[发明专利]小型电动机及其烧结合金制含油轴承的制造方法

说明书

本发明涉及小型电动机，特别是涉及在小型照相机等光学精密机器、CD唱机等音响放像机器、复印机等OA机器、头发吹干机等家用电器、汽车用电装机器、以及玩具等当中所使用的小型电动机及其烧结合金制含油轴承的制造方法。

小型电动机在上述各种机器以外的一切领域也被广泛使用，要求降低其轴承的摩耗、电动机的机械噪声(电动机噪音等)及所消耗的电流等。

小型电动机是在其外壳的内周面安装定子、在外壳的内部配设转子，由设在外壳上的轴承部回转自如地支持转子的回转轴。轴承部的滑动轴承，多使用烧结合金制的含油轴承(以下记作烧结含油轴承)。

烧结合金由铁系材料或铜系材料构成。在铁系材料的烧结含油轴承的场合，耐摩耗性是良好的，但其回转轴回转时，滑动音的振动数高，因此发生感觉比较硬的声音。

与此相对照，在铜系材料的烧结含油轴承的场合，由于滑动音的振动数低，所以发生感觉比较柔和的声音，但与铁系材料相比，其耐摩耗性低，因此存在电动机的耐久性问题，具有因摩耗使电动机噪音变高的课题。

因此，历来是按照电动机的用途，分别使用铁系材料和铜系材料的烧结含油轴承。

在特开平6-264110号公报中，揭示了有关谋求改良摩擦系数及磨合性的青铜系烧结含油轴承的技术。

然而，在该公报中叙述的烧结含油轴承，有时仅耐高荷重但却不能认为有充分的强度。另外，在烧结含油轴承承受偏心侧压荷重或低回转时大的侧压荷重等的场合，含浸在该烧结含油轴承中的润滑油的效果不那么能发挥，因此，其耐摩耗性不能认为是充分的。

本发明的目的是：为了解决这样的课题，提供一种具有耐摩耗性提高、同时能够减低摩耗产生的电动机噪音的烧结合金制含油轴承的小型电动机，以及上述烧结合金制含油轴承的制造方法。

为达到上述目的，本发明是在外壳的内周面安装定子、在上述外壳的内部配设转子、由设置在上述外壳上的轴承部回转自如地支持上述转子的回转轴的小型电动机中，上述轴承部的滑动轴承是，将按照Ni单一元素及含Ni元素的合金中至少1种的粉末4-27％(重量)、Sn单一元素粉末3-5％(重量)、含Sn元素的合金粉末18-55％(重量)、其余为Cu单一元素及不可避免的杂质的粉末这样的配合组成配合的混合物压缩成形，并且经烧结成形的烧结合金制含油轴承。

而且，小型电动机中轴承部的滑动轴承，可以采用Ni3-13％(重量)、Sn7.5-12％(重量)、其余为Cu及不可避免的杂质这样的成分组成的烧结合金制含油轴承。

优选的是，小型电动机中轴承部的滑动轴承是，将按照Ni单一元素及含Ni元素的合金中至少1种的粉末4-27％(重量)、Sn单元素粉末3-5％(重量)、含Sn元素的合金粉末18-55％(重量)、其余为Cu单一元素及不可避免的杂质的粉末这样的配合组成配合的混合物压缩成形，并且经烧结成形，成为Ni为3-13％(重量)、Sn为7.5-12％(重量)、其余为Cu及不可避免的杂质这样的成分组成的烧结合金制含油轴承，而且烧结体的Cu-Ni-Sn合金的一部或全体，具有θ相(由Ni和Sn构成的金属间化合物)的组织及由于经偏聚析出可能造成的周期结构的至少一种组织。

本发明的方法，是构成小型电动机轴承部的滑动轴承的烧结合金制含油轴承的制造方法，是将按照Ni单一元素及含Ni元素的合金中的至少1种的粉末4-27％(重量)、Si单一元素粉末3-5％(重量)、含Sn元素的合金的粉末18-55％(重量)、其余为Cu单一元素及不可避免的杂质的粉末这样的配合组成配合的混合物压缩成形，将压缩成形的压粉体在还原气氛中烧结一定的时间间隔成为烧结体，然后在将该烧结体冷却到约300℃的时刻，该烧结体的Cu-Ni-Sn合金的一部或全体处于Cu-Ni-Sn合金三元系平衡状态图的“α(Cu-Ni-Sn固溶体)+θ(由Ni和Sn构成的金属间化合物)”的成分范围内，以使θ相析出的冷却速度将上述烧结体缓慢冷却，再将所得的上述烧结体精整成规定的形状，然后进行浸油处理。

由于本发明按照上述那样构成，所以能够使滑动轴承的耐摩耗性提高，同时减低因摩耗产生的电动机噪音。

图1至图9是显示本发明实施方式一例的图。

图1是显示小型电动机一侧剖面的正视图。

图2是显示烧结合金制含油轴承制造工序的流程图。

图3是显示烧结工序中被烧结物温度变化的一例。

图4是显示含油率对圆柱形压坯径向抗压强度的影响的曲线图。

图5是780℃时Cu-Ni-Sn合金三元系平衡状态图。

图6是显示烧结工序中金属组织变化状态的概略说明图。

图7是显示图6中金属组织原子结构状态一例的概略说明图。