CN107407332B - 烧结轴承的制造方法以及烧结轴承 - Google Patents

烧结轴承的制造方法以及烧结轴承 Download PDF

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Abstract

一种烧结轴承(1)的制造方法,烧结轴承(1)在内周面上沿轴向相连地设置有:直径固定的圆筒部(2);和朝向轴向一侧逐渐扩径的一侧扩径部(扩径部)(3),其中,在对筒状的烧结体(30’)进行整形时,将设置于芯(52)的圆筒部成型面(52a)从轴向一侧压入烧结体(30’)的内周面,然后,在利用冲模(51)约束烧结体(30’)的外周面的状态下,将在轴向上与圆筒部成型面(52a)相连地设置的一侧扩径面成型面(52b)压在烧结体(30’)的内周面(30a’)上,由此在烧结体(30’)的内周面上成型出圆筒部(2)和一侧扩径部(3)。

Description

烧结轴承的制造方法以及烧结轴承
技术领域
本发明涉及烧结轴承的制造方法以及烧结轴承。
背景技术
烧结轴承通常在其内部气孔中含浸有润滑油的状态下使用,在该情况下,伴随着与插入于内周的轴的相对旋转,含浸在内部气孔中的润滑油渗出到烧结轴承与轴的滑动部。而且,渗出的润滑油形成油膜,通过该油膜,轴被支承为相对旋转自如。这样的烧结轴承(烧结含油轴承)例如组装在用于使车辆的车窗玻璃开闭的电动车窗用动力传递机构中来使用。
例如如图24所示,电动车窗用动力传递机构主要具有:马达261;轴262,其通过马达261而旋转;蜗杆263,其设置于轴262;以及齿轮264,其与蜗杆263啮合,从马达261输入到轴262的旋转动力经由蜗杆263以减速的状态传递到齿轮264,进而传递到未图示的车窗玻璃的开闭机构。轴262被沿轴向分开配置的多个轴承265支承为相对于壳体266旋转自如。作为这样的支承轴262的轴承265,优选使用烧结轴承(烧结含油轴承)。
在图24所示的动力传递机构中,由于蜗杆263与齿轮264的啮合而在轴262的一部分(长度方向的一部分)上施加有轴垂直方向的载荷F,因此,轴262发生挠曲。在该情况下,轴262的一部分在相对于轴线倾斜的状态下相对于轴承265相对旋转,因此,轴262的外周面在轴承265的内周面(轴承面)上局部滑动,可能导致轴承面的磨损或异常音的产生等不良情况。
因此,在上述那样的动力传递机构中,讨论了使用例如在下述专利文献1、2中公开的烧结轴承,具体而言,是在内周面上具有圆筒部以及扩径部(一侧扩径部)的烧结轴承,其中,所述扩径部与圆筒部的轴向一侧相邻地设置,并朝向轴向一侧逐渐扩径。即,只要以将扩径部配置于靠近蜗杆263的一侧的方式将上述烧结轴承组装于动力传递机构,则即使在轴262的一部分产生挠曲的情况下,也能够通过烧结轴承的扩径部支承轴262的外周面。因此,能够缓和烧结轴承的内周面上的应力集中,从而能够尽可能防止上述各种不良情况的产生。
关于在内周面上具有圆筒部以及扩径部的上述烧结轴承,例如能够如下述专利文献3中记载的那样通过对圆筒状的烧结体的内周面实施整形而得到。具体而言,首先,将设置于第1芯杆的与圆筒部的形状对应的圆筒部成型面压在烧结体的内周面(内周面中的圆筒部的成型预定区域)上,由此成型出圆筒部,此后,将设置于第2芯杆的与扩径部的形状对应的扩径部成型面压在(逐渐压入)烧结体的内周面中的扩径部的成型预定区域上,由此成型出扩径部。
此外,在专利文献2所记载的烧结轴承中,通过提高扩径部的密度而减小表面开孔率,由此抑制了润滑油从扩径部向内部气孔的侵入,提高了对轴进行支承的功能。烧结轴承的内周面(圆筒部以及扩径部)的密度调整通过对整形工序中的压缩量进行增减来进行。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本实开平3-73721号公报
专利文献2:日本特公平8-19941号公报
专利文献3:日本特开2004-308683号公报
发明内容
发明要解决的课题
如上所述,为了高精度地支承(长度方向的一部分)可能在相对于轴线倾斜的状态下进行相对旋转的轴262,需要分别高精度地形成上述烧结轴承中的设置于内周面的圆筒部以及扩径部,并且,也需要高精度地形成圆筒部与扩径部的边界部。此外,由于烧结轴承是量产部件,因此,期望能够尽可能廉价地制造。
但是,如专利文献3那样,在分别成型出圆筒部以及扩径部的情况下,特别地,伴随着将第2芯杆的扩径部成型面向烧结体的内周面逐渐压入,烧结体的材料朝向烧结体的轴向中央侧(第2芯杆的移动方向前方侧)移动,最终,在圆筒部中的与扩径部的边界部附近容易形成凸状的隆起部。在该情况下,会产生两部分的边界部的位置不固定(在个体间存在偏差)、圆筒部的真圆度(圆筒度)产生偏差等不良情况,因此,轴262的支承精度下降。因此,为了能够高精度地支承轴262,需要用于对烧结体的内周面进行高精度地精加工的追加工序,因此,制造成本增大。
此外,如专利文献2那样,仅提高内周面的扩径部的密度的话,有时轴的旋转精度无法充分地提高。这样的问题不仅在将烧结轴承固定而使轴旋转的情况下产生,在将轴固定而使烧结轴承旋转的情况下也同样地产生。
鉴于以上的情况,本发明的第1课题在于低成本地提供一种烧结轴承,其能够长期高精度地对有时在相对于轴线倾斜的状态下进行相对旋转的轴进行支承。
此外,本发明的第2课题在于充分地提高插入于烧结轴承的内周的轴的相对旋转精度。
用于解决课题的手段
关于为了解决上述第1课题而发明的第1发明的烧结轴承的制造方法,该烧结轴承在内周面上具有:直径固定的圆筒部;和扩径部,其相邻地配置于该圆筒部的轴向一侧,并朝向轴向一侧逐渐扩径,其特征在于,在对筒状的烧结体进行整形时,将在轴向上相连地设置有与圆筒部的形状对应的圆筒部成型面和与扩径部的形状对应的扩径部成型面的整形芯的圆筒部成型面从轴向一侧压入烧结体的内周面,然后,在利用筒状的冲模约束烧结体的外周面的状态下将整形芯的扩径部成型面压在烧结体的内周面上,由此在烧结体的内周面上成型出圆筒部和扩径部。
根据这样的制造方法,应该设置于烧结轴承的内周面上的圆筒部以及扩径部是使用在轴向上相连地设置有与它们的形状相对应的圆筒部成型面以及扩径部成型面的整形芯而成型出的,而且,扩径部是在烧结体的外周面被冲模约束且烧结体的内周面(内周面中的圆筒部的成型区域)被整形芯的圆筒部成型面约束的状态下成型的。在该情况下,即使伴随着整形芯的扩径部成型面的压入(抵压)而在烧结体内周部发生材料的移动,材料并非朝向整形芯的移动方向前方侧(圆筒部的一侧)而是主要朝向烧结体的径向(厚度方向)的中心侧移动。因此,能够通过一个工序不仅将圆筒部以及扩径部精加工为目标性状,而且还能够将两个部分的边界部(简言之,是烧结轴承的内周面中的与轴的支承相关的区域整体)精加工为目标形状。因此,能够低成本地得到无论轴是否相对于轴线倾斜都能长期地高精度地对该轴进行支承的烧结轴承。
在上述结构中,优选的是,将整形芯的扩径部成型面压在烧结体的内周面中的随着整形芯的圆筒部成型面的压入而供圆筒部成型面滑动的区域上。这样,扩径部在烧结体的内周面的随着与整形芯的滑动而堵塞(目潰し)的区域中被加压成型(压缩成型),因此,能够容易地得到扩径部的表面开孔率比圆筒部的表面开孔率小的烧结轴承。在该情况下,能够提高形成于扩径部与要支承的轴的外周面之间的油膜的压力(刚性),因此,能够高精度地支承在相对于轴线倾斜的状态下相对旋转的轴。
冲模对烧结体的外周面的约束例如能够通过在将整形芯的圆筒部成型面压入烧结体的内周面之后将烧结体(的外周面)相对于冲模压入来进行。这样,能够容易地得到外周面的表面开孔率变小的烧结轴承。除了这样的步骤以外,例如也可以是,在将整形芯的圆筒部成型面压入烧结体的内周面的同时,将烧结体相对于冲模压入,从而利用冲模对烧结体的外周面进行约束。
上述第1课题也能够通过如下的烧结轴承的制造方法来解决,该烧结轴承在内周面上具有:直径固定的圆筒部;一侧扩径部,其相邻地配置于圆筒部的轴向一侧,并朝向轴向一侧逐渐扩径;以及另一侧扩径部,其相邻地配置于圆筒部的轴向另一侧,并朝向轴向另一侧逐渐扩径,其特征在于,在对筒状的烧结体进行整形时,进行如下这样的一次整形:在利用筒状的第1冲模约束烧结体的外周面的状态下,将具有与另一侧扩径部的形状对应的另一侧扩径部成型面的第1整形芯的上述另一侧扩径部成型面压在烧结体的内周面上,由此在烧结体的内周面上成型出另一侧扩径部,接下来,进行如下这样的二次整形:将在轴向上相连地设置有与圆筒部的形状对应的圆筒部成型面和与一侧扩径部的形状对应的一侧扩径部成型面的第2整形芯的圆筒部成型面从轴向一侧压入烧结体的内周面,然后,在利用筒状的第2冲模约束烧结体的外周面的状态下将第2整形芯的一侧扩径部成型面压在烧结体的内周面上,由此在烧结体的内周面上成型出圆筒部和一侧扩径部。
即,如果通过上述方式实施二次整形,则不仅对于在二次整形中成型的圆筒部以及一侧扩径部、而且对于这两个部分的边界部来说,都能够仅通过二次整形来精加工为目标的形状。
