JP3245064B2 - すべり軸受 - Google Patents
すべり軸受Info
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- JP3245064B2 JP3245064B2 JP20782896A JP20782896A JP3245064B2 JP 3245064 B2 JP3245064 B2 JP 3245064B2 JP 20782896 A JP20782896 A JP 20782896A JP 20782896 A JP20782896 A JP 20782896A JP 3245064 B2 JP3245064 B2 JP 3245064B2
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- Japan
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- spherical
- sliding bearing
- hard particles
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車やその他の
産業機械の内燃機関に使用されるすべり軸受に関するも
のであり、さらに詳しく述べるならば、すべり軸受用ア
ルミニウム合金もしくはすべり軸受用銅合金表面に固体
潤滑剤を樹脂系バインダーで接着し、通常のＰｂもしく
はＳｎ系オーバレイに代わるコーティングを施したすべ
り軸受に関するものである。
産業機械の内燃機関に使用されるすべり軸受に関するも
のであり、さらに詳しく述べるならば、すべり軸受用ア
ルミニウム合金もしくはすべり軸受用銅合金表面に固体
潤滑剤を樹脂系バインダーで接着し、通常のＰｂもしく
はＳｎ系オーバレイに代わるコーティングを施したすべ
り軸受に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】本出願人の特開平７−２３８９３６号公
報によると、アルミニウム系軸受合金の表面に、ＭｏＳ
2 ，ＷＳ2 ，グラファイト、ＢＮなどの固体潤滑剤をポ
リイミド、エポキシ、フェノール樹脂などの熱硬化性樹
脂で結合したコーティング層を接着したすべり軸受が開
示されており、このすべり軸受は、特に、固体潤滑剤９
８〜５５重量％、熱硬化性樹脂２〜４５％の組成をもち
かつ表面粗さが５μｍＲｚ以下のコーティング層を表面
粗さが１．０μｍＲｚ以上かつ４．５μｍＲｚ以下のア
ルミニウム系軸受合金に接着したことを特徴としてい
る。
報によると、アルミニウム系軸受合金の表面に、ＭｏＳ
2 ，ＷＳ2 ，グラファイト、ＢＮなどの固体潤滑剤をポ
リイミド、エポキシ、フェノール樹脂などの熱硬化性樹
脂で結合したコーティング層を接着したすべり軸受が開
示されており、このすべり軸受は、特に、固体潤滑剤９
８〜５５重量％、熱硬化性樹脂２〜４５％の組成をもち
かつ表面粗さが５μｍＲｚ以下のコーティング層を表面
粗さが１．０μｍＲｚ以上かつ４．５μｍＲｚ以下のア
ルミニウム系軸受合金に接着したことを特徴としてい
る。
【０００３】さらに、本出願人の特開平４−８３９１４
号公報によると、アルミニウム系軸受合金の表面に、固
体潤滑剤の他にＣｒＯ2 ，ＦｅＯ，ＺｎＯ，ＣｄＯ，Ａ
ｌ2Ｏ3 ，ＳｉＯ2 ，ＳｉＣ，Ｓｉ3 Ｎ4 などの摩擦調
整剤を添加した組成物をポリイミドで結合することが開
示されている。なお固体潤滑剤と摩擦調整剤の合計量は
９０〜５５重量％であり、ポリイミドの量は１０〜４５
重量％である。
号公報によると、アルミニウム系軸受合金の表面に、固
体潤滑剤の他にＣｒＯ2 ，ＦｅＯ，ＺｎＯ，ＣｄＯ，Ａ
ｌ2Ｏ3 ，ＳｉＯ2 ，ＳｉＣ，Ｓｉ3 Ｎ4 などの摩擦調
整剤を添加した組成物をポリイミドで結合することが開
示されている。なお固体潤滑剤と摩擦調整剤の合計量は
９０〜５５重量％であり、ポリイミドの量は１０〜４５
重量％である。
【０００４】次に、本出願人の特開平７−２４７４９３
号公報によると、アルミニウム系軸受合金もしくは銅系
軸受合金に施される固体潤滑剤とポリイミド樹脂などの
