JPH051717A - 摺動部材 - Google Patents
摺動部材Info
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- JPH051717A JPH051717A JP17586091A JP17586091A JPH051717A JP H051717 A JPH051717 A JP H051717A JP 17586091 A JP17586091 A JP 17586091A JP 17586091 A JP17586091 A JP 17586091A JP H051717 A JPH051717 A JP H051717A
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- layer
- sliding
- phase
- crystal
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Abstract
(57)【要約】
［目的］ Ｐｂを含有するライニング層に対する表面層
および裏金の剥離強度を向上させる。 ［構成］ ライニング層２2 の表面層３および裏金２1
との両境界面７，８に分散するＰｂ相６の密度を2,500
個／mm2 以上、6,000 個／mm2 以下に設定する。このよ
うにＰｂ相６の微細化を図ると、ライニング層２2 に対
する表面層３および裏金２1 の密着性が良好になる。
および裏金の剥離強度を向上させる。 ［構成］ ライニング層２2 の表面層３および裏金２1
との両境界面７，８に分散するＰｂ相６の密度を2,500
個／mm2 以上、6,000 個／mm2 以下に設定する。このよ
うにＰｂ相６の微細化を図ると、ライニング層２2 に対
する表面層３および裏金２1 の密着性が良好になる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は摺動部材、特に、Ｐｂを
含有する基板と、その基板上に形成されて相手部材との
摺動面を持つ表面層とを備えた摺動部材の改良に関す
る。
含有する基板と、その基板上に形成されて相手部材との
摺動面を持つ表面層とを備えた摺動部材の改良に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種摺動部材として、前記表面
層を電気メッキ法により形成したすべり軸受が知られて
いる。
層を電気メッキ法により形成したすべり軸受が知られて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｐｂは
他の金属との濡れ性が悪く、その上、従来例においては
基板の表面層との境界面に粗大なＰｂ相が分散状態で存
在するため、基板に対する表面層の密着性が悪い、とい
う問題がある。
他の金属との濡れ性が悪く、その上、従来例においては
基板の表面層との境界面に粗大なＰｂ相が分散状態で存
在するため、基板に対する表面層の密着性が悪い、とい
う問題がある。
【０００４】本発明は前記に鑑み、基板に対する表面層
の密着性を良好にして、その表面層の剥離強度を向上さ
せた前記摺動部材を提供することを目的とする。
の密着性を良好にして、その表面層の剥離強度を向上さ
せた前記摺動部材を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ｐｂを含有す
る基板と、その基板上に形成されて相手部材との摺動面
を持つ表面層とを備えた摺動部材において、前記基板の
前記表面層との境界面に分散するＰｂ相の密度を2,500
個／mm2 以上、6,000 個／mm2 以下に設定したことを特
徴とする。
る基板と、その基板上に形成されて相手部材との摺動面
を持つ表面層とを備えた摺動部材において、前記基板の
前記表面層との境界面に分散するＰｂ相の密度を2,500
個／mm2 以上、6,000 個／mm2 以下に設定したことを特
徴とする。
【０００６】
【実施例】図１，図２において、摺動部材としてのすべ
り軸受１は、エンジンにおけるクランクシャフトのジャ
ーナル部、コンロッドの大端部等に適用されるもので、
第１および第２半体１1 ，１2 よりなる。両半体１1 ，
１2 の両端面相互を衝合することにより、外側に位置す
る環状基板２が形成され、またその基板２の内周面には
相手部材ｘとの摺動面３ａを持つ表面層３が形成され
る。基板２は裏金２1 と、その裏金２1 内周面に形成さ
れて、表面層３を支持するライニング層２2 を有する。
裏金２1 およびライニング層２2 間には銅メッキ層が、
またライニング層２2 および表面層３間にはニッケルメ
ッキバリヤ層がそれぞれ必要に応じて設けられる。
り軸受１は、エンジンにおけるクランクシャフトのジャ
ーナル部、コンロッドの大端部等に適用されるもので、
第１および第２半体１1 ，１2 よりなる。両半体１1 ，
