JPH1162970A - ターボチャージャー用フローティングブシュ - Google Patents
ターボチャージャー用フローティングブシュInfo
- Publication number
- JPH1162970A JPH1162970A JP22324497A JP22324497A JPH1162970A JP H1162970 A JPH1162970 A JP H1162970A JP 22324497 A JP22324497 A JP 22324497A JP 22324497 A JP22324497 A JP 22324497A JP H1162970 A JPH1162970 A JP H1162970A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid lubricant
- brass
- film
- manganese silicide
- corrosion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/23—Gas turbine engines
- F16C2360/24—Turbochargers
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ターボチャージャー用フローティングブシュ
の非定常状態の回転下での耐焼付性を珪化マンガン分散
黄銅よりも良好にする。 【解決手段】 ターボチャージャー用フローティングブ
シュの少なくとも相手軸及びハウジングと摺動する部分
を珪化マンガン分散黄銅で構成し、相手軸と摺動する部
分の内側面に固体潤滑剤を熱硬化性樹脂で結合した皮膜
を施す。
の非定常状態の回転下での耐焼付性を珪化マンガン分散
黄銅よりも良好にする。 【解決手段】 ターボチャージャー用フローティングブ
シュの少なくとも相手軸及びハウジングと摺動する部分
を珪化マンガン分散黄銅で構成し、相手軸と摺動する部
分の内側面に固体潤滑剤を熱硬化性樹脂で結合した皮膜
を施す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のターボチ
ャージャー用フローティングブシュに関するものであ
り、より詳しく述べるならば、特に低温起動状態で焼付
を起こし難いターボチャージャー用フローティングブシ
ュに関するものである。
ャージャー用フローティングブシュに関するものであ
り、より詳しく述べるならば、特に低温起動状態で焼付
を起こし難いターボチャージャー用フローティングブシ
ュに関するものである。
【０００２】
【発明の属する技術分野】ターボチャージャーの軸とハ
ウジングの間において回転可能に配置されたリング状軸
受メタルはフローティングブシュ（以下「ブシュ」と略
称することもある）と言われている。定常運転状態で
は、ブシュとハウジングの間及びブシュと軸の間にオイ
ルが充填されており、ブシュは軸の約３０％の回転数で
回転するために、軸とブシュとの相対すべり速度が小さ
くなり、１０万ｒｐｍに及ぶ高回転でも焼付が起こり難
くなる。
ウジングの間において回転可能に配置されたリング状軸
受メタルはフローティングブシュ（以下「ブシュ」と略
称することもある）と言われている。定常運転状態で
は、ブシュとハウジングの間及びブシュと軸の間にオイ
ルが充填されており、ブシュは軸の約３０％の回転数で
回転するために、軸とブシュとの相対すべり速度が小さ
くなり、１０万ｒｐｍに及ぶ高回転でも焼付が起こり難
くなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来フローティングブ
シュとしては、りん青銅やエンジンメタルに使用されて
いる鉛青銅、あるいはこれらに鉛めっきを施したものが
使用されていた。これらの材料を使用するブシュでは、
エンジンの排気ガスの温度が未だ低くかつ十分な量のオ
イルが供給されていない状態でブシュが回転すると焼付
が起こりやすかった。このような回転状態は、ターボの
回転はスタートしてから約２秒で１０万ｒｐｍに及ぶ最
大回転数に達するが、オイルの供給には約４秒を要する
ので、約２秒間は非定常的状態での回転となると言うタ
ーボチャージャーの特性から必然的なものである。ま
た、鉛めっきは潤滑性がすぐれているため上記の非定常
的状態での焼付を防止する効果があるが、排ガスに含ま
れるＳ分を混入したオイルにより腐食され易いために鉛
相が変質して上記の効果も次第に失われるという弱点が
ある。