在二次整形中,能够将第2整形芯的一侧扩径部成型面压在烧结体的内周面中的随着第2整形芯的圆筒部成型面的压入而供圆筒部成型面滑动的区域上。这样,一侧扩径部在烧结体的内周面中的由于与第2整形芯的一侧成型面的滑动而堵塞的区域中被加压成型,因此,能够容易地得到一侧扩径部的表面开孔率比圆筒部的表面开孔率小的烧结轴承。
在一次整形的执行中,能够将烧结体的内周面中的圆筒部及一侧扩径部的成型预定区域与第1整形芯保持为非接触的状态。这样,能够尽可能防止下述情况:在二次整形中成型的圆筒部以及一侧扩径部的表面开孔率变得极小,从圆筒部以及一侧扩径部的表面开孔渗出的润滑油量变得极少。
如果使第1冲模对烧结体的外周面的约束力相对较小,并使第2冲模对烧结体的外周面的约束力相对较大,则能够容易地得到表面开孔率在一侧扩径部与另一侧扩径部之间存在差异的烧结轴承。
作为为了得到在内周面上具有圆筒部、一侧扩径部以及另一侧扩径部的烧结轴承而被用于整形的烧结体,可以使用内周面中的、圆筒部、一侧扩径部以及另一侧扩径部的成型预定区域形成为直径固定的圆筒面的烧结体,也可以使用内周面中的、圆筒部和一侧扩径部的成型预定区域形成为直径固定的圆筒面并且另一侧扩径部的成型预定区域形成为朝向轴向另一侧逐渐扩径的锥面的烧结体。
此外,为了解决上述第1课题,在本申请中,提供一种烧结轴承,其在内周面上具有:直径固定的圆筒部;和扩径部,其相邻地配置于圆筒部的轴向一侧,并朝向轴向一侧逐渐扩径,通过对筒状的烧结体实施整形而成型出圆筒部和扩径部,其特征在于,圆筒部是通过整形芯捋过而成型出的面,扩径部是在经过整形芯的捋过后压缩成型出的面。
此外,为了解决上述第1课题,在本申请中,提供一种烧结轴承,其在内周面上具有:直径固定的圆筒部;一侧扩径部,其相邻地配置于圆筒部的轴向一侧,并朝向轴向一侧逐渐扩径;以及另一侧扩径部,其相邻地配置于圆筒部的轴向另一侧,并朝向轴向另一侧逐渐扩径,通过对筒状的烧结体实施整形而成型出圆筒部、一侧扩径部以及另一侧扩径部,其特征在于,另一侧扩径部是不经过整形芯的捋过而压缩成型出的面,圆筒部是通过整形芯捋过而成型出的面,一侧扩径部是在经过整形芯的捋过后压缩成型出的面。
为了解决上述第2课题而发明的第2发明的烧结轴承是由筒状的烧结体构成并且在内部空孔中含浸有润滑油的烧结轴承,其特征在于,该烧结轴承在内周面上具有:圆筒部;和密度比圆筒部高的扩径部,其相邻地配置于圆筒部的轴向一侧,并朝向轴向一侧逐渐扩径,该烧结轴承在外周面中的扩径部的轴向区域中设置有密度比其他区域高的高密度部。
如果像这样不仅使内周面的扩径部高密度化而减小表面开孔率,还从外周侧使烧结体中的扩径部的轴向区域高密度化时,则扩径部的轴向区域中的烧结体的密度进一步变高,润滑油更不容易从扩径部的表面开孔侵入烧结体的内部。由此,介于扩径部与轴之间的油膜的压力进一步变高。
可以将高密度部设置成朝向轴向一侧逐渐缩径的锥面。此外,烧结轴承的外周面能够采用笔直的圆筒面。此外,扩径部能够采用通过整形而被压缩的成型面。
为了解决上述第2课题而发明的第2发明的烧结轴承例如通过如下的烧结轴承的制造方法来制造,该烧结轴承的制造方法包含如下工序:压缩成型工序,将原料粉末压缩成型而得到压坯;烧结工序,将压坯烧结而得到烧结体;整形工序,将烧结体压缩成型;以及含油工序,使润滑油含浸于烧结体的内部空孔,其中,在整形工序中,在烧结体的内周面上成型出:圆筒部;和密度比圆筒部高的扩径部,其相邻地配置于圆筒部的轴向一侧,并朝向轴向一侧逐渐扩径,并且在烧结体的外周面上的扩径部的轴向区域中成型出密度比其他区域高的高密度部。
在该情况下,在压缩成型工序中,将压坯的外周面成型为笔直的圆筒面,在整形工序中,对烧结体的外周面压缩,由此,能够成型出直径比其他区域小的高密度部。在该情况下,整形工序能够包含:在烧结体的外周面上成型出高密度部的一次整形工序;以及在烧结体的内周面上成型出圆筒部和扩径部的二次整形工序。
对于上述结构,也可以是,在压缩成型工序中,在压坯的外周面上设置大径部以及小径部,在烧结工序中,对压坯进行烧结,由此得到在外周面上具有大径部以及小径部的烧结体,在整形工序中,使烧结体的外周面成型为笔直的圆筒面状。
发明效果
如上所述,根据本申请的第1发明,能够低成本地得到如下这样的烧结轴承:无论轴在相对于轴线平行的状态下相对旋转还是轴在相对于轴线倾斜的状态下相对旋转,都能够长期高精度地对该轴进行支承。
此外,根据本申请的第2发明,即使在轴相对于烧结轴承的轴心倾斜的情况下,在烧结轴承的内周面的扩径部与轴之间形成的油膜也被维持为较高的压力,因此,烧结轴承的扩径部对轴的支承功能得到提高,能够提高轴的相对旋转精度。
附图说明
图1是第1发明的一个实施方式的烧结轴承的概略剖视图。
图2是示意性地示出部分扩散合金粉的图。
图3的上段是扁平铜粉的侧视图,下段是其俯视图。
图4是压坯的概略剖视图。
图5是压坯的成型中的成型模具的局部放大剖视图。
图6是在一次整形工序中使用的一次整形模具的概略剖视图。
图7A是示出一次整形刚开始后的阶段的概略剖视图。
图7B是示出一次整形的中途阶段的概略剖视图。
图7C是示出一次整形的中途阶段的概略剖视图。
图7D是示出一次整形的中途阶段的概略剖视图。
图7E是示出一次整形的结束阶段的概略剖视图。
图8是在二次整形工序中使用的二次整形模具的概略剖视图。
图9A是示出二次整形刚开始后的阶段的概略剖视图。
图9B是示出二次整形的中途阶段的概略剖视图。
图9C是示出二次整形的中途阶段的概略剖视图。
图9D是示出二次整形的中途阶段的概略剖视图。
图9E是示出二次整形的结束阶段的概略剖视图。
图10A是示意性地示出整形前的烧结体的表层部的放大图。
图10B是示意性地示出圆筒部的表面的放大图。
图10C是示意性地示出一侧扩径部的表面的放大图。
图10D是示意性地示出另一侧扩径部的表面的放大图。
图11是第1发明的其他实施方式的压坯的概略剖视图。
图12是第1发明的其他实施方式的烧结轴承的概略剖视图。
图13是第2发明的一个实施方式的烧结轴承的剖视图。
图14的上段是扁平铜粉的侧视图,下段是其俯视图。
图15是作为图13所示的烧结轴承的前驱体的压坯的剖视图。
图16A是示出一次整形工序的初始阶段的剖视图。
图16B是示出一次整形工序的中途阶段的剖视图。
图16C是示出一次整形工序的中途阶段的剖视图。
图17A是示出二次整形工序的初始阶段的剖视图。
图17B是示出二次整形工序的中途阶段的剖视图。
图17C是示出二次整形工序的中途阶段的剖视图。
图18是第2发明的其他实施方式的烧结轴承的剖视图。
图19是示出烧结轴承相对于壳体的固定方法的一例的剖视图。
图20是第2发明的其他实施方式的压坯的剖视图。
图21A是示出其他实施方式的一次整形工序的初始阶段的剖视图。
图21B是示出其他实施方式的一次整形工序的中途阶段的剖视图。
图22A是示出其他实施方式的二次整形工序的初始阶段的剖视图。
图22B是示出其他实施方式的二次整形工序的中途阶段的剖视图。
图23是经过图21的一次整形工序以及图22的二次整形工序而制造出的烧结轴承的剖视图。
图24是电动车窗用动力传递机构的概略剖视图。
具体实施方式
以下,根据附图对本发明的实施方式进行说明。
图1示出了本申请的第1发明的一个实施方式的烧结轴承1。该烧结轴承1例如是在图24所示的电动车窗用动力传递机构中为了对轴262进行支承而被使用的轴承,详细而言是作为对轴262中的蜗杆263的轴向两侧的部分进行支承的一对轴承265、265而使用的轴承。另外,在以下的烧结轴承1的说明中,将在轴向上相对地靠近蜗杆263的一侧称为“轴向一侧”,将其相反侧称为“轴向另一侧”。
烧结轴承1由圆筒状的烧结体构成,是在内部气孔中含浸有润滑油的状态下使用的。作为润滑油,例如使用酯系润滑油,其中,优选使用运动粘度为30mm2/sec以上且200mm2/sec以下的润滑油。构成烧结轴承1的烧结体例如是铜系、铁系或者铜铁系的烧结体,在本实施方式中是以铜以及铁为主成分的铜铁系的烧结体。
烧结轴承1在内周面上具有:圆筒部2;一侧扩径部3,其相邻地配置于圆筒部2的轴向一侧(在图1中是右侧),并朝向轴向一侧逐渐扩径;以及另一侧扩径部4,其相邻地配置于圆筒部2的轴向另一侧(在图1中是左侧),并朝向轴向另一侧逐渐扩径。在图24所示的电动车窗用动力传递机构中使用该烧结轴承1的情况下,圆筒部2作为对在无挠曲的状态(与轴线平行的状态)下旋转的轴262(参照图1中的实线)进行支承的轴承面而发挥功能,一侧扩径部3作为对由于蜗杆263从涡轮264受到力F(参照图24)而在发生了挠曲的状态(相对于轴线倾斜的状态)下旋转的轴262(参照图1中的双点划线)进行支承的轴承面发挥功能。与此相对,另一侧扩径部4与轴262是否挠曲无关,不作为轴承面发挥功能。简言之,轴262不相对于烧结轴承1的另一侧扩径部4滑动。
