JPH10204652A - Multilayer sliding bearing - Google Patents

Multilayer sliding bearing

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JPH10204652A
JPH10204652A JP978597A JP978597A JPH10204652A JP H10204652 A JPH10204652 A JP H10204652A JP 978597 A JP978597 A JP 978597A JP 978597 A JP978597 A JP 978597A JP H10204652 A JPH10204652 A JP H10204652A
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alloy
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和彦 森
Jun Kawaguchi
純 川口
Ryosuke Kawagoe
亮助 川越
Hirobumi Michioka
博文 道岡
Yoshio Fuwa
良雄 不破
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Toyota Motor Corp
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Nihon Parkerizing Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a multilayer sliding bearing having an inorganic compound coating layer excellent in heat resistance and wear resistance without executing overlay plating treatment by forming an amorphous coating layer composed of metallic oxide or water soluble or hardly soluble salt on the surface of a bearing alloy layer. SOLUTION: A lining layer 2 composed of a bearing alloy is formed on the base metal 1 of a sliding bearing. An amorphous inorganic compound coating layer 3 having a smooth surface is formed on the lining layer 2 by a chemical conversion treating method or an electrolytic treating method. As for the coating layer 3, its structure is the one having fine cracks 5, lubricating oil is impregnated and held into the part of the cracks 5, and seizure is hard to be generate even in the state of being poor in lubricating oil. It is preferable that the inorganic compound coating layer contains at least one kind of metallic compounds selected from among Mo, W, Cr, Ti and Zr. The bearing has good slidability and conformability.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、船舶等の
輸送機械、一般産業機械等に使用されるすべり軸受に関
するものである。より具体的に述べるならば、本発明は
エンジンクランクシャフトに好適なすべり軸受に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sliding bearing used for transportation machines such as automobiles and ships, general industrial machines and the like. More specifically, the present invention relates to a plain bearing suitable for an engine crankshaft.

【0002】[0002]

【従来の技術】エンジン等で使用されるすべり軸受は、
一般に、鋼製裏金に軸受用合金からなるライニング層を
接合させたバイメタルを円筒状ブッシュまたは半割状軸
受に加工して製造されている。
2. Description of the Related Art Sliding bearings used in engines and the like are:
Generally, a bimetal in which a lining layer made of a bearing alloy is joined to a steel back metal is processed into a cylindrical bush or a half-shaped bearing.

【0003】軸受用合金としては、アルミニウム系合金
および銅系合金が主として使用されているが、そのなじ
み性(当接する相手部材との摺動性)、耐疲労性、耐摩
耗性を向上させるためには、軸受合金表面にSnやPb
などの軟質の金属または合金を5〜30μm程度の厚さ
に電気めっきしてオーバレイ層を形成する必要があっ
た。
[0003] Aluminum alloys and copper alloys are mainly used as bearing alloys. In order to improve the conformability (slidability with a mating member to be brought into contact), fatigue resistance and wear resistance. In addition, Sn and Pb
It has been necessary to form an overlay layer by electroplating a soft metal or alloy such as the above to a thickness of about 5 to 30 μm.

【0004】このようなオーバレイめっき層を必要とす
る軸受合金には、アルミニウム合金としては、例えばJ
IS H5402 AJ−1(10%Sn−0.75C
u−0.5Ni−Al Bal)や、JIS H540
2 AJ−2(6%Sn−2.5Cu−1.0Ni−A
l Bal)などがあり、銅系合金としてはJISH5
403 KJ3(70%Cu−30%Pb−Sn)や、
KJ4(76%Cu−24%Pb−Sn)などがある。
[0004] Bearing alloys requiring such an overlay plating layer include aluminum alloys such as J
IS H5402 AJ-1 (10% Sn-0.75C
u-0.5Ni-Al Bal), JIS H540
2 AJ-2 (6% Sn-2.5Cu-1.0Ni-A
l Bal), and the copper-based alloy is JIS H5
403 KJ3 (70% Cu-30% Pb-Sn),
KJ4 (76% Cu-24% Pb-Sn) and the like.

【0005】しかし、これらの軸受合金上に軟質金属の
オーバレイめっきを施した軸受においても、オーバレイ
めっき層の耐熱性、耐摩耗性が低いことにより、高負荷
条件下の摺動が行われると潤滑油の温度が上昇し、潤滑
面が高温になるために、当該すべり軸受に疲労や焼付き
などの不都合な現象が生じ、使用に耐えなくなる場合が
発生する。
However, even in bearings in which a soft metal is overlay-plated on these bearing alloys, lubrication occurs when sliding under high load conditions is performed due to the low heat resistance and wear resistance of the overlay plating layer. Since the temperature of the oil rises and the lubricating surface becomes high in temperature, inconvenient phenomena such as fatigue and seizure occur in the sliding bearing, which may make it unusable.

【0006】また、すべり軸受の製造において、機械加
工工程後に電気めっき工程を行う方法は、製造に多くの
工程を必要とし、生産性の低下とコスト増をもたらすと
いう問題点も併せ有している。
In the manufacture of a plain bearing, a method of performing an electroplating step after a machining step requires many steps in the manufacturing process, and has a problem that productivity is reduced and cost is increased. .

【0007】これに対し、オーバレイめっき層を形成す
る代りに、すべり軸受表面に耐熱性に優れた化成処理皮
膜を施すことが知られており、例えば欧州特許EP−P
S0059273号や特開昭64−49713号公報に
はこのような化成処理皮膜を有する合成すべり軸受があ
る。
On the other hand, instead of forming an overlay plating layer, it is known to apply a chemical treatment film having excellent heat resistance to the slide bearing surface, for example, as disclosed in European Patent EP-P.
In S0059273 and JP-A-64-49713, there are synthetic plain bearings having such a chemical conversion coating.

【0008】前記欧州特許明細書に記載のすべり軸受
は、アルミニウム合金軸受材の軸受表面にりん酸亜鉛溶
液処理を施して軸受合金表面上にりん酸亜鉛結晶皮膜を
形成し、それにより荷重の局部的集中を防止し、軸受表
面に一様な分荷重を与え、なじみ性を向上させようとし
たものである。前記公開公報のすべり軸受は、前記欧州
特許のすべり軸受をさらに改良し、軸受外周面へのりん
酸亜鉛皮膜の形成を防止し、それにより前者の欠点、す
なわち軸受ハウジングに固定した際の緩みを防止したも
のである。
[0008] The sliding bearing described in the above-mentioned European patent specification is a method in which a zinc phosphate solution treatment is applied to the bearing surface of an aluminum alloy bearing material to form a zinc phosphate crystal film on the bearing alloy surface, thereby localizing the load. The purpose of this method is to prevent local concentration, apply a uniform load to the bearing surface, and improve conformability. The plain bearing of the above-mentioned publication further improves the plain bearing of the above-mentioned European Patent and prevents the formation of a zinc phosphate film on the outer peripheral surface of the bearing, thereby reducing the former disadvantage, namely, loosening when fixed to the bearing housing. This is what was prevented.

