JPH0645861B2 - 摺動部材 - Google Patents
摺動部材Info
- Publication number
- JPH0645861B2 JPH0645861B2 JP63183169A JP18316988A JPH0645861B2 JP H0645861 B2 JPH0645861 B2 JP H0645861B2 JP 63183169 A JP63183169 A JP 63183169A JP 18316988 A JP18316988 A JP 18316988A JP H0645861 B2 JPH0645861 B2 JP H0645861B2
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- Japan
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- wear
- sliding member
- sliding
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2253/00—Other material characteristics; Treatment of material
- F05C2253/12—Coating
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、潤滑油膜の形成されにくい条件下でも優れた
耐焼付性等を示す摺動部材に関するものである。
耐焼付性等を示す摺動部材に関するものである。
＜従来の技術＞ 近年、自動車の高出力化及び低熱費化の要求から各種摺
動部材、例えばシフトフオーク爪部、シンクロナイザリ
ング内面、シリンダライナ内面、ピストンリング、ミツ
シヨン摩擦板等はより高面圧下で使用されるようになつ
てきた。そうした場合の摺動部では焼付きや異常摩耗を
引き起こしやすいことから摺動部材の性能、特に耐焼付
性、耐摩耗性を従来以上に向上させることが要求されて
いる。摺動部材のうち例えばシフトフオークについてみ
ると、従来は爪部に高周波焼入、硬質クロムめつき、ア
ルミブロンズ溶射などが行なわれてきたが、最近の過酷
な摺動条件下ではもはや適応できなくなりつつある。こ
のため、摺動部表面により摺動特性の優れた材料をプラ
ズマ溶射等により溶射して、摺動特性を向上させる方法
が提案、採用されている。
動部材、例えばシフトフオーク爪部、シンクロナイザリ
ング内面、シリンダライナ内面、ピストンリング、ミツ
シヨン摩擦板等はより高面圧下で使用されるようになつ
てきた。そうした場合の摺動部では焼付きや異常摩耗を
引き起こしやすいことから摺動部材の性能、特に耐焼付
性、耐摩耗性を従来以上に向上させることが要求されて
いる。摺動部材のうち例えばシフトフオークについてみ
ると、従来は爪部に高周波焼入、硬質クロムめつき、ア
ルミブロンズ溶射などが行なわれてきたが、最近の過酷
な摺動条件下ではもはや適応できなくなりつつある。こ
のため、摺動部表面により摺動特性の優れた材料をプラ
ズマ溶射等により溶射して、摺動特性を向上させる方法
が提案、採用されている。
その主な従来技術としては、5〜85重量％高炭素フエロ
クロムと残部アルミブロンズ合金とからなる溶射層を設
けたもの（特開昭５６−99525号公報参照）、粒径５μ
以下の初晶ケイ素をマトリックス中に面積率で２〜20％
分散させた過共晶Al−Si合金溶射層を設けたもの（特開
昭56−166368号公報参照）、及び、２〜30重量％のモリ
ブデンと残部アルミニウム合金または銅合金とからなる
溶射層を設けたもの（特開昭57−19370号公報参照）が
知られている。
クロムと残部アルミブロンズ合金とからなる溶射層を設
けたもの（特開昭５６−99525号公報参照）、粒径５μ
以下の初晶ケイ素をマトリックス中に面積率で２〜20％
分散させた過共晶Al−Si合金溶射層を設けたもの（特開
昭56−166368号公報参照）、及び、２〜30重量％のモリ
ブデンと残部アルミニウム合金または銅合金とからなる
溶射層を設けたもの（特開昭57−19370号公報参照）が
知られている。
＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、ごく最近、摩擦損失を低減するために摩
擦面積を縮小し、高速・高面圧下で摺動させ、潤滑油を
低粘度化する方向がより強く追求されるに至り、場合に
