CN103322034B - 轴承及其制造方法以及采用该种轴承的轴承*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轴承，包括轴承本体和上盖，该轴承上设有轴孔，该轴孔贯穿轴承本体和上盖，该轴承由金属粉末与熔融粘结剂的混合物射出成型，并在射出成型时于该轴承本体和上盖间形成导油通道，该导油通道将该轴承的轴孔与轴承外部贯通，该轴承寿命长，制作成本低。本发明还提供一种轴承的制作方法以及采用该种轴承的轴承***。

Description

轴承及其制造方法以及采用该种轴承的轴承***

技术领域

本发明涉及一种轴承，还涉及一种轴承的制造方法和采用该种轴承的轴承***。

背景技术

目前，轴承广泛应用于各种设备中，尤其是动压轴承在电子装置中使用得更加普遍，如硬盘驱动器(HDD)、光盘驱动器(CD-ROM)、数字化视频光盘机(DVD)、微型光盘机(MiniDisc)、磁光盘机(MO)及散热风扇等领域，这些装置中马达的轴承尺寸小，对轴承的回转精度及寿命的要求高。

动压轴承是在转轴与轴承之间的微小间隙内形成一层流体(可为气体或液体)润滑油膜，润滑油通过流经不同断面积的剪力作用而产生一动压效果，使得该动压轴承以高刚性对转轴进行支承及润滑，从而使得转轴与轴承不直接接触，可减少磨损、降低噪音。在动压轴承中，其承载油膜的形成方式有几何形状楔效应、挤压效应、表面伸缩效应、密度楔效应及膨胀效应。

现有的动压轴承通常包括滚珠轴承，液压轴承和含油轴承。其中，滚珠轴承和液压轴承因结构复杂、制作成本较高而不被作为批量生产轴承的首选。而含油轴承虽然结构简单、成本低，但是其通常采用压模的方式形成，使成型后的轴承具有较大的结构孔隙，对润滑流体在轴承中的流动具有阻碍作用，因此此种轴承在使用过程中不但使转动效率不高，而且容易磨损，导致轴承的使用寿命降低。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种可延长使用寿命的轴承及其制造方法以及采用该种轴承的轴承***。

一种轴承，包括轴承本体和上盖，该轴承上设有轴孔，该轴孔贯穿轴承本体和上盖，该轴承由金属粉末与熔融粘结剂的混合物射出成型，并在射出成型时于该轴承本体和上盖间形成导油通道，该导油通道将该轴承的轴孔与轴承外部贯通。

一种轴承***，包括转轴，还包括轴承，该轴承包括轴承本体和上盖，该轴承上设有轴孔，该轴孔贯穿轴承本体和上盖，该轴承由材料射出成型，并在射出成型时于该轴承本体和上盖间形成导油通道，该导油通道将该轴承的轴孔与轴承外部贯通，该转轴可转动地装设于该轴承的轴孔中，该转轴与轴承之间填充有润滑流体。

一种轴承的制造方法，包括如下步骤：

提供轴承模具；

以材料射出成型方式将金属粉末与熔融粘结剂的混合物射入所述轴承模具中以形成轴承，该轴承包括一上盖及一轴承本体，并在射出成型时于该轴承本体和上盖间形成导油通道。

本发明的轴承采用金属粉末射出成型方式制作轴承本体和上盖，该种方式可有效降低制作成本，且由于采用金属粉末熔融后射出成型，使形成的轴承结构的材料具有较小的材料间隙，使轴承表面的结构孔隙减小，从而减少润滑流体与轴承之间的摩擦，延长轴承的使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施方式提供的轴承的立体组装图。

图2为图1所示的轴承的立体分解图。

图3为图2所示的轴承的倒置图。

图4为图1沿IV-IV的剖面示意图。

图5为图1沿V-V的剖面示意图。

图6为本发明实施方式提供的轴承的制造流程图。

主要元件符号说明

轴承	100
		轴承本体	10
接触面	11
		底面	12
侧面	13
		平坦部	131
下轴孔	14
		导油槽	15
第一凸柱	16
		上表面	161
卡合面	162
		外壁面	163
第二凸柱	17
		上盖	20
上盖面	21
		上轴孔	211
下盖面	22
		侧盖面	23
开口	231
		导油通道	24
轴套	30
		底板	32
套筒	34
		转轴	40
第一储油空间	50
		第二储油空间	60

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1和图4，该轴承***包括轴承100、转轴40和轴套30。该转轴40可转动地装设于该轴承100的轴孔中，该轴承100套设于该轴套30中。该转轴40、轴套30与轴承100之间填充有润滑流体。

