專利名稱：燒結(jié)軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對金屬粉末進行壓縮成形后，燒結(jié)而得到的燒結(jié)軸承。
背景技術(shù)：
燒結(jié)軸承是如下的部件使內(nèi)部空孔浸漬潤滑油等潤滑流體而使用，伴隨與應(yīng)支 承軸的相對旋轉(zhuǎn)，內(nèi)部浸漬的潤滑流體滲出到與軸的滑動部而形成潤滑膜，通過該潤滑膜 對軸進行旋轉(zhuǎn)支承。從高旋轉(zhuǎn)精度及肅靜性出發(fā)，此種燒結(jié)軸承優(yōu)選利用于機動車用軸承 部品或信息設(shè)備用的電動機主軸等，尤其是利用于要求高軸承性能和耐久性的部位。例如專利文獻1所示的燒結(jié)軸承是將Cu粉末、SUS (不銹鋼)粉末、Sn粉末等以規(guī) 定的比率混合，壓縮成形規(guī)定的形狀(多為圓筒狀)后，通過燒結(jié)而形成的。此時，熔點比 較低的Sn粉末通過在燒結(jié)時熔融后進行固化而作為將Cu粉末和SUS粉末結(jié)合的粘合劑起 作用。專利文獻1 日本特開2006-189081號公報專利文獻2 日本特開平11-62948號公報在上述的燒結(jié)軸承的制造中，Sn粉末熔融時，在Sn粉末所處的部位形成空孔。此 時，若Sn粉末的粒徑大或在混合粉末中Sn粉末產(chǎn)生偏析，則由于Sn粉末的熔融而形成的 空孔變大。此種空孔在軸承的表面、尤其是在軸承面露出時，潤滑流體容易從軸承面的表面 開孔浸入內(nèi)部，因此無法在滑動部形成足夠的潤滑膜，而有可能產(chǎn)生潤滑不良。尤其是，將 此種燒結(jié)軸承使用于利用潤滑膜的動壓作用來支承軸的流體動壓軸承裝置時，會產(chǎn)生由于 軸的旋轉(zhuǎn)而壓力升高了的潤滑膜從軸承面的表面開孔向內(nèi)部脫落的所謂動壓脫落(動圧 抜汁)，從而無法得到充分的動壓作用，軸承性能有可能大幅降低。為了避免這種情況，例如專利文獻2所示的燒結(jié)軸承通過對軸承面實施基于噴丸 或旋轉(zhuǎn)精壓等的封孔處理，而消除軸承面的表面開孔。由此，雖然來自軸承面的表面開孔的 潤滑流體的浸入被抑制，但是由于另外設(shè)置封孔處理而軸承的制造成本高漲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題在于，不使成本高漲而通過減少燒結(jié)軸承的表面開孔來防止?jié)櫥?良或動壓作用的下降。為了解決所述課題，本發(fā)明涉及將包含主成分金屬粉末及粘合劑金屬粉末在內(nèi)的 混合粉末進行燒結(jié)而得到的燒結(jié)軸承，其特征在于，通過粘合劑金屬粉末的熔融而形成在 軸承面上的表面開孔的最大直徑d在0 μ m < d < 25 μ m的范圍內(nèi)。如此，通過將由于粘合劑金屬粉末的熔融而形成在軸承面上的表面開孔的最大直 徑(直徑)d設(shè)定為25 μ m以下，能夠減少形成潤滑膜的潤滑流體向軸承內(nèi)部的脫落，而防 止?jié)櫥涣蓟騽訅鹤饔玫南陆?。此外，在燒結(jié)金屬中，由于考慮到通常粘合劑金屬粉末的熔 融所產(chǎn)生的表面開孔的最大直徑難以為0，即，粘合劑的熔融難以完全不形成表面開孔，因 此 d > 0。
