JPS62261715A - 滑り軸受用の軸受工材としてのシ−ト状又はプレ−ト状成形体の製法 - Google Patents

滑り軸受用の軸受工材としてのシ−ト状又はプレ−ト状成形体の製法

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JPS62261715A
JPS62261715A JP62036016A JP3601687A JPS62261715A JP S62261715 A JPS62261715 A JP S62261715A JP 62036016 A JP62036016 A JP 62036016A JP 3601687 A JP3601687 A JP 3601687A JP S62261715 A JPS62261715 A JP S62261715A
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bearing
lubricant
plastic
sheet
molded body
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JP62036016A
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ヴオルフガング・エールフエルト
ペーター・ハークマン
ヴエルナー・シエルプ
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Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は特許請求の範囲第１項記載の上位概念による、
滑り軸受用の軸受工材としてのシート状又はプレート状
の成形体の製法に関する。
従来の技術 西ドイツ国特許第６８３７６４号明細書から、軸受金属
又は軸受台金の層を硬質金属支持体上に電気メッキする
ことにより２種金員軸受スキン′１に製造することが公
知である。しかしながら、この種の軸受は構造化されて
おらず、それ故自滑性を有していない。
自滑性滑り軸受の製造に関しては、支持材上に、例えば
鋼製のシート又はプレート上に軸受工材、例えば青銅製
の層を焼結形で施すことが公知である。この焼結され、
それ故多孔性の工材中に滑剤、例えばポリテトラフルオ
ロエチレン（ＰＴＦＥ）と鉛とからの混合物をロール塗
して浸透させる〔カール・シュミット・デー・エムーベ
ー・バー（Ｋａｒｌ　Ｓｃｈｍｉｄｔ　ＧｍｂＨ）社の
社報参照、ネツカースウルム（Ｎｅｃｋａｒｓｕｌｍ）
在〕。しかし−ながら、その際に支承用工材面積と滑材
供給面積との比が工材の選択及び焼結工程により１１ホ
予め決められており、それ故狭い範囲でしか変動させる
ことができない。更に、製法が原因となって様々な大き
さの工材平面区域及び同様に様々な大きさの滑剤供給面
区域が統計的に分布している。このことは、部分区域に
おいて潤滑化又は支持力に関して最適な条件が存在しな
いという結果をもたらす。
Ｄｒ、Ｗ、クラツセ：ｙ　（Ｃ１ａｓｓｅｎ）著、６ハ
ウスーデア・テヒニツク・フォアトウラーグスフェアエ
ツフエントリツヒュンデン（Ｈａｕｓ　ｄｅｒＴｅｃｈ
＋Ｔｌ１ｋ−Ｖｏｒ　ｔｒａｇｓｖｅｒ６ｆｆｅｎｔｌ
ｉｃｈｕｎｇｅｎ　）”２６９版、６１〜６７頁（１９
７１年）、ヴルカン・７エアラーク（’Ｖｕｌｋａｎ−
Ｖｅｒｌａｇ）出版（Ｅｓｓｅｎ在）から、鋳造合金か
らのブツシュが公知であり、このブツシュでは、走行面
中のポケット又は空孔中に配置した固形滑剤が潤滑作用
をする。米国特許第６９５８８６８号明細書では軸受が
材料としてセラミック工材を使用することもできる。
西ドイツ国特許公開第２２３４４２８号明細書からは、
相互に可動性の面の間に金属、プラスチック又は自滑性
材料からの穿孔中間層を施しかつ空隙を滑剤で充填する
ことが公知である。
また、表面に機械的、化学的、電気化学的又は電気的処
理法により、圧延、旋削又は研削される断面形状を形成
することＫよって固自体が微細な空孔を有しており、そ
れ故、例えば円形又は交叉状の空孔のパターンを備えた