１2 の両端面相互を衝合することにより、外側に位置す
る環状基板２が形成され、またその基板２の内周面には
相手部材ｘとの摺動面３ａを持つ表面層３が形成され
る。基板２は裏金２1 と、その裏金２1 内周面に形成さ
れて、表面層３を支持するライニング層２2 を有する。
裏金２1 およびライニング層２2 間には銅メッキ層が、
またライニング層２2 および表面層３間にはニッケルメ
ッキバリヤ層がそれぞれ必要に応じて設けられる。
【０００７】裏金２1 は圧延鋼板より構成され、その厚
さはすべり軸受１の設定厚さにより決められる。ライニ
ング層２2 はＰｂを含有する合金より構成され、その厚
さは５０〜５００μｍ、通常は３００μｍ程度である。
このようにライニング層２2 を、Ｐｂを含有する合金よ
り構成する理由は、長期使用により表面層３が摩滅して
相手部材ｘとライニング層２2 とが固体接触したとき、
Ｐｂが有する固体潤滑作用により急激な焼付き現象の発
生を回避する、ということにある。表面層３はＰｂ合金
より構成され、その厚さは５〜５０μｍ、通常は２０μ
ｍ程度である。
さはすべり軸受１の設定厚さにより決められる。ライニ
ング層２2 はＰｂを含有する合金より構成され、その厚
さは５０〜５００μｍ、通常は３００μｍ程度である。
このようにライニング層２2 を、Ｐｂを含有する合金よ
り構成する理由は、長期使用により表面層３が摩滅して
相手部材ｘとライニング層２2 とが固体接触したとき、
Ｐｂが有する固体潤滑作用により急激な焼付き現象の発
生を回避する、ということにある。表面層３はＰｂ合金
より構成され、その厚さは５〜５０μｍ、通常は２０μ
ｍ程度である。
【０００８】ライニング層２2 を構成する合金として
は、例えばＣｕ−Ｐｂ−Ｓｎ系合金が用いられる。ライ
ニング層２2 の形成に当っては、粒径４５μｍ以上、１
５０μｍ以下の合金粉末５０重量％と粒径４５μｍ未満
の合金粉末５０重量％とよりなる混合粉末を、裏金２1
となる帯鋼（圧延鋼板）上に散布する、７００〜８３０
℃、２０〜４０分間の条件で１次焼結する、圧下率３０
〜５０％の条件で１次圧延を行う、７００〜８３０℃、
２０〜４０分間の条件で２次焼結を行う、圧下率８〜１
８％の条件で２次圧延を行う、といった手段が採用され
る。
は、例えばＣｕ−Ｐｂ−Ｓｎ系合金が用いられる。ライ
ニング層２2 の形成に当っては、粒径４５μｍ以上、１
５０μｍ以下の合金粉末５０重量％と粒径４５μｍ未満
の合金粉末５０重量％とよりなる混合粉末を、裏金２1
となる帯鋼（圧延鋼板）上に散布する、７００〜８３０
℃、２０〜４０分間の条件で１次焼結する、圧下率３０
〜５０％の条件で１次圧延を行う、７００〜８３０℃、
２０〜４０分間の条件で２次焼結を行う、圧下率８〜１
８％の条件で２次圧延を行う、といった手段が採用され
る。
【０００９】表面層３を構成するＰｂ合金は、８０〜９
０重量％のＰｂと３〜２０重量％のＳｎとを含有し、必
要に応じてＣｕ、Ｉｎ、Ａｇ、Ｔｌ、Ｎｂ、Ｓｂ、Ｎ
ｉ、Ｃｄ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｍｎ、Ｃａ、Ｂａから選択され
る少なくとも一種を１０重量％以下含有する。
０重量％のＰｂと３〜２０重量％のＳｎとを含有し、必
要に応じてＣｕ、Ｉｎ、Ａｇ、Ｔｌ、Ｎｂ、Ｓｂ、Ｎ
ｉ、Ｃｄ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｍｎ、Ｃａ、Ｂａから選択され
る少なくとも一種を１０重量％以下含有する。
【００１０】Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｎは表面層３の硬さを向上
させる機能を有するが、その含有量が１０重量％を上回
ると、硬さが高くなり過ぎて初期なじみ性が低下する。
Ｃｕ等を添加する場合には、表面層３の硬さＨｍｖが１
５〜２５になるように、その含有量を調整するのが望ま
しい。
させる機能を有するが、その含有量が１０重量％を上回
ると、硬さが高くなり過ぎて初期なじみ性が低下する。
Ｃｕ等を添加する場合には、表面層３の硬さＨｍｖが１
５〜２５になるように、その含有量を調整するのが望ま
しい。
【００１１】Ｉｎ、Ａｇ、Ｔｌ、Ｎｂ、Ｓｂ、Ｃｄ、Ｔ
ｅ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｂａは、表面層３を軟化して初期なじ
み性を改善する機能を有するが、その含有量が１０重量
％を上回ると、表面層３の強度が低下する。Ｉｎ等を添
加する場合には、表面層３の硬さＨｍｖが８〜１５にな
るように、その含有量を調整するのが望ましい。
ｅ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｂａは、表面層３を軟化して初期なじ
み性を改善する機能を有するが、その含有量が１０重量