シュとしては、りん青銅やエンジンメタルに使用されて
いる鉛青銅、あるいはこれらに鉛めっきを施したものが
使用されていた。これらの材料を使用するブシュでは、
エンジンの排気ガスの温度が未だ低くかつ十分な量のオ
イルが供給されていない状態でブシュが回転すると焼付
が起こりやすかった。このような回転状態は、ターボの
回転はスタートしてから約２秒で１０万ｒｐｍに及ぶ最
大回転数に達するが、オイルの供給には約４秒を要する
ので、約２秒間は非定常的状態での回転となると言うタ
ーボチャージャーの特性から必然的なものである。ま
た、鉛めっきは潤滑性がすぐれているため上記の非定常
的状態での焼付を防止する効果があるが、排ガスに含ま
れるＳ分を混入したオイルにより腐食され易いために鉛
相が変質して上記の効果も次第に失われるという弱点が
ある。
【０００４】さらに、本出願人は特開平９−７８１６３
号においてフローティングブシュ等として適した黄銅系
摺動材料を提供した。この材料及びその背景の説明を以
下［０００９］まで行う。
号においてフローティングブシュ等として適した黄銅系
摺動材料を提供した。この材料及びその背景の説明を以
下［０００９］まで行う。
【０００５】通常の金型鋳造黄銅中の鉛は、１０μｍ程
度以下の微細相と、この相より直径が１桁も大きい巨大
相とも言うべき粗大球状相と二つの分類に分けられる。
微細鉛相は、Ｃｕ−Ｐｂ系平衡状態図が示すとおりに銅
結晶の粒界面に存在するものと、銅結晶内部に存在する
ものとに分類される。後者は、銅の凝固後に銅マトリク
ッスから鉛がＰｂリッチ融体として分離しその後凝固し
たかあるいは固体Ｐｂとして析出したものである。
度以下の微細相と、この相より直径が１桁も大きい巨大
相とも言うべき粗大球状相と二つの分類に分けられる。
微細鉛相は、Ｃｕ−Ｐｂ系平衡状態図が示すとおりに銅
結晶の粒界面に存在するものと、銅結晶内部に存在する
ものとに分類される。後者は、銅の凝固後に銅マトリク
ッスから鉛がＰｂリッチ融体として分離しその後凝固し
たかあるいは固体Ｐｂとして析出したものである。
【０００６】そこで、前掲特開平９−７８１６３号で
は、微細鉛相は、鉛が凝固中の銅に巻き込まれそして凝
固銅相の大きさにより大きさが決定されるが、銅の凝固
後にも局部的に鉛が濃縮されて融体として残っており、
これが塊状に集まって凝固したものが巨大相である；こ
のように鉛が巨大相を形成するように局部的に濃縮する
ことは、先願の銅系摺動材料のＰｂ濃度はわずか数％で
あることからも、また１個の重量がほぼ２０ｇ程度の小
型部品に属すブッシュ用金型鋳造素材では凝固時間が短
いことからも、予想外であった。
は、微細鉛相は、鉛が凝固中の銅に巻き込まれそして凝
固銅相の大きさにより大きさが決定されるが、銅の凝固
後にも局部的に鉛が濃縮されて融体として残っており、
これが塊状に集まって凝固したものが巨大相である；こ
のように鉛が巨大相を形成するように局部的に濃縮する
ことは、先願の銅系摺動材料のＰｂ濃度はわずか数％で
あることからも、また１個の重量がほぼ２０ｇ程度の小
型部品に属すブッシュ用金型鋳造素材では凝固時間が短
いことからも、予想外であった。
【０００７】上述のような粗大球状鉛相が形成される
と、その部分では硫化の弊害を抑えるＺｎ濃度が希薄に
なり、黄銅の耐硫化性が劣化する。したがって鉛が粗大
であると鉛部の耐腐食性や耐焼付性が劣るために、異常
摩耗や疲労が起こり、予想外に早期に摺動部品に起因す
るトラブルに至る。
と、その部分では硫化の弊害を抑えるＺｎ濃度が希薄に
なり、黄銅の耐硫化性が劣化する。したがって鉛が粗大
であると鉛部の耐腐食性や耐焼付性が劣るために、異常
摩耗や疲労が起こり、予想外に早期に摺動部品に起因す
るトラブルに至る。
【０００８】次に、マンガンと珪素の金属間化合物であ
る珪化マンガンの形態は、特公平７−５１７３４号公報
に説明されているＣｏ無添加の従来技術合金では、一次
晶出物では長く伸びた針状であり、共晶物はＣｕ結晶粒
間に形成される微細二次晶である。珪化マンガンは微細
に多数分散していることが耐摩耗性の面から好ましい
が、Ｃｏ無添加合金では一次晶が粗大針状を呈している
ために、耐摩耗性の面で好ましくない。
る珪化マンガンの形態は、特公平７−５１７３４号公報
に説明されているＣｏ無添加の従来技術合金では、一次
晶出物では長く伸びた針状であり、共晶物はＣｕ結晶粒
間に形成される微細二次晶である。珪化マンガンは微細
に多数分散していることが耐摩耗性の面から好ましい
が、Ｃｏ無添加合金では一次晶が粗大針状を呈している
