JP3472198B2 - すべり軸受 - Google Patents

すべり軸受

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Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】この発明は、すべり軸受、特
に、内燃機関用のすべり軸受に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来から、裏金層に銅系、アルミニウム
系などの軸受合金層を設け、更にこの軸受合金層上にな
じみ性や異物埋収性などを高めるためにオーバレイを設
けたすべり軸受が知られている。 【０００３】オーバレイとしては、Ｐｂ基にＳｎ、Ｉｎ
を含有する合金が広く使用されている。また、Ｓｎ基合
金も知られており、特開平４−２７３９号公報には、Ｓ
ｎをベースとし、Ｉｎを０・１〜２５質量％含む合金が
示されている。これにより、Ｓｎの優れた耐食性を利用
するとともに、Ｓｎに不足しているなじみ性や親油性お
よび高い摩擦係数を解消することができるとしている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかし、最近では、環
境問題から、Ｐｂを含まないすべり軸受が要望され、Ｐ
ｂ基に代わるオーバレイが要求されるに至っている。一
方、内燃機関では、高速、高荷重の傾向が高まってお
り、特に非焼付き性と耐疲労性に優れたすべり軸受の要
求が高まっている。 【０００５】ここで、一般にＳｎ基のオーバレイは、Ｐ
ｂ基のオーバレイと比較して、耐食性に優れているが、
非焼付き性や耐疲労性に劣ることが知られている。ま
た、特開平４−２７３９号公報に示されるＳｎーＩｎで
は、Ｉｎ添加による融点の低下が著しく、１３０〜１５
０°Ｃ程度の高温下で使用される内燃機関用のすべり軸
受としては、高温における非焼付き性や耐疲労性が十分
でなかった。そこで、本発明では、高温における非焼付
き性や耐疲労性に優れたオーバレイとすることを目的と
している。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明では、軸受合金層
上に２質量％を越え１０質量％以下のＡｇと残部Ｓｎか
らなるオーバレイにより被覆している。これにより、非
焼付き性や耐疲労性に優れたすべり軸受とすることがで
きる。軸受合金としては、Ｃｕ合金、Ａｌ合金などの周
知の軸受合金に広く適用することができる。特に、軸受
合金にＰｂを含有しないことで、Ｐｂフリーのすべり軸
受とすることができる。 【０００７】オーバレイ中のＡｇは、２質量％以下で
は、これらの効果が十分には得られない。また、３質量
％付近で最も優れた非焼付き性および耐疲労性を示し、
それ以上含有すると徐々に低下し、１０質量％を越える
と急激に低下する傾向を示す。このため、２．５〜５質
量％含有することが特に望ましい。オーバレイは、軸受
合金層に直接被覆することもできるが、軸受合金層とオ
ーバレイの相互における拡散や、接着性等の問題を避け
るために、ＮｉやＡｇの中間層を設けてもよい。 【０００８】 【０００９】 【発明の効果】本発明では、裏金層上に軸受合金層を設
け、更に該軸受合金層上を２質量％を越え１０質量％以
下のＡｇと残部Ｓｎからなるオーバレイにより被覆する
ことにより、内燃機関等に特に適した高温における非焼
付き性や耐疲労性に優れたすべり軸受とすることができ
る。 【００１０】 【発明の実施の形態】以下、この発明を実施例及び比較
例に基づいて詳細に説明する。８μｍの銅めっきを施し
た鋼板（ＳＰＥＳ）の上に、軸受合金（６質量％Ｓｎ，
残Ｃｕ）の粉末を散布し、還元雰囲気炉内で７００〜９
００℃の温度で１０〜３０分間の焼結を行った。その
後、ロール間で圧延した。 【００１１】これを二回繰り返してバイメタルを得た。
得られたバイメタルの板厚は、総板厚１．５ｍｍ、軸受
合金層の厚さが０．３５ｍｍであった。このようにして
得られたバイメタルを切断し、機械加工の工程を経て、
外径５６ｍｍ、幅１６ｍｍ半割り軸受の試験片を作成し
た。この試験片に対して、水系洗浄脱脂、電解脱脂、酸
洗いの順で前処理を施した後、厚さ５μｍのＡｇめっき
を施した。そして、表１に示す実施例および比較例のオ
ーバレイをめっきにより厚さ５μｍに形成した。 【００１２】 【表１】 【００１３】これらの実施例と比較例について焼付き試
験をおこなった。焼付き試験は１００℃に予熱したＶＧ
２２の潤滑油を用い、回転数７２００ｒｐｍとし、１時
間無負荷にてならし運転後、潤滑油を毎分１５０ｃｃに
絞り、１０ＭＰａの負荷を与え、その後１０分毎に１０
ＭＰａずつ、累積荷重を付加して行った。なお、相手軸
として、表面粗さが０・８μｍ（Ｒｍａｘ）以下のＳ５
５Ｃを使用した。そして、軸受背面温度が２００℃を越
えるか、または、トルク変動によりベルトがスリップし
た時、焼付きと判定した。この結果も表１に示す。 【００１４】また、図１は、オーバレイ中のＡｇ含有量
と焼き付かない最大面圧の関係をグラフに表したもの
で、Ａｇ含有量が０質量％から約３質量％までは５０Ｍ
Ｐａから８０ＭＰａまで大きくなり、約３質量％から５
質量％までは高い最大面圧を維持する。そして５質量％
から１０質量％までは徐々に低くなり、１０質量％を越
えると急激に低下している。この結果、従来使用されて
いるＰｂ−９Ｓｎ−９Ｉｎ合金の非焼付き性とほぼ同等
の非焼付き性が得られた。 【００１５】次に、実施例と比較例について疲労試験を
行った。疲労試験は１００℃に予熱したＶＧ２２の潤滑
油を用い、回転数７２００ｒｐｍとし、１時間無負荷に
てならし運転後、潤滑油を毎分１５０ｃｃに絞り、所定
の負荷荷重を与えて、２０時間連続回転を行った。そし
て、試験後軸受内面を目視で観察した。ここで疲労を生
じていない場合に、負荷荷重を増加して試験を行い、疲
労のない荷重で評価した。この結果も表１に示す。 【００１６】また、図２は、オーバレイ中のＡｇ含有量
と疲労しない最大面圧の関係をグラフに表したもので、
Ａｇ含有量が０質量％から約３質量％までは１００ＭＰ
ａから１３０ＭＰａまで大きくなり、約３質量％から５
質量％までは高い最大面圧を維持する。そして５質量％
から１０質量％までは徐々に低くなり、１０質量％を越
えると急激に低下し、耐焼付き性とほぼ同じ傾向の結果
が得られた。
【図面の簡単な説明】 【図１】オーバレイ中のＡｇ含有量と焼き付かない最大
面圧の関係を示すグラフである。 【図２】オーバレイ中のＡｇ含有量と疲労を生じない最
大面圧の関係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴山 隆之 名古屋市北区猿投町２番地 大同メタル 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平10−205539（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−249924（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−202640（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 13/00 F16C 33/12

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 裏金層上に軸受合金層を設け、更に該軸
    受合金層上を２質量％を越え１０質量％以下のＡｇと残
    部Ｓｎからなるオーバレイにより被覆していることを特
    徴とするすべり軸受。
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