JPH0437474A - すべり軸受の製造方法 - Google Patents
すべり軸受の製造方法Info
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- JPH0437474A JPH0437474A JP2404461A JP40446190A JPH0437474A JP H0437474 A JPH0437474 A JP H0437474A JP 2404461 A JP2404461 A JP 2404461A JP 40446190 A JP40446190 A JP 40446190A JP H0437474 A JPH0437474 A JP H0437474A
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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］
本発明は、鋼の如き強力な裏当て材と、該裏当て材に接
合された鉛含有鋼基軸受合金の層と、前記軸受合金上の
軟らかなインジウム（Ｉ ｎ）含有鉛基肉盛り合金の層
とを有する軸受に関するものである。 ［０００２］
合された鉛含有鋼基軸受合金の層と、前記軸受合金上の
軟らかなインジウム（Ｉ ｎ）含有鉛基肉盛り合金の層
とを有する軸受に関するものである。 ［０００２］
米国特許第４，４００，０９９号明細書には、軟らかい
肉盛り材料が満たされた、連続らせん状溝を有する軸受
が記載されている。このように形成された合成面は交互
に硬い軸受材料の帯と、塵埃包理性を有する軟らかな肉
盛り材料の帯とよりなっている。しかしながら前記軸受
はなお軸受材料と肉盛りとの間に挿置された、例えばニ
ッケル基材料の硬い中間層を有している。この場合は、
肉盛りの摩耗に起因して中間層が露出されるようになれ
ば、塵埃を捕捉する危険の増加することがある程度明ら
かにされている。前記軸受はその形状のために、中間層
の縁が絶えず露出するようになっている。 ［０００３］ 米国特許第４，７１８，１５５号明細書には、無作為に
凹みの付された表面が記載されており、この表面は肉盛
りされてから機械加工を受け、均一な踏面、を形成する
ようになっている。この軸受も、例えばニッケルの硬い
中間層を有しているカミ表面に無作為に凹みが付されて
いるために、肉盛りが摩耗した時に露出部分が生じ、そ
れによって中間層に、無作為に非連続的な部分を発生さ
せる。これは、他の周知の軸受の場合よりは浸れている
。 ［０００４］
肉盛り材料が満たされた、連続らせん状溝を有する軸受
が記載されている。このように形成された合成面は交互
に硬い軸受材料の帯と、塵埃包理性を有する軟らかな肉
盛り材料の帯とよりなっている。しかしながら前記軸受
はなお軸受材料と肉盛りとの間に挿置された、例えばニ
ッケル基材料の硬い中間層を有している。この場合は、
肉盛りの摩耗に起因して中間層が露出されるようになれ
ば、塵埃を捕捉する危険の増加することがある程度明ら
かにされている。前記軸受はその形状のために、中間層
の縁が絶えず露出するようになっている。 ［０００３］ 米国特許第４，７１８，１５５号明細書には、無作為に
凹みの付された表面が記載されており、この表面は肉盛
りされてから機械加工を受け、均一な踏面、を形成する
ようになっている。この軸受も、例えばニッケルの硬い
中間層を有しているカミ表面に無作為に凹みが付されて
いるために、肉盛りが摩耗した時に露出部分が生じ、そ
れによって中間層に、無作為に非連続的な部分を発生さ
せる。これは、他の周知の軸受の場合よりは浸れている
。 ［０００４］
しかしながら本出願人の考えによれば、中間層は完全に
現れる方が、特に負荷の犬なる軸受の場合は望ましい。 ［０００５］
現れる方が、特に負荷の犬なる軸受の場合は望ましい。 ［０００５］
本発明の第１の観点によれば、滑り軸受を形成する方法
は強力な裏当て材を有する鉛青銅合金から所要寸法の軸
受半体を形成する段階と、鉛青銅合金の内径面に凹みを