在本实施方式中,一侧扩径部3以及另一侧扩径部4相对于轴线以相同的角度倾斜,其倾斜角为例如0.5°~3°左右,优选为大约1°~2°。另外,在图1中,为了容易理解而夸张地示出了两个扩径部3、4的倾斜角。
烧结轴承1的设置于内周面的圆筒部2、一侧扩径部3以及另一侧扩径部4各自的表面开孔率不同。这里,一侧扩径部3的表面开孔率(B)比圆筒部2的表面开孔率(A)小(B<A),圆筒部2的表面开孔率(A)比另一侧扩径部4的表面开孔率(C)小(A<C)。即,烧结轴承1的设置于内周面的各部分2~4的表面开孔率A~C满足C>A>B的关系。此外,烧结轴承1的外周面形成为直径固定的圆筒面,外周面的表面开孔率是与圆筒部2的表面开孔率(A)相同的程度。细节后述,但烧结轴承1的设置于内周面的圆筒部2、一侧扩径部3和另一侧扩径部4以及烧结轴承1的外周面都是通过对筒状的烧结体实施整形而被精加工为规定的形状和表面开孔率。
在以上的结构中,当驱动马达261(参照图24)而使轴262旋转时,与此相伴,含浸在烧结轴承1的内部气孔中的润滑油向烧结轴承1的内周面与轴262的外周面之间(的轴承间隙)渗出。而且,在轴262的挠曲较小的状态下,在烧结轴承1的圆筒部2与轴262的外周面之间形成有油膜,轴262通过该油膜而被支承为旋转自如。另一方面,当轴262的挠曲变大时,轴262通过形成于烧结轴承1的一侧扩径部3与轴262的外周面之间的油膜而被支承为旋转自如。
此外,可以在烧结轴承1的另一侧扩径部4和与其对置的轴262的外周面之间形成能够对润滑油的油面进行保持的密封部(锥密封部)。因此,能够有效防止介于烧结轴承1的内周面与轴262的外周面之间的润滑油经由烧结轴承1的轴向另一侧的开口部向轴承外部流出。
此外,如上所述,另一侧扩径部4的表面开孔率(C)比圆筒部2和一侧扩径部3的表面开孔率(A,B)大,因此,在轴262旋转时,能够将介于另一侧扩径部4所面对的区域中的润滑油经由另一侧扩径部4的表面开孔引入烧结轴承1的内部气孔。被引入到内部气孔中的润滑油在轴262旋转时经由圆筒部2或一侧扩径部3的表面开孔而再次渗出到与轴262的滑动部(轴承间隙)中。这样,在本实施方式的烧结轴承1中,能够使润滑油在其内部气孔与轴承间隙之间往返(流动循环),因此,能够尽可能防止润滑油的特性变化,能够长期且稳定地对轴262进行支承。
具有上述结构的烧结轴承1经过混合工序、压缩成型工序、烧结工序、整形工序以及含油工序的顺序而被制造。以下,对各工序进行详细叙述。
[混合工序]
混合工序是通过将多种的粉末混合而得到压坯的成型用粉末(原料粉末)的工序,在本实施方式中,通过将主原料粉、低熔点金属粉以及固体润滑剂粉混合而得到原料粉末。在原料粉末中,可以根据需要添加各种成型助剂、例如用于提高脱模性的润滑剂。另外,以下说明的原料粉末不过是一个例子,原料粉末中所含的粉末的种类、混配比能够根据对烧结轴承1的要求特性等而适当变更。
主原料粉是包含铜以及铁的金属粉末,在本实施方式中,作为主原料粉,使用将部分扩散合金粉和扁平铜粉混合而成的金属粉。如图2所示,作为部分扩散合金粉11,例如,使用使多个铜粉13部分扩散到铁粉12的表面上而成的Fe-Cu部分扩散合金粉。在该部分扩散合金粉11的扩散部分处形成有Fe-Cu合金,该合金部分具有铁原子12a与铜原子13a相互结合并排列的结晶构造(参照图2中的放大图)。
作为构成部分扩散合金粉11的铁粉12,能够使用还原铁粉、雾化铁粉等公知的铁粉,在本实施方式中,使用呈具有内部气孔的海绵状(多孔质状)并且含油性优异的还原铁粉。此外,作为铜粉13,例如能够使用电解铜粉、雾化铜粉等,在本实施方式中使用雾化铜粉,其中,该雾化铜粉在表面具有多个凹凸,并且该雾化铜粉的粒子在整体上形成为近似球形的不规则形状,成型性优异。对于铜粉13,使用粒径比铁粉12小的铜粉。另外,部分扩散合金粉11中的铜的比例为例如10~30wt%(优选为22~26wt%)。
扁平铜粉是通过将由水雾化粉等构成的原料铜粉捣碎(Stamping)而使其扁平化的铜粉。如图3所示,作为扁平铜粉14,主要使用各粒子的长度L为20~80μm、厚度t为0.5~1.5μm(纵横比L/t=13.3~160)的扁平铜粉。这里所说的“长度”以及“厚度”是指扁平铜粉14的各粒子在几何学上的最大尺寸。扁平铜粉14的表观密度为1.0g/cm3以下。对于扁平铜粉14,为了提高针对成型模具的成型面(腔室的形成面)的附着性,优选预先使流体润滑剂附着在扁平铜粉14上。关于流体润滑剂,只要在将原料粉末填充于模具之前使流体润滑剂附着于扁平铜粉14即可,优选在将扁平铜粉14与其他粉末混合之前、更优选在将原料铜粉捣碎的阶段使流体润滑剂附着于原料铜粉。作为流体润滑剂,可以使用脂肪酸,特别是可以使用直链饱和脂肪酸,具体而言能够使用硬脂酸。
作为低熔点金属粉15(参照图5),使用例如锡、锌、磷等熔点比铜低的金属的粉末,其中,烧结时的蒸发较少的锡是优选的。作为低熔点金属粉15,使用粒径比部分扩散合金粉11小的低熔点金属粉。这些低熔点金属粉15针对铜具有较高的润湿性,因此,在执行后述的烧结工序时,首先,低熔点金属(在本实施方式中是锡)熔融而使铜粉的表面润湿,并扩散到铜中而使铜熔融。而且,通过熔融的铜与低熔点金属的合金化来进行液相烧结,因此,铁粒子相互之间、铁粒子与铜粒子之间以及铜粒子相互之间的结合强度得到强化。
固体润滑剂粉主要是为了使轴62与烧结轴承1的摩擦力降低而添加的,例如使用石墨粉。作为石墨粉,优选使用相对于扁平铜粉14的附着性良好的鳞片状石墨粉。作为固体润滑剂粉,除了石墨粉以外,也能够使用例如二硫化钼粉。另外,如果预先添加有固体润滑剂粉,则构成原料粉末的粒子彼此的摩擦力、原料粉末与成型模具的摩擦力也降低,因此,压坯的成型性提高。
上述原料粉末中的各粉末的混配比例如能够采用:Fe-Cu部分扩散合金粉11为75~90wt%,扁平铜粉14为8~20wt%,作为低熔点金属粉15的锡粉为0.8~6.0wt%,石墨粉为0.5~2.0wt%。
[压缩成型工序]
在压缩成型工序中,将通过上述混合工序得到的原料粉末填充到成型模具的腔室中并进行压缩,由此得到图4所示的压坯20。在本实施方式中,压坯20的内周面形成为直径固定的圆筒面,此外,除了形成于压坯20的两端外周缘部的倒角部之外,压坯20的外周面形成为直径固定的圆筒面。
这里,在本实施方式中使用的原料粉末所包含的金属粉中,扁平铜粉14的表观密度最小。此外,扁平铜粉14为图3所示那样的薄板状,并且每单位重量的宽幅面的面积较大。因此,当将原料粉末填充于成型模具的腔室时,扁平铜粉14受到附着于其表面的流体润滑剂的附着力、进而受到库仑力等的影响而附着于成型模具的成型面。更详细叙述的话,如图5所示,扁平铜粉14使其宽幅面14a朝向成型模具23的成型面24,并且在呈层状重叠的状态下附着于成型面24的整个区域。另一方面,在比扁平铜粉14的层状组织靠内侧的区域(腔室的中心侧的区域)中,部分扩散合金粉11、扁平铜粉14、低熔点金属粉(锡粉)15以及未图示的石墨粉的分散状态在整体上均匀。而且,成型后的压坯20几乎不变地保持上述那样的各粉末的分布状态。
[烧结工序]
在烧结工序中,通过对压坯20进行烧结,得到了相邻的金属粉末(粒子)彼此结合在一起而成的烧结体30(参照图6)。在本实施方式中,对烧结条件进行设定,以便能够使通过对烧结体30实施整形而得到的烧结轴承1的内周面形成为铜组织占支配性地位的(铜的面积比最大的)富铜面,并且烧结体30的铁组织成为铁素体相与珠光体相的二相组织。如上所述,如果使轴承面形成为富铜面,则能够得到与轴62的滑动性优异的烧结轴承1,此外,如果使铁组织形成为铁素体相与珠光体相的二相组织,则硬质的珠光体相有助于提高烧结轴承1的轴承面的耐磨损性,因此,能够提高烧结轴承1的耐久寿命。但是,当珠光体相在铁组织中所占的比例过高时,珠光体相对轴62的攻击性增加,因此,轴62容易磨损。因此,优选将珠光体相抑制为散布于铁素体相的粒界这样的程度。
这里,当将烧结温度(烧结炉的炉内气氛温度)设定为例如超过900℃的温度时,压坯20所包含的石墨粉中的碳与铁发生反应,珠光体相过量地形成。此外,当将烧结温度设定为得到铜铁系的烧结体时一般所采用的高温(大致为1100℃以上)时,伴随着烧结,存在于压坯20的表层部的扁平铜粉14熔融,铜被引入压坯20(烧结体30)的内部,因此,不容易得到富铜的轴承面。另一方面,如上所述,在本实施方式中,为了通过使压坯20中包含的低熔点金属粉15熔融来进行液相烧结从而确保粒子相互间的结合强度,需要将烧结温度的下限设定为比低熔点金属的熔点高的温度。
鉴于以上情况,在本实施方式中,使烧结温度为820℃~900℃左右,并且以含碳的气体(例如,天然气、RX气体)气氛作为炉内气氛来对压坯20进行烧结。如果在这样的烧结条件下对压坯20进行烧结,则首先,由于烧结温度比铜的熔点充分地低,因此能够得到具有富铜的轴承面的烧结体30(烧结轴承1),此外,由于烧结时使用的气体中含有的碳向铁中扩散而形成珠光体相,因此能够得到具有适度包含珠光体相的铁组织的烧结体30。
