烧结轴承的制作方法

本发明涉及一种使用烧结材料且用于支撑轴部件的烧结轴承。

本申请基于2016年11月24日在日本申请的专利申请2016-228111号要求优先权，并且在此援引其内容。

背景技术：

烧结材料具有如下的很多优点：即，该烧结材料不仅质量稳定且能够通过大量生产来制造，而且能够使用对于熔炼材来说很难的组成，并且能够制造多孔体等。利用这种性质，来实现含油轴承或干式轴承(干摩擦轴承)等的还能够配置在润滑油补充工作少且供油困难的场所等中的烧结产品即适合轴承的烧结产品，并且一直以来将该烧结产品广泛用作烧结轴承(例如，参照专利文献1及专利文献2)，其中，该含油轴承能够使吸收到多孔体的气孔内的润滑油同样从表面渗出，该干式轴承通过在材料粉末中含有润滑性优良的石墨等而不需要润滑油。

关于这种烧结轴承，已知有如下的egr阀(例如，参照对比文件3)：其中，该烧结轴承被用作例如支撑egr(exhaustgasrecirculation，废气再循环)装置的阀轴的轴承，并且与由用于防止废气或液体等沿阀轴的轴向流出的唇形密封件成套组装。此外，作为具备用于防止气体或液体沿轴向流出的密封件的烧结轴承，例如已知有将密封部件一体化到轴承部件而成的轴承(例如，参照专利文献4)。另外，还已知有具备将密封部件一体化到轴承部件而成的阀体的阀(例如，参照专利文献5)。

专利文献1：日本专利公开2004-68074号公报(a)

专利文献2：日本专利公开2006-63398号公报(a)

专利文献3：日本专利公开2013-7266号公报(a)

专利文献4：日本专利公开2003-202022号公报(a)

专利文献5：国际公开第2010/018650号(a)

然而，例如在如专利文献3那样组装有与轴承部件独立地保持密封部件的密封保持部件的结构中，为了保持密封，需要与轴承部件独立地形成密封保持部件，具有结构变得复杂且制造成本高的问题。另外，在轴承部件的端部以嵌入方式成型有树脂制密封件的结构中，密封部件容易从轴承部件剥离，难以将由树脂形成的密封部件一体化到由烧结体形成的轴承部件中。

技术实现要素：

本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的是以简易的结构且低成本提供烧结轴承，该烧结轴承一体具备用于阻止流体沿轴向移动的密封部件。

即，本发明的烧结轴承具有以下结构。

本发明的烧结轴承的特征在于，所述烧结轴承由烧结材料形成，并且具备：具有轴孔的轴承套管；轮环状的密封部件，被配设为所述密封部件的一面与所述轴承套管相接；以及垫片部件，相对于所述密封部件的与所述一面相反的一侧的另一面，并且使该密封部件紧固到所述轴承套管，所述垫片部件被固定于所述轴承套管。

根据这种结构的烧结轴承，烧结轴承作为用于支撑设备等的轴的轴承套管和阻止流体沿轴移动的密封部件一体化而构成的部品来发挥作用。

由此，与将用于支撑轴的轴承和阻止流体沿轴移动的密封件作为独立部件来分别组装的情况相比较，能够以简易的结构且低成本实现兼具轴承和流体密封件的功能的部品。在设为更简易的结构的情况下，提高一体具备密封部件的烧结轴承的可靠性。

另外，通过将由弹性体或树脂等柔软的部件形成的密封部件夹入并保持在轴承套管与垫片部件之间，从而与密封部件直接接合于轴承套管的结构相比较，不会产生密封部件从轴承套管剥离的不良情况，能实现可靠性高的密封功能。

本发明的烧结轴承的特征在于，所述轴承套管在轴向一端与轴向另一端之间具备平坦面，所述平坦面在相对于所述轴向呈直角的方向上扩展，所述密封部件的所述一面与所述平坦面相接。

本发明的烧结轴承的特征在于，所述密封部件被夹持在所述轴承套管的一个轴端面与所述垫片部件之间。

本发明的烧结轴承的特征在于，所述密封部件的内径小于所述轴承套管的所述轴孔的直径。

根据本发明的烧结轴承，能够以简易的结构且低成本提供烧结轴承，该烧结轴承一体具备阻止流体沿轴向移动的密封部件。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的烧结轴承的局部剖视立体图。

