JPH04341503A - 低摩擦係数焼結軸受の製造方法 - Google Patents
低摩擦係数焼結軸受の製造方法Info
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- JPH04341503A JPH04341503A JP11456691A JP11456691A JPH04341503A JP H04341503 A JPH04341503 A JP H04341503A JP 11456691 A JP11456691 A JP 11456691A JP 11456691 A JP11456691 A JP 11456691A JP H04341503 A JPH04341503 A JP H04341503A
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Landscapes
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、無含油状態及び含油
状態のいずれでも、優れた自己潤滑性を示す低摩擦係数
焼結軸受の製造方法に関する。
状態のいずれでも、優れた自己潤滑性を示す低摩擦係数
焼結軸受の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】焼結軸受は、軸受材料の気孔中に潤滑油
を含浸して使われるのが一般的で、高温環境で使われる
もののように軸受材料中に黒鉛、二硫化モリブデン、窒
化硼素、タルク等の固体潤滑剤を分散させ、無含油で使
用されるものである。なお、含油して使用する場合でも
、耐摩耗性及び摩擦係数を改善するために固体潤滑剤を
添加したものが知られている。
を含浸して使われるのが一般的で、高温環境で使われる
もののように軸受材料中に黒鉛、二硫化モリブデン、窒
化硼素、タルク等の固体潤滑剤を分散させ、無含油で使
用されるものである。なお、含油して使用する場合でも
、耐摩耗性及び摩擦係数を改善するために固体潤滑剤を
添加したものが知られている。
【０００３】ところで、固体潤滑剤は焼結材の自己潤滑
性を向上させる目的はある程度達成されるものの、焼結
性阻害による材料強度の低下の原因になり、また、粉末
が偏析しやすいため、成形作業性の悪化及び軸受の品質
ばらつきの原因にもなるという一面も有している。この
ため、多くても添加量は１５体積％とされており、強度
向上のために密度を上げたり、固体潤滑剤を銅などで被
覆した粉末を用いて基地材料との密着性を改善する方法
がとられている。
性を向上させる目的はある程度達成されるものの、焼結
性阻害による材料強度の低下の原因になり、また、粉末
が偏析しやすいため、成形作業性の悪化及び軸受の品質
ばらつきの原因にもなるという一面も有している。この
ため、多くても添加量は１５体積％とされており、強度
向上のために密度を上げたり、固体潤滑剤を銅などで被
覆した粉末を用いて基地材料との密着性を改善する方法
がとられている。
【０００４】また、焼結軸受の製造中、焼結温度は銅系
材料の場合は少なくとも７００℃以上、鉄系材料の場合
は１０００℃程度の高温であるから、分解や変質するよ
うな固体潤滑剤は使用できない。例えば四弗化エチレン
、二硫化モリブデンがそれで、比較的耐熱性のある二硫
化モリブデンは前述したと同様に銅などで被覆した粉末
を用いれば変質を防ぎ、材料強度の低下も緩和すること
ができる。反面、摺動特性としては、通常は焼結軸受の
表面はサイジングされて被覆金属が除かれ固体潤滑剤が
露出した状態になっているので初期なじみ運転後は良好
であるが、その後被覆した金属が摺動面で塑性流動する
結果、二硫化モリブデンが摺動面下に埋没した形となり
、本来、黒鉛よりも摩擦係数が低いはずの二硫化モリブ
