专利名称：轴承装置的制造方法和轴承装置及使用该装置的电动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及信息设备、影像·音响设备等所使用的轴承装置及使用该装置的电动机。
近年来，随着信息设备、影像·音响设备如以DVD(数码视频光盘)为代表的设备的高密度记录化不断发展，对于这些设备所使用的电动机也要求更高的旋转精度。因此，对于支承电动机旋转轴的轴承装置也要求更高的旋转精度。
以往使用烧结含油轴承的轴承装置，大部分是内径加工成正圆的轴承和正圆的轴进行旋转滑动的、所谓构成轴颈轴承的轴承。当以偏心的状态使轴旋转时，烧结含油轴承虽然因称作泵作用的油的循环作用和油的楔子效果而显示了良好的滑动特性，但是，当轴不是偏心的状态时，因轴颈轴承不产生径向压力的这种结构上的问题，故有着轴的振摆回转变大、难以确保旋转精度的缺点。
作为改进这种烧结含油轴承缺点的轴承，有一种如日本实用新型专利公开1986年第101124号公报所述的轴承，在轴承内径部形成螺旋状的槽，通过随着轴旋转而将润滑剂导向内侧来达到较高的旋转精度，降低能量损失，并且，因轴承是烧结金属，故槽的形状容易加工且价格低廉。此外，在日本发明专利公开1987年第167921号公报及日本发明专利公开1987年第167922号公报上，记载了一种在轴承内周面使曲率大于以轴芯为中心的圆弧面的3个圆弧面以上予以组合、及其圆弧面具有作为平面状的内径面的轴承，因与轴的接触为线接触，故可降低摩擦损失。又，日本发明专利公开1993年第115146号公报所述的轴承，是一种在内径面实际上有多个矩形状的槽部的烧结含油轴承，且是一种利用简单的结构来达到动压功能的提高和低噪声及低磨损化的轴承。
如上所述，已公开的技术是，对于流体润滑剂的流体阻力随着间隙的减小和转速的增大而增大的情况，均形成轴承内径槽，不用增大轴支承用的间隙而可减少流体阻力。另外，欲利用随其产生的在槽部的动压效果，来提高轴支承部的轴承刚性、及提高旋转精度。
但是，上述的结构，虽然可利用轴承的动压机构而可获得欲将轴控制在中心的效果，但在抑制轴的振摆回转方面，成为重要的轴承两端附近的压力，因润滑油向轴承滑动面外漏出，故产生的压力降低、轴的振摆回转的抑制效果不明显而有着难以确保旋转精度的缺点。
另外，在以往的轴承中，由于轴承两端附近的润滑油向轴承滑动面外漏出，故欲将轴控制在中心的效果也减少，随着设备小型化的发展，更要求电动机小型化、薄型化，而当轴承的长度变短时，其影响特别显著。在对轴颈轴承的特性进行详细研究的例子中，也有如下的研究结果当轴承长度相对轴承直径之比为1时，与轴承长度相当长的情况相比，轴承的动压效果减少到约二分之一。这种情况当然难以抑制轴的振摆回转，在轴承的可靠性方面也往往难以维持必要的性能。
为解决上述那样的已有缺点，本发明的目的是，提供一种旋转精度高且价廉的轴承装置。
为解决上述的缺点，本发明的轴承，在烧结合金的压粉成型时将所述内径部的局部或全部形成锥状或类似形状，在后道工序中通过压入设置突起的芯杆，在所述轴承内径的锥部复制多个凹部，再在精压加工时通过对所述锥部精压加工成直管状，而在轴的滑动面形成两端封住的凹部。由于以简单的工序可制成产生优良动压效果的凹部，故可提供旋转精度高且价廉的轴承装置。
此外，本发明的轴承，对在后道工序中压入设置突起的芯杆而在轴承内径的锥部复制多个凹部的上述方法用如下的方法进行取而代之在前道工序的压粉成型时在模具的内径芯杆上设置突起而一次形成具有多个凹部的锥状的烧结合金，其后同样进行精压加工。由于不需压入芯杆的工序，故可提供更价廉的轴承装置。
技术方案1的发明，系轴承装置的制造方法，在由多孔质状的烧结合金形成的轴承本体上形成与轴滑动的内径部的烧结含油轴承的制造方法中，其特点在于，在烧结合金的压粉成型时将所述内径部的局部或全部形成锥状或类似形状，在后道工序中通过压入设置突起的芯杆，在所述轴承内径的锥部复制多个凹部，再在精压加工时通过对所述锥部精压加工成直管状，而在轴的滑动面形成两端封住的凹部，由此用简单的工序可制成产生优良动压效果的凹部，提供一种旋转精度高且价廉的轴承装置。
