JP2704800B2 - 摺動部材 - Google Patents
摺動部材Info
- Publication number
- JP2704800B2 JP2704800B2 JP3197431A JP19743191A JP2704800B2 JP 2704800 B2 JP2704800 B2 JP 2704800B2 JP 3197431 A JP3197431 A JP 3197431A JP 19743191 A JP19743191 A JP 19743191A JP 2704800 B2 JP2704800 B2 JP 2704800B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crystal
- surface layer
- alloy
- sliding
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Description
材との摺動面を持つ表面層を備えた摺動部材に関する。
層をPb−Sn系合金より構成したすべり軸受が知られ
ている(特開昭56−96088号公報参照)。
エンジンにおけるクランクシャフトのジャーナル部、コ
ンロッドの大端部等に適用されているが、エンジンが高
速、且つ高出力化の傾向にある現在の状況下では、従来
のすべり軸受の表面層は、そのオイル保持性、つまり保
油性が十分でなく、また初期なじみ性も悪いため耐焼付
き性が乏しいという問題がある。
することによって、その表面層に十分な保油性を持た
せ、また表面層の初期なじみ性を良好にし、これにより
表面層の耐焼付き性を向上させた前記摺動部材を提供す
ることを目的とする。
摺動面を持つ表面層を備えた摺動部材において、前記表
面層はPb−Sn系合金より構成され、また前記摺動面
を形成すべく、上底面を摺動面側に向けた複数の角錐台
状結晶を有することを特徴とする。
り軸受1は、エンジンにおけるクランクシャフトのジャ
ーナル部、コンロッドの大端部等に適用されるもので、
第1および第2半体11 ,12 よりなる。両半体11 ,
12 は同一構造を有し、裏金2と、その裏金2の内周面
に形成されたライニング層3と、そのライニング層3の
表面に形成されて相手部材xとの摺動面4aを持つ表面
層4とを備えている。裏金2およびライニング層3間に
はCuメッキ層が、またライニング層3および表面層4
間にはNiメッキバリヤ層がそれぞれ必要に応じて設け
られる。
はすべり軸受1の設定厚さにより決められる。ライニン
グ層3はCu、Cu系合金、Al、Al系合金等より構
成され、その厚さは50〜500μm、通常は300μ
m程度である。表面層4はPb−Sn系合金(以下、単
にPb合金と言う)より構成され、その厚さは5〜50
μm、通常は20μm程度である。
0重量%のPbと3〜20重量%のSnとを含有し、必
要に応じてCu、In、Ag、Tl、Nb、Sb、N
i、Cd、Te、Bi、Mn、Ca、Baから選択され
る少なくとも一種を10重量%以下含有する。
させる機能を有するが、その含有量が10重量%を上回
ると、硬さが高くなり過ぎて初期なじみ性が低下する。
Cu等を添加する場合には、表面層4の硬さHmvが1
5〜25になるように、その含有量を調整するのが望ま
しい。
e、Bi、Ca、Baは、表面層4を軟化して初期なじ
み性を改善する機能を有するが、その含有量が10重量
%を上回ると、表面層4の強度が低下する。In等を添
加する場合には、表面層4の硬さHmvが8〜15にな
るように、その含有量を調整するのが望ましい。
2次加工を経て形成される。電気メッキ処理において、
メッキ液としては、1リットル当り40〜180gのP
b2+、1リットル当り1.5〜35gのSn2+、必要に
応じて1リットル当り15g以下のCu2+を含むホウフ
ッ化系メッキ液が用いられる。またメッキ液の温度は1
0〜35℃、陰極電流密度は3〜15A/dm2 にそれ
ぞれ設定される。2次加工としては、ホウフッ酸塩水溶
液中で陽極溶解を行う電気的溶解法、研摩布を用いる機
械的研摩法等が適用される。
面におけるPb合金の結晶構造を示す電子顕微鏡写真
(10,000倍)であり、また図4は、基層を縦断した場合
におけるPb合金の結晶構造を示す電子顕微鏡写真(1
0,000倍)である。基層は8重量%のSnと、2重量%
のCuとを含有するPb合金よりなる。その基層はCu
合金製ライニング層3上に形成され、基層を形成する際
の電気メッキ処理における陰極電流密度は6A/dm2
に設定された。
頂点aを摺動面4a側に向けた複数のPb合金の四角錐
体状結晶6を有する。各四角錐体状結晶6はライニング
層3より延出する各柱状晶7の先端部を形成しており、
したがって基層5は柱状晶7の集合体よりなる。
研摩法を適用して頂点a側を削ることにより形成され
る。図6は、表面層4の摺動面4aにおけるPb合金の
結晶構造を示す電子顕微鏡写真(10,000倍)である。図
6,図7から明らかなように、表面層4は、摺動面4a
を形成すべく、上底面bを摺動面4a側に向けた複数の
角錐台状結晶、図示例では四角錐台状結晶8を有する。
