[发明专利]马达式燃料泵的轴承

说明书

技术领域

本发明涉及由Cu-Ni系烧结合金构成的马达式燃料泵的轴承。

本申请基于2005年1月18日申请的特愿2005-009989号主张优先权，并在此引用了其内容。

背景技术

以往，在使用汽油和轻油等液体燃料作为燃料的发动机中，一般具有马达式燃料泵。例如，作为汽油发动机使用的燃料泵，已知有图2的概略横剖视图所示的马达式燃料泵20。

图2所示的马达式燃料泵20，在壳体21内，被固定在马达22的两端部的旋转轴23由轴承24支撑，在上述旋转轴23的一端部插入有叶轮25。沿着上述叶轮25及马达(电枢)22的外周面、轴承24与旋转轴23之间的间隙，形成有狭窄的汽油流通路26。并且，在壳体21内形成有未图示的燃料通路。当通过上述马达22的旋转使叶轮25旋转时，由叶轮25将汽油(燃料)27吸入壳体21内，并被升压，通过上述汽油流通路26和燃料通路被送出壳体21，送到另外设置的汽油发动机中。

在这样的马达式燃料泵20中，作为上述轴承24，使用各种高强度Cu系烧结合金(例如参照专利文献1、2和3)。

专利文献1：特开昭54-26206号公报

专利文献2：特开昭55-119144号公报

专利文献3：特公昭57-16175号公报

近年来，具有使用汽油和轻油等液体燃料的马达式燃料泵的发动机在世界各地被广泛使用。但是，所使用的液体燃料的品质在世界各地不同，而且使用劣质汽油的地区很多。作为被称为劣质汽油的一种，已知有包含有机酸的劣质汽油。如果使用这种包含有机酸的劣质汽油，则有机酸会对由Cu系烧结合金构成的马达式燃料泵20的轴承24产生腐蚀。这样的轴承24的腐蚀会侵入在轴承24的表面开放，且在轴承内部延伸的气孔(以下称为开气孔)的开口部周边和上述开气孔的内面等，造成轴承24的强度降低，缩短轴承24的寿命。

并且，近年来，汽车等的发动机的小型化和轻量化发展显著，随之也强烈希望发动机中使用的燃料泵的小型化和轻量化，由此对于作为其构造部件的轴承也要求小型化和薄壁化。但是，在上述构造的马达式燃料泵20的情况下，为了既确保其喷出性能又能实现小型化，需要提高转速。在这种情况下，被吸进燃料泵20内的液体燃料27以高压高速通过因小型化而变得更狭窄的间隙的流通路26。在这样的条件下，特别是对于轴承24，由于其小型化和薄壁化，所以要求具有更高的强度和耐磨损性。但是，以往的Cu系烧结合金制轴承，尽管都具有高强度，但由于不具备充分的耐磨损性，所以现状是轴承的磨损进程加快，在短时间内便达到了使用寿命。

发明内容

本发明的发明者们为了开发在维持优异强度和良好的耐磨损性的同时，对于包含有机酸的汽油具有良好的耐腐蚀性的马达式燃料泵用轴承，进行了研究，并获得了以下的结果。

(i)将Cu-Ni合金粉末、Cu-P合金粉末、Sn粉末和石墨粉末作为原料粉末，以质量％(以下，％表示质量％)计，按照Ni：21～35％、Sn：5～12％、C：3～7％、P：0.1～0.8％、余量：Cu和不可避免杂质的成分组成进行配比混合，制成混合粉末。将通过对该混合粉末进行压缩成形而得到的压粉体在温度：800～950℃下进行烧结。然后将通过烧结而得到的烧结体以15℃/分钟以上的冷却速度急速冷却，得到如图1的截面组织的示意图所示的由在基体(matrix)中以气孔率：8～18％的比例分布有气孔，在粒界部包含的P成分最多，并且沿着开气孔的内面分布有游离石墨的Cu-Ni系烧结合金构成的轴承。在该轴承的开气孔的内面以及上述开气孔的开口部周边，形成有包含50质量％以上的Sn的Sn高浓度合金层。

另外，气孔率由从与烧结体相同组成的物质的真密度减去烧结密度，并除以真密度后的百分率表示。即，在将气孔率设为p，将烧结体的密度设为D，将与烧结体相同组成的物质的真密度设为D_r时，气孔率p被表示为如下。

p＝(D_r-D)/D_r×100