JPH10121166A - 合金摺接材および合金摺接材の製造方法および合金摺接材を用いた油圧ポンプ・モータ - Google Patents
合金摺接材および合金摺接材の製造方法および合金摺接材を用いた油圧ポンプ・モータInfo
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- JPH10121166A JPH10121166A JP26862296A JP26862296A JPH10121166A JP H10121166 A JPH10121166 A JP H10121166A JP 26862296 A JP26862296 A JP 26862296A JP 26862296 A JP26862296 A JP 26862296A JP H10121166 A JPH10121166 A JP H10121166A
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- sliding contact
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- contact material
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐摩耗性を高め、なじみ性に優れ、摩擦損失
の少ない摺接材を得る。 【解決手段】 合金摺接材は、鉛青銅、リン青銅等の銅
合金２と、この銅合金２の表面に埋設した硬質粒子３と
からなる。
の少ない摺接材を得る。 【解決手段】 合金摺接材は、鉛青銅、リン青銅等の銅
合金２と、この銅合金２の表面に埋設した硬質粒子３と
からなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、摺動部に用いる
合金摺接材および合金摺接材の製造方法および合金摺接
材を用いた油圧ポンプ・モータに関する。
合金摺接材および合金摺接材の製造方法および合金摺接
材を用いた油圧ポンプ・モータに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】鉛青
銅、リン青銅等の銅合金は、摺動相手との摩擦損失が少
なく、なじみ性の良い摺接材として知られており、種々
の機械の摺動部に用いている。
銅、リン青銅等の銅合金は、摺動相手との摩擦損失が少
なく、なじみ性の良い摺接材として知られており、種々
の機械の摺動部に用いている。
【０００３】その１つに、油圧ポンプ・モータでは、シ
リンダブロック、弁板、シュー等の摺動部に、焼結によ
り銅合金層を形成して用いている。
リンダブロック、弁板、シュー等の摺動部に、焼結によ
り銅合金層を形成して用いている。
【０００４】しかし、このような銅合金は摩耗が進みや
すい。この場合、油圧ポンプ・モータのように、高荷重
あるいは高速回転等の大きな負荷がかかる条件では、そ
の銅合金層が早期に摩耗することが避けられず、ポンプ
・モータの機能を損ないかねない。
すい。この場合、油圧ポンプ・モータのように、高荷重
あるいは高速回転等の大きな負荷がかかる条件では、そ
の銅合金層が早期に摩耗することが避けられず、ポンプ
・モータの機能を損ないかねない。
【０００５】また、銅合金は硬度の高い相手材の表面の
凹凸を平滑化する能力が低い。即ち、銅合金自体は摺動
相手に対してなじみ性が良いものの、硬度の高い相手材
が表面の凹凸を平滑にしてなじみを完了するまでに長い
時間がかかる。このため、組立初期から良好な機械効率
を発揮できないという問題がある。
凹凸を平滑化する能力が低い。即ち、銅合金自体は摺動
相手に対してなじみ性が良いものの、硬度の高い相手材
が表面の凹凸を平滑にしてなじみを完了するまでに長い
時間がかかる。このため、組立初期から良好な機械効率
を発揮できないという問題がある。
【０００６】なお、自動車用エンジンのシリンダライナ
等の耐摩耗性を高めるために、シリンダライナ等を形成
する合金鋳鉄の表面に設けた凹部にメッキ等によってク
ロム等の硬質耐摩材を充填するようにしたものがあるが
（例えば、特公平５ー５４５９５号公報等参照）、この
ように鋳鉄を基材としたものでは、摩擦が大きく、また
銅合金と比べてなじみ性に劣る。また、肉厚をそれほど
薄くできず、欠ける恐れもあるから、用途が限られ、油
圧ポンプ・モータの摺動部等には適用が困難である。
等の耐摩耗性を高めるために、シリンダライナ等を形成
する合金鋳鉄の表面に設けた凹部にメッキ等によってク
ロム等の硬質耐摩材を充填するようにしたものがあるが
（例えば、特公平５ー５４５９５号公報等参照）、この
ように鋳鉄を基材としたものでは、摩擦が大きく、また
銅合金と比べてなじみ性に劣る。また、肉厚をそれほど
薄くできず、欠ける恐れもあるから、用途が限られ、油
