JPS62253702A - Ｆｅ系焼結材料製２層含油軸受の製造法 - Google Patents
Ｆｅ系焼結材料製２層含油軸受の製造法Info
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- JPS62253702A JPS62253702A JP5438387A JP5438387A JPS62253702A JP S62253702 A JPS62253702 A JP S62253702A JP 5438387 A JP5438387 A JP 5438387A JP 5438387 A JP5438387 A JP 5438387A JP S62253702 A JPS62253702 A JP S62253702A
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Landscapes
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、相対的に気密化された外ｆｌｌｌ 層と、
保油容量の高い軸当接の内側層の２層構造をもったＦｅ
系焼結材料製含油軸受の製造法に関するものである。
保油容量の高い軸当接の内側層の２層構造をもったＦｅ
系焼結材料製含油軸受の製造法に関するものである。
一般に、例えば扇風機などの家庭電化製品や、自動車機
器などにはＦｅ系焼結材料製含油軸受が多量に使用され
ていることはよく知られるところである。
器などにはＦｅ系焼結材料製含油軸受が多量に使用され
ていることはよく知られるところである。
この含油軸受は， Ｆｅ系焼結拐料中に形成されている
外部に連通した空孔（以下オープンポアという）に油を
含浸し、自己給油状態のまま無給油で使用されるもので
あるが、含浸された油が運転中にオープンポアを通して
流出し易く、この結果軸と軸受との当接面における油圧
が低下して、油の軸を支え・る力が小さくなることから
，軸と軸受間にかじりや焼付きなどの原因となる局部的
接触が起るようになシ，比較的短時間で使用寿命に至る
ものであった。
外部に連通した空孔（以下オープンポアという）に油を
含浸し、自己給油状態のまま無給油で使用されるもので
あるが、含浸された油が運転中にオープンポアを通して
流出し易く、この結果軸と軸受との当接面における油圧
が低下して、油の軸を支え・る力が小さくなることから
，軸と軸受間にかじりや焼付きなどの原因となる局部的
接触が起るようになシ，比較的短時間で使用寿命に至る
ものであった。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、運転中
における含浸油の流出を抑制したＦｅ系焼結材料製含油
軸受を得べ〈研究を行なった結果、少なくともＣｕ：
５〜３５重量チを配合した配合組成を有する内側層形成
用Ｆｅ系圧粉体部分と、前記内側層形成用Ｆｅ系圧粉体
部分に比して相対的にＣｕ配合量が低く，、かつ１０重
ｉ％以下の割合で配合するか、あるいはＣｕを全く配合
しない配合組成を有する外側層形成用Ｆｅ系圧粉体部分
とからなる２層圧粉体を，焼結すると、焼結時に前記内
側層形成用Ｆｅ系圧粉体部分におけるＣｕまたはＣｕ合
金が前記外側層形成用Ｆｅ系圧粉体部分中に毛細管現象
により溶没することから、溶浸したＣｕまたけＣｕ合金
によってオープンポアが減少して気密化した外側ｒｑｉ
と、前記外側層へのＣｕまたはＣｕ合金の溶浸移動によ
り多孔化した軸当接の内側層とからなるＦｅ系焼結材料
製２層軸受素材が得られ、この場合、前記外側層および
内側層形成用Ｆｅ系圧粉体部分のいずれか、または両方
に、ＰおよびＳｎのうちの１ＯＩまたは２種を０．０１
〜４、０重量チの割合で配合しておくと、焼結時におけ
る溶融したＣｕまたはＣｕ合金の流動性が一段と向上す
るようになって，溶融Ｃ’ｕまたはＣｕ合金の外側層へ
の溶浸移動が一層促進されるようになり、さらに上記外
側層形成用Ｆｅ系正圧１−１−１ｌ−ｌ−ｈ１誦．―ー
＋□１山ー１ーカー１−１Ｌｌ−＋一諧二１ｌｒ一形成
用圧粉休部分を構成する原料粉末の粒度よシ細かくする
と、同様に外側層への溶融ＣｕまたはＣｕ合金の溶浸が
