滑動軸承組件的製作方法

2023-10-20 09:07:22

本發明涉及一種滑動軸承組件，尤其是指通過模塊化設計的兩單元件以兩端周面沿軸向嵌合緊配，組成具有儲放大量潤滑介質、強固整體結構、簡化量產製程、大幅降低成本，並適合長期穩定操作於嚴苛運轉條件下的滑動軸承組件。

背景技術：

滑動軸承通常是由粉末冶金技術經模壓和燒結形成多孔隙的結構，以便含浸潤滑油發揮自潤的功能；然而現有的滑動軸承通常無法長期操作於高負載、高轉速、高振動等嚴苛運轉條件，主要由於缺乏足夠的結構強度與潤滑介質，導致該軸承的接觸壓力與速度極限值(pvlimit)大幅降低，造成軸芯與軸孔間高頻率的敲擊與碰撞及過度的磨耗與發熱而加速損毀，是現有的滑動軸承急待解決的技術問題；上述潤滑介質泛指潤滑油與黏稠性較潤滑油高的潤滑劑，例如潤滑脂與含有固態潤滑粒子的潤滑劑等。

us2002/0146183a1提出一種滑動軸承，是由一個或由多個沿軸向堆疊的中空環體形成的組件，再將該組件套設於沿軸向內凹的一中空外殼內，使該組件的兩端與該外殼的內周面接合，且在該內凹的外殼與該組件間形成一儲油槽。

us2006/0171618a1提出另一種滑動軸承，是由呈t形的兩中空柱體對接形成外周呈內凹的組件，再將該組件套設於一中空外殼內，使該組件兩端的t形凸出面與該外殼的內周面接合，且在該外殼與內凹的該組件間形成一儲油槽。

上述設有儲油槽的滑動軸承，因為必需通過該外殼以維持該軸承的整體結構與形成該儲油槽，又因複雜的組成而弱化軸承的強固性並增加量產與散熱的困難度，還因通過軸向對接的組件所形成具有若干接縫的組合軸孔，易在組裝時產生同心度偏差錯位與接縫變形而增加摩擦阻力，因此欲長期操作於上述嚴苛運轉條件，尤其在pv極限值大於500mpa·m/min時將受到嚴峻的挑戰。

技術實現要素：

為克服現有技術的缺陷，乃提出一種滑動軸承組件，是由一內單元件沿軸向嵌入和該內單元件等長的一外單元件，通過在上述兩單元件兩端的兩組匹配周面分別相互嵌合緊配即形成該滑動軸承組件，且在該滑動軸承組件中形成儲放潤滑介質的至少一儲存室。

本發明的滑動軸承組件至少具有下列優點：

提供一種不需外殼即具有儲放大量且多元潤滑介質的滑動軸承組件，達到大幅優化潤滑性能、提升運作極限與延長使用壽命的功效。

提供一種僅由等長的內、外兩單元件的嵌合緊配組成具有強固結構的滑動軸承組件，達到增強負載與抗振能力，實現高轉速與低噪音要求的功效。

提供一種具有微型化結構的滑動軸承組件，特別適用於直接裝入小型精密馬達，以支承高轉速的微細軸芯，並達到增強散熱性能的功效。

提供一種具有無接縫軸孔的滑動軸承組件，達到長期維持精準的同心度，易於調變軸向負載長度的功效。

提供一種具有模塊化內、外兩單元件的滑動軸承組件，達到以精密模具一次成形，實現快速生產、降低成本及易於控制量產質量的功效。

提供一種具有沿軸向凹設在軸孔壁面至少一細長溝槽的滑動軸承組件，達到降低潤滑介質耗損與收容微小磨潤殘屑和氧化物的功效。

提供一種由多孔隙材質製成的內單元件與由緻密或多孔隙材質製成的外單元件組成的滑動軸承組件，達到因應多元產業不同材質需求的功效。

附圖說明

圖1為本發明的滑動軸承組件實施例的組裝立體圖。

圖2為本發明的滑動軸承組件實施例的分解立體圖。

圖3為本發明的滑動軸承組件實施例的組裝剖面圖。

附圖標記說明

內單元件10

法蘭11

凹槽12

內管13

外凹座15

軸孔18

溝槽19

外單元件20

環盤21

凸肋22

外管23

內凹座25

中心孔28

儲存室32

具體實施方式

如圖1至圖3所示，該滑動軸承組件由多孔隙材質製成的一內單元件10沿軸向嵌入和該內單元件10等長的一外單元件20內，通過上述兩單元件10、20兩端的兩組匹配周面分別相互嵌合緊配即形成該滑動軸承組件，且在上述嵌合的兩單元件10、20間形成一容置空間作為儲放潤滑介質的至少一儲存室32，各組匹配周面形成於該嵌合的兩單元件10、20一端具有形狀與尺寸互補的兩周面間；其中，該內單元件10包括一內管13和與該內管13一體成形的一法蘭11，沿該內管13的軸嚮導通形成一圓形軸孔18以供一軸芯(圖未示)穿設，該法蘭11由該內管13的一端的外周面沿徑向外延形成，該外單元件20由多孔隙材質或緻密材質製成並容置該內單元件10，該外單元件20包括一外管23和與該外管23一體成形的一環盤21，該環盤21由該外管23的一端的內周面沿徑向內延形成一中心孔28；上述形成該至少一儲存室32的該容置空間由該內管13的外壁面和該外管23、該法蘭11及該環盤21的內壁面合圍形成；實際應用時，在該容置空間內還可設置固接該內管13和該法蘭11的至少一加強筋(圖未示)，除可提升該滑動軸承組件的結構強度，還可將該容置空間分割成多個較小的儲存室32；因此，僅由兩單元件10、20的嵌合緊配即可實現簡化結構並儲放大量潤滑介質的該滑動軸承組件，達到提升結構強度、簡化量產製程及降低成本的功效。