圧ポンプ・モータの摺動部等には適用が困難である。
【０００７】また、摺動部の表面にセラミックの溶射層
を設けるものがあるが、セラミックの溶射層は母材との
密着性が悪いので、耐久性に劣る。
を設けるものがあるが、セラミックの溶射層は母材との
密着性が悪いので、耐久性に劣る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】第１の発明の合金摺接材
は、鉛青銅、リン青銅等の銅合金と、この銅合金の表面
に埋設した硬質粒子とからなる。
は、鉛青銅、リン青銅等の銅合金と、この銅合金の表面
に埋設した硬質粒子とからなる。
【０００９】第２の発明の合金摺接材は、第１の発明に
おいて、硬質粒子が、アルミナ、炭化ケイ素等のセラミ
ック粒子からなる。
おいて、硬質粒子が、アルミナ、炭化ケイ素等のセラミ
ック粒子からなる。
【００１０】第３の発明の合金摺接材は、第２の発明に
おいて、硬質粒子が占有する摺接部表面の面積率は１〜
１６％に設定する。
おいて、硬質粒子が占有する摺接部表面の面積率は１〜
１６％に設定する。
【００１１】第４の発明の合金摺接材の製造方法は、銅
合金の表面に硬質粒子を擦り付け、埋設する。
合金の表面に硬質粒子を擦り付け、埋設する。
【００１２】第５の発明の合金摺接材の製造方法は、空
気、水、油等の流体を用いて、銅合金の表面に硬質粒子
を吹き付け、埋設する。
気、水、油等の流体を用いて、銅合金の表面に硬質粒子
を吹き付け、埋設する。
【００１３】第６の発明の合金摺接材の製造方法は、銅
合金粉末に硬質粒子を添加して焼結した後、表面の機械
加工によって硬質粒子を露出する。
合金粉末に硬質粒子を添加して焼結した後、表面の機械
加工によって硬質粒子を露出する。
【００１４】第７の発明の合金摺接材の製造方法は、銅
合金粉末に硬質粒子を混ぜ、これを溶射あるいは溶接に
よって摺接部材にコーティングする。
合金粉末に硬質粒子を混ぜ、これを溶射あるいは溶接に
よって摺接部材にコーティングする。
【００１５】第８の発明の合金摺接材を用いた油圧ポン
プ・モータは、銅合金の表面に硬質粒子を埋設してなる
合金摺接材を、シリンダブロック、弁板、シュー等の摺
動部に用いる。
プ・モータは、銅合金の表面に硬質粒子を埋設してなる
合金摺接材を、シリンダブロック、弁板、シュー等の摺
動部に用いる。
【００１６】
【作用】第１の発明では、銅合金の良好な摺接性を保つ
と共に、摺接部表面の硬質粒子が、摺動する相手面を平
滑にして互いが接触する機会を少なくし、かつその高硬
度により相手面によって摩耗させられるのを防止する。
と共に、摺接部表面の硬質粒子が、摺動する相手面を平
滑にして互いが接触する機会を少なくし、かつその高硬
度により相手面によって摩耗させられるのを防止する。
【００１７】第２の発明によれば、高硬度の摺動相手材
にあっても、高いなじみ性、摺接性を維持する。
にあっても、高いなじみ性、摺接性を維持する。
【００１８】第３の発明によれば、摺動相手材を早期に
平滑しつつ、摺接材および摺動相手材の摩耗を抑える。
平滑しつつ、摺接材および摺動相手材の摩耗を抑える。
【００１９】第８の発明によれば、初期から高い機械効
率を維持できる。
率を維持できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１、図２は、実施の形態の合金
摺接材を示すもので、合金摺接材１は、銅合金２と、銅
合金２の表面に分散、埋設された硬質粒子３とから構成
される。
摺接材を示すもので、合金摺接材１は、銅合金２と、銅
合金２の表面に分散、埋設された硬質粒子３とから構成
される。
【００２１】銅合金２には、鉛青銅、リン青銅等の摺動
部用の銅合金が用いられ、硬質粒子３には、アルミナ、
炭化ケイ素等のセラミック粒子が用いられる。
部用の銅合金が用いられ、硬質粒子３には、アルミナ、
炭化ケイ素等のセラミック粒子が用いられる。
【００２２】硬質粒子３は、摺動する相手材として用い
られる浸炭鋼や窒化鋼の硬さ以上の硬度を有することが
望ましい。即ち、ビッカース硬度で７００以上の硬度を
有する粒子が望ましい。
られる浸炭鋼や窒化鋼の硬さ以上の硬度を有することが
望ましい。即ち、ビッカース硬度で７００以上の硬度を
有する粒子が望ましい。
【００２３】硬質粒子３の大きさは、大きすぎると、摺
動する相手材を傷つけることになるから、最大でも２０
μｍ程度が望ましい。
動する相手材を傷つけることになるから、最大でも２０
μｍ程度が望ましい。
【００２４】硬質粒子３の銅合金２の表面（摺接部表
面）に占める面積率は、１〜１６％に設定される。即
ち、摺接部表面を顕微鏡で見たときに（図１参照）、そ
の全視野面積に占める硬質粒子３の面積の割合が１〜１
６％になるように、硬質粒子３の量が設定される。
