JPS6331004B2 - - Google Patents
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- JPS6331004B2 JPS6331004B2 JP57190548A JP19054882A JPS6331004B2 JP S6331004 B2 JPS6331004 B2 JP S6331004B2 JP 57190548 A JP57190548 A JP 57190548A JP 19054882 A JP19054882 A JP 19054882A JP S6331004 B2 JPS6331004 B2 JP S6331004B2
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- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
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- F16C33/203—Multilayer structures, e.g. sleeves comprising a plastic lining
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Lubricants (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は軸受材料の製造法に係り、詳しくは、
鋼板裏金上に銅若しくはその合金（以下、単に
Cu等という。）粉末の多孔質焼結層が形成され、
この多孔質焼結層（以下、単に多孔質層という。）
上に少なくともフツ素樹脂を含む表面軸受層を形
成して成る軸受材料において、その多孔質層の一
部として一体に、黒鉛粒子を担持させて摩擦性の
急激な低下をおさえたCu系軸受材料の製造法に
係る。
鋼板裏金上に銅若しくはその合金（以下、単に
Cu等という。）粉末の多孔質焼結層が形成され、
この多孔質焼結層（以下、単に多孔質層という。）
上に少なくともフツ素樹脂を含む表面軸受層を形
成して成る軸受材料において、その多孔質層の一
部として一体に、黒鉛粒子を担持させて摩擦性の
急激な低下をおさえたCu系軸受材料の製造法に
係る。
従来から、無給油で使用できる所謂ドライベア
リング材の中で、鋼板裏金の表面に青銅等のCu
等の粉末を散布焼結し、この多孔質層中にポリテ
トラフルオロエチレン（PTFE）等のフツ素樹脂
とPb、MoS2等の固体潤滑剤を含浸させて表面軸
受層を形成したものが知られている。この軸受材
料ではフツ素樹脂を含む表面軸受層は通常20ミク
ロン程度の厚さであるが、潤滑性、その他の軸受
特性に優れている。しかし、表面軸受層が摩耗す
ると、多孔質層が露出し、潤滑性が急激に低下す
る。
リング材の中で、鋼板裏金の表面に青銅等のCu
等の粉末を散布焼結し、この多孔質層中にポリテ
トラフルオロエチレン（PTFE）等のフツ素樹脂
とPb、MoS2等の固体潤滑剤を含浸させて表面軸
受層を形成したものが知られている。この軸受材
料ではフツ素樹脂を含む表面軸受層は通常20ミク
ロン程度の厚さであるが、潤滑性、その他の軸受
特性に優れている。しかし、表面軸受層が摩耗す
ると、多孔質層が露出し、潤滑性が急激に低下す
る。
この点から、例えば、特開昭56−169704号に示
す如く、表面軸受層形成のとき、表面にCu等で
被覆した黒鉛をフツ素樹脂等と共に多孔質層中に
含浸させた軸受材料が提案されている。この材料
は多孔質層中に黒鉛が存在するため、表面軸受層
が摩滅しても潤滑性が保持できる。しかし、多孔
質層の孔隙が不規則できわめて小さいため、黒鉛
粒子を内部まで侵入させることがきわめてむづか
しく、この点の改善が求められてきている。
す如く、表面軸受層形成のとき、表面にCu等で
被覆した黒鉛をフツ素樹脂等と共に多孔質層中に
含浸させた軸受材料が提案されている。この材料
は多孔質層中に黒鉛が存在するため、表面軸受層
が摩滅しても潤滑性が保持できる。しかし、多孔
質層の孔隙が不規則できわめて小さいため、黒鉛
粒子を内部まで侵入させることがきわめてむづか