活発となって気密化が一段と向上するようになり、この
ようにして製造されたＦｅ系焼結材料製２層軸受素材に
油含浸を行なうと、この結果のＦｅ系焼結材料製２層含
油軸受は、前記の気密化した外側層によって、相対的に
多孔化して保油容量の増加した内側層における含浸油の
前記外側層を通っての外部流出が著しく抑制されるよう
Ｋなるという知見を得たのである。
における含浸油の流出を抑制したＦｅ系焼結材料製含油
軸受を得べ〈研究を行なった結果、少なくともＣｕ：
５〜３５重量チを配合した配合組成を有する内側層形成
用Ｆｅ系圧粉体部分と、前記内側層形成用Ｆｅ系圧粉体
部分に比して相対的にＣｕ配合量が低く，、かつ１０重
ｉ％以下の割合で配合するか、あるいはＣｕを全く配合
しない配合組成を有する外側層形成用Ｆｅ系圧粉体部分
とからなる２層圧粉体を，焼結すると、焼結時に前記内
側層形成用Ｆｅ系圧粉体部分におけるＣｕまたはＣｕ合
金が前記外側層形成用Ｆｅ系圧粉体部分中に毛細管現象
により溶没することから、溶浸したＣｕまたけＣｕ合金
によってオープンポアが減少して気密化した外側ｒｑｉ
と、前記外側層へのＣｕまたはＣｕ合金の溶浸移動によ
り多孔化した軸当接の内側層とからなるＦｅ系焼結材料
製２層軸受素材が得られ、この場合、前記外側層および
内側層形成用Ｆｅ系圧粉体部分のいずれか、または両方
に、ＰおよびＳｎのうちの１ＯＩまたは２種を０．０１
〜４、０重量チの割合で配合しておくと、焼結時におけ
る溶融したＣｕまたはＣｕ合金の流動性が一段と向上す
るようになって，溶融Ｃ’ｕまたはＣｕ合金の外側層へ
の溶浸移動が一層促進されるようになり、さらに上記外
側層形成用Ｆｅ系正圧１−１−１ｌ−ｌ−ｈ１誦．―ー
＋□１山ー１ーカー１−１Ｌｌ−＋一諧二１ｌｒ一形成
用圧粉休部分を構成する原料粉末の粒度よシ細かくする
と、同様に外側層への溶融ＣｕまたはＣｕ合金の溶浸が
活発となって気密化が一段と向上するようになり、この
ようにして製造されたＦｅ系焼結材料製２層軸受素材に
油含浸を行なうと、この結果のＦｅ系焼結材料製２層含
油軸受は、前記の気密化した外側層によって、相対的に
多孔化して保油容量の増加した内側層における含浸油の
前記外側層を通っての外部流出が著しく抑制されるよう
Ｋなるという知見を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてｋされたものである
が，この発明の２層含油軸受の製造に際しては、内側層
形成用Ｆｅ系圧粉体部分におけるＣｕ配合量が５％未満
では， Ｆｅ系焼結材料製２層軸受素材におけるＣｕま
たはＣｕ合金溶浸による気密化が不十分であるばかりで
なく、同内側層における溶融ＣｕまたはＣｕ合金の外側
層への溶浸移動による多孔化も不十分で，所望の保油容
量の増加をはかることができず、一方３５％を越えて多
く配合する並びに変形をきたすようになることから、そ
の配合量を５〜３５％とする必要があり、また外側Ｉ６
形成用Ｆｅ系圧粉体にＣＵを配合する場合には、内側層
形成用Ｆｅ系圧粉体部分におけるＣｕ配合量よシも相対
的に低くすると共に、その配合割合を１０重量−以下に
するのが望ましく、これは外側層形成用Ｆｅ系圧粉体の
Ｃｕ配合量が１０重量％を越えると。
が，この発明の２層含油軸受の製造に際しては、内側層
形成用Ｆｅ系圧粉体部分におけるＣｕ配合量が５％未満
では， Ｆｅ系焼結材料製２層軸受素材におけるＣｕま
たはＣｕ合金溶浸による気密化が不十分であるばかりで
なく、同内側層における溶融ＣｕまたはＣｕ合金の外側
層への溶浸移動による多孔化も不十分で，所望の保油容
量の増加をはかることができず、一方３５％を越えて多
く配合する並びに変形をきたすようになることから、そ
の配合量を５〜３５％とする必要があり、また外側Ｉ６
形成用Ｆｅ系圧粉体にＣＵを配合する場合には、内側層
形成用Ｆｅ系圧粉体部分におけるＣｕ配合量よシも相対
的に低くすると共に、その配合割合を１０重量−以下に
するのが望ましく、これは外側層形成用Ｆｅ系圧粉体の
Ｃｕ配合量が１０重量％を越えると。
内側層からの溶融ＣｕまたはＣｕ合金の外側層への溶浸