例如，使用粒徑小的粘合劑金屬粉末時，能夠抑制由于粘合劑金屬粉末的熔融而 形成的孔的尺寸。而且，通過使用粒徑小的粘合劑金屬粉末，而容易使粘合劑粉末在混合粉 末中均勻地分散，因此能夠避免粘合劑金屬粉末偏析而形成大孔的情況。圖6放大示出使 用粒徑不同的兩種粘合劑金屬粉末的燒結(jié)軸承的軸承面的表面特性。具體來說，圖6(a)是 使用了最大粒徑為50 μ m以下的Sn粉末的燒結(jié)軸承(比較品)，圖6 (b)是使用了最大粒徑 為25 μ m以下的Sn粉末的燒結(jié)軸承(本發(fā)明實施品)。在圖6(a)及(b)中，黑色部分表示 表面開孔。比較所述圖可知，比較品即圖6(a)的燒結(jié)軸承形成粗大的表面開孔，相對于此， 本發(fā)明的實施品即圖6(b)的燒結(jié)軸承的表面開孔的尺寸小，且表面開孔均勻分散。由此， 通過使用最大粒徑為25 μ m以下的粘合劑金屬粉末，無需另外的工序，即不使成本高漲，而 能夠抑制形成在軸承面上的表面開孔的尺寸，從而能夠防止?jié)櫥涣蓟騽訅鹤饔玫南陆怠?此外，所謂“最大粒徑為25 μ m以下的金屬粉末”不是將粒徑超過25 μ m的粒子完全排除成 一粒也不包含，而是根據(jù)粉末的制造上的情況等包含極少量的粒徑超過25 μ m的粒子(在 以下的說明中相同)。即使如此縮小粘合劑金屬粉末的粒徑，只要主成分金屬粉末的粒徑大，就可能在 主成分金屬粉末的粒子間形成粗大的空孔。鑒于該點，使用最大粒徑為50 μ m以下的主成 分金屬粉末時，以緊密的狀態(tài)燒結(jié)金屬粉末，能夠減小粒子間的間隙，因此能夠抑制軸承表 面的開孔，從而可靠地防止?jié)櫥涣蓟蜉S承性能的下降。另一方面，上述的包含粘合劑金屬粉末及主成分金屬粉末在內(nèi)的混合金屬粉末的 粒徑過小時，在壓粉成形燒結(jié)軸承的模具內(nèi)金屬粉末難以流動，而成形性有可能下降。例 如，通過包含粒徑小于10 μ m的細粉末在內(nèi)的混合粉末形成燒結(jié)軸承時，產(chǎn)生上述不良情 況的可能性高。因此，混合粉末優(yōu)選使用最小粒徑為10 μ m以上的材料。在此，所謂“最小 粒徑為10 μ m以上的粉末”不是將粒徑小于10 μ m的粒子完全排除成不含有一粒而是根據(jù) 粉末的制造上的情況等包含極少量的粒徑小于10 μ m的粒子(在以下的說明中相同)。另外，混合粉末中的粘合劑金屬粉末的混合比率優(yōu)選為0. 2質(zhì)量％以上，10質(zhì) 量％以下的范圍內(nèi)。這是因為，當粘合劑金屬粉末的配合量超過10質(zhì)量％時，粘合劑金屬 粉末容易偏析，因此粘合劑金屬的熔融有可能形成大表面開孔，當粘合劑金屬粉末的配合 量小于0. 2質(zhì)量％時，作為結(jié)合主成分金屬的粘合劑無法充分地發(fā)揮作用。流體動壓軸承裝置具備上述的燒結(jié)軸承和插入到其內(nèi)周的軸部件，并利用燒結(jié)軸 承的內(nèi)周面與軸部件的外周面之間形成的徑向軸承間隙中產(chǎn)生的潤滑膜的動壓作用來支 承軸部件，從而能夠抑制動壓脫落并發(fā)揮優(yōu)良的軸承性能。發(fā)明效果以上，根據(jù)本發(fā)明，不使成本高漲而減少燒結(jié)軸承的表面開孔，從而能夠防止?jié)櫥?不良或動壓作用的下降。


圖1是示出裝入流體動壓軸承裝置1的電動機的剖視圖。圖2是流體動壓軸承裝置1的剖視圖。圖3a是軸承套筒8的剖視圖。
圖3b是軸承套筒8的仰視圖。
