滑动部件及其制造方法_4

文档序号:9793040阅读:来源:国知局
转时,销4主要相对于烧结轴承I的内周面Ia的下侧区域滑动。
[0087]在该实施方式中,滑动层2形成为在与轴向垂直的截面(横截面)中具有端部的部分圆筒状(半圆筒状)。并且,滑动层2的内周的滑动面A也形成为在横截面中具有端部的部分圆筒状(在图示例中是半圆筒面状)。基底层3—体地具有在径向上为薄壁的薄壁部31和在径向上为厚壁的厚壁部32,不存在滑动层2的周向区域构成了厚壁部32。滑动层2的滑动面A和构成基底层3的厚壁部32的内周面构成了烧结轴承I的内周面la,基底层3的外周面构成了烧结轴承I的外周面Ib(被安装面B)。如所述那样,在该关节部中,销4由于重力而下落,并相对于烧结轴承I的内周面Ia的下侧区域滑动,因而烧结轴承I以滑动层2的滑动面A覆盖销4的下侧区域这样的朝向和姿势安装在第2臂7的安装孔7a中。由此,可以利用滑动层2长时间地稳定支承销4。
[0088]图17示出了在该实施方式的烧结轴承I的压缩成型工序中使用的模具。该模具与图3所示的模具一样,具有:模11、中心销12、第I下冲头13、分隔部件14、第2下冲头15、以及上冲头(省略图示)。分隔部件14形成了与半圆筒状的滑动层2的形态对应的形状(部分圆筒状)的第2腔18。关于该压缩成型工序中的模具结构和成型步骤,除了分隔部件14的形状以外与图3?图8所不的压缩成型工序相同,因而省略它们的说明。另外,在图17中,对与图3?图8所示的模具各部分相同的部位,附上与各图相同的标号。
[0089]根据该实施方式的结构,铜、甚至是使淬火性提高的元素的含量较多的滑动层2仅形成在周向上的局部区域,而不是形成在烧结轴承I的内周面Ia的整周。因此,可以抑制高价的铜和使淬火性提高的元素的使用量从而实现烧结轴承I的低成本化。
[0090][第3实施方式]
[0091]以下,说明本发明的第3实施方式。
[0092]在以上说明的第2实施方式中,烧结轴承I由组分互不相同的滑动层2和基底层3构成,然而如图18所示,烧结轴承I还可以由组分互不相同的3个层构成。该图所示的烧结轴承I除了滑动层2和基底层3以外还具有与滑动层2和基底层3—起被烧结的内径层5。滑动层2和内径层5均形成为半圆筒状,基底层3形成为圆筒状。通过使滑动层2和内径层5在圆周方向上连续,滑动层2的半圆筒面状的滑动面A和内径层5的半圆筒面状的内周面构成了烧结轴承I的圆筒面状的内周面la。并且,滑动层2和内径层5的半径方向的壁厚在半径方向上相等,因此,基底层3的径向上的壁厚在周向的各部固定。滑动层2与第2实施方式相同地配置在作为销4的下落方向的下侧的区域中,利用该滑动层2的滑动面A将向下方下落的销4支承成在轴承间隙内旋转。
[0093][第4实施方式]
[0094]下面,说明本发明的第4实施方式。
[0095]在图19和图20中分别示出了第4实施方式的烧结轴承I的横剖视图(与轴向垂直的剖视图)和纵剖视图(与轴向平行的剖视图)。该烧结轴承I由整体上呈圆筒状的金属烧结体构成,例如用于图1所示的建筑机械的臂的关节部。烧结轴承I的内周面Ia形成为圆筒面状,利用该圆筒面状的内周面Ia将插入内周的轴4(例如将臂彼此连结在一起的连结销)动支承成相对旋转自如。在该实施方式中,烧结轴承I的圆筒状的内周面Ia作为相对于其它部件滑动的滑动面A发挥功能。
[0096]烧结轴承I 一体地具有:中间部301;和配置在中间部301的半径方向两侧的一对表层部201、202。内径侧的表层部201与中间部301、以及中间部301与外径侧的表层部202分别随着压坯的烧结而结合在一起。
[0097]中间部301由前述的基底层3形成。并且,内径侧的表层部201由前述的滑动层2形成。外径侧的表层部202例如与内径侧的表层部201相同地由圆筒状的烧结金属形成,该圆筒状的烧结金属以Fe作为主要成分,且其中含有Cu、使淬火性提高的合金元素(这里是Ni和Mo)、以及C。构成外径侧的表层部202的各元素的浓度(混配比例)可以与构成内径侧的表层部201的各元素的浓度相同,也可以不同。不过,内径侧的表层部201由于具有相对于轴4滑动的滑动面A的关系而优选由滑动性比外径侧的表层部202优异的烧结金属形成。因此,优选的是,内径侧的表层部201的Cu浓度比外径侧的表层部202的Cu浓度高。
[0098]通过使内径侧的表层部201和外径侧的表层部202含有使淬火性提高的元素,由此,在烧结后,两个表层部201、202内包含的Fe组织产生马氏体相变或贝氏体相变(烧结硬化)从而使它们实现高硬度化。其结果是,可以得到高硬度且富有耐磨损性的滑动面A和被安装面B。并且,通过使内径侧的表层部201的Cu浓度比外径侧的表层部202的Cu浓度高,能够得到滑动性优异的滑动层A,从而能够抑制因反复相对于轴4滑动而引起的滑动面A的磨损。