デンの方が悪くなってしまう。
材料の場合は少なくとも７００℃以上、鉄系材料の場合
は１０００℃程度の高温であるから、分解や変質するよ
うな固体潤滑剤は使用できない。例えば四弗化エチレン
、二硫化モリブデンがそれで、比較的耐熱性のある二硫
化モリブデンは前述したと同様に銅などで被覆した粉末
を用いれば変質を防ぎ、材料強度の低下も緩和すること
ができる。反面、摺動特性としては、通常は焼結軸受の
表面はサイジングされて被覆金属が除かれ固体潤滑剤が
露出した状態になっているので初期なじみ運転後は良好
であるが、その後被覆した金属が摺動面で塑性流動する
結果、二硫化モリブデンが摺動面下に埋没した形となり
、本来、黒鉛よりも摩擦係数が低いはずの二硫化モリブ
デンの方が悪くなってしまう。
【０００５】このような事情、及びコストの面から、産
業上は市販の平均粒径が１０μｍ程度の黒鉛を添加した
ものが主流であり、一部を二硫化モリブデンで置換した
ものも用いられている状況である。焼結軸受の用途は年
々高性能化しており、例えばモータにおいては摩擦抵抗
が少なく消費電流が少ないことが要求されているが、従
来品では満足するものがなかった。
業上は市販の平均粒径が１０μｍ程度の黒鉛を添加した
ものが主流であり、一部を二硫化モリブデンで置換した
ものも用いられている状況である。焼結軸受の用途は年
々高性能化しており、例えばモータにおいては摩擦抵抗
が少なく消費電流が少ないことが要求されているが、従
来品では満足するものがなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、無含油状態
でも含油状態のいずれでも優れた自己潤滑性を示し低い
摩擦係数を示す焼結軸受を提供しようとするものである
。
でも含油状態のいずれでも優れた自己潤滑性を示し低い
摩擦係数を示す焼結軸受を提供しようとするものである
。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、圧粉体に含まれる２種の固体潤滑剤の合計
が基地材料と固体潤滑剤の和を１００とする体積比で５
〜３０％あり、かつこの２種の固体潤滑剤の一方は金属
被覆された固体潤滑剤粉末であり、他方は被覆されてい
ない平均粒径３０μｍ以上の固体潤滑剤粉末であって、
かつ該被覆固体潤滑剤と無被覆固体潤滑剤の体積比が１
：９〜７：３であることを特徴とする低摩擦係数焼結軸
受の製造方法を提供するもので、被覆固体潤滑剤が銅被
覆された二硫化モリブデン粉末であり、無被覆固体潤滑
剤が黒鉛粉末であることが好適である。
するために、圧粉体に含まれる２種の固体潤滑剤の合計
が基地材料と固体潤滑剤の和を１００とする体積比で５
〜３０％あり、かつこの２種の固体潤滑剤の一方は金属
被覆された固体潤滑剤粉末であり、他方は被覆されてい
ない平均粒径３０μｍ以上の固体潤滑剤粉末であって、
かつ該被覆固体潤滑剤と無被覆固体潤滑剤の体積比が１
：９〜７：３であることを特徴とする低摩擦係数焼結軸
受の製造方法を提供するもので、被覆固体潤滑剤が銅被
覆された二硫化モリブデン粉末であり、無被覆固体潤滑
剤が黒鉛粉末であることが好適である。
【０００８】
【作用】黒鉛よりも摺動特性の優れる二硫化モリブデン
の金属被覆による摺動特性の劣化は、被覆金属が銅であ
るように軟質であり、金属マトリックスとの密着性の良
さが原因の摩擦に伴う塑性流動により、摺動中に固体潤
滑剤が埋没してしまうことが真の原因と考えられる。
の金属被覆による摺動特性の劣化は、被覆金属が銅であ
るように軟質であり、金属マトリックスとの密着性の良
さが原因の摩擦に伴う塑性流動により、摺動中に固体潤
滑剤が埋没してしまうことが真の原因と考えられる。
【０００９】そこで、本来の摺動特性の良い二硫化モリ