面）に占める面積率は、１〜１６％に設定される。即
ち、摺接部表面を顕微鏡で見たときに（図１参照）、そ
の全視野面積に占める硬質粒子３の面積の割合が１〜１
６％になるように、硬質粒子３の量が設定される。
【００２５】なお、図１、図２の合金摺接材１は、後述
の第１、第２の方法により製造されたもので、図中の４
は摺接部品の部材（摺接部材）である。
の第１、第２の方法により製造されたもので、図中の４
は摺接部品の部材（摺接部材）である。
【００２６】次に、合金摺接材の製造方法を述べる。
【００２７】第１の方法は、銅合金２（銅合金層）の表
面に硬質粒子３を擦り付け、埋設するものである。この
場合、加工工作盤の上に硬質粒子３を置いておいて、そ
の上に銅合金層２を合わせ、荷重を掛けながら、擦り付
けることで、硬質粒子３を銅合金層２の表面に埋め込
む。
面に硬質粒子３を擦り付け、埋設するものである。この
場合、加工工作盤の上に硬質粒子３を置いておいて、そ
の上に銅合金層２を合わせ、荷重を掛けながら、擦り付
けることで、硬質粒子３を銅合金層２の表面に埋め込
む。
【００２８】第２の方法は、空気、水、油等の流体を用
いて、銅合金２（銅合金層）の表面に硬質粒子３を吹き
付け、埋設するものである。この場合、所定の吹き付け
ノズルから、空気または水または油等の高圧の流体と共
に、硬質粒子３を高速度で吹き付けて、銅合金層２の表
面に埋め込む。
いて、銅合金２（銅合金層）の表面に硬質粒子３を吹き
付け、埋設するものである。この場合、所定の吹き付け
ノズルから、空気または水または油等の高圧の流体と共
に、硬質粒子３を高速度で吹き付けて、銅合金層２の表
面に埋め込む。
【００２９】第１の方法の場合は、荷重条件等によっ
て、第２の方法の場合は、吹き付け条件等によって、硬
質粒子３の面積率を設定する。
て、第２の方法の場合は、吹き付け条件等によって、硬
質粒子３の面積率を設定する。
【００３０】第１、第２の方法の場合、銅合金２を予め
摺接部材にコーティングしておいて良い。また、形成後
の合金摺接材を摺接部材に取付けるものでも良い。
摺接部材にコーティングしておいて良い。また、形成後
の合金摺接材を摺接部材に取付けるものでも良い。
【００３１】第３の方法は、銅合金粉末に硬質粒子３を
添加して焼結した後、表面の機械加工によって硬質粒子
３を露出する。この場合、焼結によって合金摺接材が摺
接部材と一体になるように成形して良い。
添加して焼結した後、表面の機械加工によって硬質粒子
３を露出する。この場合、焼結によって合金摺接材が摺
接部材と一体になるように成形して良い。
【００３２】第４の方法は、銅合金粉末に硬質粒子３を
混ぜ、これを溶射あるいは溶接によって摺接部材にコー
ティングする。このコーティング表面を機械加工して良
い。
混ぜ、これを溶射あるいは溶接によって摺接部材にコー
ティングする。このコーティング表面を機械加工して良
い。
【００３３】第３、第４の方法の場合は、硬質粒子３の
添加量を調整することで、硬質粒子３の所望の面積率を
容易に得ることができる。
添加量を調整することで、硬質粒子３の所望の面積率を
容易に得ることができる。
【００３４】このような合金摺接材は、銅合金２の良好
な摺接性を保つと共に、摺接部表面に埋設された硬質粒
子２が、摺動する相手面を平滑にして互いが接触する機
会を少なくし、かつその高硬度により相手面によって摩
耗させられるのを防止する。
な摺接性を保つと共に、摺接部表面に埋設された硬質粒
子２が、摺動する相手面を平滑にして互いが接触する機
会を少なくし、かつその高硬度により相手面によって摩
耗させられるのを防止する。
【００３５】この場合、硬質粒子３の摺接部表面に占め
る面積率が大きいと、相手面への攻撃性を増し、相手面
の摩耗を進めてしまうが、前述のように面積率を１〜１
６％にすると、相手面を平滑にしつつ、合金摺接材およ
び相手面の摩耗を抑えることができる。
る面積率が大きいと、相手面への攻撃性を増し、相手面
の摩耗を進めてしまうが、前述のように面積率を１〜１
６％にすると、相手面を平滑にしつつ、合金摺接材およ
び相手面の摩耗を抑えることができる。
【００３６】この合金摺接材と浸炭鋼および従来の銅合
金と浸炭鋼との摩耗試験結果を示すと、図３のように、
合金摺接材の摩擦損失は従来のものに比して半減してお
り、また試験を開始すると、早期に相手面を平滑化する
ため、摩擦損失が所定値に速やかに低下する、即ちなじ
みが短時間で完了する。
金と浸炭鋼との摩耗試験結果を示すと、図３のように、
合金摺接材の摩擦損失は従来のものに比して半減してお
り、また試験を開始すると、早期に相手面を平滑化する
ため、摩擦損失が所定値に速やかに低下する、即ちなじ
みが短時間で完了する。
【００３７】合金摺接材の比摩耗量（ある時間摺動させ
