JP7307548B2 - すべり軸受用アルミニウム合金およびすべり軸受 - Google Patents
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Description
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、凝着の発生を低減できる技術を提供することを目的とする。
(1)すべり軸受の構成:
(2)すべり軸受の製造方法:
(3)実験結果:
(4)他の実施形態:
図1は、本発明の一実施形態にかかるすべり軸受1の斜視図である。すべり軸受1は、裏金10と中間層11とライニング12とを含む。すべり軸受1は、円筒を直径方向に2等分した半割形状の金属部材であり、断面が半円弧状となっている。2個のすべり軸受1が円筒状になるように組み合わせられた状態で、自動車のエンジンのコンロッドに取り付けられる。2個のすべり軸受1を組み合わせることによって形成される円柱状の中空部分にて、相手軸2(ドットハッチング)としてのクランクシャフトを軸受けする。相手軸2の外径はすべり軸受1の内径よりもわずかに小さく形成されている。相手軸2の外周面と、すべり軸受1の内周面との間に形成される隙間に潤滑油(エンジンオイル)が供給される。相手軸2は、すべり軸受1の曲率中心と一致する回転軸を中心に回転する。その際に、すべり軸受1の内周面上を相手軸2の外周面が摺動する。
本実施形態においてすべり軸受1は、a.溶融、b.連続鋳造、c.冷間圧延、d.自然冷却、e.切断、f.機械加工の各工程を順に行うことにより製造される。
以下、各工程について説明する。
まず、Snが7.0質量%となり、Siが1.0質量%となり、Cuが1.5質量%となり、Mnが1.1質量%となり、Agが3.0質量%となり、残部がAlとなるように、各元素で形成されたインゴットをそれぞれ計量して用意する。次に、各インゴットを、高周波誘導炉によって850℃まで加熱した。これにより、ライニング12の溶融材料が形成されることとなる。その後、Arガスの気泡を分散噴出させて、水素ガスや介在物の除去を行った。
次に、ライニング12の溶融材料を鋳型に注入し、当該鋳型の開口からライニング12の溶融材料を鋳造方向に引き抜くことにより、ライニング12の連続鋳造板を形成する。連続鋳造によって形成されるライニング12の連続鋳造板の厚みは3~20mmとした。
次に、ライニング12の連続鋳造板を、ライニング12の厚さとなるまで冷間圧延する。この冷間圧延において、325~375℃の範囲で焼鈍を繰り返して行うことにより、加工硬化を防止する。ライニング12の連続鋳造板は、必ずしも冷間圧延によって圧延されなくてもよく、熱間圧延によって圧延されてもよい。また、ライニング12の連続鋳造板とともに、中間層11のアルミニウム合金板を冷間圧延することにより、ライニング12の連続鋳造板と中間層11のアルミニウム合金板とを圧着(接着)する。なお、中間層11のアルミニウム合金板は、ライニング12の連続鋳造板と同様に、連続鋳造と圧延を行うことによって製造した。さらに、裏金10の低炭素鋼板(市販品)も合わせて冷間圧延することにより、中間層11のアルミニウム合金板側に裏金10の低炭素鋼板を圧着した。以上により、ライニング12の連続鋳造板と中間層11のアルミニウム合金板と裏金10の低炭素鋼板とが圧着されたすべり軸受1の圧延板を形成した。
d.自然冷却
次に、すべり軸受1の圧延板を室温に放置し、自然冷却する。
次に、すべり軸受1の圧延板を所定の大きさごとに切断する。所定の大きさとは、後述する機械加工を行うことにより、すべり軸受1が形成できる大きさであり、すべり軸受1が取り付けられるコンロッドの形状によって定まる大きさである。
最後に、切断後のすべり軸受1の圧延板に対してプレス加工を行うことにより、半割形状のすべり軸受1を形成する。さらに、切削加工によって形状や表面状態を仕上げることにより、すべり軸受1を完成させる。
図3Aは、Al-Ag状態図を示す。同図の状態図から、Al-Ag合金において、Agの含有量が2.3質量%よりも小さいとAgが全量Alに固溶し、Agの含有量が2.3質量%以上であるとAgが全量Alに固溶できず、一部が析出すると理解できる。すなわち、2.3質量%が単独で析出できるAgの含有量の下限値であると理解できる。
前記実施形態においては、本発明のすべり軸受用アルミニウム合金によって形成したすべり軸受1をコンロッドに使用したが、すべり軸受1の用途はコンロッドに限定されない。例えば、本発明のすべり軸受用アルミニウム合金によってスラスト軸受を形成してもよい。また、すべり軸受1は、ライニング12上にオーバーレイが形成されてもよく、当該オーバーレイは金属層であってもよいし樹脂層であってもよい。
Claims (2)
- 0質量%より大きくかつ10.0質量%以下のSnと、0質量%より大きくかつ5.0質量%以下のSiとを含有し、
0質量%以上かつ2.0質量%以下のCuを固溶強化成分として含有し、
0.05質量%以上かつ0.35質量%以下のCrと、0.05質量%以上かつ1.5質量%以下のMnと、0.05質量%以上かつ0.3質量%以下のZrとのうち少なくとも1種類を析出強化成分として含有し、
2.3質量%以上かつ6.0質量%以下のAgであって、一部が固溶し、残りが析出しているAgを含有し、
残部が不可避不純物とAlとからなる、
ことを特徴とするすべり軸受用アルミニウム合金。 - 0質量%より大きくかつ10.0質量%以下のSnと、0質量%より大きくかつ5.0質量%以下のSiとを含有し、
0質量%以上かつ2.0質量%以下のCuを固溶強化成分として含有し、
0.05質量%以上かつ0.35質量%以下のCrと、0.05質量%以上かつ1.5質量%以下のMnと、0.05質量%以上かつ0.3質量%以下のZrとのうち少なくとも1種類を析出強化成分として含有し、
2.3質量%以上かつ6.0質量%以下のAgであって、一部が固溶し、残りが析出しているAgを含有し、
残部が不可避不純物とAlとからなるアルミニウム合金層を備える、
ことを特徴とするすべり軸受。
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