しく、この点の改善が求められてきている。
本発明は上記欠点の解決を目的とし、具体的に
は、多孔質層の形成時に黒鉛を内部まで侵入させ
ると共に一体に担持し、表面軸受層が摩滅しても
潤滑性や耐摩耗性が急激に低下することがない軸
受材料の製造法を提案する。
は、多孔質層の形成時に黒鉛を内部まで侵入させ
ると共に一体に担持し、表面軸受層が摩滅しても
潤滑性や耐摩耗性が急激に低下することがない軸
受材料の製造法を提案する。
以下、図面によつて本発明法について説明す
る。
る。
まず、第１図は本発明法によつて製造した軸受
材料の一例の断面図であつて、符号１は鋼板の裏
金を示し、製造にあたつては鋼板裏金１上の焼結
によつて多孔質層２を形成する。すなわち、多孔
質層２はCu等の粒子２ａを裏金１上に散布して
から常法の通り焼結して形成するが、この際に、
Cu等の粒子２ａにCu等で表面を被覆した黒鉛
（以下被覆黒鉛という。）２ｂを混合し、この混合
粉を裏金１上に散布する。この黒鉛２ｂは例えば
置換メツキ法等でCu等を黒鉛表面に厚み約３ミ
クロン程度被覆したもので、この混合粉を焼結す
ると、表面黒鉛２ｂはその表面のCu等の被覆層
を介して第１図に示す如くCu等の粒子２ａの表
面に一体に結合し、更に、この表面黒鉛２ｂは多
孔質層２中に均一にもれなく分布する。
材料の一例の断面図であつて、符号１は鋼板の裏
金を示し、製造にあたつては鋼板裏金１上の焼結
によつて多孔質層２を形成する。すなわち、多孔
質層２はCu等の粒子２ａを裏金１上に散布して
から常法の通り焼結して形成するが、この際に、
Cu等の粒子２ａにCu等で表面を被覆した黒鉛
（以下被覆黒鉛という。）２ｂを混合し、この混合
粉を裏金１上に散布する。この黒鉛２ｂは例えば
置換メツキ法等でCu等を黒鉛表面に厚み約３ミ
クロン程度被覆したもので、この混合粉を焼結す
ると、表面黒鉛２ｂはその表面のCu等の被覆層
を介して第１図に示す如くCu等の粒子２ａの表
面に一体に結合し、更に、この表面黒鉛２ｂは多
孔質層２中に均一にもれなく分布する。
元来、黒鉛は潤滑性は非常に勝れ、安価である
が、Cu等とは焼結せず、このため、特開昭56−
169704号の如く被覆黒鉛として多孔質の孔隙中に
含浸し、加熱してCu等の粒子と一体化をはかつ
ている。しかし、この方法であると、含浸の程度
に限界があり、全体にわたり均一に黒鉛を分散さ
せることができない。この点、多孔質層形成時に
混合粉として被覆黒鉛を入れると、多孔質層全体
にわたり、黒鉛が均一に分散して一体化し、十分
な機械的強度を持ち、長期間の摺動に全く支障が
なく、後記の表面軸受層が摩耗消失し多孔質層が
露出したときにも、潤滑性が保持され、急激に耐
摩耗性が低下することがない。
が、Cu等とは焼結せず、このため、特開昭56−
169704号の如く被覆黒鉛として多孔質の孔隙中に
含浸し、加熱してCu等の粒子と一体化をはかつ
ている。しかし、この方法であると、含浸の程度
に限界があり、全体にわたり均一に黒鉛を分散さ
せることができない。この点、多孔質層形成時に
混合粉として被覆黒鉛を入れると、多孔質層全体
にわたり、黒鉛が均一に分散して一体化し、十分
な機械的強度を持ち、長期間の摺動に全く支障が
なく、後記の表面軸受層が摩耗消失し多孔質層が
露出したときにも、潤滑性が保持され、急激に耐
摩耗性が低下することがない。
また、Cu等の粒子の形状は必ずしも不規則形
状のものでなく球状のものも良く、被覆黒鉛の径
はCu等の粒子より小さいことが必要である。こ
の理由は被覆黒鉛はCuの粒子に比べ機械的強度
が劣るからである。
状のものでなく球状のものも良く、被覆黒鉛の径
はCu等の粒子より小さいことが必要である。こ
の理由は被覆黒鉛はCuの粒子に比べ機械的強度
が劣るからである。
また、焼結温度は950〜1050℃程度で非酸化性
雰囲気で行なう。すなわち、被覆黒鉛の表面の
Cu等の被覆層は薄く、焼結条件によつては強度
が失なわれ易く、この点から焼結温度950〜1050
℃で30分程度焼結する。
雰囲気で行なう。すなわち、被覆黒鉛の表面の
Cu等の被覆層は薄く、焼結条件によつては強度
が失なわれ易く、この点から焼結温度950〜1050
℃で30分程度焼結する。
次に、多孔質層２の孔隙中に少なくともフツ素
