【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、焼結軸受とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ガソリンエンジン用モータ式燃料ポンプが図１３に断面図で例示される構造を持つことが知られている。すなわち、図示される通り上記燃料ポンプ１は、ケーシング２内において、モータ３の両端部に固設した回転軸４が軸受５に支持され、前記回転軸４の一方端部にはインペラ６が挿入され、かつ前記インペラ６、モータ３（アーマチュア）の外周面、および軸受５と回転軸４との間の図示しない隙間に沿って狭い間隙のガソリン流通路（図示せず）が形成された構造を有し、前記モータ３の回転でインペラ６が回転し、このインペラ６の回転でガソリンがケーシング２内に取り込まれ、取り込まれたガソリンはインペラ６、モータ３の外周面、および軸受と回転軸との間の図示しない隙間に沿って形成されたガソリン流通路を通って送り出され、別設のガソリンエンジンに送り込まれるように作動するものである。なお、図１３では両軸受５，５の外周部を微量の燃料が通過し、インペラ６で昇圧されたガソリンはケーシング２内のガソリン通路を通してモータ３の外周面のところまで到達する。
【０００３】
上記の燃料ポンプ１の構造部材である軸受５には、銅系の焼結合金が用いられ、この焼結合金の製造においては、銅を含有する原料粉末を圧縮して圧粉体を形成し、この圧粉体を焼結して焼結合金本体を形成し、この焼結合金本体に再圧縮であるサイジングを行い、所定寸法に仕上げるようにしている。
【０００４】
そして、前記軸受５は燃料に晒された環境で使用されるため、燃料に対する耐食性を考慮して、上記のように銅を含有する原料粉末を用いた銅系の焼結合金が用いられている。しかし、このように銅系の焼結合金であっても、硫黄やその化合物が混ざった燃料や、蟻酸や酢酸等の有機酸が混ざった燃料を使用すると腐食により寿命が低下する問題がある。
【０００５】
そこで、従来の銅鉛合金軸受には、軸受の耐腐食性を向上させるために、銅鉛合金軸受の内外表面に、錫、鉛またはこれらの合金の鍍金を施すことが有効である（例えば、特許文献１の公報第０００５段）、と記載されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−２０２９３８号公報
【特許文献２】
特開平１０−１４１３５８公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、例えば１０μｍ以下の寸法精度を要求される製品では、鍍金処理前のサイジングにより寸法公差内に収まったとしても、その後に施した鍍金層の厚さのばらつきにより寸法精度を確保できない問題がある。
【０００８】
ところで、軸受において、摺動面に動圧発生溝を形成したものが知られており、例えば従来の動圧軸受装置には、回転部材が回転した際における動圧発生溝のポンピング作用により潤滑液体に動圧力を発生させ、その動圧力によって回転部材の支承を行わせ（例えば、特許文献２の第０００２段）、その動圧発生溝は、ＮＣ旋盤により切削バイトなどの加工工具（例えば、特許文献２の第００１６段）を用いて形成される。
【０００９】
そして、上述した焼結合金に動圧発生溝を設ける場合も、切削加工が必要となり、１本１本の溝を正確に切削加工する必要があるため、製造工程が複雑になるという問題がある。
【００１０】
本発明は、このような問題点を解決しようとするもので、耐食性に優れ、かつ製品の寸法精度を確保することが可能で、動圧発生溝の加工が簡易な焼結軸受とその製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の焼結合金は、前記目的を達成するために、原料粉末を成形すると共に焼結してなる軸受本体に、鍍金層を設けた焼結軸受において、前記鍍金層が動圧発生溝を有するものである。
【００１２】
鍍金層の動圧発生溝により、回転により動圧が発生し、回転部材を支承することができる。そして、鍍金層により耐食性が向上し、さらに、焼結合金本体を加工することなく、動圧発生溝を設けることができ、その加工も容易となる。
【００１３】
請求項２の発明は、原料粉末を成形すると共に焼結してなる軸受本体に、鍍金層を設けた焼結軸受において、前記軸受本体の軸方向端面の少なくとも一方に、前記鍍金層よりなる鍍金ワッシャ部材を一体に設けたものである。
【００１４】
鍍金ワッシャ部材が軸受本体と一体とされることにより、焼結金属製の軸受本体と他の樹脂製のワッシャ部材との間の相対回転が抑止され、鍍金ワッシャ部材と他のワッシャとの摺動、あるいは鍍金ワッシャ部材とスナップリングとの摺動となるので、軸受本体との摺動によるワッシャ部材の摩耗を確実に防止することができる。また、鍍金ワッシャ部材によって軸受本体の端面を封孔することができるので、軸受端面からのオイル漏れを効果的に防止することができる。
【００１５】
また、請求項３の発明は、前記鍍金層が動圧発生溝を有するものである。
【００１６】
鍍金層の動圧発生溝により、回転により動圧が発生し、回転部材を支承することができる。そして、焼結合金本体を加工することなく、動圧発生溝を設けることができ、その加工も容易となる。
【００１７】
また、請求項４の発明は、請求項１又は３の焼結軸受において、前記動圧発生溝は、前記鍍金層を有する軸受本体をサイジングして該鍍金層に転写されたものである。
【００１８】
動圧発生溝を鍍金層に転写するから、極めて簡易かつ正確に動圧発生溝を設けることができる。しかも、鍍金層を有する軸受本体をサイジングするから、鍍金層を合せた製品寸法を所定の寸法公差内に仕上げることができる。さらに、サイジングにより鍍金層が圧縮され、鍍金層がほぼ均一な厚さに形成され、同時に、圧縮された鍍金層が軸受本体外面の気孔を封止する。
【００１９】
また、請求項５の発明は、請求項１〜４の発明において、前記原料粉末が銅系で、前記鍍金層が錫系である。
【００２０】
耐食性を有する錫鍍金層により銅系の軸受本体を覆うことにより、高い耐食性を備えた軸受を得ることができる。また、錫鍍金層に設けた動圧発生溝により、回転により動圧が発生し、回転部材を支承することができる。そして、銅系の焼結合金と錫鍍金とを組み合わせることにより、硫黄やその化合物に対する耐食性と蟻酸や酢酸等の有機酸に対する耐食性の両者を備えたものとなる。
【００２１】
また、請求項６の焼結軸受の製造方法は、前記目的を達成するために、原料粉末を成形すると共に焼結して軸受本体を形成し、この軸受本体に鍍金層を設けた後サイジングし、前記鍍金層に動圧発生溝を形成する方法である。
【００２２】
この方法を用いることにより、サイジング時に鍍金層が圧縮され、鍍金層がほぼ均一な厚さに形成され、同時に、前記サイジングにより前記鍍金層を圧縮して該鍍金層により軸受本体の外面に開口する気孔を塞ぐから、圧縮された鍍金層が軸受本体外面の気孔を封止し、鍍金層による被覆性が向上する。また、鍍金層を有する軸受本体をサイジングするから、鍍金層を合せた製品寸法を所定の寸法公差内に仕上げることができる。
【００２３】
また、鍍金層に設けた動圧発生溝により、回転により動圧が発生し、回転部材を支承することができる。しかも、軸受本体を加工することなく、動圧発生溝を設けることができ、その加工も容易となる。
【００２４】
また、請求項７の製造方法は、請求項６の製造方法において、前記サイジングと同時に前記鍍金層に前記動圧発生溝を転写する製造方法である。
【００２５】
サイジングにより動圧発生溝を鍍金層に転写するから、極めて簡易かつ正確に動圧発生溝を形成することができる。
【００２６】
さらに、請求項８の製造方法は、請求項７の製造方法において、前記原料粉末が銅系で、前記鍍金層が錫系である。
【００２７】
銅系の焼結合金と錫鍍金とを組み合わせることにより、硫黄やその化合物に対する耐食性と蟻酸や酢酸等の有機酸に対する耐食性の両者を備えた焼結軸受が得られる。
【００２８】