ブデンを生かすために、金属被覆した二硫化モリブデン
の添加に加え、金属被覆しなくとも良好な摺動特性を示
す黒鉛を金属マトリックスと密着性の悪い単体の形で添
加する。この黒鉛は粒界に存在するため、黒鉛を取囲む
金属マトリックスは比較的塑性流動しにくいので、黒鉛
を摺動面に連続供給することが可能となり、二硫化モリ
ブデンの周囲を覆っている塑性流動し易い金属の塑性流
動を防止し、二硫化モリブデンが埋没される確率が低く
なるため、二硫化モリブデンを摺動面に有効に供給する
ことができる。
ブデンを生かすために、金属被覆した二硫化モリブデン
の添加に加え、金属被覆しなくとも良好な摺動特性を示
す黒鉛を金属マトリックスと密着性の悪い単体の形で添
加する。この黒鉛は粒界に存在するため、黒鉛を取囲む
金属マトリックスは比較的塑性流動しにくいので、黒鉛
を摺動面に連続供給することが可能となり、二硫化モリ
ブデンの周囲を覆っている塑性流動し易い金属の塑性流
動を防止し、二硫化モリブデンが埋没される確率が低く
なるため、二硫化モリブデンを摺動面に有効に供給する
ことができる。
【００１０】このとき、黒鉛については通常の１０μｍ
程度の粒径では、黒鉛添加の増量と共に材料強度の低下
が著しく、かつ黒鉛自体がマトリックスの若干の塑性流
動でも埋没される確率が高くなり、摺動面に供給される
量が不足して二硫化モリブデンの周囲の塑性流動しやす
い金属の塑性流動を防止するまでには十分に作用しなく
なる。そのため、若干の塑性流動によってもそれ自身が
埋没されることなく、かつそのことによって摺動特性を
向上させる粒径の大きい３０μｍ以上の粉末を用いるこ
とが二硫化モリブデンを連続的に供給するために必要で
ある。
程度の粒径では、黒鉛添加の増量と共に材料強度の低下
が著しく、かつ黒鉛自体がマトリックスの若干の塑性流
動でも埋没される確率が高くなり、摺動面に供給される
量が不足して二硫化モリブデンの周囲の塑性流動しやす
い金属の塑性流動を防止するまでには十分に作用しなく
なる。そのため、若干の塑性流動によってもそれ自身が
埋没されることなく、かつそのことによって摺動特性を
向上させる粒径の大きい３０μｍ以上の粉末を用いるこ
とが二硫化モリブデンを連続的に供給するために必要で
ある。
【００１１】この二硫化モリブデンと黒鉛の組み合せは
、二硫化モリブデンはそれ自身黒鉛より摩擦係数が小さ
く、かつ焼結中の変質を防止するため、及びマトリック
スとの固着を良くするために金属被覆されているが、他
の組み合せでは、例えば金属被覆した黒鉛と無被覆黒鉛
でも同様に作用する。この場合、無被覆黒鉛だけの添加
は、金属マトリックスと密着性が悪く多量の添加は材料
強度を低下させてしまう。金属被覆黒鉛だけの添加は金
属被覆二硫化モリブデンの場合と同様に、被覆金属が塑
性流動して黒鉛の固体潤滑作用が発揮できない。そこで
無被覆黒鉛と共に添加されていると、被覆金属の塑性流
動が防止され、黒鉛を摺動面に連続的に供給することが
可能となる。
、二硫化モリブデンはそれ自身黒鉛より摩擦係数が小さ
く、かつ焼結中の変質を防止するため、及びマトリック
スとの固着を良くするために金属被覆されているが、他
の組み合せでは、例えば金属被覆した黒鉛と無被覆黒鉛
でも同様に作用する。この場合、無被覆黒鉛だけの添加
は、金属マトリックスと密着性が悪く多量の添加は材料
強度を低下させてしまう。金属被覆黒鉛だけの添加は金
属被覆二硫化モリブデンの場合と同様に、被覆金属が塑
性流動して黒鉛の固体潤滑作用が発揮できない。そこで
無被覆黒鉛と共に添加されていると、被覆金属の塑性流
動が防止され、黒鉛を摺動面に連続的に供給することが
可能となる。
【００１２】以上の効果は、被覆固体潤滑剤と粒径３０
μｍ以上の無被覆固体潤滑剤の割合が重要であり、１：