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圖4a是示出燒結(jié)體的成形工序的剖視圖。圖4b是示出燒結(jié)體的成形工序的剖視圖。圖4c是示出燒結(jié)體的成形工序的剖視圖。圖5a是示出軸承套筒的槽精壓工序的剖視圖。圖5b是示出軸承套筒的槽精壓工序的剖視圖。圖5c是示出軸承套筒的槽精壓工序的剖視圖。圖5d是示出軸承套筒的槽精壓工序的剖視圖。圖6a是示出作為比較品的燒結(jié)軸承的表面特性的放大俯視圖。圖6b是示出作為本發(fā)明實施品的燒結(jié)軸承的表面特性的放大俯視圖。符號說明1流體動壓軸承裝置2軸部件3 盤轂4定子線圈5轉(zhuǎn)子磁鐵6 托架7 殼體8軸承套筒(燒結(jié)軸承)9密封部件R1、R2徑向軸承部Tl、T2推力軸承部S密封空間
具體實施例方式以下，基于附圖，說明本發(fā)明的一實施方式。圖1示意性地示出裝入具有本發(fā)明的實施方式的燒結(jié)軸承的流體動壓軸承裝置1 的信息設(shè)備用主軸電動機的一結(jié)構(gòu)例。該主軸電動機使用于HDD等盤驅(qū)動裝置，具備將軸 部件2非接觸支承為旋轉(zhuǎn)自如的流體動壓軸承裝置1 ；安裝在軸部件2上的盤轂3 ；例如隔 著徑向的間隙而相對向的定子線圈4及轉(zhuǎn)子磁鐵5。定子線圈4安裝在托架6的外周，轉(zhuǎn)子 磁鐵5安裝在盤轂3的內(nèi)周。盤轂3的外周保持有一張或多張(在圖1中為兩張)磁盤等 盤狀信息存儲介質(zhì)(以下，簡稱為盤。)D。在如此構(gòu)成的主軸電動機中，對定子線圈4通電 時，轉(zhuǎn)子磁鐵5在定子線圈4與轉(zhuǎn)子磁鐵5之間產(chǎn)生的勵磁力的作用下旋轉(zhuǎn)，伴隨于此，盤 轂3及由盤轂3保持的盤D與軸部件2 —體旋轉(zhuǎn)。圖2示出流體動壓軸承裝置1。該流體動壓軸承裝置1以軸部件2、殼體7、作為 本發(fā)明的燒結(jié)軸承的軸承套筒8、密封部件9為主要的構(gòu)成要素而構(gòu)成。此外，為了便于說 明，在軸向上以殼體7的底部7b側(cè)為下側(cè)而以開口側(cè)為上側(cè)進行以下說明。軸部件2由不銹鋼等金屬材料形成，具備軸部2a和在軸部2a的下端一體或分體 設(shè)置的突緣部2b。軸部2a的外周面上形成有與徑向軸承部R1、R2的徑向軸承間隙相面對 的圓筒狀的外周面2al和與密封空間S相面對的朝上方逐漸縮徑的錐面2a2。除軸部件2整體由金屬形成之外，軸部2a由金屬形成，并且突緣部2b的整體或其一部分(例如兩端 面)由樹脂成形。殼體7通過以例如液晶聚合物(LCP)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)等結(jié)晶性 樹脂或聚亞苯基砜(PPSU)、聚醚砜(PES)、聚醚酰亞胺(PEI)等非晶性樹脂為基體樹脂的樹 脂組成物進行注射模塑成形，而形成為一體具有側(cè)部7a和底部7b的杯狀。作為形成殼體7 的上述樹脂組成物，能夠使用根據(jù)目的而在上述基體樹脂中適量配合了例如玻璃纖維等纖 維狀填充材料、鈦酸鉀等晶須狀填充材料、云母等鱗片狀填充材料、碳纖維、碳黑、黑鉛、碳 納米材料、各種金屬粉等纖維狀或粉末狀的導(dǎo)電性填充材料的材料。殼體7的注射模塑材 料并不局限于上述材料，而能夠使用例如鎂合金或鋁合金等低熔點金屬材料。