【発明の実施形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。図１〜図７は本発明の第１実施形態を示し、焼結合金本体の原料には、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃ系やＣｕ−Ｓｎ−Ｃ系等のものを用いることができる。尚、以下、焼結合金として前記軸受５を例に説明する。図２及び図３に示すように、軸受５は、略円筒形の軸受本体たる焼結合金本体５１からなり、その中央には前記回転軸４が回転摺動する円筒状の摺動面５２が形成され、さらに、その焼結合金本体５１の露出した外面全てを覆う錫鍍金層５３を備え、この錫鍍金層５３が動圧発生溝６１を有する。尚、本発明において錫鍍金とは、錫又は錫合金の鍍金を含むものである。また、後述するように転写により動圧発生溝６１を形成する場合、鍍金層５３は焼結合金である焼結合金本体５１より柔らかいものを用いることが好ましい。
【００２９】
前記軸受５の焼結合金本体５１には、一例として、質量％で、Ｚｎ：１０〜２５％、Ｎｉ：１０〜２５％、Ｐ ：０．１〜０．９％、Ｃ ：１〜８％、を含有し、残りがＣｕと不可避不純物からなる組成、並びに５〜２５％の気孔率を有する黒鉛分散型Ｃｕ基焼結合金を用いることができ、また、それ以外の組成の黒鉛分散型Ｃｕ基焼結合金を用いることもできる。
【００３０】
その製造方法につき、図１を参照して説明すると、例えば、焼結合金本体５１に用いる原料粉末は金属を主成分とするものであって、いずれも水アトマイズ法により形成され、かつ４５μｍの平均粒径を有する５種類のＣｕ−Ｎｉ−Ｚｎ合金粉末、すなわちＣｕ−１５．８％Ｎｉ−１８．３％Ｚｎ合金粉末、Ｃｕ−１６．９％Ｎｉ−１８．０％Ｚｎ合金粉末、Ｃｕ−１８．８％Ｎｉ−１８．４％Ｚｎ合金粉末、Ｃｕ−１７．４％Ｎｉ−１６．４％Ｚｎ合金粉末、およびＣｕ−１７．３％Ｎｉ−１９．９％Ｚｎ合金粉末（以上５種類）、４５μｍの平均粒径を有する水アトマイズＣｕ−Ｐ合金（Ｐ：３３％含有）粉末、さらに７５μｍの平均粒径を有する黒鉛粉末を用意し、これら原料粉末を所定の配合組成に配合し、Ｖ型ミキサーで４０分間混合する混合（Ｓ１：ステップ１）処理を行った後、１５０〜３００ＭＰａの範囲内の所定の圧力でプレスにより所定形状の圧粉体に成形（Ｓ２）し、この圧粉体をアンモニア分解ガス雰囲気中、７５０〜９００℃の範囲内の所定の温度に４０分間保持の条件で焼結（Ｓ３）することにより、黒鉛分散型Ｃｕ基焼結合金で構成され軸受５を製造した。この結果得られた軸受５を光学顕微鏡（２００倍）を用いて観察したところ、いずれもＣｕ−Ｎｉ−Ｚｎ合金の固溶体相からなる素地にＣｕ−Ｐ合金と黒鉛が微細に分散分布し、かつ気孔も存在する組織を示した。このようにして得られた黒鉛分散型Ｃｕ基焼結合金製の軸受５は、これの素地を形成するＣｕ−Ｎｉ−Ｚｎ合金のもつすぐれた強度および耐食性と相俟って、ガソリンの高圧高速流に曝された環境下ですぐれた耐摩耗性を発揮するようになり、また、この黒鉛分散型Ｃｕ基焼結合金製軸受を使用したモータ式燃料ポンプは硫黄又はその化合物を不純物に含む燃料に対してもすぐれた寿命を有するものとなる。
【００３１】
本発明では、一層の耐食性向上をはかるため、焼結（Ｓ３）処理後、焼結合金本体５１に鍍金（Ｓ４）処理を行う。この鍍金（Ｓ４）処理では、電気鍍金法等により、焼結合金本体５１の外面に厚さ１５〜２５μ程度の錫（Ｓｎ）を含む鍍金層５３を形成する。
【００３２】
鍍金処理後、軸受５を再圧縮であるサイジング（Ｓ５）して所定寸法に仕上げる。一例として、図４及び図５はサイジングに用いる矯正用金型装置１１を示し、この矯正用金型装置１１は、上下方向を軸方向（プレス上下軸方向）としており、ダイ１２、コアロッド１３、下パンチ１４および上パンチ１５を備えている。ダイ１２はほぼ円筒形状で、このダイ１２内にほぼ円柱形状のコアロッド１３が同軸的に位置している。下パンチ１４は、ほぼ円筒形状で、ダイ１２およびコアロッド１３間に下方から上下動自在に嵌合している。上パンチ１５は、ほぼ円筒形状で、ダイ１２およびコアロッド１３間に上方から上下動自在にかつ挿脱自在に嵌合するものである。そして、図４に示すように、ダイ１２内に前記軸受５を充填し、この軸受５の貫通孔である摺動面５２にコアロッド１３を挿入配置した状態で、上下方向から上，下パンチ１３，１４により軸受５を加圧して所定の寸法に矯正する。
【００３３】
本発明の特徴的な構成として、前記矯正用金型装置１１には、前記コアロッド１３のサイジング面たる外周面に、前記動圧発生溝６１を形成する転写部２１を設けている。そして、この転写部２１は、前記動圧発生溝６１の形状に対応した凸部に形成されており、転写部２１の高さは錫鍍金層５３に形成する動圧発生溝６１の深さに対応する。また、動圧発生溝６１は、コアロッド１３以外にも、軸受５の摺動面となる両側端面及び外周面に設けることができ、この場合は対応する摺動面を形成する上，下パンチ１５，１４のサイジング面及びダイ１２のサイジング面に転写部を設ければよい。尚、サイジング面とはサイジングされるもの（この例では軸受５）に当接する面である。
【００３４】
ここで、サイジング前の錫鍍金層５３とサイジング後の錫鍍金層５３の状態を確認するため、複数の焼結合金本体５１を複数製作して組織の拡大写真を撮影した。実際には、２０個の焼結合金本体５１を鍍金処理まで同一条件で形成した後、半数の１０個の焼結体本体５１にサイジングを行った。
【００３５】
そして、それら１０個の焼結合金本体５１を図３に示したように切断し、摺動面５２の組織の拡大写真を撮影した。これによりサイジングを行わなかった１０個の焼結合金本体５１では、摺動面５２における錫鍍金層５３の厚さの平均は約２０μｍであり、サイジングを行った１０個の焼結合金本体５１では、摺動面５２における錫鍍金層５３の厚さの平均は約１２μｍであった。このようにサイジングをすると錫鍍金層５３の厚さが薄くなって引き伸ばされ、この引き伸ばされた部分の鍍金層５３により気孔５４の開口部５４Ａが塞がれる。
【００３６】
サイジングを行わなかった焼結合金本体５１では、図６に示すように、摺動面５２に開口部５４Ａを有する気孔５４があり、これは鍍金による封孔が不十分な箇所である。また、錫鍍金層５３の外面に凹凸が見られ、この凹凸は錫鍍金層５３の厚さのばらつきにより形成されたものである。
【００３７】
これに対して、サイジングを行った焼結合金本体５１では、図７に示すように、摺動面５２に開口する気孔５４の開口部５４Ａが錫鍍金層５３により塞がれ、同時に錫鍍金層５３の外面も凹凸の少ないものとなった。また、断面形状においても、転写部２１により動圧発生溝６１が良好に転写形成されることが確認できた。
【００３８】
このように鍍金後にサイジング（Ｓ５）を行うことにより、錫鍍金層５３を圧縮して押し広げ、該錫鍍金層５３により焼結合金本体５１の外面に開口する気孔５４が塞がれ、錫鍍金層５３による被覆性が向上する。また、サイジング（Ｓ５）により錫鍍金層５３の外面を平坦に形成すると共に、ほぼ均一な厚さに仕上げることができ、しかも、転写によるから動圧発生溝６１を正確かつ簡易に形成することができる。
【００３９】
また、銅系の原料粉末を用いた焼結合金本体５１には、錫系以外にニッケル系，亜鉛系，銅系の鍍金層を設けることができる。また、鉄系の原料粉末を用いた焼結合金本体５１には、錫系，亜鉛系や錫と亜鉛系の鍍金層を設けることができる。
【００４０】
このように本実施形態では、請求項１に対応して、原料粉末を成形すると共に焼結してなる軸受本体たる焼結合金本体５１に、鍍金層たる錫鍍金層５３を設けた焼結軸受において、錫鍍金層５３が動圧発生溝６１を有するから、錫鍍金層５３に設けた動圧発生溝６１により、回転により動圧が発生し、回転部材を支承することができ、しかも、焼結合金本体５１を加工することなく、動圧発生溝６１を設けることができる。
【００４１】
また、このように本実施形態では、請求項４に対応して、動圧発生溝６１は、錫鍍金層５３を有する軸受本体たる焼結合金本体５１をサイジング（Ｓ５）して該錫鍍金層５３に転写されたものであるから、動圧発生溝６１を錫鍍金層５３に転写するから、極めて簡易かつ正確に動圧発生溝６１を設けることができる。しかも、錫鍍金層５３を有する焼結合金本体５１をサイジングするから、錫鍍金層５３を合せた製品寸法を所定の寸法公差内に仕上げることができる。さらに、サイジング（Ｓ５）により錫鍍金層５３が圧縮され、錫鍍金層５３がほぼ均一な厚さに形成され、同時に、圧縮された錫鍍金が焼結合金本体５１外面の気孔５４を封止封止し、錫鍍金層５３による被覆性が向上する。そして、動圧発生溝５５と焼結合金本体５４とは錫鍍金層５３により気密性が保たれているから、回転時、動圧発生溝５５における動圧発生が確実に行われる。