％を上回ると、表面層３の強度が低下する。Ｉｎ等を添
加する場合には、表面層３の硬さＨｍｖが８〜１５にな
るように、その含有量を調整するのが望ましい。
【００１２】表面層３は、電気メッキ法により形成され
るもので、メッキ液としては、１リットル当り４０〜１
８０ｇのＰｂ2+、１リットル当り１．５〜３５ｇのＳｎ
2+、必要に応じて１リットル当り１５ｇ以下のＣｕ2+を
含むホウフッ化系メッキ液が用いられる。またメッキ液
の温度は１０〜３５℃、陰極電流密度は３〜１５Ａ／ｄ
ｍ2 にそれぞれ設定される。
るもので、メッキ液としては、１リットル当り４０〜１
８０ｇのＰｂ2+、１リットル当り１．５〜３５ｇのＳｎ
2+、必要に応じて１リットル当り１５ｇ以下のＣｕ2+を
含むホウフッ化系メッキ液が用いられる。またメッキ液
の温度は１０〜３５℃、陰極電流密度は３〜１５Ａ／ｄ
ｍ2 にそれぞれ設定される。
【００１３】図３は、摺動面３ａにおけるＰｂ合金の結
晶構造を示す電子顕微鏡写真（10,000倍）であり、また
図４は、表面層３を縦断した場合におけるＰｂ合金の結
晶構造を示す電子顕微鏡写真（5,000 倍で撮影したもの
を拡大した写真）である。
晶構造を示す電子顕微鏡写真（10,000倍）であり、また
図４は、表面層３を縦断した場合におけるＰｂ合金の結
晶構造を示す電子顕微鏡写真（5,000 倍で撮影したもの
を拡大した写真）である。
【００１４】図３〜図５から明らかなように、表面層３
は、摺動面３ａを形成すべく、頂点ａを摺動面３ａ側に
向けた複数の角錐体状突起、図示例では四角錐体状結晶
５を有し、各四角錐体状結晶５はライニング層２2 より
延出する各柱状晶４の先端部を形成する。
は、摺動面３ａを形成すべく、頂点ａを摺動面３ａ側に
向けた複数の角錐体状突起、図示例では四角錐体状結晶
５を有し、各四角錐体状結晶５はライニング層２2 より
延出する各柱状晶４の先端部を形成する。
【００１５】表面層３の組成は、８重量％Ｓｎ、２重量
％Ｃｕ、残部Ｐｂである。またライニング層２2 の組成
は、１９重量％Ｐｂ、７重量％Ｓｎ、残部Ｃｕである。
裏金２1 は、圧延鋼板（ＪＩＳ ＳＰＣＣ材）より構成
されている。
％Ｃｕ、残部Ｐｂである。またライニング層２2 の組成
は、１９重量％Ｐｂ、７重量％Ｓｎ、残部Ｃｕである。
裏金２1 は、圧延鋼板（ＪＩＳ ＳＰＣＣ材）より構成
されている。
【００１６】図６は、表面層３におけるＰｂ合金結晶の
Ｘ線回折図であり、ミラー指数で（２００）面および
（４００）面の回折ピークのみが認められる。
Ｘ線回折図であり、ミラー指数で（２００）面および
（４００）面の回折ピークのみが認められる。
【００１７】ここで、結晶面の配向性を表わす指数とし
て配向指数Ｏｅを、 （ただし、ｈｋｌはミラー指数、Ｉｈｋｌは（ｈｋｌ）
面の積分強度、ΣＩｈｋｌはＩｈｋｌの総和）と定義す
ると、或（ｈｋｌ）面において、その配向指数Ｏｅが１
００％に近ければ近い程、その（ｈｋｌ）面と直交する
方向へ配向した結晶面が多いことになる。
て配向指数Ｏｅを、 （ただし、ｈｋｌはミラー指数、Ｉｈｋｌは（ｈｋｌ）
面の積分強度、ΣＩｈｋｌはＩｈｋｌの総和）と定義す
ると、或（ｈｋｌ）面において、その配向指数Ｏｅが１
００％に近ければ近い程、その（ｈｋｌ）面と直交する
方向へ配向した結晶面が多いことになる。
【００１８】Ｐｂ合金結晶の（２００）面および（４０
０）面における積分強度Ｉｈｋｌおよび配向指数Ｏｅは
表１の通りである。
０）面における積分強度Ｉｈｋｌおよび配向指数Ｏｅは
表１の通りである。
【００１９】
【表１】
【００２０】表１より、Ｐｂ合金結晶の（ｈ００）面に
おける配向指数Ｏｅは１００％であり、したがってＰｂ
合金結晶は結晶軸ａ，ｂ，ｃにおいて各軸方向に配向し
た結晶面、即ち（ｈ００）面を持つことになる。
おける配向指数Ｏｅは１００％であり、したがってＰｂ
合金結晶は結晶軸ａ，ｂ，ｃにおいて各軸方向に配向し
た結晶面、即ち（ｈ００）面を持つことになる。
【００２１】このように、結晶面を（ｈ００）面と直交
する方向に配向させると、Ｐｂ合金の結晶構造が面心立
方構造であることから、配向方向における原子密度が高
くなるので、表面層３の硬度が増してその耐焼付き性が
向上する。
する方向に配向させると、Ｐｂ合金の結晶構造が面心立
方構造であることから、配向方向における原子密度が高
くなるので、表面層３の硬度が増してその耐焼付き性が
向上する。
【００２２】図２に明示するように、ライニング層２2
は、それに分散する多数のＰｂ相６を有し、Ｐｂ相６の
うち或ものは、表面層３との境界面７に、また或ものは
裏金２1 との境界面８にそれぞれ分散状態で存在する。
両境界面７，８に分散するＰｂ相６の密度は、それぞれ
2,500 個／mm2 以上、6,000 個／mm2 以下に設定される
（この場合、１mm2 当りのＰｂ相６の密度が低ければ、
低い程Ｐｂ相６が粗大化していることを意味する）。こ