移動が相対的に少なくなって、内側層に十分な多孔化を
もたらすことが困難になるという理由によるものであシ
、さらにＰおよびＳｎ成分には、内側層の溶融Ｃｕまた
はＣｕ合金の外側層への溶浸を促進して、外側層の気密
性を一段と向上させ、この結果として内側層の多孔化を
増大させて保油容量を増加させる作用があるので、必要
に応じて配合するのがよく、この場合にはその配合量が
０．０１チ未満では前記作用に所望の効果が得られず、
一方４．０チを越えて配合すると、素材の強度および靭
性が劣化するようになることから、その配合量を、０．
０１〜４．０チとするのが望ましい。
移動が相対的に少なくなって、内側層に十分な多孔化を
もたらすことが困難になるという理由によるものであシ
、さらにＰおよびＳｎ成分には、内側層の溶融Ｃｕまた
はＣｕ合金の外側層への溶浸を促進して、外側層の気密
性を一段と向上させ、この結果として内側層の多孔化を
増大させて保油容量を増加させる作用があるので、必要
に応じて配合するのがよく、この場合にはその配合量が
０．０１チ未満では前記作用に所望の効果が得られず、
一方４．０チを越えて配合すると、素材の強度および靭
性が劣化するようになることから、その配合量を、０．
０１〜４．０チとするのが望ましい。
つぎに、この発明の方法を実施例により具体的に説明す
る。
る。
原料粉末として、いずれも粒度−１５０ｍｅｓｈのＣｕ
粉末、 Ｎｉ粉末、Ｍｏ粉末、Ｓｎ粉末、Ｃｕ−Ｐ合金
（Ｐ：０．１％含有）粉末、Ｃｕ−Ｐ合金（ｐ ： １
０チ含有）粉末、Ｃｕ−Ｓｎ合金（Ｓｎ：０．１％含有
）粉末、およびＣｕ−Ｓｎ合金（Ｓｎ： １１％含有）
粉末、並びに粒度−１００ｍｅｓｈのＦｅ粉末を用意し
、これら原料粉末を用いて、それぞれ第１表に示される
配合組成および層厚を有する外側層形成用Ｆｅ系圧粉体
部分と内側層形成用Ｆｅ系圧粉体部分とからなり、かつ
外径：１８ｗＬｙｌＩφ×内径：Ｅｌｔｍφ×長さ：１
８間の寸法をもった２Ｎ圧粉体を４ｔｏｎ／ｃｒＩＬ２
の成形圧力にて成形し、ついでこれら２層圧粉体を、ア
ンモニア分解ガス雰囲気中、４００〜６００℃の範囲内
の所定温度で脱バインダした後、アンモニア分解ガス雰
囲気中、１０００〜１１５０℃の範囲内の所定温度に３
０分間保持の条件で焼結してＦｅ系焼結材料製２層軸受
素材（以下２層焼結軸受索４Ｊという）とし、引続いて
ライジングおよび含油処理を施すことＫよって本発明法
１〜１２を実施し １ｉｌｏ系焼結４４料製２層含油軸
受（以下２層焼結含油軸受という）をそれぞｔ製造した
。
粉末、 Ｎｉ粉末、Ｍｏ粉末、Ｓｎ粉末、Ｃｕ−Ｐ合金
（Ｐ：０．１％含有）粉末、Ｃｕ−Ｐ合金（ｐ ： １
０チ含有）粉末、Ｃｕ−Ｓｎ合金（Ｓｎ：０．１％含有
）粉末、およびＣｕ−Ｓｎ合金（Ｓｎ： １１％含有）
粉末、並びに粒度−１００ｍｅｓｈのＦｅ粉末を用意し
、これら原料粉末を用いて、それぞれ第１表に示される
配合組成および層厚を有する外側層形成用Ｆｅ系圧粉体
部分と内側層形成用Ｆｅ系圧粉体部分とからなり、かつ
外径：１８ｗＬｙｌＩφ×内径：Ｅｌｔｍφ×長さ：１
８間の寸法をもった２Ｎ圧粉体を４ｔｏｎ／ｃｒＩＬ２
の成形圧力にて成形し、ついでこれら２層圧粉体を、ア
ンモニア分解ガス雰囲気中、４００〜６００℃の範囲内
の所定温度で脱バインダした後、アンモニア分解ガス雰
囲気中、１０００〜１１５０℃の範囲内の所定温度に３
０分間保持の条件で焼結してＦｅ系焼結材料製２層軸受
素材（以下２層焼結軸受索４Ｊという）とし、引続いて
ライジングおよび含油処理を施すことＫよって本発明法
１〜１２を実施し １ｉｌｏ系焼結４４料製２層含油軸
受（以下２層焼結含油軸受という）をそれぞｔ製造した
。
つぎに、この結果得られた２層焼結含油軸受についで、
以下の条件で摩耗試験を行なった。すなわち、前記軸受
を水平配置の円筒状ガイド内に１代着固定した状態で、
これに材質： ８４５ｃ、而粗さ：ｌＳ以下、軸受との
クリアランス：２５〜３０μｍの軸を貫通装着し、前記
ガイドを介して前記軸受に１５ ｋｇ／ｕｎ２の荷重を
付加しながら、前記軸を１５０ｍ／−の速度で回転させ
、６０分間経過後における前記軸受の軸当接面における