而且，通過金 屬粉末和粘合劑的混合物進行注射模塑成形后，能夠通過脫脂、燒結(jié)的所謂MIM成形或金 屬材料例如黃銅等軟質(zhì)金屬的沖壓成形、或金屬材料的機械加工來形成殼體7。在底部7b的上側(cè)端面7bl的整面或局部環(huán)狀區(qū)域中，雖然未圖示，但是形成有例 如將多個動壓槽排列成螺旋形狀的區(qū)域作為推力動壓發(fā)生部。該動壓槽能夠與例如殼體7 的模具成型同時成形。軸承套筒8是成為圓筒狀，對包含主成分金屬粉末及粘合劑金屬粉末在內(nèi)的混合 粉末進行壓縮成形后，燒結(jié)而得到的多孔體。在本實施方式中，作為主成分金屬粉末，使用 Cu (或Cu合金)粉末及SUS粉末，作為粘合劑金屬粉末，使用Sn粉末。而且，通過Sn粉末 的熔融而形成在軸承面上的表面開孔的最大直徑d設(shè)定為25 μ m以下。此外，此種表面開 孔是否通過Sn粉末的熔融形成能夠通過確認在表面開孔的周邊的主成分金屬上是否附著 熔融的Sn來推定。成為徑向軸承面的軸承套筒8的內(nèi)周面8a上形成有作為徑向動壓發(fā)生部的動壓 槽。在該實施方式中，例如圖3(a)所示，在內(nèi)周面8a的軸向上隔開的兩個部位上形成有人 字形狀的動壓槽8al、8a2。圖3(a)的交叉影線所示的區(qū)域表示比周邊區(qū)域向內(nèi)徑方向突出 的丘部，該丘部中，從環(huán)狀的平滑部傾斜地延伸到軸向兩側(cè)的部分的圓周方向間設(shè)有所述 動壓槽8al、8a2。上側(cè)的動壓槽8al相對于上側(cè)的丘部的軸向大致中央部設(shè)置的環(huán)狀的平 滑部形成為軸向非對稱，比環(huán)狀平滑部靠上側(cè)區(qū)域的軸向尺寸Xl大于下側(cè)區(qū)域的軸向尺 寸X2(X1>X2)。下側(cè)的動壓槽8a2形成為軸向?qū)ΨQ。上下隔開的動壓槽8al、8a2形成區(qū) 域的軸向間的區(qū)域形成為與動壓槽8al、8a2相同直徑，并與它們連續(xù)。例如圖3(b)所示， 成為推力軸承面的軸承套筒8的下側(cè)端面8c上形成有螺旋形狀的動壓槽8cl作為推力動 壓發(fā)生部。而且，軸承套筒8的外周面8d上形成有一個或多個軸向槽8dl (圖示例中為3 個)。密封部件9通過例如樹脂材料或金屬材料形成為環(huán)狀，配設(shè)在殼體7的側(cè)部7a的 上端部內(nèi)周。密封部件9的內(nèi)周面9a與軸部2a的外周設(shè)置的錐面2a2在徑向上相對向， 在它們之間形成有徑向尺寸朝下方逐漸縮小的楔狀的密封空間S。在軸部件2旋轉(zhuǎn)時，密封 空間S作為毛細管力密封件及離心力密封件起作用，防止軸承內(nèi)部的潤滑油向外部漏出。將軸部件2插入到軸承套筒8的內(nèi)周，將該軸承套筒8及軸部件2收容在殼體7的 內(nèi)周，并將軸承套筒8的外周面8d固定在殼體7的內(nèi)周面7c上。此時，軸承套筒8相對于 殼體7的定位例如如下所述進行。首先，使軸承套筒8的下側(cè)端面8c與突緣部2b的上側(cè)端 面2bl抵接，并且使殼體7的內(nèi)底面7bl與突緣部2b的下側(cè)端面2b2抵接，從而使突緣部