のようなＰｂ相６の微細化は、使用合金粉末を微細化す
る、合金粉末の組成を特定することによって焼結温度を
下げる等の手段を採用することによって達成される。
は、それに分散する多数のＰｂ相６を有し、Ｐｂ相６の
うち或ものは、表面層３との境界面７に、また或ものは
裏金２1 との境界面８にそれぞれ分散状態で存在する。
両境界面７，８に分散するＰｂ相６の密度は、それぞれ
2,500 個／mm2 以上、6,000 個／mm2 以下に設定される
（この場合、１mm2 当りのＰｂ相６の密度が低ければ、
低い程Ｐｂ相６が粗大化していることを意味する）。こ
のようなＰｂ相６の微細化は、使用合金粉末を微細化す
る、合金粉末の組成を特定することによって焼結温度を
下げる等の手段を採用することによって達成される。
【００２３】前記のようにＰｂ相６の微細化を図ると、
ライニング層２2 に対する表面層３および裏金２1 の密
着性が良好となり、表面層３および裏金２1 の剥離強度
を向上させることができる。ただし、Ｐｂ相６の密度が
2,500 個／mm2 未満になると、Ｐｂ相６の粗大化に伴い
Ｐｂ相６に剥離応力が集中するため、表面層３および裏
金２1 の剥離強度が低下する。一方、6,000 個／mm2 を
超えると、表面層３内において巣の発生が顕著に認めら
れる。
ライニング層２2 に対する表面層３および裏金２1 の密
着性が良好となり、表面層３および裏金２1 の剥離強度
を向上させることができる。ただし、Ｐｂ相６の密度が
2,500 個／mm2 未満になると、Ｐｂ相６の粗大化に伴い
Ｐｂ相６に剥離応力が集中するため、表面層３および裏
金２1 の剥離強度が低下する。一方、6,000 個／mm2 を
超えると、表面層３内において巣の発生が顕著に認めら
れる。
【００２４】図７（ａ）は、本発明におけるライニング
層２2 の金属組織を示す顕微鏡写真（４００倍）であ
り、境界面７に分散する黒色のＰｂ相６の密度は4,000
個／mm2 である。図７（ｂ）は、従来例におけるライニ
ング層２2 の金属組織を示す顕微鏡写真（４００倍）で
あり、境界面７に分散する黒色のＰｂ相６の密度は1,50
0 個／mm2 である。
層２2 の金属組織を示す顕微鏡写真（４００倍）であ
り、境界面７に分散する黒色のＰｂ相６の密度は4,000
個／mm2 である。図７（ｂ）は、従来例におけるライニ
ング層２2 の金属組織を示す顕微鏡写真（４００倍）で
あり、境界面７に分散する黒色のＰｂ相６の密度は1,50
0 個／mm2 である。
【００２５】図７（ａ），（ｂ）を比較すると、本発明
においてはＰｂ相６が微細化されていることが判る。
においてはＰｂ相６が微細化されていることが判る。
【００２６】図８は、ライニング層２2 の表面層３側境
界面７におけるＰｂ相６の密度と、表面層３の剥離幅と
の関係を示す。剥離幅の測定は、表面層３に碁盤目状に
切れ目ｂを入れる、１８０℃にて６時間加熱した後水中
で冷却し、これを１サイクルとして５サイクル繰返す、
超音波キャビティーションを行う、といった各操作後、
表面層３の切れ目ｂで囲まれた部分ｃがライニング層２
2 から剥離しているとき、切れ目ｂから密着部ｄまでの
距離を測定して、その最大距離を剥離幅ｅとした。
界面７におけるＰｂ相６の密度と、表面層３の剥離幅と
の関係を示す。剥離幅の測定は、表面層３に碁盤目状に
切れ目ｂを入れる、１８０℃にて６時間加熱した後水中
で冷却し、これを１サイクルとして５サイクル繰返す、
超音波キャビティーションを行う、といった各操作後、
表面層３の切れ目ｂで囲まれた部分ｃがライニング層２
2 から剥離しているとき、切れ目ｂから密着部ｄまでの
距離を測定して、その最大距離を剥離幅ｅとした。
【００２７】図８から、境界面７におけるＰｂ相６の密
度は、2,500 個／mm2 以上、6,000個／mm2 以下が適当
であり、好ましくは3,000 個／mm2 以上、6,000 個／mm
2 以下である。Ｐｂ相６の密度が９００個／mm2 以上、
2,500 個／mm2 未満の範囲は従来レベルである。図８の
傾向は、裏金２1 側境界面８についても言える。
度は、2,500 個／mm2 以上、6,000個／mm2 以下が適当
であり、好ましくは3,000 個／mm2 以上、6,000 個／mm
2 以下である。Ｐｂ相６の密度が９００個／mm2 以上、
2,500 個／mm2 未満の範囲は従来レベルである。図８の
傾向は、裏金２1 側境界面８についても言える。
【００２８】表面層３を電気メッキ法により形成する場
合、ライニング層２2 には、酸を用いたエッチング処
理、電解エッチング処理等の前処理が施されるが、この
前処理中において、ライニング層２2 の表面層３側境界
面７のＰｂ相６の一部または全部が処理液中へ溶け出す
ことがある。
合、ライニング層２2 には、酸を用いたエッチング処
理、電解エッチング処理等の前処理が施されるが、この