[整形工序]
在该整形工序中,对烧结体30实施用于将烧结体30的内周面以及外周面精加工为规定的形状(完成品形状)的整形。在本实施方式中,整形工序分为一次整形工序和二次整形工序这两个阶段执行。以下,参照附图对各整形工序进行详细说明。
在一次整形工序中,在烧结体30的内周面30a上压缩成型出另一侧扩径部4。如图6所示,在该工序中使用的一次整形模具40具有同轴配置的作为第1冲模的冲模41、作为第1整形芯的芯42、上冲头43以及下冲头44,芯42、上冲头43以及下冲头44能够通过未图示的驱动机构而升降移动。
冲模41的内周面形成为直径固定的圆筒面。冲模41的内径尺寸d4被设定为如下这样的尺寸:能够将烧结体30顺畅地导入冲模41的内周,另一方面,在另一侧扩径部4的压缩成型时(参照图7D)能够约束烧结体30的外周面。为了实现该功能,将冲模41的内径尺寸d4设定为与烧结体30的外径尺寸d2相同或者比烧结体30的外径尺寸d2稍大。具体而言,将冲模41的内径尺寸d4与烧结体30的外径尺寸d2的尺寸差设定为例如10μm以下(0μm≦d4-d2≦10μm)左右。
芯42具有:与另一侧扩径部4的形状对应的另一侧扩径部成型面42a(以下,也简单称为“成型面42a”);和在该成型面42a的下方连接设置的直径固定的圆筒面42b。圆筒面42b的外径尺寸d3被设定为即使在另一侧扩径部4的压缩成型时(参照图7D)圆筒面42b也不与烧结体30的内周面30a接触的尺寸。即,芯42的圆筒面42b的外径尺寸d3被设定为比烧结体30的内径尺寸d1充分地小。
在具有以上的结构的一次整形模具40中,首先,如图6所示,将烧结体30载置于与冲模41的上端面共面的下冲头44的上端面上,此后,如图7A所示,使芯42以及上冲头43下降移动,将芯42的圆筒面42b插入于烧结体30的内周。此时,根据上述尺寸关系,烧结体30的内周面30a与芯42的圆筒面42b隔着径向的间隙对置。
接下来,如图7B所示,使上冲头43下降移动,通过上冲头43和下冲头44沿轴向夹持烧结体30(成为能够限制烧结体30在轴向上的伸长变形的状态),然后,如图7C所示,使芯42、上冲头43以及下冲头44一体地下降移动而将烧结体30导入冲模41的内周。在将烧结体30导入冲模41的内周之后,如图7D所示,使芯42进一步下降移动,将成型面42a逐渐压入烧结体30的内周。与此相伴,烧结体30在径向上膨胀变形,烧结体30的外周面被冲模41的内周面约束,并且,烧结体30的内周面30a的一部分圆筒区域被芯42的成型面42a按压。由此,烧结体30的内周面30a的一部分圆筒区域仿照成型面42a而挠曲,成型出另一侧扩径部4。即使在烧结体30的内周面30a上压缩成型出另一侧扩径部4的期间,烧结体30的内周面30a的剩余的圆筒区域(圆筒部2以及一侧扩径部3的成型预定区域)与芯42的圆筒面42b也被保持为非接触的状态。因此,在一次整形工序中,在烧结体30的内周面30a上仅压缩成型出另一侧扩径部4。
如图7E所示,如以上那样在内周面上成型有另一侧扩径部4的烧结体30从一次整形模具40脱模。烧结体30的脱模例如通过如下方式来进行:使芯42、上冲头43以及下冲头44一体地上升移动从而将烧结体30从冲模41排出,然后,使芯42以及上冲头43进一步上升移动。与此相伴,烧结体30的内径尺寸以及外径尺寸由于回弹而扩大,因此,芯42被顺利地拔出。
如以上说明的那样,在一次整形工序中,在烧结体30的内周面30a上仅成型出另一侧扩径部4。因此,实施了一次整形的烧结体(以下,也将该烧结体称为“烧结体30’”)内周面的表面开孔率在成型有另一侧扩径部4的区域中相对较小,在其他的圆筒区域(圆筒部2以及一侧扩径部3的成型预定区域)中相对较大。另外,由于另一侧扩径部4是通过将呈锥状的另一侧扩径部成型面42a压在呈圆筒状的烧结体30的内周面30a上而成型的,因此,另一侧扩径部4在轴向范围内的表面开孔率在轴向另一侧(远离圆筒部2的一侧)的端部处最小,且随着朝向轴向一侧而逐渐变大。此外,根据以上叙述的一次整形的实施方式,另一侧扩径部4是未被芯42捋过(没有伴随着芯42的滑动)而压缩成型出的面。
在二次整形工序中,在烧结体30’的内周面上成型出圆筒部2以及一侧扩径部3。如图8所示,在该工序中使用的二次整形模具50具有同轴配置的作为第2冲模的冲模51、作为第2整形芯的芯52、上冲头53以及下冲头54,芯52、上冲头53以及下冲头54能够通过未图示的驱动机构而升降移动。
冲模51的内周面形成为直径固定的圆筒面。冲模51的内径尺寸d14被设定得比烧结体30’的外径尺寸d12充分地小,两者的尺寸差(d12-d14)例如为50~60μm左右。
芯52具有:与圆筒部2的形状对应的圆筒部成型面52a;和在圆筒部成型面52a的上方连接设置并与一侧扩径部3的形状对应的一侧扩径部成型面52b。圆筒部成型面52a的外径尺寸d13被设定得比烧结体30’的圆筒状内周面(圆筒部2以及一侧扩径部3的成型预定区域)30a’的内径尺寸d11大,两者的尺寸差(d13-d11)例如为20μm左右。
在具有以上的结构的二次整形模具50中,首先,如图8所示,将烧结体30’载置于与冲模51的上端面共面的下冲头54的上端面上。此时,烧结体30’被以在一次整形工序中成型出的另一侧扩径部4处于下侧的立起姿势配置于二次整形模具50。即,烧结体30’与配置于一次整形模具40中的烧结体30上下相反地配置于二次整形模具50。
在将烧结体30’配置于二次整形模具50之后,如图9A所示,使芯52以及上冲头53下降移动,将芯52的圆筒部成型面52a插入于烧结体30’的内周。此时,根据上述的圆筒部成型面52a的外径尺寸d13与烧结体30’的内径尺寸d11的关系,芯52的圆筒部成型面52a一边与烧结体30’的圆筒状内周面30a’滑动一边插入(压入)于烧结体30’的内周。由此,烧结体30’的圆筒状内周面30a’稍微堵塞(目潰し)。
接下来,如图9B所示,使上冲头53下降移动,通过上冲头53和下冲头54沿轴向夹持烧结体30’(成为能够限制烧结体30’在轴向上的伸长变形的状态),然后,如图9C所示,使芯52、上冲头53以及下冲头54一体地下降移动而将烧结体30’导入冲模51的内周。此时,由于冲模51的内径尺寸d14被设定得比烧结体30’的外径尺寸d12充分地小的关系,烧结体30’的外周面一边与冲模51的内周面滑动一边被导入(压入)冲模51的内周。此外,当将烧结体30’导入于冲模51的内周时,烧结体30’的轴向上的伸长变形被限制,并且,圆筒状内周面30a’被芯52的外周面约束。因此,随着将烧结体30’导入于冲模51的内周,烧结体30’的外周面被冲模51的内周面捋过。由此,成型出烧结体30’的外周面,并且,烧结体30’的外周面的表面开孔率变小。当将烧结体30’导入于冲模51的内周时,烧结体30’的外周面被冲模51约束。
在通过冲模51约束烧结体30’的外周面的状态下,如图9D所示,使芯52进一步下降移动。此时,由于芯52被压入烧结体30’的圆筒状内周面30a’中,因此,伴随着使芯52进一步下降移动,烧结体30’的圆筒状内周面30a’的一部分圆筒区域被芯52的圆筒部成型面52a捋过而成型出圆筒部2。而且,当随着芯52的下降移动进一步推进而将芯52的一侧扩径部成型面52b压入于烧结体30’的上部内周时,圆筒状内周面30a’的上部圆筒区域仿照芯52的一侧扩径部成型面52b而变形,成型出一侧扩径部3。由于一侧扩径部3是在烧结体30’的外周面被冲模51约束的状态(而且是烧结体30’的轴向上的伸长变形被限制的状态)下通过一侧扩径部成型面52b将圆筒状内周面30a’的上部圆筒区域进一步向外径侧压缩而成型的,因此,一侧扩径部3的表面开孔率(B)变得比圆筒部2的表面开孔率(A)小。另外,由于一侧扩径部3是通过将呈锥状的一侧扩径部成型面52b压在圆筒状内周面30a’上而成型的,因此,一侧扩径部3在轴向范围内的表面开孔率在轴向一侧(远离圆筒部2的一侧)的端部处最小,且随着朝向轴向另一侧而逐渐变大。
在本实施方式中,如果考虑待实施一次整形的烧结体30的外径尺寸d2与在一次整形中使用的冲模41的内径尺寸d4的尺寸关系(参照图6)、以及待实施二次整形的烧结体30’的外径尺寸d12与在二次整形中使用的冲模51的内径尺寸d14的尺寸关系(参照图8),则压缩成型一侧扩径部3时的烧结体外周面的约束力比压缩成型另一侧扩径部4时的烧结体外周面的约束力大。因此,与芯42的另一侧扩径部成型面42a对烧结体内周面的压缩量相比,芯52的一侧扩径部成型面52b对烧结体内周面的压缩量相对地变大。其结果是,能够使一侧扩径部3的表面开孔率(B)比另一侧扩径部4的表面开孔率(C)大幅减小。简言之,在执行二次整形后,关于烧结体内周面的表面开孔率,一侧扩径部3的表面开孔率(B)最小,另一侧扩径部4的表面开孔率(C)最大(C>A>B)。
