JPH0525684A - 摺動部材 - Google Patents
摺動部材Info
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- JPH0525684A JPH0525684A JP20218991A JP20218991A JPH0525684A JP H0525684 A JPH0525684 A JP H0525684A JP 20218991 A JP20218991 A JP 20218991A JP 20218991 A JP20218991 A JP 20218991A JP H0525684 A JPH0525684 A JP H0525684A
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Abstract
(57)【要約】
［目的］ 表面層の耐焼付き性を向上させたすべり軸受
を提供する。 ［構成］ 相手部材ｘとの摺動面４ａを持つ表面層４
を、Ｓｎを１７重量％以下含有するＰｂ合金の結晶集合
体より構成する。表面層４に対するＸ線回折法の適用
下、ミラー指数で（ｈ００）面を摺動面側に向けた第１
配向結晶５1 の積分強度をＩ(a) とし、またミラー指数
で（１１１）面および（２２２）面を摺動面側に向けた
第２配向結晶５2 の積分強度をＩ(b) としたとき、 ０．５≦Ｉ(a) ／ΣＩ(ab)≦１．０ （ただし、ΣＩ(ab)＝Ｉ(a) ＋Ｉ(b) であり、また、Ｉ
(b) ＝０を含む） の関係を成立させる。これにより摺動面４ａが第１配向
結晶５1 の四角錐体状先端部６を有することになるの
で、表面層４の保油性および初期なじみ性を向上させる
ことができる。
を提供する。 ［構成］ 相手部材ｘとの摺動面４ａを持つ表面層４
を、Ｓｎを１７重量％以下含有するＰｂ合金の結晶集合
体より構成する。表面層４に対するＸ線回折法の適用
下、ミラー指数で（ｈ００）面を摺動面側に向けた第１
配向結晶５1 の積分強度をＩ(a) とし、またミラー指数
で（１１１）面および（２２２）面を摺動面側に向けた
第２配向結晶５2 の積分強度をＩ(b) としたとき、 ０．５≦Ｉ(a) ／ΣＩ(ab)≦１．０ （ただし、ΣＩ(ab)＝Ｉ(a) ＋Ｉ(b) であり、また、Ｉ
(b) ＝０を含む） の関係を成立させる。これにより摺動面４ａが第１配向
結晶５1 の四角錐体状先端部６を有することになるの
で、表面層４の保油性および初期なじみ性を向上させる
ことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は摺動部材、特に、相手部
材との摺動面を持つ表面層を備えた摺動部材に関する。
材との摺動面を持つ表面層を備えた摺動部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種摺動部材として、前記表面
層をＰｂ合金より構成したすべり軸受が知られている
（特開昭５６−９６０８８号公報参照）。
層をＰｂ合金より構成したすべり軸受が知られている
（特開昭５６−９６０８８号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この種すべり軸受は、
エンジンにおけるクランクシャフトのジャーナル部、コ
ンロッドの大端部等に適用されているが、エンジンが高
速、且つ高出力化の傾向にある現在の状況下では、従来
のすべり軸受の表面層は、そのオイル保持性、つまり保
油性が十分でなく、また初期なじみ性も悪いため耐焼付
き性が乏しいという問題がある。
エンジンにおけるクランクシャフトのジャーナル部、コ
ンロッドの大端部等に適用されているが、エンジンが高
速、且つ高出力化の傾向にある現在の状況下では、従来
のすべり軸受の表面層は、そのオイル保持性、つまり保
油性が十分でなく、また初期なじみ性も悪いため耐焼付
き性が乏しいという問題がある。
【０００４】本発明は前記に鑑み、表面層における合金
元素の含有量および結晶構造を特定することによって、
その表面層に十分な保油性を持たせ、また表面層の初期
なじみ性を良好にし、これにより表面層の耐焼付き性を
向上させた前記摺動部材を提供することを目的とする。
元素の含有量および結晶構造を特定することによって、
その表面層に十分な保油性を持たせ、また表面層の初期
なじみ性を良好にし、これにより表面層の耐焼付き性を
向上させた前記摺動部材を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、相手部材との
摺動面を持つ表面層を備えた摺動部材において、前記表
面層を、Ｓｎを１７重量％以下含有するＰｂ合金の結晶
集合体より構成し、前記表面層に対するＸ線回折法の適
用下、ミラー指数で（ｈ００）面を摺動面側に向けた第
１配向結晶の積分強度をＩ(a) とし、またミラー指数で
（１１１）面および（２２２）面を摺動面側に向けた第
２配向結晶の積分強度をＩ(b) としたとき、 ０．５≦Ｉ(a) ／ΣＩ(ab)≦１．０ （ただし、ΣＩ(ab)＝Ｉ(a) ＋Ｉ(b) であり、また、Ｉ
(b) ＝０を含む） の関係を成立させたことを特徴とする。
摺動面を持つ表面層を備えた摺動部材において、前記表