技术方案2的发明，系轴承装置的制造方法，在由多孔质状的烧结合金形成的轴承本体上形成与轴滑动的内径部的烧结含油轴承的制造方法中，其特点在于，在烧结合金的压粉成型时将所述内径部的局部或全部形成锥状或类似形状，并在所述锥部的局部或全周形成凸状隆起的部分，在后道工序中通过压入设置突起的芯杆，在所述轴承内径的锥部复制多个凹部，再在精压加工时通过对所述锥部精压加工成直管状，而在轴的滑动面形成两端封住的多个凹部，并通过复制加工或在精压加工时把形成所述凸状的部分压溃，来降低该部分的表面的空穴率，由此用简单的工序可制成产生优良动压效果的凹部，提供一种旋转精度高且价廉的轴承装置。
技术方案3的发明，系轴承装置的制造方法，在由多孔质状的烧结合金形成的轴承本体上形成与轴滑动的内径部的烧结含油轴承的制造方法中，其特点在于，在烧结合金的压粉成型时将所述内径部的局部或全部形成锥状或类似形状，并在所述锥部的局部或全周形成凹状的洼陷部分，在后道工序中通过压入设置突起的芯杆，在所述轴承内径的锥部复制多个凹部，再在精压加工时通过对所述锥部精压加工成直管状，而在轴的滑动面形成两端封住的多个凹部，并通过复制加工或在精压加工时把形成所述凹状的部分与其周边压溃，来提高该部分的表面比周边高的空穴率，由此用简单的工序可制成产生优良动压效果的凹部，提供一种旋转精度高且价廉的轴承装置。
技术方案4的发明，是如由技术方案1至3中任一项所述的轴承装置的制造方法所制成的轴承装置，可提供一种旋转精度高且价廉的轴承装置。
技术方案5的发明，是如技术方案4所述的轴承装置，其特点在于，将轴承内径形成的凹部内的空穴分布做成使正压侧的表面空穴率小于负压侧的表面空穴率，具有进一步提高轴承的动压效果的作用。
技术方案6的发明，是如技术方案4至5中任一项所述的轴承装置，其特点在于，在压粉成型时在轴承的外周部设置槽，具有在后道工序中可用于定位的、或在装入设备后起到放空气作用、提高可靠性的效果。
技术方案7的发明，是如技术方案6所述的轴承装置，其特点在于，在轴承外周部设置的槽，使其宽度及深度或其中的任一方朝高负荷侧端面的方向逐渐变小，具有提高轴承可靠性的作用。
技术方案8的发明，是如技术方案4至7中任一项所述的轴承装置，其特点在于，在轴承内径部，通过设置内径比滑动面大一圈的中槽部，使2个以上的滑动面一体形成单个轴承，与使用2个以上轴承的情况相比，可获得稳定的性能，且具有还可提高可靠性的效果。
技术方案9的发明，是如技术方案8所述的轴承装置，其特点在于，在轴承内径部形成的多个滑动面，各个滑动面的轴向长度不相同，可高水准地提供兼有高可靠性、高旋转精度和低的轴损失扭矩等的轴承装置。
技术方案10的发明，是如技术方案4至9中任一项所述的轴承装置，其特点在于，具有在轴承内径形成的多个凹部，所述凹部形状根据使用场合而不相同，可高水准地提供兼有高旋转精度和低的轴损失扭矩等的轴承装置。
技术方案11的发明，是如技术方案4至10中任一项所述的轴承装置，其特点在于，在轴承内径形成的多个凹部，在旋转方向排列的凹部的个数根据使用场合而不相同，可提供高水准具有高旋转精度和低的轴损失扭矩等的轴承装置。
技术方案12的发明，是如技术方案4至11中任一项所述的轴承装置，其特点在于，在轴承内径形成的多个凹部，在旋转方向排列的凹部的个数设成3个以上的素数，可抑制轴的共振，提高旋转精度。
技术方案13的发明，是如技术方案4至12中任一项所述的轴承装置，其特点在于，将在轴承内径形成的凹部内的空穴分布调整在表面空穴率2～30％之间，有效发挥轴承的动压效果。
技术方案14的发明，是如技术方案4至13中任一项所述的轴承装置，其特点在于，使在轴承内径形成的凹部的深度做成在2～100μm之间，有效发挥轴承的动压效果。