よつては上記従来品では使用できないという問題が生じ
ている。
擦面積を縮小し、高速・高面圧下で摺動させ、潤滑油を
低粘度化する方向がより強く追求されるに至り、場合に
よつては上記従来品では使用できないという問題が生じ
ている。
これは、各摺動部では油膜が今まで以上に形成されにく
くなっており、焼付きや異常摩耗を引き起こし易い状況
になつたためで、摺動部材自身に自己潤滑性が不足して
いることに起因している。
くなっており、焼付きや異常摩耗を引き起こし易い状況
になつたためで、摺動部材自身に自己潤滑性が不足して
いることに起因している。
本発明は、上記問題点を解決することを目的としてなさ
れたものであり、その解決しようとする課題は、潤滑油
膜の形成されにくい条件下で使用されても、優れた耐焼
付性及び耐摩耗性を発揮する摺動部材を提供することで
ある。
れたものであり、その解決しようとする課題は、潤滑油
膜の形成されにくい条件下で使用されても、優れた耐焼
付性及び耐摩耗性を発揮する摺動部材を提供することで
ある。
＜課題を解決するための手段＞ 上記課題を解決できる本発明の摺動部材は、 基材の摺動部表面に、2〜35重量％の銀と残部アルミニ
ウム合金又は銅合金とからなる溶射層を設けたことを特
徴とする。
ウム合金又は銅合金とからなる溶射層を設けたことを特
徴とする。
本発明に使用されるアルミニウム合金としては、Al−Si
合金、Al−Pb合金などがあるが、過共晶Al−Si合金が好
ましい。また銅合金としてはアルミブロンズ合金または
燐青銅合金などが好ましい。
合金、Al−Pb合金などがあるが、過共晶Al−Si合金が好
ましい。また銅合金としてはアルミブロンズ合金または
燐青銅合金などが好ましい。
銀の量を2〜35重量％とする必要があるのは、２重量％
より少ないと耐焼付性の向上がみられず、一方３５重量
％を超えると溶射層自体の強度が低下し摩耗が多くな
り、その結果として耐焼付性も低下するからである。
より少ないと耐焼付性の向上がみられず、一方３５重量
％を超えると溶射層自体の強度が低下し摩耗が多くな
り、その結果として耐焼付性も低下するからである。
基材としては銅、鋳鉄などの鉄系合金、またはアルミニ
ウム合金、マグネシウム合金などの軽金属合金を使用す
ることができる。
ウム合金、マグネシウム合金などの軽金属合金を使用す
ることができる。
溶射は、マトリツクス材としてのアルミニウム合金又は
銅合金粉末、及び銀粉末の各溶射材料を別個に溶射装置
に供給し、同時に溶射して目的とする溶射層を形成させ
てもよいし、或は溶射装置への供給前に予めマトリツク
ス材粉末と銀粉末とを混合させたもの、またはマトリツ
クス材粉末の表面に銀粉末を付着させた複合材料を用い
て行なってもよい。粉末の粒度はいずれも350メツシユ
（44μ）より細かいものが望ましい。これは44μより粗
いと溶射層に気孔が多くなり耐摩耗性が低下するからで
ある。
銅合金粉末、及び銀粉末の各溶射材料を別個に溶射装置
に供給し、同時に溶射して目的とする溶射層を形成させ
てもよいし、或は溶射装置への供給前に予めマトリツク
ス材粉末と銀粉末とを混合させたもの、またはマトリツ
クス材粉末の表面に銀粉末を付着させた複合材料を用い
て行なってもよい。粉末の粒度はいずれも350メツシユ
（44μ）より細かいものが望ましい。これは44μより粗
いと溶射層に気孔が多くなり耐摩耗性が低下するからで
ある。
溶射層の厚さとしては、溶射層の粗さが３０〜50μ程度
であるため、50μ以上の溶射層が適当であり、200μ程
度が好ましい。
であるため、50μ以上の溶射層が適当であり、200μ程
度が好ましい。
溶射法としてはプラズマ式、ガス溶線式、ガス粉末式、
線爆式など、いずれの方法を用いてもよい。
線爆式など、いずれの方法を用いてもよい。
＜作用＞ 以上のように構成してなる本摺動部材は、マトリツクス
材単独溶射層を有する摺動部材に比べ、耐摩耗性につい
ては同等以上の、耐焼付性については一段と向上した性
能を示し、また相手材（鋳鉄FC25、炭素銅S45C等）の摩
耗を一層少なくするが、これは次の作用によるものと思
われる。
材単独溶射層を有する摺動部材に比べ、耐摩耗性につい
ては同等以上の、耐焼付性については一段と向上した性
能を示し、また相手材（鋳鉄FC25、炭素銅S45C等）の摩
耗を一層少なくするが、これは次の作用によるものと思
われる。
潤滑油膜の形成が少ない場合に焼付き易いというマトリ
ツクス材の欠点を、自己潤滑に優れる銀が補い、また銀