付する段階と、凹みが付された表面に鉛基肉盛り材料の
層を溶着する段階と、鉛基肉盛り材料表面にインジウム
の層を溶着する段階と、熱処理を行ってインジウムを少
なくとも鉛基肉盛り材料の中に拡散させる段階から成っ
ている。 ［０００６］ 鉛青銅軸受基質合金は普通０．５〜１０重量％の錫と、
１０〜３５重量％の鉛とより成る銅基合金の類から選択
される。 鉛青銅基質合金は焼結または鋳造することができる。 強い裏当て材料はたとえば鋼となすことができる。 ［０００７］ 鉛青銅基質合金は任意の周知の方法によってきざみ付け
することができ、このような方法にはたとえばショット
・ピーニング、ローレット切り加工、機械加工による穴
または溝形成がある。くぼみの深さは０．０１０−０．
２５ｍｍの範囲内にあるようにされる。 ［０００８］ 肉盛り合金は、なるべくは先ず実質的に純粋な鉛の如き
鉛基材料を、くぼみの付された表面に電着することによ
って形成し、旋削またはブローチ削りの如き適当な方法
を含む機械加工によって所要の内径寸法に仕上げ、イン
ジウムの薄い層を鉛基材料の上に電着し、次に熱処理に
よってインジウムを、少なくとも鉛基肉盛り材料中に拡
散させる。 インジウム層を溶着する前に、内径の機械加工またはブ
ローチ削りを行う場合には、くぼみの最後の深さは実質
的に元の深さより小となる。 鉛層の機械加工を行う前にインジウム層を溶着すること
は可能であり、この時は軸受を熱処理して、肉盛りの中
にインジウムを拡散せしめ、最終的にはこれを機械加工
によって所要の内径寸法まで仕上げる。しかしながらこ
の方法は、全く便利であり、かつ実際に技術的に採用し
得るものであるが、高価な元素、インジウムが消耗され
ると言う点において、経済的に望ましくない。 ［０００９］ 本発明の軸受の利点は、インジウムが肉盛り材料中に拡
散して腐食抵抗を高めるばかりでなく、表面の近くに位
置する鉛相を含む鉛青銅の中にも拡散することである。 したがって肉盛り部分が完全に摩耗して、その下に位置
する鉛青銅が露出しても鉛相の腐食は表面近くの鉛たま
り内のインジウムによって制御される。 なお表面近くの青銅マトリックス中にも摩擦学的に有利
な銅インジウム金属間化合物が形成される。 本発明の第２形態の場合も、第１形態の場合に形成され
たようなすべり軸受が得られる。 ［００１０］
は強力な裏当て材を有する鉛青銅合金から所要寸法の軸
受半体を形成する段階と、鉛青銅合金の内径面に凹みを
付する段階と、凹みが付された表面に鉛基肉盛り材料の
層を溶着する段階と、鉛基肉盛り材料表面にインジウム
の層を溶着する段階と、熱処理を行ってインジウムを少
なくとも鉛基肉盛り材料の中に拡散させる段階から成っ
ている。 ［０００６］ 鉛青銅軸受基質合金は普通０．５〜１０重量％の錫と、
１０〜３５重量％の鉛とより成る銅基合金の類から選択
される。 鉛青銅基質合金は焼結または鋳造することができる。 強い裏当て材料はたとえば鋼となすことができる。 ［０００７］ 鉛青銅基質合金は任意の周知の方法によってきざみ付け
することができ、このような方法にはたとえばショット
・ピーニング、ローレット切り加工、機械加工による穴
または溝形成がある。くぼみの深さは０．０１０−０．
２５ｍｍの範囲内にあるようにされる。 ［０００８］ 肉盛り合金は、なるべくは先ず実質的に純粋な鉛の如き
鉛基材料を、くぼみの付された表面に電着することによ
って形成し、旋削またはブローチ削りの如き適当な方法
を含む機械加工によって所要の内径寸法に仕上げ、イン
ジウムの薄い層を鉛基材料の上に電着し、次に熱処理に
よってインジウムを、少なくとも鉛基肉盛り材料中に拡
散させる。 インジウム層を溶着する前に、内径の機械加工またはブ
ローチ削りを行う場合には、くぼみの最後の深さは実質
的に元の深さより小となる。 鉛層の機械加工を行う前にインジウム層を溶着すること
は可能であり、この時は軸受を熱処理して、肉盛りの中
にインジウムを拡散せしめ、最終的にはこれを機械加工
によって所要の内径寸法まで仕上げる。しかしながらこ
の方法は、全く便利であり、かつ実際に技術的に採用し
