WO2002014703A1 - Palier lisse - Google Patents

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WO2002014703A1
WO2002014703A1 PCT/JP2001/006987 JP0106987W WO0214703A1 WO 2002014703 A1 WO2002014703 A1 WO 2002014703A1 JP 0106987 W JP0106987 W JP 0106987W WO 0214703 A1 WO0214703 A1 WO 0214703A1
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resin
coating layer
bearing
plain bearing
solid lubricant
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Hiroshi Kanayama
Toru Desaki
Kimio Kawagoe
Yasuaki Goto
Yoshio Fuwa
Hirofumi Michioka
Kenyuu Akiyama
Original Assignee
Taiho Kogyo Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a slide bearing that can be used for an engine for automobiles and other industrial machines.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 4-83391 discloses that on the surface of an aluminum-based bearing alloy, 95-55% by weight of a solid lubricant and 10-45% by weight of a polyimide-based binder are used. A sliding bearing material having a bearing layer is described. Such a solid lubricating film improves the initial conformability of the aluminum alloy bearing, and exhibits excellent fatigue resistance and seizure resistance. Further, the publication discloses that the wear resistance of the solid lubricating coating is improved by replacing 1 to 20% by weight of the solid lubricant with a friction modifier.
  • the amount of the solid lubricant to be added is as large as 55 to 97% by weight, and the strength in the coating layer and the holding power of the solid lubricant are insufficient. Deterioration due to peeling of the coating, etc. Phenomenon occurs. Disclosure of the invention
  • An object of the present invention is to provide a plain bearing which is excellent in initial conformability and seizure resistance and which has both durability and heat resistance particularly required for a high-speed engine. According to the present invention, a plain bearing having the following configuration is provided, and the above object of the present invention is achieved.
  • the resin coating layer has a tensile strength at 25 ° C of 70 to 110 MPa and an elongation of 7
  • a soft, high-temperature, high-elongation thermosetting resin with a tensile strength at 200 ° C of 15 MPa or more and an elongation of 20% or more is 70 to 30%.
  • thermosetting resin is a polyamide-imide resin.
  • FIG. 1 is a graph showing the results of measuring changes in the coefficient of friction of the slide bearings manufactured in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 when the rotational speed was gradually reduced.
  • the sliding bearing of the present invention is a sliding bearing in which a resin coating layer containing a soft thermosetting resin having good elongation at high temperature and a solid lubricant is formed on a bearing alloy layer.
  • thermosetting resin used for the resin coating layer of the plain bearing is a soft thermosetting resin that stretches well at high temperatures.
  • a thermosetting resin that satisfies the conditions of a tensile strength at 25 ° C of 70 to 110 MPa, preferably 80 to; L00 MPa, and an elongation of 7 to 20%, preferably 7 to 15% is desirable.
  • a more desirable thermosetting resin satisfies the above conditions and has a tensile strength at 200 ° C of 15 MPa or more, preferably 15 to 50 MPa, and an elongation of 20% or more, preferably 30% or more.
  • Resin, and such a thermosetting resin is a typical example of a thermosetting resin that is soft and has good elongation at high temperatures.
  • thermosetting resins that can be used are not particularly limited as long as the above conditions are satisfied, and specific examples thereof include polyimide resins, polyamide imide resins, diisocyanate-modified, BPDA-modified, and sulfone-modified resins. Resins, epoxy resins, phenolic resins and the like. Among them, a polyamide imide resin is preferred.
  • Polyamide imide resins satisfying the above conditions for tensile strength and elongation have a molecular weight of 20,000 or more on average when uncured, reduce the number of terminal crosslinking points, and use a polymer containing epoxy groups to accelerate curing.
  • the tensile strength and elongation of the thermosetting resin are values measured according to ASTM D-1708.
  • molybdenum disulfide Mo S 2
  • graphite BN (nitrogen Boron fluoride)
  • tungsten disulfide WS 2
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • fluororesin Pb, and the like.
  • the graphite may be either natural or artificial, but artificial graphite is preferred from the viewpoint of abrasion resistance.
  • the solid lubricant preferably has an average particle size of 15 zm or less, particularly preferably 0.2 to 10 / m.