技术方案15的发明，是一种轴承装置，在由多孔质状的烧结合金形成的轴承本体上形成与轴滑动的内径部的烧结含油轴承中，其特点在于，在烧结合金的压粉成型时将所述内径部的局部或全部形成锥状或类似形状，并在所述锥部设置多个凹部，在精压加工时通过对所述锥部精压加工成直管状而在轴的滑动面形成两端封住的凹部，由于根本不需增加特别的工序就可制成产生优良动压效果的凹部，故可提供旋转精度高且价廉的轴承装置。
技术方案16的发明，是如技术方案15所述的轴承装置，压粉成型时的轴承内径的凹部，通过将压粉成型模具的内径芯杆的局部形成锥状或类似形状，并通过做成在所述锥部以不超过锥部较大一方外径的范围的高度设置多个突起的形状，而在轴承本体上复制形成所述内径芯杆的形状，并示出了形成所述凹部的方法。
技术方案17的发明，是一种具有如技术方案4至16中任一项所述的轴承装置的电动机，可提供一种旋转精度高且价廉的电动机。
附图的简单说明
图1a-1c是表示本发明实施例1的轴承装置的剖视立体图。
图2是本发明实施例1的作压粉成型的模具的内径芯杆的示图。
图3是本发明实施例1的复制芯杆的示图。
图4a-4b是表示本发明实施例1的轴承装置的润滑机构的示图。
图5a-5b是表示本发明实施例1的又一例子的轴承装置的半剖立体图。
图6a-6c是表示本发明实施例2的轴承装置的剖视立体图。
图7是本发明实施例2的作压粉成型的模具的内径芯杆的示图。
图8a-8c是表示本发明实施例2的内径空穴控制过程的示图。
图9a-9c是表示本发明实施例2的另一例子的轴承装置的半剖立体图。
图10a-10c是表示本发明实施例2的又一例子的轴承装置的半剖立体图。
图11是表示本发明实施例3的轴承装置的剖视立体图。
图12是表示本发明实施例4的轴承装置的剖视立体图。
图13a-13c是表示本发明实施例5的轴承装置的剖视立体图。
图14是本发明实施例5的作压粉成型的模具的内径芯杆的示图。
图15是本发明实施例5的复制芯杆的示图。
图16是表示本发明实施例5的轴承装置的制造工序的示图。
图17是表示本发明实施例6的轴承装置的剖视立体图。
图18a-18b是表示本发明实施例7的轴承装置的剖视立体图。
图19是本发明实施例7的作压粉成型的模具的内径芯杆的示图。
图20a-20b是实施例7的另一例子的作压粉成型的模具的内径芯杆的立体图。
图21a-21b是表示本发明实施例7的又一例子的轴承装置的半剖立体图。
下面就本发明的实施例结合附图进行说明。
实施例1图1a-1c表示本实施例的轴承装置的结构。
图1a表示压粉成型后经烧结处理的轴承1。在图1a中，轴承1用模具把铜等的金属粉末进行压粉成型而成。在轴承1上形成有与电动机的轴滑动的内径部2，再在内径部2的上端侧，内径逐渐变小地形成锥状。这里，所述内径部2的形状，如图2所示的将轴承1压粉成型的模具的内径芯杆3，通过把上侧的外径做得小于下侧的外径，并将中间部形成锥状，从而将该形状复制形成轴承1本体。
图1b表示在内径锥部复制凹部4后的轴承1。在图1b中，在轴承1上通过压入图3所示的复制芯杆5而在内径锥部上复制凹部4。
此时，复制凹部4的复制芯杆5的形状可通过较简单的加工来制成。在本实施例中，如图3所示，复制芯杆5的形状做成在顶端为锥状的芯杆的顶端上设置螺旋状突起6的形状，在加工该复制芯杆5时，虽然对突起6要求较高的加工精度，但在进行其他的复制加工时，对于不与轴承1接触的部分，用精度、形状均任意的加工是无关紧要的。
图1c表示精压加工后的轴承1。在图1c中，轴承1的外径被精压加工成直管状，并且，内径部2通过压入直管状的芯杆而使内径塑性变形，精压加工成直管状。通过这种加工，最后在内径部2上，形成螺旋状槽在上端部被堵住形状(以下称作挤压形状)的凹部7。此时，轴承内径部2上端侧与轴承内径部2下端侧相比，因精压量变大而使材质的密度变高，成为空穴较小的状态。
对于精压加工后的轴承1，用真空浸注等方法浸注润滑油，该润滑油在轴旋转时通过供给于轴与内径面之间而确保良好的润滑状态。
下面就该轴承装置的润滑机构结合附图进行说明。