バインダーからなるコーティングにエポキシ樹脂などの
膜形成補助剤を添加することにより、７０％以上の多量
の固体潤滑剤をコーティング中に保持可能にすることが
提案されている。
号公報によると、アルミニウム系軸受合金もしくは銅系
軸受合金に施される固体潤滑剤とポリイミド樹脂などの
バインダーからなるコーティングにエポキシ樹脂などの
膜形成補助剤を添加することにより、７０％以上の多量
の固体潤滑剤をコーティング中に保持可能にすることが
提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ＭｏＳ2 ，グラファイ
トなどの固体潤滑剤は扁平な微粒子であり、それ自体が
へき界性を有しているために、摩擦特性やなじみ性が優
れている。したがって樹脂への固体潤滑剤の添加により
耐疲労性や耐焼付性が向上するが、固体潤滑剤はへき界
により微細に分断され軸受表面から分離されるので、耐
摩耗性はほとんど向上しない。
トなどの固体潤滑剤は扁平な微粒子であり、それ自体が
へき界性を有しているために、摩擦特性やなじみ性が優
れている。したがって樹脂への固体潤滑剤の添加により
耐疲労性や耐焼付性が向上するが、固体潤滑剤はへき界
により微細に分断され軸受表面から分離されるので、耐
摩耗性はほとんど向上しない。
【０００６】一方、上記した摩擦調整剤は硬質でありへ
き界性をもたないので耐摩耗性を向上するが、片当りな
どが生じる場合の厳しい条件下における耐焼付性は却っ
て低下する現象が認められる。この原因はＡｌ2 Ｏ3 、
ＳｉＯ2 などの硬質粒子はいずれも原料を粉砕によって
形成され、扁平状又は塊状で鋭い角をもった粒子である
ことに起因する。このことは次のように二つの結果をも
たらしている。
き界性をもたないので耐摩耗性を向上するが、片当りな
どが生じる場合の厳しい条件下における耐焼付性は却っ
て低下する現象が認められる。この原因はＡｌ2 Ｏ3 、
ＳｉＯ2 などの硬質粒子はいずれも原料を粉砕によって
形成され、扁平状又は塊状で鋭い角をもった粒子である
ことに起因する。このことは次のように二つの結果をも
たらしている。
【０００７】まず第１にこれら硬質粒子は形状異方性を
持った扁平状又は塊状の粒子であるため、バンインダー
樹脂と強固な結合力が得られにくく、粒子がオーバレイ
の摩擦過程で、バインダー樹脂から脱落し易い。そのた
め、硬質粒子が脱落した軸受の表面粗さが増加し、薄い
油膜を破断させ耐焼付性を低下させる。そうした粒子の
脱落はオーバレイ自体の摩耗も促進するので、硬質粒子
が添加されたオーバレイとしての機能をもつコーティン
グ層は耐摩耗性がある程度向上してなじみ性が持続する
ことが期待されているものの、このような効果を発揮す
るまでには至らなかった。
持った扁平状又は塊状の粒子であるため、バンインダー
樹脂と強固な結合力が得られにくく、粒子がオーバレイ
の摩擦過程で、バインダー樹脂から脱落し易い。そのた
め、硬質粒子が脱落した軸受の表面粗さが増加し、薄い
油膜を破断させ耐焼付性を低下させる。そうした粒子の
脱落はオーバレイ自体の摩耗も促進するので、硬質粒子
が添加されたオーバレイとしての機能をもつコーティン
グ層は耐摩耗性がある程度向上してなじみ性が持続する
ことが期待されているものの、このような効果を発揮す
るまでには至らなかった。
【０００８】第２には、従来の粒子が鋭い角を持ってい
るため、苛酷な条件下では相手軸を傷つける。そのた
め、相手軸の表面粗さが増大し、前述のように油膜を破
断させ焼付き荷重を低下させるとともに、粗さが増大し
た軸の表面により、オーバレイの摩耗量を増加させる。
るため、苛酷な条件下では相手軸を傷つける。そのた
め、相手軸の表面粗さが増大し、前述のように油膜を破
断させ焼付き荷重を低下させるとともに、粗さが増大し
た軸の表面により、オーバレイの摩耗量を増加させる。
【０００９】したがって、本発明はすべり軸受用アルミ
ニウム合金もしくはすべり軸受用銅合金表面に接着さ
れ、固体潤滑剤、硬質粒子と樹脂系バインダーとを含ん
でなるコーティング層の耐摩耗性を向上することを目的
とする。
ニウム合金もしくはすべり軸受用銅合金表面に接着さ