  • molybdenum disulfide graphite, boron nitride, and tungsten disulfide are preferred.
  • thermosetting resin is 30 to 70 V o 1%, preferably 50 to 70 vo 1%
  • solid lubricant is 30 to 70 vol 1%, preferably 30 to 50 vo.
  • Use 1% here, the sum of both is 100 V 01%).
  • the solid lubricant is firmly retained in the resin coating layer containing a thermosetting resin that is soft and has good elongation at high temperatures, and provides sufficient seizure resistance and initial run-in resistance, as well as durability. However, the heat resistance is fully exhibited.
  • the resin coating layer of the plain bearing of the present invention further contains a friction modifier and / or an extreme pressure agent.
  • Halogen compounds such as zinc dithiophosphate; organometallic compounds such as thiocarbamate; and organic molybdenum compounds such as molybdenum dithiophosphate and molybdenum dithiocarbimate.
  • the average particle size of the extreme pressure agent is preferably 5 ⁇ m or less, more preferably 2 zm or less. It is.
  • an extreme pressure agent it is preferable to replace 0.5 to 10 vo 1%, particularly 1 to 5 vo 1%, of the solid lubricant in a volume ratio of 30 to 70 vol% with the extreme pressure agent.
  • the extreme pressure agent dispersed in the resin coating layer is effective in situations where the resin coating layer is likely to break due to frictional heat and shear stress at that time due to temporary solid contact. It is presumed to act on. In other words, the solid lubricant and the extreme pressure agent contained in the coating firmly hold the oil, and the boundary lubrication coating does not easily break, so that a smooth sliding surface is obtained, and seizure resistance and wear resistance are maintained. It is presumed that it is carried.
  • the friction modifier Cr0 2, Fe 3 0 4 , PbO, ZnO, CdO, A 1 2 0 3, S i0 2, Sn0 oxides such as 2 or, S iC, compounds such as S i 3 N 4 or the like Can be mentioned.
  • a friction modifier replace 0.3 to L 0 vo 1%, especially 0.5 to 5 vo 1%, of the solid lubricant 30 to 70 vo 1% with the friction modifier. Is preferred.
  • the wear resistance is improved.
  • the improvement in wear resistance by the friction modifier and the retention of oil by the extreme pressure agent act synergistically, thereby significantly improving wear resistance.
  • a friction modifier and an extreme pressure agent may be used in combination.
  • the total amount of both is 0.3 to of the solid lubricant of 30 to 70 vo 1%: L 0 vo 1%,
  • the replacement amount is preferably 0.5 to 5 V o 1%.
  • thermosetting resin in forming the resin coating layer, a coating liquid in which the above components are dissolved and dispersed is prepared. At that time, an appropriate amount of an organic solvent (diluent) can be used.
  • the organic solvent is used for adjusting the viscosity to facilitate the mixing, and is not particularly limited as long as the thermosetting resin to be used can be dissolved.
  • the thermosetting resin is a polyamide-imide resin, xylene, N-methyl-2-pyrrolidone, toluene and the like can be used in an amount of 100 to 300 parts by mass based on 100 parts by mass of the above components. .
  • a coating liquid containing the above-mentioned thermosetting resin and solid lubricant, and further, if necessary, a friction modifier and / or an extreme pressure agent is applied to the surface of the bearing alloy layer to form a coating (resin coating layer).
  • the Beakers hardness HV of the resin coating layer is preferably 20 or less, and more preferably 5 to 17 (measured by Akashi Seisakusho, ultra-light load micro hardness tester MV K-1 with a load of 5 g) ).
  • the Beakers hardness HV of the resin coating layer is preferably 20 or less, and more preferably 5 to 17 (measured by Akashi Seisakusho, ultra-light load micro hardness tester MV K-1 with a load of 5 g) ).
  • bearing alloy as the bearing substrate examples include a copper alloy and an aluminum alloy.