图2是表示由图1所示的烧结轴承保持轴的状态的剖视图。

图3是表示本发明的第二实施方式的烧结轴承的剖视图。

图4是表示本发明的第三实施方式的烧结轴承的剖视图。

图5是表示现有的烧结轴承的主要部分放大剖视图。

具体实施方式

下面，参照附图对作为应用本发明的实施方式的烧结轴承进行说明。此外，以下所示的各实施方式是为了更好地理解发明宗旨而具体说明的，只要没有特别指定则并不限定本发明。另外，为了便于理解本发明的特征，以下说明中使用的附图为了方便起见有时放大表示作为主要部分的部分，各结构要素的尺寸比率等并不一定与实际相同。

(第一实施方式)

图1是表示本发明的第一实施方式的烧结轴承的局部剖视立体图。另外，图2是表示由图1的烧结轴承保持轴的状态的、图1的沿a-a'线的剖视图。

烧结轴承10例如被用作设置于egr装置的egr通道中的egr阀的结构部品。在egr阀的外壳上通过烧结轴承10设置有阀轴s，该阀轴s为了使阀体相对于阀座开闭而通过促动器进行往复运动(行程运动)。该烧结轴承10为将作为气密地密封阀轴s与外壳之间的密封件的功能和作为轴承的功能一体化的部件。

烧结轴承10由大致圆筒形的轴承套管11、轮环状的密封部件12和垫片部件(紧固部件)13构造。

轴承套管11由烧结材料特别是包含作为固体润滑材的碳等的金属类烧结材料形成，例如由青铜类(cu-sn-c)材或磷青铜类(cu-sn-p-c)材、白铜类(cu-ni-sn-c、cu-ni-sn-p-c)材及镍铜类(ni-cu-sn-p-c、ni-cu-sn-p-bn)材等形成。在轴承套管11的中心部例如形成有沿中心轴q贯通egr阀的阀轴s的轴孔21。轴承套管11在轴向一端21a与轴向另一端21b之间具备平坦面22，该平坦面22在相对于轴向呈直角的方向上扩展。

密封部件12由弹性体或者树脂等例如聚氨酯橡胶或四氟乙烯树脂等形成，并且形成有例如使egr阀的阀轴s贯通的内周面23。这种密封部件12被配设为其一面12a与轴承套管11的平坦面22相接。

密封部件12的内周面23的直径即密封部件12的内径小于轴承套管11的轴孔21的直径，并且小于阀轴s的直径即轴径。由此，如图2所示，在例如egr阀的阀轴s从与轴承套管11的平坦面22相接的密封部件12的一面12a侧插入到烧结轴承10中的情况下，具有直径小于阀轴s的直径的内周面23的密封部件12的内周面23向密封部件12的与一面12a相反的一侧的另一面12b侧弯曲，并且内周面23的内周缘与阀轴s紧贴。此外，密封部件12也可以预先设置为弯曲的形状。

垫片部件(紧固部件)13为板状部件，例如为由不锈钢、铝合金或钢铁材料等形成的金属制部件，或者为陶瓷或树脂，该垫片部件13与密封部件12的至少另一面12b相接，并且使密封部件12紧固到轴承套管11。该垫片部件13例如通过形成于轴承套管11的轴向一端21a的周边部分的多个凿密(カシメ)部24、24…而紧固到轴承套管11，该垫片部件13将密封部件12夹持在该垫片部件13与轴承套管11的平坦面22之间，并且该垫片部件13被固定于轴承套管11。垫片部件(紧固部件)13的板厚例如为0.3mm～2mm左右。

通过这种结构，烧结轴承10作为用于支撑轴例如egr阀的阀轴s的轴承套管11和阻止流体例如气体沿轴移动的密封部件12一体化而构成的部品来发挥功能。

在本实施方式中，由弹性体或树脂等的柔软部件形成的密封部件12夹入在轴承套管11与垫片部件13之间，并且该密封部件12通过形成于轴承套管11的轴向一端21a的周边部分的多个凿密部24、24…而紧固到轴承套管11。如此，只需经由凿密这一简单加工来紧固轴承套管11和垫片部件13，即能容易使垫片部件13和密封部件12一体化到烧结轴承10中。

由此，与如以往那样将密封部件直接接合到轴承套管的结构相比较，本实施方式的密封部件12在由凿密部24、24…紧固的轴承套管11与垫片部件13之间牢固地夹持有密封部件12，因此不会产生有可能因粘着等的直接接合产生的密封部件从轴承套管剥离的不良情况，能够以简易的结构实现可靠性高的密封功能。

另外，与将作为用于支撑轴的轴承和阻止流体沿阀轴移动的密封件作为独立部件分别组装的情况相比较，能够以简易的结构且低成本实现轴承与流体密封件的功能。

另外，通过将密封部件12夹入在轴承套管11与垫片部件13之间，并且使轴承套管11和密封部件12一体化，从而能够去掉沿轴流动的流体例如气体的泄漏路径，从而能够抑制流体泄漏。