面層を、Ｓｎを１７重量％以下含有するＰｂ合金の結晶
集合体より構成し、前記表面層に対するＸ線回折法の適
用下、ミラー指数で（ｈ００）面を摺動面側に向けた第
１配向結晶の積分強度をＩ(a) とし、またミラー指数で
（１１１）面および（２２２）面を摺動面側に向けた第
２配向結晶の積分強度をＩ(b) としたとき、 ０．５≦Ｉ(a) ／ΣＩ(ab)≦１．０ （ただし、ΣＩ(ab)＝Ｉ(a) ＋Ｉ(b) であり、また、Ｉ
(b) ＝０を含む） の関係を成立させたことを特徴とする。
【０００６】
【実施例】図１，図２において、摺動部材としてのすべ
り軸受１は、エンジンにおけるクランクシャフトのジャ
ーナル部、コンロッドの大端部等に適用されるもので、
第１および第２半体１1 ，１2 よりなる。両半体１1 ，
１2 は同一構造を有し、裏金２と、その裏金２の内周面
に形成されたライニング層３と、そのライニング層３の
表面に形成されて相手部材ｘとの摺動面４ａを持つ表面
層４とを備えている。表面層４は電気メッキ法により形
成されたものであり、裏金２およびライニング層３間に
はＣｕメッキ層が、またライニング層３および表面層４
間にはＮｉメッキバリヤ層がそれぞれ必要に応じて設け
られる。
り軸受１は、エンジンにおけるクランクシャフトのジャ
ーナル部、コンロッドの大端部等に適用されるもので、
第１および第２半体１1 ，１2 よりなる。両半体１1 ，
１2 は同一構造を有し、裏金２と、その裏金２の内周面
に形成されたライニング層３と、そのライニング層３の
表面に形成されて相手部材ｘとの摺動面４ａを持つ表面
層４とを備えている。表面層４は電気メッキ法により形
成されたものであり、裏金２およびライニング層３間に
はＣｕメッキ層が、またライニング層３および表面層４
間にはＮｉメッキバリヤ層がそれぞれ必要に応じて設け
られる。
【０００７】裏金２は圧延鋼板より構成され、その厚さ
はすべり軸受１の設定厚さにより決められる。ライニン
グ層３はＣｕ、Ｃｕ系合金、Ａｌ、Ａｌ系合金等より構
成され、その厚さは５０〜５００μｍ、通常は３００μ
ｍ程度である。表面層４はＰｂ合金の結晶集合体より構
成され、その厚さは５〜５０μｍ、通常は２０μｍ程度
である。
はすべり軸受１の設定厚さにより決められる。ライニン
グ層３はＣｕ、Ｃｕ系合金、Ａｌ、Ａｌ系合金等より構
成され、その厚さは５０〜５００μｍ、通常は３００μ
ｍ程度である。表面層４はＰｂ合金の結晶集合体より構
成され、その厚さは５〜５０μｍ、通常は２０μｍ程度
である。
【０００８】表面層４を構成するＰｂ合金は、必須合金
元素として、Ｓｎを含有し、必要に応じて、Ｃｕ、Ｆ
ｅ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｉｎ、Ａｇ、Ｔｌ、Ｎｂ、Ｓｂ、Ｎ
ｉ、Ｃｄ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｍｎ、Ｃａ、Ｂａから選択され
る少なくとも一種を含有する。Ｓｎは、表面層４の強度
を向上させる機能を有する。またＣｕ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｆ
ｅ、Ｃｒ、Ｃｏは、表面層４の硬さを向上させる機能を
有する。さらにＩｎ、Ａｇ、Ｔｌ、Ｎｂ、Ｓｂ、Ｃｄ、
Ｔｅ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｂａは、表面層４を軟化して初期な
じみ性を改善する機能を有する。
元素として、Ｓｎを含有し、必要に応じて、Ｃｕ、Ｆ
ｅ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｉｎ、Ａｇ、Ｔｌ、Ｎｂ、Ｓｂ、Ｎ
ｉ、Ｃｄ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｍｎ、Ｃａ、Ｂａから選択され
る少なくとも一種を含有する。Ｓｎは、表面層４の強度
を向上させる機能を有する。またＣｕ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｆ
ｅ、Ｃｒ、Ｃｏは、表面層４の硬さを向上させる機能を
有する。さらにＩｎ、Ａｇ、Ｔｌ、Ｎｂ、Ｓｂ、Ｃｄ、
Ｔｅ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｂａは、表面層４を軟化して初期な
じみ性を改善する機能を有する。
【０００９】表面層４は、摺動面４ａを形成すべく、ミ
ラー指数で（ｈ００）面を摺動面側に向けた第１配向結
晶を有する。この第１配向結晶は表面層４の摺動特性を
向上させる機能を備えている。また表面層４は第１配向
結晶の外に、ミラー指数で（１１１）面および（２２
２）面を摺動面側に向けた第２配向結晶を有することも
ある。
ラー指数で（ｈ００）面を摺動面側に向けた第１配向結
晶を有する。この第１配向結晶は表面層４の摺動特性を
向上させる機能を備えている。また表面層４は第１配向
結晶の外に、ミラー指数で（１１１）面および（２２
２）面を摺動面側に向けた第２配向結晶を有することも
ある。
【００１０】Ｐｂ合金結晶においては、（ｈ００）面