如以上那样在内周面上成型有圆筒部2以及一侧扩径部3的烧结体30’如图9E所示从二次整形模具50脱模。在将烧结体30’从二次整形模具50脱模时,例如按照如下步骤进行:通过使芯42、上冲头43以及下冲头44一体地上升移动而将烧结体30’从冲模41排出,此后,使芯42以及上冲头43进一步上升移动。
另外,在将烧结体30’从二次整形模具50脱模时,也可以按照如下步骤进行:使芯52以及上冲头53一体地上升移动从而将芯52从烧结体30’抽出,此后,使下冲头54上升移动而将烧结体30’从冲模51排出。在采用这样的步骤的情况下,芯52的抽出是所谓的强行抽出,因此,圆筒部2被追加性地捋过。其结果,能够使圆筒部2的表面开孔率更小。另外,即使在通过这样的步骤将烧结体30’脱模的情况下,圆筒部2与一侧扩径部3的表面开孔率的大小关系也不变化。
[含油工序]
虽然省略详细的图示,但在含油工序中,通过真空含浸等方法,使润滑油(例如酯系润滑油)含浸于在整形工序中被精加工成完成品形状的烧结体30’的内部气孔中。由此,完成了图1所示的烧结轴承(烧结含油轴承)1。
在如上述那样得到的烧结轴承1中,通过不包含一次整形模具40的芯42的捋过的整形(一次整形)成型出另一侧扩径部4,此后,通过包含有二次整形模具50的芯52的捋过的整形(二次整形)成型出圆筒部2以及一侧扩径部3。此外,通过这些一次整形和二次整形,圆筒部2、一侧扩径部3以及另一侧扩径部4的表面开孔率A~C满足C>A>B的关系。这样,当在烧结轴承1的内周面上成型出表面开孔率互不相同的圆筒部2、一侧扩径部3以及另一侧扩径部4时,无需对上述各部2~4全部进行压缩成型,圆筒部2是通过对烧结体30’的圆筒状内周面30a’进行捋过而成型的。因此,对烧结体30的整形无需如对上述各部分2~4分别进行压缩成型的情况那样使用三种整形模具来执行,只要分为两个阶段来执行即可,因此,能够低成本地得到烧结轴承1。
此外,应该设置于烧结轴承1的内周面上的圆筒部2以及一侧扩径部3是通过对烧结体30’实施使用了芯52的整形(二次整形)而成型的,其中,在该芯52上在轴向上相连地设置有与圆筒部2以及一侧扩径部3的形状对应的成型面52a、52b,而且,一侧扩径部3是在烧结体30’的外周面被冲模52约束且烧结体30’的内周面(内周面中的圆筒部2的成型区域)被芯52的圆筒部成型面52a约束的状态下成型的。在该情况下,即使随着芯52的一侧扩径部成型面52b的压入而在烧结体内周部发生材料的移动,材料并非朝向芯52的移动方向前方侧(圆筒部2的一侧),而是主要朝向烧结体30’的径向(厚度方向)的中心侧移动。由此,能够通过一个工序不仅使圆筒部2以及一侧扩径部3成型为目标形状,而且还使两个部分2、3的边界部(总之,是烧结轴承1的内周面中的与轴62的支承相关的区域整体)成型为目标形状。因此,能够低成本地制造和提供如下这样的烧结轴承1:能够长期且高精度地对轴62进行支承,而与轴62是否相对于轴线倾斜无关。
此外,在二次整形工序中,通过将芯52的一侧扩径部成型面52b压在烧结体30’的内周面中的随着芯52的圆筒部成型面52a的压入而供圆筒部成型面52a滑动的区域上,由此成型出一侧扩径部3。总之,在本实施方式的烧结轴承1中,圆筒部2是通过利用设置于芯52的圆筒部成型面52a捋过而成型的面,一侧扩径部3是在经过设置于芯52的圆筒部成型面52a的捋过后通过设置于芯52的一侧扩径部成型面52b进行压缩成型而成的面。
在该情况下,在圆筒部2中,如在图10B中示意性地示出的那样,由于伴随着捋过加工而发生的烧结体表面的金属组织的延伸,其表面开口直径x2变得比在图10A中示意性地示出的整形前的烧结体的表面开口直径x1小(x1>x2)。此外,在一侧扩径部3中,如在图10C中示意性地示出的那样,由于与压缩量比上述捋过加工大的压缩成型加工相伴随的烧结体表层部的金属组织的高密度化,其表面开口直径x3变得比圆筒部2的表面开口直径x2小(x2>x3)。因此,能够容易地得到在二次整形工序后一侧扩径部3的表面开孔率比圆筒部2的表面开孔率小的烧结轴承1、即能够高精度地支承在相对于轴线倾斜的状态下相对旋转的轴262的烧结轴承1。
另外,如上所述,另一侧扩径部4是在一次整形中不经过捋过而压缩成型的面,而且是通过外周面的约束量相对于二次整形中的烧结体外周面的约束量来说较小的一次整形而压缩成型的面,因此,与压缩成型加工相伴随的表面开孔直径的缩小宽度比与捋过(与芯52的滑动)相伴随的表面开孔直径的缩小宽度小。因此,如图10D中示意性地示出的那样,另一侧扩径部4处的表面开孔直径x4比整形(一次整形)前的烧结体的表面开孔直径x1小,但比圆筒部2处的表面开孔直径x2大(x1>x4>x2)。因此,能够得到内周面中的另一侧扩径部4的表面开孔率(C)比圆筒部2以及一侧扩径部3的表面开孔率(A、B)大的烧结轴承1。而且,如果是这样的烧结轴承1,则如上所述,能够使润滑油主要经由另一侧扩径部4的表面开孔在烧结轴承1的内部气孔与轴承间隙之间往返(流动循环),因此,能够尽可能防止润滑油的特性变化,从而能够长期地稳定地对轴262进行支承。
以上,对本申请的第1发明的一个实施方式的烧结轴承1及其制造方法进行了说明,但第1发明的实施方式不限于此。
例如,在烧结轴承1的制造工序所包含的压缩成型工序中,如图11示意性地示出的那样,能够在内周面21的一部分区域、更详细而言是在另一侧扩径部4的成型预定区域中成型出具有朝向轴向另一侧逐渐扩径的扩径部22的压坯20’。在该情况下,只要使用图6所示的一次整形模具40对烧结该压坯20’而成的烧结体实施一次整形,则烧结体内周面的基于一次整形的压缩量相对变小,因此,能够得到另一侧扩径部4的表面开孔率比图1所示的烧结轴承1大的烧结轴承。如果是这样的烧结轴承,则能够使经由另一侧扩径部4的表面开孔引入的润滑油的引入量增加。
此外,本申请的第1发明的烧结轴承的制造方法也能够应用于如图12所示那样在内周面上仅具有圆筒部2以及一侧扩径部3并且在内周面上不具有另一侧扩径部4的烧结轴承1。在该情况下,一侧扩径部3与在第1发明中规定的“扩径部”对应。即,在制造这样的烧结轴承1时的整形工序中,将参照图6以及图7A-图7E进行说明的一次整形工序省略,仅实施参照图8以及图9A-图9E进行说明的二次整形工序。即,在该情况下,在二次整形工序中使用的作为第2冲模的冲模51以及作为第2整形芯的芯52分别对应于和制造方法相关的第1发明所规定的“冲模”以及“整形芯”。此外,设置于芯52的圆筒部成型面52a以及一侧扩径部成型面52b分别对应于和制造方法相关的第1发明所规定的“圆筒部成型面”以及“扩径部成型面”。
以上,对将本申请的第1发明的烧结轴承1应用于电动车窗用动力传递机构的情况进行了说明,但烧结轴承1也可以用于其他的用途。例如,也能够将烧结轴承1应用于作为便携电话等的振动器而发挥功能的振动马达。
此外,烧结轴承1不仅能够用于另一侧扩径部4不作为轴承面发挥功能的用途之外,也能够用于另一侧扩径部4作为轴承面而发挥功能的用途,即,待支承的轴相对于另一侧扩径部4滑动(接触)的用途。
此外,在以上的实施方式中,示出了将烧结轴承1用于对旋转的轴262进行支承的用途的情况,但不限于此,也能够将烧结轴承1用于使轴262固定并使烧结轴承1旋转的用途、以及使轴262和烧结轴承1双方都旋转的用途。
在图13中示出了本申请的第2发明的一个实施方式的烧结轴承(烧结含油轴承)101。该烧结轴承101例如作为图24所示的电动车窗用动力传递机构的轴承265而被组装。在本实施方式中,针对如下情况进行了说明:作为对轴262上的蜗杆263的轴向两侧附近进行支承的一对轴承265,设置有烧结轴承101。另外,在以下的烧结轴承101的说明中,将在轴向上靠近蜗杆263的一侧称为“轴向一侧”,将其相反侧称为“轴向另一侧”。
烧结轴承101由筒状的烧结体构成,在内部空孔中浸有润滑油。烧结轴承101例如由铜系、铁系或者铜铁系的烧结体构成,在本实施方式中由以铜以及铁为主成分的铜铁系的烧结体构成。
烧结轴承101呈大致圆筒状,且在内周面上具有圆筒部102和扩径部,该扩径部与圆筒部102的轴向一侧(图中右侧)相邻设置并朝向轴向一侧逐渐扩径。在图示例中,在圆筒部102的轴向一侧设置有作为扩径部的第1锥部103。在圆筒部102的轴向另一侧(图中左侧)设置有朝向轴向另一侧逐渐扩径的作为另一扩径部的第2锥部104。第1锥部103以及第2锥部104相对于轴向以相同角度倾斜,其倾斜角度为例如1~3°,优选为1~2°。另外,在图13中,将两锥部103、104的倾斜角度被夸张地示出。此外,在图示例中,两锥部103、104的轴向尺寸相等。
圆筒部102作为对轴262进行支承的轴承面而发挥功能。第1锥部103作为在轴262由于蜗杆263从涡轮264受到的力F(参照图24)而挠曲时对轴262进行支承的轴承面而发挥功能。第2锥部103无论轴262的状态如何都不作为轴承面发挥功能(即,第2锥部103与轴262不滑动)。在烧结轴承101的内周面上,按照第1锥部103、圆筒部102、第2锥部104的顺序,密度依次变高(表面开孔率依次变小)。