【００４２】
また、このように本実施形態では、請求項５に対応して、原料粉末が銅系で、鍍金層５３が錫系であるから、耐食性を有する錫鍍金層５３により銅系の軸受本体たる焼結合金本体５１を覆うことにより、高い耐食性を備えた軸受５を得ることができる。また、錫鍍金層５３に設けた動圧発生溝６１により、回転により動圧が発生し、回転部材を支承することができる。しかも、軸受本体を加工することなく、動圧発生溝６１を設けることができ、その加工も容易となる。そして、銅系の焼結合金と錫鍍金とを組み合わせることにより、硫黄やその化合物に対する耐食性と蟻酸や酢酸等の有機酸に対する耐食性の両者を備えたものとなる。
【００４３】
このように本実施形態では、請求項６に対応して、原料粉末を成形すると共に焼結して軸受本体たる焼結合金本体５１を形成し、この焼結合金本体５１に表面処理を施した後サイジング（Ｓ５）し、表面処理の層たる錫鍍金層５３に動圧発生溝６１を形成するから、サイジング（Ｓ５）時に錫鍍金層５３が圧縮され、錫鍍金層５３がほぼ均一な厚さに形成され、同時に、サイジング（Ｓ５）により錫鍍金を圧縮して該錫鍍金により焼結合金本体５１の外面に開口する気孔５４を塞ぐから、圧縮された錫鍍金層５３が焼結合金本体５１外面の気孔５４を封止し、錫鍍金層５３による被覆性が向上する。また、錫鍍金層５３を有する焼結合金本体５１をサイジング（Ｓ５）するから、錫鍍金層５３を合せた製品寸法を所定の寸法公差内に仕上げることができる。
【００４４】
しかも、錫鍍金層５３に設けた動圧発生溝６１により、回転により動圧が発生し、回転部材を支承することができる。しかも、焼結合金本体５１を加工することなく、動圧発生溝６１を設けることができ、その加工も容易となる。
【００４５】
また、このように本実施形態では、請求項７に対応して、サイジング（Ｓ５）と同時に錫鍍金層５３に動圧発生溝６１を転写するから、極めて簡易かつ正確に動圧発生溝６１を形成することができる。
【００４６】
さらに、このように本実施形態では、請求項８に対応して、原料粉末が銅系で、錫鍍金層５３が錫系であるから、銅系の焼結合金と錫鍍金とを組み合わせることにより、硫黄やその化合物に対する耐食性と蟻酸や酢酸等の有機酸に対する耐食性の両者を備えた焼結合金たる軸受５を製造することができる。
【００４７】
図８は本発明の第２実施形態を示し、上記第１実施形態と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、前記回転軸４の代わりに同様の製法により焼結合金本体５１Ａである固定軸４Ａを形成し、固定軸４Ａの外周面に設けた錫鍍金層５３に、サイジングにより動圧発生溝６１を形成したものであり、その固定軸４Ａに筒状回転体７１を回転可能に設け、該筒状回転体７１にインペラ６を設けてモータ３を構成したものであり、筒状回転体７１が回転することにより動圧発生溝６１に動圧が発生する。
【００４８】
このように固定軸４Ａの摺動面たる外周面に筒状回転体７１が摺動しながら回転するものであり、固定軸４Ａは摺動部材であり、このように固定された摺動部材に動圧発生溝６１を設けても良く、上記各実施例と同様な作用・効果を奏する。
【００４９】
図９は本発明の第３実施形態を示し、上記各実施形態と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例の軸受５は、金属を主体とする原料粉末を所定の配合組成に配合し、その原料粉末を混合する混合（Ｓ１：ステップ１）処理を行った後、所定の圧力でプレスにより所定形状の圧粉体に成形（Ｓ２）し、この圧粉体を焼結（Ｓ３）することにより、焼結合金本体５１Ｂを形成し、この焼結合金本体５１Ｂの一方の端面７１Ａに、錫系などの鍍金層５３を設けた鍍金ワッシャ部材７２を一体に設け、この鍍金ワッシャ部材７２を一体に設けた焼結合金本体５１Ｂを、再圧縮であるサイジング（Ｓ５）して所定寸法に仕上げてなる。尚、この例では、摺動面である端面７１Ａのみに鍍金ワッシャ部材７２を設けている。
【００５０】
前記軸受５は、シャフトＳを回転可能に支持し、多孔質の焼結合金本体５１Ｂに潤滑油を保持するとともに、この潤滑油をシャフトＳの回転により内周面７１Ｂから滲出させることができる。シャフトＳは、図９に示す矢印方向のスラスト荷重を受け、シャフトＳに対して圧入されたスナップリングＲが複数のワッシャＷＡ、ＷＢ、ＷＣを介して軸受５に当接することにより、スラスト方向の移動が規制されている。
【００５１】
なお、この焼結合金本体５１Ｂは、側面７１Ｃが球面状に形成されていることにより、自動調芯が可能ないわゆる球軸受である。
【００５２】
前記鍍金ワッシャ部材７２の厚さＴは、０．１ミリ以上とすることが好ましい。また、前記厚さＴは、端面７１Ａと鍍金ワッシャ部材７２の外面との寸法である。なお、鍍金ワッシャ部材７２は、内周面７１ＢがシャフトＳの周面に摺動しないようにシャフトＳの外径より大きい内径（ルーズフィット）とされるとともに、外径を可能な限り大きく形成されている。すなわち鍍金ワッシャ部材７２は、内周面７２ＡがシャフトＳの周面に接触しない形状とされることにより、シャフトＳの回転方向の力を受けないように構成されている。また、鍍金ワッシャ部材７２の外径を、直接当接しているワッシャＷＣよりも大きく形成されることにより、ワッシャＷＣが焼結合金本体５１Ｂの端面７１Ａに接触、摺動して摩耗することが防止されている。
【００５３】
このように焼結合金本体５１Ｂに鍍金ワッシャ部材７２を一体に設けた後、サイジング（Ｓ５）を行い、このサイジング（Ｓ５）により焼結合金本体５１Ｂを所定寸法に矯正した後、焼結合金本体５１Ｂに油を供給して含油する。また、上述したように、サイジング（Ｓ５）により錫鍍金層５３を焼結合金本体５１Ｂの表面に密着されることができる。
【００５４】
なお、ワッシャＷＡをシャフトＳに圧入してスナップリングＲとワッシャＷＡとを一体に回転させて、ワッシャＷＢ、ＷＣをシャフトＳに対してルーズフィットとすることにより、摺動面は、ワッシャＷＡとワッシャＷＢとが接する面およびワッシャＷＣと鍍金ワッシャ部材７２とが接する面とすることができるので、ワッシャＷＡとスナップリングＲとの摺動を抑制し、ワッシャＷＡの摩耗を小さくすることができる。
【００５５】
このように本実施形態では、請求項２に対応して、原料粉末を成形すると共に焼結してなる軸受本体たる焼結合金本体５１Ｂに、鍍金層たる錫鍍金層５３を設けた焼結軸受５において、焼結合金本体５１Ｂの軸方向端面７１Ａの少なくとも一方に、錫鍍金層５３よりなる鍍金ワッシャ部材７２を一体に設けたものであるから、鍍金ワッシャ部材７２が焼結合金本体５１Ｂと一体とされることにより、焼結合金本体５１Ｂと他の樹脂製のワッシャ部材７２との間の相対回転が抑止され、鍍金ワッシャ部材７２と他のワッシャとの摺動、あるいは鍍金ワッシャ部材７２とスナップリングとの摺動となるので、焼結合金本体５１Ｂとの摺動による鍍金ワッシャ部材７２の摩耗を確実に防止することができる。また、鍍金ワッシャ部材７２によって焼結合金本体５１Ｂの端面７１Ａを封孔することができるので、軸受端面７１Ａからのオイル漏れを効果的に防止することができる。
【００５６】
図１０〜図１２は本発明の第４実施形態を示し、上記各実施形態と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例は、第３実施形態の錫鍍金ワッシャ部材７２が動圧発生溝８１を有し、同図に示すように、錫鍍金層５３の円弧部５３Ａの間には、動圧発生溝８１が等間隔毎に円周方向に複数並設させており、この動圧発生溝８１は、サイジング（Ｓ５）と同時に、錫鍍金層５３に該動圧発生溝８１をプレス転写することにより形成され、動圧発生溝８１における錫鍍金層５３の厚さは、円弧部５３Ａにおける錫鍍金層５３の厚さＴより薄い。なお、この動圧発生溝８１は中心部に向かって次第に幅狭に形成され、動圧発生溝８１の円弧部４Ａと動圧発生溝６とが交互に並んで全体に渦巻き状となる。
【００５７】
図１２はサイジングに用いる矯正用金型装置４１の要部の拡大断面図であり、該矯正用金型装置４１の基本構成は図４に示したものと同一であり、前記上パンチ１５のサイジング面たる先端面に、前記動圧発生溝８１を形成する転写部８２を設けている。そして、この転写部８２は、前記動圧発生溝８１の形状に対応した凸部に形成されており、転写部８２の高さは錫鍍金層５３に形成する動圧発生溝８１の深さに対応する。