得るものであるが、高価な元素、インジウムが消耗され
ると言う点において、経済的に望ましくない。 ［０００９］ 本発明の軸受の利点は、インジウムが肉盛り材料中に拡
散して腐食抵抗を高めるばかりでなく、表面の近くに位
置する鉛相を含む鉛青銅の中にも拡散することである。 したがって肉盛り部分が完全に摩耗して、その下に位置
する鉛青銅が露出しても鉛相の腐食は表面近くの鉛たま
り内のインジウムによって制御される。 なお表面近くの青銅マトリックス中にも摩擦学的に有利
な銅インジウム金属間化合物が形成される。 本発明の第２形態の場合も、第１形態の場合に形成され
たようなすべり軸受が得られる。 ［００１０］
本発明をさらに良く理解し易くするために、次に添付図
面によって実施例を説明する。 図１、および図２の（Ａ）〜（Ｆ）において、同じ部材
は同じ参照数字によって表されている。 軸受の断面は全体として１０によって示されている。軸
受は、鋼の裏当て１２と、肉盛り部１６を有する鉛青銅
軸受合金のライニング１４とより成っている。 ライニング１４と肉盛り部１６の一部分が枠Ａ中で示さ
れている。肉盛り部１６を形成する段階は図２の（Ａ）
〜（Ｆ）に示されており、これらの図は枠Ａ内の部分を
種々の処理段階において表したものである。 ［００１１］ 鉛青銅合金は内部に鉛のたまり２２を有する青銅マトリ
ックス２０から成っている。処理の第１段階は、滑らか
な内径面２４を形成し、該面の中において鉛たまり２２
のある部分が表面２４と交差するようにすることである
（図２の（Ｆ））。次に表面２４に、凹み２６が形成さ
れ、これは本例の場合はみぞ付げ作業によって行われる
（図２の（Ｂ））。次に、みぞ付き面には鉛肉盛り被覆
２８（図２の（Ｃ））が電着され、この被覆は続いてブ
ローチ削りによって再び所要の内径寸法に戻され、表面
と交差する元の鉛たまり２２を含む面が残るようにし、
かつ前記凹み２６が鉛肉盛り２８および青銅マトリック
ス合金２０（図２の（Ｄ））によって満たされるように
する。次に電着によってインジウムの薄い表面層３０を
被覆する（図２の（Ｅ））。このインジウムの被覆され
た軸受を１４０℃の温度で１時間に亙って熱処理し、イ
ンジウムが表面に拡散して鉛・インジウム肉盛り合金３
２を形成し、かつインジウムの金属間化合物３４が形成
されるようにする。 ［００１２］ 図３の（Ａ）および（Ｂ）は別の肉盛りを示すもので、
この場合は鉛肉盛り被覆２８の溶着後、軸受をブローチ
削りして全表面に連続鉛層３６が残るようにする。イン
ジウム層（図示せず）を溶着した後、続いて拡散熱処理
を行えば、全表面に鉛・インジウム合金３８が形成され
る（図３の（Ｂ））。 ［００１３］ 図４は内径４２にきざみ付けを行わんとする状態におい
て、１対の軸受４０を示す。軸受４０は、レースの面板
４６に装架された締着装置４４によって保持され、かつ
回転せしめられる。きざみ付は工具４８は、半径方向お
よび軸線方向に移動し得る腕５０に装架される。内径４
２にはきざみ付き面が形成され、次に、この内径には前
回に示されたような肉盛りが行われる。 場合によっては、肉盛りする前に軽くきざみ付けされた
面を形成することが望ましい。
面によって実施例を説明する。 図１、および図２の（Ａ）〜（Ｆ）において、同じ部材
は同じ参照数字によって表されている。 軸受の断面は全体として１０によって示されている。軸
受は、鋼の裏当て１２と、肉盛り部１６を有する鉛青銅
軸受合金のライニング１４とより成っている。 ライニング１４と肉盛り部１６の一部分が枠Ａ中で示さ
れている。肉盛り部１６を形成する段階は図２の（Ａ）
〜（Ｆ）に示されており、これらの図は枠Ａ内の部分を
種々の処理段階において表したものである。 ［００１１］ 鉛青銅合金は内部に鉛のたまり２２を有する青銅マトリ
ックス２０から成っている。処理の第１段階は、滑らか
な内径面２４を形成し、該面の中において鉛たまり２２
のある部分が表面２４と交差するようにすることである
（図２の（Ｆ））。次に表面２４に、凹み２６が形成さ