の面積Aは0.25μm2 ≦A≦64μm2 、上底面b
の面積Bは0.25×10-2μm2 ≦B≦52μm2 で
あり、したがって両面積の比B/Aは、0.01≦B/
A≦0.8に設定される。これは、下底面cの一辺の長
さyと、上底面bの一辺の長さzの比でいえば、0.1
≦z/y≦0.9となる。
X線回折図であり、ミラー指数で(200)面および
(400)面の回折ピークのみが認められる。
て配向指数Oeを、 (ただし、hklはミラー指数、Ihklは(hkl)
面の積分強度、ΣIhklはIhklの総和)と定義す
ると、或(hkl)面において、その配向指数Oeが1
00%に近ければ近い程、その(hkl)面と直交する
方向へ配向した結晶面が多いことになる。
(400)面における積分強度Ihklおよび配向指数
Oeは表1の通りである。
数Oeは100%であり、したがってPb合金結晶は、
結晶軸a,b,cにおいて各軸方向に配向した結晶面、
即ち(h00)面を持つことになる。
する方向に配向させると、Pb合金の結晶構造が面心立
方構造であることから、配向方向における原子密度が高
くなるので、表面層4の硬度が増してその耐焼付き性が
向上する。
b合金の結晶構造を示す電子顕微鏡写真(10,000倍)で
ある。この表面層は8重量%のSnと、2重量%のCu
とを含有するPb合金よりなり、表面層は電気メッキ処
理によりCu合金製ライニング層上に形成されたもの
で、エンジン用クランクシャフトのジャーナル部に適用
される。
結晶のX線回折図である。本図からは特定の結晶面への
配向は認められない。種々の(hkl)面における積分
強度Ihklおよび配向指数Oeは表2の通りである。
b合金の結晶形状は結晶面がランダムに配向した不定形
状である。これに起因してPb合金の硬度は前記(h0
0)面配向のPb合金に比べて低くなる。
おいて、その表面層の組成、(h00)面における配向
指数Oe、結晶構造等を比較したものである。
限値未満の場合に、また比較例(2)は、両面積の比B
/Aが本発明における上限値を超えている場合にそれぞ
れ該当する。比較例(3)は前記従来例におけるPb合
金(図9)に該当し、その結晶形状は不定形状である。
比較例(4)は本発明(4)と略同一の組成を有し、ま
た比較例(3)と略同様の結晶形状を有する。
較例(1)〜(4)の焼付きテスト結果を示す。
摺擦させ、そのすべり軸受に対する負荷荷重を漸次増加
させることにより行われた。図11は各すべり軸受の表
面層が焼付きを発生したときの面圧を求めたものであ
る。
質 JIS S48C材に窒化処理を施したもの、回転
軸の回転数 6000rpm 、給油温度 120℃、給油圧力
3kg/cm2 、負荷荷重 1kg/sec 。
〜(4)は、比較例(1)〜(4)に比べて優れた耐焼
付き性を有する。このような効果が得られる理由は、摺
動面4aが四角錐台状結晶8より形成されているので、
摺動開始初期より四角錐台状結晶8の上底面bと相手部
材xとの間に油膜を形成させて表面層4の初期なじみ性
を良好にすると共に安定化させることができるからであ
り、また四角錐台状結晶8により摺動面4aの表面積を
拡大して、表面層4に十分な保油性を持たせることがで
きるからである。
のようにB/A<0.01になると、四角錐台状結晶8
における上底面bの面積が小さすぎて油膜形成能が低下
し、また局部面圧が増加する。一方、比較例(2)のよ
うにB/A>0.8になると、四角錐台状結晶8の高さ
が低くなるため、摺動面4aの表面積が減少して表面層
4の保油性が低下する。
成するものも本発明に包含される。この場合、摺動面4
aにおける四角錐台状結晶8の面積率は50%以上に設
定される。
は、四角錐台状結晶8の傾きが問題となる。
台状結晶8の下底面c側に、その結晶8を突出させて摺
動面4aに沿う仮想面Dを規定し、また四角錐台状結晶
8の上底面中央部eと下底面中央部fを通る直線gが、
下底面中央部fを通り仮想面Dに垂直な基準線hに対し
てなす傾き角をθと規定すると、四角錐台状結晶8の傾
き角θは0°≦θ≦30°に設定される。傾き角θがθ
>30°になると、表面層4の保油性および上底面bに
よる油膜形成能が低下する。
り形成したが、その他の基層形成方法としては、PV
D、イオンプレーティング、CVD、スパッタリング等
の気相を介する形成方法を挙げることができる。
材にも適用される。
ように特定することによって、その表面層の耐焼付き性
を向上させた摺動部材を提供することができる。
微鏡写真である。
造を示す顕微鏡写真である。
鏡写真である。
る。
す顕微鏡写真である。
折図である。
である。
Claims (1)
- 【請求項1】 相手部材(x)との摺動面(4a)を持
つ表面層(4)を備えた摺動部材において、前記表面層
(4)はPb−Sn系合金より構成され、また前記摺動
面(4a)を形成すべく、上底面(b)を摺動面側に向
けた複数の角錐台状結晶(8)を有することを特徴とす
