JP2019100350A - 摺動部材 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、耐摩耗性と低摩擦抵抗性とを両立できる技術を提供することを目的とする。
(1)第1実施形態:
(1−1)摺動部材の構成:
(1−2)計測方法:
(1−3)摺動部材の製造方法:
(2)実験結果:
(3)他の実施形態:
(1−1)摺動部材の構成:
図1は、本発明の一実施形態にかかる摺動部材1の斜視図である。摺動部材1は、裏金10とライニング11とオーバーレイ12とを含む。摺動部材1は、中空状の円筒を直径方向に2等分した半割形状の金属部材であり、断面が半円弧状となっている。2個の摺動部材1を円筒状になるように組み合わせることにより、すべり軸受Aが形成される。すべり軸受Aは内部に形成される中空部分にて円柱状の相手軸2(エンジンのクランクシャフト)を軸受けする。相手軸2の外径はすべり軸受Aの内径よりもわずかに小さく形成されている。相手軸2の外周面と、すべり軸受Aの内周面との間に形成される隙間に潤滑油(エンジンオイル)が供給される。その際に、すべり軸受Aの内周面上を相手軸2の外周面が摺動する。
なお、摩耗量と摩擦係数は、以下の手順で計測した。まず、前記実施形態と同様の構成を有する試験片を用意した。試験機として片荷重摩耗試験機を用し、相手軸として焼き入れ処理を行ったSCM415(クロムモリブデン鋼)を使用した。摩耗試験において10秒間の回転期間と10秒間の停止期間のサイクルを10時間(1800サイクル)行った。回転期間における試験片に対する相手軸の摺動速度を3m/秒とし、回転期間における試験片に対する相手軸の摺動速度を0m/秒とした。摩耗試験において試験片と相手軸との間に作用する荷重を3kNとした。また、100℃に加温したエンジンオイルの給油状態で摩耗試験を行った。
まず、裏金10と同じ厚みを有する低炭素鋼の平面板を用意した。
次に、低炭素鋼で形成された平面板上に、ライニング11を構成する材料の粉末を散布する。具体的に、上述したライニング11における各成分の質量比となるように、Cuの粉末とBiの粉末とSnの粉末とを低炭素鋼の平面板上に散布した。ライニング11における各成分の質量比が満足できればよく、Cu−Bi,Cu−Sn等の合金粉末を低炭素鋼の平面板上に散布してもよい。粉末の粒径は、試験用ふるい(JIS Z8801)によって150μm以下に調整した。
次に、中空状の円筒を直径方向に2等分した形状となるように、Cu合金層が形成された低炭素鋼をプレス加工した。このとき、低炭素鋼の外径が摺動部材1の外径と一致するようにプレス加工した。
第1実施形態と同様の電気めっきにおいて、硬質粒子と固体潤滑粒子の材料と混合量を変化させることにより、実施例1〜7と比較例8〜12を用意した。実施例1〜7においては、硬質粒子と固体潤滑粒子の双方がオーバーレイ12に含まれる。比較例8,10,12においては、硬質粒子のみがオーバーレイ12に含まれる。比較例9,11においては、固体潤滑粒子のみがオーバーレイ12に含まれる。以上のような実施例1〜7,比較例8〜12について前記実施形態と同様に摩耗量と摩擦係数を計測した結果を表1に示す。
前記実施形態においては、エンジンのクランクシャフトを軸受けするすべり軸受Aを構成する摺動部材1を例示したが、本発明の摺動部材1によって他の用途のすべり軸受Aを形成してもよい。例えば、本発明の摺動部材1によってトランスミッション用のギヤブシュやピストンピンブシュ・ボスブシュ等のラジアル軸受を形成してもよい。さらに、本発明の摺動部材は、スラスト軸受であってもよく、各種ワッシャであってもよいし、カーエアコンコンプレッサ用の斜板であってもよい。また、ライニング11のマトリクスはCu合金に限られず、相手軸2の硬さに応じてマトリクスの材料が選択されればよい。また、裏金10は、必須ではなく省略されてもよい。
Claims (3)
- 基層上に被覆層が積層された摺動部材であって、
前記被覆層は、前記基層よりも硬い硬質粒子と、固体潤滑粒子とが、Bi中に含有された層である、
ことを特徴とする摺動部材。 - 前記被覆層における前記硬質粒子の含有量は、1.0質量%以上かつ6.0質量%以下である、
請求項1に記載の摺動部材。 - 前記被覆層における前記固体潤滑粒子の含有量は、1.5質量%以上かつ6.0質量%以下である、
請求項1または請求項2のいずれかに記載の摺動部材。
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