  • the composition of the bearing alloy is not particularly limited, as an aluminum-based alloy, it is preferable that the Cr, Si, Mn, Sb, Sr, Fe, Ni, Mo, or less be 10 mass% or less. Contains one or more of Ti, W, Zr, V, Cu, Mg, Zn, etc. and 20% by mass or less of Sn, Pb, In, Tl, Bi A suitable alloy can be preferably used. Elements of the former group mainly provide strength and wear resistance, and elements of the latter group mainly provide conformability. It is preferable to use the former and the latter in combination.
  • a method of forming the resin coating layer on the bearing alloy layer will be described.
  • bearing alloys such as copper alloys and aluminum alloys into sliding bearing-shaped linings
  • degrease them in an alkaline treatment liquid such as caustic soda
  • an alkaline treatment liquid such as caustic soda
  • the surface of the lining is roughened by a chemical treatment such as a combination of alkali etching and pickling after degreasing, or the lining is mechanically treated by shot blasting or the like.
  • Methods such as roughening the surface and forming irregularities on the lining surface by boring or the like can be employed.
  • the lining surface may be subjected to a zinc phosphate or zinc phosphate chemical conversion treatment with a thickness of 0.1 to 5 m.
  • a chemical conversion treatment with a base treatment such as boring, a resin coating layer with extremely high adhesion can be obtained.
  • the resin coating layer can be formed by a method such as a roll transfer, a tamping method, a dipping method, a brushing method, and a printing method.
  • the thickness of the resin coating layer is preferably 1 to 50 / m.
  • thermoplastic resin that exhibits the maximum tensile strength and elongation at a curing temperature of 200 ° C or less.
  • Example 1 Comparative Examples 1, 2
  • Polyamideimide resin A (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) shown in Table 1 was mixed with 60 vo 1%, molybdenum disulfide 4 Ovo 1% as a solid lubricant, and an appropriate amount of an organic solvent (N-methyl-2-pyrrolidone). The mixture was put into a ball mill and pulverized and mixed for 3 hours to prepare a coating solution for forming a resin coating layer.
  • a half-cylindrical bearing surface such as a half-cylindrical bearing, on which a lining material made of an aluminum-based alloy (All-ll Sn_l.
  • the surface was roughened by the treatment to have a surface roughness of 1 / mRz.
  • the above coating solution is sprayed with an air spray to a thickness of about 6 zm, and then heated and cured at 180 ° C for about 60 minutes to form a resin coating layer, A bearing (metal valley) was manufactured (Example 1).
  • Example 1 the polyamide imide resins were respectively polyamide imide resin B (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) (Comparative Example 1) and polyamide imide resin C (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.)
  • a slide bearing was manufactured by forming a resin coating layer in the same manner as in Example 1 except that a comparative coating solution was prepared using Example 2).
  • Example 1 the type and amount of the polyamideimide resin (PAI) used, the amount of molybdenum disulfide (MoS 2 ), and, if necessary, zinc sulfide (ZnS) as an extreme pressure agent and friction the amount of aluminum oxide (a 1 2 0 3) as a modifier, to change as shown in Table 2, except that each coating liquid was prepared in the same manner as in example 1, forming a resin coating layer Then, each slide bearing was manufactured. In order to evaluate the performance of each bearing obtained as described above, the Vickers hardness of the resin coating layer was measured, and a seizure resistance test and a wear resistance test were performed. Table 2 shows the results. Furthermore, FIG. 1 shows the results of measuring the change in the coefficient of friction of the slide bearings manufactured in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 when the rotation speed was gradually reduced. Each test was performed by the following method.
  • PAI polyamideimide resin
  • MoS 2 molybdenum disulfide
  • ZnS zinc sulfide
  • Abrasion resistance test Lubricating oil 10W—30CD Oil temperature was measured at 100 ° C, load 3 OMPa, rotation speed 3000 rpm, and time 5 hours.