62b的兩端面2bl、2b2所面對的推力軸承間隙為0的狀態(tài)。然后，將軸部件2向殼體7的開 口側(cè)拉伸，使軸承套筒8向上方相對移動所述兩個推力軸承間隙的間隙寬度的總計量。在 該狀態(tài)下，通過將軸承套筒8固定在殼體7上，而進行推力軸承間隙的寬度設(shè)定。然后，使密封部件9的下側(cè)端面9b與軸承套筒8的上側(cè)端面8b抵接，在該狀態(tài)下 將密封部件9固定在殼體7的內(nèi)周面7c上。并且，通過使?jié)櫥统錆M殼體7的內(nèi)部空間， 而使流體動壓軸承裝置1的組裝結(jié)束。此時，潤滑油充滿由密封部件9密封的殼體7的內(nèi) 部空間(包含軸承套筒8的內(nèi)部空孔)，油面維持在密封空間S的范圍內(nèi)。軸部件2旋轉(zhuǎn)時，在軸承套筒8的內(nèi)周面8a與軸部2a的外周面2al之間形成徑 向軸承間隙。并且，軸承套筒8的內(nèi)周面8a上形成的動壓槽8al、8a2使徑向軸承間隙中的 潤滑油產(chǎn)生動壓作用，由此分別構(gòu)成支承軸部件2的第一徑向軸承部Rl和第二徑向軸承部 R2。與此同時，在突緣部2b的上側(cè)端面2bl與軸承套筒8的下側(cè)端面8c之間、以及突 緣部2b的下側(cè)端面2b2與殼體底部7b的上側(cè)端面7bl之間形成推力軸承間隙。并且，軸 承套筒8的下側(cè)端面8c的動壓槽8cl及殼體7的內(nèi)底面7bl的動壓槽使推力軸承間隙中 的潤滑油產(chǎn)生動壓作用，由此構(gòu)成將突緣部2b在兩推力方向上支承為旋轉(zhuǎn)自如的第一推 力軸承部Tl及第二推力軸承部T2。此時，通過使軸承套筒8內(nèi)部浸漬的潤滑油從徑向軸承面(內(nèi)周面8a)及推力軸 承面(下側(cè)端面8c)的表面開孔滲出，而能夠一直向徑向軸承間隙及推力軸承間隙供給豐 富的潤滑油。而且，通過使?jié)櫥驮诎S承套筒8的內(nèi)部空孔在內(nèi)的軸承的內(nèi)部空間中 流動，能夠避免潤滑油局部性惡化的情況。再者，在本發(fā)明中，通過將徑向軸承面及推力軸 承面的表面開孔的最大直徑d設(shè)定為25 μ m以下，而能夠防止產(chǎn)生所謂動壓脫落的情況并 發(fā)揮優(yōu)良的軸承性能。尤其是如本實施方式所示，在盤轂3上安裝多張(2張)盤D時，由 于軸部件2上作用有大負載載荷，因此優(yōu)選適用本發(fā)明的燒結(jié)軸承，而提高軸承性能。另外，位于殼體7密閉側(cè)的第一推力軸承部Tl的推力軸承間隙與形成在殼體7開 口側(cè)的密封空間S之間經(jīng)由軸向槽8dl而成為連通狀態(tài)。由此，避免例如由于某種理由而 殼體7密閉側(cè)的流體(潤滑油)的壓力過高或下降的情況，從而能夠沿推力方向穩(wěn)定地非 接觸支承軸部件2。另外，在該實施方式中，由于第一徑向軸承部Rl的動壓槽8al形成為軸向非對稱 (XI > X2)(圖3參照)，因此軸部件2旋轉(zhuǎn)時，動壓槽8al的上側(cè)的槽對潤滑油的吸入力 (抽水力)與下側(cè)的槽的吸入力相比相對增大。并且，在該吸入力的差壓的作用下，通過使 充滿在軸承套筒8的內(nèi)周面8a與軸部2a的外周面2al之間的間隙內(nèi)的潤滑油向下方流動， 能夠強制性地使軸承內(nèi)部的潤滑油循環(huán)。如此，通過構(gòu)成為使?jié)櫥驮谳S承的內(nèi)部空間中 進行流動循環(huán)，而能夠更可靠地適當確保軸承內(nèi)部的壓力平衡。以下，說明本發(fā)明的燒結(jié)軸承(軸承套筒8)的制造方法。