另外，由于将密封部件12的内径形成为小于轴径，因此密封部件12的内周面23向密封部件12的另一面12b侧弯曲，所述另一面12b位于与轴承套管11的平坦面22相接的一面12a的相反侧。由此，密封部件12的一面12a能够以较宽的面积与轴接触，因此例如在图2中密封部件12的一面12a侧为低压环境且另一面12b侧为高压环境时，能够进一步切实地密封欲沿轴向从另一面12b侧朝向一面12a侧流动的气体等的流体g1。

另一方面，如图5所示的现有的烧结轴承100为如下的结构：在轴承套管101的一端侧载置有轮环状的密封部件102，并且通过垫片部件104，密封部件102被卡止在供烧结轴承100插入的开口内。

在这种结构的现有烧结轴承100中，由于垫片部件104和轴承套管101未被一体化，因此例如在图5中欲沿轴向从密封部件102的另一面102b侧朝向一面102a侧流动的气体等的流体g2有可能经由轴承套管101与密封部件102之间的间隙而漏出。

另外，由于密封部件12的内周面23朝向另一面12b侧弯曲，因此密封部件12产生欲从弯曲状态返回到原来未弯曲状态的恢复力，内周面23的内周缘和轴进一步牢固地紧贴，能够切实地密封欲沿轴流动的气体等流体。

此外，在上述实施方式中，列举了将本发明的轴承部件用作设置于egr装置的egr通道中的egr阀的结构部品的例子，但本发明的轴承部件能够作为阻止轴周围流体的移动且用于支撑轴的轴承部件来广泛应用到各种设备，本发明的轴承部件并不限定于egr阀的结构部品。

(第二实施方式)

图3是表示本发明的第二实施方式的烧结轴承的剖视图。此外，对与图1及图2所示的第一实施方式同样的部件使用相同的附图标记，并省略其说明。

第二实施方式的烧结轴承30使用作为压入帽的垫片部件(紧固部件)33来代替如第一实施方式那样借助凿密部进行的轴承套管与紧固部件之间的紧固。该垫片部件33为与轴向平行的剖面呈l字状的部件，具有沿轴向以圆筒状延伸的外周部33a和在相对于轴向呈直角的方向上从外周部33a向内侧延伸的轮环部33b。外周部33a的外径被形成为比由从轴承套管31的平坦面22连续沿轴向延伸的内周壁36所包围的内径稍大。

在配设为密封部件12的一面12a与轴承套管31的平坦面22相接的状态下，通过朝向密封部件12的另一面12b压入作为压入帽的垫片部件33的轮环部33b，并且朝向轴承套管31的内周壁36压入垫片部件33的外周部33a，从而密封部件12被夹持在轴承套管31的平坦面22与垫片部件33之间，能实现轴承套管31和密封部件12一体化而构成的烧结轴承30。

(第三实施方式)

图4是表示本发明的第三实施方式的烧结轴承的剖视图。此外，对与图1及图2所示的第一实施方式同样的部件使用相同的附图标记，并省略其说明。

第三实施方式的烧结轴承40使用作为压入帽的垫片部件(紧固部件)43来代替如第一实施方式那样借助凿密部进行的轴承套管与紧固部件之间的紧固。该垫片部件43为与轴向平行的剖面呈l字状的部件，具有沿轴向以圆筒状延伸的外周部43a和在相对于轴向呈直角的方向上从外周部43a向内侧延伸的轮环部43b，该垫片部件43被配设为覆盖轴承套管41的轴向一端面41a。

另外，在轴承套管41上形成有切口外周面47，该切口外周面47与该垫片部件43的外周部43a的内周壁43s配合。该垫片部件43被形成为由外周部43a的内周壁43s所包围的内径比轴承套管41的切口外周面47的外径稍小。

在配设为密封部件12的一面12a与轴承套管41的轴向一端面41a相接的状态下，通过向轴承套管41的切口外周面47压入作为压入帽的垫片部件43的外周部43a的内周壁43s，从而密封部件12被夹持在轴承套管41的轴向一端面41a与垫片部件43的轮环部43b之间，能实现轴承套管41和密封部件12一体化而构成的烧结轴承40。

以上，对本发明的几种实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子来提出的，而不是用来限定本发明的范围。这些实施方式可以以其他各种方式实施，在不脱离本发明主旨的范围内可进行各种省略、置换或变更。这些实施方式及其变形与包含在发明的范围或主旨内的方式同样被包含在权利要求书所记载的发明和与其等同的范围内。

产业上的可利用性

本发明能够提供一种一体具备可靠性更高的密封部件的烧结轴承。

附图标记说明

10烧结轴承

11轴承套管

12密封部件

13垫片部件(紧固部件)

21轴孔

22平坦面