前処理中において、ライニング層２2 の表面層３側境界
面７のＰｂ相６の一部または全部が処理液中へ溶け出す
ことがある。
【００２９】このような現象が発生し、またＰｂ相６の
密度が前記従来レベルであると、図９に示すように境界
面７には、大きな開口を持つ深い凹部９が形成されるた
め、その凹部９底面から成長した各柱状晶４が大きな傾
きを生じ、その結果、表面層３は、略真直ぐに成長した
柱状晶群と、傾きを持つ柱状晶群とが混在したものとな
る。
密度が前記従来レベルであると、図９に示すように境界
面７には、大きな開口を持つ深い凹部９が形成されるた
め、その凹部９底面から成長した各柱状晶４が大きな傾
きを生じ、その結果、表面層３は、略真直ぐに成長した
柱状晶群と、傾きを持つ柱状晶群とが混在したものとな
る。
【００３０】前記のように摺動面３ａを四角錐体状結晶
５より形成する理由は、摺動面３ａの表面積を拡大して
表面層３に十分なオイル保持性、つまり保油性を持た
せ、また四角錐体状結晶５の頂点ａ側を優先的に摩耗さ
せて表面層３の初期なじみ性を向上させることにある。
５より形成する理由は、摺動面３ａの表面積を拡大して
表面層３に十分なオイル保持性、つまり保油性を持た
せ、また四角錐体状結晶５の頂点ａ側を優先的に摩耗さ
せて表面層３の初期なじみ性を向上させることにある。
【００３１】したがって、前記のように大きな傾きを持
った柱状晶群が混在することは、表面層３の摺動特性を
向上させる上で障害となる。
った柱状晶群が混在することは、表面層３の摺動特性を
向上させる上で障害となる。
【００３２】本発明においては、前記のようにＰｂ相６
の微細化が図られているので、図１０に示すように、凹
部１０は極めて小さな開口を持つ浅いものとなり、その
結果、凹部１０底面から成長した各柱状晶４は傾かない
か、或は傾いてもその傾きは極めて小さく、また傾いた
柱状晶４の数も僅少となる。
の微細化が図られているので、図１０に示すように、凹
部１０は極めて小さな開口を持つ浅いものとなり、その
結果、凹部１０底面から成長した各柱状晶４は傾かない
か、或は傾いてもその傾きは極めて小さく、また傾いた
柱状晶４の数も僅少となる。
【００３３】これにより、四角錐体状結晶５の特長を生
かした優れた摺動特性を有する表面層３を形成すること
ができる。
かした優れた摺動特性を有する表面層３を形成すること
ができる。
【００３４】表２は、本発明および比較例すべり軸受に
おいて、それらの表面層３の物性、ライニング層２2 の
境界面７における凹部９，１０の密度および表面層３の
焼付き発生面圧を比較したものである。凹部の密度はＰ
ｂ相の密度に対応する。
おいて、それらの表面層３の物性、ライニング層２2 の
境界面７における凹部９，１０の密度および表面層３の
焼付き発生面圧を比較したものである。凹部の密度はＰ
ｂ相の密度に対応する。
【００３５】焼付きテストは、回転軸に各すべり軸受を
摺擦させ、そのすべり軸受に対する負荷荷重を漸次増加
させることにより行われた。表２の値は、各表面層が焼
付きを発生したときの面圧を求めたものである。
摺擦させ、そのすべり軸受に対する負荷荷重を漸次増加
させることにより行われた。表２の値は、各表面層が焼
付きを発生したときの面圧を求めたものである。
【００３６】テスト条件は次の通りである。回転軸の材
質 ＪＩＳ Ｓ４８Ｃ材に窒化処理を施したもの、回転
軸の回転数 6000rpm 、給油温度 １２０℃、給油圧力
３kg／cm2 、負荷荷重 １kg／sec 。
質 ＪＩＳ Ｓ４８Ｃ材に窒化処理を施したもの、回転
軸の回転数 6000rpm 、給油温度 １２０℃、給油圧力
３kg／cm2 、負荷荷重 １kg／sec 。
【００３７】
【表２】
【００３８】表２から明らかなように、本発明は比較例
に比べて優れた耐焼付き性を有する。これは本発明にお
いては、境界面７の凹部１０が極めて小さな開口を持つ
と共に浅いので、各柱状晶４が傾かないか、または傾い
てもその傾きは極めて小さく、また傾いた柱状晶４の数
も僅少であるからである。
に比べて優れた耐焼付き性を有する。これは本発明にお
いては、境界面７の凹部１０が極めて小さな開口を持つ
と共に浅いので、各柱状晶４が傾かないか、または傾い
てもその傾きは極めて小さく、また傾いた柱状晶４の数
も僅少であるからである。
【００３９】図１１，図１２（10,000倍の電子顕微鏡写
真）は、表面層３が、摺動面３ａを形成すべく、上底面
ｆを摺動面３ａ側に向けた複数の角錐台状突起、図示例
ではＰｂ合金の四角錐台状結晶１１のみを有する場合を
示し、このような結晶１１またはこれと四角錐体状結晶
５との混成構造によっても前記と同様の摺動特性が得ら
れる。この場合、摺動面３ａの少なくとも一部が四角錐
台状結晶１１の上底面ｆより形成されることから、摺動
開始初期より相手部材と上底面ｆとの間に油膜を形成さ
せて初期なじみ性を良好にすると共に安定化させること