と、（１１１）面〔（２２２）面を含む〕とは一方が増
加すれば、他方が減少する関係にあり、したがって表面
層４が第１配向結晶のみから構成される場合を除いて、
第１配向結晶と第２配向結晶とを相関させて考察しなけ
ればならない。
と、（１１１）面〔（２２２）面を含む〕とは一方が増
加すれば、他方が減少する関係にあり、したがって表面
層４が第１配向結晶のみから構成される場合を除いて、
第１配向結晶と第２配向結晶とを相関させて考察しなけ
ればならない。
【００１１】この点を考慮して、表面層４における第１
配向結晶の存在率は次のように設定される。
配向結晶の存在率は次のように設定される。
【００１２】即ち、表面層４に対するＸ線回折法の適用
下、ミラー指数で（ｈ００）面を摺動面側に向けた第１
配向結晶の積分強度をＩ(a) とし、またミラー指数で
（１１１）面および（２２２）面を摺動面側に向けた第
２配向結晶の積分強度をＩ(b)としたとき、 ０．５≦Ｉ(a) ／ΣＩ(ab)≦１．０ （ただし、ΣＩ(ab)＝Ｉ(a) ＋Ｉ(b) であり、また、Ｉ
(b) ＝０を含む） の関係を成立させるものである。ここで、Ｉ(a) ／ΣＩ
(ab)は第１配向結晶の存在率Ｒ1 である。
下、ミラー指数で（ｈ００）面を摺動面側に向けた第１
配向結晶の積分強度をＩ(a) とし、またミラー指数で
（１１１）面および（２２２）面を摺動面側に向けた第
２配向結晶の積分強度をＩ(b)としたとき、 ０．５≦Ｉ(a) ／ΣＩ(ab)≦１．０ （ただし、ΣＩ(ab)＝Ｉ(a) ＋Ｉ(b) であり、また、Ｉ
(b) ＝０を含む） の関係を成立させるものである。ここで、Ｉ(a) ／ΣＩ
(ab)は第１配向結晶の存在率Ｒ1 である。
【００１３】図２〜図４に示すように、（ｈ００）面を
摺動面側に向けた第１配向結晶５1 は、ライニング層３
から延出する柱状晶であって、摺動面４ａを形成する四
角錐体状先端部６を有する。
摺動面側に向けた第１配向結晶５1 は、ライニング層３
から延出する柱状晶であって、摺動面４ａを形成する四
角錐体状先端部６を有する。
【００１４】このような第１配向結晶５1 の存在率Ｒ1
を前記のように設定すると、四角錐体状先端部６の頂点
ａ側を優先的に摩耗させて表面層４の初期なじみ性を良
好にすることができ、また四角錐体状先端部６により摺
動面４ａの表面積を拡大して、その表面層４に十分な保
油性を持たせることができる。これにより表面層４の耐
焼付き性を向上させることができる。
を前記のように設定すると、四角錐体状先端部６の頂点
ａ側を優先的に摩耗させて表面層４の初期なじみ性を良
好にすることができ、また四角錐体状先端部６により摺
動面４ａの表面積を拡大して、その表面層４に十分な保
油性を持たせることができる。これにより表面層４の耐
焼付き性を向上させることができる。
【００１５】また（ｈ００）面配向に伴い、第１配向結
晶５1 が面心立方構造であることから、配向方向におけ
る原子密度が高くなるので、表面層４の硬度が増すと共
に前記保油性を得て、表面層４の耐摩耗性を向上させる
ことができる。図３，図４において、５2 は第２配向結
晶であり、粒状晶を呈する。
晶５1 が面心立方構造であることから、配向方向におけ
る原子密度が高くなるので、表面層４の硬度が増すと共
に前記保油性を得て、表面層４の耐摩耗性を向上させる
ことができる。図３，図４において、５2 は第２配向結
晶であり、粒状晶を呈する。
【００１６】前記のように優秀な摺動特性を得るために
は、第１配向結晶５1 の傾きが問題となる。
は、第１配向結晶５1 の傾きが問題となる。
【００１７】そこで、図５に示すように四角錐体状先端
部６の底面側に、その先端部６を突出させて摺動面４ａ
に沿う仮想面Ｂを規定し、また四角錐体状先端部６の頂
点ａと底面中央部ｃを通る直線ｄが、底面中央部ｃを通
り仮想面Ｂに垂直な基準線ｅに対してなす傾き角をθと
規定すると、第１配向結晶５1 の傾き角θは０°≦θ≦
３０°に設定される。傾き角θがθ＞３０°になると、
表面層４の保油性および頂点ａ側の優先的摩耗性が低下
して表面層４の耐焼付き性および耐摩耗性が低下する。
部６の底面側に、その先端部６を突出させて摺動面４ａ
に沿う仮想面Ｂを規定し、また四角錐体状先端部６の頂
点ａと底面中央部ｃを通る直線ｄが、底面中央部ｃを通
り仮想面Ｂに垂直な基準線ｅに対してなす傾き角をθと
規定すると、第１配向結晶５1 の傾き角θは０°≦θ≦
３０°に設定される。傾き角θがθ＞３０°になると、
表面層４の保油性および頂点ａ側の優先的摩耗性が低下
して表面層４の耐焼付き性および耐摩耗性が低下する。
【００１８】表面層４の組成面において、必須合金元素
であるＳｎ含有量は第１配向結晶５1 の存在率Ｒ1 に影
響を与える。
であるＳｎ含有量は第１配向結晶５1 の存在率Ｒ1 に影
響を与える。
【００１９】図６は、Ｓｎ含有量と第１配向結晶５1 の
存在率Ｒ1 との関係を示す。図６、実線ｆ1 から明らか
なように、Ｓｎ含有量を１７重量％以下に設定すること
によって前記存在率Ｒ1 を５０％以上に保つことができ
る。Ｓｎ含有量の好ましい範囲は、３重量％以上、１２
重量％以下である。
存在率Ｒ1 との関係を示す。図６、実線ｆ1 から明らか