【0009】また、銅系合金軸受に化成処理を施すもの
としては、特開昭57−186620号公報に塩化第二
鉄溶液に浸漬し、塩化銅の皮膜を生成させる技術が開示
されている。
As a chemical conversion treatment for a copper-based alloy bearing, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-186620 discloses a technique in which a copper-based alloy bearing is immersed in a ferric chloride solution to form a copper chloride film.

【0010】しかし、前掲のりん酸亜鉛皮膜を形成した
アルミニウム合金軸受においては、形成されるりん酸亜
鉛は粒径数μm〜数十μm程度の結晶質であるため、軸
受表面には凹凸が存在し、この凹凸表面と、軸表面との
間で接触摩擦(境界潤滑)を発生するため摺動抵抗が大
きく、高荷重下においては耐焼付き性や耐摩耗性が不十
分になるという問題があった。
However, in the above-mentioned aluminum alloy bearing on which a zinc phosphate film is formed, the formed zinc phosphate is crystalline having a particle size of several μm to several tens μm, so that the bearing surface has irregularities. However, there is a problem in that contact friction (boundary lubrication) is generated between the uneven surface and the shaft surface, so that the sliding resistance is large, and the seizure resistance and abrasion resistance become insufficient under a high load. Was.

【0011】一方、特開昭57−186620号公報に
開示されている、銅系合金軸受において、これを塩化第
二鉄溶液に浸漬して塩化銅の皮膜を生成させる方法も、
塩化第二銅は、前記りん酸亜鉛と同様に結晶質であるこ
と、および、それが水溶性でって不安定であることなど
の理由によりその軸受性能は満足できるものではなかっ
た。
On the other hand, in a copper-based alloy bearing disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-186620, a method of immersing the same in a ferric chloride solution to form a copper chloride film is also disclosed.
Cupric chloride was not satisfactory in its bearing performance because it was crystalline like zinc phosphate and it was water-soluble and unstable.

【0012】また、軸受合金は、アルミニウムや銅のよ
うな合金基体金属に、すずや鉛などの軟質金属が一定の
成分比で合金化されたものであり、必要に応じてさらに
Si,Niなども含有されている。
The bearing alloy is made of alloy base metal such as aluminum or copper and soft metal such as tin or lead alloyed at a constant composition ratio. It is contained.

【0013】このような特殊な組成を有しているため、
軸受合金は、防錆や着色などの用途に使用されて来た従
来の表面処理液により、軸受合金上に良好な皮膜を形成
することが困難であり、特にアルミニウム系合金と銅系
合金(ケルメット)の何れに対しても、その上に良好な
性能を有する化成処理皮膜を形成することが困難であっ
た。
Because of having such a special composition,
For bearing alloys, it is difficult to form a good film on the bearing alloy with conventional surface treatment liquids that have been used for applications such as rust prevention and coloring. Particularly, aluminum alloys and copper alloys (Kelmet It was difficult to form a chemical conversion coating having good performance on any of the above.

【0014】しかし、無機化合物皮膜、特に無機酸化物
皮膜は一般に軟質金属よりも熱による物性の変化が小さ
く、耐摩耗性に優れている場合が多い。また、皮膜の形
成に必ずしも電力や電解設備を必要とせず、化成反応の
みによって皮膜を形成し得るという点において有利であ
る。このため、化成処理によって、優れた性能を有する
無機化合物皮膜を形成する手段の開発が望まれていた。
However, inorganic compound coatings, particularly inorganic oxide coatings, generally undergo less change in physical properties due to heat than soft metals, and are often excellent in wear resistance. Further, it is advantageous in that a film can be formed only by a chemical reaction without requiring electric power or electrolytic equipment for forming the film. Therefore, development of means for forming an inorganic compound film having excellent performance by chemical conversion treatment has been desired.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の化成
処理軸受の有する問題点を解決し、アルミニウム合金か
らなるライニング層または銅合金からなるライニング層
を有するすべり軸受に、オーバレイめっき処理を施すこ
となく、より耐熱性や耐摩耗性に優れた無機化合物皮膜
層を有する多層すべり軸受を提供しようとするものであ
る。さらに、本発明は、前記無機化合物皮膜と、オーバ
レイ層とを有し、従来よりもさらに高い性能を有する多
層すべり軸受を提供しようとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the problems of the conventional chemical conversion-treated bearing, and performs overlay plating on a sliding bearing having a lining layer made of an aluminum alloy or a lining layer made of a copper alloy. An object of the present invention is to provide a multilayer plain bearing having an inorganic compound film layer having more excellent heat resistance and wear resistance. Further, the present invention is intended to provide a multilayer plain bearing having the inorganic compound film and an overlay layer and having higher performance than the conventional one.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するためにアルミニウム合金軸受および銅合金軸
受を対象に、各種化成処理液を作製し、軸受合金ライニ
ング層表面に種々の化成処理皮膜を形成して、それらの
軸受性能について鋭意検討した。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors prepared various chemical conversion treatment solutions for aluminum alloy bearings and copper alloy bearings, and formed various chemical conversion treatments on the surface of the bearing alloy lining layer. After forming a treated film, the bearing performance was intensively studied.

【0017】その結果、軸受表面に、りん酸亜鉛、フッ
化アルミニウムナトリウム、りん酸マンガンなど、従来
知られている結晶性の化合物皮膜を形成した場合には、
軸受表面が結晶径2〜4μm程度の粗大な結晶で覆わ
れ、そのために、軸受表面の平滑性が低下し、運転時に
軸と軸受との間の摩擦抵抗が増大し、高荷重下では焼付
きを起し易くなることを見出した。
As a result, when a conventionally known crystalline compound film such as zinc phosphate, sodium aluminum fluoride and manganese phosphate is formed on the bearing surface,
The bearing surface is covered with coarse crystals with a crystal diameter of about 2 to 4 μm, which reduces the smoothness of the bearing surface, increases the frictional resistance between the shaft and the bearing during operation, and causes seizure under high load. Was found to easily occur.

【0018】本発明者らはこれらの知見をもとに、モリ
ブデン酸塩を含む水溶液からモリブデン酸化物を主成分
とする実質上非晶質皮膜を、化成処理法または電解処理
法によって軸受合金表面に形成し、得られた軸受の性能
を検討した。その結果、この軸受が、従来のりん酸亜鉛
皮膜などの結晶性無機皮膜により得ることができなかっ
た良好な摺動性、およびなじみ性を示すことを新たに見
出した。
Based on these findings, the inventors of the present invention formed a substantially amorphous film containing molybdenum oxide as a main component from an aqueous solution containing molybdate by a chemical conversion treatment or an electrolytic treatment. And the performance of the obtained bearing was examined. As a result, it has been newly found that this bearing exhibits good slidability and conformability which could not be obtained by a conventional crystalline inorganic film such as a zinc phosphate film.