【００５８】
このように本実施形態では、鍍金ワッシャ部材７２を設けたものであり、請求項２に対応して、上記実施形態と同様な作用効果を奏する。
【００５９】
また、このように本実施形態では、請求項３に対応して、錫鍍金層５３が動圧発生溝８１を有するものであるから、回転により動圧が発生し、回転部材を支承することができる。そして、焼結合金本体５１Ｂを加工することなく、動圧発生溝８１を設けることができ、その加工も容易となる。
【００６０】
また、焼結合金本体５１Ｂに錫鍍金層５３を設けた後サイジングし、錫鍍金層５３に動圧発生溝８１を形成し、また、サイジングと同時に錫鍍金層５３に動圧発生溝８１を転写するから、請求項５及び６に対応して、上記各実施形態と同様な作用効果を奏する。
【００６１】
尚、銅系の焼結合金本体５１Ｂの全外面に錫鍍金層５３を設けてもよく、この場合は、蟻酸や酢酸等の有機酸を含む燃料中などで使用しても、全外面が耐久性に優れたものとなる。
【００６２】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、動圧発生溝の形状や位置などは適宜選定可能である。また、また、本発明は原料粉末に銅又は銅合金を含むものが好適であるが、それ以外のものにお適用可能である。また、軸受は、実施形態のものに限らず種々の形状のもの適用可能である。
【００６３】
【発明の効果】
請求項１の焼結合金は、原料粉末を成形すると共に焼結してなる軸受本体に、鍍金層を設けた焼結軸受において、前記鍍金層が動圧発生溝を有するものであり、軸受本体を加工することなく、動圧発生溝を設けることができ、その加工も容易となる。
【００６４】
請求項２の発明は、原料粉末を成形すると共に焼結してなる軸受本体に、鍍金層を設けた焼結軸受において、前記軸受本体の軸方向端面の少なくとも一方に、前記鍍金層よりなる鍍金ワッシャ部材を一体に設けたものであり、ワッシャやシャフト、焼結軸受等の部品寿命を長くするとともに、摺動面へ摩耗粉が入り込むことによる焼き付き等の現象を回避することができる。また、鍍金ワッシャ部材により軸受本体の端面からの潤滑油漏れが抑制されるので、周辺部品の汚染を防止することができる。
【００６５】
また、請求項３の発明は、請求項２の効果に加えて、前記鍍金層が動圧発生溝を有するものであり、軸受本体を加工することなく、動圧発生溝を設けることができ、その加工も容易となる。
【００６６】
また、請求項４の発明は、請求項１又は３の効果に加えて、前記動圧発生溝は、前記鍍金層を有する軸受本体をサイジングして該鍍金層に転写されたものであり、極めて簡易かつ正確に動圧発生溝を設けることができる。
【００６７】
また、請求項５の発明は、請求項１〜４の効果に加えて、前記原料粉末が銅系で、前記鍍金層が錫系であり、耐食性を有する錫鍍金層により銅系の軸受本体を覆うことにより、高い耐食性を備えた軸受を得ることができる。
【００６８】
また、請求項６の焼結軸受の製造方法は、原料粉末を成形すると共に焼結して軸受本体を形成し、この軸受本体に鍍金層を設けた後サイジングし、前記鍍金層に動圧発生溝を形成する方法であり、サイジング時に鍍金層が圧縮され、鍍金層がほぼ均一な厚さに形成され、同時に、前記サイジングにより前記鍍金層を圧縮して該鍍金層により軸受本体の外面に開口する気孔を塞ぐから、圧縮された鍍金層が軸受本体外面の気孔を封止し、鍍金層による被覆性が向上する。
【００６９】
また、請求項７の製造方法は、請求項６の効果に加えて、前記サイジングと同時に前記鍍金層に前記動圧発生溝を転写する製造方法であるから、極めて簡易かつ正確に動圧発生溝を形成することができる。
【００７０】
さらに、請求項８の製造方法は、請求項７の効果に加えて、前記原料粉末が銅系で、前記鍍金層が錫系であるから、銅系の焼結合金と錫鍍金とを組み合わせることにより、硫黄やその化合物に対する耐食性と蟻酸や酢酸等の有機酸に対する耐食性の両者を備えた焼結軸受が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す製造方法を説明するフローチャート図である。
【図２】同上、焼結合金本体の斜視図である。
【図３】同上、一部を拡大した焼結合金の断面図である。
【図４】同上、サイジングを説明する断面図である。
【図５】同上、サイジングを説明する要部の拡大断面図である。
【図６】同上、サイジング前の錫鍍金層の拡大断面図である。
【図７】同上、サイジング後の錫鍍金層の拡大断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態を示すガソリンエンジン用モータ式燃料ポンプの説明図である。
【図９】本発明の第３実施形態を示すシャフトと焼結軸受の断面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態を示す軸受本体の平面図である。
【図１１】同上、シャフトと焼結軸受の断面図である。
【図１２】同上、サイジングを説明する要部の拡大断面図である。
【図１３】ガソリンエンジン用モータ式燃料ポンプの概略断面図である。
【符号の説明】
１ 軸受（焼結合金）
５１，５１Ａ，５１Ｂ 焼結合金本体
５２ 摺動面
５３ 錫鍍金層（鍍金層）
６１，８１ 動圧発生溝
７２ 鍍金ワッシャ部材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a sintered bearing and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, it is known that a motor fuel pump for a gasoline engine has a structure illustrated in a cross-sectional view in FIG. That is, as shown in the figure, in the fuel pump 1, in a casing 2, rotating shafts 4 fixed to both ends of a motor 3 are supported by bearings 5, and an impeller 6 is inserted into one end of the rotating shaft 4. And a gasoline flow path (not shown) having a narrow gap formed along the impeller 6, the outer peripheral surface of the motor 3 (armature), and the gap (not shown) between the bearing 5 and the rotary shaft 4. The rotation of the motor 3 rotates the impeller 6, and the rotation of the impeller 6 causes gasoline to be taken into the casing 2, and the taken gasoline is supplied to the impeller 6, the outer peripheral surface of the motor 3, and the bearing, the rotating shaft, The gas is sent out through a gasoline flow passage formed along a gap (not shown) between them and operates to be fed into a separate gasoline engine. In FIG. 13, a small amount of fuel passes through the outer peripheral portions of the two bearings 5 and 5, and gasoline pressurized by the impeller 6 reaches the outer peripheral surface of the motor 3 through a gasoline passage in the casing 2.