在烧结轴承101的外周面上设置有低密度部以及密度比低密度部高的高密度部。在本实施方式中,在烧结轴承101的外周面上设置有外周圆筒部105作为低密度部,并且,在外周圆筒部105的轴向一侧设置有比外周圆筒部105小径的小径部作为高密度部。在图示例中,在烧结轴承101的外周面的轴向一侧的端部设置有朝向轴向一侧逐渐缩径的外周锥部106作为小径部。
外周锥部106被设置于内周面的第1锥部104的轴向区域。在图示例中,遍及第1锥部104的整个轴向区域设置有外周锥部106。具体而言,在与第1锥部104相同的轴向区域中设置有外周锥部106。第1锥部104以及外周锥部106的轴向一端都到达倒角部107,第1锥部104以及外周锥部106的轴向另一端配置于相同的轴向位置。外周锥部106相对于轴向的倾斜角度比内周面的锥部103、104的倾斜角度大,例如为5~20°,优选为10~15°。另外,外周锥部106的结构不限于上述结构,例如,可以将外周锥部106的轴向另一端延伸至比第1锥部104的轴向另一端靠轴向另一端侧的位置为止。
在烧结轴承101的内周面以及外周面的轴向两端设置有倒角部107。具体而言,在轴向一侧的端面108与第1锥部103和外周锥部106之间分别设置有倒角部107。此外,在轴向另一侧的端面108与第2锥部104和外周面的外周圆筒部105之间分别设置有倒角部107。各倒角部107是相对于轴向的倾斜角度比第1锥部103、第2锥部104以及外周锥部106的大的锥面,在图示例中,是相对于轴向倾斜大约45°的锥面。另外,在图示例中,由于夸张地示出了第1锥部103、第2锥部104以及外周锥部106的倾斜角度,各倒角部107的半径方向尺寸被表示为与各锥部103、104、106的半径方向尺寸相同或者更小,但实际上,各倒角部107的半径方向尺寸比各锥部103、104、106的半径方向尺寸大。
上述结构的烧结轴承101是依次经过混合工序、压缩成型工序、烧结工序、整形工序以及含油工序而制造的。以下,对各工序进行详细说明。
[混合工序]
在混合工序中,通过混合机将主原料粉、低熔点金属粉以及固体润滑剂粉混合,制作出原料粉末。在原料粉末中,可以根据需要添加各种成型助剂、例如用于提高脱模性的润滑剂(金属皂等)。
主原料粉是包含有铜以及铁的金属粉末,在本实施方式中,作为主原料粉,使用包含有铜和铁的部分扩散合金粉以及扁平铜粉。作为部分扩散合金粉,例如使用使铜扩散并附着到铁粉(或者铁合金粉)的表面上而成的Fe-Cu部分扩散合金粉。扁平铜粉是通过将由水雾化粉等构成的原料铜粉捣碎(Stamping)而使其扁平化的铜粉。作为扁平铜粉,主要使用各粒子的长度L1为20~80μm、厚度t1为0.5~1.5μm(纵横比L1/t1=13.3~160)的扁平铜粉。这里所说的“长度”以及“厚度”如图14所示是指扁平铜粉的各粒子115在几何学上的最大尺寸。扁平铜粉的表观密度为1.0g/cm3以下。优选在混合于原料粉末之前预先使流体润滑剂附着在扁平铜粉上。作为流体润滑剂,可以使用脂肪酸,特别是可以使用直链饱和脂肪酸,具体而言能够使用硬脂酸。另外,主原料粉不限于上述原料粉,例如能够使用铜粉(纯铜粉或者铜合金粉)以及铁粉(纯铁粉或者铁合金粉)。
低熔点金属粉是熔点比烧结温度低的金属粉,例如使用锡、锌、磷等粉末。这些低熔点金属粉对于铜具有较高的润湿性。在烧结时,首先,低熔点金属(例如锡)熔融而润湿铜的表面从而形成铜-锡合金层。而且,相邻的部分扩散合金粉的铜-锡合金层彼此扩散接合,由此,使得部分扩散合金粉彼此的结合强度得到强化。
固体润滑剂粉是为了降低与轴262的摩擦而添加的,例如使用石墨粉。作为石墨粉,能够使用人造石墨粉、天然石墨粉。
上述原料粉末中的各粉末的混配比例如采用:Fe-Cu部分扩散合金粉为75~90wt%、扁平铜粉为8~20wt%、锡粉为0.8~6.0wt%、石墨粉为0.5~2.0wt%。
[压缩成型工序]
在压缩成型工序中,通过将原料粉末填充于成型模具(省略图示)中进行压缩,由此成型出图15所示的压坯120。压坯120的内周面121以及外周面122在轴向上的整个区域中形成为笔直的圆筒面状。在压坯120的内周面121与两个端面123、124之间、以及外周面122与两个端面123、124之间分别形成有倒角部125。
在本实施方式中,在原料粉末中包含扁平铜粉,因此,在将原料粉末填充于成型模具时或者在通过成型模具对原料粉末进行压缩时,扁平铜粉附着于成型模具的成型面。因此,在压坯120的表面上较多地露出扁平铜粉。扁平铜粉被配置为使各粒子的厚度垂直方向沿着压坯120的表面。通过像这样使铜集中存在于压坯120的表面,由此,在烧结轴承101的能够与轴62滑动的部分(轴承面)处,能够使铜的面积比最大,因此,能够提高与轴262的滑动性。
[烧结工序]
在烧结工序中,在烧结炉中对压坯120进行烧结,由此,得到烧结体130。烧结温度被设定为比主原料粉的熔点(在本实施方式中是铜的熔点)低并且比低熔点金属粉的熔点(在本实施方式中是锡的熔点)高的温度,例如是820~900°。
[整形工序]
在整形工序中,通过对烧结体130进行压缩而使其成型为规定的形状。在本实施方式中,作为整形工序,实施一次整形工序和二次整形工序。另外,在对整形工序进行说明的图中,仅示出了烧结体130以及整形模具的左半部分。此外,省略了设置于烧结体130的倒角部的图示。
在一次整形工序中,对烧结体130的内周面进行压缩而成型出第2锥部104,并且对烧结体130的外周面进行压缩而成型出外周锥部106。在该工序中使用的一次整形模具140如图16A~图16C所示那样具有冲模141、芯142、上冲头143以及下冲头144。冲模141具有:上冲模141a,其在内周面上具有圆筒面141a1;以及下冲模141b,其在内周面上具有朝向下方缩径的锥面141b1。芯142具有:锥部142a,其朝向下方缩径;以及圆筒部142b,其设置于锥部142a的下方。
具体而言,首先,如图16A所示,将芯142的圆筒部142b插入于烧结体130的内周。省略详细的图示,但圆筒部142b的外径比烧结体130的内径稍小,两者隔着半径方向的间隙而嵌合。在该状态下,使上冲头143下降,将烧结体130插入于上冲模141a的内周。此时,烧结体130的外周面与上冲模141a的圆筒面141a1隔着半径方向上的间隙而嵌合。烧结体130的外周面与上冲模141a的圆筒面141a1之间的半径方向上的间隙比烧结体130的内周面与芯142的圆筒部142b之间的半径方向上的间隙小。
此后,如图16B所示,使上冲头143以及芯142进一步下降,将烧结体130的下端压入下冲模141b的内周。由此,下冲模141b的形状被转印到烧结体130的外周面上,在烧结体130的外周面的下端成型出外周锥部106。像这样在烧结体130的外周面上成型出外周锥部106后,使烧结体130停止下降。此后,使上冲头143稍微下降而沿轴向对烧结体130进行压缩,由此,使烧结体130在径向上膨胀变形(使烧结体130的外周面扩径),使烧结体130的外周面与上冲模141a的内周面141a1紧密贴合。此时,烧结体130的内周面缩径,但优选的是,其缩径量为使得烧结体130的内周面不与芯142的圆筒部142b接触的程度。
此后,如图16C所示,使芯142下降,将芯142的锥部142a压入烧结体130的内周。由此,芯142的锥部142a的形状被转印到烧结体130的内周面上,在烧结体130的内周面的上端成型出第2锥部104。这样,在通过一次整形模具140对烧结体130进行成型的期间,在烧结体130的内周面与芯142的圆筒部142b的外周面之间维持有半径方向上的间隙。即,在一次整形工序中,烧结体130的内周面中的除了第2锥部104之外的区域没有被芯142成型。
这样,在一次整形工序中,烧结体130被冲模141、芯142以及上下冲头143、144压缩,由此,烧结体130的密度提高。特别地,烧结体130的外周面中的外周锥部106在半径方向上的压缩量比外周面的其他区域(圆筒区域)的压缩量大,因此,密度比外周面的其他的区域高。此外,烧结体130的内周面中的第2锥部104在半径方向上的压缩量比其他的区域的压缩量大,因此,密度比内周面的其他的区域(圆筒区域)高。另外,由于外周锥部106相对于轴向的倾斜角度比第2锥部104相对于轴向的倾斜角度大,因此,外周锥部106的基于一次整形的压缩量比第2锥部104大,因此密度比第2锥部104高。
根据以上内容,经过一次整形的烧结体130的表面的密度按照外周锥部106、第2锥部104、外周面以及内周面的圆筒区域这样的顺序变小。此外,烧结体130的表面开孔率按照外周锥部106、第2锥部104、外周面以及内周面的圆筒区域这样的顺序变大。