【0019】また、発明者らはさらに、少量のクロム族
金属化合物を含むりん酸塩処理溶液から、同様の方法に
より軸受合金表面に非晶質りん酸塩を主成分とする皮膜
を形成させることに成功し、その軸受性能を検討した結
果、同様に優れた軸受性能を示すことを確認した。ま
た、各種組成の金属酸化物或は水不溶性又は水難溶性塩
からなる実質上非晶質の皮膜層を軸受合金層表面に形成
した軸受についてもその性能を評価検討し、これらが結
晶性皮膜に比して、より優れた耐焼付き性および耐摩耗
性を有することを確認した。
Further, the present inventors further form a film containing amorphous phosphate as a main component on a bearing alloy surface from a phosphating solution containing a small amount of a chromium group metal compound by a similar method. As a result of examining the bearing performance, it was confirmed that the bearing performance was similarly excellent. In addition, the performance of bearings in which a substantially amorphous coating layer made of a metal oxide of various compositions or a water-insoluble or poorly water-soluble salt was formed on the surface of the bearing alloy layer was evaluated and examined. In comparison, it was confirmed that they had better seizure resistance and wear resistance.

【0020】発明者らは、電子顕微鏡観察により軸受合
金表面に生成したこれらの皮膜の構造と皮膜性能との関
係についても検討し、これらの非晶質皮膜が微細なクラ
ック(割れ目)を有する構造となりやすく、この場合に
はクラック部分に潤滑油が含浸保持され、潤滑油が不足
する状態でも焼付きを起こし難くなるという優れた性能
を示すことを明らかにした。
The inventors also examined the relationship between the structure of these films formed on the bearing alloy surface by observation with an electron microscope and the film performance, and found that these amorphous films had fine cracks. In this case, the crack portion was impregnated with the lubricating oil and held, so that even when the lubricating oil was insufficient, it was revealed that the film exhibited excellent performance that seizure hardly occurred.

【0021】また、さらに発明者らは、無機化合物皮膜
層を有するすべり軸受を3層以上に多層化することによ
り、さらに一段の性能向上が可能かどうかを確認するた
め、軸受合金ライニング層上に、金属酸化物、或は水不
溶性又は水難溶性塩からなる無機化合物皮膜層を設け、
さらにその上に軟質金属または固体潤滑剤からなるオー
バレイ層を最外層として設けた多層すべり軸受を作製
し、性能を評価した結果、軸受合金ライニング上に、軟
質金属または固体潤滑剤からなる皮膜のみを直接形成し
た場合に比較して、より優れた耐摩耗性および耐焼付き
性を示すことを見出した。
Further, the present inventors further examined the possibility of further improving the performance of the sliding bearing having the inorganic compound film layer by forming the sliding bearing into three or more layers. , A metal oxide, or provided with an inorganic compound film layer comprising a water-insoluble or poorly water-soluble salt,
Furthermore, a multilayer slide bearing with an overlay layer made of a soft metal or solid lubricant as the outermost layer was fabricated on it, and the performance was evaluated.As a result, only the film made of the soft metal or solid lubricant was coated on the bearing alloy lining. They have been found to exhibit better wear resistance and seizure resistance than when formed directly.

【0022】また、これとは逆に軸受合金ライニング層
上に、軟質金属または固体潤滑剤からなる層を中間層と
して設け、さらにその上に非晶質の金属酸化物或は水不
溶性又は水難溶性塩からなる無機化合物皮膜層を最外層
として設けた軸受についても作製、評価し、その結果、
軸受合金ライニング上に軟質金属または固体潤滑剤皮膜
のみを形成した場合に比較して、より優れた耐摩耗性を
示すことを見出して本発明を完成した。
On the contrary, a layer composed of a soft metal or a solid lubricant is provided as an intermediate layer on the bearing alloy lining layer, and an amorphous metal oxide or water-insoluble or hardly water-soluble layer is further formed thereon. A bearing provided with an inorganic compound film layer made of a salt as an outermost layer was also manufactured and evaluated, and as a result,
The present invention was found to exhibit better wear resistance than when only a soft metal or solid lubricant film was formed on a bearing alloy lining, and completed the present invention.

【0023】即ち本発明の多層すべり軸受(以下本第1
発明の多層すべり軸受と記す)は、軸受合金からなるラ
イニング層上に、実質上非晶質の金属酸化物、或は水不
溶性又は水難溶性塩からなる無機化合物皮膜層を有する
ことを特徴とするものである。また、本発明の他の多層
すべり軸受(以下本第2発明の多層すべり軸受と記す)
は、軸受合金からなるライニング層上に、実質上非晶質
の金属酸化物、或は水不溶性又は水難溶性塩からなる無
機化合物皮膜層、および、軟質金属または固体潤滑剤か
らなる潤滑層が、任意の順序で積層形成されていること
を特徴とするものである。前記第1および2発明の多層
すべり軸受において、前記無機化合物皮膜層に、特に最
外層を形成している前記無機化合物皮膜層に、マイクロ
クラックが形成されていることが好ましい。また、本発
明の多層すべり軸受において、前記無機化合物皮膜層
が、Mo,W,Cr,TiおよびZrから選ばれた少な
くとも1種の金属の化合物を含むことが好ましい。
That is, the multilayer plain bearing of the present invention (hereinafter referred to as the first
The multi-layer slide bearing of the invention) is characterized in that a lining layer made of a bearing alloy has a substantially amorphous metal oxide or an inorganic compound coating layer made of a water-insoluble or hardly water-soluble salt. Things. Further, another multi-layer slide bearing of the present invention (hereinafter referred to as a multi-layer slide bearing of the second invention).
On a lining layer made of a bearing alloy, a substantially amorphous metal oxide, or an inorganic compound film layer made of a water-insoluble or poorly water-soluble salt, and a lubricating layer made of a soft metal or a solid lubricant, It is characterized in that the layers are formed in an arbitrary order. In the multilayer plain bearing of the first and second inventions, it is preferable that microcracks are formed in the inorganic compound film layer, particularly in the inorganic compound film layer forming the outermost layer. In the multilayer plain bearing of the present invention, it is preferable that the inorganic compound film layer contains a compound of at least one metal selected from Mo, W, Cr, Ti and Zr.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】本発明に使用可能な軸受合金の種
類としては、それがアルミニウム合金の場合、JIS
H5402 AJ−1(10%Sn−0.75Cu−
0.5Ni−Al Bal)や、JIS H5402
AJ−2(6%Sn−2.5Cu−1.0Ni−Al
Bal)などのAl−Sn−Cu系合金、Al−Si合
金、Al−Sn−Si−Pb−Cu合金、Al−Pb合
金、およびAl−Zn−Si−Cu−Pb合金等のアル
ミニウム系合金などが使用できる。また、銅系合金の場
合には、JIS H5403 KJ3(70%Cu−3
0%Pb−Sn)や、KJ4(76%Cu−24%Pb
−Sn)などを使用できる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As a kind of a bearing alloy usable in the present invention, when it is an aluminum alloy, JIS
H5402 AJ-1 (10% Sn-0.75Cu-
0.5Ni-Al Bal) or JIS H5402
AJ-2 (6% Sn-2.5Cu-1.0Ni-Al
Aluminum alloys such as Al-Sn-Cu-based alloys such as Bal), Al-Si alloys, Al-Sn-Si-Pb-Cu alloys, Al-Pb alloys, and Al-Zn-Si-Cu-Pb alloys Can be used. In the case of a copper alloy, JIS H5403 KJ3 (70% Cu-3
0% Pb-Sn) and KJ4 (76% Cu-24% Pb)
-Sn) can be used.