图4a-4b是表示这种轴承装置的润滑机构的模式图。
图4a表示挤压形状的凹部7的轴向剖视。凹部7如图所示，在旋转方向，凹部的深度慢慢变浅地形成锥状，在各部的精压量的关系中，凹部的较浅的部分变成空穴较小的状态。当轴8旋转时，产生图4a所示那样的压力9。凹部7的最深部以前(从最深部向反旋转方向部分)压力比其他部分低，润滑油成为渗出的状态。而且，渗出的润滑油随着轴8的旋转而慢慢向凹部7变浅的方向输送，产生所谓的楔子作用的压力9。
图4b表示从内径侧看到挤压形状凹部7的展开图。
在上述中，虽然说明了因润滑油的旋转方向的流动而产生压力的机构，但在本实施例的轴承中，还产生轴向的流动和流动所产生的压力。当润滑油向旋转方向流动时，如图4b所示，一部分沿挤压形状而向轴承1的上端方向流动。该润滑油的流动集中在挤压形状上端附近，在该部分产生压力。要产生高压力，挤压形状的上端附近的空穴最好是较小的状态，轴承上端附近在精压量的关系中其空穴成为较小的状态，由于在可提高压力的同时，可在轴承上端附近产生压力，故可提高上端侧输出轴的振摆回转的抑制效果。
本实施例的轴承装置，是一种通过因所述旋转方向的流动所产生的压力和在轴承上端附近所产生的压力的相乘效果而成为动压效果好、旋转精度高的轴承装置。
另外，上述实施例的轴承1的制造方法，与在后面说明的实施例7的方法等相比，虽然增加了一个工序，但增加的工序是一种仅压入复制芯杆5的简单工序，且仍然保持了烧结含油轴承的生产成本低廉的一贯特点。
另外，上述实施例，是在轴承1内径形成有挤压形状的凹部7，但若象图5a所示那样，做成将轴承10上端侧设成一边的三角状的凹部11，或如图5b所示那样，做成在旋转方向排列多个く字状槽的所谓人字状的凹部13等在另一内径可复制的形状，则可以任意的形状、任意的深度分布来形成。通过使所述的形状与用途、使用条件等相配合并选择适当的形状，从而可获得最佳特性的轴承装置。
此外，上述实施例，表示以1次的复制加工来复制凹部的结构，但通过使用多个复制芯杆而分几次复制，或使复制芯杆与轴承相对地旋转而分几次加工，在轴承上复制比在复制芯杆上设置的突起的个数多的凹部，这种加工也是可以的。
实施例2图6a-6b表示本实施例的轴承装置的结构。
图6a表示压粉成型后经烧结处理的轴承14。在图6a中，轴承14的内径部15在上端侧内径逐渐变小地形成锥状是与上述实施例1相同的，而在本实施例中，在所述锥部设置有多个凸部16，并在外径部几个部位形成有使上下连接的槽17。
这里，所述内径部15的形状，如图7所示的将轴承压粉成型的模具的内径芯杆18，通过把上侧的外径做得小于下侧的外径，并将中间部形成锥状，再在所述锥部设置多个凹部19，从而将该形状复制形成轴承14本体。图6b表示在内径锥部复制凹部20后的轴承14。在图6b中，在轴承14上通过压入图3所示的复制芯杆5而在内径锥部上复制凹部20。此时，通过以在压粉时设置的外径部的槽17为基准进行定位来加工轴承14，则凹部20以与在压粉成型时设置的凸部16同步的状态被复制加工。在本实施例中，由于凹部20以与压粉成型时设置的凸部16同步的状态被复制加工，故对于凹部20内的空穴分布也可控制。
图6c表示精压加工后的轴承14。在图6c中，轴承14的外径被精压加工成直管状，并且，内径部15通过压入直管状的芯杆而使内径塑性变形，精压加工成直管状。通过这种加工，最后在内径部15上，形成螺旋状槽在上端部被堵住形状的所谓挤压状的凹部20。此时，轴承内径部15上端侧与轴承内径部15下端侧相比，因精压量变大而使材质的密度变高，成为空穴非常少的状态。
图8a-8c是表示空穴控制过程的示图。
图8a是表示压粉成型后经烧结处理的轴承14的轴向剖视的模式图。在图8a中，在轴承内径上形成有凸部16。在此时，轴承14任一部分密度都大致一定。
图8b是表示复制加工凹部20后的轴承14的轴向剖视的模式图。在图8b中，在轴承内径所复制的凹部20，因在压粉时所设置的凸部16的影响而使倾斜面21侧成为密度增大且空穴较小的状态。