在二次整形工序中,在经过了一次整形工序的烧结体130的内周面上成型出圆筒部102以及第1锥部103,并且在烧结体130的外周面上成型出外周圆筒部105。在该工序中使用的二次整形模具150如图17A~图17C所示具有冲模151、芯152、上冲头153以及下冲头154。冲模151的内周面呈笔直的圆筒面状。芯152具有朝向下方缩径的锥部152a以及设置于锥部152a的下方的圆筒部152b。
具体而言,首先,如图17A所示,将烧结体130载置于二次整形模具150的下冲头154上。此时,烧结体130配置为:使得在一次整形工序中在内周面上成型出的第2锥部104处于下方。即,烧结体130按照与在一次整形模具中配置的状态上下反转的状态配置于二次整形模具。然后,将芯152的圆筒部152b压入于烧结体130的内周。由此,使烧结体130的圆筒区域(包含随后成为第1锥部103的区域)压缩成型,从而密度变高。此外,此时,烧结体130的圆筒区域与芯152的圆筒部152b的外周面一边压接一边滑动,因此,成为该圆筒区域的表面被堵塞的状态。这样,通过芯152的圆筒部152b成型出的烧结体130的内周面的圆筒区域的一部分成为圆筒部102。
此后,如图17B所示,使烧结体130下降,将其压入于冲模151的内周。由此,烧结体130的外周面中的除了外周锥部106之外的圆筒区域被冲模151的内周面压缩成型而密度变高,并且,通过与冲模151的内周面一边压接一边滑动而成为表面堵塞的状态。此时,烧结体130的外周面与冲模151的内周面的压入余量(实施了一次整形后的烧结体130的外径与冲模151的内径的直径差)比烧结体130的内周面与芯152的圆筒部152b的压入余量(实施了一次整形后的烧结体130的内径与芯152的圆筒部152b的外径的直径差)大。另外,也能够在将烧结体130压入于冲模151的内周之后,利用上下冲头153、154在轴向上进一步压缩烧结体130,实现烧结体130的更高密度化。
此后,如图17C所示,将芯152的锥部152a压入烧结体130的内周。由此,芯152的锥部152a的形状被转印到烧结体130的内周面上,成型出第1锥部103。这样,第1锥部103被芯152的锥部152a压缩成型,由此,第1锥部103的密度进一步提高。根据以上内容,烧结体130被成型为规定的形状(与图13的烧结轴承101相同的形状)。
这样,在整形工序中,通过整形模具压缩成型出烧结体130。具体而言,对于烧结体130的内周面中的第2锥部104,仅实施基于一次整形工序的芯142的锥部142a所实现的压缩成型。对于烧结体130的内周面的圆筒部102,实施基于二次整形工序的芯152的圆筒部152b的压入所实现的压缩成型和堵塞。对于烧结体130的内周面的第1锥部103,实施基于二次整形工序的芯152的圆筒部152b的压入所实现的压缩成型及堵塞、以及基于芯152的锥部152a所实现的压缩成型。因此,烧结体130的内周面的表面开孔率按照第2锥部104、圆筒部102、第1锥部103的顺序依次变小。此外,第1锥部103的密度比圆筒部102的密度高。在本实施方式中,密度按照第2锥部104、圆筒部102、第1锥部103的顺序依次变高。
此外,对于烧结体130的外周锥部106,仅实施基于一次整形工序的下冲模141b的锥面141b1所实现的压缩成型。对于烧结体130的外周圆筒部105,实施基于相对于二次整形工序的冲模151的压入所实现的压缩成型及堵塞。此时,由于在烧结体130的圆筒面状外周面上成型外周锥部106时的压缩量比将烧结体130压入于冲模152时的压缩量大,因此,外周锥部106的密度比外周圆筒部105的密度高。此外,外周锥部106以及外周圆筒部105的表面开孔率由于烧结体130的外周面的各区域的压缩成型量和压入余量等而变化,在本实施方式中,外周锥部106的表面开孔率比外周圆筒部105的表面开孔率小。
另外,设置于烧结体130的内周面以及外周面的轴向两端处的倒角部107都是未被实施基于整形的压缩而是通过压缩成型工序中的压缩成型而成型的面。因此,在烧结体130的表面中,倒角部107的密度最低(表面开孔率最大)。
此外,在二次整形工序中,在烧结体130的外周锥部106与冲模151的内周面之间存在半径方向上的间隙,因此,通过在烧结体130的内周面上压缩成型出第1锥部103,在一次整形工序中成型的外周锥部106可能扩径。但是,由于第1锥部103相对于轴向的倾斜角度比外周锥部106小,且二次整形的压缩量较小,因此,第1锥部103的成型对外周锥部106的影响较小。此外,由于外周锥部106的倾斜角度并不要求那么高的精度,因此,少许的变动不成问题。
[含油工序]
在含油工序中,通过真空含浸等方法使润滑油含浸于实施了整形后的烧结体130的内部气孔中。作为浸入到烧结体130中的润滑油,例如使用酯系润滑油,特别优选是运动粘度为30mm2/sec以上且200mm2/sec以下的润滑油。根据以上内容,完成了烧结轴承101。
上述烧结轴承101被组装于图24所示的电动车窗用动力传递机构。具体而言,将轴262插入于烧结轴承101的内周,并且将烧结轴承101压入固定于壳体266的规定位置。本实施方式的烧结轴承101被设置于蜗杆263的轴向两侧附近,并且以第1锥部103处于蜗杆263侧的方式固定于壳体266。另外,在使用本实施方式的烧结轴承101作为这之外的轴承(图24的右端的轴承265)的情况下,配置为使第1锥部103处于马达261侧。另外,也可以将轴承265的一部分作为上述烧结轴承101以外的轴承。例如,作为配置于图24的右端的轴承,可以使用内周面的整个区域形成为笔直的圆筒面的烧结轴承。
在上述电动车窗用动力传递机构中,当对马达261进行驱动而使轴262旋转时,从烧结轴承101的内部渗出的润滑油或者从外部供给的润滑油介于烧结轴承101的内周面与轴262的外周面之间。在轴262的挠曲较小的状态下,在烧结轴承101的内周面的圆筒部102与轴262的外周面之间形成有油膜,轴262经由该油膜而被圆筒部102支承为旋转自如。当轴262的挠曲变大时,除了上述圆筒部102的支承之外,轴262还经由在烧结轴承101的内周面的第1锥部103与轴262的外周面之间形成的油膜被第1锥部103支承为旋转自如。
对于上述烧结轴承101,在内周面中,第1锥部103的密度最高,表面开孔率最小,因此,润滑油不容易从第1锥部103侵入烧结轴承101的内部气孔。因此,介于第1锥部103与轴262之间的润滑油的压力得到维持,轴262的旋转精度被提高。
而且,在上述烧结轴承101中,通过一次整形工序在外周面的一部分(第1锥部103的外径侧)上压缩成型出外周锥部106,因此,外周面中的外周锥部106的密度比其他的区域高。这样,从外周侧使烧结轴承101中的第1锥部103的轴向区域高密度化,由此,润滑油更不容易从第1锥部103侵入烧结轴承101的内部气孔,因此,轴262的旋转精度进一步提高。
本申请的第2发明的实施方式不限于上述内容。以下,对第2发明的其他实施方式进行说明,但对具有与上述实施方式同样的功能的部位标注同一标号并省略重复的说明。
图18所示的烧结轴承101在下述方面上与上述实施方式不同:在内周面上不设置第2锥部104。即,在该烧结轴承101中,内周面的圆筒部102的轴向另一端(第1锥部103的相反侧的端部)到达倒角部107。在该情况下,在通过一次整形在烧结体130的外周面上成型出外周锥部106之后,通过二次整形在烧结体的内周面上成型出圆筒部102以及第1锥部103。
此外,在上述实施方式中,示出了通过一次整形成型出外周锥部106的情况,但不限于此,例如可以通过二次整形成型出外周锥部106。具体而言,例如可以是:在通过一次整形在烧结体130的内周面上成型出第2锥部104之后,通过二次整形在烧结体130的内周面上成型出圆筒部102和第1锥部103,并且在烧结体130的外周面上成型出外周锥部106(省略图示)。
此外,在将烧结轴承101组装于壳体266时,如图19所示,如果将烧结轴承101从外周锥部106侧插入(例如压入)壳体266的内周,则使得外周锥部106与壳体266的开口部抵接,由此,烧结轴承101相对于壳体266被引导,因此,能够顺利地进行烧结轴承101相对于壳体266的组装作业。
此外,在上述实施方式中,示出了压坯120的外周面为笔直的圆筒面的情况,但不限于此。例如,可以如图20所示,在压坯120的外周面122上设置小径部122a以及大径部122b。通过图21所示的一次整形模具140,对烧结该压坯120而成的烧结体130实施一次整形。该一次整形模具140在下述方面上与图16所示的一次整形模具140不同:冲模141一体地形成,并且内周面(成型面)的整个轴向区域形成为笔直的圆筒面状。
具体而言,如图21A所示,以使大径部132b为下侧的方式将烧结体130配置于一次整形模具140。此后,通过将烧结体130压入冲模141的内周,烧结体130的外周面132通过冲模141的内周面而成型为笔直的圆筒面状(参照图21B)。在将烧结体130压入冲模141之后,将芯142的锥部142a压入烧结体130的内周,由此,在烧结体130的内周面的上端成型出第2锥部104。此时,烧结体130的外周面132中的对小径部132a进行压缩而成的区域成为低密度部5’,对大径部132b进行压缩而成的区域成为高密度部6’(通过涂黑来表示的区域)。