樹脂を含浸させ、その一部は孔隙中に含浸させて
含浸物３とし、他部は多孔質層２の表面から露出
させて、表面軸受層４とする。これらは少なくと
もフツ素樹脂を含有させるほか、黒鉛、二硫化モ
リブデン、金属鉛等の固体潤滑剤や、ポリエステ
ル樹脂等の合成樹脂、界面活性剤その他いかなる
成分添加剤を含めることができる。また、フツ素
樹脂とはフツ素原子(F)を含有する合成高分子樹脂
全てを示し、例えば４フツ化エチレン樹脂
（PTFE）４フツ化エチレンと６フツ化プロピレ
ンの共重合樹脂等が含まれる。
樹脂を含浸させ、その一部は孔隙中に含浸させて
含浸物３とし、他部は多孔質層２の表面から露出
させて、表面軸受層４とする。これらは少なくと
もフツ素樹脂を含有させるほか、黒鉛、二硫化モ
リブデン、金属鉛等の固体潤滑剤や、ポリエステ
ル樹脂等の合成樹脂、界面活性剤その他いかなる
成分添加剤を含めることができる。また、フツ素
樹脂とはフツ素原子(F)を含有する合成高分子樹脂
全てを示し、例えば４フツ化エチレン樹脂
（PTFE）４フツ化エチレンと６フツ化プロピレ
ンの共重合樹脂等が含まれる。
また、Cu等の被覆黒鉛の含有量は、１％以下
では摩擦係数があまり低下しないのに対し、５％
以上になると、焼結性が阻害される。また、多孔
質層２に対し、少なくともフツ素樹脂を含むもの
を含浸させるとき、多孔質層２の表面に散布し、
それをローラー等によつて押圧させて含浸し、そ
の後、加熱焼成し、表面軸受層４を形成すれば十
分である。このようにすると、含浸剤が成形性の
劣るものでも、容易に含浸一体化できるからであ
る。
では摩擦係数があまり低下しないのに対し、５％
以上になると、焼結性が阻害される。また、多孔
質層２に対し、少なくともフツ素樹脂を含むもの
を含浸させるとき、多孔質層２の表面に散布し、
それをローラー等によつて押圧させて含浸し、そ
の後、加熱焼成し、表面軸受層４を形成すれば十
分である。このようにすると、含浸剤が成形性の
劣るものでも、容易に含浸一体化できるからであ
る。
次に、実施例について説明する。
まず、厚さ1.0mmの磨帯鋼の裏金の上に、Cu粉
70重量部、Cu−Sn粉30重量部及び表面にCu等を
被覆し、直径約40ミクロンの被覆黒鉛３重量部か
ら成る混合粉を散布し、950〜1050℃で加熱焼結
し、厚さ約0.2mmの多孔質層を被覆形成した。
70重量部、Cu−Sn粉30重量部及び表面にCu等を
被覆し、直径約40ミクロンの被覆黒鉛３重量部か
ら成る混合粉を散布し、950〜1050℃で加熱焼結
し、厚さ約0.2mmの多孔質層を被覆形成した。
その後、PTFEのみのものと、PTFE90重量部
と二硫化モリブデン10重量部とを混合したものを
ロールによつて多孔質層に加圧含浸し、380℃×
15分間で表面軸受層を焼成した。比較のために
Cu粉70重量部とCu−Sn粉30重量部との混合粉に
よつて多孔質層を被着形成し、これに上記のとこ
ろと同様にPTFEのみとPTFE90重量部と二硫化
モリブデン10重量部とを混合したものを含浸させ
て軸受材料をつくり、乾燥摩擦における摩擦特性
を次の試験条件で測定した。
と二硫化モリブデン10重量部とを混合したものを
ロールによつて多孔質層に加圧含浸し、380℃×
15分間で表面軸受層を焼成した。比較のために
Cu粉70重量部とCu−Sn粉30重量部との混合粉に
よつて多孔質層を被着形成し、これに上記のとこ
ろと同様にPTFEのみとPTFE90重量部と二硫化
モリブデン10重量部とを混合したものを含浸させ
て軸受材料をつくり、乾燥摩擦における摩擦特性
を次の試験条件で測定した。
測定装置：東洋ボールドウイン摩擦摩耗試験機
相手材：S45C（HRC55、高周波焼入材）
測定条件：面圧20Kg／cm2
潤 滑：乾燥状態
周 速：20ｍ／min
この試験結果を示すと、第２図の通りであり、
ここで第２図で符号イ，ロは何れも本発明法によ
つて製造したもの、とくに、イはPTFEのみ、ロ
はPTFE90部＋MoS210部、ハ，ニは比較例、と
くに、ハはPTFEのみ、ニはPTFE90部＋
MoS210部を示す。
ここで第２図で符号イ，ロは何れも本発明法によ
つて製造したもの、とくに、イはPTFEのみ、ロ