  • the sliding bearing of the present invention is excellent in initial conformability, seizure resistance, and also has wear resistance, durability, and heat resistance, and is particularly suitable as a sliding bearing for engines of automobiles and other industrial machines. Can be used for

Description

明 細 書 すべり軸受 技術分野
本発明は、 自動車やその他の産業機械用のェンジンに用いることができるすべ り軸受に関する。 背景技術
自動車ェンジンのすべり軸受は、 一般にアルミニゥム合金や P b系オーバレィ 付き銅鉛合金が用いられる。 近年は、 高出力及び高回転による自動車エンジンの 高性能化が著しく、 優れた摺動性能、 特に初期なじみ性、 耐焼付性に優れ、 耐久 性、 耐熱性を兼ね備えたすベり軸受の出現が望まれている。
特開平 4— 8 3 9 1 4号公報には、 アルミニウム系軸受合金の表面に 9 5〜5 5重量％の固体潤滑剤と、 1 0〜4 5重量％のポリイミ ド系バインダーから成る コ一ティング層を形成したすベり軸受材料が記載されている。 このような固体潤 滑被膜により、 アルミニウム合金軸受の初期のなじみ性が向上し、 優れた耐疲労 性及び耐焼付性が発揮される。 更に、 当該公報には、 上記固体潤滑剤の 1〜2 0 重量％を摩擦調整剤に置き換えることにより、 固体潤滑被膜の耐摩耗性が改良さ れることが記載されている。
また、特開平 7— 2 4 7 4 9 3号公報では、 7 0 - 9 7重量％の固体潤滑剤と、 3〜3 0重量％のバインダー （ポリイミド系樹脂、 エポキシ樹脂、 フエノール樹 脂） からなる固体潤滑被膜に、 膜形成補助剤を添加することにより、 固体潤滑剤 が強固に保持され、 初期のなじみ性がよいため耐焼付性が優れ、 脱落が防止され ているため耐摩耗性が良好となることが記載されている。
しかしながら、 従来技術における上記固体潤滑被膜では、 固体潤滑剤の添加量 が 5 5〜9 7重量％以上と多く、 コ一ティング層内の強度や固体潤滑剤の保持力 が不十分であるため、 被膜の剥離等によりかえつてなじみ性が悪化し、 焼付きが 生じる等の現象が生じる。 発明の開示
本発明の目的は、 特に高速エンジンに要求される、 初期なじみ性、 耐焼付性に 優れ、 しかも耐久性、 耐熱性を兼ね備えたすべり軸受を提供することにある。 本発明によれば、 下記構成のすべり軸受が提供されて、 本発明の上記目的が達 成される。
1 .樹脂コ一ティング層が軸受合金層上に形成されているすべり軸受において、 樹脂コーティング層が、 2 5 °Cでの引張強さが 7 0〜1 1 0 M P a、 伸びが 7
〜2 0 %であり、 しかも 2 0 0 °Cでの引張強さが 1 5 M P a以上、 伸びが 2 0 % 以上である軟質かつ高温で伸びの良い熱硬化性樹脂を 7 0〜3 0 v o 1 %と固体 潤滑剤を 3 0〜7 0 v o 1 % (ここで、 両者の合計を 1 0 O v o 1 %とする） の 割合で含有しており、 樹脂コーティング層のビヅカース硬さ H vが 2 0以下であ ることを特徴とするすべり軸受。
2 . 熱硬化性樹脂がポリアミ ドイミド樹脂であることを特徴とする上記 1に記 載のすべり軸受。
3 . 内燃機関用に用いられることを特徴とする上記 1または 2に記載のすべり 軸受。
高速での初期なじみ性、 耐焼付性を向上するためには、 局所的に油膜が薄くな り、 固体接触を起こしそうになった場合に、 速やかに樹脂コーティング層が摩耗 又は変形して、 流体膜の厚さを確保する必要がある。