【0025】これらの軸受合金は、低炭素鋼、高炭素
鋼、ステンレス鋼、特殊鋼等の鋼製裏金(バックメタ
ル)上に貼合せられてバイメタルを形成しており、さら
にこの後、軸受合金ライニング層が内側面(摺動面)と
なるよう曲げ加工され、表面仕上げされる。本発明にお
いて、無機化合物皮膜層および必要により潤滑層はライ
ニング層の上層(摺動面側)に形成される。この無機化
合物皮膜層および潤滑層の形成は、曲げ加工、仕上げ加
工が完了した後の表面に施されることがより好ましい
が、未加工バイメタルの状態で上記皮膜形成加工が施さ
れてもよい。
These bearing alloys are laminated on a steel back metal (back metal) such as low carbon steel, high carbon steel, stainless steel, special steel, etc. to form a bimetal. The lining layer is bent and surface-finished so as to be an inner surface (sliding surface). In the present invention, the inorganic compound film layer and, if necessary, the lubricating layer are formed on the lining layer (on the sliding surface side). The formation of the inorganic compound film layer and the lubricating layer is more preferably performed on the surface after the bending and finishing processes are completed, but the film forming process may be performed in an unprocessed bimetal state.

【0026】本第1および2発明において、無機化合物
皮膜層の厚さは、好ましくは0.1〜8μmの範囲、よ
り好ましくは0.3〜2μmの範囲である。この厚さが
0.1μm未満では耐摩耗性が不十分となることがあ
り、またそれが8μmを超えると皮膜密着性が不十分に
なることがある。
In the first and second inventions, the thickness of the inorganic compound film layer is preferably in the range of 0.1 to 8 μm, more preferably in the range of 0.3 to 2 μm. If the thickness is less than 0.1 μm, the wear resistance may be insufficient, and if it exceeds 8 μm, the film adhesion may be insufficient.

【0027】本第1の発明および第2の発明において、
無機化合物皮膜層を構成する金属酸化物或は水不溶性又
は水難溶性塩は、非晶質であるか、又は結晶性が極めて
低いことが必要であって、2種以上の金属の複酸化物ま
たは、金属酸化物と水不溶性又は水難溶性塩との混合物
であってもよく、水和水を含むものであってもかまわな
い。無機化合物皮膜成分の結晶性は、薄膜X線回折によ
って、皮膜に由来する明らかなピークが検出されないこ
とにより確認される。非晶質の金属酸化物の種類には特
に限定はないが、モリブデン、タングステン、クロム、
アルミニウム、マンガン、銅、チタン、ジルコニウム、
バナジウム、鉄、コバルト、ニッケル、すず、ビスマ
ス、マグネシウム、およびカルシウムなどの酸化物が使
用でき、特にモリブデン、タングステン、クロム、およ
びアルミニウムの酸化物が特に好ましい。また、本発明
で使用できる水不溶性又は水難溶性塩は、水に不溶性又
は難溶性であればよく、その種類には特に限定はない
が、上記の金属のりん酸塩や縮合りん酸塩、硼酸塩、硫
酸塩などを用いることが好ましく、その溶解度積が25
℃において10-8未満であるものが好ましい。
In the first invention and the second invention,
The metal oxide or the water-insoluble or poorly water-soluble salt constituting the inorganic compound film layer needs to be amorphous or extremely low in crystallinity, and is a double oxide of two or more metals or It may be a mixture of a metal oxide and a water-insoluble or poorly water-soluble salt, or may contain water of hydration. The crystallinity of the inorganic compound film component is confirmed by the fact that no clear peak derived from the film is detected by thin film X-ray diffraction. There are no particular limitations on the type of amorphous metal oxide, but molybdenum, tungsten, chromium,
Aluminum, manganese, copper, titanium, zirconium,
Oxides such as vanadium, iron, cobalt, nickel, tin, bismuth, magnesium, and calcium can be used, with molybdenum, tungsten, chromium, and aluminum oxides being particularly preferred. The water-insoluble or poorly water-soluble salt that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it is insoluble or hardly soluble in water. It is preferable to use salts, sulfates and the like, and the solubility product thereof is 25
Those which are less than 10 -8 at ° C are preferred.

【0028】また、本第1および2発明においては、無
機化合物皮膜層はマイクロクラックを有することが好ま
しく、マイクロクラックによって分割された個々の島状
皮膜部分域の径の平均値は1〜80μmであることが好
ましい。これらのマイクロクラックは、潤滑油を含浸保
持することができ、それによってすべり軸受の摺動性能
を一層向上させることができる。このマイクロクラック
の径の平均値が80μmを超えるとマイクロクラックの
潤滑油保持効果が不十分になることがあり、また、それ
が1μm未満ではマイクロクラックの数が過多になり皮
膜の耐摩耗性が不十分になることがある。さらに、互に
隣接する島状部分域の間隔(谷間(クラック)の幅)は
0.01〜2μmであることがより好ましい。
In the first and second inventions, the inorganic compound film layer preferably has microcracks, and the average value of the diameters of the individual island-like film portions divided by the microcracks is 1 to 80 μm. Preferably, there is. These microcracks can hold the lubricating oil impregnated, thereby further improving the sliding performance of the plain bearing. If the average value of the diameters of the microcracks exceeds 80 μm, the lubricating oil retaining effect of the microcracks may be insufficient. If the average value is less than 1 μm, the number of microcracks becomes excessive and the wear resistance of the film becomes poor. May be insufficient. Further, the interval between adjacent island-shaped portions (width of valleys (cracks)) is more preferably 0.01 to 2 μm.

【0029】本第2発明の多層すべり軸受において、軸
受合金ライニング層上に無機化合物皮膜層が中間層とし
て形成され、さらにその上に軟質金属または固体潤滑剤
からなる潤滑層がオーバレイ層として形成されている。
無機化合物皮膜からなる中間層は単一の組成からなる単
層であってもよく、互に異なる組成を有する複層であっ
てもよい。また、オーバレイ層も単層であってもよく、
或は、互に異なる組成を有する複層であってもよい。す
なわち、本第2発明の多層すべり軸受は軸受合金ライニ
ング層を含め3層以上の積層構造を有するものであっ
て、4層以上の積層構造を有していてもよい。例えばオ
ーバレイ層が、軟質金属の下層と固体潤滑剤の上層から
なる場合も本第2発明に包含される。
In the multilayer plain bearing of the second invention, an inorganic compound film layer is formed as an intermediate layer on the bearing alloy lining layer, and a lubricating layer made of a soft metal or a solid lubricant is formed thereon as an overlay layer. ing.
The intermediate layer composed of the inorganic compound film may be a single layer composed of a single composition, or a multilayer composed of different compositions. Also, the overlay layer may be a single layer,
Alternatively, it may be a multilayer having compositions different from each other. That is, the multilayer plain bearing of the second invention has a laminated structure of three or more layers including the bearing alloy lining layer, and may have a laminated structure of four or more layers. For example, the case where the overlay layer includes a lower layer of a soft metal and an upper layer of a solid lubricant is also included in the second invention.