て摩耗した体積／摺動するときに掛かっていた荷重／摺
動させた距離）は、硬質粒子３の面積率が１％程度で
も、実用十分なことを確認している。
て摩耗した体積／摺動するときに掛かっていた荷重／摺
動させた距離）は、硬質粒子３の面積率が１％程度で
も、実用十分なことを確認している。
【００３８】したがって、耐摩耗性の高い、摩擦損失の
少ない、かつなじみ性に優れた合金摺接材を得ることが
できる。
少ない、かつなじみ性に優れた合金摺接材を得ることが
できる。
【００３９】なじみ完了時間が短いことから、組立初期
から所定の機械効率を確保することができる。また、基
材が銅合金のため、摺接部材に取付けてあるいはコーテ
ィングして用いることができ、このため種々の摺接部品
に適用することができ、用途が大きい。
から所定の機械効率を確保することができる。また、基
材が銅合金のため、摺接部材に取付けてあるいはコーテ
ィングして用いることができ、このため種々の摺接部品
に適用することができ、用途が大きい。
【００４０】図４〜図９は本合金摺接材を油圧ポンプ・
モータの摺動部に用いた例を示す。
モータの摺動部に用いた例を示す。
【００４１】図４のものは、油圧ポンプ・モータの弁板
と摺動するシリンダブロック１０の摺動面に、合金摺接
材１１を焼結あるいはコーティングして摺接部を形成し
たものである。
と摺動するシリンダブロック１０の摺動面に、合金摺接
材１１を焼結あるいはコーティングして摺接部を形成し
たものである。
【００４２】図５、図６のものは、油圧ポンプ・モータ
の弁板１２の摺動面に、合金摺接材１３を焼結あるいは
コーティングして摺接部を形成したものである。
の弁板１２の摺動面に、合金摺接材１３を焼結あるいは
コーティングして摺接部を形成したものである。
【００４３】図７のものは、油圧ポンプ・モータのプラ
ンジャーに連結するシュー１４の摺動面に、合金摺接材
１５を焼結あるいはコーティングして摺接部を形成した
ものである。
ンジャーに連結するシュー１４の摺動面に、合金摺接材
１５を焼結あるいはコーティングして摺接部を形成した
ものである。
【００４４】図８、図９のものは、油圧ポンプ・モータ
（ギヤポンプ・モータ）のサイドプレート１６の摺動面
に、合金摺接材１７を焼結あるいはコーティングして摺
接部を形成したものである。
（ギヤポンプ・モータ）のサイドプレート１６の摺動面
に、合金摺接材１７を焼結あるいはコーティングして摺
接部を形成したものである。
【００４５】高荷重あるいは高速回転等の大きな負荷が
かかる油圧ポンプ・モータにおいては、摩耗、摩擦損失
を減らすことは非常に重要であり、その摺動部に合金摺
接材を用いることで、油圧ポンプ・モータの機械効率を
向上できる。また、特になじみが短時間で完了して、初
期から高い機械効率を維持できることは、油圧ポンプ・
モータに最適である。
かかる油圧ポンプ・モータにおいては、摩耗、摩擦損失
を減らすことは非常に重要であり、その摺動部に合金摺
接材を用いることで、油圧ポンプ・モータの機械効率を
向上できる。また、特になじみが短時間で完了して、初
期から高い機械効率を維持できることは、油圧ポンプ・
モータに最適である。
【００４６】
【発明の効果】以上のように第１の発明によれば、摩擦
損失が少なく、耐摩耗性、なじみ性に優れた摺接材を提
供できる。
損失が少なく、耐摩耗性、なじみ性に優れた摺接材を提
供できる。
【００４７】第２の発明によれば、高硬度の摺動相手材
に用いることができる。
に用いることができる。
【００４８】第３の発明によれば、摺動相手材を早期に
平滑しつつ、摺接材および摺動相手材の摩耗を抑えるこ
とができる。
平滑しつつ、摺接材および摺動相手材の摩耗を抑えるこ
とができる。
【００４９】第４〜第７の発明によれば、製造が容易
で、また種々の摺接部品に適用することができ、用途が
大きい。
で、また種々の摺接部品に適用することができ、用途が
大きい。
【００５０】第８の発明によれば、初期から高い機械効
率を確保できる。
率を確保できる。
【図１】合金摺接材の拡大表面図である。
【図２】その断面図である。
【図３】摩擦損失の特性図である。
【図４】油圧ポンプ・モータのシリンダブロックの断面
図である。
図である。
【図５】油圧ポンプ・モータの弁板の平面図である。
【図６】油圧ポンプ・モータの弁板の側断面図である。
【図７】油圧ポンプ・モータのシューの側面図である。
【図８】油圧ポンプ・モータのサイドプレートの平面図
である。
である。
【図９】油圧ポンプ・モータのサイドプレートの側面図
である。
である。