従来は、 これを固体潤滑剤の量を増やすことで対処使用としていたが、 増やし すぎると脆くなリ、 剥離等によりかえつて焼付きやすくなり、 初期なじみ性が悪 化する。
そこで、 固体潤滑剤を結合している樹脂に着目し、 これを軟質かつ高温で伸び の良い熱硬化性樹脂にすることにより、 初期なじみ性、 耐焼付性がよく、 しかも 耐熱性、 耐久性が劣らない固体潤滑樹脂コーティング層を有するすべり軸受がで き本発明に至った。 図面の簡単な説明
図 1は、 実施例 1、 比較例 1、 2で製造したすべり軸受について回転数漸減時 の摩擦係数の変化を測定した結果を示すグラフである。 発明を実施するための最良の形態
以下本発明のすべり軸受について詳細に説明する。
本発明のすべり軸受は、 軟質かつ高温で伸びの良い熱硬化性樹脂と固体潤滑剤 とを含有している樹脂コーティング層が軸受合金層上に形成されているすべり軸 受である。
すべり軸受の樹脂コーティング層に用いられる熱硬化性樹脂は、 軟質かつ高温 で伸び良い熱硬化性樹脂である。 具体的には、 25 °Cでの引張強さが 70〜11 0MPa、 好ましくは 80〜； L 00MPa、 伸びが 7〜 20 %、 好ましくは 7〜 15 %の条件を満たす熱硬化性樹脂が望ましい。さらに望ましい熱硬化性樹脂は、 上記条件を満たし、 しかも 200°Cでの引張強さが 15 MP a以上、 好ましくは 15〜50MPa、 伸びが 20%以上、 好ましくは 30 %以上を満たす熱硬化性 樹脂であり、 このような熱硬化性樹脂は、 軟質かつ高温で伸び良い熱硬化性樹脂 の典型例である。
用いることができる望ましい熱硬化性樹脂としては、 上記条件を満たすもので あれば、 特に制限されず、 その具体例として、 ポリイミド樹脂、 ポリアミ ドイミ ド樹脂、これら樹脂のジイソシァネート変性、 B P D A変性、スルホン変性樹脂、 エポキシ樹脂、 フエノール樹脂等が挙げられる。 なかでも、 ポリアミ ドイミ ド樹 脂が好ましい。
引張強さ及び伸びに関する上記条件を満たすポリアミ ドイミ ド樹脂は、 未硬化 時の分子量を数平均で 2万以上にし、 末端架橋点を少なくするとともに、 硬化を 早めるためにエポキシ基を含むポリマ一を添加することにより得ることができる なお、 上記熱硬化性樹脂の引張強さ及び伸びは、 ASTM D - 1708に準 じて測定した値である。
固体潤滑剤としては、 二硫化モリブデン （Mo S2)、 グラフアイト、 BN (窒 化硼素）、二硫化タングステン（WS2)、 P TFE (ポリテトラフルオルエチレン）、 フッ素系樹脂、 Pb等を挙げることができる。 これらは 1種単独であるいは 2種 以上を組み合わせて用いることができる。
グラフアイ トは天然、 人造グラフアイ トのいずれでもよいが、 人造グラフアイ トが耐摩耗性の観点から好ましい。
これらの固体潤滑剤は、 摩擦係数を低く、 かつ安定にする作用と共に、 なじみ 性を有する。 これらの作用を十分に発揮させるために、 固体潤滑剤の平均粒径は 15 zm以下、 特に 0. 2〜10 /mであることが好ましい。
なかでも、 二硫化モリプデン、 グラフアイ ト、 窒化硼素、 二硫化タングステン が好ましい。
本発明のすべり軸受の樹脂コーティング層では、 熱硬化性樹脂を 30〜70 V o 1%、 好ましくは 50〜70 vo 1%、 固体潤滑剤を 30〜70vo l%、 好 ましくは 30〜50vo 1%の割合で使用する （ここで、 両者の合計を 100 V 01%とする）。
この配合割合において、 軟質かつ高温で伸び良い熱硬化性樹脂を含む樹脂コー ティング層中において、 固体潤滑剤が強固に保持され、 充分な耐焼付性と初期な じみ性が得られるとともに、 耐久性、 耐熱性も十分に発揮される。
本発明のすべり軸受の樹脂コーティング層は、 さらに摩擦調整剤及び/又は極 圧剤を含有することが好ましい。