[0003]
A copper-based sintered alloy is used for the bearing 5 as a structural member of the fuel pump 1. In the production of the sintered alloy, a raw material powder containing copper is compressed to form a green compact. Then, the green compact is sintered to form a sintered alloy body, and the sintered alloy body is subjected to recompression sizing to finish it to a predetermined size.
[0004]
Since the bearing 5 is used in an environment exposed to fuel, a copper-based sintered alloy using a raw powder containing copper as described above is used in consideration of corrosion resistance to fuel. . However, even with such a copper-based sintered alloy, the use of a fuel containing sulfur or a compound thereof or a fuel containing an organic acid such as formic acid or acetic acid has a problem of shortening the service life due to corrosion.
[0005]
Therefore, in order to improve the corrosion resistance of the conventional copper-lead alloy bearing, it is effective to apply plating of tin, lead or an alloy thereof to the inner and outer surfaces of the copper-lead alloy bearing (for example, (Patent Literature 1, 0005th stage).
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-5-202938
[Patent Document 2]
JP-A-10-141358
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, for a product requiring a dimensional accuracy of, for example, 10 μm or less, there is a problem that dimensional accuracy cannot be ensured due to a variation in the thickness of a subsequently applied plating layer, even if the product is within a dimensional tolerance due to sizing before plating. .
[0008]
By the way, a bearing in which a dynamic pressure generating groove is formed on a sliding surface is known. For example, in a conventional dynamic pressure bearing device, a lubricating liquid is generated by a pumping action of the dynamic pressure generating groove when a rotating member rotates. A dynamic pressure is generated, and the rotating member is supported by the dynamic pressure (for example, the 0002th stage of Patent Document 2), and the dynamic pressure generating groove is formed by a machining tool such as a cutting tool using an NC lathe (for example, Patent [0016] of Document 2).
[0009]
Also, when the dynamic pressure generating grooves are provided in the above-described sintered alloy, cutting is required, and since it is necessary to accurately cut each groove, there is a problem that the manufacturing process is complicated. .
[0010]
The present invention is intended to solve such problems, and provides a sintered bearing having excellent corrosion resistance, capable of securing dimensional accuracy of a product, and having a simple dynamic pressure generating groove, and a method of manufacturing the same. The purpose is to provide.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The sintered alloy according to claim 1, wherein in order to achieve the above-mentioned object, a sintered body is provided with a plating layer on a bearing body formed by molding and sintering raw material powder, wherein the plating layer has a dynamic pressure generating groove. It has.
[0012]
Due to the dynamic pressure generating grooves of the plating layer, a dynamic pressure is generated by the rotation, and the rotating member can be supported. The plating layer improves the corrosion resistance, and the dynamic pressure generating groove can be provided without processing the sintered alloy body, which facilitates the processing.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a sintered bearing in which a plating layer is provided on a bearing body formed by molding and sintering a raw material powder, wherein at least one of the axial end surfaces of the bearing body is formed of the plating layer. The washer member is provided integrally.
[0014]
Since the plated washer member is integrated with the bearing body, relative rotation between the sintered metal bearing body and another resin washer member is suppressed, and sliding between the plated washer member and another washer is prevented. Alternatively, since the plating washer member slides with the snap ring, wear of the washer member due to sliding with the bearing body can be reliably prevented. Further, the end face of the bearing body can be sealed by the plating washer member, so that oil leakage from the end face of the bearing can be effectively prevented.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, the plating layer has a dynamic pressure generating groove.
[0016]
Due to the dynamic pressure generating grooves of the plating layer, a dynamic pressure is generated by the rotation, and the rotating member can be supported. Then, the dynamic pressure generating groove can be provided without processing the sintered alloy body, and the processing is also facilitated.
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, in the sintered bearing of the first or third aspect, the dynamic pressure generating groove is formed by sizing a bearing body having the plating layer and transferring the sizing to the plating layer.
[0018]
Since the dynamic pressure generating groove is transferred to the plating layer, the dynamic pressure generating groove can be provided extremely easily and accurately. Moreover, since the bearing body having the plating layer is sized, the product dimensions including the plating layer can be finished within a predetermined dimensional tolerance. Further, the plating layer is compressed by the sizing, and the plating layer is formed to have a substantially uniform thickness, and at the same time, the compressed plating layer seals the pores on the outer surface of the bearing body.
[0019]
According to a fifth aspect of the present invention, in the first to fourth aspects, the raw material powder is a copper-based material and the plating layer is a tin-based material.
[0020]
By covering the copper-based bearing main body with the tin plating layer having corrosion resistance, a bearing having high corrosion resistance can be obtained. Further, the dynamic pressure generating groove provided in the tin plating layer generates a dynamic pressure by rotation, and can support the rotating member. By combining the copper-based sintered alloy and tin plating, both the corrosion resistance to sulfur and its compounds and the corrosion resistance to organic acids such as formic acid and acetic acid are provided.
[0021]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a sintered bearing. And forming a dynamic pressure generating groove in the plating layer.
[0022]
By using this method, the plating layer is compressed at the time of sizing, and the plating layer is formed to have a substantially uniform thickness. At the same time, the plating layer is compressed by the sizing, and the plating layer is opened to the outer surface of the bearing body. Since the pores are closed, the compressed plating layer seals the pores on the outer surface of the bearing main body, and coverage with the plating layer is improved. In addition, since the bearing body having the plating layer is sized, the product dimensions including the plating layer can be finished within a predetermined dimensional tolerance.
[0023]
Further, a dynamic pressure is generated by the rotation by the dynamic pressure generating groove provided in the plating layer, so that the rotating member can be supported. Moreover, the dynamic pressure generating grooves can be provided without processing the bearing body, and the processing is facilitated.
[0024]
A manufacturing method according to a seventh aspect is the manufacturing method according to the sixth aspect, wherein the dynamic pressure generating groove is transferred to the plating layer simultaneously with the sizing.