ために、耐摩耗性の面で好ましくない。
【０００９】上述の考察により、前掲特開平９−７８１
６３号では、Ｚｎ：７〜３５％，Ａｇ：０．１〜４％，
Ｐｂ：０．１〜５％未満、Ｍｎ：１〜５％、Ｓｉ：０．
５〜２％を含有し、さらに、Ｎｉ：３０％以下、Ａｌ：
５％以下、Ｃｒ：２％以下、Ｐ：０．５％以下、Ｓ：
０．１％以下、Ｓｎ：０．２％未満、及びＦｅ：０．１
％未満の１種または２種以上を含有し、鉛相の直径（同
じ面積の円に換算したときの直径、以下同じ）が５０μ
ｍ以下であり、かつ直径が２０〜５０μｍの鉛相の個数
が０〜２０個／ｍｍ2 であり、さらに珪化マンガンは初
晶としては存在せず、二次晶として３×１０-2ｍｍ2 当
たり５０個以上存在していることを特徴とする摺動材料
を提供した（この摺動材料を「微細鉛−二次晶珪化マン
ガン黄銅」と言う）。
６３号では、Ｚｎ：７〜３５％，Ａｇ：０．１〜４％，
Ｐｂ：０．１〜５％未満、Ｍｎ：１〜５％、Ｓｉ：０．
５〜２％を含有し、さらに、Ｎｉ：３０％以下、Ａｌ：
５％以下、Ｃｒ：２％以下、Ｐ：０．５％以下、Ｓ：
０．１％以下、Ｓｎ：０．２％未満、及びＦｅ：０．１
％未満の１種または２種以上を含有し、鉛相の直径（同
じ面積の円に換算したときの直径、以下同じ）が５０μ
ｍ以下であり、かつ直径が２０〜５０μｍの鉛相の個数
が０〜２０個／ｍｍ2 であり、さらに珪化マンガンは初
晶としては存在せず、二次晶として３×１０-2ｍｍ2 当
たり５０個以上存在していることを特徴とする摺動材料
を提供した（この摺動材料を「微細鉛−二次晶珪化マン
ガン黄銅」と言う）。
【００１０】上記の微細鉛−二次晶珪化マンガン黄銅も
非定常状態で１０万ｒｐｍにも及ぶ回転下で、使用条件
によってはブシュと軸との焼付が起こることは避けられ
ないことが分かった。
非定常状態で１０万ｒｐｍにも及ぶ回転下で、使用条件
によってはブシュと軸との焼付が起こることは避けられ
ないことが分かった。
【００１１】したがって、本発明は、排ガスに含まれる
Ｓ分に対する耐食性が優れているために長期に安定した
特性を示し、かつ潤滑油が少ない状況でも耐焼付性が優
れた、ターボチャージャー用フローティングブシュを提
供することを目的とする。
Ｓ分に対する耐食性が優れているために長期に安定した
特性を示し、かつ潤滑油が少ない状況でも耐焼付性が優
れた、ターボチャージャー用フローティングブシュを提
供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明に係るターボチャージャー用フローティングブシュ
は、その少なくとも相手軸及びハウジングと摺動する部
分を珪化マンガン分散黄銅で構成し、前記相手軸と摺動
する部分の内側面に固体潤滑剤を熱硬化性樹脂で結合し
た皮膜を施したことを特徴とするものである。以下、本
発明のブシュの特徴を詳しく説明する。
発明に係るターボチャージャー用フローティングブシュ
は、その少なくとも相手軸及びハウジングと摺動する部
分を珪化マンガン分散黄銅で構成し、前記相手軸と摺動
する部分の内側面に固体潤滑剤を熱硬化性樹脂で結合し
た皮膜を施したことを特徴とするものである。以下、本
発明のブシュの特徴を詳しく説明する。
【００１３】基材は、固体潤滑剤皮膜が局部的に消失し
た場合に耐摩耗性、耐久性を発揮し、かつ硫化腐食し難
いことが必要であるので、珪化マンガン分散黄銅を使用
する。この黄銅中のＺｎは硫化腐食に対する耐食性がす
ぐれ、また珪化マンガン分散相が耐摩耗性を高める。珪
化マンガン分散黄銅としては、微細鉛−二次晶珪化マン
ガン黄銅を好ましく使用することができるが、これに限
らず特公平−５１７３４号などのＣｕ，Ｚｎを主成分
（合計量で８０％以上）とする公知の材料を使用するこ
とができる。なお、微細鉛−二次晶珪化マンガン黄銅の
特徴とする組織を得る方法は特開平９−７８１６３号公
報の段落番号００３８による。
た場合に耐摩耗性、耐久性を発揮し、かつ硫化腐食し難
いことが必要であるので、珪化マンガン分散黄銅を使用
する。この黄銅中のＺｎは硫化腐食に対する耐食性がす
ぐれ、また珪化マンガン分散相が耐摩耗性を高める。珪
化マンガン分散黄銅としては、微細鉛−二次晶珪化マン
ガン黄銅を好ましく使用することができるが、これに限
らず特公平−５１７３４号などのＣｕ，Ｚｎを主成分
（合計量で８０％以上）とする公知の材料を使用するこ
とができる。なお、微細鉛−二次晶珪化マンガン黄銅の
特徴とする組織を得る方法は特開平９−７８１６３号公
報の段落番号００３８による。