極圧剤としては、 ZnS、 Ag2Ss CuS、 FeS、 FeS2、 Sb3S2ヽ Pb S、 B i2S3、 Cd S等の硫黄含有金属化合物；チラウム類、 モルフオリン 'ジ サルフアイ ド、 ジチォ酸塩、 スルフィ ド類、 スルフォキサイド類、 スルフォン酸 類、 チォホスフイネ一ト類、 チォカーボネート類、 ジチォカーボネート類、 アル キルチオ力ルバモイル類、 硫化ォレフィン等の硫黄含有化合物；塩素化炭化水素 等のハロゲン系化合物；ジチオリン酸亜鉛などのチオリン酸塩；チォカルバミン 酸塩等の有機金属系化合物；ジチオリン酸モリブデン、 ジチォカルビミン酸モリ プデン等の有機モリブデン化合物などを挙げることができる。
また、 極圧剤の平均粒径は好ましくは 5 ^m以下、 より好ましくは 2 zm以下 である。極圧剤を添加する場合は、上記固体潤滑剤の容積割合 30〜70vo l% のうち、 0. 5〜10 vo 1%、 特に 1〜5 vo 1%を極圧剤で置き換えること が好ましい。
極圧剤を添加することにより、 特に一時的に固体接触がおこるような不十分な 潤滑条件下ゃ片当たり等の場合においても、 十分な耐摩耗性や耐焼付性が得られ る。 その作用機構は定かではないが、 一時的な固体接触により、 その時の摩擦熱 やせん断応力から樹脂コーティング層が破断されやすい状況下において、 樹脂コ —ティング層に分散された極圧剤が効果的に作用するものと推定される。 即ち、 固体潤滑剤とその皮膜中に含まれた極圧剤により油が強固に保持され、 かつ境界 潤滑被膜が破断しにくいため、 円滑な摺動面となり、 耐焼付性及び耐摩耗性が保 持されるものと推定される。
摩擦調整剤としては、 Cr02、 Fe304、 PbO、 ZnO、 CdO、 A 1203、 S i02、 Sn02などの酸化物や、 S iC、 S i3N4などの化合物等を挙げるこ とができる。 摩擦調整剤を添加する場合は、 上記固体潤滑剤 30〜70 vo 1% のうち、 0. 3〜： L 0 vo 1%、 特に 0. 5〜5 vo 1%を摩擦調整剤で置き換 えることが好ましい。 摩擦調整剤を添加することにより、 耐摩耗性が向上する。 特に極圧剤と併用することにより、 摩擦調整剤による耐摩耗性向上と、 極圧剤に よる油の保持とが相乗的に作用して、 耐摩耗性が格段と向上する。
摩擦調整剤と極圧剤を併用してもよく、 その場合の添加量は、 両者の合計量が 上記固体潤滑剤 30~70 vo 1%のうち、 0. 3〜： L 0 vo 1%、 特に 0. 5 〜 5 V o 1 %で置き換える量であることが好ましい。
本発明では、 樹脂コーティング層を形成するにあたり、 上記成分が溶解、 分散 した塗布液を調製する。 その際、 適量の有機溶剤 （希釈剤） を用いることができ る。 有機溶剤は、 粘度を調整して混合を容易とするものであり、 使用する熱硬化 性樹脂が溶解可能なものであれば特に制限なく用いられる。 例えば熱硬化性樹脂 がポリアミドイミ ド樹脂であれば、 キシレン、 N—メチルー 2—ピロリ ドン、 ト ルェンなどを上記各成分の合計量 100質量部に対して 100〜300質量部用 いることができる。 本発明では、 上記の熱硬化性樹脂及び固体潤滑剤、 更に必要に応じて摩擦調整 剤及び/又は極圧剤を含有する塗布液を軸受合金層表面に塗布し、 被膜 （樹脂コ —ティング層） を形成することにより、 初期なじみ性、 耐焼付性、 耐摩耗性等の 摺動特性に優れたすベり軸受を得ることができる。
樹脂コーティング層のビヅカース硬さ H Vは、 2 0以下であることが好ましく、 より好ましくは 5〜 1 7である（明石製作所製、超軽荷重微少硬度計 MV K― 1、 荷重 5 gにて測定）。樹脂コ一ティング層の硬さをこのように低くすることにより、 急激に荷重が加わり、 局部的に固体接触が起こったとき、 その部分が局部的に摩 耗することによって固体接触を防いで油膜厚さを確保し、 初期なじみ性と耐焼付 性が向上する。 ピツカ一ス硬さ H vが 2 0を越えると、 局部的に摩耗、 変形しに くくなり、 固体接触を起こし、 急激にコ一ティング層が破壊し、 焼付きに至り、 好ましくない。