９〜７：３の割合でなくては効果が発揮できない。これ
以外の割合では固体潤滑剤全体に期待する摩擦係数が得
られない。また、固体潤滑剤の総和量が基地材料と固体
潤滑剤の和を１００とする体積比で１％以上で徐々にこ
れら固体潤滑剤の効果が認められはじめ、５％ではっき
りと認められる。３０％を超えると前述したように焼結
軸受として使用可能な十分な強度が得られなくなる。し
たがって、５〜３０体積％の添加量が必要である。
μｍ以上の無被覆固体潤滑剤の割合が重要であり、１：
９〜７：３の割合でなくては効果が発揮できない。これ
以外の割合では固体潤滑剤全体に期待する摩擦係数が得
られない。また、固体潤滑剤の総和量が基地材料と固体
潤滑剤の和を１００とする体積比で１％以上で徐々にこ
れら固体潤滑剤の効果が認められはじめ、５％ではっき
りと認められる。３０％を超えると前述したように焼結
軸受として使用可能な十分な強度が得られなくなる。し
たがって、５〜３０体積％の添加量が必要である。
【００１３】なお、固体潤滑剤の含有量が５〜３０体積
％の焼結軸受は、表面（空孔を除く）に露出する固体潤
滑剤の面積比でもほぼ５〜３０％になる。
％の焼結軸受は、表面（空孔を除く）に露出する固体潤
滑剤の面積比でもほぼ５〜３０％になる。
【００１４】
【実施例】−２００メッシュの電解銅粉と−２００メッ
シュのスタンプ錫粉とを重量比で９：１となるように設
定したものに、各種固体潤滑剤を添加した。固体潤滑剤
は条件を統一するため銅被覆した固体潤滑剤粉末（銅被
覆黒鉛、銅被覆二硫化モリブデン）、無被覆黒鉛粉末（
平均粒径１０，３０，６０μｍの３種類）、さらに、こ
の銅被覆二硫化モリブデン粉末と無被覆黒鉛粉末の体積
割合を、黒鉛平均粒径１０，３０μｍのものは２：８と
８：２に、６０μｍのものは１：９と３：７と７：３に
混合した合計１２種の粉末を、全体に対して１０、２０
、３０、４０体積％になるよう添加した。この配合粉末
を混合、成形（成形可能な限り製作した）、焼結、再圧
を行い各試料を製作した。材料強度評価用及び摩擦係数
測定用試験は、内径１０×外径１６×長さ１０ｍｍの形
状とし、空隙率約２０体積％になるよう調整して製作し
た。
シュのスタンプ錫粉とを重量比で９：１となるように設
定したものに、各種固体潤滑剤を添加した。固体潤滑剤
は条件を統一するため銅被覆した固体潤滑剤粉末（銅被
覆黒鉛、銅被覆二硫化モリブデン）、無被覆黒鉛粉末（
平均粒径１０，３０，６０μｍの３種類）、さらに、こ
の銅被覆二硫化モリブデン粉末と無被覆黒鉛粉末の体積
割合を、黒鉛平均粒径１０，３０μｍのものは２：８と
８：２に、６０μｍのものは１：９と３：７と７：３に
混合した合計１２種の粉末を、全体に対して１０、２０
、３０、４０体積％になるよう添加した。この配合粉末
を混合、成形（成形可能な限り製作した）、焼結、再圧
を行い各試料を製作した。材料強度評価用及び摩擦係数
測定用試験は、内径１０×外径１６×長さ１０ｍｍの形
状とし、空隙率約２０体積％になるよう調整して製作し
た。
【００１５】強度試験は、この円筒状の試料を径方向か
らラジアル荷重をかけ破壊するまでの最大荷重を測定す
る圧環試験を行った。その結果、図１及び図４に示すよ
うにいずれの材料も固体潤滑剤の添加量の増量と共に強
度が低下している。無被覆黒鉛は平均粒径が小さくなる
ほど低い強度を示しており、これに銅被覆した二硫化モ
リブデンを混合していくと次第に強度が上昇し、銅被覆
した二硫化モリブデンと銅被覆黒鉛が最も高い強度を示
した。
らラジアル荷重をかけ破壊するまでの最大荷重を測定す
る圧環試験を行った。その結果、図１及び図４に示すよ
うにいずれの材料も固体潤滑剤の添加量の増量と共に強
度が低下している。無被覆黒鉛は平均粒径が小さくなる