【0030】軸受合金ライニング層上の無機化合物皮膜
層は、金属酸化物或は水不溶性又は水難溶性塩であるこ
とが必要で、非晶質または低結晶性であること、すなわ
ち、実質上非晶質であることが好ましいが、その結晶粒
径が0.02μm以下であれば、結晶性を示す化合物皮
膜であってもかまわない。例えば、りん酸亜鉛、りん酸
カルシウム、りん酸アルミニウム、りん酸銅、およびり
ん酸マンガンなどの結晶を含んでいてもよいがその表面
粗さRzは3μm未満であることが好ましい。また、こ
の無機化合物皮膜も第1発明と同様なマイクロクラック
を有することが、固体潤滑剤層などからなるオーバレイ
層の密着性を向上させるため、好ましい。
The inorganic compound coating layer on the bearing alloy lining layer must be a metal oxide or a water-insoluble or poorly water-soluble salt, and must be amorphous or low-crystalline, that is, substantially amorphous. It is preferable to use a compound film having a crystal grain size of 0.02 μm or less. For example, it may contain crystals such as zinc phosphate, calcium phosphate, aluminum phosphate, copper phosphate, and manganese phosphate, but preferably has a surface roughness Rz of less than 3 μm. In addition, it is preferable that the inorganic compound film also has the same microcracks as in the first invention, in order to improve the adhesion of the overlay layer formed of a solid lubricant layer or the like.

【0031】本第2発明において、軟質金属は、すず、
鉛、亜鉛、インジウム、銀などを用いることができ、こ
れらの合金であってもよく、またはこれらに少量の銅、
アンチモン、ビスマスを含むことも許される。本第2発
明に用いられる固体潤滑剤としては、金属硫化物粒子、
特に好ましくは二硫化モリブデンなどの金属硫化物粒
子、および弗素系樹脂、特に好ましくはポリテトラフル
オロエチレンなどをポリアミド、ポリイミドなどの耐熱
性樹脂に混合したものが好ましい。
In the second invention, the soft metal is tin,
Lead, zinc, indium, silver, etc. can be used, and these alloys may be used, or a small amount of copper,
It is allowed to contain antimony and bismuth. As the solid lubricant used in the second invention, metal sulfide particles,
Particularly preferably, metal sulfide particles such as molybdenum disulfide and a fluorine-based resin, particularly preferably polytetrafluoroethylene mixed with a heat-resistant resin such as polyamide or polyimide are preferable.

【0032】また、本第2発明の多層すべり軸受におい
て、軸受合金ライニング層上に軟質金属または固体潤滑
剤からなる潤滑層が中間層として形成され、さらにその
上に非晶質又は微結晶質の金属酸化物或は水不溶性又は
水難溶性塩からなる無機化合物皮膜からなる最外層が形
成されていてもよい。中間層に使用される軟質金属また
は固体潤滑剤は、前記と同様であるが、軟質金属を使用
する場合は、ライニング層上に、ニッケル、コバルト、
又は鉄などのめっき層や無機化合物皮膜層を拡散防止層
として形成することが好ましい。この潤滑中間層上に、
さらに最上層として、金属酸化物或は水不溶性又は水難
溶性塩からなる前記無機化合物皮膜層を形成する。
Further, in the multilayer plain bearing of the second invention, a lubricating layer made of a soft metal or a solid lubricant is formed as an intermediate layer on the bearing alloy lining layer, and an amorphous or microcrystalline lubricating layer is further formed thereon. An outermost layer composed of an inorganic compound film composed of a metal oxide or a water-insoluble or poorly water-soluble salt may be formed. The soft metal or solid lubricant used for the intermediate layer is the same as described above, but when a soft metal is used, nickel, cobalt,
Alternatively, a plating layer of iron or the like or an inorganic compound film layer is preferably formed as a diffusion preventing layer. On this lubricating intermediate layer,
Further, as the uppermost layer, the inorganic compound film layer made of a metal oxide or a water-insoluble or poorly water-soluble salt is formed.

【0033】本発明の軸受において、前記無機化合物皮
膜層は水性処理溶液を用いる化成処理または電解処理に
よって形成することが最も簡便で適しているが、この他
にも、CVD法(化学的蒸着法)、PVD法(物理的蒸
着法)、常圧CVD法(パイロゾル法)、または溶射法
などによって製造することも可能である。また、軟質金
属層の形成には蒸着法又はめっき法を用いることが好ま
しく、固体潤滑剤層の形成には、塗料液のスプレー法、
浸漬又は刷毛塗りによるコーティング法などを用いるこ
とが好ましい。
In the bearing of the present invention, the inorganic compound film layer is most simply and suitably formed by a chemical conversion treatment or an electrolytic treatment using an aqueous treatment solution. ), PVD method (physical vapor deposition method), normal pressure CVD method (pyrosol method), or thermal spraying method. Further, it is preferable to use a vapor deposition method or a plating method to form the soft metal layer, and to form the solid lubricant layer, a spray method using a coating liquid,
It is preferable to use a coating method by dipping or brushing.

【0034】本発明のすべり軸受は、軸受合金からなる
ライニング層上に金属酸化物、或は水不溶性又は水難溶
性塩からなる無機化合物皮膜層を有し、この皮膜の耐摩
耗性、耐熱性により、得られる軸受の耐焼付き性が向上
する。また、この皮膜が最上層を形成している場合に
は、この皮膜が非晶質又は微晶質であるため、その表面
は低摩擦係数を有し、良好な軸受性能を発揮する。
The sliding bearing of the present invention has a metal oxide or an inorganic compound film layer made of a water-insoluble or hardly water-soluble salt on a lining layer made of a bearing alloy. The seizure resistance of the obtained bearing is improved. When this film forms the uppermost layer, this film is amorphous or microcrystalline, so that its surface has a low coefficient of friction and exhibits good bearing performance.

【0035】また、この無機化合物皮膜にマイクロクラ
ックが形成されている場合、この皮膜が軸受合金表面の
変形に追随して変形しやすく、かつこのクラック部分に
潤滑油を含有保持することができるため、特に摺動相手
部材に良好ななじみ性を示し、かつ油ぎれ状態でも良好
な耐焼付き性を発揮することができる。
When a microcrack is formed on the inorganic compound film, the film is easily deformed following the deformation of the bearing alloy surface, and lubricating oil can be contained and retained in the crack portion. In particular, it can exhibit good conformability to a sliding partner member, and can exhibit good seizure resistance even in a greasy state.