图8c是表示经精压加工的轴承14的轴向剖视的模式图。在图8c中，轴承14的滑动面附近，通过内径的精压加工而成为密度增大且空穴较小的状态。通过这种加工，最后在轴旋转时，压力比周围低的凹部20最深部附近的空穴保持原状，而压力变大的凹部倾斜面21侧的空穴变小。
采用这种结构，本实施例的轴承装置如上所述，由于因凹部20较深的部分空穴较大而易渗出润滑油，因压力变大的倾斜面21侧的空穴较小而难以渗透润滑油，故可较理想地实现容易提高压力的楔子作用，满足可有效产生最高压力的条件。
此外，本实施例的在轴承14外径部所设置的槽17，做成为在轴承14上端侧其深度及宽度逐渐变小的状态。在将轴承14装入电动机的状态下，轴承14内的润滑油因重力而容易集中在下侧，但槽17下端附近的润滑油，通过因所谓的毛细管力而从槽17下端侧吸到槽17上端侧，将润滑油供给到润滑油易产生不足的轴承14上端部，提高可靠性。并且，该槽17在将轴承14装入电动机后，当因温度上升等而轴承14下端侧的空气与上端侧的空气产生压力差时起到放空气的作用，防止轴承14内的油向外部漏出的所谓的冒油，还起到因轴承14的表面积增加等而冷却轴承14及润滑油的作用。
采用如上结构，本实施例的轴承14可进一步提高轴承的动压效果，旋转精度更高，可提供可靠性方面也很优异的轴承装置。
另外，上述实施例，是在后道工序将压粉成型时设置的凸部16做成与复制的凹部20一致的形状，而如图9a-9c所示，在把压粉成型时在后道工序复制的凹部的上端附近在全周做成凸状的场合，也具有对产生压力的凹部上端附近的空穴予以减少的效果，且可控制同样的空穴分布。
或相反，如图10a-10c所示，在把压粉成型时在后道工序复制的凹部的下端附近在全周做成凹状的场合，也具有对渗出润滑油的凹部的下端附近的空穴予以增大的效果，且可控制同样的空穴分布。
另外，上述实施例是在轴承外径部形成贯通上下端的槽，而在形成一端被封住的槽的场合，虽不能期望上述的放空气等的效果，但通过用于凹部复制时的定位，可作同样的加工。
实施例3上述实施例，虽然显示了单个轴承，但通过多个组合上述实施例的轴承，可提供旋转精度更高的轴承装置。
图11表示本实施例的轴承装置。本实施例的轴承装置，成为在轴承壳体28内压入固定2个轴承29、30的状态。把轴承29、30的各自的空穴较小的一侧朝上安装。此时，内径的凹部31、32配置成轴朝一方旋转时适于产生动压的方向。采用这种结构，通过在上下2个轴承29、30中产生压力，比轴承仅为1个的场合可有效地抑制轴的振摆回转。
实施例4图12表示本实施例的轴承装置。本实施例的轴承装置与上述实施例3相同之处是，在轴承壳体33内压入固定1组轴承34、35，但把轴承34、35的各自的空穴较小的一侧安装成上下端，并且在内径设置的凹部36、37的形状呈当轴朝一方旋转时适于产生动压的方向，具体地说，上下的轴承34、35的形状形成上下对称。采用该结构，由于凹部36、37的形状不同，故必需2个复制凹部的复制芯杆，但通过在上下轴承34、35的两端面附近使压力产生，可更有效地抑制轴的振摆回转。
实施例5上述实施例3、4表示将上述实施例1的轴承进行多个组合后的情况。下面叙述用单个轴承来进一步提高旋转精度的方法。
图13a-13c表示本实施例的轴承装置的结构。
图13a表示压粉成型后经烧结处理的轴承38。
图13a中，在轴承38上形成具有与电动机轴之间的滑动部和中槽部的内径部39，再在内径部39上的上端部40设置直径更小的部分，并且上端部40及下端部41的2个部位形成锥状。
这里，所述内径部39的形状，如图14所示的将轴承38压粉成型的模具的内径芯杆43，通过将外径做成3层，在第1层与第2层之间设置阶梯再形成锥状，并将第2层与第3层之间形成锥状，从而将该形状复制形成轴承38本体。
图13b表示在内径部39上复制加工多个凹部44的轴承38。图13b中，通过在轴承38内压入图15所示的复制芯杆45，而在内径部上复制凹部44。该复制芯杆45，通过把在外径形成螺旋状槽的芯杆的外径做成在顶端带有阶梯的锥状而形成。