ほど低い強度を示しており、これに銅被覆した二硫化モ
リブデンを混合していくと次第に強度が上昇し、銅被覆
した二硫化モリブデンと銅被覆黒鉛が最も高い強度を示
した。
【００１６】ＪＩＳにおいては青銅系焼結含油軸受の最
低強度は圧環強さで１５ｋｇｆ／ｍｍ２ とされており
、この強度から固体潤滑剤の最大添加量は、銅被覆二硫
化モリブデン及び銅被覆黒鉛添加で約３２体積％、銅被
覆二硫化モリブデンと平均粒径６０μｍの無被覆黒鉛の
体積割合で７：３のものが約３０体積％であり、銅被覆
での強度向上効果による固体潤滑剤の材料中への増量化
が確認された。
低強度は圧環強さで１５ｋｇｆ／ｍｍ２ とされており
、この強度から固体潤滑剤の最大添加量は、銅被覆二硫
化モリブデン及び銅被覆黒鉛添加で約３２体積％、銅被
覆二硫化モリブデンと平均粒径６０μｍの無被覆黒鉛の
体積割合で７：３のものが約３０体積％であり、銅被覆
での強度向上効果による固体潤滑剤の材料中への増量化
が確認された。
【００１７】本発明の摺動特性の効果の現われる銅被覆
二硫化モリブデンと無被覆黒鉛の体積割合が１：９から
７：３では、この結果から材料中への最大（混合）固体
潤滑剤添加量は約３０体積％が限界となった。また、下
限としては、固体潤滑剤添加による効果が現われる量と
いうことになるが、効果は若干量から現われているもの
の有意差と呼べるものではなく、約５体積％以上で摩擦
係数の低減効果が確認された。
二硫化モリブデンと無被覆黒鉛の体積割合が１：９から
７：３では、この結果から材料中への最大（混合）固体
潤滑剤添加量は約３０体積％が限界となった。また、下
限としては、固体潤滑剤添加による効果が現われる量と
いうことになるが、効果は若干量から現われているもの
の有意差と呼べるものではなく、約５体積％以上で摩擦
係数の低減効果が確認された。
【００１８】次に上記各材料を用いて軸（Ｓ４５Ｃ、１
Ｓ以下）回転の軸受試験を、面圧＝１．９６ＭＰａ、速
度＝０．０５ｍ／ｓ、乾燥摩擦条件にて行った。その結
果、図２及び図５に示すように摩擦係数は各材料共に固
体潤滑剤の添加量の増量にしたがって値が低くなってい
る。その中で、銅被覆黒鉛は平均粒径６０μｍの無被覆
黒鉛に比較して摩擦係数が高くなっており、銅被覆によ
る摺動特性劣化が確認された。しかし、平均粒径１０及
び３０μｍの無被覆黒鉛は銅被覆黒鉛とほぼ同じ摩擦係
数を示した。
Ｓ以下）回転の軸受試験を、面圧＝１．９６ＭＰａ、速
度＝０．０５ｍ／ｓ、乾燥摩擦条件にて行った。その結
果、図２及び図５に示すように摩擦係数は各材料共に固
体潤滑剤の添加量の増量にしたがって値が低くなってい
る。その中で、銅被覆黒鉛は平均粒径６０μｍの無被覆
黒鉛に比較して摩擦係数が高くなっており、銅被覆によ
る摺動特性劣化が確認された。しかし、平均粒径１０及
び３０μｍの無被覆黒鉛は銅被覆黒鉛とほぼ同じ摩擦係
数を示した。
【００１９】また、同じ銅被覆の黒鉛と二硫化モリブデ
ンを比較してみると、二硫化モリブデンの方が摩擦係数
が低く、摺動特性としては二硫化モリブデンの方が優れ
ていることが確認された。銅被覆二硫化モリブデンと無
被覆黒鉛の混合したものは、黒鉛平均粒径が３０、６０
μｍで単体において一番摩擦係数が低い無被覆黒鉛より
も低い摩擦係数を示す混合割合のあることが確認された
。
ンを比較してみると、二硫化モリブデンの方が摩擦係数
が低く、摺動特性としては二硫化モリブデンの方が優れ
ていることが確認された。銅被覆二硫化モリブデンと無
被覆黒鉛の混合したものは、黒鉛平均粒径が３０、６０
μｍで単体において一番摩擦係数が低い無被覆黒鉛より
も低い摩擦係数を示す混合割合のあることが確認された
。
【００２０】図３及び図６に固体潤滑剤の割合による摩
擦係数変化を示す。これは、固体潤滑剤の総和量が１５