なように、Ｓｎ含有量を１７重量％以下に設定すること
によって前記存在率Ｒ1 を５０％以上に保つことができ
る。Ｓｎ含有量の好ましい範囲は、３重量％以上、１２
重量％以下である。
【００２０】図６、点線ｆ2 は、表面層が第１および第
２配向結晶５1 ，５2 の外に、摺動特性に悪影響を与え
る第３配向結晶を含む場合を示す。この第３配向結晶に
ついては後述するが、その存在率Ｒ2 を０．２以下に設
定することによって、点線ｆ2 で示す結果が得られる。
この場合にもＳｎ含有量は前記と同様に設定される。
２配向結晶５1 ，５2 の外に、摺動特性に悪影響を与え
る第３配向結晶を含む場合を示す。この第３配向結晶に
ついては後述するが、その存在率Ｒ2 を０．２以下に設
定することによって、点線ｆ2 で示す結果が得られる。
この場合にもＳｎ含有量は前記と同様に設定される。
【００２１】表面層４を電気メッキ法により形成する際
には、メッキ液として、１リットル当り４０〜１８０ｇ
のＰｂ2+、１リットル当り１．５〜３５ｇのＳｎ2+、必
要に応じて１リットル当り１５ｇ以下のＣｕ2+および添
加剤を含むホウフッ化系メッキ液が用いられる。添加剤
としては、有機系添加剤が用いられ、その有機系添加剤
には、ハイドロキノン、カテコール等のキノン系化合
物、ゼラチン、ペプトン等のアミノ酸系化合物、ベンズ
アルデヒド、バニリン等のアルデヒド類から選択される
少なくとも一種が該当する。この有機系添加剤の添加量
は、総和として、１リットル当り１．５〜１８ｇであ
る。メッキ液には、必要に応じて通電時の液抵抗調整の
ためにホウフッ酸およびホウ酸が添加される。またメッ
キ液の温度は５〜３５℃、陰極電流密度は３〜１５Ａ／
ｄｍ2 にそれぞれ設定される。
には、メッキ液として、１リットル当り４０〜１８０ｇ
のＰｂ2+、１リットル当り１．５〜３５ｇのＳｎ2+、必
要に応じて１リットル当り１５ｇ以下のＣｕ2+および添
加剤を含むホウフッ化系メッキ液が用いられる。添加剤
としては、有機系添加剤が用いられ、その有機系添加剤
には、ハイドロキノン、カテコール等のキノン系化合
物、ゼラチン、ペプトン等のアミノ酸系化合物、ベンズ
アルデヒド、バニリン等のアルデヒド類から選択される
少なくとも一種が該当する。この有機系添加剤の添加量
は、総和として、１リットル当り１．５〜１８ｇであ
る。メッキ液には、必要に応じて通電時の液抵抗調整の
ためにホウフッ酸およびホウ酸が添加される。またメッ
キ液の温度は５〜３５℃、陰極電流密度は３〜１５Ａ／
ｄｍ2 にそれぞれ設定される。
【００２２】以下、具体例について説明する。
【００２３】Ｃｕ合金製ライニング層３上に電気メッキ
処理を施してＰｂ合金の結晶集合体よりなる表面層４を
形成した。
処理を施してＰｂ合金の結晶集合体よりなる表面層４を
形成した。
【００２４】電気メッキ処理条件は次の通りである。メ
ッキ液：１リットル当り１１０ｇのＰｂ2+、１リットル
当り１０ｇのＳｎ2+および１リットル当り２．５ｇのＣ
ｕ2+を含むホウフッ化メッキ液；添加剤：有機系添加
剤；メッキ液温度：２５℃；電流密度：６Ａ／ｄｍ2。
ッキ液：１リットル当り１１０ｇのＰｂ2+、１リットル
当り１０ｇのＳｎ2+および１リットル当り２．５ｇのＣ
ｕ2+を含むホウフッ化メッキ液；添加剤：有機系添加
剤；メッキ液温度：２５℃；電流密度：６Ａ／ｄｍ2。
【００２５】表面層４の組成は、９０重量％Ｐｂ、８重
量％Ｓｎ、２重量％Ｃｕであった。
量％Ｓｎ、２重量％Ｃｕであった。
【００２６】図７は、表面層４におけるＰｂ合金結晶の
Ｘ線回折図であり、ピークｇ1 が（２００）面を、また
ピークｇ2 が（４００）面をそれぞれ示し、したがっ
て、両面は（ｈ００）面に属する。本図より、表面層４
は、第１配向結晶５1 のみによって構成されていること
が確認された。この場合、全積分強度ΣＩ(ab)は、ΣＩ
(ab)＝679,996 （ただし、Ｉ(b) ＝０）であり、第１配
向結晶５1 の積分強度Ｉ(a) に等しい。したがって、第
１配向結晶５1 の存在率Ｒ1 は、Ｒ1 ＝１．０である。
Ｘ線回折図であり、ピークｇ1 が（２００）面を、また
ピークｇ2 が（４００）面をそれぞれ示し、したがっ
て、両面は（ｈ００）面に属する。本図より、表面層４
は、第１配向結晶５1 のみによって構成されていること
が確認された。この場合、全積分強度ΣＩ(ab)は、ΣＩ
(ab)＝679,996 （ただし、Ｉ(b) ＝０）であり、第１配
向結晶５1 の積分強度Ｉ(a) に等しい。したがって、第
１配向結晶５1 の存在率Ｒ1 は、Ｒ1 ＝１．０である。
【００２７】図８は、摺動面４ａにおけるＰｂ合金の結
晶構造を示す電子顕微鏡写真（10,000倍）であり、図９
は、表面層４を縦断した場合におけるＰｂ合金の結晶構
造を示す顕微鏡写真（5,000 倍）である。図８，図９よ
り、表面層４は第１配向結晶５1 、したがって柱状晶よ
り構成され、また摺動面４ａが四角錐体状先端部６より
形成されていることが判る。第１配向結晶５1 の傾き角
θは、０°≦θ≦１０°である。
晶構造を示す電子顕微鏡写真（10,000倍）であり、図９
は、表面層４を縦断した場合におけるＰｂ合金の結晶構