【００１４】固体潤滑剤皮膜のバインダー樹脂は固体潤
滑剤を結合し、皮膜の層内強度を確保し、また基材との
密着強さを確保することによって、皮膜の耐摩耗性、耐
久性を向上させ、またＳによる腐食を妨げる。バインダ
ー樹脂としては、ポリイミド系、エポキシ系、フェノー
ル樹脂からなる少なくとも１種の熱硬化性樹脂が好まし
く、またポリイミド系樹脂としては、芳香族ポリイミ
ド、ポリエーテルイミド、ポリエステルイミド、芳香族
ポリアミドイミド、これらのエポキシ変性、ジイソシア
ネート変性、ＤＡＰＩ変性、ＤＯＮＡ変性、ＢＰＤＡ変
性、スルホン変性樹脂などが好ましい。固体潤滑剤は、
非定常状態における焼付を防止するものであって、Ｍｏ
Ｓ2 、グラファイト、ＷＳ2 ，ＢＮ，ＡｇＳ，ＰＴＦＥ
などを好ましく使用することができる。これらのなかで
ＭｏＳ2 は主にドライ条件下における耐焼付性を向上さ
せ、またグラファイトは主にオイル潤滑下における耐焼
付性、耐摩耗性を向上させる。
滑剤を結合し、皮膜の層内強度を確保し、また基材との
密着強さを確保することによって、皮膜の耐摩耗性、耐
久性を向上させ、またＳによる腐食を妨げる。バインダ
ー樹脂としては、ポリイミド系、エポキシ系、フェノー
ル樹脂からなる少なくとも１種の熱硬化性樹脂が好まし
く、またポリイミド系樹脂としては、芳香族ポリイミ
ド、ポリエーテルイミド、ポリエステルイミド、芳香族
ポリアミドイミド、これらのエポキシ変性、ジイソシア
ネート変性、ＤＡＰＩ変性、ＤＯＮＡ変性、ＢＰＤＡ変
性、スルホン変性樹脂などが好ましい。固体潤滑剤は、
非定常状態における焼付を防止するものであって、Ｍｏ
Ｓ2 、グラファイト、ＷＳ2 ，ＢＮ，ＡｇＳ，ＰＴＦＥ
などを好ましく使用することができる。これらのなかで
ＭｏＳ2 は主にドライ条件下における耐焼付性を向上さ
せ、またグラファイトは主にオイル潤滑下における耐焼
付性、耐摩耗性を向上させる。
【００１５】耐摩耗性向上添加剤は、固体潤滑剤との共
存状態において摩耗を少なくし、ＰｂＯ，ＳｎＯ2 ，Ｓ
ｂ2 Ｏ3 ，Ｆｅ2 Ｏ3 ，ＺｎＯ，ＳｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ
3 ，ＴｉＯ2 ，ＭｇＯ，ＺｒＯ2 ，ムライト、クレーな
どの金属酸化物系、ＣａＦ，ＭｇＦなどフッ化物系、Ｓ
ｉ3 Ｎ4 など窒化物系、ＴｉＣ，ＷＣ，ＣｒＣ，ＳｉＣ
など炭化物系を使用することができる。
存状態において摩耗を少なくし、ＰｂＯ，ＳｎＯ2 ，Ｓ
ｂ2 Ｏ3 ，Ｆｅ2 Ｏ3 ，ＺｎＯ，ＳｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ
3 ，ＴｉＯ2 ，ＭｇＯ，ＺｒＯ2 ，ムライト、クレーな
どの金属酸化物系、ＣａＦ，ＭｇＦなどフッ化物系、Ｓ
ｉ3 Ｎ4 など窒化物系、ＴｉＣ，ＷＣ，ＣｒＣ，ＳｉＣ
など炭化物系を使用することができる。
【００１６】固体潤滑剤皮膜の表面粗さは２５μｍＲz
以下が好ましく、１２μｍＲz 以下がより好ましい。苛
酷な条件下においては６μｍＲz 以下が望ましい。固体
潤滑剤皮膜の膜厚は下地粗さが２μｍＲz より小さい時
は２〜２５μｍ、下地粗さが２μｍＲz 以上の時は０〜
２５μｍが好ましい。固体潤滑剤皮膜の膜厚（ｔ）は、
図１に示すように平均的な表面粗さ（Ｒａ）の頂点から
表面までと定義する。
以下が好ましく、１２μｍＲz 以下がより好ましい。苛
酷な条件下においては６μｍＲz 以下が望ましい。固体
潤滑剤皮膜の膜厚は下地粗さが２μｍＲz より小さい時
は２〜２５μｍ、下地粗さが２μｍＲz 以上の時は０〜
２５μｍが好ましい。固体潤滑剤皮膜の膜厚（ｔ）は、
図１に示すように平均的な表面粗さ（Ｒａ）の頂点から
表面までと定義する。
【００１７】固体潤滑剤皮膜がその表面に発生する摩擦
熱や摩擦力により発生するせん断応力に対して、対抗す
るためには、膜厚はある程度以下である方が有利であ
る。本件のように粗さの頂点を基準として膜厚で表した
場合、膜厚は０μｍであっても、下地粗さの凹部内に埋
収されており、その値がある程度以上であれば、性能は
確保できる。皮膜表面の摩擦力を小さくするには、表面
粗さを小さくし、油膜の形成を容易にする必要がある。
特に苛酷な条件（高速・高荷重）下においては、表面粗
さは小さい方が、摩擦力は小さくなり、皮膜の耐摩耗
性、耐久性が向上する。
熱や摩擦力により発生するせん断応力に対して、対抗す
るためには、膜厚はある程度以下である方が有利であ
る。本件のように粗さの頂点を基準として膜厚で表した