[0099]优选的是,中间部301的密度比两个表层部201、202中至少内径侧的表层部201的密度低。通过使中间部301的密度比内径侧的表层部201的密度低,可以将中间部301保持的润滑剂借助毛细管力供给到内径侧的表层部201,因而可以在滑动面A与轴4的外周面之间夹入充足的润滑剂,有效地抑制或防止滑动面A的磨损。为了得到密度比内径侧的表层部201低的中间部301,例如,作为中间部301的成型用粉末,只要使用其平均粒径(特别是作为主要成分粉末的Fe粉末的平均粒径)比内径侧的表层部201(进而根据需要比外径侧的表层部202)的成型用粉末的平均粒径大的粉末即可。另外,中间部301只要主要具有作为用于向内径侧的表层部201供给润滑剂的辅助油层的功能即可,因而无需要求内径侧的表层部201所需要的机械强度、耐磨损性、滑动性等。因此,中间部301内包含的Cu的量只要是能以所需的最低限度的结合强度使Fe粒子彼此结合的程度即可。
[0100]并且,由于中间部301不含有使淬火性提高的合金元素,因而在烧结时不进行烧结硬化。因此,可以使中间部301比内径侧的表层部201和外径侧的表层部202软质。在该情况下,由于可以将中间部301用作烧结轴承I的变形吸收部,因而即使将烧结轴承I压入固定在臂的孔部7a,也难以对滑动面A的形状、尺寸精度产生不良影响,轴4的支承精度得到提高。
[0101]在制造以上所述的3层结构的烧结轴承I时的压缩成型工序中,采用与已述的双色成型法类似的多色成型法。即,在沿径向以相互隔绝的状态形成于一个模具内的多个(这里是3个)腔中,分别填充外径侧的表层部202的形成用粉末即第I粉末M1、中间部301的形成用粉末即第2粉末M2、以及内径侧的表层部201的形成用粉末即第3粉末M3,然后解除Ml?M3的相互隔绝状态,然后,同时在轴向上压缩粉末Ml?M3,成型出压还M。该多色成型可以使用例如图21?图24所示的成型模具装置10来进行。
[0102]成型模具装置10具有:使压还M的外径面成型的模11;配置在模11的内周并使压坯M的内周面成型的中心销12;配置在模11和中心销12之间并使压坯M的一端面成型的第I?第3下冲头13a?13c和第1、第2分隔部件14a、14b;以及使压坯M的另一端面成型的上冲头
15。下冲头13a?13c和分隔部件14a、14b分别能够独立地升降。
[0103]在具有以上结构的成型模具装置10中,首先,在使第2、第3下冲头13b、13c和两个分隔部件14a、14b位于上端的状态下使第I下冲头13a下降到下端,由此利用模11的内周面、第I分隔部件14a的外周面和第I下冲头13a的上端面形成第I腔16,在该第I腔16内填充第I粉末Ml。然后,如图21所示,通过使第2下冲头13b下降到下端,由此利用第I分隔部件14a的内周面、第2分隔部件14b的外周面和第2下冲头13b的上端面形成第2腔17,在该第2腔17内填充第2粉末M2。使第2粉末M2从第2腔17溢出,至少覆盖第I分隔部件14a的上方。在图示例中,第2分隔部件14b的上方的一部分区域也被第2粉末M2覆盖。
[0104]第I粉末Ml是与外径侧的表层部202的金属组分对应的粉末,第2粉末M2是与中间部301的金属组分对应的粉末。另外,为了得到密度比内径侧的表层部201和外径侧的表层部202低的中间部301,使用粒径比作为第I粉末Ml的主要成分粉末的Fe粉末和作为后述的第3粉末M3的主要成分粉末的Fe粉末的粒径大的Fe粉末,来作为第2粉末M2的主要成分粉末即Fe粉末。
[0105]然后,如图22所示,通过使第3下冲头13c下降到下端,由此利用第2分隔部件14b的内周面、中心销12的外周面和第3下冲头14c的上端面形成第3腔18,在该第3腔18内填充与内径侧的表层部201的金属组分对应的第3粉末M3。此时,使第3粉末M3从第3腔18溢出,且覆盖第2分隔部件14b的上方的至少一部分区域。
[0106]然后,当如图23所示使两分隔部件14a、14b下降时,覆盖第I分隔部件14a的上方的第2粉末M2被填充在因去除第I分隔部件14a而形成的空间内,第I粉末Ml和第2粉末M2稍许混合而接触。并且,与此同时,覆盖第2分隔部件14b的上方的第2粉末M2和第3粉末M3被填充在因去除第2分隔部件14b而形成的空间内,第2粉末M2和第3粉末M3稍许混合而接触。如以上所述,成为这样的状态:由模11的内周面、下冲头13a?13c的上端面、分隔部件14a?14b的上端面和中心销12的外周面形成的腔19被第I粉末Ml、第2粉末M2和第3粉末M3充满。
[0107]然后,在将从腔19溢出的多余的粉末M2、M2去除后,如图24所示,使上冲头16下降,对填充在腔19内的粉末Ml?M3在轴向上进行压缩,成型出压还M。在成型出压还M后,使下冲头13a?13c和分隔部件14a?14b—体地上升移动,从成型模具装置10中取出压坯
当前第4页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1