【0036】また、本第2発明の多層すべり軸受におい
て、無機化合物皮膜が中間層を形成している場合、それ
が微晶質化合物を含んでいても良好な摺動特性を発揮す
る理由としては、無機化合物皮膜層にある程度の凹凸が
あってもこの層の上に軟質金属または固体潤滑剤層から
なるオーバレイ層を均一形成すればすべり軸受の摺動表
面の摩擦抵抗を低くし、それにより耐焼付き性を向上さ
せることが可能になるためである。また、この無機化合
物皮膜も第1の発明と同様なマイクロクラックを有する
ことが固体潤滑剤層などからなるオーバレイ層の密着性
の面から好ましい。
Also, in the multilayer plain bearing of the second invention, when the inorganic compound film forms an intermediate layer, even if it contains a microcrystalline compound, it exhibits good sliding characteristics as a reason. Even if the inorganic compound coating layer has a certain degree of unevenness, the overlay layer made of a soft metal or solid lubricant layer can be uniformly formed on this layer to reduce the frictional resistance of the sliding surface of the sliding bearing, thereby preventing burning. This is because it is possible to improve the stickiness. It is preferable that this inorganic compound film also has the same microcracks as in the first invention from the viewpoint of the adhesion of the overlay layer formed of a solid lubricant layer or the like.

【0037】本発明に係る多層すべり軸受の実施態様を
図1〜4に例示する。図1のすべり軸受において、ベー
スメタル1上に軸受合金よりなるライニング層2が形成
され、その上に、平滑な表面を有する無機化合物皮膜層
3が形成されている。図2のすべり軸受において、無機
化合物皮膜層3に、多数のマイクロクラック5が形成さ
れている。図3のすべり軸受において、ライニング層2
の上に無機化合物皮膜層3が形成され、さらにその上
に、オーバレイ層として軟質合金又は固体潤滑剤からな
る潤滑層4が形成されている。図4のすべり軸受におい
て、無機化合物皮膜層3と、軸受合金ライニング層2と
の間に軟質金属又は固体潤滑剤からなる潤滑層4が形成
されている。また、図3および4に示された態様の多層
すべり軸受において、その無機化合物皮膜層は、マイク
ロクラックを有することが好ましい。
An embodiment of the multilayer plain bearing according to the present invention is illustrated in FIGS. In the sliding bearing of FIG. 1, a lining layer 2 made of a bearing alloy is formed on a base metal 1, and an inorganic compound film layer 3 having a smooth surface is formed thereon. In the sliding bearing of FIG. 2, many microcracks 5 are formed in the inorganic compound film layer 3. In the plain bearing of FIG.
An inorganic compound film layer 3 is formed thereon, and a lubricating layer 4 made of a soft alloy or a solid lubricant is formed thereon as an overlay layer. In the sliding bearing of FIG. 4, a lubricating layer 4 made of a soft metal or a solid lubricant is formed between an inorganic compound film layer 3 and a bearing alloy lining layer 2. Further, in the multilayer plain bearing of the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, it is preferable that the inorganic compound film layer has microcracks.

【0038】[0038]

【実施例】本発明を下記実施例および比較例により具体
的に説明する。
The present invention will be specifically described with reference to the following Examples and Comparative Examples.

【0039】実施例1〜20および比較例1〜4 1.供試基材 (A)鋼製裏金に軸受用アルミニウム合金(Al−6%
Sn−1%Cu−Ni)薄板を、ロール圧延法により圧
延接合後、焼鈍を施して製造したバイメタルからなる軸
受基材 (B)軸受用銅合金(ケルメット:76%Cu−24%
Pb−Sn)薄板をロール圧延法により圧延接合後、焼
鈍を施したバイメタルからなる軸受基材
Examples 1 to 20 and Comparative Examples 1 to 4 Test base material (A) Aluminum alloy for bearing (Al-6%
(B) Bearing base material made of a bimetal manufactured by rolling and joining an Sn-1% Cu-Ni) thin plate by a roll rolling method and then performing an annealing process. (B) Copper alloy for bearing (Kelmet: 76% Cu-24%)
Pb-Sn) Rolling joining of thin plates by the roll rolling method, and then annealed bimetal bearing base material

【0040】2.処理工程 次に軸受基材(A)又は(B)を切断し、機械加工して
軸受試験片を作製し、これに、アルカリ脱脂剤(登録商
標:ファインクリーナー315、日本パーカライジング
(株)製)の濃度20g/リットルの水溶液を処理液と
して使用し、70℃で2分間脱脂し、水洗し、この軸受
合金ライニング層上にさらに下記のように皮膜処理を施
した。
2. Processing Step Next, the bearing base material (A) or (B) is cut and machined to prepare a bearing test piece, which is then subjected to alkaline degreaser (registered trademark: Fine Cleaner 315, manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.). Was used as a treatment liquid, degreased at 70 ° C. for 2 minutes, washed with water, and further subjected to coating treatment on the bearing alloy lining layer as described below.

【0041】表1に実施例1〜15の、また表2に実施
例16〜20および比較例1〜4の皮膜組成、皮膜構造
および膜厚を示す。供試軸受基材としては、実施例1〜
3、実施例5〜6、実施例9〜11、実施例13〜1
4、実施例16、実施例18、実施例20、および比較
例1,3においてはアルミニウム合金基材(A)を使用
し、実施例4、実施例7〜8、実施例12、実施例1
5、実施例17、実施例19、および比較例2,4にお
いては銅合金基材(B)を使用した。
Table 1 shows the coating compositions, coating structures and film thicknesses of Examples 1 to 15, and Table 2 shows Examples 16 to 20 and Comparative Examples 1 to 4. As the test bearing substrate, Examples 1 to
3, Examples 5 to 6, Examples 9 to 11, and Examples 13 to 1
In Example 4, Example 16, Example 18, Example 20, and Comparative Examples 1 and 3, the aluminum alloy base material (A) was used, and Examples 4, Examples 7 to 8, Example 12, and Example 1 were used.
In Examples 5, 17, 19, and Comparative Examples 2 and 4, the copper alloy substrate (B) was used.