れ、固体潤滑剤、硬質粒子と樹脂系バインダーとを含ん
でなるコーティング層の耐摩耗性を向上することを目的
とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明に係るすべり軸受は、すべり軸受用アルミニウム合金
もしくはすべり軸受用銅合金の表面に、MoS 2 ,WS 2 ,グラ
ファイト及びBNからなる群より選択された1種以上の固
体潤滑剤、固体潤滑剤との合計量で55〜98重量％の硬質
粒子、及び2〜45重量%の樹脂バインダーからなるコーテ
ィング層を接着したすべり軸受において、前記硬質粒子
の全部（但し、平均粒径の1/10以下の微粒子もしくは平
均粒径の1/100以下の超微粒子は除く）を球形粒子とし
たこと特徴とするものである。以下、本発明の特徴を説
明する。
明に係るすべり軸受は、すべり軸受用アルミニウム合金
もしくはすべり軸受用銅合金の表面に、MoS 2 ,WS 2 ,グラ
ファイト及びBNからなる群より選択された1種以上の固
体潤滑剤、固体潤滑剤との合計量で55〜98重量％の硬質
粒子、及び2〜45重量%の樹脂バインダーからなるコーテ
ィング層を接着したすべり軸受において、前記硬質粒子
の全部（但し、平均粒径の1/10以下の微粒子もしくは平
均粒径の1/100以下の超微粒子は除く）を球形粒子とし
たこと特徴とするものである。以下、本発明の特徴を説
明する。
【００１１】本発明のコーティング層の一部を構成する
球形の硬質粒子は、３次元的に形状異方性をもたない等
方の粒子形状であり、しかも破砕粉のような鋭い角をも
っていない。そこで、第１にこの球形硬質粒子はバイン
ダーに対して全面で同じような接着性を呈し、形状異方
性をもった扁平粉又は塊状のように接着性が低くなる面
がないので、バインダー樹脂との結合力も大きい。した
がって摺動中に粒子が表面から脱落して摩耗することが
少ない。第２に球形粉は相手軸をマイルドにラッピング
し、相手軸の表面粗さを小さくすることができる。その
結果として、従来の形状異方性をもった粒子に比べて、
球形粒子はるかにオーバレイの耐摩耗性を向上させるこ
とができる。また、従来の形状異方性をもった粒子は軸
受表面を粗くし油膜を破断させることにより耐焼付性を
低下させていたが、本発明の球形粒子は耐焼付性を低下
させることがなく、その添加により、耐焼付性を僅かに
向上させることができる。本発明において「球形」とは
粉末冶金において球形粉末もしくは球状粉末と称されて
いる粉末の形状を指し、具体的には一般に球状、滴状、
角状、樹枝状、板状、鱗片状、多角形などの不規則形状
に分類される粉末形状のうち後者の６種には属さず最初
の球状に属するものである。代表的な球状粉で著名なも
のはガスアトマイズ金属粉、カルボニルＦｅ粉などがあ
る。
球形の硬質粒子は、３次元的に形状異方性をもたない等
方の粒子形状であり、しかも破砕粉のような鋭い角をも
っていない。そこで、第１にこの球形硬質粒子はバイン
ダーに対して全面で同じような接着性を呈し、形状異方
性をもった扁平粉又は塊状のように接着性が低くなる面
がないので、バインダー樹脂との結合力も大きい。した
がって摺動中に粒子が表面から脱落して摩耗することが
少ない。第２に球形粉は相手軸をマイルドにラッピング
し、相手軸の表面粗さを小さくすることができる。その
結果として、従来の形状異方性をもった粒子に比べて、
球形粒子はるかにオーバレイの耐摩耗性を向上させるこ
とができる。また、従来の形状異方性をもった粒子は軸
受表面を粗くし油膜を破断させることにより耐焼付性を
低下させていたが、本発明の球形粒子は耐焼付性を低下
させることがなく、その添加により、耐焼付性を僅かに
向上させることができる。本発明において「球形」とは
粉末冶金において球形粉末もしくは球状粉末と称されて
いる粉末の形状を指し、具体的には一般に球状、滴状、
角状、樹枝状、板状、鱗片状、多角形などの不規則形状
に分類される粉末形状のうち後者の６種には属さず最初
の球状に属するものである。代表的な球状粉で著名なも
のはガスアトマイズ金属粉、カルボニルＦｅ粉などがあ
る。
【００１２】本発明において球形の硬質粒子としては、
ＳｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＣｒＯ2 ，ＴｉＯ2 ，ＺｒＯ
2 ，Ｆｅ2 Ｏ3 、ムライトなどの酸化物粒子の他にＳｉ
Ｃなどの炭化物，Ｓｉ3 Ｎ4 などの窒化物も使用するこ
とができる。球形粒子の製造方法は特公平１−５５２０
１号公報に記載された方法によることができ，その他に
水アトマイズにより金属粉末を酸化雰囲気下で燃焼させ
空冷することにより合成する方法によることもできる。
ＳｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＣｒＯ2 ，ＴｉＯ2 ，ＺｒＯ
2 ，Ｆｅ2 Ｏ3 、ムライトなどの酸化物粒子の他にＳｉ
Ｃなどの炭化物，Ｓｉ3 Ｎ4 などの窒化物も使用するこ
とができる。球形粒子の製造方法は特公平１−５５２０
１号公報に記載された方法によることができ，その他に
水アトマイズにより金属粉末を酸化雰囲気下で燃焼させ
空冷することにより合成する方法によることもできる。
【００１３】硬質粒子は使用される相手軸、通常は炭素
鋼、合金鋼、鋳鉄、鋳鋼製軸より硬度が高いものであ
り、好ましい硬度はＨｖ２００以上、より好ましくはＨ
ｖ６００以上である。但し、かかる硬質粒子とＺｎＯ，
ＳｎＯ2 などの軟質粒子の併用をしてもよい。軟質球形
粒子は主としてなじみ性を発揮する。また、硬質粒子の
粒径は平均で５μｍ以下、特に２μｍ以下であることが
好ましい。球形硬質粒子は全部が球形であることが好ま
しいが、極少量であれば扁平、異形、雨滴形、涙形その
他の球形以外の粒子が混入してもこれによる耐摩耗性低
下は甚大ではない。特に、球形粒子の粒径の１／１０以
下の微粒子や１／１００以下の超微粒子は扁平などであ
っても、比較的粗粒の球形粒子が存在していると、冒頭
で説明した弊害は目立たなくなる。コーティング層中の
硬質粒子（球形以外のものが少量含まれることがある、
以下同じ）の量は０．５〜５０重量％が好ましく、より
好ましくは１〜１５重量％である。
鋼、合金鋼、鋳鉄、鋳鋼製軸より硬度が高いものであ
り、好ましい硬度はＨｖ２００以上、より好ましくはＨ
ｖ６００以上である。但し、かかる硬質粒子とＺｎＯ，
ＳｎＯ2 などの軟質粒子の併用をしてもよい。軟質球形
粒子は主としてなじみ性を発揮する。また、硬質粒子の
粒径は平均で５μｍ以下、特に２μｍ以下であることが
好ましい。球形硬質粒子は全部が球形であることが好ま
しいが、極少量であれば扁平、異形、雨滴形、涙形その
他の球形以外の粒子が混入してもこれによる耐摩耗性低
下は甚大ではない。特に、球形粒子の粒径の１／１０以
下の微粒子や１／１００以下の超微粒子は扁平などであ
っても、比較的粗粒の球形粒子が存在していると、冒頭
で説明した弊害は目立たなくなる。コーティング層中の
硬質粒子（球形以外のものが少量含まれることがある、
以下同じ）の量は０．５〜５０重量％が好ましく、より
好ましくは１〜１５重量％である。
【００１４】硬質粒子とバインダーの接着性を高めるた
めに、硬質粒子表面をシランカップリング剤等による処
理を行うことができ、またＣｕ，Ｎｉめっきなどの金属
表面処理や酸によるエッチングなどの無機処理を行うこ
ともできる。
めに、硬質粒子表面をシランカップリング剤等による処
理を行うことができ、またＣｕ，Ｎｉめっきなどの金属
表面処理や酸によるエッチングなどの無機処理を行うこ
ともできる。
【００１５】MoS 2 ,WS 2 ,グラファイト及びBNからなる群
より選択される少なくとも1種の固体潤滑剤は摩擦係数
を低くかつ安定にする作用とともになじみ性を有する。
コーティング層の粗さを小さくするためには平均粒径２
μm以下の微粒の固体潤滑剤を使用することが好まし
い。固体潤滑剤と硬質粒子を合算した量がコーティング
層内で５５重量％未満であると、摩擦特性が優れず焼付
が起こり易い。一方、固体潤滑剤と硬質粒子を合算した
量が９８重量％を超えるとコーティング層の密着力が不
足する。固体潤滑剤としてはMoS2が好ましく、また硬質
粒子との合算量は60〜95重量％、特に65〜90重量％であ