場合、膜厚は０μｍであっても、下地粗さの凹部内に埋
収されており、その値がある程度以上であれば、性能は
確保できる。皮膜表面の摩擦力を小さくするには、表面
粗さを小さくし、油膜の形成を容易にする必要がある。
特に苛酷な条件（高速・高荷重）下においては、表面粗
さは小さい方が、摩擦力は小さくなり、皮膜の耐摩耗
性、耐久性が向上する。
【００１８】コーティング方法については、エアスプ
レー、エア静電塗装などのスプレー塗装、ベル型回転
霧化型静電塗装、スクリーン印刷、パッド印刷、オフ
セット印刷、ロールコート、ディッピング、タンブ
リングなどを使用することができる。、の場合の塗
料粘度は３００センチポイズ以下が望ましい；３０〜
２００センチポイズが望ましい；〜の場合の塗料粘
度は４００センチポイズ以上が望ましい；６００〜１
００００ポイズが望ましい。
レー、エア静電塗装などのスプレー塗装、ベル型回転
霧化型静電塗装、スクリーン印刷、パッド印刷、オフ
セット印刷、ロールコート、ディッピング、タンブ
リングなどを使用することができる。、の場合の塗
料粘度は３００センチポイズ以下が望ましい；３０〜
２００センチポイズが望ましい；〜の場合の塗料粘
度は４００センチポイズ以上が望ましい；６００〜１
００００ポイズが望ましい。
【００１９】固体潤滑剤皮膜の焼成条件は、１７０℃以
上の温度で１５分以上焼成するのが望ましく、できれば
１９０℃以上の温度が良い。非酸化雰囲気中で焼成する
と基材の酸化を妨げ密着強度が良好となる。
上の温度で１５分以上焼成するのが望ましく、できれば
１９０℃以上の温度が良い。非酸化雰囲気中で焼成する
と基材の酸化を妨げ密着強度が良好となる。
【００２０】固体潤滑剤皮膜の表面仕上方法としては、
加工精度や耐久性を要求される場合には、ダイヤモンド
バイトや超硬バイトによる研削加工やダイヤモンド系や
ＧＣ系などの砥石による研磨加工、スチールウール、動
物・植物・繊維や合成繊維でつくられたバフでのラップ
が望ましい。
加工精度や耐久性を要求される場合には、ダイヤモンド
バイトや超硬バイトによる研削加工やダイヤモンド系や
ＧＣ系などの砥石による研磨加工、スチールウール、動
物・植物・繊維や合成繊維でつくられたバフでのラップ
が望ましい。
【００２１】続いて、基材の下地表面粗さ・形状につい
て説明する。固体潤滑剤皮膜の密着性、熱放散性を向上
させるとともに摩擦力により発生するせん断応力に対す
る抵抗力を高める目的で０．４〜２５μｍＲmax の下地
粗さをショットブラスト、エッチングなどで形成する。
より良いのは０．６〜２０μｍＲmax である。回転方向
に５°以上の角度をもつ溝の場合は、例えば、図２に示
すようにブシュ１０の内面にらせん溝１２を形成したも
のである。この溝１２は前述の粗面化と同様の作用をも
つ。
て説明する。固体潤滑剤皮膜の密着性、熱放散性を向上
させるとともに摩擦力により発生するせん断応力に対す
る抵抗力を高める目的で０．４〜２５μｍＲmax の下地
粗さをショットブラスト、エッチングなどで形成する。
より良いのは０．６〜２０μｍＲmax である。回転方向
に５°以上の角度をもつ溝の場合は、例えば、図２に示
すようにブシュ１０の内面にらせん溝１２を形成したも
のである。この溝１２は前述の粗面化と同様の作用をも
つ。
【００２２】さらに粗面化に代わる基材の表面処理とし
て、りん酸Ｚｎ，Ｍｎ，Ａｌなどのリン酸系化成皮膜を
形成することができる。なお微細鉛−二次晶珪化マンガ
ン黄銅は組織が微細化されているので、粗面化や化成処
理により珪化Ｍｎが脱落することはない。
て、りん酸Ｚｎ，Ｍｎ，Ａｌなどのリン酸系化成皮膜を
形成することができる。なお微細鉛−二次晶珪化マンガ
ン黄銅は組織が微細化されているので、粗面化や化成処
理により珪化Ｍｎが脱落することはない。
【００２３】上記の固体潤滑剤皮膜は焼付が最も起こり
易いブシュ内側面に形成することが必須であり、外側面
は珪化マンガン分散黄銅のみでも十分に焼付を防止する
ことができる。以上本発明の重要な特徴を説明したが、
以下のような修正もしくは付加事項を加えたブシュも本
発明範囲に属する。 （イ）外側面に固体潤滑剤皮膜、又は鉛めっき膜を付着
する。 （ロ）内外の珪化マンガン分散黄銅リングの間に純銅な
どの中間リングを接着する。 （ハ）珪化マンガン分散黄銅リングオイル供給孔を穿設
した後、粗面化処理及び固体潤滑剤皮膜を内面に形成す
る。 以下、本発明及び比較材料の特性を説明する。
易いブシュ内側面に形成することが必須であり、外側面