造を示す顕微鏡写真（5,000 倍）である。図８，図９よ
り、表面層４は第１配向結晶５1 、したがって柱状晶よ
り構成され、また摺動面４ａが四角錐体状先端部６より
形成されていることが判る。第１配向結晶５1 の傾き角
θは、０°≦θ≦１０°である。
【００２８】図１０は、他の摺動面４ａにおけるＰｂ合
金の結晶構造を示す電子顕微鏡写真（10,000倍）であ
る。本図においては四角錐体状先端部６の外に、第２配
向結晶５2 である粒状晶が観察される。
金の結晶構造を示す電子顕微鏡写真（10,000倍）であ
る。本図においては四角錐体状先端部６の外に、第２配
向結晶５2 である粒状晶が観察される。
【００２９】図１０において、第１配向結晶５1 の積分
強度Ｉ(a) は、Ｉ(a) ＝37,172であり、また第２配向結
晶５2 の積分強度Ｉ(b) は、Ｉ(b) ＝24,781である。し
たがって、第１配向結晶５1 の存在率Ｒ1 は、Ｒ1 ＝
０．６である。また第１配向結晶５1 の傾き角θは０°
≦θ≦１０°である。
強度Ｉ(a) は、Ｉ(a) ＝37,172であり、また第２配向結
晶５2 の積分強度Ｉ(b) は、Ｉ(b) ＝24,781である。し
たがって、第１配向結晶５1 の存在率Ｒ1 は、Ｒ1 ＝
０．６である。また第１配向結晶５1 の傾き角θは０°
≦θ≦１０°である。
【００３０】図１１は、各種すべり軸受１の表面層４に
おいて、第１配向結晶５1 の存在率Ｒ1 と焼付き発生面
圧との関係を示す。図中、線ｈ1 は第１配向結晶５1 の
傾き角θが０°≦θ≦１０°の場合に、線ｈ2 は第１配
向結晶５1 の傾き角θが０°≦θ≦２０°の場合に、線
ｈ3 は第１配向結晶５1 の傾き角θが０°≦θ≦３０°
の場合にそれぞれ該当する。
おいて、第１配向結晶５1 の存在率Ｒ1 と焼付き発生面
圧との関係を示す。図中、線ｈ1 は第１配向結晶５1 の
傾き角θが０°≦θ≦１０°の場合に、線ｈ2 は第１配
向結晶５1 の傾き角θが０°≦θ≦２０°の場合に、線
ｈ3 は第１配向結晶５1 の傾き角θが０°≦θ≦３０°
の場合にそれぞれ該当する。
【００３１】焼付きテストは、回転軸に各すべり軸受１
を摺擦させ、そのすべり軸受１に対する負荷荷重を漸次
増加させることにより行われた。図１１は各すべり軸受
１の表面層４が焼付きを発生したときの面圧を求めたも
のである。
を摺擦させ、そのすべり軸受１に対する負荷荷重を漸次
増加させることにより行われた。図１１は各すべり軸受
１の表面層４が焼付きを発生したときの面圧を求めたも
のである。
【００３２】テスト条件は次の通りである。回転軸の材
質 ＪＩＳ Ｓ４８Ｃ材に窒化処理を施したもの、回転
軸の回転数 6000rpm 、給油温度 １２０℃、給油圧力
３kg／cm2 、負荷荷重 １kg／sec 。
質 ＪＩＳ Ｓ４８Ｃ材に窒化処理を施したもの、回転
軸の回転数 6000rpm 、給油温度 １２０℃、給油圧力
３kg／cm2 、負荷荷重 １kg／sec 。
【００３３】図１１から明らかなように、第１配向結晶
５1 の存在率Ｒ1 をＲ1 ≧０．５に設定することによっ
て表面層４の耐焼付き性を向上させることができる。第
１配向結晶５1 の存在率Ｒ1 の好ましい範囲は０．８≦
Ｒ1 ≦１．０である。なお、Ｒ1 ＝１．０の場合が、最
も優れた耐焼付き性を示す。
５1 の存在率Ｒ1 をＲ1 ≧０．５に設定することによっ
て表面層４の耐焼付き性を向上させることができる。第
１配向結晶５1 の存在率Ｒ1 の好ましい範囲は０．８≦
Ｒ1 ≦１．０である。なお、Ｒ1 ＝１．０の場合が、最
も優れた耐焼付き性を示す。
【００３４】表面層４においては、前述のように第３配
向結晶、即ち、（ｈ００）面、（１１１）面、（２２
２）面以外の結晶面を摺動面側に向けたＰｂ合金結晶が
析出することがあり、その結晶面には、ミラー指数で
（２２０）面、（３１１）面、（３３１）面および（４
２０）面が含まれる。第３配向結晶は表面層４の耐焼付
き性に悪影響を与えるので、その存在率を抑制すること
が必要である。
向結晶、即ち、（ｈ００）面、（１１１）面、（２２
２）面以外の結晶面を摺動面側に向けたＰｂ合金結晶が
析出することがあり、その結晶面には、ミラー指数で
（２２０）面、（３１１）面、（３３１）面および（４
２０）面が含まれる。第３配向結晶は表面層４の耐焼付
き性に悪影響を与えるので、その存在率を抑制すること
が必要である。
【００３５】これらの点を考慮して、表面層４における
第３配向結晶の存在率は次のように設定される。
第３配向結晶の存在率は次のように設定される。
【００３６】即ち、表面層４に対するＸ線回折法の適用
下、ミラー指数で（ｈ００）面を摺動面側に向けた第１
配向結晶５1 の積分強度をＩ(a)とし、またミラー指数
で（１１１）面および（２２２）面を摺動面側に向けた
第２配向結晶５2 の積分強度をＩ(b) とし、さらに（ｈ
００）面、（１１１）面および（２２２）面以外の結晶
面を摺動面側に向けた第３配向結晶の積分強度をＩ(c)
としたとき、 Ｉ(c) ／ΣＩ(abc) ≦０．２ （ただし、ΣＩ(abc) ＝Ｉ(a) ＋Ｉ(b) ＋Ｉ(c) であ
り、また、Ｉ(b) ＝０を含む）の関係を成立させるもの