体積％のときの値と、圧環強度１５ｋｇｆ／ｍｍ２ の
とき（各々の値は固体潤滑剤の割合は同じであるが総和
量は異なる）の値を示してある。この結果、黒鉛の平均
粒径が１０μｍのものは、固体潤滑剤を混合したものが
黒鉛単体の摩擦係数と銅被覆二硫化モリブデンの摩擦係
数をほぼ直線で引いた線上に値をとり、混合効果は現わ
れなかった。
擦係数変化を示す。これは、固体潤滑剤の総和量が１５
体積％のときの値と、圧環強度１５ｋｇｆ／ｍｍ２ の
とき（各々の値は固体潤滑剤の割合は同じであるが総和
量は異なる）の値を示してある。この結果、黒鉛の平均
粒径が１０μｍのものは、固体潤滑剤を混合したものが
黒鉛単体の摩擦係数と銅被覆二硫化モリブデンの摩擦係
数をほぼ直線で引いた線上に値をとり、混合効果は現わ
れなかった。
【００２１】しかし、黒鉛の平均粒径３０及び６０μｍ
のものは、混合による相乗効果を示し、銅被覆二硫化モ
リブデンと無被覆黒鉛が３：７の割合で極小値を取る下
に凸の曲線になった。黒鉛平均粒径３０μｍでは、固体
潤滑剤１５体積％で比較すると、黒鉛単体と銅被覆二硫
化モリブデンの摩擦係数はほぼ同等であるが、混合によ
っていずれの割合でも低い摩擦係数を示したが、顕著に
効果が現われるのは体積割合で１：９〜７：３の範囲内
である。実用上を考慮し圧環強さ１５ｋｇｆ／ｍｍ２
にて比較してもほぼ同じような関係になった。
のものは、混合による相乗効果を示し、銅被覆二硫化モ
リブデンと無被覆黒鉛が３：７の割合で極小値を取る下
に凸の曲線になった。黒鉛平均粒径３０μｍでは、固体
潤滑剤１５体積％で比較すると、黒鉛単体と銅被覆二硫
化モリブデンの摩擦係数はほぼ同等であるが、混合によ
っていずれの割合でも低い摩擦係数を示したが、顕著に
効果が現われるのは体積割合で１：９〜７：３の範囲内
である。実用上を考慮し圧環強さ１５ｋｇｆ／ｍｍ２
にて比較してもほぼ同じような関係になった。
【００２２】また、黒鉛平均粒径６０μｍでは、固体潤
滑剤１５体積％で比較すると、固体潤滑剤単体で低い方
の黒鉛単体の摩擦係数よりも低い摩擦係数を示すのは、
銅被覆二硫化モリブデンと無被覆黒鉛の体積割合で１：
９〜３：７の範囲であり、固体潤滑剤混合相乗効果が認
めら得た。その中でも２：８〜４：６の割合が顕著であ
る。圧環強さ１５ｋｇｆ／ｍｍ２ で比較すると同じよ
うな関係になるが、さらに低い摩擦係数を示した。
滑剤１５体積％で比較すると、固体潤滑剤単体で低い方
の黒鉛単体の摩擦係数よりも低い摩擦係数を示すのは、
銅被覆二硫化モリブデンと無被覆黒鉛の体積割合で１：
９〜３：７の範囲であり、固体潤滑剤混合相乗効果が認
めら得た。その中でも２：８〜４：６の割合が顕著であ
る。圧環強さ１５ｋｇｆ／ｍｍ２ で比較すると同じよ
うな関係になるが、さらに低い摩擦係数を示した。
【００２３】次に、前記実施例の軸受試料のうち、比較
材として固体潤滑剤が銅被覆二硫化モリブデンを１５体
積％含有する試料（比較試料１）、および平均粒径６０
μの無被覆黒鉛を１５体積％含有する試料（比較試料２
）と、本発明に係わる銅被覆二硫化モリブデンと平均粒
径６０μの無被覆黒鉛の体積比率が３：７で、合計固体
潤滑剤量が１５体積％の試料（発明試料）を準備し、そ
れぞれ粘度が１００ｃｓｔの炭化水素系合成油を含浸し
、小型モータに組み込んで実働試験を行った。モータの
軸はステンレス鋼（ＳＵＳ４２０Ｓ２）製の表面粗さ０
．８Ｓであり、面圧２．９ＭＰａ、滑り速度０．０１ｍ
／秒とし、初期なじみ運転後のサーボ電流値を比較した
。その結果、比較試料１は６０ｍＡ、比較試料１は５１
ｍＡであったのに比べ、発明試料は４３ｍＡであり、比
較的軽負荷用の含油軸受としても低い摩擦係数が得られ
ることが実証された。
材として固体潤滑剤が銅被覆二硫化モリブデンを１５体