最大摩耗深さを測定した。この測定結果を第１表に示し
だ。
以下の条件で摩耗試験を行なった。すなわち、前記軸受
を水平配置の円筒状ガイド内に１代着固定した状態で、
これに材質： ８４５ｃ、而粗さ：ｌＳ以下、軸受との
クリアランス：２５〜３０μｍの軸を貫通装着し、前記
ガイドを介して前記軸受に１５ ｋｇ／ｕｎ２の荷重を
付加しながら、前記軸を１５０ｍ／−の速度で回転させ
、６０分間経過後における前記軸受の軸当接面における
最大摩耗深さを測定した。この測定結果を第１表に示し
だ。
また、第１表には、比較の目的で、Ｃご０．２Ｌ１６、
旧：２％、 Ｃｕ： ２％、 Ｆｅ：残りからなる配
合組成をもった同寸法の１層圧粉体を、同一の条件で焼
結、サイジング、および含油処理することによって製造
した従来Ｆｅ系焼結材料製１層含油軸受（以下従来１層
焼結含油軸受という）の同一条件での摩耗試験結果を示
した。
旧：２％、 Ｃｕ： ２％、 Ｆｅ：残りからなる配
合組成をもった同寸法の１層圧粉体を、同一の条件で焼
結、サイジング、および含油処理することによって製造
した従来Ｆｅ系焼結材料製１層含油軸受（以下従来１層
焼結含油軸受という）の同一条件での摩耗試験結果を示
した。
さらに、第１表には、」二足２層焼結軸受素材の外周面
から深さ１１間の範囲（外側層）および内内面から深さ
１２Ｍの範囲（内側層）におけるｃｕ含有爪と密度比を
合せて示した。
から深さ１１間の範囲（外側層）および内内面から深さ
１２Ｍの範囲（内側層）におけるｃｕ含有爪と密度比を
合せて示した。
第１表に示される結果から、本発明法１〜１２によって
製造された２層焼結含油軸受においては。
製造された２層焼結含油軸受においては。
いずれも外側層が内側層より溶浸したＣｕまたはＣｕ合
金によってオープンポアが減少して気密化し。
金によってオープンポアが減少して気密化し。
密度が著しく向上して運転中における含浸油の外部への
流出が阻止されたものになっており、一方向側層はＣｕ
まだはＣｕ合金の外側層への溶浸移動により多孔化して
保油容量が増大したものになっていることから、すぐれ
た耐摩耗性を示し、かつ著しく長期に亘っての使用が可
能であることを示しているのに対して、従来ＩＮ焼結含
油軸受は、オープンポアを通しての含浸油の外部流出に
より比較的短時間で焼付きを起し、使用寿命に至ること
が明らかである。
流出が阻止されたものになっており、一方向側層はＣｕ
まだはＣｕ合金の外側層への溶浸移動により多孔化して
保油容量が増大したものになっていることから、すぐれ
た耐摩耗性を示し、かつ著しく長期に亘っての使用が可
能であることを示しているのに対して、従来ＩＮ焼結含
油軸受は、オープンポアを通しての含浸油の外部流出に
より比較的短時間で焼付きを起し、使用寿命に至ること
が明らかである。
上述のように、この発明の方法によれば、内側層よυ溶
浸したＣｕまたはＣｕ合金Ｋ Ｊ：υオープンポアが減
少して気密化した外側層と、前記外側層へのＣｕまたは
Ｃｕ合金の溶浸移動により多孔化して保油容量を増した
軸当接の内側層とからなるＦｅ系焼結材料製２層含油軸
受を製造することができ、しかもこの結果のＦｅ系焼結
材料製２層含油軸受は。
浸したＣｕまたはＣｕ合金Ｋ Ｊ：υオープンポアが減
少して気密化した外側層と、前記外側層へのＣｕまたは
Ｃｕ合金の溶浸移動により多孔化して保油容量を増した
軸当接の内側層とからなるＦｅ系焼結材料製２層含油軸
受を製造することができ、しかもこの結果のＦｅ系焼結
材料製２層含油軸受は。
前記外側層によって運転中の含浸油の外部流出が阻止さ
れ、かつ前記内側層によって相対的に大きな保油容量：
が確保されることから、著しく長期に亘ってすぐれた軸
受性能を発揮するのである。
れ、かつ前記内側層によって相対的に大きな保油容量：
が確保されることから、著しく長期に亘ってすぐれた軸
受性能を発揮するのである。
Claims (6)
- （１）少なくともＣｕ：５〜３５重量％を含有する配合
組成を有する内側層形成用Ｆｅ系圧粉体部分と、実質的
にＣｕを含有しない配合組成を有する外側層形成用Ｆｅ
系圧粉体部分とからなる２層圧粉体を、通常の条件で焼