である。ここで、Ｉ(c) ／ΣＩ(abc) は第３配向結晶の
存在率Ｒ2 である。
下、ミラー指数で（ｈ００）面を摺動面側に向けた第１
配向結晶５1 の積分強度をＩ(a)とし、またミラー指数
で（１１１）面および（２２２）面を摺動面側に向けた
第２配向結晶５2 の積分強度をＩ(b) とし、さらに（ｈ
００）面、（１１１）面および（２２２）面以外の結晶
面を摺動面側に向けた第３配向結晶の積分強度をＩ(c)
としたとき、 Ｉ(c) ／ΣＩ(abc) ≦０．２ （ただし、ΣＩ(abc) ＝Ｉ(a) ＋Ｉ(b) ＋Ｉ(c) であ
り、また、Ｉ(b) ＝０を含む）の関係を成立させるもの
である。ここで、Ｉ(c) ／ΣＩ(abc) は第３配向結晶の
存在率Ｒ2 である。
【００３７】表面層４の組成面において、前記選択的合
金元素であるＣｕ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｓ
ｂ、Ｃｄ、ＢｉおよびＣａの含有量は第３配向結晶の存
在率Ｒ2 に影響を与える。
金元素であるＣｕ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｓ
ｂ、Ｃｄ、ＢｉおよびＣａの含有量は第３配向結晶の存
在率Ｒ2 に影響を与える。
【００３８】図１２は、Ｃｕ含有量と第３配向結晶の存
在率Ｒ2 との関係を示す。本図から明らかなように、Ｃ
ｕ含有量を５重量％以下に設定することによって存在率
Ｒ2 を０．２以下に保つことができる。Ｃｕ含有量の好
ましい範囲は１重量％以上、３重量％以下である。Ｎｉ
等の他の選択的合金元素の含有量もＣｕ含有量と同じ傾
向を示す。
在率Ｒ2 との関係を示す。本図から明らかなように、Ｃ
ｕ含有量を５重量％以下に設定することによって存在率
Ｒ2 を０．２以下に保つことができる。Ｃｕ含有量の好
ましい範囲は１重量％以上、３重量％以下である。Ｎｉ
等の他の選択的合金元素の含有量もＣｕ含有量と同じ傾
向を示す。
【００３９】図１３は、各種すべり軸受１の表面層４に
おいて、第３配向結晶の存在率Ｒ2 と焼付き発生面圧と
の関係を示す。表面層４の組成は、９０重量％Ｐｂ、８
重量％Ｓｎ、２重量％Ｃｕである。図中、線ｋ1 は、第
１配向結晶５1 の存在率Ｒ1 が、Ｒ1 ＝１．０、したが
ってＩ(b) ＝０であって表面層４は第１および第３配向
結晶より構成される。また線ｋ2 は、第１配向結晶５1
の存在率Ｒ1 が、Ｒ1 ＝０．８であって表面層４は第
１，第２，第３配向結晶より構成される。なお、焼付き
テストは前記と同一方法および同一条件下で行われた。
おいて、第３配向結晶の存在率Ｒ2 と焼付き発生面圧と
の関係を示す。表面層４の組成は、９０重量％Ｐｂ、８
重量％Ｓｎ、２重量％Ｃｕである。図中、線ｋ1 は、第
１配向結晶５1 の存在率Ｒ1 が、Ｒ1 ＝１．０、したが
ってＩ(b) ＝０であって表面層４は第１および第３配向
結晶より構成される。また線ｋ2 は、第１配向結晶５1
の存在率Ｒ1 が、Ｒ1 ＝０．８であって表面層４は第
１，第２，第３配向結晶より構成される。なお、焼付き
テストは前記と同一方法および同一条件下で行われた。
【００４０】図１３から明らかなように、第３配向結晶
の存在率Ｒ2 を、Ｒ2 ≦０．２に設定することによって
表面層４の耐焼付き性を向上させることができる。第３
配向結晶の存在率Ｒ2 は、好ましくは、Ｒ2 ≦０．１で
ある。なお、Ｒ2 ＝０は、表面層４に第３配向結晶が存
在しない場合である。
の存在率Ｒ2 を、Ｒ2 ≦０．２に設定することによって
表面層４の耐焼付き性を向上させることができる。第３
配向結晶の存在率Ｒ2 は、好ましくは、Ｒ2 ≦０．１で
ある。なお、Ｒ2 ＝０は、表面層４に第３配向結晶が存
在しない場合である。
【００４１】表面層４の最適状態は、第１配向結晶５1
の傾き角θが、０°≦θ≦１０°であり、またその存在
率Ｒ3 が、 Ｒ3 ＝Ｉ(a) ／ΣＩ(abc) ≧０．８ のときである。
の傾き角θが、０°≦θ≦１０°であり、またその存在
率Ｒ3 が、 Ｒ3 ＝Ｉ(a) ／ΣＩ(abc) ≧０．８ のときである。
【００４２】前記選択的合金元素において、Ａｇ、Ｎ
ｂ、Ｔｅ、Ｂａの含有量は表面層４の強度低下を回避す
るため１０重量％以下に設定される。
ｂ、Ｔｅ、Ｂａの含有量は表面層４の強度低下を回避す
るため１０重量％以下に設定される。
【００４３】また前記選択的合金元素において、Ｉｎ、
Ｔｌを表面層４に含有させる場合は、Ｐｂ合金メッキ層
上にＩｎ等の被覆層を形成し、次いで、１２０〜２００
℃、１５〜６０分間の熱処理を行うことによりＩｎ等を
Ｐｂ合金メッキ層内へ拡散させて合金化するものであ
る。Ｉｎ等の含有量が多過ぎると、表面層４が軟化し過
ぎて、融点の低下、延いては表面層４の強度低下を招来
し、またＩｎ等がＳｎ、Ｎｉ、Ｆｅ等と金属間化合物を
形成して層間剥離を生じるおそれもある。そこで、Ｉ
ｎ、Ｔｌの拡散後の含有量は０．５重量％以上、１０重
量％以下に設定される。この含有量の調整は被覆層の厚
さによって行われる。
Ｔｌを表面層４に含有させる場合は、Ｐｂ合金メッキ層
上にＩｎ等の被覆層を形成し、次いで、１２０〜２００