圖4是示意性地示出將成為軸承套筒8的原材料的混合金屬粉末M壓縮成形為規(guī) 定形狀(在圖示例中為圓筒形狀)，而形成燒結(jié)體15的工序。該實施方式的成形裝置具備 鑄模11、心棒12、下沖頭13、上沖頭14。心棒12插入到鑄模11的內(nèi)周，下沖頭13讓心棒12插入到內(nèi)周，并且下沖頭13 被插入到鑄模11的內(nèi)周。此時，根據(jù)下沖頭13相對于鑄模11的軸向位置，而將混合金屬粉末M的填充量設(shè)定為規(guī)定值。填充混合金屬粉末M的模具區(qū)域(型腔)由鑄模11的內(nèi) 周面11a、心棒12的外周面12a及下沖頭13的上端面13a構(gòu)成，在該模具區(qū)域內(nèi)填充有規(guī) 定量的金屬粉末M (參照圖4 (a))。此時填充到型腔內(nèi)的混合金屬粉末M是將作為主成分金屬粉末的Cu粉末及SUS 粉末與作為粘合劑金屬粉末的Sn粉末混合后的粉末。Cu粉末及SUS粉末使用最大粒徑為 50 μ m以下的粉末(例如，作為粒度-350mesh的市售的粉末)。Sn粉末使用最大粒徑為 25μπι以下的粉末(例如，作為粒度-600mesh的市售的粉末)。而且，為了避免成形性的下 降，而混合金屬粉末M使用最小粒徑為10 μ m以上的粉末。而且，以改善壓縮成形時的成形 性或完成品的滑動特性為目的，也可以在上述混合金屬粉末M種配合黑鉛(石墨)等固體 潤滑劑。而且，混合金屬粉末中的Sn粉末的混合比率設(shè)定在0. 2質(zhì)量％以上、10質(zhì)量％以 下，優(yōu)選2質(zhì)量％以上、5質(zhì)量％以下的范圍內(nèi)。使上沖頭14從圖4(a)所示的狀態(tài)下降，從軸向上側(cè)壓縮金屬粉末M(參照圖 4(b))。如此，填充到型腔中的金屬粉末M以徑向被限制的狀態(tài)被沿軸向壓縮，從而成形為 圓筒狀的壓縮成形體Ma。然后，通過使鑄模11相對于壓縮成形體Ma向下方進行相對移動， 而使壓縮成形體Ma從模具起模(參照圖4 (c))。如此，將從模具起模后的壓縮成形體Ma在規(guī)定的燒結(jié)溫度下燒結(jié)，而得到燒結(jié)體 15。燒結(jié)時的溫度(燒結(jié)溫度)優(yōu)選750°C以上1000°C以下，更優(yōu)選800°C以上950°C以下。 這是因為，當燒結(jié)溫度小于750°C時各粉末間的燒結(jié)作用不充分而燒結(jié)體的強度下降，當超 過1000°C時，燒結(jié)體15的硬度過高，有可能給動壓槽的成形性帶來障礙。在經(jīng)過了上述精壓工序的燒結(jié)體15的內(nèi)周面上模具成型圖3所示的動壓槽8al、 8a2。以下，基于圖5，說明與燒結(jié)體15相對的動壓槽的模具成型加工(動壓槽精壓)的一 例。該動壓槽成形工序是通過對燒結(jié)體15的內(nèi)周面15a加壓與完成品的動壓槽8al、8a2 的形成區(qū)域相對應(yīng)的形狀的成形模具而成形動壓槽8al、8a2的工序。如圖5(a)所示，在該 動壓槽成形工序中使用的加工裝置具備鑄模16、心棒17、上沖頭18及下沖頭19。例如圖5(b)所示，在心棒17的外周設(shè)置凹狀的成形模具17a，該成形模具17a對 應(yīng)于完成品即軸承套筒8的內(nèi)周面8a上設(shè)置的動壓槽8al、8a2之間的丘部(圖3 (a)的交 叉影線區(qū)域)的形狀。