軸受基材としての軸受合金としては、 銅合金、 アルミニウム合金などを挙げる ことができる。
軸受合金は、 特に組成が限定されないが、 アルミニウム系合金としては、 好ま しくは 1 0質量％以下の C r、 S i、 M n、 S b、 S r、 F e , N i、 M o、 T i、 W、 Z r、 V、 C u、 M g、 Z nなどと、 2 0質量％以下の S n、 P b、 I n、 T l、 B iの 1種又は 2種以上を含有する合金を好ましく使用することがで きる。 前者の群の元素は主として強度、 耐摩耗性を付与し、 後者の群の元素は主 としてなじみ性を付与する。前者と後者を組み合わせて使用することが好ましい。 以下、 軸受合金層への樹脂コ一ティング層の形成法を説明する。
銅合金、 アルミニゥム合金等の軸受合金をすベり軸受形状のライニングに加工 した後、 苛性ソーダなどのアルカリ処理液中において脱脂処理し、 続いて水洗及 び湯洗を行い表面に付着したアルカリを除去する。 例えば、 被膜の密着性を高く する必要があるとき、 脱脂後アルカリエツチングと酸洗との組合せ等の化学的処 理によりライニングの表面を粗面化する、 ショットブラストなどの機械的処理に よりライニング表面を粗面化する、 ボーリング加工等によりライニング表面に凹 凸を形成する等の方法をとることができる。 更に密着性を高める必要があるとき は、 ライニング表面に厚み 0. l~5 mのリン酸亜鉛又はリン酸亜鉛カルシゥ ム化成処理を施してもよい。 ボーリングなどの下地処理と化成処理を組み合わせ ると、 極めて密着性が高い樹脂コーティング層が得られる。
湯洗後温風乾燥し、 適当な希釈剤で希釈した上記塗布液をスプレーでライニン グ上に塗布し、 150〜300°Cで乾燥 '焼結する。 成膜後の表面粗さが粗いと きはバフ等による平滑化処理を行う。 スプレー法の他に、 ロール転写、 タンプリ ング法、 浸漬法、 はけ塗り法、 印刷法などの方法により樹脂コーティング層を形 成することができる。 樹脂コーティング層の厚みは、 1〜50 /mであることが 好ましい。
アルミニウム系軸受合金等にコーティングする場合、 硬化温度を 200°C以上 に上げると、 アルミニウム系軸受合金中の S nの発汗により軸受性能が劣化する 可能性がある。 その場合、 200°C以下の硬化温度で樹脂の引張強さ、 伸びが最 大を示す熱可塑性樹脂の使用が望ましい。 実施例
以下、 本発明を実施例により具体的に説明するが、 本発明はこれらの実施例に 限定されるものではない。 実施例 1、 比較例 1、 2
表 1に記載のポリアミドィミ ド樹脂 A (日立化成 （株） 製） 60 vo 1%及び 固体潤滑剤として二硫化モリプデン 4 Ovo 1%と、 有機溶剤 （N—メチル— 2 一ピロリ ドン） 適量とをボールミルに投入し、 3時間粉砕混合して樹脂コ一ティ ング層形成用の塗布液を調製した。
次に、 裏金鋼板上にアルミニウム系合金 （Al— l l Sn_ l. 8 Pb- 1 C -3 S i) からなるライニング材が圧接された半割円筒状等の軸受表面を脱脂 した後、 ショットブラスト処理により粗面化して 1 /mR zの表面粗さとした。 次いで、 上記塗布液をエアスプレーで約 6 zmの膜厚となるように吹きつけ、 そ の後 180°Cで約 60分間加熱硬化させて樹脂コーティング層を形成し、 すべり 軸受 （メタル用ォ一バレイ） を製造した （実施例 1)。
一方、 上記実施例 1において、 ポリアミ ドイミ ド樹脂として、 各々ポリアミ ド イミ ド樹脂 B (日立化成 （株） 製） （比較例 1)、 ポリアミ ドイミ ド樹脂 C (日立 化成（株）製） （比較例 2)を用いて比較用塗布液を調製した以外は、 実施例 1と 同様にして、 樹脂コーティング層を形成し、 すべり軸受を製造した。 実施例 2〜 5及び比較例 3、 4