は珪化マンガン分散黄銅のみでも十分に焼付を防止する
ことができる。以上本発明の重要な特徴を説明したが、
以下のような修正もしくは付加事項を加えたブシュも本
発明範囲に属する。 （イ）外側面に固体潤滑剤皮膜、又は鉛めっき膜を付着
する。 （ロ）内外の珪化マンガン分散黄銅リングの間に純銅な
どの中間リングを接着する。 （ハ）珪化マンガン分散黄銅リングオイル供給孔を穿設
した後、粗面化処理及び固体潤滑剤皮膜を内面に形成す
る。 以下、本発明及び比較材料の特性を説明する。
【００２４】
実施例１ 基材として本発明の微細鉛−二次晶珪化マンガン黄銅
（組成Ｃｕ−１８〜２６％Ｚｎ−０．４〜２．２％Ａｇ
−２〜５％Ｐｂ−１．５〜３．５％Ｍｎ−０．７〜１．
５％Ｓｉ−０．２％以下Ｓｎ；表面粗さ４μｍＲｚ）を
使用し、固体潤滑剤皮膜有無による耐焼付性を調べた。
固体潤滑剤皮膜としては下記２種類の組成（重量％）を
厚さ５μｍに成膜し、その後研摩を行ったものを使用し
た。
（組成Ｃｕ−１８〜２６％Ｚｎ−０．４〜２．２％Ａｇ
−２〜５％Ｐｂ−１．５〜３．５％Ｍｎ−０．７〜１．
５％Ｓｉ−０．２％以下Ｓｎ；表面粗さ４μｍＲｚ）を
使用し、固体潤滑剤皮膜有無による耐焼付性を調べた。
固体潤滑剤皮膜としては下記２種類の組成（重量％）を
厚さ５μｍに成膜し、その後研摩を行ったものを使用し
た。
【００２５】
【表１】種類 ＰＡＩ ＭｏＳ 2 黒鉛 ＲＡ１ ７０ ３０ − ＲＡ２ ２８ ５６ １６
【００２６】試験条件は下記のとおりであった。 試験機：３ピン／ディスク試験機 面圧（荷重）：４．９ＭＰａ（１．４ｋＮ） 速度（回転数）：４．３ｍ／ｓ（１０００ｒｐｍ） 潤滑：ドライ 上記条件で焼付が起こるまで試験を継続し、試験開始前
の摩擦係数と焼付時間の関係を求めた結果を図３に示
す。図３よりコーティングを付けない基材（微細鉛・二
次晶珪化マンガン黄銅）は耐焼付性が極めて不良である
が、固体潤滑剤を分散したコーティングを付けた基材
（ＲＡ−１／微細鉛・二次晶珪化マンガン黄銅）では、
オイルの供給がなくとも焼付が起こり難くなっている。
ことがわかる。
の摩擦係数と焼付時間の関係を求めた結果を図３に示
す。図３よりコーティングを付けない基材（微細鉛・二
次晶珪化マンガン黄銅）は耐焼付性が極めて不良である
が、固体潤滑剤を分散したコーティングを付けた基材
（ＲＡ−１／微細鉛・二次晶珪化マンガン黄銅）では、
オイルの供給がなくとも焼付が起こり難くなっている。
ことがわかる。
【００２７】実施例２ 実施例１の供試材につき、固体潤滑剤皮膜有無による耐
摩耗性を調べた。試験条件は下記のとおりであった。 試験機：リング／プレート試験機 荷重：漸増（９８Ｎ／１段階） 速度：３ｍ／ｓ 油量：４ｍｇ／ｓ 油種：エンジンオイル＋軽油 微少な油潤滑下での耐摩耗性を解明する上記条件下の試
験結果を図４に示す。この図より固体潤滑剤が耐摩耗性
が著しく高めることがわかる。なお、比較のために油量
を４０ｍｇ／ｓに増加して同じ試験を行ったところ、比
摩耗量は５×１０-10 ｍｍ3 ／Ｎとなって、固体潤滑剤
皮膜有無による特性の差異は大幅に少なくなった。
摩耗性を調べた。試験条件は下記のとおりであった。 試験機：リング／プレート試験機 荷重：漸増（９８Ｎ／１段階） 速度：３ｍ／ｓ 油量：４ｍｇ／ｓ 油種：エンジンオイル＋軽油 微少な油潤滑下での耐摩耗性を解明する上記条件下の試
験結果を図４に示す。この図より固体潤滑剤が耐摩耗性
が著しく高めることがわかる。なお、比較のために油量
を４０ｍｇ／ｓに増加して同じ試験を行ったところ、比
摩耗量は５×１０-10 ｍｍ3 ／Ｎとなって、固体潤滑剤
皮膜有無による特性の差異は大幅に少なくなった。
【００２８】実施例３ 実施例１及び２の各供試材につき、基材に下記条件の粗
面化処理を行った。 ショット種類：カーボンランダム ショット粒径：＃２２０ ショット投射速度：２ｋｇ／ｃｍ2 その後実施例１の試験を行ったところ図３に示す結果が
得られた。いずれの供試材でも粗面化により耐焼付性が
改良されていることが分かる。
面化処理を行った。 ショット種類：カーボンランダム ショット粒径：＃２２０ ショット投射速度：２ｋｇ／ｃｍ2 その後実施例１の試験を行ったところ図３に示す結果が
得られた。いずれの供試材でも粗面化により耐焼付性が
改良されていることが分かる。
【００２９】実施例４ 実施例１及び２の各供試材につき、基材に下記条件の溝
形成を行った。 溝深さ： ２０μｍ 溝幅： ２０μｍ 溝ピッチ：５０μｍ その後実施例１の試験を行ったところ実施例３と同様の