該成形模具17a的凹部的深度H與要成形的動壓槽8al、8a2的槽深 度(即，丘部的高度)為相同程度。此外，通常該成形模具17a的凹部的深度為幾μπι 幾 十ym左右，比其它的構(gòu)成要素的尺寸小，但是在圖5中為了便于理解而夸張地描繪了深 度。在該動壓槽成形工序中，首先如圖5(a)所示，在下沖頭19上載置燒結(jié)體15。在該 狀態(tài)下，如圖5(b)所示，從上方將心棒17插入到軸承套筒8的內(nèi)周，通過上沖頭18及下沖 頭19來限制軸承套筒8的兩端面8b、8c。此時，內(nèi)徑間隙G存在于燒結(jié)體15的內(nèi)周面15a 與心棒17的成形模具17a的凸部之間。然后，如圖5(c)所示，通過將燒結(jié)體15壓入到鑄 模16的內(nèi)周，燒結(jié)體15從鑄模16和上下沖頭18、19受到壓迫力而變形，沿徑向被精壓。伴 隨于此，燒結(jié)體15的內(nèi)周面15a被心棒17的成形模具17a按壓，從內(nèi)周面15a到規(guī)定深度 的表層部分產(chǎn)生塑性變形而咬住成形模具17a。由此，成形模具17a的凹部形狀被轉(zhuǎn)印到燒 結(jié)體15的內(nèi)周面15a，從而形成動壓槽8al、8a2。上述工序結(jié)束后，如圖5(d)所示，在上下沖頭18、19所進行的保持軸向限制狀態(tài)的狀態(tài)下使鑄模16下降而從鑄模16抽出燒結(jié)體15，解除徑向的壓迫力。此時，燒結(jié)體15 產(chǎn)生徑向的回彈，從而燒結(jié)體15的內(nèi)周面15a從心棒17的外周面17a剝離。由此，心棒17 成為能夠抽出的狀態(tài)，從燒結(jié)體15拉出心棒17，完成軸承套筒8。如此形成的軸承套筒8由于使用最大粒徑為25 μ m以下的細粘合劑金屬粉末成 形，因此能夠抑制在表面上形成直徑超過25 μ m的粗大氣孔的情況。由此，不需要對軸承套 筒8的軸承面8a實施旋轉(zhuǎn)精壓等的封孔處理，而能夠?qū)崿F(xiàn)制造的簡化及成本降低。此外， 封孔處理并不是必須省略，而只要在生產(chǎn)效率或成本方面沒有問題，就可以對實施動壓槽 精壓前的燒結(jié)體15的內(nèi)周面15a實施旋轉(zhuǎn)精壓或噴丸等封孔處理。這種情況下，能夠進一 步減少軸承面的表面開孔，從而能夠更進一步提高軸承性能。以上，說明了本發(fā)明的一實施方式，但是本發(fā)明并不局限于該實施方式。此外，在 以下的說明中，對具有與上述的實施方式相同的結(jié)構(gòu)、功能的部分附加相同符號而省略說 明。在以上的實施方式中，作為軸承套筒8的材料的主成分金屬粉末，示出了使用Cu 粉末及SUS粉末的情況，但是并不局限于此，也可以使用例如其它的Fe系粉末或Cu-Zn粉 末等。或者，示出了使用Sn粉末作為粘合劑金屬粉末的情況，但是并不局限于此，也可以使 用例如Sb或Zn等。另外，在以上的實施方式中，作為徑向動壓發(fā)生部而形成有人字形狀的動壓槽 8al、8a2，但是并不局限于此，也可以采用例如螺旋形狀的動壓槽或階梯軸承或多圓弧軸 承。也可以不設(shè)置動壓發(fā)生部而構(gòu)成將軸部2a的外周面2al及軸承套筒8的內(nèi)周面8a — 起形成為圓筒面的所謂正圓軸承。另外，在以上的實施方式中，作為推力動壓發(fā)生部而形成有螺旋形狀的動壓槽，但 是并不局限于此，也可以采用例如人字形狀的動壓槽或階梯軸承或波型軸承(階梯型成為 波型的軸承)等。