ることが好ましい。また、すべり軸受を内燃機関に組み
付けた初期に急激に全負荷を加えることが必要な場合
は、コーティング層にMoS2を70〜90重量％含有せしめな
じみ性を向上させることが好ましい。
より選択される少なくとも1種の固体潤滑剤は摩擦係数
を低くかつ安定にする作用とともになじみ性を有する。
コーティング層の粗さを小さくするためには平均粒径２
μm以下の微粒の固体潤滑剤を使用することが好まし
い。固体潤滑剤と硬質粒子を合算した量がコーティング
層内で５５重量％未満であると、摩擦特性が優れず焼付
が起こり易い。一方、固体潤滑剤と硬質粒子を合算した
量が９８重量％を超えるとコーティング層の密着力が不
足する。固体潤滑剤としてはMoS2が好ましく、また硬質
粒子との合算量は60〜95重量％、特に65〜90重量％であ
ることが好ましい。また、すべり軸受を内燃機関に組み
付けた初期に急激に全負荷を加えることが必要な場合
は、コーティング層にMoS2を70〜90重量％含有せしめな
じみ性を向上させることが好ましい。
【００１６】コーティング層の他の構成分である熱硬化
性樹脂としては、ポリイミド、エポキシ、フェノール樹
脂などを使用することができる。ポリイミド系樹脂とし
ては、芳香族ポリイミド、ポリエーテルイミド又は芳香
族ポリアミドイミドあるいはこれらのエポキシ変性、ジ
イソシアネート変性、ＤＡＰＩ変性、ＤＯＮＡ変性、Ｂ
ＰＤＡ変性、スルホン変性樹脂などを使用することがで
きる。熱硬化性樹脂は、固体潤滑剤及び球状硬質粒子を
結合するとともに、軸によりけずられなじみ性を発揮
し、さらに腐食に対して極めて安定である。熱硬化性樹
脂の量は２〜４５重量％が好ましく、より好ましくは１
０〜３５重量％である。
性樹脂としては、ポリイミド、エポキシ、フェノール樹
脂などを使用することができる。ポリイミド系樹脂とし
ては、芳香族ポリイミド、ポリエーテルイミド又は芳香
族ポリアミドイミドあるいはこれらのエポキシ変性、ジ
イソシアネート変性、ＤＡＰＩ変性、ＤＯＮＡ変性、Ｂ
ＰＤＡ変性、スルホン変性樹脂などを使用することがで
きる。熱硬化性樹脂は、固体潤滑剤及び球状硬質粒子を
結合するとともに、軸によりけずられなじみ性を発揮
し、さらに腐食に対して極めて安定である。熱硬化性樹
脂の量は２〜４５重量％が好ましく、より好ましくは１
０〜３５重量％である。
【００１７】上記したコーティング層は２μｍ以上の厚
さであることが好ましい。より好ましい厚さは３〜１０
μｍである。
さであることが好ましい。より好ましい厚さは３〜１０
μｍである。
【００１８】本発明においてアルミニウム系すべり軸受
合金は特に組成が限定されないが、好ましくは、１０重
量％以下のＣｒ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｓｂ，Ｓｒ，Ｆｅ，Ｎ
ｉ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｗ，Ｚｒ，Ｖ，Ｃｕ，Ｍｇ，Ｚｎ等
と、２０重量％以下のＳｎ，Ｐｂ，Ｉｎ，Ｔｉ，Ｂｉの
１種又は２種以上を含有する合金を好ましく使用するこ
とができる。前者の群の元素は主として強度、耐摩耗性
を付与し、後者の群の元素は主としてなじみ性を付与す
る。前者と後者を組合わせ使用することが好ましい。同
じく、銅系すべり軸受合金は特に組成が限定されない
が、いわゆるケルメット及びその改良合金を好ましく使
用することができる。また、本出願人が特開平７−１５
０２７３号にて提案した合金も使用することができる。
合金は特に組成が限定されないが、好ましくは、１０重
量％以下のＣｒ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｓｂ，Ｓｒ，Ｆｅ，Ｎ
ｉ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｗ，Ｚｒ，Ｖ，Ｃｕ，Ｍｇ，Ｚｎ等
と、２０重量％以下のＳｎ，Ｐｂ，Ｉｎ，Ｔｉ，Ｂｉの
１種又は２種以上を含有する合金を好ましく使用するこ
とができる。前者の群の元素は主として強度、耐摩耗性
を付与し、後者の群の元素は主としてなじみ性を付与す