上述兩組匹配周面的一種型式為分別形成於該法蘭11的外周面與該外管23的另一端的內周面間，和該中心孔28的內周面與該內管13的另一端的外周面間；該兩組匹配周面的另一種型式為分別形成於該法蘭11的外周面與在該外管23的另一端的內周面上環設一凹陷的內凹座25間，和該中心孔28的內周面與在該內管13的另一端的外周面上環設一凹陷的外凹座15間，其中該內凹座25的一軸向長度與該法蘭11相互嵌合緊配的一厚度相同，該外凹座15的一軸向長度與該環盤21相互嵌合緊配的一厚度相同；在實際應用時，不需限制上述同時在該嵌合的兩單元件10、20兩端分別採用具有外凹座15與內凹座25或完全不採用具有外凹座15與內凹座25的該兩組匹配周面的結合方式，而是可以通過不同的組合形成，實現該滑動軸承組件的穩固組裝；此外，由於各組匹配周面間只需具有互補的形狀與尺寸，因此在該內單元件10中該法蘭11、該內管13及該外凹座15的外周面，和在該外單元件20中該環盤21、該外管23及該內凹座25的內周面，可以為任何尺寸且形狀不限於實施例附圖中所示的圓形。

相較於前述具有儲油槽的現有滑動軸承組件，通過軸向對接的若干堆疊構件套合在一外殼內形成，除會形成具有若干接縫的一組合軸孔以供軸芯穿設外，還必須以該外殼形成該儲油槽並維持該軸承的整體結構；然而本發明的滑動軸承組件的該軸孔18是由與該組件具有相同長度的內管13中的無接縫通孔所形成，因此調變軸向負載長度時，僅需在同一模具中填入製造該內管13適量的粉末後，調整模壓成形長度即可，而不必如現有滑動軸承組件必須通過調變構件的堆疊數目和該外殼的長度，才能達到調變軸向負載長度的功效，且可排除現有滑動軸承組件因具有接縫的該組合軸孔易在模壓、組裝、精整及操作中，發生同心度偏差錯位與接縫變形，導致該組合軸孔與軸芯間的摩擦阻力增加問題；因此相較於現有的滑動軸承組件，本發明具有長期維持該軸孔18精準的同心度，易於調變軸向負載長度，且有效控制並提升量產質量與持續穩定操作的優點。

本發明的滑動軸承組件可以廣泛應用於不同器械，以下僅以馬達為例作說明；由於該組件可充分利用該外單元件20的整個外周面直接緊配裝入馬達外殼兩端的腔室內壁面(圖未示)，使軸芯穿設於兩個固定在馬達兩端的該組件的兩軸孔18中；尤其對於應用在供高轉速微細軸芯使用的小型精密馬達而言，本發明提供一種具有微型化結構的滑動軸承組件，特別適用於該小型精密馬達；在上述馬達的狹小安裝空間內，更適合採用由無需外殼、精簡構件數目且呈緊實組配狀態的該兩模塊化內、外單元件10、20所形成的微型滑動軸承組件，如此除可強化磨潤界面的散熱，更可提供該內管13與該外管23較厚的管壁而提升該微型組件的強固結構，還可提供較大容量的該儲存室32以儲放更多的潤滑介質，進一步達到降低噪音、增強負載能力與抗振能力及延長使用壽命的功效。

本實施例在該法蘭11的外周面還設置沿軸向延伸的至少一凹槽12以便卡合於對應設置在該外管23內周面的至少一凸肋22，以強化該組件的結構；該凸肋22也可設置在該法蘭11上以便卡合於對應設置在該外管23的該凹槽12。

該軸孔18的壁面沿軸向還凹設至少一細長的溝槽19，通過軸芯的旋轉以將滲流至該軸孔18中多餘的潤滑介質導入該溝槽19內，達到降低潤滑介質耗損並防制馬達內部遭受汙染的功效；此外，也可將軸芯與該軸孔18間逐漸積存的微細殘屑或氧化物導入該溝槽19內，達到降低摩擦阻力與防止磨損的功效。

本發明通過模塊化設計的該內、外單元件10、20所形成的該滑動軸承組件是以粉末冶金燒結技術，通過衝壓模具進行成形、精整及組裝，形成具有良好滲透性的多孔隙結構體有利於含浸潤滑油，通過以一次成形的該內、外單元件10、20確保該組件的尺寸精準度和結構強度，達到簡化製程、降低成本及提升質量的功效；通過該兩單元件10、20的真空含浸潤滑油，並將潤滑劑塗入該法蘭11與該內管13間和該環盤21與該外管23間，即可使該組件的結構體內富含潤滑油，並在該儲存室32內儲放足夠的潤滑劑；另外，在組裝後通過一次性的真空含浸潤滑油，即可使該組件的結構體與該儲存室32內充分含油。

在實際應用時，本發明所述的凹槽12、凸肋22及溝槽19的位置、數目、形狀及尺寸不必受限於實施例的附圖所示。

以上所述已將本發明做一詳細說明，本發明的所述僅為優選實施例而已，不能作為限定本發明實施的範圍，凡依本發明的說明書及附圖所作的均等變化與修飾等，皆應仍屬於本發明的保護範圍內。