ができる。
真）は、表面層３が、摺動面３ａを形成すべく、上底面
ｆを摺動面３ａ側に向けた複数の角錐台状突起、図示例
ではＰｂ合金の四角錐台状結晶１１のみを有する場合を
示し、このような結晶１１またはこれと四角錐体状結晶
５との混成構造によっても前記と同様の摺動特性が得ら
れる。この場合、摺動面３ａの少なくとも一部が四角錐
台状結晶１１の上底面ｆより形成されることから、摺動
開始初期より相手部材と上底面ｆとの間に油膜を形成さ
せて初期なじみ性を良好にすると共に安定化させること
ができる。
【００４０】四角錐体状結晶５および／または四角錐台
状結晶１１は、摺動面３ａの一部を形成するように分散
状態で存在していてもよい。この場合、摺動面３ａにお
ける四角錐体状結晶５等の面積率は５０％以上に設定さ
れる。
状結晶１１は、摺動面３ａの一部を形成するように分散
状態で存在していてもよい。この場合、摺動面３ａにお
ける四角錐体状結晶５等の面積率は５０％以上に設定さ
れる。
【００４１】摺動面３ａにおける四角錐体状結晶５およ
び四角錐台状結晶１１の傾きについては次のことが言え
る。
び四角錐台状結晶１１の傾きについては次のことが言え
る。
【００４２】即ち、図５，図１３に示すように四角錐体
状結晶５の底面側に、その結晶５を突出させて摺動面３
ａに沿う仮想面Ｇを規定し、また四角錐体状結晶５の頂
点ａと底面中央部ｈを通る直線ｋが、底面中央部ｈを通
り仮想面Ｇに垂直な基準線ｍに対してなす傾き角をθと
規定すると、四角錐体状結晶５の傾き角θは０°≦θ≦
３０°に設定される。傾き角θが、θ＞３０°になる
と、表面層３の保油性および頂点ａ側の優先的摩耗性が
低下するからである。
状結晶５の底面側に、その結晶５を突出させて摺動面３
ａに沿う仮想面Ｇを規定し、また四角錐体状結晶５の頂
点ａと底面中央部ｈを通る直線ｋが、底面中央部ｈを通
り仮想面Ｇに垂直な基準線ｍに対してなす傾き角をθと
規定すると、四角錐体状結晶５の傾き角θは０°≦θ≦
３０°に設定される。傾き角θが、θ＞３０°になる
と、表面層３の保油性および頂点ａ側の優先的摩耗性が
低下するからである。
【００４３】四角錐台状結晶１１の場合の傾き角θは、
図１１，図１４に示すように上底面中央部ｎおよび下底
面中央部ｐを通る直線ｒと下底面中央部ｐを通り仮想面
Ｇに垂直な基準線ｍとがなす角度として規定される。こ
の場合にも傾き角θは、０°≦θ≦３０°に設定され
る。
図１１，図１４に示すように上底面中央部ｎおよび下底
面中央部ｐを通る直線ｒと下底面中央部ｐを通り仮想面
Ｇに垂直な基準線ｍとがなす角度として規定される。こ
の場合にも傾き角θは、０°≦θ≦３０°に設定され
る。
【００４４】前記実施例では、表面層を電気メッキ法に
より形成したが、その他の表面層形成方法としては、Ｐ
ＶＤ、イオンプレーティング、ＣＶＤ、スパッタリング
等の気相を介する形成方法を挙げることができる。また
摺動面における角錐体状突起等の形成に当っては、化学
エッチング、電気エッチング、気相エッチング（ボンバ
ード処理）等のエッチング法、転写、切削等の機械加工
等を適用することが可能である。
より形成したが、その他の表面層形成方法としては、Ｐ
ＶＤ、イオンプレーティング、ＣＶＤ、スパッタリング
等の気相を介する形成方法を挙げることができる。また
摺動面における角錐体状突起等の形成に当っては、化学
エッチング、電気エッチング、気相エッチング（ボンバ
ード処理）等のエッチング法、転写、切削等の機械加工
等を適用することが可能である。
【００４５】さらに、ライニング層２2 の形成に当って
は、例えば１０〜４０重量％のＰｂおよび０．５〜１０
重量％のＳｎを必須化学成分とする鋳造用Ｃｕ−Ｐｂ−
Ｓｎ系合金を用い、裏金２1 となる帯鋼（圧延鋼板）を
２００〜５００℃に加熱して一側方から他側方へ２ｍ／
min の速度で送り、次いでその帯鋼上に、１０５０〜１
１５０℃のＣｕ−Ｐｂ−Ｓｎ系合金の溶湯を、その厚さ
が約０．８mmとなるように連続的に流下させ、その後溶
湯を冷却水により急冷する、といった手段を採用するこ
とも可能である。
は、例えば１０〜４０重量％のＰｂおよび０．５〜１０
重量％のＳｎを必須化学成分とする鋳造用Ｃｕ−Ｐｂ−
Ｓｎ系合金を用い、裏金２1 となる帯鋼（圧延鋼板）を
２００〜５００℃に加熱して一側方から他側方へ２ｍ／
min の速度で送り、次いでその帯鋼上に、１０５０〜１
１５０℃のＣｕ−Ｐｂ−Ｓｎ系合金の溶湯を、その厚さ
が約０．８mmとなるように連続的に流下させ、その後溶
湯を冷却水により急冷する、といった手段を採用するこ
とも可能である。
【００４６】本発明はすべり軸受に限らず、他の摺動部
材にも適用される。また基板２にはライニング層２2 を
持たないものも含まれる。
材にも適用される。また基板２にはライニング層２2 を
持たないものも含まれる。
【００４７】
【発明の効果】本発明によれば、基板およびライニング