[0025]
Since the dynamic pressure generating grooves are transferred to the plating layer by sizing, the dynamic pressure generating grooves can be formed extremely easily and accurately.
[0026]
Further, in the manufacturing method according to claim 8, in the manufacturing method according to claim 7, the raw material powder is copper-based and the plating layer is tin-based.
[0027]
By combining a copper-based sintered alloy with tin plating, a sintered bearing having both corrosion resistance to sulfur and its compounds and corrosion resistance to organic acids such as formic acid and acetic acid can be obtained.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 to 7 show a first embodiment of the present invention. As a raw material for a sintered alloy body, a Cu-Ni-Zn-C-based material, a Cu-Sn-C-based material, or the like can be used. Hereinafter, the bearing 5 will be described as an example of a sintered alloy. As shown in FIGS. 2 and 3, the bearing 5 is composed of a sintered alloy main body 51 which is a substantially cylindrical bearing main body, and a cylindrical sliding surface 52 on which the rotary shaft 4 rotates and slides is provided at the center thereof. A tin plating layer 53 is formed and covers the entire exposed outer surface of the sintered alloy body 51. The tin plating layer 53 has a dynamic pressure generating groove 61. In the present invention, tin plating includes plating of tin or a tin alloy. When the dynamic pressure generating groove 61 is formed by transfer as described later, it is preferable that the plating layer 53 be softer than the sintered alloy body 51 which is a sintered alloy.
[0029]
In the sintered alloy body 51 of the bearing 5, as an example, Zn: 10 to 25%, Ni: 10 to 25%, P: 0.1 to 0.9%, and C: 1 to 8% by mass%. , The balance of which consists of Cu and inevitable impurities, and a graphite-dispersed Cu-based sintered alloy having a porosity of 5 to 25%. A base sintered alloy can also be used.
[0030]
The manufacturing method will be described with reference to FIG. 1. For example, the raw material powder used for the sintered alloy body 51 is mainly composed of a metal, all of which are formed by a water atomization method and have an average of 45 μm. Five types of Cu-Ni-Zn alloy powder having a particle size, namely, Cu-15.8% Ni-18.3% Zn alloy powder, Cu-16.9% Ni-18.0% Zn alloy powder, Cu- 18.8% Ni-18.4% Zn alloy powder, Cu-17.4% Ni-16.4% Zn alloy powder, and Cu-17.3% Ni-19.9% Zn alloy powder (all five types) ), A water atomized Cu-P alloy (containing 33% P) powder having an average particle diameter of 45 μm, and a graphite powder having an average particle diameter of 75 μm are prepared, and these raw material powders are blended into a predetermined composition. Mix for 40 minutes with V-type mixer After performing the mixing (S1: step 1) process, the green compact is formed into a green compact having a predetermined shape by a press at a predetermined pressure within a range of 150 to 300 MPa (S2). The bearing 5 was made of a graphite-dispersed Cu-based sintered alloy by sintering (S3) at a predetermined temperature within a range of 750 to 900 ° C. for 40 minutes. When the bearing 5 obtained as a result was observed using an optical microscope (magnification: 200), in each case, the Cu-P alloy and graphite were finely dispersed and distributed on the base material made of the solid solution phase of the Cu-Ni-Zn alloy, and The tissue also showed pores. The thus-obtained bearing 5 made of a graphite-dispersed Cu-based sintered alloy has a high pressure and high speed of gasoline, in combination with the excellent strength and corrosion resistance of the Cu-Ni-Zn alloy forming the base material. The motor-type fuel pump using the graphite-dispersed Cu-based sintered alloy bearing exhibits excellent abrasion resistance under the environment exposed to the flow, and the fuel containing sulfur or its compound as an impurity. Has an excellent life.
[0031]
In the present invention, in order to further improve the corrosion resistance, the sintering (S3) treatment is followed by plating (S4) on the sintered alloy body 51. In this plating (S4) process, a plating layer 53 containing tin (Sn) having a thickness of about 15 to 25 μ is formed on the outer surface of the sintered alloy body 51 by an electroplating method or the like.
[0032]
After the plating, the bearing 5 is recompressed and sizing (S5) to finish it to a predetermined size. As an example, FIG. 4 and FIG. 5 show a straightening mold device 11 used for sizing. The straightening mold device 11 has a vertical direction (press vertical axis direction), a die 12, a core rod 13, A lower punch 14 and an upper punch 15 are provided. The die 12 has a substantially cylindrical shape, and a substantially cylindrical core rod 13 is coaxially located in the die 12. The lower punch 14 has a substantially cylindrical shape, and is fitted between the die 12 and the core rod 13 so as to be vertically movable from below. The upper punch 15 has a substantially cylindrical shape, and is fitted between the die 12 and the core rod 13 so as to be vertically movable from above and removably. As shown in FIG. 4, the die 5 is filled with the bearing 5 and the core rod 13 is inserted and arranged in the sliding surface 52 which is a through hole of the bearing 5. , 14 press the bearing 5 to correct it to a predetermined size.
[0033]
As a characteristic configuration of the present invention, the correcting unit 11 is provided with a transfer unit 21 for forming the dynamic pressure generating groove 61 on an outer peripheral surface which is a sizing surface of the core rod 13. The transfer portion 21 is formed in a convex portion corresponding to the shape of the dynamic pressure generation groove 61, and the height of the transfer portion 21 is equal to the depth of the dynamic pressure generation groove 61 formed in the tin plating layer 53. Corresponding. In addition to the core rod 13, the dynamic pressure generating grooves 61 can be provided on both side end surfaces and the outer peripheral surface serving as sliding surfaces of the bearing 5, and in this case, the upper and lower punches 15 which form corresponding sliding surfaces are formed. , 14 and the sizing surface of the die 12 may be provided with transfer portions. The sizing surface is a surface that comes into contact with the sizing target (the bearing 5 in this example).
[0034]
Here, in order to confirm the state of the tin plating layer 53 before sizing and the state of the tin plating layer 53 after sizing, a plurality of sintered alloy bodies 51 were manufactured in plurals, and an enlarged photograph of the structure was taken. Actually, after forming the 20 sintered alloy bodies 51 under the same conditions until the plating process, half of the 10 sintered body bodies 51 were sized.
[0035]
Then, the ten sintered alloy bodies 51 were cut as shown in FIG. 3, and an enlarged photograph of the structure of the sliding surface 52 was taken. As a result, in the ten sintered alloy bodies 51 that were not sized, the average of the thickness of the tin plating layer 53 on the sliding surface 52 was about 20 μm, and in the ten sized sintered alloy bodies 51, The average of the thickness of the tin plating layer 53 on the sliding surface 52 was about 12 μm. When sizing is performed in this manner, the thickness of the tin plating layer 53 is reduced and stretched, and the opening 54A of the pore 54 is closed by the plating layer 53 in the stretched portion.
[0036]
In the sintered alloy body 51 that has not been sized, as shown in FIG. 6, there are pores 54 having openings 54A in the sliding surface 52, which are locations where sealing by plating is insufficient. Further, irregularities are observed on the outer surface of the tin plating layer 53, and the irregularities are formed due to variations in the thickness of the tin plating layer 53.
[0037]
On the other hand, in the sintered alloy body 51 subjected to sizing, as shown in FIG. 7, the openings 54A of the pores 54 opening in the sliding surface 52 are closed by the tin plating layer 53, and at the same time, the tin plating layer The outer surface of 53 also had little unevenness. In addition, it was confirmed that the dynamic pressure generating groove 61 was satisfactorily transferred and formed by the transfer unit 21 in the cross-sectional shape.
[0038]
By performing sizing (S5) after plating in this way, the tin plating layer 53 is compressed and expanded, and the tin plating layer 53 closes the pores 54 opened on the outer surface of the sintered alloy body 51, and tin plating is performed. The coatability by the layer 53 is improved. In addition, the outer surface of the tin plating layer 53 can be formed flat by the sizing (S5), and can be finished to a substantially uniform thickness, and the dynamic pressure generating groove 61 can be formed accurately and simply by transfer. it can.
