JP2010121692A - 複合軸受部材、複合軸受部材の製造方法、軸受装置および回転電機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複合軸受部材10は、表面が回転部と接触する軸受摺動材20と、この軸受摺動材20を構成する材料とは異なる材料からなる軸受基材30と、軸受摺動材20と軸受基材30とを接合する接合層40とを備える。また、軸受摺動材20は、表面に回転部を摺動させる摺動層50を有している。さらに、軸受摺動材20は、摺動層50と接合層40との間に、接合層40を構成する金属材料と同一の金属材料を分散して含有し、かつ金属材料の含有量が接合層40に向かって増加する組成傾斜層60を備える。
【選択図】図1
Description
図2A〜図2Eは、第1の製造方法によって複合軸受部材10を製造する工程を示した断面図である。
図3A〜図3Gは、第2の製造方法によって複合軸受部材10を製造する工程を示した断面図である。
実施例1では、図2A〜図2Eに示した第1の製造方法と同様の製造方法で作製された複合軸受部材10を使用した。
実施例2では、図3A〜図3Gに示した第2の製造方法と同様の製造方法で作製された複合軸受部材10を使用した。
比較例1では、実施例1で使用した複合軸受部材10における金属材料含有層61および金属材料含有層62を有さない構成の複合軸受部材を使用した。すなわち比較例1で使用した複合軸受部材の軸受摺動材は、摺動層50と金属材料含有層63とで構成され、組成傾斜層を備えていない。それ以外の構成は、実施例1で使用した複合軸受部材10と同じとした。また、比較例1で使用した複合軸受部材は、実施例1で使用した複合軸受部材10の製造工程における、金属材料含有層61および金属材料含有層62を形成する工程を除いた工程で作製された。すなわち、比較例1で使用した複合軸受部材は、これらの工程が除かれる以外は、実施例1で使用した複合軸受部材10の製造工程(材料等の条件も含む)と同じ製造工程で作製された。
比較例2では、実施例1で使用した複合軸受部材10における金属材料含有層61、金属材料含有層62および金属材料含有層63を有さない構成の複合軸受部材を使用した。すなわち比較例2で使用した複合軸受部材の軸受摺動材は、摺動層50のみで構成され、組成傾斜層を備えていない。それ以外の構成は、実施例1で使用した複合軸受部材10と同じとした。また、比較例2で使用した複合軸受部材は、実施例1で使用した複合軸受部材10の製造工程における、金属材料含有層61、金属材料含有層62および金属材料含有層63を形成する工程を除いた工程で作製された。すなわち、比較例2で使用した複合軸受部材は、これらの工程が除かれる以外は、実施例1で使用した複合軸受部材10の製造工程(材料等の条件も含む)と同じ製造工程で作製された。
Claims (12)
- 一方の表面に回転部を摺動させる摺動層を有する軸受摺動材と、
前記軸受摺動材を構成する材料とは異なる材料からなる軸受基材と、
前記軸受摺動材の他方の表面と前記軸受基材の一方の表面とを接合する接合層と
を具備し、
前記摺動層と前記接合層との間の前記軸受摺動材を構成する層が、金属材料を分散して含有し、かつ前記金属材料の含有量が前記接合層に向かって増加する組成傾斜層であることを特徴とする複合軸受部材。 - 前記軸受摺動材を構成するマトリックスは、前記金属材料の融点よりも高い融着温度を有する樹脂材料であることを特徴とする請求項1記載の複合軸受部材。
- 前記軸受基材が鉄系材料からなることを特徴とする請求項1または2記載の複合軸受部材。
- 前記金属材料が、SnまたはSnを主成分とする合金からなることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の複合軸受部材。
- 樹脂からなる樹脂粒子を所定の形状を有する金型に所定量充填し、樹脂粒子層を形成する樹脂粒子層形成工程と、
樹脂からなる樹脂粒子に、前記樹脂粒子どうしが融着する融着温度よりも低い融点を有する第1の金属材料からなる金属粒子を混合し、前記金属粒子の含有量を徐々に増加させながら、前記樹脂粒子と前記金属粒子からなる複数の混合粒子層を、前記樹脂粒子層上に形成する混合粒子層形成工程と、
積層された、前記樹脂粒子層と前記混合粒子層とを積層方向に加圧して一体化し、形成体を作製する加圧工程と、
前記形成体を前記融着温度に加熱して、前記樹脂粒子どうしを融着する樹脂粒子融着工程と、
前記形成体の樹脂粒子層側を下にして配置し、前記形成体上に、前記融着温度よりも低い融点を有する第2の金属材料からなる金属部材を積層し、前記金属部材上に基材を積層して、積層体を構成する積層工程と、
前記積層体を、前記第1の金属材料および前記第2の金属材料の融点以上でかつ前記融着温度よりも低い温度に加熱し、前記金属粒子および前記金属部材を溶融して、前記形成体の各層間、および前記形成体と前記基材とを接合する接合工程と
を具備することを特徴とする複合軸受部材の製造方法。 - 前記第1の金属材料および前記第2の金属材料が、SnまたはSnを主成分とする合金からなることを特徴とする請求項5記載の複合軸受部材の製造方法。
- 樹脂からなる樹脂粒子を所定の形状を有する金型に所定量充填し、樹脂粒子層を形成する樹脂粒子層形成工程と、
樹脂からなる樹脂粒子に、前記樹脂粒子どうしが融着する融着温度よりも低い融点を有する第1の金属材料からなる金属粒子を混合し、前記金属粒子の含有量を徐々に増加させながら、前記樹脂粒子と前記金属粒子からなる複数の混合粒子層を、前記樹脂粒子層上に形成する混合粒子層形成工程と、
積層された、前記樹脂粒子層と前記混合粒子層とを積層方向に加圧して一体化し、形成体を作製する加圧工程と、
前記形成体を前記融着温度に加熱して、前記樹脂粒子どうしを融着し、かつ前記金属粒子を溶融して前記形成体の外部に流出させ、前記形成体に気孔を形成する気孔形成工程と、
前記形成体の樹脂粒子層側を下にして配置し、前記形成体上に、前記融着温度よりも低い融点を有する第2の金属材料からなる金属部材を積層し、前記金属部材上に基材を積層して、積層体を構成する積層工程と、
前記積層体を、前記第2の金属材料の融点以上でかつ前記融着温度よりも低い温度に加熱し、前記金属部材を溶融して、前記気孔内に含浸させ、かつ前記形成体と前記基材とを接合する接合工程と
を具備することを特徴とする複合軸受部材の製造方法。 - 前記第1の金属材料が、InまたはInを主成分とする合金からなることを特徴とする請求項7記載の複合軸受部材の製造方法。
- 前記第2の金属材料が、SnまたはSnを主成分とする合金からなることを特徴とする請求項7または8記載の複合軸受部材の製造方法。
- 前記基材が鉄系材料からなることを特徴とする請求項5乃至9のいずれか1項記載の複合軸受部材の製造方法。
- 回転軸の軸方向のスラスト荷重を摺動可能に支持するスラスト軸受および回転方向の軸振れを摺動可能に支持するガイド軸受を具備する軸受装置であって、
前記スラスト軸受および前記ガイド軸受における軸受部材の少なくとも一方が、請求項1乃至4のいずれか1項記載の複合軸受部材で構成されていることを特徴とする軸受装置。 - 請求項11記載の軸受装置を備えていることを特徴とする回転電機。
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