る。前者と後者を組合わせ使用することが好ましい。同
じく、銅系すべり軸受合金は特に組成が限定されない
が、いわゆるケルメット及びその改良合金を好ましく使
用することができる。また、本出願人が特開平７−１５
０２７３号にて提案した合金も使用することができる。
【００１９】以下コーティング層の形成方法を説明す
る。被処理物であるアルミニウム系合金をすべり軸受形
状のライニングに加工した後、苛性ソーダ等のアルカリ
処理液中において脱脂処理し、続いて水洗及び湯洗を行
い表面に付着したアルカリを除去する。表面粗さはライ
ニング加工、アルカリ処理条件にて調整される。湯洗後
温風乾燥し、適当な希釈剤で希釈した固体潤滑剤、球状
硬質粒子と樹脂をスプレーでライニング上に塗布し、１
５０〜３００℃で乾燥・焼成する。成膜後の表面粗さが
粗い時はバフ等による平滑化処理を行う。スプレー法の
他にタンブリング法、浸漬法、はけ塗り法、印刷法等の
方法によりコーティングを成膜することができる。な
お、本出願人の特開平４−７８３１９号公報で開示され
たように、材質が異なる２以上の層によりコーティング
層を形成してもよい。被処理物が銅系合金の場合も同様
に処理するが、表面粗さの調節は酸エッチングによるこ
とが好ましい。以下、実施例により本発明をより詳しく
説明する。
る。被処理物であるアルミニウム系合金をすべり軸受形
状のライニングに加工した後、苛性ソーダ等のアルカリ
処理液中において脱脂処理し、続いて水洗及び湯洗を行
い表面に付着したアルカリを除去する。表面粗さはライ
ニング加工、アルカリ処理条件にて調整される。湯洗後
温風乾燥し、適当な希釈剤で希釈した固体潤滑剤、球状
硬質粒子と樹脂をスプレーでライニング上に塗布し、１
５０〜３００℃で乾燥・焼成する。成膜後の表面粗さが
粗い時はバフ等による平滑化処理を行う。スプレー法の
他にタンブリング法、浸漬法、はけ塗り法、印刷法等の
方法によりコーティングを成膜することができる。な
お、本出願人の特開平４−７８３１９号公報で開示され
たように、材質が異なる２以上の層によりコーティング
層を形成してもよい。被処理物が銅系合金の場合も同様
に処理するが、表面粗さの調節は酸エッチングによるこ
とが好ましい。以下、実施例により本発明をより詳しく
説明する。
【００２０】
【実施例】コーティング層を構成する成分として次のも
のを用意した。 球形Ａｌ2 Ｏ3 粉末（平均粒径３μｍ、図１参照） 球形ＳｉＯ2 粉末（平均粒径１．５μｍ、図２参照） 扁平Ａｌ2 Ｏ3 粉末（平均粒径３μｍの破砕粉末、図３
参照） 球形ムライト粉末（平均粒径０．６μｍ、アルミナ−シ
リカ複合粉末） ＭｏＳ2 粉末（平均粒径０．５μｍ） グラファイト粉末（Ｇｒ）（平均粒径１μｍ） ポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ）（日立化成社製品ＨＰ
Ｃ） ポリイミド樹脂（ＰＩ）（東レ社製品トレニース）
のを用意した。 球形Ａｌ2 Ｏ3 粉末（平均粒径３μｍ、図１参照） 球形ＳｉＯ2 粉末（平均粒径１．５μｍ、図２参照） 扁平Ａｌ2 Ｏ3 粉末（平均粒径３μｍの破砕粉末、図３
参照） 球形ムライト粉末（平均粒径０．６μｍ、アルミナ−シ
リカ複合粉末） ＭｏＳ2 粉末（平均粒径０．５μｍ） グラファイト粉末（Ｇｒ）（平均粒径１μｍ） ポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ）（日立化成社製品ＨＰ
Ｃ） ポリイミド樹脂（ＰＩ）（東レ社製品トレニース）
【００２１】すべり軸受用合金としてはＡｌ−１２％Ｓ
ｎ−１．８％Ｐｂ−１．０％Ｃｕ−３．０％Ｓｉ−０．
３％Ｃｒ合金で厚さが０．３ｍｍの板材（表面粗さ４μ
ｍ）を用意した。この板材の表面に表１、２に組成を示
すコーティング層を厚さが５μｍになるように形成し、
下記条件で耐焼付試験及び摩耗試験を行った。
ｎ−１．８％Ｐｂ−１．０％Ｃｕ−３．０％Ｓｉ−０．
３％Ｃｒ合金で厚さが０．３ｍｍの板材（表面粗さ４μ
ｍ）を用意した。この板材の表面に表１、２に組成を示
すコーティング層を厚さが５μｍになるように形成し、