[0039]
The sintered alloy body 51 using the copper-based raw material powder may be provided with a nickel-based, zinc-based, or copper-based plating layer other than the tin-based one. Further, the sintered alloy body 51 using the iron-based raw material powder can be provided with a tin-based, zinc-based, or tin-zinc-based plating layer.
[0040]
As described above, according to the present embodiment, a sintered bearing in which a tin-plated layer 53 as a plating layer is provided on a sintered alloy body 51 as a bearing body obtained by molding and sintering raw material powder. In this case, since the tin plating layer 53 has the dynamic pressure generating groove 61, the dynamic pressure generating groove 61 provided in the tin plating layer 53 generates a dynamic pressure by rotation, so that the rotating member can be supported. The dynamic pressure generating groove 61 can be provided without processing the coupling metal main body 51.
[0041]
Further, in the present embodiment, the dynamic pressure generating groove 61 is formed by sizing (S5) the sintered alloy body 51 which is a bearing body having the tin plating layer 53 in accordance with the present invention. Since the dynamic pressure generating groove 61 is transferred to the tin plating layer 53, the dynamic pressure generating groove 61 can be provided extremely easily and accurately. In addition, since the sintered alloy body 51 having the tin plating layer 53 is sized, the product dimensions including the tin plating layer 53 can be finished within a predetermined dimensional tolerance. Further, the tin plating layer 53 is compressed by sizing (S5), and the tin plating layer 53 is formed to have a substantially uniform thickness. At the same time, the compressed tin plating seals the pores 54 on the outer surface of the sintered alloy body 51. Stopping, and the coverage with the tin plating layer 53 is improved. Since the hermeticity of the dynamic pressure generating groove 55 and the sintered alloy body 54 is maintained by the tin plating layer 53, the dynamic pressure is generated in the dynamic pressure generating groove 55 during rotation.
[0042]
Further, in this embodiment, as described in claim 5, since the raw material powder is a copper-based material and the plating layer 53 is a tin-based material, the copper-based bearing main body is sintered by the tin-plated layer 53 having corrosion resistance. By covering the coupling metal main body 51, the bearing 5 having high corrosion resistance can be obtained. Further, a dynamic pressure is generated by the rotation by the dynamic pressure generating groove 61 provided in the tin plating layer 53, and the rotating member can be supported. In addition, the dynamic pressure generating groove 61 can be provided without processing the bearing main body, and the processing is facilitated. By combining the copper-based sintered alloy and tin plating, both the corrosion resistance to sulfur and its compounds and the corrosion resistance to organic acids such as formic acid and acetic acid are provided.
[0043]
As described above, in the present embodiment, the raw material powder is molded and sintered to form the sintered alloy body 51 as a bearing body, and the sintered alloy body 51 is subjected to a surface treatment. After sizing (S5), a dynamic pressure generating groove 61 is formed in the tin plating layer 53, which is a surface treatment layer. Therefore, the tin plating layer 53 is compressed at the time of sizing (S5), and the tin plating layer 53 has a substantially uniform thickness. At the same time, the tin plating is compressed by sizing (S5) to close the pores 54 opened on the outer surface of the sintered alloy main body 51 by the tin plating. The pores 54 on the outer surface are sealed, and the coverage with the tin plating layer 53 is improved. In addition, since the sintered alloy body 51 having the tin plating layer 53 is sized (S5), the product dimensions including the tin plating layer 53 can be finished within a predetermined dimensional tolerance.
[0044]
In addition, the dynamic pressure generating groove 61 provided in the tin plating layer 53 generates a dynamic pressure by rotation, and can support the rotating member. In addition, the dynamic pressure generating groove 61 can be provided without processing the sintered alloy body 51, and the processing is facilitated.
[0045]
Further, in this embodiment, the dynamic pressure generating groove 61 is transferred to the tin plating layer 53 simultaneously with the sizing (S5) according to claim 7, so that the dynamic pressure generating groove 61 can be formed extremely easily and accurately. Can be formed.
[0046]
Further, in this embodiment, as described in claim 8, since the raw material powder is a copper-based material and the tin plating layer 53 is a tin-based material, by combining a copper-based sintered alloy with tin plating. In addition, it is possible to manufacture the bearing 5 as a sintered alloy having both corrosion resistance to sulfur and its compounds and corrosion resistance to organic acids such as formic acid and acetic acid.
[0047]
FIG. 8 shows a second embodiment of the present invention, in which the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In this example, instead of the rotating shaft 4, A fixed shaft 4A, which is a sintered alloy body 51A, is formed by the same manufacturing method, and a dynamic pressure generating groove 61 is formed by sizing in a tin plating layer 53 provided on the outer peripheral surface of the fixed shaft 4A. The motor 3 is constituted by a rotatable cylindrical rotating body 71 provided on the shaft 4A and an impeller 6 provided on the cylindrical rotating body 71. The dynamic pressure generating groove 61 is formed by rotating the cylindrical rotating body 71. A dynamic pressure is generated.
[0048]
As described above, the cylindrical rotating body 71 rotates while sliding on the outer peripheral surface which is the sliding surface of the fixed shaft 4A, and the fixed shaft 4A is a sliding member. The dynamic pressure generating groove 61 may be provided, and the same operation and effect as those of the above-described embodiments are obtained.
[0049]
FIG. 9 shows a third embodiment of the present invention, in which the same reference numerals are given to the same parts as those in the above-described embodiments, and the detailed description thereof will be omitted. The raw material powder to be mixed is blended into a predetermined compounding composition, and after performing a mixing (S1: step 1) process of mixing the raw material powder, the mixture is molded into a green compact of a predetermined shape by pressing at a predetermined pressure (S2) The green compact is sintered (S3) to form a sintered alloy body 51B, and a plating washer member 72 in which a tin-based plating layer 53 is provided on one end surface 71A of the sintered alloy body 51B. The sintered alloy body 51B integrally provided with the plating washer member 72 is sizing (S5) for recompression and finished to a predetermined size. In this example, the plating washer member 72 is provided only on the end surface 71A which is a sliding surface.
[0050]
The bearing 5 rotatably supports the shaft S, holds the lubricating oil in the porous sintered alloy body 51B, and allows the lubricating oil to ooze out from the inner peripheral surface 71B by the rotation of the shaft S. The shaft S receives a thrust load in the direction of the arrow shown in FIG. 9, and the snap ring R press-fitted to the shaft S abuts on the bearing 5 via a plurality of washers WA, WB, and WC, and thereby the shaft S in the thrust direction. Movement is regulated.
[0051]
The sintered alloy main body 51B is a so-called ball bearing capable of self-alignment because the side surface 71C is formed in a spherical shape.
[0052]
It is preferable that the thickness T of the plating washer member 72 be 0.1 mm or more. The thickness T is a dimension between the end face 71A and the outer surface of the plating washer member 72. The plating washer member 72 has an inner diameter (loose fit) larger than the outer diameter of the shaft S so that the inner peripheral surface 71B does not slide on the peripheral surface of the shaft S, and is formed to have an outer diameter as large as possible. ing. That is, the plating washer member 72 is configured such that the inner peripheral surface 72A does not contact the peripheral surface of the shaft S so as not to receive a force in the rotation direction of the shaft S. Further, since the outer diameter of the plating washer member 72 is formed to be larger than the washer WC directly contacting, the washer WC is prevented from contacting and sliding with the end face 71A of the sintered alloy main body 51B and being worn. Have been.
[0053]
After the plating washer member 72 is integrally provided on the sintered alloy body 51B, sizing (S5) is performed, and the sintered alloy body 51B is corrected to a predetermined size by the sizing (S5). Oil is supplied to 51B to contain oil. Further, as described above, the tin plating layer 53 can be adhered to the surface of the sintered alloy body 51B by sizing (S5).