構造を形成することができ、その際に最低線間隔ないし
はウェブ幅は約０．１ｍｍもしくは０．２ｍである。更
に、この文献には、空隙もしくは空孔が相互に緊密に接
して配置されることが重要であると記載されている。し
かしながら前記の処理法では必要な構造高さを配慮しな
がらより狭い縁間隔もしくはウェブ幅を有する構造は実
現することができない。
発明が解決しようとする問題点 本発明は、支承用構造もしくは滑剤供給構造の特徴的な
最低横方向寸法が、数１００μｍまでの構造高さではμ
ｍ範囲であり、パターンを自由に選択することができ、
滑り軸受用の軸受工材としての構造化されたシート又は
プレート状成形体の製法を開示するという課題をベース
とする。
問題点を解決するための手段 この課題は特許請求の範囲第１項記載の方法により解決
される。この解決法により、金属性支持層上に金属性ウ
ェブや金属性ピンをその都度その間に滑剤を装入して設
けることができ、その際に金属性ウェブの壁厚もしくは
滑剤を供給する通路の溝幅は高さ数１００μｍで数μｍ
である。パターンの製造法によって、支承面と滑剤を供
給する面との比が摩耗の際にも所望通りに予め決めるこ
とができる。滑剤を充填した通路の平行な壁ではその比
は一定であり、相互忙円錐形に延びている壁ではこの比
は所望通りに、ｌ＃耗と共に変動する。
特許請求の範囲第２項及び第６項は特許請求の範囲第１
項記載の手段の有利な他の実施形を特徴とする 特許請求の範囲第４項記載の手段は、電解的に析出可能
な金属の代りに他の軸受材料を支承用軸受面に使用する
ことを可能にする。
Ｘ−深部りにグラフ法もしくはこの方法から誘導された
成形法（ＬＩＣ）Ａ法）で微細構造を製造することにつ
いてはケルンフオルシュンクスツエントルム・カールス
％ルーエ（Ｋｅｒｎｆｏｒｓｃｈｕｎ−ｇｓｚｅｎｔｒ
ｕｍ　Ｋａｈｌｓｒｕｈｅ）の報告ｘｆｘ　３９９５．
１９８５年１１月に記載され、図示されている。
実施例 本発明の実施例を添付図面につき詳説する。
第１図〜ＷＪ６図は、ＬＩＧＡ法により製造した支持面
としての金属性のピンが、網状に相互に連結しかつ滑剤
で充填された通路で包囲されている軸受工材の製造過程
を図示したものでるる。
第７図〜第９図は、シート状成形体を電気製版法により
製造し、その後で金属性支持材と接合させかつ滑剤で充
填した実施例を図示したものである。
第１０図〜第１５図は、支承用軸受面中に配量スリット
とその下に位置する拡大滑剤ポケットを切欠き加工した
軸受工材の第６の実施例を示す。
第１６図〜第１７図は、Ｘ線深部リソグラフ電鋳法で製
造した金属性成形工具によるプラスチック製軸受工材の
製造を示す。
第１図は、ＸＩＩＡ照射により性質が変化し得る材料（
レジスト材料）からの層１１が上面に施されている金属
性層１２の断面図を示す。Ｘ線マスク１４を介してシン
クロトロン照射１３により部分照射しかつこの照射によ
り生じた異なる材料特性の利用下にレジスト材料を部分
除去することにより、Ｘ線遮蔽吸収構造に補足的なパタ
ーンを有する陰型２１が生じ、このパターンは陰型２１
の厚さに相応する深さを有する空孔２２から成る（第２
図）。その後で、空孔２２を金属性層１２を電極として
使用して電解的に金属３１で充填する（第６図）。金属
３１からの層を平滑にした後で、陰型２１の残留プラス
チックを除去しく第４図）、かつこの除虫じる空隙４１
を滑剤５１で充填する（第５図）。第６図は支持材とし
ての金属層１２、支持用軸受面の金属性のピン６１及び
このピンを包囲する網状に相互に結合している、滑剤５
１を包囲する通路より成る、滑り軸受用の本発明による
軸受工材の平面図を示す。この軸受工材は充実した金属
性ピンを有しかつその表面積が大きいので高い支持能力
及び良好な熱伝導性を有する。
滑剤ストックは前記のパターンにより軸受表面全体に分
配されており、その際この分布と、それ故良好な滑り特
性は摩耗の際にも維持される。
第７図はＸ−深部リソゲラツー電鋳法により製造した成
形金型７０の断面図を示し、この金型は微細構造７１と
この構造と強固に結合している基板Ｔ２とより成り、金