層の境界面におけるＰｂ相の密度を前記のように特定す
ることによって、表面層および裏金の剥離強度を向上さ
せた摺動部材を提供することができる。また表面層を電
気メッキ法により形成する場合、Ｐｂ相の溶け出しに起
因した表面層の摺動特性の低下、といった不具合を回避
し得る摺動部材を提供することができる。
層の境界面におけるＰｂ相の密度を前記のように特定す
ることによって、表面層および裏金の剥離強度を向上さ
せた摺動部材を提供することができる。また表面層を電
気メッキ法により形成する場合、Ｐｂ相の溶け出しに起
因した表面層の摺動特性の低下、といった不具合を回避
し得る摺動部材を提供することができる。
【図１】すべり軸受の分解平面図である。
【図２】図１の２−２線断面図である。
【図３】摺動面におけるＰｂ合金の結晶構造を示す顕微
鏡写真である。
鏡写真である。
【図４】表面層の第１例を縦断した場合におけるＰｂ合
金の結晶構造を示す顕微鏡写真である。
金の結晶構造を示す顕微鏡写真である。
【図５】表面層の第１例を示す要部概略斜視図である。
【図６】表面層の第１例におけるＰｂ合金結晶のＸ線回
折図である。
折図である。
【図７】（ａ）は本発明におけるライニング層の金属組
織を示す顕微鏡写真であり、（ｂ）は従来例におけるラ
イニング層の金属組織を示す顕微鏡写真である。
織を示す顕微鏡写真であり、（ｂ）は従来例におけるラ
イニング層の金属組織を示す顕微鏡写真である。
【図８】境界面におけるＰｂ相の密度と表面層の剥離幅
との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
【図９】比較例表面層の要部概略縦断面図である。
【図１０】本発明を適用した表面層の要部概略縦断面図
である。
である。
【図１１】表面層の第２例を示す要部概略斜視図であ
る。
る。
【図１２】図１０に対応するＰｂ合金の結晶構造を示す
顕微鏡写真である。
顕微鏡写真である。
【図１３】四角錐体状結晶の傾き角測定法を示す説明図
である。
である。
【図１４】四角錐台状結晶の傾き角測定法を示す説明図
である。
である。
１ すべり軸受（摺動部材）
２ 基板
２1 裏金
２2 ライニング層
３ 表面層
３ａ 摺動面
４ 柱状晶
６ Ｐｂ相
７，８ 境界面
ｘ 相手部材
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所
// Ｃ１０Ｎ 10:08
40:02
50:08
70:00
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｐｂを含有する基板（２）と、その基板
（２）上に形成されて相手部材（ｘ）との摺動面（３
ａ）を持つ表面層（３）とを備えた摺動部材において、
前記基板（２）の前記表面層（３）との境界面（７）に
分散するＰｂ相（６）の密度を2,500 個／mm2 以上、6,
000 個／mm2 以下に設定したことを特徴とする摺動部
材。 - 【請求項２】 裏金（２1 ）と、その裏金（２1 ）上に
形成されたＰｂを含有するライニング層（２2 ）と、そ
のライニング層（２2 ）上に形成されて相手部材（ｘ）
との摺動面（３ａ）を持つ表面層（３）とを備えた摺動
部材において、前記ライニング層（２2 ）の前記表面層
（３）および裏金（２1 ）との両境界面（７，８）にお
けるＰｂ相（６）の密度を、それぞれ2,500 個／mm2 以
上、3,000 個／mm2 以下に設定したことを特徴とする摺
動部材。 - 【請求項３】 前記表面層（３）は、電気メッキ法によ
り形成されたものであって、前記基板（２）またはライ
ニング層（２2 ）より延出する複数の合金製柱状晶
（４）を有する、請求項１または２記載の摺動部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17586091A JP3057457B2 (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 摺動部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17586091A JP3057457B2 (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 摺動部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH051717A true JPH051717A (ja) | 1993-01-08 |
| JP3057457B2 JP3057457B2 (ja) | 2000-06-26 |
Family