℃、１５〜６０分間の熱処理を行うことによりＩｎ等を
Ｐｂ合金メッキ層内へ拡散させて合金化するものであ
る。Ｉｎ等の含有量が多過ぎると、表面層４が軟化し過
ぎて、融点の低下、延いては表面層４の強度低下を招来
し、またＩｎ等がＳｎ、Ｎｉ、Ｆｅ等と金属間化合物を
形成して層間剥離を生じるおそれもある。そこで、Ｉ
ｎ、Ｔｌの拡散後の含有量は０．５重量％以上、１０重
量％以下に設定される。この含有量の調整は被覆層の厚
さによって行われる。
【００４４】なお、本発明はすべり軸受以外の摺動部材
にも適用される。
にも適用される。
【００４５】
【発明の効果】本発明によれば、表面層における合金元
素の含有量および結晶構造を前記のように特定すること
によって表面層の耐焼付き性を向上させた摺動部材を提
供することができる。
素の含有量および結晶構造を前記のように特定すること
によって表面層の耐焼付き性を向上させた摺動部材を提
供することができる。
【図１】すべり軸受の分解平面図である。
【図２】図１の２−２線断面図である。
【図３】摺動面の要部概略図である。
【図４】表面層の要部概略縦断面図である。
【図５】第１配向結晶の傾き角測定法を示す説明図であ
る。
る。
【図６】Ｓｎ含有量と第１配向結晶の存在率との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図７】表面層におけるＰｂ合金結晶のＸ線回折図であ
る。
る。
【図８】摺動面におけるＰｂ合金の結晶構造を示す顕微
鏡写真である。
鏡写真である。
【図９】表面層を縦断した場合におけるＰｂ合金の結晶
構造を示す顕微鏡写真である。
構造を示す顕微鏡写真である。
【図１０】他の摺動面におけるＰｂ合金の結晶構造を示
す顕微鏡写真である。
す顕微鏡写真である。
【図１１】第１配向結晶の存在率と焼付き発生面圧との
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
【図１２】Ｃｕ含有量と第３配向結晶の存在率との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図１３】第３配向結晶の存在率と焼付き発生面圧との
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
１ すべり軸受（摺動部材）
４ 表面層
４ａ 摺動面
５1 第１配向結晶
５2 第２配向結晶
ｘ 相手部材
【手続補正書】
【提出日】平成４年８月７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４１】表面層４の最適状態は、第１配向結晶５1
の傾き角θが、０°≦θ≦１０°であり、またその存在
率Ｒ3 が、 Ｒ3 ＝Ｉ(a) ／ΣＩ(ab)≧０．８ のときである。
の傾き角θが、０°≦θ≦１０°であり、またその存在
率Ｒ3 が、 Ｒ3 ＝Ｉ(a) ／ΣＩ(ab)≧０．８ のときである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１１】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１３】
Claims (2)
- 【請求項１】 相手部材（ｘ）との摺動面（４ａ）を持
つ表面層（４）を備えた摺動部材において、前記表面層
（４）を、Ｓｎを１７重量％以下含有するＰｂ合金の結
晶集合体より構成し、前記表面層（４）に対するＸ線回
折法の適用下、ミラー指数で（ｈ００）面を摺動面側に
向けた第１配向結晶（５1 ）の積分強度をＩ(a) とし、
またミラー指数で（１１１）面および（２２２）面を摺
動面側に向けた第２配向結晶（５2 ）の積分強度をＩ
(b) としたとき、 ０．５≦Ｉ(a) ／ΣＩ(ab)≦１．０ （ただし、ΣＩ(ab)＝Ｉ(a) ＋Ｉ(b) であり、また、Ｉ
(b) ＝０を含む） の関係を成立させたことを特徴とする摺動部材。 - 【請求項２】 相手部材（ｘ）との摺動面（４ａ）を持
つ表面層（４）を備えた摺動部材において、前記表面層
（４）を、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｓ
ｂ、Ｃｄ、Ｂｉ、Ｃａから選択される少なくとも一種を
５重量％以下含有するＰｂ合金の結晶集合体より構成
し、前記表面層（４）に対するＸ線回折法の適用下、ミ
ラー指数で（ｈ００）面を摺動面側に向けた第１配向結
晶（５1 ）の積分強度をＩ(a) とし、またミラー指数で
（１１１）面および（２２２）面を摺動面側に向けた第
２配向結晶（５2 ）の積分強度をＩ(b) とし、さらに
（ｈ００）面、（１１１）面および（２２２）面以外の
結晶面を摺動面側に向けた第３配向結晶の積分強度をＩ
(c) としたとき、 Ｉ(c) ／ΣＩ(abc) ≦０．２ （ただし、ΣＩ(abc) ＝Ｉ(a) ＋Ｉ(b) ＋Ｉ(c) であ
り、また、Ｉ(b) ＝０を含む） の関係を成立させたことを特徴とする摺動部材。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3202189A JP2657335B2 (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 摺動部材 |