下記条件で耐焼付試験及び摩耗試験を行った。
【００２２】耐焼付性試験 試験機：静荷重軸受試験機 回転数：１０００ｒｐｍ 油温 ：１４０℃ 油種 ：７．５Ｗ−３０ 荷重 ：３０分毎に１０ＭＰａづつ増大させる。 相手軸：Ｓ５０Ｃ焼入れ 評価法：コーティング層と相手軸が焼付く（アルミニウ
ム合金は表出しない）条件を上述の因子では選択してお
り、この条件で焼付いたときの荷重を測定する。
ム合金は表出しない）条件を上述の因子では選択してお
り、この条件で焼付いたときの荷重を測定する。
【００２３】摩耗試験 試験機：動荷重軸受試験機 回転数：２０００ｒｐｍ 油温 ：１４０℃ 油種 ：７．５Ｗ−３０ 荷重 ：圧縮５ｔｏｎ，引張り１ｔｏｎ 時間 ：２Ｈｒ 評価法：試験後に軸受供試材の重量変化を測定する（但
し、アルミニウム合金は摩耗しない条件を、上記因子で
は選択している）
し、アルミニウム合金は摩耗しない条件を、上記因子で
は選択している）
【００２４】
【表１】 コ−ティング層組成（ｗｔ％） 摺動特性 No. 球形 球形 球形 扁平 摩耗量 焼付面圧 PAI PI MoS2 Gr Al2O3 SiO2 ムライト Al2O3 （mg） （MPa ） １ 30 − 60 − 10 − − − 4 65 ２ − 30 60 − − 10 − − 4.2 65 ３ 20 60 10 − − 10 − 3.9 68 ４ 30 − 70 − − − − − 12 60 ５ 30 − 60 − − − − 10 8.5 47
【００２５】表１に示すようにＰＡＩ−ＭｏＳ2 系コー
ティング層（Ｎｏ．４）に扁平Ａｌ2 Ｏ3 を添加するこ
とにより摩耗量は少なくなっている（Ｎｏ．５）が、焼
付面圧が低下している。これに対して球形の硬質粒子を
添加することにより摩耗量は激減し、焼付面圧は若干増
大している（Ｎｏ．４とＮｏ．１〜３の比較）。
ティング層（Ｎｏ．４）に扁平Ａｌ2 Ｏ3 を添加するこ
とにより摩耗量は少なくなっている（Ｎｏ．５）が、焼
付面圧が低下している。これに対して球形の硬質粒子を
添加することにより摩耗量は激減し、焼付面圧は若干増
大している（Ｎｏ．４とＮｏ．１〜３の比較）。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明のすべり軸受
では、球状硬質粒子がバインダーにより強固に結合され
ており摩耗し難くかつ相手軸をマイルドにラッピングし
ており、一方固体潤滑剤は適度に軸受表面でへき開して
摩擦特性を良好にするので、軸受物質全体の減損すなわ
ち摩耗量が非常に少なくなる。また、軸受の摩耗面が甚
だしくは粗くならないため潤滑油が破断し難く、焼付も
起こり難い。よって本発明のすべり軸受の摺動特性は従
来の同種の物と比較して非常に優れている。
では、球状硬質粒子がバインダーにより強固に結合され
ており摩耗し難くかつ相手軸をマイルドにラッピングし
ており、一方固体潤滑剤は適度に軸受表面でへき開して
摩擦特性を良好にするので、軸受物質全体の減損すなわ
ち摩耗量が非常に少なくなる。また、軸受の摩耗面が甚
だしくは粗くならないため潤滑油が破断し難く、焼付も
起こり難い。よって本発明のすべり軸受の摺動特性は従
来の同種の物と比較して非常に優れている。
【図１】本発明の実施例で使用した球形Ａｌ2 Ｏ3 粉末
（平均粒径３μｍ）の粒子構造を示す写真である（倍率
４２００倍）。
（平均粒径３μｍ）の粒子構造を示す写真である（倍率
４２００倍）。
【図２】本発明の実施例で使用した球形ＳｉＯ2 粉末
（平均粒径１．５μｍ）の粒子構造を示す写真である
（倍率４２００倍）。
（平均粒径１．５μｍ）の粒子構造を示す写真である
（倍率４２００倍）。
【図３】本発明の実施例で使用した扁平Ａｌ2 Ｏ3 粉末
の粒子構造を示す写真である（倍率４２００倍）。
の粒子構造を示す写真である（倍率４２００倍）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原口 文生 愛知県豊田市緑ケ丘３丁目65番地 大豊 工業株式会社内 (72)発明者 道岡 博文 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 不破 良雄 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−239682（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16C 33/00 - 33/24