【0042】3.無機化合物層の形成 無機化合物層の形成は、実施例4、実施例6、実施例1
9は陰極電解(a)により行い、実施例16,18,2
0および比較例2は皮膜成分を含む化成処理水溶液を塗
布、乾燥する方法(b)により行い、他の実施例および
比較例は全て化成処理液に浸漬する方法(c)によって
行った。陰極電解法(a)は軸受基材を陰極とし、白金
めっきチタン板を陽極として0.8A/dm2 の電流密度
で1〜2分間電解処理した。化成処理(b)および
(c)法は、液温75℃で、240秒間行った。また、
上層又は下層形成すず皮膜は、実施例17および比較例
4においては中性すずめっき液を使用する電気めっき法
により形成し、その他のすず皮膜は酸性すず置換めっき
液で処理してすずを析出させた。さらに、上層又は下層
形成二硫化モリブデン+PTFE層は、二硫化モリブデ
ン75重量部、PTFE(ポリテトラフルオロエチレ
ン)5重量部およびポリイミド樹脂(バインダー)20
重量部からなる組成物に、200重量部の、キシレン、
又は1,1−メチル−2−ピロリドンなどの溶剤を混合
して分散液を調製し、この水性分散液を用いて塗布、乾
燥、焼付け(200℃、30分間)して、厚さ5〜10
μmの皮膜層に形成された。
3. Formation of Inorganic Compound Layer The formation of the inorganic compound layer was performed in Example 4, Example 6, and Example 1.
9 was carried out by cathodic electrolysis (a).
0 and Comparative Example 2 were performed by a method (b) of applying and drying a chemical conversion aqueous solution containing a film component, and all other Examples and Comparative Examples were performed by a method of dipping in a chemical conversion solution (c). In the cathodic electrolysis method (a), a bearing substrate was used as a cathode, and a platinum-plated titanium plate was used as an anode, and electrolysis was performed at a current density of 0.8 A / dm 2 for 1 to 2 minutes. The chemical conversion treatments (b) and (c) were performed at a liquid temperature of 75 ° C. for 240 seconds. Also,
In Example 17 and Comparative Example 4, the upper or lower tin film was formed by an electroplating method using a neutral tin plating solution, and the other tin films were treated with an acidic tin substitution plating solution to precipitate tin. Was. Further, the upper or lower layer of molybdenum disulfide + PTFE layer is composed of 75 parts by weight of molybdenum disulfide, 5 parts by weight of PTFE (polytetrafluoroethylene) and 20 parts by weight of polyimide resin (binder).
200 parts by weight of xylene,
Alternatively, a dispersion liquid is prepared by mixing a solvent such as 1,1-methyl-2-pyrrolidone, and the resulting aqueous dispersion is applied, dried, and baked (200 ° C., 30 minutes) to give a thickness of 5 to 10
It was formed on a μm coating layer.

【0043】無機化合物皮膜形成金属成分の処理液への
添加は、皮膜構成成分としてモリブデンを含むものは、
処理液中に5g/リットルのモリブデン酸アンモニウム
を添加し、タングステンを含むものは3g/リットルの
タングステン酸ナトリウムを、クロムを含むものは3g
/リットルの重クロム酸アンモニウムを添加し、カルシ
ウムを含むものは塩化カルシウムを添加し、ジルコニウ
ムまたはチタンを含むものはこれらの硫酸塩として1〜
20g/リットルを添加した。また、マンガンを含むも
のは硫酸マンガンまたは過マンガン酸カリウムとして処
理液中に5g/リットルを添加し、りん酸亜鉛を含むも
のは24g/リットルの酸化亜鉛30%をりん酸に溶解
させた液を100g/リットル添加した。また、これら
の成分に加え、エッチング剤としてアルミニウム合金基
材(A)に対しては1.5g/リットルのフッ化水素ナ
トリウムを添加し、銅合金基材(B)に対しては5g/
リットルのチオ尿素を添加した。また、比較例2では5
0g/リットルの塩化第二銅(易溶性)の水溶液を塗布
し、100℃で乾燥して皮膜形成した。
The addition of the inorganic compound film-forming metal component to the treatment solution may be performed by adding molybdenum as a film component.
5 g / L ammonium molybdate is added to the processing solution, those containing tungsten are 3 g / L sodium tungstate, those containing chromium are 3 g
Per liter of ammonium bichromate, those containing calcium are added with calcium chloride, those containing zirconium or titanium are sulfated as 1 to
20 g / l were added. For those containing manganese, add 5 g / l to the treatment solution as manganese sulfate or potassium permanganate. For those containing zinc phosphate, use 24 g / l of a solution prepared by dissolving 30% of zinc oxide in phosphoric acid. 100 g / l was added. In addition to these components, 1.5 g / l of sodium hydrogen fluoride was added as an etching agent to the aluminum alloy substrate (A), and 5 g / liter to the copper alloy substrate (B).
One liter of thiourea was added. In Comparative Example 2, 5
An aqueous solution of 0 g / liter cupric chloride (easy soluble) was applied and dried at 100 ° C. to form a film.

【0044】4.軟質金属または固体潤滑剤からなる潤
滑層の形成 無機化合物皮膜層の上層または下層(何れも軸受合金ラ
イニング層上に位置)に軟質金属または固体潤滑剤から
なる潤滑層を設けたものでは、前述のように軟質金属と
してはすずを電気めっきによって皮膜形成したものを使
用し、固体潤滑剤としては二硫化モリブデンおよびPT
FE(ポリテトラフルオロエチレン)をポリイミド樹脂
をバインダーとして混合した塗料を塗布、焼付けて使用
した。
4. Formation of Lubricating Layer Made of Soft Metal or Solid Lubricant In the case where a lubricating layer made of soft metal or solid lubricant is provided on the upper or lower layer of the inorganic compound coating layer (both are located on the bearing alloy lining layer), As the soft metal, a tin film formed by electroplating is used. As the solid lubricant, molybdenum disulfide and PT
A paint in which FE (polytetrafluoroethylene) was mixed with a polyimide resin as a binder was applied and baked before use.

【0045】5.皮膜特性の測定 膜厚の測定:表面処理後の無機化合物皮膜層の膜厚は、
処理後の軸受を切断し埋込み樹脂に埋込んで断面を鏡面
研磨した後、金属顕微鏡を使用して計測スケールにより
計測した。 マイクロクラックの判定:マイクロクラックの有無は、
電子顕微鏡により皮膜表面を5000倍で観察して確認
した。また、マイクロクラックによって分割された皮膜
部分の平均径(皮膜幅)と、マイクロクラック溝幅と
を、スケールを用いて測定した。 皮膜の分析:表面処理により生成した無機化合物皮膜
は、EPMA(電子線マイクロアナライザー)分析結果
から組成を判定した。結晶性はX線回折分析装置を使用
して薄膜法(X線入射角2°)により分析した。その結
果、実施例1〜20の無機化合物皮膜は明確な結晶のピ
ークが認められず、従ってこれは非晶質であるか、又は
粒径0.02μm未満であると判断された。比較例1〜
3の無機化合物皮膜には明らかな結晶質のピークが認め
られた。
5. Measurement of film properties Measurement of film thickness: The film thickness of the inorganic compound film layer after surface treatment is
The bearing after the treatment was cut, embedded in an embedding resin, and mirror-polished in cross section, and then measured on a measurement scale using a metallographic microscope. Judgment of micro crack: Whether micro crack exists
It was confirmed by observing the coating surface with an electron microscope at a magnification of 5000. The average diameter (film width) of the film portion divided by the microcracks and the microcrack groove width were measured using a scale. Analysis of film: The composition of the inorganic compound film formed by the surface treatment was determined from the results of EPMA (electron beam microanalyzer) analysis. The crystallinity was analyzed by a thin film method (X-ray incident angle 2 °) using an X-ray diffraction analyzer. As a result, no clear crystal peak was observed in the inorganic compound films of Examples 1 to 20, and thus it was determined that the film was amorphous or had a particle size of less than 0.02 μm. Comparative Examples 1 to
A clear crystalline peak was observed in the inorganic compound film of No. 3.