所述轴承100由材料射出成型(Material Injection Molding，MIM)，其包括一轴承本体10及设于该轴承本体10上的一上盖20。

请同时参阅图2和图3，所述轴承本体10大致呈圆盘状，其包括设于顶面的接触面11、与接触面11相对的底面12和连接接触面11和底面12的侧面13。该接触面11用于与上盖20接触连接。该侧面13上形成两平坦部131，该两平坦部131平行相对，并自接触面11垂直延伸至底面12。该两平坦部131可采用切削的方式形成，使轴承本体10垂直于平坦部131所在平面的径向尺寸小于轴承本体10所在圆的直径。该轴承本体10内还形成有下轴孔14和导油槽15。该下轴孔14开设于圆柱状的轴承本体10的中心，并自接触面11轴向贯穿至底面12，用于容置转轴40。该导油槽15为两个，均开设于该接触面11上，并横向连通下轴孔14与轴承外部。该两导油槽15分别以下轴孔14为中心朝逆时针方向蜗旋延伸至两平坦部131。该接触面11上还形成有两第一凸柱16，底面12上形成有第二凸柱17。该两第一凸柱16形成于两平坦部131之间，也就是说，两第一凸柱16之间的连线与两平坦部131之间的连线垂直相交，交点为下轴孔14的轴心。该第一凸柱16包括上表面161、和自上表面161垂直向下延伸的卡合面162和外壁面163。该外壁面163与轴承本体10的侧面13对接连接，且弧度相同。该两第二凸柱17的形状与第一凸柱16的形状一样，第二凸柱17的纵向位置与两第一凸柱16一一对应。

该上盖20大致呈圆盘状，其包括一上盖面21、下盖面22和由该上盖面21的周缘向下延伸并连接下盖面22的侧盖面23。该上盖面21为圆形板状，其中部设有一上轴孔211，该上轴孔211与轴承本体10的下轴孔14同心，且其孔径与轴承本体10的下轴孔14的孔径相等，两者组装后相互正对并连通共同形成该轴承100的轴孔。该下盖面22为一平面，其与轴承本体10的接触面11对接。该侧盖面23由上盖面21的周缘向下垂直延伸而成，该侧盖面23的相对两侧形成两开口231，该两开口231的形状与第一凸柱16对应，以将第一凸柱16卡持在内。

轴承本体10和上盖20组装形成一个整体，轴承本体10的接触面11与上盖20的下盖面22连接，并使接触面11上的两第一凸柱16卡入上盖20的两开口231中，本实施方式中采用烧结的方式连接轴承本体10和上盖20。烧结完成后，上盖20覆盖于轴承本体10接触面11的导油槽15上，从而使在轴承100内的上盖20与轴承本体10之间形成两个横向的、连通下轴孔14与轴承外部的导油通道24。当然，该导油槽15也可以形成于上盖20的下盖面22上或同时形成于轴承本体10接触面11与上盖20的下盖面22上，从而在上盖20与轴承本体10结合后在两者相接触的面间形成导油通道24。该上盖20在该轴承100的径向上于该轴承本体10的平坦部131处超出该轴承本体10，该导油通道24由该轴承100的轴孔通向该轴承本体10的平坦部131。第一凸柱16的上表面161与上盖20的上盖面21相平齐。

请同时参阅图4和图5，具体应用时，所述轴承100设置于一轴套30内，一转轴40穿设于轴承100的下轴孔14内，并通过所述上盖20的上轴孔211延伸至上盖20的外侧。所述轴套30包括一底板32及由该底板32的周缘向上延伸形成的一圆筒状的套筒34，该套筒34的内径与上盖20的直径大致相等，以使上盖20可完全收容于该套筒34内。所述轴承本体10的底端抵靠于底板32上，具体而言，轴承本体10的底面12的第二凸柱17抵靠于底板32上，将轴承本体10的底面12和轴套30的底板32分隔，该分隔的空间形成第一储油空间50。轴承本体10的侧壁与轴套30的套筒34内壁相贴合，平坦部131与套筒34内壁之间相隔成第二储油空间60。第一储油空间50与第二储油空间60相连通，第二储油空间60与导油通道24连通。所述第一储油空间50、第二储油空间60及所述轴承本体10与转轴40之间充满润滑流体。

使用时，所述转轴40转动挤压润滑流体，从而于轴承本体10与转轴40之间建立动压，防止二者之间直接接触。在所述转轴40转动的过程中，所述第一储油空间50内的润滑流体上升至转轴40与轴承本体10之间的间隙内，该转轴40与轴承本体10之间的部分润滑流体会通过导油通道24的导引流到第二储油空间60内，再回流至第一储油空间50内。由于在接触面11处开设有导油通道24，使此处的的润滑流体的压力小于上盖20的侧盖面23与套筒34内壁之间的压力，润滑流体上升至接触面11后易于从导油通道24处流出，可以有效防止润滑流体继续上升并飞溅至轴承100的外侧，从而起到保油的效果。且由于导油通道24以转轴40为中心，并沿转轴40的转动方向蜗旋，有利于上升至轴承本体10的接触面11的润滑流体从导油通道24引导而出，进而达成转轴40与轴承本体10之间的建立动压的目的及润滑流体回流的效果。

