JPS59147118A - 多層滑り軸受 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、堅同な金属支持体、軟質金属担持層及び眠気
メッキした金属屑り層からなり、その際担持層及び屑り
層が互いＣ二叉なる金属又番ま金属合金からな（ハ担持
層と渭り層の間（１中間層が設けられている多層滑り軸
受に関する。

西ドイツ国特許第８４４５０７号明細書の記載から、最
高１．２μの厚さの銅層を軟質であるにも拘らず十分（
二結合強さを保証する中間層として設ける１つの試みは
、公知でちる。しかし、この銅層は、実際（二差当（ハ
アルミニウム軸受材料からなる担持層と固有の滑り層と
の間の十分な結合を得るため（二好増であることが判明
した。軸受を、殊（二内燃機関の場合（１熱負荷すると
、錫は、Ｐｂ５ｎＣｕ又はＰｂ５ｎからなる滑り層から
銅からなる中間層中へ移り、この中間層中で銅／錫から
なる脆い金属開用を形成する。この金属開用（二より短
時間後（二動的負荷下で中間層は、アルミニウム軸受材
料から剥離てれ、それと同時ζ二眠気メッキした渭り崩
からも剥離され、したがって軸受位置は、それを設定し
た要件（二もはや相当することができない。更（：、Ｐ
ｂ５ｎＣｉｕ又はＰｂ５ｎからなる′電気メッキした屑
り層からの錫の移行（二よって滑り層の耐蝕性は著しく
減少される。

米国時π１−第２６３５０２０号明細書の記載から、鋼
からなる支持体、青銅からなる担持層及び錫含有合金か
らなる電気メッキした滑り層を有する渭り軸受の場合に
０ｕＺｎ　（黄銅）からなる中間層を設けることは、公
知である。しかし、黄銅からなるよう々中間層は、渭り
層からの錫の移行を比較的に少ない程度でのみ減少させ
ることが判明した。これは、アルミニウム軸受合金から
ｌろ担持層と、電気メッキした錫含有用り層との間の黄
銅からなる中間層（二も当てはまる。

これとは異なり、本発明の目１灼は、相持層と渭り層の
間に設けられた中間層が実質的に強化された結合性を担
持層及び渭り鳩の金属成分の良好な拡散遮…［を保証す
る際に担持層ならびに渭り層に対して（比較すれば、銅
又は鋼／亜鉛からなる中間層に対して）発揮し、この場
合中間層の磨耗性が部分的に磨耗した渭り層の際（二ゾ
ヤクトのかじりを阻止するために滑り層及び担持層の磨
耗性（二適合可能でなければならない、首記した種類の
多層滑り軸受の構造を提案することである。

この目的は、本発明（二よれば、中間層がｍり層から担
持層への金属成分の拡散及びその反対の担持層から滑り
層への金属成分の拡散を阻止するか又は抑制する層の種
類で渭り層の材料との耐久性表面結合（二関係する固有
の結合層ならびに担持層の材料との耐久性表面結合に関
係する前層から形ｊ戊されていることによって達成をれ
る。

中間層のこの二重層構造（二よって、固有の結合層及び
前層Ｃ二対する材料の選択を担持層及び屑り層との最適
な結合の点で司能にするだけでなく、渭りＪ輛及び／又
は１旦楯層から中間層への金属成分の拡散によって結合
性が運転中に悪１ヒされかつ殊（１甫り層の削り特１ノ
１．及び耐蝕性が運転中に不利な影響を愛けることも回
避される。

渭り層の磨滅後に結合層及び前層を露出個所でもはや全
く軸受接触面上で確認することかで＠ないか又は担持層
上の薄い層に移行しないことは、特（二意外外ことであ
ることが判明した。

この現象は、固有の結合層及び前層を減摩剤とでヒ学的
（１反Ｌｊ：させること（：より明らか（二説明するこ
とができる。

前層は、担持層の表面上に電気メッキすることができ、
固有の結合層は、前層の表面上（二眠気メッキすること
ができ、かつ溜り層は、固有の結合層の表面上（ン眠気
メッキすることができる。

例えば、少なくとも非常運転！Ｉ’、’ｉ　ｌ化を有す
る’ｔ’ｌｌｌ受合金、例えばアルミニウム合金からな
る相持層及び鉛をベースとする錫含有合金からなる渭り
層の場合Ｃ二、固有の結合層は、錫含有銅合金からなり
、前層は、亜鉛及び／又は錫からなる。この場合、固有
の結合層は、錫３０〜７０車咀％、残分上（１銅からな
ることができ、約０．００１〜約０．０１５　ｍｍ、、
特Ｃ二約０．００１〜０．００４　ｍｍの厚さを有する
ことができる０亜鉛及び／又は錫からなる前層は、厚さ
≦０．００１５ｍｍを有することができる。