れ、これは本例の場合はみぞ付げ作業によって行われる
（図２の（Ｂ））。次に、みぞ付き面には鉛肉盛り被覆
２８（図２の（Ｃ））が電着され、この被覆は続いてブ
ローチ削りによって再び所要の内径寸法に戻され、表面
と交差する元の鉛たまり２２を含む面が残るようにし、
かつ前記凹み２６が鉛肉盛り２８および青銅マトリック
ス合金２０（図２の（Ｄ））によって満たされるように
する。次に電着によってインジウムの薄い表面層３０を
被覆する（図２の（Ｅ））。このインジウムの被覆され
た軸受を１４０℃の温度で１時間に亙って熱処理し、イ
ンジウムが表面に拡散して鉛・インジウム肉盛り合金３
２を形成し、かつインジウムの金属間化合物３４が形成
されるようにする。 ［００１２］ 図３の（Ａ）および（Ｂ）は別の肉盛りを示すもので、
この場合は鉛肉盛り被覆２８の溶着後、軸受をブローチ
削りして全表面に連続鉛層３６が残るようにする。イン
ジウム層（図示せず）を溶着した後、続いて拡散熱処理
を行えば、全表面に鉛・インジウム合金３８が形成され
る（図３の（Ｂ））。 ［００１３］ 図４は内径４２にきざみ付けを行わんとする状態におい
て、１対の軸受４０を示す。軸受４０は、レースの面板
４６に装架された締着装置４４によって保持され、かつ
回転せしめられる。きざみ付は工具４８は、半径方向お
よび軸線方向に移動し得る腕５０に装架される。内径４
２にはきざみ付き面が形成され、次に、この内径には前
回に示されたような肉盛りが行われる。 場合によっては、肉盛りする前に軽くきざみ付けされた
面を形成することが望ましい。
【図１】
本発明の方法によって形成された肉盛りライニングを有
する軸受の略断面図。
する軸受の略断面図。
【図２】
（Ａ）〜（Ｆ）は、図１におけるライニングの枠Ａ部分
の詳細および肉盛りの製造段階を示す。
の詳細および肉盛りの製造段階を示す。
【図３】
（Ａ）および（Ｂ）は、図２の（Ａ）〜（Ｆ）の肉盛り
の変形例を示す。
の変形例を示す。
【図４】
内径にくぼみを形成した軸受の路線図。
１２ 裏当て
１４ 鉛青銅合金
１６ 肉盛り部
青銅マトリックス
鉛の溜り
内径面
凹み
鉛肉盛り被覆
インジウム層
金属間化合物
【図１】
図面
ｆ）開平４−３７４７４ （８）
【図２】
（レノ
【図３】
Claims (8)
- 【請求項１】強力な裏当て材（１２）を有する鉛青銅合
金（１４）から所要寸法の軸受半体を形成する段階と、
鉛青銅合金の内径面（２４）に凹み（２６）を形成する
段階と、凹みの形成された表面に鉛基肉盛り材料の層（
２８）を溶着する段階と、鉛基肉盛り材料面にインジウ
ムの層（３０）を溶着する段階と、熱処理を行い、イン
ジウムを少なくとも鉛基肉盛り材料中に拡散させる段階
とよりなることを特徴とする滑り軸受の製造方法。 - 【請求項２】鉛青銅合金が０．５〜１０重量％の錫およ
び１０〜３５重量％の鉛を含んでいる請求項１記載の滑
り軸受の製造方法。 - 【請求項３】凹みの深さが０．０１〜０．２５ｍｍの範
囲内にある請求項１または２の何れか一つに記載されて
いる滑り軸受の製造方法。 - 【請求項４】鉛基肉盛り材料の表面が、インジウム層を
溶着する前に機械加工を受けるようになっている前記請
求項の何れか一つに記載されている滑り軸受の製造方法
。 - 【請求項５】肉盛りを熱処理後に機械加工し、インジウ
ムを鉛基材料の中に拡散させるようになっている請求項
１から３までの何れか一つに記載されている滑り軸受の
製造方法。 - 【請求項６】最終軸受面が鉛基肉盛り（３２）の部分と
、インジウムの拡散された鉛青銅（３４）との混合物よ
りなっている前記請求項の何れか一つに記載されている
滑り軸受の製造方法。 - 【請求項７】最終軸受面がインジウムの拡散された連続
鉛基肉盛り位相（３８）よりなっている請求項１から５
までの何れか一つに記載されている滑り軸受の製造方法
。 - 【請求項８】請求項１から７までの何れか一つに記載さ
れている方法によって形成された軸受。
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