图13c表示经精压加工后的轴承38。图13c中，轴承38如图16所示的工序那样，通过把压粉成型时所设置的外径形状精压加工成直管状，而把下端部41的内径加工成小一圈，再通过压入直管状的芯杆，使内径塑性变形，将内径部39精压加工成直管状。由该工序将上下2个部位的滑动部与设置在各滑动部上的凹部44一体形成单个的轴承38。
装入电动机内时，上下的滑动部的凹部44，显示了与各自实施例1、2所显示的效果相同的动压效果，通过在上下2层使动压产生，可构成能有效抑制轴的振摆回转的轴承装置。
另外，在本实施例中，由于在单个的轴承38上一体形成上下滑动面，且上下滑动面的轴心呈一致状态，故与使2个以上轴承组合的场合相比，用不着担心轴的不同心等，可获得稳定的性能。
此外，在本实施例中在内径部39上设置的中槽部，发挥着润滑油的保油机构的作用，润滑油向滑动面补偿供给的作用，更具有抑制润滑油向轴承端面泄漏的作用，是用来提高可靠性的有效的技术手段。
此外，在上述实施例中，是在内径部39上设置中槽部而形成上下2个滑动面的，但在不设置中槽部而在压粉成型时将整体形成锥状、在后道工序上下分别复制凹部的场合，虽然不能期望所述中槽部的效果，但在上下2层使动压产生，可构成能有效抑制轴的振摆回转的轴承装置。
上述实施例是做成上下2层的结构，而3层以上的结构用同样的方法也是可以做成的。
实施例6上述实施例5是对轴承上端部与下端部作大致相同的加工，而在本实施例中，通过有目的地改变轴承上下的状态，可提供更具良好特性的轴承装置。
图17表示本实施例的轴承46。本实施例的轴承，使轴承上端部47的滑动面的长度与轴承下端部48的滑动面的长度有所不同，再使设于上下滑动面的凹部的形状及个数在上下不相同。
用于电动机的轴承装置，在连接负荷的输出侧，虽然较强地作用了不平衡等的负荷，但在输出相反侧，一般不作用较大的负荷。在本实施例中，通过把作为输出侧的上端部47的滑动面积做得大于作为输出相反侧的下端部48的滑动面的面积，可增大高负荷侧的滑动面的负荷容量，提高可靠性，并通过将上端部47的凹部49形状做成注重动压效果的形状，将下端部48的凹部50形状做成注重减轻轴损失扭矩的形状，再在上下使凹部49、50的个数也不同，通过在上端部47抑制轴的振摆回转，在下端部48以必需的最低限度的轴损失支承轴，可提供高水平地兼顾轴的旋转精度和低轴损失扭矩的轴承装置。
实施例7在到此为止的实施例中，是在轴承内径部设置的凹部压粉成型后均通过压入具有突起的芯杆来复制所述突起形状的，而本实施例是，在使用具有突起的模具内径芯杆而进行压粉成型时，将多个凹部设置在轴承内径部上。
图18a表示压粉成型后经烧结处理的轴承51。
图18a中，轴承51是将铁、铜等的金属粉末用模具压粉成型而成。在轴承51上形成有与电动机的轴作滑动的内径部52，而内径部52在上端侧内径逐渐变小地形成锥状，同时，在锥部53形成有凹部54。这里所述内径部的形状，如图19所示的对轴承51进行压粉成型的模具的内径芯杆55，将上侧的外径做得小于下侧的外径，并通过在把中间部做成锥状的同时设置突起56，而将该形状复制形成轴承51本体。在本实施例中，突起56表示为三角形，截面形状也为三角形。
此时，当在内径芯杆55上设置的突起56高度做得高于下侧的外径时，由于模具的分型性恶化，故最好象图19那样使突起56的高度等于下侧的外径，或低于下侧的外径。
图18b表示经精压加工后的轴承51。
图18b中，轴承51的外径精压加工成直管状，并通过内径部52压入直管状的芯杆，而使内径塑性变形，精压加工成直管状。此时，轴承内径部52上端侧与轴承内径部52下端侧相比，因精压量增大而使材质的密度变高，成为空穴非常少的状态。此外，压粉成型时设置的内径部52的凹部54从内径侧看剩下了三角形的凹部57，所述凹部57的周边内径面如前所述，轴承上端侧成为空穴较少的状态。