本発明は、意外なことに、自体公知の溝軸受と結び刊い
て特（−好ましいことが証明きれた。

このような溝軸受の場合、清り層は、大体において円周
方向（１拡がるス）　ＩＪツブ、例えば蛇行形ストリッ
プの種類で担持層中（二装入されている。更に、本発明
によれば、スｌ−１．１ツブ状で担持層中に装入でれた
滑り層は、担持層内で固有の結合層により下から支持さ
れ、この結合層は、さらに前層（二より下から支持され
る。

好ましく（ま、このようなｒｆ’ｊ軸受の場合、固有の
結合層及び前層は、ストリップ状で担持層中に装入され
た渭り層の端縁から軸受接触面（二まで拡がつ−Ｃいる
。そノ１によって、ストリップ状滑り層の側方被覆も担
持層に対して達成されるだけでなく、固有の結合層の月
利及び前層の拐゛狙も軸受接触面（：役（二立つ。す万
わち意外なこと（二、この場合固有の結合層の相和及び
」烏合によっては前層の材料は、滑り軸受の運転の間（
二軸受接触面（二存在する相持層の表面（−わたって分
布される。）Ｃｔｌ、　Ｉ’ｌ−よって、溝軸受として
の構成の原則的な利点、例えば高められた負荷容量とと
もに渭り特性も実質的に改善される。

固有の結０合層の月利及び前層の月利が軸受接触面で有
効になるよう（ニすることができるためには、ストリッ
プ状で担持層中（＝装入された削り層の端縁を担持層の
底面に同って動小して頌ぐ・１するよう（二形成するの
が望ましい。それによって、固有の結合層及び前層は、
軸受接触面で斜、ｙ）（二切断されており、拡大埒れた
入口面の形成十でそれらの月利は、より多く軸受接触面
で役に立つ。この場合、渭り層−側方端縁の傾斜角は、
例えば４５°〜７５°の間にあるのが望ましいよう（二
、管１つれる。

次に、本発明の実施例を図面につき詳説する。

第１図及び第２図の実施例の場合、多層渭り軸受は、鋼
からなる金属支持体５、アルミニウム軸受合金からなる
金属担持層４及び合金、例えばＰｂ５ｎ　Ｉ　Ｑ　ｃｕ
　２又は鉛錫合金からなる渭り層１を有する。担持層４
と渭り層１の１１１Ｊには、中間層２，３が設けられて
お１ハ　この中間層は、固有の結合層２及び前層３から
なる。固有の結合層２Ｉ：よ、３０重俄％よりも高い百
分率の錫含量を有する合金からなる。この結合層は、厚
さ約０．００１〜約０．Ｏ１５ｍｒｒＬを有する。前層
３は、第１図の実施例の場合に錫からなり、約０−００
１ｍｍの厚さを有する。

滑り軸受を製造するために、差当り帯状体形アルミニウ
ム軸受合金を鋼帯状体上（：メッキした。このパ・イメ
タル材料からの断片から、第１図（二図示した渭り’Ｉ
ｌｌ受を成ＩＩつした。成形後、アルミニウム軸受合金
からなる相持層４の表面−ヒＣ二前層３を遊猟メッキし
た。前層３にわたって固有の結合層２を電気メッキした
０最波に、この固有の結合層２（二わたって甫り層ｌを
′電気Ｉツキした。この押の渭り軸受を用いる試験にお
いて、鋼上にメッキしたアルミニウム軸受合金と、合金
、例えばＰｂ５ｎＣｕ又はＰｂ５ｎからなる屑り層１と
の間のＣｕＳｎ−結合層２は、ＣｕＳｎ−結介層中の錫
の百分率の含量が３０重量％よりも大きい場合（二剥離
現象及び軸受欠損を全く示さないことが１′ｌ］明した
。電気メッキした滑り層１から変わる錫の拡散は、無視
してもよい程度に小さいものである。更に、意外なこと
に、詳細な試験の際（二減摩剤の不足−トで、　　Ｐｂ
５ｎＣｕ又はＰｂ５ｎからなる電気メッキした滑り層１
の磨耗後であってもＣｕＳｎ−結合層と金属軸材料の出
１でかじり現象は全く起こらないことが（准認された。

これ（１列して、同じ条件下で鋼／アルミニウム軸受台
金／ニッケル中間層／　Ｐｂ５ｎＣｕ又はＰｂ５ｎから
なる′Ｌ１３；気メッキした渭り層をベースとする滑り
軸受を用いる試験で試運転の際に屑り層の磨耗後（二欠
損（かじり）が確認された。

一連の試験により、固有の結合層２の前記利点は、担持
層４、殊にアルミニウム軸受金属からなる担持層と固有
の結合層２との間に錫又は亜鉛からなりかつ約〈１．５
μの厚さを有する前層ふを設ける場合にのみ達成される
ことが判明した。