結果が得られた。
形成を行った。 溝深さ： ２０μｍ 溝幅： ２０μｍ 溝ピッチ：５０μｍ その後実施例１の試験を行ったところ実施例３と同様の
結果が得られた。
【００３０】実施例５ 実施例３のＲＡ−１／微細鉛・二次晶珪化マンガン黄銅
において樹脂に分散させる分散剤を下記のものに代えて
実施例３と同じ試験を行った。
において樹脂に分散させる分散剤を下記のものに代えて
実施例３と同じ試験を行った。
【００３１】
【表４】 PAI MoS2 Gr PTFE PbO SnO2 クレー CaF Si3N4 TiC Al2O3 −１ 残 ５２ 16 ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ４ −２ 残 ５２ 16 ０ ４ ０ ０ ０ ０ ０ ０ −３ 残 ５２ 16 ０ ０ ４ ０ ０ ０ ０ ０ −４ 残 ５２ 16 ０ ０ ０ ４ ０ ０ ０ ０ −５ 残 ５２ 16 ０ ０ ０ ０ ４ ０ ０ ０ −６ 残 ５２ 16 ０ ０ ０ ０ ０ ４ ０ ０ −７ 残 ５２ 16 ０ ０ ０ ０ ０ ０ ４ ０ −８ 残 ５２ ８ ８ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０
【００３２】試験の結果次表に示す焼付時間及び摩耗量
となった。
となった。
【００３３】
【表５】 焼付時間（分） 比摩耗量（×１０-10mm2／N ） −１ ６０分以上 ０．８ −２ ↑ ０．３ −３ ↑ ０．７ −４ ↑ ０．５ −５ ↑ ０．５ −６ ↑ ０．４ −７ ↑ ０．４ −８ ↑ １．０
【００３４】実施例６ 実施例３のＲＡ−１微細鉛・二次晶珪化マンガン黄銅に
おいて樹脂（ＰＡＩ−ポリアミドイミド樹脂）の種類を
エポキシ樹脂に代えて同じ試験を行ったとろ、得られた
焼付時間は実施例３と有意差はなかった。
おいて樹脂（ＰＡＩ−ポリアミドイミド樹脂）の種類を
エポキシ樹脂に代えて同じ試験を行ったとろ、得られた
焼付時間は実施例３と有意差はなかった。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように本発明のフローティ
ングブシュは、油切れを生じ易い非定常状態における焼
付を防止しかつ耐食性も優れているから、ターボチャー
ジャーの性能、信頼性、耐久性を向上することができ
る。
ングブシュは、油切れを生じ易い非定常状態における焼
付を防止しかつ耐食性も優れているから、ターボチャー
ジャーの性能、信頼性、耐久性を向上することができ
る。
【図１】 膜厚の測定法の説明図である。
【図２】 溝の形成方向の説明図である。
【図３】 焼付試験結果を示すグラフである。
【図４】 摩耗試験結果を示すグラフである。
１ 基材 ２ 固体潤滑膜 １０ フローティングブシュ １２ 溝
Claims (4)
- 【請求項１】 ターボチャージャー用フローティングブ
シュの少なくとも相手軸及びハウジングと摺動する部分
を珪化マンガン分散黄銅で構成し、前記相手軸と摺動す
る部分の内側面に固体潤滑剤を熱硬化性樹脂で結合した
皮膜を施したことを特徴とするターボチャージャー用フ
ローティングブシュ。 - 【請求項２】 前記珪化マンガン分散黄銅の前記皮膜を
被着する面を粗面化するかもしくは回転方向に対し５°
以上の角度の溝を形成したことを特徴とする請求項１記
載のターボチャージャー用フローティングブシュ。 - 【請求項３】 前記固体潤滑剤が、ＭｏＳ2 、グラファ
イト、ＷＳ2 ，ＢＮ，ＡｇＳ及びＰＴＦＥからなる群か
ら選択される少なくとも１種である請求項１又は２記載
のターボチャージャー用フローティングブシュ。 - 【請求項４】 前記皮膜が、固体潤滑剤の他に、Ｐｂ
Ｏ，ＳｎＯ2 ，Ｓｂ2Ｏ3 ，Ｆｅ2 Ｏ3 ，ＺｎＯ，Ｓｉ
Ｏ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＴｉＯ2 ，ＭｇＯ，ＺｒＯ2 ，ムラ
イト、クレーの金属酸化物系、ＣａＦ，ＭｇＦのフッ化
物系、Ｓｉ3 Ｎ4 の窒化物系、及びＴｉＣ，ＷＣ，Ｃｒ
Ｃ，ＳｉＣの炭化物系より選択される少なくとも１種の
耐摩耗性向上添加剤をさらに含む請求項３記載のターボ