对于精压加工后的轴承51，用真空浸注等方法浸注润滑油，该润滑油在轴旋转时通过供给于轴与内径面之间而确保良好的润滑状态。
关于该轴承装置的润滑机构，虽然凹部的形状和处于凹部的空穴的状态多少有所不同，但理论上与实施例1图4a所说明的润滑机构相同，故说明省略。
另外，上述实施例的轴承51的制造方法，除了压粉成型的模具的内径芯杆55形状为特殊的形状外，与现有的内径形状为正圆的烧结含油轴承的制造方法无任何变化之处，仍继承了烧结含油轴承的生产成本较低廉的以往的特点。
另外，上述实施例，如图19所示的内径芯杆，是通过做成在锥部上设置截面为三角形的突起56的形状而构成的，但也可通过如下的形状来构成，作大致相同的加工，即如图20a所示，做成在内径芯杆60的锥部上使截面形状与圆弧面的曲率小于以轴芯为中心的圆弧面的3个圆弧面以上作组合的形状；或如图20b所示，做成在内径芯杆62的锥部上设置小坡度椭圆状的突起的形状。
上述实施例是将内径部52的凹部57做成左右非对称的三角形，但若做成用图20a的内径芯杆60做成图21a那样左右对称的三角形、或用图20b的内径芯杆62做成图21b那样左右对称的椭圆状等的左右对称的形状时，虽然动压效果有所降低，但由于不依靠轴的旋转方向就可获得一定的动压效果，故通过在以左右两方向旋转为必要的轴承装置中应用，可提供与现有相比旋转精度较高的轴承装置。
在压粉成型时同时形成多个凹部的上述实施例7，示出了单个的轴承，而在本实施例的场合，也与在压粉成型后形成凹部的实施例3及4所说明的相同，可提供使轴承多个组合后(图11、12)的轴承装置。另外，当然也可提供仿效实施例5那样用单个轴承可发挥多个轴承功能(图13c)的轴承装置。
在上述实施例1～7，未详细叙述凹部的个数，当把在旋转方向排列的凹部的个数设定成非素数时，容易产生共振等而成为恶化旋转精度的主要因素，因此，设定成3个以上的素数，难以产生共振等且旋转精度高。
另外，为获取轴承的动压效果，上述凹部内的空穴分布的标准是必须在表面空穴率2～30％范围内调整。在2％以下，不能充分发挥在凹部最深部附近的润滑油的供给作用，而若超过30％，则空穴过大，润滑油渗透到轴承内部，不能获得充分的压力产生。此外，为达到所述动压效果，凹部的深度必须为2～100μm。深度在2μm以下，则产生的压力整体性变小，不能期望充分的动压效果，而在100μm以上，则在凹部内难以获得润滑油的充分供给，动压效果反而降低，轴承的旋转精度仍然下降。
另外，上述实施例1～7就轴承单件作了叙述，对于信息设备、影像-音响设备等所使用的电动机的轴承装置，通过使用上述实施例叙述的轴承装置，可提供旋转精度高、价廉且可靠性也高的电动机。
由上述实施例得知，采用技术方案1的发明，在由多孔质状的烧结合金形成的轴承本体上形成与轴滑动的内径部的烧结含油轴承中，其特点在于，在烧结合金的压粉成型时将所述内径部的局部或全部形成锥状或类似形状，在后道工序中通过压入设置突起的芯杆，在所述轴承内径的锥部复制多个凹部，再在精压加工时通过对所述锥部精压加工成直管状，而在轴的滑动面形成两端封住的凹部，由于可用简单的工序制成产生优良动压效果的凹部，故可提供一种旋转精度高、价廉且可靠性也高的轴承装置。
另外，在压粉成型时同时在轴承内径部形成凹部，省略后道工序的芯杆的压入，可提供更价廉的轴承装置。
此外，通过把所述轴承装置用作为电动机的轴承装置，可提供旋转精度高、价廉且可靠性也高的电动机。
权利要求
1.一种轴承装置的制造方法，在由多孔质状的烧结合金形成的轴承本体上形成与轴滑动的内径部的烧结含油轴承的制造方法中，其特征在于，在烧结合金的压粉成型时将所述内径部的局部或全部形成锥状或类似形状，在后道工序中通过压入设置突起的芯杆，在所述轴承内径的锥部复制多个凹部，再在精压加工时通过对所述锥部精压加工成直管状，而在轴的滑动面形成两端封住的多个凹部。