る摺動部材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3197431A JP2704800B2 (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 摺動部材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3197431A JP2704800B2 (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 摺動部材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0517896A JPH0517896A (ja) | 1993-01-26 |
JP2704800B2 true JP2704800B2 (ja) | 1998-01-26 |
Family
ID=16374405
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3197431A Expired - Lifetime JP2704800B2 (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 摺動部材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2704800B2 (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH059789A (ja) * | 1991-07-02 | 1993-01-19 | Honda Motor Co Ltd | 摺動部材 |
-
1991
- 1991-07-12 JP JP3197431A patent/JP2704800B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH059789A (ja) * | 1991-07-02 | 1993-01-19 | Honda Motor Co Ltd | 摺動部材 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0517896A (ja) | 1993-01-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3057457B2 (ja) | 摺動部材 | |
JP2704799B2 (ja) | 摺動部材 | |
JP2704800B2 (ja) | 摺動部材 | |
JP3223194B2 (ja) | 摺動部材 | |
JP3057458B2 (ja) | 摺動部材 | |
JP2657336B2 (ja) | 摺動部材 | |
JP2607991B2 (ja) | 摺動部材 | |
JP2607985B2 (ja) | 摺動部材 | |
JP3000402B2 (ja) | 摺動部材 | |
JP2741437B2 (ja) | 摺動部材 | |
JP2607986B2 (ja) | 摺動部材 | |
JP2607983B2 (ja) | 摺動部材 | |
JP2645767B2 (ja) | 摺動部材 | |
JP2607984B2 (ja) | 摺動部材 | |
JP2519556B2 (ja) | 摺動部材 | |
JP2607988B2 (ja) | 摺動部材 | |
JP3052010B2 (ja) | 摺動部材 | |
JP2946252B2 (ja) | 摺動部材 | |
JP3008222B2 (ja) | 摺動部材 | |
JP3052008B2 (ja) | すべり軸受 | |
JP2519557B2 (ja) | 摺動部材 | |
JPH0525684A (ja) | 摺動部材 | |
JP3052006B2 (ja) | すべり軸受 | |
JP2607987B2 (ja) | 摺動部材 | |
JPH0525685A (ja) | 摺動部材 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071009 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081009 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081009 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091009 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091009 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101009 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101009 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111009 Year of fee payment: 14 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111009 Year of fee payment: 14 |