結して、溶浸したＣｕまたはＣｕ合金により気密化され
た外側層と、前記外側層へのＣｕまたはＣｕ合金の溶浸
移動により多孔化した軸当接の内側層とからなるＦｅ系
焼結材料製２層軸受素材を製造することを特徴とするＦ
ｅ系焼結材料製２層含油軸受の製造法。 - （２）上記内側層形成用Ｆｅ系圧粉体部分が、Ｐおよび
Ｓｎのうちの１種または２種：０．０１〜４重量％を含
有することを特徴とする上記特許請求の範囲第（１）項
記載のＦｅ系焼結材料製２層含油軸受の製造法。 - （３）上記外側層形成用Ｆｅ系圧粉体部分が、Ｐおよび
Ｓｎのうちの１種または２種：０．０１〜４重量％を含
有することを特徴とする上記特許請求の範囲第（１）項
記載のＦｅ系焼結材料製２層含油軸受の製造法。 - （４）上記内側層形成用Ｆｅ系圧粉体部分が、Ｐおよび
Ｓｎのうちの１種または２種：０．０１〜４重量％を含
有すると共に、上記外側層形成用Ｆｅ系圧粉体部分もＰ
およびＳｎのうちの１種または２種：０．０１〜４重量
％を含有することを特徴とする上記特許請求の範囲第（
１）項記載のＦｅ系焼結材料製２層含油軸受の製造法。 - （５）少なくともＣｕ：５〜３５重量％を含有する配合
組成を有する内側層形成用Ｆｅ系圧粉体部分と、前記内
側層形成用Ｆｅ系圧粉体部分に比して相対的にＣｕ配合
量が低く、かつその配合割合が１０重量％以下の配合組
成を有する外側層形成用Ｆｅ系圧粉体部分とからなる２
層圧粉体を、通常の条件で焼結して、溶浸したＣｕまた
はＣｕ合金により気密化された外側層と、前記外側層へ
のＣｕまたはＣｕ合金の溶浸移動により多孔化した軸当
接の内側層とからなるＦｅ系焼結材料製２層軸受素材を
製造することを特徴とするＦｅ系焼結材料製２層含油軸
受の製造法。 - （６）上記内側層形成用Ｆｅ系圧粉体部分が、Ｐおよび
Ｓｎのうちの１種または２種：０．０１〜４重量％を含
有することを特徴とする上記特許請求の範囲第（５）項
記載のＦｅ系焼結材料製２層含油軸受の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5438387A JPS62253702A (ja) | 1987-03-10 | 1987-03-10 | Ｆｅ系焼結材料製２層含油軸受の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5438387A JPS62253702A (ja) | 1987-03-10 | 1987-03-10 | Ｆｅ系焼結材料製２層含油軸受の製造法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21513382A Division JPS59107006A (ja) | 1982-12-08 | 1982-12-08 | Ｆｅ系焼材料製２層含油軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62253702A true JPS62253702A (ja) | 1987-11-05 |
| JPS6347762B2 JPS6347762B2 (ja) | 1988-09-26 |
Family
ID=12969162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5438387A Granted JPS62253702A (ja) | 1987-03-10 | 1987-03-10 | Ｆｅ系焼結材料製２層含油軸受の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62253702A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013092163A (ja) * | 2011-10-24 | 2013-05-16 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 焼結含油軸受およびその製造方法 |
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