【0046】[0046]

【表1】 [Table 1]

【0047】[0047]

【表2】 [Table 2]

【0048】6.軸受性能試験 各比較例および実施例の軸受試験片を回転荷重試験機を
用いる焼付き試験、および摩耗試験に供し、その軸受性
能を評価した。焼付き試験および摩耗試験条件を以下に
示し、また試験結果を図5および図6に示す。
6 Bearing Performance Test The bearing test pieces of each of the comparative examples and examples were subjected to a seizure test and a wear test using a rotary load tester to evaluate the bearing performance. The conditions of the seizure test and the abrasion test are shown below, and the test results are shown in FIGS.

【0049】 〔焼付き試験条件〕 試験装置:静荷重軸受試験機 回転数 :5000rpm 給油量:0.1リットル/min 周速度 :12.5m/sec 潤滑油:SAE 10W−30 給油温度:100±2℃ 軸材質:S50C(焼入れ、表面粗さ Rz:0.8μm) 判定方法:軸受背面温度が急激に上昇した時、またはモ
ーターに過負荷を生じた時点の荷重を測定した。
[Seizure test conditions] Test apparatus: Static load bearing tester Rotation speed: 5000 rpm Lubrication amount: 0.1 liter / min Circumferential speed: 12.5 m / sec Lubricating oil: SAE 10W-30 Lubrication temperature: 100 ± 2 ° C. Shaft material: S50C (quenched, surface roughness Rz: 0.8 μm) Judgment method: The load was measured when the back surface temperature of the bearing rapidly increased or when the motor was overloaded.

【0050】 〔摩耗試験条件〕 試験装置:静荷重軸受試験機 回転数 :5000rpm 給油量:0.1リットル/min 周速度 :12.5m/sec 潤滑油:SAE 10W−30 面 圧 :50MPa 軸材質:S50C(焼入れ、表面粗さ Rz:0.8μm) 試験時間:10Hr[Wear test conditions] Test apparatus: Static load bearing tester Revolution: 5000 rpm Oil supply amount: 0.1 liter / min Circumferential speed: 12.5 m / sec Lubricating oil: SAE 10W-30 Surface pressure: 50 MPa Shaft material : S50C (quenching, surface roughness Rz: 0.8 μm) Test time: 10 hr

【0051】[0051]

【発明の効果】実施例および比較例の図5、および図6
に示された性能試験の結果から、アルミニウム合金また
は銅合金ライニング層上に形成された無機化合物皮膜層
を有する、本発明の多層すべり軸受が、耐焼付き性、耐
摩耗性に優れることは明らかであり、従って、これは自
動車エンジン用すべり軸受用としてすぐれた実用性を有
するものである。
FIGS. 5 and 6 of the embodiment and the comparative example.
From the results of the performance test shown in the above, it is clear that the multilayer plain bearing of the present invention, which has an inorganic compound film layer formed on an aluminum alloy or copper alloy lining layer, has excellent seizure resistance and wear resistance. Yes, so it has excellent utility for plain bearings for automotive engines.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の多層すべり軸受の一実施態様の断面説
明図。
FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view of an embodiment of the multilayer plain bearing of the present invention.

【図2】本発明の多層すべり軸受の他の実施態様の断面
説明図。
FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view of another embodiment of the multilayer plain bearing of the present invention.

【図3】本発明の多層すべり軸受の他の実施態様の断面
説明図。
FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view of another embodiment of the multilayer plain bearing of the present invention.

【図4】本発明の多層すべり軸受の他の実施態様の断面
説明図。
FIG. 4 is an explanatory cross-sectional view of another embodiment of the multilayer plain bearing of the present invention.

【図5】本発明に係る実施例1〜20、及び比較例1〜
4のすべり軸受の焼付き試験結果を示すグラフ。
FIG. 5 Examples 1 to 20 according to the present invention and Comparative Examples 1 to
4 is a graph showing a seizure test result of the plain bearing of No. 4.

【図6】本発明に係る実施例1〜20、及び比較例1〜
4のすべり軸受の摩耗試験結果を示すグラフ。
FIG. 6 shows examples 1 to 20 and comparative examples 1 according to the present invention.
4 is a graph showing a wear test result of the plain bearing of No. 4.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ベースメタル 2…軸受合金ライニング層 3…無機化合物皮膜層 4…軟質金属または固体潤滑剤からなる潤滑層 5…マイクロクラック DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base metal 2 ... Bearing alloy lining layer 3 ... Inorganic compound film layer 4 ... Lubricating layer made of soft metal or solid lubricant 5 ... Micro crack

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川越 亮助 東京都中央区日本橋1−15−1 日本パー カライジング株式会社内 (72)発明者 道岡 博文 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 不破 良雄 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Ryosuke Kawagoe 1-15-1 Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo Inside Nippon Park Calling Co., Ltd. (72) Inventor Hirofumi Michioka 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor (72) Inventor Yoshio Fuwa 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 軸受合金からなるライニング層上に、実
質上非晶質の金属酸化物或は水不溶性又は水難溶性塩か
らなる無機化合物皮膜層が形成されていることを特徴と
する多層すべり軸受。
1. A multi-layer sliding bearing, wherein a substantially amorphous metal oxide or an inorganic compound film layer made of a water-insoluble or hardly water-soluble salt is formed on a lining layer made of a bearing alloy. .
【請求項2】 軸受合金からなるライニング層上に、実
質上非晶質又は弱結晶質の金属酸化物或は水不溶性又は
水難溶性塩からなる無機化合物皮膜層、および軟質金属
または固体潤滑剤からなる潤滑層が任意の順序に積層形
成されていることを特徴とする多層すべり軸受。
2. A method according to claim 1, wherein a lining layer made of a bearing alloy is coated with a substantially amorphous or weakly crystalline metal oxide or an inorganic compound film layer made of a water-insoluble or poorly water-soluble salt, and a soft metal or a solid lubricant. A multi-layer plain bearing in which lubricating layers are laminated in any order.
【請求項3】 前記無機化合物皮膜層がマイクロクラッ
クを有するものである請求項1又は2に記載の多層すべ
り軸受。
3. The multilayer plain bearing according to claim 1, wherein the inorganic compound film layer has a microcrack.
【請求項4】 前記無機化合物皮膜層が、Mo,W,C
r,TiおよびZrから選ばれた少なくとも1種の化合
物を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の多層す
べり軸受。
4. The method according to claim 1, wherein the inorganic compound film layer comprises Mo, W, C
The multilayer plain bearing according to any one of claims 1 to 3, comprising at least one compound selected from r, Ti, and Zr.
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