はPTFE90部＋MoS210部、ハ，ニは比較例、と
くに、ハはPTFEのみ、ニはPTFE90部＋
MoS210部を示す。
第２図から明らかなように、比較例ハ，ニの間
で比較例ハの如くPTFEのみの場合は、はじめに
潤滑性が保持されているが、耐摩耗性が劣るた
め、表面のPTFEのみから成る表面軸受層が摩擦
距離300ｍ程度で消失し、400ｍを越えると焼付く
ことがわかる。これに対し、比較例ニはMoS2が
含有されているため、耐摩耗性に優れているが摩
擦距離1000ｍをこえたところで表面軸受層が消失
し、摩擦距離2500ｍ程度のところでは焼付きが起
こつている。この点、本発明法によつて製造した
ものは、イの如く、MoS2が含まれていなくと
も、MoS2が含まれる比較例ニで焼付きが起こる
状態のところでも焼付きが発生せず、更にロの如
くMoS2が含まれると摩擦係数は低下し、しか
も、長時間にわたつて安定して保持される。
で比較例ハの如くPTFEのみの場合は、はじめに
潤滑性が保持されているが、耐摩耗性が劣るた
め、表面のPTFEのみから成る表面軸受層が摩擦
距離300ｍ程度で消失し、400ｍを越えると焼付く
ことがわかる。これに対し、比較例ニはMoS2が
含有されているため、耐摩耗性に優れているが摩
擦距離1000ｍをこえたところで表面軸受層が消失
し、摩擦距離2500ｍ程度のところでは焼付きが起
こつている。この点、本発明法によつて製造した
ものは、イの如く、MoS2が含まれていなくと
も、MoS2が含まれる比較例ニで焼付きが起こる
状態のところでも焼付きが発生せず、更にロの如
くMoS2が含まれると摩擦係数は低下し、しか
も、長時間にわたつて安定して保持される。
以上詳しく説明した通り、本発明法はCu等の
粉末を焼結して成る多孔質層と少なくともフツ素
樹脂を含む表面軸受層とから成る軸受材料の製造
法であつて、この製造時にCu等の粉末の一部と
して表面にCu等を被覆した被覆黒鉛を組込んで
多孔質層内部に均一に黒鉛を分散させる。従つ
て、黒鉛は多孔質層の一部として強固に結合され
て、その中に均一に分散でき、表面軸受層が消滅
しても、摩擦係数は低くかつ安定して維持され、
優れた軸受性能が発揮できる。
粉末を焼結して成る多孔質層と少なくともフツ素
樹脂を含む表面軸受層とから成る軸受材料の製造
法であつて、この製造時にCu等の粉末の一部と
して表面にCu等を被覆した被覆黒鉛を組込んで
多孔質層内部に均一に黒鉛を分散させる。従つ
て、黒鉛は多孔質層の一部として強固に結合され
て、その中に均一に分散でき、表面軸受層が消滅
しても、摩擦係数は低くかつ安定して維持され、
優れた軸受性能が発揮できる。
第１図は本発明法により製造した軸受材料の一
例の拡大断面図、第２図は本発明に係る軸受材料
ならびに比較例の摩擦係数と摩擦距離との関係を
示すグラフである。 符号１……裏金、２……多孔質層、２ａ……
Cu、Cu合金の粒子、２ｂ……被覆黒鉛、３……
含浸物、４……表面軸受層。
例の拡大断面図、第２図は本発明に係る軸受材料
ならびに比較例の摩擦係数と摩擦距離との関係を
示すグラフである。 符号１……裏金、２……多孔質層、２ａ……
Cu、Cu合金の粒子、２ｂ……被覆黒鉛、３……
含浸物、４……表面軸受層。
Claims (1)
- １ 銅若しくはその合金の粉末に対し、表面の銅
若しくはその合金によつて黒鉛が被覆された被覆
黒鉛１〜５重量％を加えて混合し、この混合材料
を鋼板裏金上に散布してから、焼結して多孔質焼
結層を形成し、その後、この多孔質焼結層に、こ
の中に一部が含浸するよう、少なくともフツ素樹
脂を含む表面軸受層を形成することを特徴とする
Cu系軸受材料の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57190548A JPS5980521A (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | Ｃｕ系軸受材料の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57190548A JPS5980521A (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | Ｃｕ系軸受材料の製造法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34827091A Division JPH05248441A (ja) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | Ｃｕ系軸受材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5980521A JPS5980521A (ja) | 1984-05-10 |