チャージャー用フローティングブシュ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22324497A JPH1162970A (ja) | 1997-08-20 | 1997-08-20 | ターボチャージャー用フローティングブシュ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22324497A JPH1162970A (ja) | 1997-08-20 | 1997-08-20 | ターボチャージャー用フローティングブシュ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1162970A true JPH1162970A (ja) | 1999-03-05 |
Family
ID=16795063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22324497A Pending JPH1162970A (ja) | 1997-08-20 | 1997-08-20 | ターボチャージャー用フローティングブシュ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1162970A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009299877A (ja) * | 2008-06-17 | 2009-12-24 | Izumi Food Machinery Co Ltd | メタルブッシュ、及びこれを用いた駆動装置並びに乳化分散装置 |
| KR100937901B1 (ko) | 2008-04-21 | 2010-01-21 | 한국과학기술연구원 | 무급유 터보차저 어셈블리 |
| CN102734316A (zh) * | 2011-03-31 | 2012-10-17 | 大同金属工业株式会社 | 用于内燃机涡轮增压器的推力轴承 |
| JP2014185391A (ja) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Daido Metal Co Ltd | 銅系摺動部材 |
| JP2015212425A (ja) * | 2015-07-30 | 2015-11-26 | 大同メタル工業株式会社 | 銅系摺動部材 |
-
1997
- 1997-08-20 JP JP22324497A patent/JPH1162970A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100937901B1 (ko) | 2008-04-21 | 2010-01-21 | 한국과학기술연구원 | 무급유 터보차저 어셈블리 |
| US9322294B2 (en) | 2008-04-21 | 2016-04-26 | Korea Institute Of Science And Technology | Oil-free turbocharger assembly |
| JP2009299877A (ja) * | 2008-06-17 | 2009-12-24 | Izumi Food Machinery Co Ltd | メタルブッシュ、及びこれを用いた駆動装置並びに乳化分散装置 |
| CN102734316A (zh) * | 2011-03-31 | 2012-10-17 | 大同金属工业株式会社 | 用于内燃机涡轮增压器的推力轴承 |
| JP2012215251A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Daido Metal Co Ltd | 内燃機関用過給機のスラスト軸受 |
| CN102734316B (zh) * | 2011-03-31 | 2015-06-24 | 大同金属工业株式会社 | 用于内燃机涡轮增压器的推力轴承 |
| JP2014185391A (ja) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Daido Metal Co Ltd | 銅系摺動部材 |
| JP2015212425A (ja) * | 2015-07-30 | 2015-11-26 | 大同メタル工業株式会社 | 銅系摺動部材 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050630 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050712 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060404 |