積％含有する試料（比較試料１）、および平均粒径６０
μの無被覆黒鉛を１５体積％含有する試料（比較試料２
）と、本発明に係わる銅被覆二硫化モリブデンと平均粒
径６０μの無被覆黒鉛の体積比率が３：７で、合計固体
潤滑剤量が１５体積％の試料（発明試料）を準備し、そ
れぞれ粘度が１００ｃｓｔの炭化水素系合成油を含浸し
、小型モータに組み込んで実働試験を行った。モータの
軸はステンレス鋼（ＳＵＳ４２０Ｓ２）製の表面粗さ０
．８Ｓであり、面圧２．９ＭＰａ、滑り速度０．０１ｍ
／秒とし、初期なじみ運転後のサーボ電流値を比較した
。その結果、比較試料１は６０ｍＡ、比較試料１は５１
ｍＡであったのに比べ、発明試料は４３ｍＡであり、比
較的軽負荷用の含油軸受としても低い摩擦係数が得られ
ることが実証された。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、従来の焼結軸受よりも
自己潤滑性に優れ、摩擦係数を下げることができるので
、従来の焼結軸受が適用できなかった高性能な摺動特性
を要求される用途に対しての適用が可能となり、このよ
うな用途はほとんどがボールベアリングなどの高価な軸
受が用いられているので、これに置き換わる安価な焼結
軸受を提供でき、価格低減効果がある。
自己潤滑性に優れ、摩擦係数を下げることができるので
、従来の焼結軸受が適用できなかった高性能な摺動特性
を要求される用途に対しての適用が可能となり、このよ
うな用途はほとんどがボールベアリングなどの高価な軸
受が用いられているので、これに置き換わる安価な焼結
軸受を提供でき、価格低減効果がある。
【００２５】また、この固体潤滑剤混合による相乗効果
は、二硫化モリブデンのような高価な固体潤滑剤の量を
低減させ安価な黒鉛と置き換えることで材料自体の価格
低減にもなる。
は、二硫化モリブデンのような高価な固体潤滑剤の量を
低減させ安価な黒鉛と置き換えることで材料自体の価格
低減にもなる。
【図１】銅被覆二硫化モリブデンと無被覆黒鉛とによる
固体潤滑剤添加総和量と圧環強さの関係を示す図である
。
固体潤滑剤添加総和量と圧環強さの関係を示す図である
。
【図２】図１に示した固体潤滑剤の固体潤滑剤総和量と
摩擦係数の関係を示す図である。
摩擦係数の関係を示す図である。
【図３】平均粒径１０及び３０μｍの黒鉛を使用した固
体潤滑剤の総和量が１５体積％のときの固体潤滑剤混合
割合と摩擦係数の関係と、圧環強さが１５ｋｇｆ／ｍｍ
２ のときの固体潤滑剤混合割合と摩擦係数の関係を示
す図である。
体潤滑剤の総和量が１５体積％のときの固体潤滑剤混合
割合と摩擦係数の関係と、圧環強さが１５ｋｇｆ／ｍｍ
２ のときの固体潤滑剤混合割合と摩擦係数の関係を示
す図である。
【図４】銅被覆二硫化モリブデンと銅被覆黒鉛と無被覆
黒鉛（平均粒径６０μｍ）のいずれも単体、銅被覆二硫
化モリブデンに無被覆黒鉛を添加したときの固体潤滑剤
総和量と圧環強さの関係を示す図である。
黒鉛（平均粒径６０μｍ）のいずれも単体、銅被覆二硫
化モリブデンに無被覆黒鉛を添加したときの固体潤滑剤
総和量と圧環強さの関係を示す図である。
【図５】図４に示した固体潤滑剤の固体潤滑剤総和量と
摩擦係数の関係を示す図である。
摩擦係数の関係を示す図である。
【図６】平均粒径６０μｍの無被覆黒鉛を使用したとき
の固体潤滑剤混合割合と摩擦係数の関係を示す図である
。
の固体潤滑剤混合割合と摩擦係数の関係を示す図である
。
Claims (2)
- 【請求項１】 固体潤滑剤粉末を含む焼結合金軸受の
製造に際し、圧粉体に含まれる２種の固体潤滑剤の合計
が基地材料と固体潤滑剤の和を１００とする体積比で５
〜３０％あり、かつこの２種の固体潤滑剤の一方は金属
被覆された固体潤滑剤粉末であり、他方は被覆されてい