| JPS6331004B2 true JPS6331004B2 (ja) | 1988-06-22 |
Family
ID=16259906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57190548A Granted JPS5980521A (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | Ｃｕ系軸受材料の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5980521A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2562593B2 (ja) * | 1987-03-02 | 1996-12-11 | ヤマハ発動機株式会社 | 排気制御弁の軸受装置 |
| JP3861771B2 (ja) * | 2002-08-23 | 2006-12-20 | 千住金属工業株式会社 | 平軸受およびその製造方法 |
| US7255933B2 (en) * | 2002-08-23 | 2007-08-14 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Multi-layer sliding part and a method for its manufacture |
| JP5275421B2 (ja) * | 2011-08-15 | 2013-08-28 | 株式会社日立産機システム | 往復動圧縮機 |
| CN109108289B (zh) * | 2018-09-10 | 2020-12-25 | 中南大学 | 一种三维网络铜-铜/石墨复合材料及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5125063A (ja) * | 1974-08-26 | 1976-03-01 | Hitachi Ltd | |
| JPS55164050A (en) * | 1979-06-08 | 1980-12-20 | Nippon Funmatsu Gokin Kk | Sliding frictional material |
| JPS56169704A (en) * | 1980-06-03 | 1981-12-26 | N D C Kk | Dry bearing material |
-
1982
- 1982-10-29 JP JP57190548A patent/JPS5980521A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5125063A (ja) * | 1974-08-26 | 1976-03-01 | Hitachi Ltd | |
| JPS55164050A (en) * | 1979-06-08 | 1980-12-20 | Nippon Funmatsu Gokin Kk | Sliding frictional material |
| JPS56169704A (en) * | 1980-06-03 | 1981-12-26 | N D C Kk | Dry bearing material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5980521A (ja) | 1984-05-10 |
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