型は成形材料７３と接触している。その際に、微細構造
７１の端面は予め容易に剥離可能な導電性材料７４によ
り被覆されている。成形材料７３としては、硬化剤とし
て粘稠化された５０チー過酸化ベンゾイル１容量チが添
加された注型用樹脂〔プレクシット（Ｐｌｅｘｉｔ）　
Ｍ　６０、レーム社（Ｆａ、　Ｒ６ｈｍ）、ダルムシュ
タット在（Ｄａｒｍｓｔａｄｔ）　）　ｆ使用する。
更に、離形を容易にするために、注型用樹脂に内部分離
剤（ＰＡＴ　６６５型、ヴユ７１．ツ社（Ｆａ。
Ｗｉｉｒｔｚ　ＧｍｂＨ）　、ヒンデンーシュポンスハ
イム在（Ｂｉｎｇｅｎ　−Ｓｐｏｎｓｈｅｉｍ）　）を
４容量チの量で添加する。成形材料７３の熱硬化の除に
、導電性材料７４が硬化する成形材料７３と共に強固に
結合するその熱硬化の後で、周りを網状に空孔８３が包
囲するピン形構造８２を有するベース体８１より成る陰
型を離形する。空孔の底面には導電性材料７４が存在し
、この材料は空孔８３’ｔ−ｗ銅で電解により充填する
ための電極とじて有用でおる。
陰型８１，８２及び導電性材料７４を除去した後で、円
形開孔９２を有する金属製のシート状成形体９１が得ら
れる（第９図）。シート状成形体９１を拡散溶接により
支持材としての金属性層９３と結合させる。その後で、
円形開孔９２を滑剤９４で充填する。
第１０図は、Ｘ巌照射により性質が変化する材料（レジ
スト材料）から成る層１０２が上面に施された金属性層
１０１を示す。Ｘ＃ｌマスク１０４を介してシンクロト
ロン照射１０３により部分照射しかつ引続いて第２のＸ
＃マスク１１１（第１１図）を介して、透過深さの低い
シンクロトロン照射により改めて照射すること罠より、
この照射により生じた異なる材料特性の利用下にレジス
ト材料を部分除去することにより、レジスト材料から成
る台座１２１ａとその上に位置するピア１２１ｂとより
成る陰型１２１が形成される（第１２図）。その後、電
極１０１゜上で台座１２１ａ及びビア　１２１ｂ　を埋
込む金属１３１を電解析出させる（ｇ１６図）。
金属１３１からの層を平滑にした後で、陰型１２１のピ
／１２１ｂと台座１２１１ａｆ、除去しく第１４図）、
かつ滑剤１５１を充填する（第１５図）。
滑剤は配置スリット１５２及びそれと連結しかつその下
に配置されている、スリット１５２に対して拡がってい
る滑剤ポケツ）１５：３ｅ充填する。
第１５図による滑剤ポケット１５３及び配量スリット１
５２を備えた実施形を第６図及び第９図による実施形と
、軸受の滑性及び支持力の最適化という意味で支持用の
層１０１上で組合せることができる。この組合せにより
、実施例１（第１図〜第６図）に既に記載した、高い滑
剤ストックによる軸受工材の利点と共に、後から潤滑化
しなくとも軸受の長期の有効寿命が得られかつ配量スリ
ットの大きさの選択及び／又は滑剤としてデル状潤滑油
の使用により最適な滑剤の供給が可能である。
ＷＪ１６図は、Ｘ−リソグラフ−電鋳法により製造した
、微細構造１６１及びこの構造と強固に接合している基
板１６２より成る金属性成形金型１６０の断面図を示し
、この金型は離形手段１６４と結合している成形材料１
６３と接合している。この際に、成形材料として、プラ
スチック軸受に使われる典型的な射出成形材料又は注型
用樹脂が該当する。成形材料の硬化後、離形し、次に離
形手段を除去する。表面１７０の仕上げ処理後に、滑剤
を充填する空孔１７２を有するプラスチック製成形体が
得られる。必要な場合、離形手段１６１支持材として成
形材料に接合させたままでもよい。
第１７図による実施形は従来の潤滑性プラスチック軸受
と比較して、所望通りの表面の潤滑性が達成され、かつ
それ故許容される滑り速度が高まるという利点を有する
。更に、表面の選択的な界面潤滑により軸受の拡大皐動
は改良され、それ故軸受の有効寿命が高まる。
前記の実施例において、滑剤で充填された空隙は網状の
六角柱、円筒形の穿孔又は配量スリットの形状を有する
。この代りにあるいはこれに対して補足的に、空隙を幾
何学的に他の形状に、例えばラセン状の溝に構成するこ
とができることは明らかでるる。
【図面の簡単な説明】
第１図〜第６図は軸受工材の１実施例の製造工程図であ