ID=16003467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17586091A Expired - Fee Related JP3057457B2 (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 摺動部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3057457B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006266445A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Daido Metal Co Ltd | 摺動部材 |
| US7467509B2 (en) | 2006-09-13 | 2008-12-23 | Tsubakimoto Chain Co. | Seal chain |
| JP2009264440A (ja) * | 2008-04-23 | 2009-11-12 | Daido Metal Co Ltd | 摺動部材 |
| DE102011050312A1 (de) | 2010-06-01 | 2011-12-01 | Tsubakimoto Chain Co. | Dichtkette |
| WO2014157193A1 (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-02 | 大豊工業株式会社 | 摺動部材およびすべり軸受 |
| USRE45723E1 (en) | 2005-04-12 | 2015-10-06 | Kyowa Hakko Bio Co., Ltd. | Process for producing amino acids |
| JP2016223631A (ja) * | 2016-07-29 | 2016-12-28 | 大豊工業株式会社 | 摺動部材およびすべり軸受 |
| JP2017036835A (ja) * | 2016-08-24 | 2017-02-16 | 大豊工業株式会社 | 摺動部材およびすべり軸受 |
-
1991
- 1991-06-21 JP JP17586091A patent/JP3057457B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006266445A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Daido Metal Co Ltd | 摺動部材 |
| USRE45723E1 (en) | 2005-04-12 | 2015-10-06 | Kyowa Hakko Bio Co., Ltd. | Process for producing amino acids |
| US7467509B2 (en) | 2006-09-13 | 2008-12-23 | Tsubakimoto Chain Co. | Seal chain |
| JP2009264440A (ja) * | 2008-04-23 | 2009-11-12 | Daido Metal Co Ltd | 摺動部材 |
| DE102011050312A1 (de) | 2010-06-01 | 2011-12-01 | Tsubakimoto Chain Co. | Dichtkette |
| US8663045B2 (en) | 2010-06-01 | 2014-03-04 | Tsubakimoto Chain Company | Seal chain |
| WO2014157193A1 (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-02 | 大豊工業株式会社 | 摺動部材およびすべり軸受 |
| JP2014196763A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-16 | 大豊工業株式会社 | 摺動部材およびすべり軸受 |
| US9494193B2 (en) | 2013-03-29 | 2016-11-15 | Taiho Kogyo Co., Ltd. | Sliding member and sliding bearing |
| JP2016223631A (ja) * | 2016-07-29 | 2016-12-28 | 大豊工業株式会社 | 摺動部材およびすべり軸受 |
| JP2017036835A (ja) * | 2016-08-24 | 2017-02-16 | 大豊工業株式会社 | 摺動部材およびすべり軸受 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3057457B2 (ja) | 2000-06-26 |
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