ない平均粒径３０μｍ以上の固体潤滑剤粉末であって、
かつ該被覆固体潤滑剤と無被覆固体潤滑剤の体積比が１
：９〜７：３であることを特徴とする低摩擦係数焼結軸
受の製造方法。 - 【請求項２】 被覆固体潤滑剤が銅被覆された二硫化
モリブデン粉末で、無被覆固体潤滑剤が黒鉛粉末である
請求項１記載の低摩擦係数焼結軸受の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3114566A JP2977941B2 (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | 低摩擦係数焼結軸受の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3114566A JP2977941B2 (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | 低摩擦係数焼結軸受の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04341503A true JPH04341503A (ja) | 1992-11-27 |
| JP2977941B2 JP2977941B2 (ja) | 1999-11-15 |
Family
ID=14641025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3114566A Expired - Lifetime JP2977941B2 (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | 低摩擦係数焼結軸受の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2977941B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016186365A (ja) * | 2016-04-28 | 2016-10-27 | Ntn株式会社 | 配光可変型前照灯装置用すべり軸受 |
| US10232438B2 (en) | 2009-10-15 | 2019-03-19 | Tenneco Inc | Iron-based sintered powder metal for wear resistant applications |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101066789B1 (ko) | 2010-11-29 | 2011-09-21 | 주식회사 넥스텍 | 소결 베어링 및 그 제조방법 |
-
1991
- 1991-05-20 JP JP3114566A patent/JP2977941B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10232438B2 (en) | 2009-10-15 | 2019-03-19 | Tenneco Inc | Iron-based sintered powder metal for wear resistant applications |
| JP2016186365A (ja) * | 2016-04-28 | 2016-10-27 | Ntn株式会社 | 配光可変型前照灯装置用すべり軸受 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2977941B2 (ja) | 1999-11-15 |
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