[0054]
In addition, the washer WA is press-fitted into the shaft S, and the snap ring R and the washer WA are integrally rotated to make the washers WB and WC loose fit with respect to the shaft S. Since the surface in contact with the washer WB and the surface in contact with the washer WC and the plating washer member 72 can be suppressed, sliding between the washer WA and the snap ring R can be suppressed, and wear of the washer WA can be reduced.
[0055]
As described above, in the present embodiment, a sintered bearing in which a tin-plated layer 53 as a plating layer is provided on a sintered alloy body 51B as a bearing body obtained by molding and sintering a raw material powder. 5, since the plating washer member 72 made of the tin plating layer 53 is integrally provided on at least one of the axial end surfaces 71A of the sintered alloy body 51B, the plating washer member 72 is integrated with the sintered alloy body 51B. As a result, relative rotation between the sintered alloy body 51B and the other resin washer member 72 is suppressed, and sliding between the plating washer member 72 and the other washer or snapping with the plating washer member 72 is performed. The sliding with the ring makes it possible to reliably prevent the plating washer member 72 from being worn due to the sliding with the sintered alloy body 51B. Further, since the end face 71A of the sintered alloy body 51B can be sealed by the plating washer member 72, oil leakage from the bearing end face 71A can be effectively prevented.
[0056]
FIGS. 10 to 12 show a fourth embodiment of the present invention, in which the same parts as those in the above embodiments are denoted by the same reference numerals, and the detailed description thereof will be omitted. The tin-plated washer member 72 has a dynamic pressure generating groove 81, and as shown in the figure, between the arc portions 53 A of the tin-plated layer 53, the dynamic pressure generating groove 81 is circumferentially arranged at regular intervals. The dynamic pressure generating grooves 81 are formed by pressing and transferring the dynamic pressure generating grooves 81 to the tin plating layer 53 simultaneously with the sizing (S5). The thickness of the layer 53 is smaller than the thickness T of the tin plating layer 53 in the arc portion 53A. The dynamic pressure generating groove 81 is formed to be gradually narrower toward the center, and the arcuate portions 4A of the dynamic pressure generating groove 81 and the dynamic pressure generating grooves 6 are alternately arranged to form a spiral as a whole.
[0057]
FIG. 12 is an enlarged sectional view of a main part of the correction mold device 41 used for sizing. The basic configuration of the correction mold device 41 is the same as that shown in FIG. A transfer portion 82 for forming the dynamic pressure generating groove 81 is provided on a front end surface as a surface. The transfer portion 82 is formed in a convex portion corresponding to the shape of the dynamic pressure generation groove 81, and the height of the transfer portion 82 is equal to the depth of the dynamic pressure generation groove 81 formed in the tin plating layer 53. Corresponding.
[0058]
As described above, in the present embodiment, the plating washer member 72 is provided, and according to the second aspect, the same operation and effect as those of the above-described embodiment can be obtained.
[0059]
Further, in this embodiment, the tin plating layer 53 has the dynamic pressure generating groove 81 according to the third aspect, so that the dynamic pressure is generated by the rotation and the rotating member can be supported. it can. Then, the dynamic pressure generating groove 81 can be provided without processing the sintered alloy body 51B, and the processing becomes easy.
[0060]
Further, after the tin plating layer 53 is provided on the sintered alloy body 51B, sizing is performed, and a dynamic pressure generating groove 81 is formed in the tin plating layer 53, and the dynamic pressure generating groove 81 is transferred to the tin plating layer 53 simultaneously with sizing. Therefore, according to the fifth and sixth aspects, the same functions and effects as those of the above-described embodiments can be obtained.
[0061]
Incidentally, a tin plating layer 53 may be provided on the entire outer surface of the copper-based sintered alloy body 51B. In this case, the entire outer surface is durable even when used in a fuel containing an organic acid such as formic acid or acetic acid. It will be excellent in property.
[0062]
Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, the shape and position of the dynamic pressure generating groove can be appropriately selected. In addition, the present invention preferably has a raw material powder containing copper or a copper alloy, but is applicable to other powders. Further, the bearing is not limited to the one in the embodiment, but may be of various shapes.
[0063]
【The invention's effect】
The sintered alloy according to claim 1, wherein a bearing body formed by molding and sintering a raw material powder is provided with a plating layer, wherein the plating layer has a dynamic pressure generating groove. Without processing, the dynamic pressure generating groove can be provided, and the processing becomes easy.
[0064]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a sintered bearing in which a plating layer is provided on a bearing body formed by molding and sintering a raw material powder, wherein at least one of the axial end surfaces of the bearing body is formed of the plating layer. Since the washer member is provided integrally, the life of components such as the washer, the shaft and the sintered bearing can be prolonged, and the phenomenon such as seizure caused by abrasion powder entering the sliding surface can be avoided. Further, since the plated washer member suppresses leakage of lubricating oil from the end face of the bearing body, it is possible to prevent contamination of peripheral components.
[0065]
According to the invention of claim 3, in addition to the effect of claim 2, the plating layer has a dynamic pressure generating groove, and the dynamic pressure generating groove can be provided without processing the bearing body. The processing is also easy.
[0066]
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the effect of the first or third aspect, the dynamic pressure generating groove is formed by sizing a bearing body having the plating layer and transferring the bearing body to the plating layer. The dynamic pressure generating groove can be provided simply and accurately.
[0067]
Further, the invention of claim 5 is characterized in that, in addition to the effects of claims 1 to 4, the raw material powder is copper-based, the plating layer is tin-based, and the copper-based bearing body is formed by a tin-plated layer having corrosion resistance. By covering, a bearing having high corrosion resistance can be obtained.
[0068]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a sintered bearing, wherein a raw material powder is molded and sintered to form a bearing body, a plating layer is provided on the bearing body, and then sizing is performed. This is a method of forming a groove, in which the plating layer is compressed at the time of sizing, the plating layer is formed to a substantially uniform thickness, and at the same time, the plating layer is compressed by the sizing, and the plating layer is opened on the outer surface of the bearing body. Since the compressed pores are blocked, the compressed plating layer seals the pores on the outer surface of the bearing main body, and the coverage with the plating layer is improved.
[0069]
Further, the manufacturing method of claim 7 is a manufacturing method of transferring the dynamic pressure generating groove to the plating layer simultaneously with the sizing, in addition to the effect of claim 6, so that the dynamic pressure generating groove is extremely simply and accurately. Can be formed.
[0070]
Further, in the manufacturing method of claim 8, in addition to the effect of claim 7, since the raw material powder is copper-based and the plating layer is tin-based, a copper-based sintered alloy and tin plating are combined. Accordingly, a sintered bearing having both corrosion resistance to sulfur and its compounds and corrosion resistance to organic acids such as formic acid and acetic acid can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart illustrating a manufacturing method according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a sintered alloy body according to the first embodiment;
FIG. 3 is a cross-sectional view of the sintered alloy in which a part thereof is enlarged.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating sizing according to the first embodiment.
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a main part for explaining sizing.
FIG. 6 is an enlarged sectional view of the tin plating layer before sizing.
FIG. 7 is an enlarged sectional view of the tin plating layer after sizing.
FIG. 8 is an explanatory view of a motor fuel pump for a gasoline engine according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a sectional view of a shaft and a sintered bearing showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a plan view of a bearing body showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a sectional view of a shaft and a sintered bearing according to the third embodiment;
FIG. 12 is an enlarged sectional view of a main part for explaining sizing according to the third embodiment;
FIG. 13 is a schematic sectional view of a motor fuel pump for a gasoline engine.
[Explanation of symbols]
1 Bearing (sintered alloy)
51, 51A, 51B sintered alloy body
52 sliding surface
53 Tin plating layer (plating layer)
61, 81 Dynamic pressure generating groove
72 Plating washer material