另外，在以上的實施方式中，動壓發(fā)生部形成在軸承套筒8的內(nèi)周面8a、下側(cè)端面 8c、以及殼體底部7b的上側(cè)端面7bl上，但是也可以在分別隔著軸承間隙而相對向的面，即 軸部2a的外周面2al、突緣部2b的上側(cè)端面2bl、以及下側(cè)端面2b2上設(shè)置動壓發(fā)生部。另外，在以上的實施方式中，徑向軸承部Rl、R2在軸向上隔開間隔設(shè)置，但是也可 以將它們在軸向上連續(xù)設(shè)置?；蛘?，僅設(shè)置它們中的任一方。另外，在以上的實施方式中，作為充滿在流體動壓軸承裝置1的內(nèi)部并使徑向軸 承間隙或推力軸承間隙中產(chǎn)生動壓作用的流體，例示了潤滑油，但是除此之外也可以使用 能夠使各軸承間隙產(chǎn)生動壓作用的流體，例如空氣等氣體或磁性流體或潤滑脂等。另外，本發(fā)明的方法所制造的流體動壓軸承裝置并不局限于上述的HDD等盤驅(qū)動 裝置中使用的主軸電動機，而能夠適合使用于在光盤的光磁盤驅(qū)動用的主軸電動機等的高 速旋轉(zhuǎn)下使用的信息設(shè)備用的小型電動機或激光束打印機的多邊形掃描儀電動機、或電子 設(shè)備的風扇電動機等。
權(quán)利要求
一種燒結(jié)軸承，將包含主成分金屬粉末及粘合劑金屬粉末在內(nèi)的混合粉末進行燒結(jié)而得到，其特征在于，通過粘合劑金屬粉末的熔融而形成在軸承面上的表面開孔的最大直徑d在0μm＜d≤25μm的范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)軸承，其特征在于， 使用最大粒徑為25 μ m以下的粘合劑金屬粉末。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)軸承，其特征在于， 使用最大粒徑為50 μ m以下的主成分金屬粉末。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)軸承，其特征在于， 使用最小粒徑為IOym以上的混合粉末。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)軸承，其特征在于，混合粉末中的粘合劑金屬粉末的混合比率為0. 2質(zhì)量％以上，10質(zhì)量％以下的范圍內(nèi)。
6.一種流體動壓軸承裝置，具備權(quán)利要求1 5中任一項所述的燒結(jié)軸承和插入到其 內(nèi)周的軸部件，利用燒結(jié)軸承的內(nèi)周面與軸部件的外周面之間形成的徑向軸承間隙中產(chǎn)生 的潤滑膜的動壓作用來支承軸部件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種燒結(jié)軸承。通過作為粘合劑的Sn金屬粉末的熔融而形成在軸承面上的表面開孔的最大直徑d在0μm＜d≤25μm的范圍內(nèi)。為此，使用最大粒徑為25μm以下的粘合劑金屬粉末。
文檔編號B22F1/00GK101952610SQ200980105429
公開日2011年1月19日 申請日期2009年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月21日
發(fā)明者伊藤冬木, 岡村一男 申請人:Ntn株式會社