此后,通过图22A、图22B所示的二次整形模具150对烧结体130实施二次整形。具体而言,首先,如图22A所示,以使高密度部6’为上侧的方式将烧结体130配置于二次整形模具150,将芯152的圆筒部152b压入烧结体130的内周。此后,如图22B所示,将烧结体130压入冲模151的内周并且将芯152的锥部152a压入烧结体130的内周。通过以上动作,在烧结体130的内周面上成型出圆筒部102以及第1锥部103。
通过使润滑油浸入经过以上的工序而制作出的烧结体130中,由此得到了图23所示的烧结轴承101。在该烧结轴承101的内周面上,与上述实施方式同样地设置有圆筒部102、第1锥部103以及第2锥部104。另一方面,烧结轴承101的外周面由笔直的圆筒面构成。在烧结轴承101的外周面中的第1锥部103的轴向区域设置有高密度部6’。在图示例中,在烧结轴承101的外周面的轴向一端设置有高密度部6’,与高密度部6’的轴向另一侧相邻地设置有低密度部5’。低密度部5’以及高密度部6’是相同直径的连续的圆筒面。
此外,在上述实施方式中,示出了在一次整形工序中在芯142的圆筒部142b与烧结体130的内周面之间形成有间隙的情况,但不限于此。例如,可以是,在一次整形工序中,使芯142的圆筒部142b为与烧结体130的内径相同的直径,使圆筒部142b与烧结体130的内周面之间的间隙实质为0(例如轻压入状态)。在该情况下,在通过圆筒部142b从内径侧支承烧结体130的内周面的状态下,烧结体130的外周面被下冲模141的锥面141b1压缩,因此,能够在烧结体130上可靠地成型出外周锥部106。
此外,在上述实施方式中,在一次整形工序中,使烧结体130的外周面与上冲模141a的圆筒面141a1隔着半径方向上的间隙嵌合,但不限于此,可以使上冲模141a的内径与烧结体130的外径为相同的直径,从而使上冲模141a的圆筒面141a1与烧结体130的外周面之间的间隙实质为0(例如轻压入状态)。
此外,在上述实施方式中,示出了将烧结轴承101应用于电动车窗用动力传递机构的情况,但不限于此,也可以用于其他的用途。例如,也能够将烧结轴承101应用于作为便携电话等的振动器而发挥功能的振动马达中。
此外,在上述实施方式中,示出了将烧结轴承101固定而使轴262旋转的情况,但不限于此,也可以将烧结轴承101应用于将轴262固定而使烧结轴承101旋转的情况、以及使轴262和烧结轴承101双方旋转的情况。
本发明不受以上的实施方式任何限定,在不脱离本发明的主旨的范围内,还能够以各种方式实施。
标号说明
1:烧结轴承;2:圆筒部;3:一侧扩径部(扩径部);4:另一侧扩径部;20:压坯;30:烧结体;30’:烧结体;40:一次整形模具;41:冲模(第1冲模);42:芯(第1整形芯);42a:另一侧扩径部成型面;50:二次整形模具;51:冲模(第2冲模);52:芯(第2整形芯);52a:圆筒部成型面;52b:一侧扩径部成型面(扩径部成型面);61:马达;62:轴;63:蜗杆;64:齿轮;65:轴承;101:烧结轴承;102:圆筒部;103:第1锥部(扩径部);104:第2锥部;105:外周圆筒部(低密度部);106:外周锥部(高密度部);107:倒角部;120:压坯;130:烧结体;140:一次整形模具;150:二次整形模具。

Claims (12)

1.一种烧结轴承的制造方法,该烧结轴承在内周面上具有:直径固定的圆筒部;和扩径部,其相邻地配置于该圆筒部的轴向一侧,并朝向所述轴向一侧逐渐扩径,所述圆筒部的轴向一侧的端部与所述扩径部的轴向另一侧的端部一致,其特征在于,
在对筒状的烧结体进行整形时,
将在轴向上相连地设置有与所述圆筒部的形状对应的圆筒部成型面和与所述扩径部的形状对应的扩径部成型面的整形芯的所述圆筒部成型面从所述轴向一侧压入所述烧结体的内周面,利用所述整形芯约束所述烧结体的内周面,并且,在限制了所述烧结体在轴向上的伸长变形的状态下将所述烧结体的外周面压入筒状的冲模的内周,利用所述冲模约束所述烧结体的外周面,在该状态下将所述整形芯的所述扩径部成型面压在所述烧结体的内周面上,由此在所述烧结体的内周面上成型出所述圆筒部和所述扩径部。
2.根据权利要求1所述的烧结轴承的制造方法,其中,
将所述整形芯的所述扩径部成型面压在所述烧结体的内周面中的随着所述整形芯的所述圆筒部成型面的压入而供所述圆筒部成型面滑动的区域上。
3.根据权利要求1或2所述的烧结轴承的制造方法,其中,
在将所述整形芯的所述圆筒部成型面压入所述烧结体的内周面之后,将所述烧结体相对于所述冲模压入。
4.一种烧结轴承的制造方法,该烧结轴承在内周面上具有:直径固定的圆筒部;一侧扩径部,其相邻地配置于该圆筒部的轴向一侧,并朝向轴向一侧逐渐扩径;以及另一侧扩径部,其相邻地配置于所述圆筒部的轴向另一侧,并朝向轴向另一侧逐渐扩径,所述圆筒部的轴向一侧的端部与所述一侧扩径部的轴向另一侧的端部一致,所述圆筒部的轴向另一侧的端部与所述另一侧扩径部的轴向一侧的端部一致,其特征在于,
在对筒状的烧结体进行整形时,
进行如下这样的一次整形:在利用筒状的第1冲模约束所述烧结体的外周面的状态下,将具有与所述另一侧扩径部的形状对应的另一侧扩径部成型面的第1整形芯的所述另一侧扩径部成型面压在所述烧结体的内周面上,由此在所述烧结体的内周面上成型出所述另一侧扩径部,
接下来,进行如下这样的二次整形:将在轴向上相连地设置有与所述圆筒部的形状对应的圆筒部成型面和与所述一侧扩径部的形状对应的一侧扩径部成型面的第2整形芯的所述圆筒部成型面从所述轴向一侧压入所述烧结体的内周面,利用所述第2整形芯约束所述烧结体的内周面,并且,在限制了所述烧结体在轴向上的伸长变形的状态下将所述烧结体的外周面压入筒状的第2冲模的内周,利用所述第2冲模约束所述烧结体的外周面,在该状态下将所述第2整形芯的所述一侧扩径部成型面压在所述烧结体的内周面上,由此在所述烧结体的内周面上成型出所述圆筒部和所述一侧扩径部。
5.根据权利要求4所述的烧结轴承的制造方法,其中,
在所述二次整形中,将所述第2整形芯的所述一侧扩径部成型面压在所述烧结体的内周面中的随着所述第2整形芯的所述圆筒部成型面的压入而供所述圆筒部成型面滑动的区域上。
6.根据权利要求4或5所述的烧结轴承的制造方法,其中,
在所述一次整形的执行过程中,将所述烧结体的内周面中的所述圆筒部及所述一侧扩径部的成型预定区域与所述第1整形芯保持为非接触的状态。
7.根据权利要求4或5所述的烧结轴承的制造方法,其中,
使所述第1冲模对所述烧结体的外周面的约束力相对较小,使所述第2冲模对所述烧结体的外周面的约束力相对较大。
8.根据权利要求4或5所述的烧结轴承的制造方法,其中,
待整形的所述烧结体的内周面中的所述圆筒部、所述一侧扩径部以及所述另一侧扩径部的成型预定区域是直径固定的圆筒面。
9.根据权利要求4或5所述的烧结轴承的制造方法,其中,
在待整形的所述烧结体的内周面中,所述圆筒部和所述一侧扩径部的成型预定区域是直径固定的圆筒面,所述另一侧扩径部的成型预定区域是朝向轴向另一侧逐渐扩径的锥面。
10.一种烧结轴承,其在内周面上具有:直径固定的圆筒部;和扩径部,其相邻地配置于该圆筒部的轴向一侧,并朝向轴向一侧逐渐扩径,所述圆筒部的轴向一侧的端部与所述扩径部的轴向另一侧的端部一致,通过对筒状的烧结体实施整形而成型出所述圆筒部和所述扩径部,其特征在于,
所述圆筒部是通过整形芯捋过而成型出的面,
所述扩径部是在经过整形芯的捋过后压缩成型出的面,
所述烧结轴承的外周面是通过冲模捋过而成型出的面。
11.一种烧结轴承,其在内周面上具有:直径固定的圆筒部;一侧扩径部,其相邻地配置于该圆筒部的轴向一侧,并朝向轴向一侧逐渐扩径;以及另一侧扩径部,其相邻地配置于所述圆筒部的轴向另一侧,并朝向轴向另一侧逐渐扩径,所述圆筒部的轴向一侧的端部与所述一侧扩径部的轴向另一侧的端部一致,所述圆筒部的轴向另一侧的端部与所述另一侧扩径部的轴向一侧的端部一致,通过对筒状的烧结体实施整形而成型出所述圆筒部、所述一侧扩径部以及所述另一侧扩径部,其特征在于,
所述另一侧扩径部是不经过整形芯的捋过而压缩成型出的面,
所述圆筒部是通过整形芯捋过而成型出的面,
所述一侧扩径部是在经过整形芯的捋过后压缩成型出的面,
所述烧结轴承的外周面是通过冲模捋过而成型出的面。
12.根据权利要求11所述的烧结轴承,其中,
所述圆筒部的表面开孔率A、所述一侧扩径部的表面开孔率B以及所述另一侧扩径部的表面开孔率C满足C>A>B的关系。
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