り、第１図はＸ線照射により性質が変化し得る材料から
の層が二面に施されている金属層の断面を部分的に示す
斜視図、第２図は陰型の断面を部分的に示す斜視図、第
６図は空孔が金属で充填されている陰型の断面を部分的
に示す斜視図、第４図は残留プラスチックを除去して生
じた空隙を備えた軸受工材の断面を部分的に示す斜視図
、第５図は滑剤を充填した空隙を備えた軸受工材の断面
を部分的に示す斜視図、第６図はすべり軸受用の本発明
による軸受工材を部分的に示す平面図であり、第７図〜
第９図は支愕材と結合し、滑剤で充填されたシート状成
形体でめる軸受工材の１実施例の製造工程図であり、第
７図は成形金型と成形材料の部分断面図、第８図は陰型
の部分断面図、第９図は支持材と結合し、滑剤で充填さ
れたシート状成形体の断面を部分的に示す斜視図であり
、第１０図〜第１５図は軸受工材の第３実施例の製造工
程図であり、ｖｇ１０図はｘｉ照射する際の、レジスト
層を具備する金槁性層の断面を部分的に示す斜視図、第
１１図はｌ１ｇ２のＸ＃！マスクを介して照射されるレ
ジスト層を備えた金属性層の断面を部分的に示す斜視図
、第１２図は残留レジスト材料より成る陰型の断面を部
分的に示す斜視図、第１６図はレジスト部分を埋込むよ
うに電解析出された金堂工材の断面を部分的に示す斜視
図、第１５図は滑剤ポケットと配量スリン）１有する軸
受工材の断面を部分的に示す斜視図であり、第１６図及
び第１７図はプラスチック製軸受工材の製造工程図であ
り、第１６図は成形金型と成形材料を部分的に示す断面
図、ＷＪ１７図は離形後の空孔を有する７°シラスック
成形体を部分的に示す断面図である。 １２・・・導電性層、２１・・・陰型、２２・・・空孔
、４１・・・空隙、５１・・・滑剤、８１．８２・・・
型、９１・・・成形体、９２・・・開孔、９３・・・支
持材、９４　・・・滑剤、１２１　・・・型、１２１ａ
−・・台座、１２１ｂ・・・ピン、１３１・・・金属

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、電鋳仕上げ工程の適用下に、支承用軸受面及び滑剤
    のためのパターンを有する、滑り軸受用の軸受工材とし
    てのシート状又はプレート状成形体を製造する方法にお
    いて、 ａ）導電性層（１２）が底部を形成する空孔（２２）か
    らのパターンを有するプラスチック製の型である陰型（
    ２１）を製造するが、その際に ｂ）Ｘ線深部リングラフ法又はその方法から誘導された
    成形法により空孔（２２）をプラスチック中に切欠き加
    工をし； ｃ）電極としての導電性層（１２）の使用下に空孔（２
    ２）を電解的に充填し； ｄ）陰型（２１）の残留プラスチックを除去し；かつ ｅ）このようにして形成した空隙（４１）を滑剤（５１
    ）で充填する という方法工程を特徴とする滑り軸受用の軸受工材とし
    てのシート状又はプレート状成形体の製法。 ２、工程ｄ）により型（８１、８２）の残留プラスチッ
    クを除去した後で、金属製シート状成形体（９１）を支
    持材（９３）と接合し、その後成形体（９１）中の開孔
    （９２）を滑剤（９４）で充填する特許請求の範囲第１
    項記載の方法。 ３、異なる透過深さのＸ線照射により、台座（１２１ａ
    ）とその上に存在するピン（１２１ｂ）とから成る型（
    １２１）を形成し、次にピン（１２１ｂ）及び台座（１
    ２１ａ）を金属（１３１）で電解的に埋込んだ後で除去
    しかつ滑剤を充填する特許請求の範囲第１項記載の方法
    。 ４、工程ａ）〜ｄ）による方法において工程ｄ）により
    除去される型のプラスチックを所定の、特に非析出性の
    軸受材料、例えばプラスチック、ガラス又はセラミック
    に代え、次に導電性層と電解的な充填を除去し、かつこ
    のように軸受材料の間で形成された間隙を滑剤で充填す
    る特許請求の範囲第１項記載の方法。
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