)明專利]燒結軸承

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380038414.7
• 申請日: 2013-07-23
• 公開（公告）號: CN104487721B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發(fā)明（設計）人: 伊藤容敬;后藤隆宏
• 申請（專利權）人: NTN株式會社
• 主分類號: F16C33/12
• 分類號: F16C33/12;B22F5/00;F16C33/10
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權代理有限公司11127
• 代理人: 龐東成,褚瑤楊

技術領域

本發(fā)明涉及包含燒結金屬的燒結軸承。

背景技術

燒結軸承由于其優(yōu)異的靜音性而被廣泛用作用于精密小型電動機的軸承。這種燒結軸承大致分為以銅為主體的銅系、以鐵為主體的鐵系、以銅和鐵為主體的銅鐵系。對于任一種類型的燒結軸承，通常都是使其多孔質組織的孔隙中浸漬有潤滑油后使用。例如作為浸漬有潤滑油的銅鐵系燒結軸承，已知有使用直徑為45μm以下的銅系粉末并且將銅的比例和滲透度限定至規(guī)定范圍的燒結軸承(參見專利文獻1)。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2012-67893號公報

發(fā)明內容

發(fā)明所要解決的問題

但是，因燒結軸承的使用環(huán)境的不同，有時使用潤滑油是不理想的。例如，在復印機或印刷機中，有可能會因從軸承泄露出的潤滑油而污染紙張。另外，在汽車用電氣設備部件中，軸承的周圍有可能形成高溫而導致潤滑油在短時間內劣化或蒸發(fā)，損害軸承性能。此外，軸與軸承因潤滑油而電絕緣，由此產(chǎn)生的靜電的帶電有時也會成為問題。

在這些使用潤滑油是不理想的用途中，考慮使用未浸漬有潤滑油的、即所謂的干式燒結軸承(干式軸承)。但是，干式軸承總是容易產(chǎn)生潤滑不良，直接使用的情況下，轉速、載荷等使用條件受到很大制約。因此，作為解決方案，考慮增加在原料粉中混配的作為固體潤滑劑的石墨的混配量，強化軸承自身的自潤滑性能。

但是，石墨粉的比重、粒徑比金屬粉的比重、粒徑小很多(例如比重為金屬粉的1/4左右)，如果增加石墨的混配量，則原料粉整體的流動性相應地降低。即，將原料粉填充于用于成型的模具中，將其進行壓縮而成型出壓粉體時，粉體的落下速度不均勻，有可能因偏析等導致重量、尺寸、密度等產(chǎn)生偏差。另外，難以均勻混合原料粉，這種情況也助長了燒結體中的偏析的產(chǎn)生。此外，含有大量石墨的原料粉難以成塊，因此壓粉體的強度降低，其結果導致容易產(chǎn)生缺損、破裂、裂紋等。

另外，為了強化金屬粉間的結合強度而在原料粉中添加錫的情況下，原料粉中的石墨的添加量較多時，由于石墨會阻礙錫所帶來的結合金屬粉的功能，因此會招致燒結體強度的降低。

鑒于上述情況，本發(fā)明的目的在于提供高強度且批量生產(chǎn)時的尺寸、軸承性能的偏差小的燒結軸承。

用于解決問題的手段

本發(fā)明涉及的燒結軸承是利用模具將含有石墨粉和金屬粉的原料粉進行成型然后進行燒結而得到的燒結軸承，其特征在于，使用造粒粉作為石墨粉，并且軸承面中的游離石墨的比例以面積比計為25％～80％。

像這樣使軸承面中的游離石墨的比例以面積比計為25％～80％，由此軸承面的潤滑性提高。另外，在未浸漬有潤滑油的干式狀態(tài)下也可以得到高潤滑性。

為了像這樣使軸承面中游離有大量石墨，與現(xiàn)有品相比需要增加石墨粉的混配量，但在這種情況下也可以通過使用石墨的造粒粉(即將石墨的微粉進行造粒而大粒徑化后的粉末)來增大石墨粉每單個顆粒的重量。由此每單個顆粒的石墨粉與金屬粉的重量差減小，因此能夠提高原料粉的流動性。另外，還能夠均勻混合原料粉。因此，可以減小批量生產(chǎn)時因偏析導致的尺寸、軸承性能的偏差，并且也能夠制作形狀復雜的軸承。另外，石墨的存在區(qū)域集中，因此與大量石墨分散存在的情況下相比，能夠提高壓粉體強度和燒結體強度。

上述構成中，上述造粒粉的平均粒徑優(yōu)選設定為60μm～500μm。

原料粉末中的石墨的造粒粉的混配比例優(yōu)選設定為3重量％～15重量％。出于上述問題，現(xiàn)有品中石墨的混配比例不得不小于3重量％，而依靠本發(fā)明則能夠混配3重量％以上的石墨粉。因此，如上所述能夠在軸承面的廣大區(qū)域中形成石墨組織。

石墨的造粒粉的表觀密度優(yōu)選為1.0g/cm³以下。

如上所述，本發(fā)明涉及的燒結軸承能夠用作未浸漬有潤滑油的干式軸承，但也能夠用作浸漬有潤滑油的含油軸承。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠提高軸承面的潤滑性。另外，在批量生產(chǎn)時也能夠抑制偏析所導致的軸承性能、尺寸精度的偏差，并且能夠提高壓粉體和燒結體的強度。另外，還能夠制作具有復雜形狀的燒結軸承，軸承形狀的自由度提高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實施方式涉及的燒結軸承的軸方向截面圖。

圖2是表示利用模具的壓粉體成型工序的截面圖。

圖3A是表示作為本發(fā)明的實施品的燒結軸承中的軸承面的顯微鏡照片的圖。

圖3B是表示現(xiàn)有品的燒結軸承中的軸承面的顯微鏡照片的圖。