图6为本发明实施方式提供的轴承的制造方法的流程图，其步骤包括：

提供轴承模具；

以材料射出成型方式将金属粉末与熔融粘结剂的混合物射入所述轴承模具中以形成轴承100，该轴承100包括一轴承本体10及一上盖20，并在射出成型时于该轴承本体10和上盖20间形成导油通道24。在本实施例中，该轴承本体10和上盖20先分别射出成型，然后烧结结合在一起。

该轴承100通过将金属粉末与熔融粘接剂的混合一起形成射出成型，该制造方法由于金属粉末经过熔融，使射出成型并固化后得到的结构具有很小的材料间隙，使成型后的轴承100的内表面的结构孔隙相较传统含油轴承非常小，从而使轴承100在使用过程中减少润滑流体与轴承100的轴孔和外表之间的摩擦，减小阻力，从而利于转轴40的转动，并降低轴承100的磨损、延长寿命。

该轴承100通过金属粉末射出成型而成，也比现有的滚珠轴承和液压轴承等的制作成本低。采用金属粉末射出成型的工艺制作轴承100还能够使轴承100具有较高的强度，因此可延长轴承100的使用寿命。且因该种制作方法使制成的元件具有很高的形状自由度，进而较容易控制该轴承100的厚度和形状，以能够最大限度得到接近最终形状的零件，有效减少后续加工量，且相对于其它成型方式更有利于制造高熔点、高强度、复杂形状的零件，易实现自动化、大批量生产，可以很大程度的节省成本。且采用分体制作轴承本体10和上盖20，再将两者结合共同形成导油通道24时，简化制作过程，避免在同一工序中制作一个复杂结构而造成的工艺及其各项要求过于严苛和繁琐。另轴承本体10与上盖20可以在烧结结合的过程中一体控制两者的同心度，比采用其他对准和连接方式节省组装成本。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种像应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种轴承，包括轴承本体和上盖，该轴承上设有轴孔，该轴孔贯穿轴承本体和上盖，其特征在于：该轴承由金属粉末与熔融粘结剂的混合物射出成型，并在射出成型时于该轴承本体和上盖间形成橫向的导油通道，该导油通道将该轴承的轴孔与轴承外部贯通，该轴承本体和上盖分别射出成型，并烧结在一起，该上盖上形成上轴孔，该轴承本体上形成下轴孔，该上轴孔与下轴孔连通共同形成该轴承的轴孔，该轴承本体包括接触面和自接触面外侧向下延伸的平坦部，该上盖覆盖于该接触面上，该上盖在该轴承的径向上于该轴承本体的平坦部处超出该轴承本体，该导油通道由该轴承的轴孔通向该轴承本体的平坦部。

2.如权利要求1所述的轴承，其特征在于：该轴承本体的接触面上形成导油槽，从而在上盖与轴承本体结合后在两者相接触的面间形成该导油通道。

3.如权利要求1所述的轴承，其特征在于：所述导油通道以轴孔为中心朝逆时针方向蜗旋延伸至平坦部。

4.如权利要求1所述的轴承，其特征在于：所述接触面上形成第一凸柱，上盖上对应该第一凸柱形成有开口，该第一凸柱卡合于该开口中。

5.一种轴承***，包括转轴，其特征在于：还包括如权利要求1至4任意一项所述的轴承，该转轴可转动地装设于该轴承的轴孔中，该转轴与轴承之间填充有润滑流体。

6.如权利要求5所述的轴承***，其特征在于：所述轴承装设于一轴套内，该轴套包括底板和套筒，所述轴承本体与接触面相对的底面上形成有第二凸柱，该第二凸柱抵靠于轴套的底板上，从而使轴承本体的底面和轴套的底板间隔形成第一储油空间，该轴承本体的部分侧壁与套筒相间隔并形成第二储油空间，该转轴转动时，该转轴与轴承本体之间的部分润滑流体沿轴孔向上流动后，透过导油通道流到第二储油空间，再回流至第一储油空间而往复循环。

7.一种轴承的制造方法，包括如下步骤：

提供轴承模具；

以材料射出成型方式将金属粉末与熔融粘结剂的混合物射入所述轴承模具中以形成轴承，该轴承包括一上盖及一轴承本体，并在射出成型时于该轴承本体和上盖间形成橫向的导油通道，该轴承本体和上盖分别射出成型，并烧结在一起，该上盖上形成上轴孔，该轴承本体上形成下轴孔，该上轴孔与下轴孔连通共同形成该轴承的轴孔，该轴承本体包括接触面和自接触面外侧向下延伸的平坦部，该上盖覆盖于该接触面上，该上盖在该轴承的径向上于该轴承本体的平坦部处超出该轴承本体，该导油通道由该轴承的轴孔通向该轴承本体的平坦部。

8.如权利要求7所述的轴承的制造方法，其特征在于：该轴承本体和上盖分别射出成型，并烧结结合在一起。