第３図の実施例は、溝軸受の形の高負荷ｕＪ能な渭り軸
受であり、この場合屑り層１は、ストリップ状の、大体
において円周方向に拡がる範囲、例えば蛇行形に配置さ
れた範囲で相持層４中（二装入さ几ている。図示したよ
うに、渭り層１は、担持層４内で固有の結合層２（二よ
り−「から支持されている。固有の結合層２の下には、
担持層４内で前層３が乍在する。ストリップ状で担持層
４中（二装入された屑り層１の側方端縁は、担持層４の
底面に向って縮小して傾斜しており、この場合この傾斜
αは、図示した実施１夕１１で約６０°である。この場
合、固有の結合１曽２及びｍ下層３は、渭り層１の側方
端縁から軸受接触面６にまで拡がっている。そ凡（二よ
って、軸受接触面６は、一部が担持層４の表面によって
形成され、一部が贋り層１の表面によって形成され、か
つさらに一部が結合層及び前層３の斜めに切断され、た
横断面によって形成さ凡でいる。

結伊層２の材料及び前層３の祠利は、滑り軸受の運転で
全軸受接触面６にわたって分布はれ、減摩剤中に含有さ
れる添加物、と共働しなから全軸受接触面６を被う薄い
膜を形成し、この膜は、渭り特性を、殊に相持層４の表
面範囲で実質的に改善する。

第１図及び第２１￥１による実施例の場合と同様に、こ
の実施例の場合にも支持体５は、鋼からなることができ
る。担持層４は、アルミニウム軸受合金からなることが
でき、渭り、層１は、錫含有合金、例えばＰｂ５ｎＣｕ
又はＰｂ５ｎからなることができる。結合層２及び前層
３の材料及び厚さは、大体において第１図及び第２１ン
］の実施ｆ＋ｌＪの場合と同様に設けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明（二よる多層渭り軸受の半割体を示す
斜視Ｌンｊ、第２１￥１は、第１図のＡ−Ｂを著しく拡
大した部分的断面図、かつ第３図は、本発明により形成
された溝軸受の第２図に＋１］当する部分的…ｆ面図で
ある。 】・・渭り層、２・・固有の結合層、３・前層、４・・
担持層、５・・支持体、６・・軸受接触面、α・傾斜角 二居シｉノ ニ７１６２ 二”ＥＥｉｉｉ：３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 】　堅固な金属支持体、軟質金属担持層及び′電気メッ
   キした金属屑り層からなり、その際担持層及び滑り層は
   、互いに異なる金属又は全綱合金からなり、担持層と滑
   り層の間Ｃ１中間層が設けられている多層漏り軸受にお
   いて、中間層が滑り層から担持層への金属成分の拡散及
   びその反対の担持層から渭り層への金属成分の拡散を阻
   止するか又は抑制する層のＦ１！類で滑り層（１）の材
   料との耐久性表面結合に関係する固有の結合層（２）な
   らび（二担持層（４）の月利との耐久性表面結合に関係
   する前層（３）から形成されていることを特徴とする多
   層滑り軸受。 ２　前層（３）が担持Ｎ（４）の表面上に巾３気メッキ
   てれており、固有の結合層（２）が前層（３）の表面上
   に゛電気メッキされており、かつ滑り層（１）が固有の
   結合層（２）の表面上（二酸気メッキされている、特許
   請求の範囲第１項記載の多層滑り軸受。 ３　少な（とも非常運転特性を有する軸受台金、例えば
   アルミニウム合金からなる担持層（４）及び鉛をベース
   とする錫含有合金からなる滑り層（１）の場合に固有の
   結合７ｍ　（２）が大体（二おいて餉及び錫からなる合
   金からなり、前層（３）が亜鉛及び／又は錫からなる、
   特許請求の範囲第１項又は第２項（二記載の多層滑り軸
   受。 ４　固何の結合層（２）が錫３０〜７０　］ｊ　）ｆｉ
   ″％、残分主に銅を有する合金からなりかつ約０．００
   １〜約０．０１５　ｍｍ１特に約０．００１〜０．００
   ４　ｍｍの厚きを有する、特許請求の範囲第３項記載の
   多層滑り軸受。 ５　亜鉛及び／又は錫からなる前層（３）が〈０．００
   １５　ｍ、ｍの厚さを有する、特許請求の範囲第１項〜
   第４項のいずれか１項に記載の多層滑り軸受。 ６ｆｖ４０層（１）が公知の溝軸受の種類でストリップ
   状で担持層（４）中（二装入されかつ担持層（４）内で
   結合層（２）−二より下から支持されており、この結合
   層がさらに前層（３）（二より下から支持嘔れている、
   特許請求の範囲第１項〜第５項のいずれか１項（二記載
   の多層滑り軸受。 ７１句有の結合層（・２）及びｍ１層（３）がストリッ
   プ状で担持層（４）中（二装入さｎ、た滑り層（１）の
   端縁から軸受接触面（６）−二まで拡がっている、特許
   請求の範囲第６項記載の多層滑り軸受。 ８　ストリップ状で担持層（４）中に装入さハ。 た渭り層（１）の側方端縁が担持層（４）の底面に同っ
   て、例えば４ヂ〜７５°の傾斜角（α）で縮小しながら
   傾斜している、特許請求の範囲第７項記載の多層滑り軸
   受。