| FR9206966A FR2678693B1 (fr) | 1991-06-11 | 1992-06-10 | Portee a glissement. |
| CA002070932A CA2070932C (en) | 1991-06-11 | 1992-06-10 | Slide bearing |
| DE4219144A DE4219144C2 (de) | 1991-06-11 | 1992-06-11 | Gleitelement |
| GB9212387A GB2256903B (en) | 1991-06-11 | 1992-06-11 | Slide bearing |
| US07/897,379 US5342698A (en) | 1991-06-11 | 1992-06-11 | Slide bearing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3202189A JP2657335B2 (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 摺動部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0525684A true JPH0525684A (ja) | 1993-02-02 |
| JP2657335B2 JP2657335B2 (ja) | 1997-09-24 |
Family
ID=16453443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3202189A Expired - Fee Related JP2657335B2 (ja) | 1991-06-11 | 1991-07-18 | 摺動部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2657335B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0525689A (ja) * | 1991-07-18 | 1993-02-02 | Honda Motor Co Ltd | 摺動部材 |
| JPH06323110A (ja) * | 1993-05-11 | 1994-11-22 | Honda Motor Co Ltd | 摺動面構成体 |
| JP2006266445A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Daido Metal Co Ltd | 摺動部材 |
| US10345186B2 (en) | 2004-03-05 | 2019-07-09 | Waters Technologies Corporation | Pressure monitor optimization of fluid path utilization |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0525689A (ja) * | 1991-07-18 | 1993-02-02 | Honda Motor Co Ltd | 摺動部材 |
-
1991
- 1991-07-18 JP JP3202189A patent/JP2657335B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0525689A (ja) * | 1991-07-18 | 1993-02-02 | Honda Motor Co Ltd | 摺動部材 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0525689A (ja) * | 1991-07-18 | 1993-02-02 | Honda Motor Co Ltd | 摺動部材 |
| JP2704801B2 (ja) * | 1991-07-18 | 1998-01-26 | 本田技研工業株式会社 | 摺動部材 |
| JPH06323110A (ja) * | 1993-05-11 | 1994-11-22 | Honda Motor Co Ltd | 摺動面構成体 |
| US10345186B2 (en) | 2004-03-05 | 2019-07-09 | Waters Technologies Corporation | Pressure monitor optimization of fluid path utilization |
| JP2006266445A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Daido Metal Co Ltd | 摺動部材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2657335B2 (ja) | 1997-09-24 |
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