更に、 上記実施例 1において、 用いたポリアミドイミド樹脂 （PAI) の種類 と量及び二硫化モリブデン （Mo S2)の量、 及び必要に応じて、 極圧剤としての 硫化亜鉛 （ZnS) 及び摩擦調整剤としての酸化アルミニウム （A 1203) の量 を、 表 2に示す通りに変更して、 各塗布液を調製した以外は、 実施例 1と同様に して、 樹脂コーティング層を形成し、 各すベり軸受を製造した。 上記の通りにして得られた各軸受の性能を評価するために、 樹脂コーティング 層のビッカース硬さを測定し、 耐焼付性試験、 耐摩耗試験を行った。 結果を表 2 に示す。 さらに、 実施例 1、 比較例 1、 2で製造したすべり軸受について回転数 漸減時の摩擦係数の変化を測定した結果を図 1に示す。 各試験は以下の方法で行った。
•耐焼付性試験：潤滑油 5W— 30 S J、 荷重 29 MP aの回転荷重、 油温 15 0°C、 500 r pm/30分の速度漸増で焼付く回転数を調べた。
•耐摩耗性試験：潤滑油 10W— 30 CD 油温 100°C、 荷重 3 OMP a、 回 転数 3000 r pm、 時間 5時間にて軸受の摩耗量を測定した。
•回転数漸減時の摩擦係数の変化：潤滑油 5 W— 30 SH、 荷重 2 OMP a、 油 温 80 °C、 150 °C、 回転数 1300rpmから 100ΓΡΠ1Ζ600秒の漸減 で行った。 なお、 実施例 1で製造したすべり軸受については、 油温 80°Cと 15 0°Cで行い、 比較例 1で製造したすべり軸受については油温 150°Cで行い、 比 較例 2で製造したすべり軸受については油温 80°Cで行った。 表 1
Figure imgf000011_0001
表 2
Figure imgf000011_0002
表 2の結果から、 実施例のすべり軸受は、 耐焼付性、 耐摩耗性に優れているこ とが明らかである。
一方、 樹脂コーティング層に軟質性に劣り高温での伸びが小さいポリアミ ドィ ミド樹脂を用いた比較例のすべり軸受は、 耐焼付性に劣ることが明らかである。 また、 図 1に示された回転数漸減時の摩擦係数の変化から、 実施例 1のすベり 軸受は、 摩擦係数が低く安定しており、 初期なじみ性に優れることが分かる。 比 較例 1及び 2のすベり軸受は、 摩擦係数が高くその変化が大きく、 初期なじみ性 に劣ることが分かる。 本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、 本発明の精神と範 囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にと つて明らかである。
本出願は、 2000年 8月 15日出願の日本特許出願 No.2000— 246354に基づくもの であり、 その内容はここに参照として取り込まれる。 産業上の利用可能性
本発明のすべり軸受は、 初期なじみ性、 耐焼付性に優れ、 しかも耐摩耗性、 耐 久性、 耐熱性を兼ね備えているので、 特に自動車やその他の産業機械のエンジン のすベり軸受として好適に使用できる。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 樹脂コ一ティング層が軸受合金層上に形成されているすべり軸受にお いて、
樹脂コーティング層が、 25°Cでの引張強さが 70〜110MPa、 伸びが 7 ~20%であり、 しかも 200°Cでの引張強さが 15MPa以上、 伸びが 20% 以上である軟質かつ高温で伸びの良い熱硬化性樹脂を 70〜30 vo 1%と固体 潤滑剤を 30〜70vo l% (ここで、 両者の合計を 100 V o 1%とする） の 割合で含有しており、 樹脂コーティング層のビヅカース硬さ Hvが 20以下であ ることを特徴とするすべり軸受。
2. 熱硬化性樹脂がポリアミ ドイミ ド樹脂であることを特徴とする請求の 範囲第 1項に記載のすべり軸受。
3. 内燃機関用に用いられることを特徴とする請求の範囲第 1項または第 2項に記載のすべり軸受。
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