１ 合金摺接材 ２ 銅合金 ３ 硬質粒子 ４ 摺接部材 １０ シリンダブロック １１ 合金摺接材 １２ 弁板 １３ 合金摺接材 １４ シュー １５ 合金摺接材 １６ サイドプレート １７ 合金摺接材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２３Ｃ 24/02 Ｃ２３Ｃ 24/02 Ｆ０４Ｃ 15/00 Ｆ０４Ｃ 15/00 Ｄ (72)発明者 加藤 慎治 東京都港区浜松町二丁目４番１号 世界貿 易センタービル カヤバ工業株式会社内 (72)発明者 山之内 健司 東京都港区浜松町二丁目４番１号 世界貿 易センタービル カヤバ工業株式会社内
Claims (8)
- 【請求項１】 鉛青銅、リン青銅等の銅合金と、この銅
合金の表面に埋設した硬質粒子とからなる合金摺接材。 - 【請求項２】 硬質粒子は、アルミナ、炭化ケイ素等の
セラミック粒子からなる請求項１に記載の合金摺接材。 - 【請求項３】 硬質粒子が占有する摺接部表面の面積率
は１〜１６％に設定する請求項２に記載の合金摺接材。 - 【請求項４】 銅合金の表面に硬質粒子を擦り付け、埋
設する合金摺接材の製造方法。 - 【請求項５】 空気、水、油等の流体を用いて、銅合金
の表面に硬質粒子を吹き付け、埋設する合金摺接材の製
造方法。 - 【請求項６】 銅合金粉末に硬質粒子を添加して焼結し
た後、表面の機械加工によって硬質粒子を露出する合金
摺接材の製造方法。 - 【請求項７】 銅合金粉末に硬質粒子を混ぜ、これを溶
射あるいは溶接によって摺接部材にコーティングする合
金摺接材の製造方法。 - 【請求項８】 銅合金の表面に硬質粒子を埋設してなる
合金摺接材を、シリンダブロック、弁板、シュー等の摺
動部に用いた油圧ポンプ・モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26862296A JPH10121166A (ja) | 1996-10-09 | 1996-10-09 | 合金摺接材および合金摺接材の製造方法および合金摺接材を用いた油圧ポンプ・モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26862296A JPH10121166A (ja) | 1996-10-09 | 1996-10-09 | 合金摺接材および合金摺接材の製造方法および合金摺接材を用いた油圧ポンプ・モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10121166A true JPH10121166A (ja) | 1998-05-12 |
Family
ID=17461109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26862296A Pending JPH10121166A (ja) | 1996-10-09 | 1996-10-09 | 合金摺接材および合金摺接材の製造方法および合金摺接材を用いた油圧ポンプ・モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10121166A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100427975B1 (ko) * | 2001-08-01 | 2004-04-27 | 한국기계연구원 | 내마모성이 우수한 알루미늄합금 및 그 제조방법 |
| WO2005121402A1 (en) * | 2004-06-08 | 2005-12-22 | Pinter Istvan | Method and composition of materials for making wear resistant surface coating |
| US7964239B2 (en) * | 2005-07-08 | 2011-06-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Bearing material coated slide member and method for manufacturing the same |
| CN114032538A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-02-11 | 集美大学 | 船用尾轴磨损位修复方法与涂层 |
-
1996
- 1996-10-09 JP JP26862296A patent/JPH10121166A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100427975B1 (ko) * | 2001-08-01 | 2004-04-27 | 한국기계연구원 | 내마모성이 우수한 알루미늄합금 및 그 제조방법 |
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