Claims (3)
- 【請求項１】 すべり軸受用アルミニウム合金もしくは
すべり軸受用銅合金の表面に、MoS 2 ,WS 2 ,グラファイト
及びBNからなる群より選択された1種以上の固体潤滑
剤、固体潤滑剤との合計量で55〜98重量％の硬質粒子、
及び2〜45重量%の樹脂バインダーからなるコーティング
層を接着したすべり軸受において、前記硬質粒子の全部
（但し、平均粒径の1/10以下の微粒子もしくは平均粒径
の1/100以下の超微粒子は除く）を球形粒子としたこと
特徴とするすべり軸受。 - 【請求項２】 前記硬質粒子の平均粒径が５μm以下で
ある請求項１記載のすべり軸受。 - 【請求項３】 前記硬質粒子が０．５〜５０重量％であ
る請求項１又は２記載のすべり軸受。
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|---|---|---|---|
| JP20782896A JP3245064B2 (ja) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | すべり軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20782896A JP3245064B2 (ja) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | すべり軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1037962A JPH1037962A (ja) | 1998-02-13 |
| JP3245064B2 true JP3245064B2 (ja) | 2002-01-07 |
Family
ID=16546198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20782896A Expired - Lifetime JP3245064B2 (ja) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | すべり軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3245064B2 (ja) |
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| JP4151379B2 (ja) | 2002-10-29 | 2008-09-17 | トヨタ自動車株式会社 | 摺動部材 |
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| JP2008101189A (ja) * | 2006-09-19 | 2008-05-01 | Nissan Motor Co Ltd | 低摩擦摺動機構 |
| JP5248379B2 (ja) * | 2009-03-17 | 2013-07-31 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 複層被膜組成物が施された内燃機関のピストン及び該ピストンの表面処理方法 |
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-
1996
- 1996-07-18 JP JP20782896A patent/JP3245064B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1037962A (ja) | 1998-02-13 |
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