2.一种轴承装置的制造方法，在由多孔质状的烧结合金形成的轴承本体上形成与轴滑动的内径部的烧结含油轴承的制造方法中，其特征在于，在烧结合金的压粉成型时将所述内径部的局部或全部形成锥状或类似形状，并在所述锥部的局部或全周形成凸状的隆起部分，在后道工序中通过压入设置突起的芯杆，在所述轴承内径的锥部复制多个凹部，再在精压加工时通过对所述锥部精压加工成直管状，而在轴的滑动面形成两端封住的多个凹部，并通过复制加工或在精压加工时把形成所述凸状的部分压溃，来降低该部分的表面的空穴率。
3.一种轴承装置的制造方法，在由多孔质状的烧结合金形成的轴承本体上形成与轴滑动的内径部的烧结含油轴承的制造方法中，其特征在于，在烧结合金的压粉成型时将所述内径部的局部或全部形成锥状或类似形状，并在所述锥部的局部或全周形成凹状的洼陷部分，在后道工序中通过压入设置突起的芯杆，在所述轴承内径的锥部复制多个凹部，再在精压加工时通过对所述锥部精压加工成直管状，而在轴的滑动面形成两端封住的多个凹部，并通过复制加工或在精压加工时把形成所述凹状的部分与其周边压溃，来提高该部分的表面比周边高的空穴率。
4.一种轴承装置，其特征在于，用如权利要求1至3中任一项所述的轴承装置的制造方法所构成。
5.如权利要求4所述的轴承装置，其特征在于，将轴承内径形成的凹部内的空穴分布做成使正压侧的表面空穴率小于负压侧的表面空穴率。
6.如权利要求4至5中任一项所述的轴承装置，其特征在于，在压粉成型时在轴承的外周部设置槽。
7.如权利要求6所述的轴承装置，其特征在于，在轴承外周部设置的槽，使其宽度及深度或其中的任一方朝高负荷侧端面的方向逐渐变小。
8.如权利要求4至7中任一项所述的轴承装置，其特征在于，在轴承内径部，通过设置内径比滑动面大一圈的中槽部，使2个以上的滑动面一体形成单个轴承。
9.如权利要求8所述的轴承装置，其特征在于，在轴承内径部形成的多个滑动面，各个滑动面的轴向长度不相同。
10.如权利要求4至9中任一项所述的轴承装置，其特征在于，具有在轴承内径形成的多个凹部，所述凹部形状根据使用场合而不相同。
11.如权利要求4至10中任一项所述的轴承装置，其特征在于，在轴承内径形成的多个凹部，在旋转方向排列的凹部的个数根据使用场合而不相同。
12.如权利要求4至11中任一项所述的轴承装置，其特征在于，在轴承内径形成的多个凹部，在旋转方向排列的凹部的个数设成3个以上的素数。
13.如权利要求4至12中任一项所述的轴承装置，其特征在于，将在轴承内径形成的凹部内的空穴分布调整在表面空穴率2～30％之间。
14.如权利要求4至13中任一项所述的轴承装置，其特征在于，使在轴承内径形成的凹部的深度做成在2～100μm之间。
15.一种轴承装置，在由多孔质状的烧结合金形成的轴承本体上形成与轴滑动的内径部的烧结含油轴承中，其特征在于，在烧结合金的压粉成型时将所述内径部的局部或全部形成锥状或类似形状，并在所述锥部设置多个凹部，在精压加工时通过对所述锥部精压加工成直管状而在轴的滑动面形成两端封住的凹部。
16.如权利要求15所述的轴承装置，其特征在于，压粉成型时的轴承内径的凹部，通过将压粉成型模具的内径芯杆的局部形成锥状或类似形状，并通过做成在所述锥部以不超过锥部较大一方外径的范围的高度设置多个突起的形状，而在轴承本体上复制形成所述内径芯杆的形状。
17.一种电动机，其特征在于，具有如权利要求4至16中任一项所述的轴承装置。
全文摘要
一种信息、音响设备等所使用的轴承装置,在由烧结合金形成的轴承本体(1)上形成与轴滑动的内径部(2)的烧结含油轴承中,在压粉成型时将内径部(2)的局部或全部形成锥状,在后道工序通过压入设有突起(6)的芯杆(5),在轴承内径(2)的锥部复制多个凹部(4),再通过对锥部精压加工成直管状而在轴的滑动面形成两端封住的多个凹部(7),用简单的工序制作动压效果优异的凹部(7),提供旋转精度高、价廉且可靠性高的轴承装置。
文档编号F16C33/12GK1203325SQ9811501
公开日1998年12月30日 申请日期1998年6月19日 优先权日1997年6月19日
发明者藤中广康, 大冢茂 申请人:松下电器产业株式会社