の摩耗弱さを耐摩耗性に優れたマトリツクス材が補つて
いる。油膜の形成されにくい条件下でも、銀の自己潤滑
性によつて焼付きが回避され、このことがまた自身及び
相手材の異常摩耗の予防に好影響を与えている。
ツクス材の欠点を、自己潤滑に優れる銀が補い、また銀
の摩耗弱さを耐摩耗性に優れたマトリツクス材が補つて
いる。油膜の形成されにくい条件下でも、銀の自己潤滑
性によつて焼付きが回避され、このことがまた自身及び
相手材の異常摩耗の予防に好影響を与えている。
＜実施例＞ 以下、本発明の摺動部材を実施例に基づき具体的に説明
する。なお例中、％は特記しない限り重量％(wt％)を表
わす。
する。なお例中、％は特記しない限り重量％(wt％)を表
わす。
実施例１ 外径25.6mm、内径20.0mm、長さ16mmの炭素鋼（JIS S45
C）でできた円筒片の端面に、それぞれ下記第１表に示
す処理を施した後、処理面を研削加工して各種の回転摩
擦試験片（実施例F〜I、比較例A〜E、J、K）を製作し
た。なおメツキ層及び溶射層の厚さは0.02〜0.3mmであ
り、処理操作自体は常法に従って行なった。
C）でできた円筒片の端面に、それぞれ下記第１表に示
す処理を施した後、処理面を研削加工して各種の回転摩
擦試験片（実施例F〜I、比較例A〜E、J、K）を製作し
た。なおメツキ層及び溶射層の厚さは0.02〜0.3mmであ
り、処理操作自体は常法に従って行なった。
上記各試験片Ａ〜Ｋと、別途用意した相手材とを、荷重
を増加させながら回転接触させ、焼付限度荷重を測定す
る焼付試験を次の条件にて行なった。
を増加させながら回転接触させ、焼付限度荷重を測定す
る焼付試験を次の条件にて行なった。
相手材…炭素鋼JIS S45Cの高周波焼入（形状寸法は試
験片に同じ、Hv600） 潤滑油…モータオイルSAE30（キヤツスル社製） 荷 重…25Kgから500Kgまで 回転数…7000rpm（接触面の潤滑条件が遠心力で非常に
悪化する回転数） この焼付試験結果を第１図に示す。
験片に同じ、Hv600） 潤滑油…モータオイルSAE30（キヤツスル社製） 荷 重…25Kgから500Kgまで 回転数…7000rpm（接触面の潤滑条件が遠心力で非常に
悪化する回転数） この焼付試験結果を第１図に示す。
ついでに５０Kgの一定荷重で１時間回転摩擦させる摩耗
試験を行ない、試験片自身と相手材の両方の摩耗量を測
定した。この摩耗試験の結果を第２図に示す。
試験を行ない、試験片自身と相手材の両方の摩耗量を測
定した。この摩耗試験の結果を第２図に示す。
上記の焼付試験及び摩耗試験の結果から次のことが判か
る。
る。
(イ)過共晶Al-Si合金を用いて溶射したもの(Ｃ〜Ｊ)は他
のもの（Ａ，Ｂ，Ｋ）に比べ耐焼付性、耐摩耗性に優れ
ている。
のもの（Ａ，Ｂ，Ｋ）に比べ耐焼付性、耐摩耗性に優れ
ている。
(ロ)その中でも過共晶Al-Si合金単独溶射（Ｃ）よりは、
MoやAgを添加して溶射したもの(Ｄ〜Ｊ)の方が優れてい
る。
MoやAgを添加して溶射したもの(Ｄ〜Ｊ)の方が優れてい
る。
(ハ)そのMo添加とAg添加の比較では、Ag添加の方が耐摩
耗性、特に耐焼付性に大巾な向上がみられる。
耗性、特に耐焼付性に大巾な向上がみられる。
(ニ)しかしAg添加量によって影響され、Ag20重量％添加
で耐焼付性が最大となり、１０重量％添加で自身の摩耗
性が最小となる。２〜３５重量％が好ましい範囲といえ
る。
で耐焼付性が最大となり、１０重量％添加で自身の摩耗
性が最小となる。２〜３５重量％が好ましい範囲といえ
る。
実施例２ 各々Ag粉末を10重量％添加した種々の溶射材料を用い、
実施例１と同様に回転摩擦試験片（実施例M〜Q、比較例
L，R〜T）を製作した。それらのマトリツクス材料を第
２表に示す。
実施例１と同様に回転摩擦試験片（実施例M〜Q、比較例
L，R〜T）を製作した。それらのマトリツクス材料を第
２表に示す。
上記試験片Ｌ〜Ｔについて、実施例１の場合と同様にし
て焼付試験及び摩耗試験を行ない、第３表に示す結果を
得た。
て焼付試験及び摩耗試験を行ない、第３表に示す結果を
得た。
該第３表に示された結果から以下のことが判る。
(i)耐焼付性については、アルミニウム合金（Ｍ〜Ｏ）
及び銅合金（Ｐ，Ｑ）をマトリツクス材料としたものが
良い。
及び銅合金（Ｐ，Ｑ）をマトリツクス材料としたものが
良い。
(ii)耐摩耗性についても同様であるが、特にAl−15％Si
合金(N)及びアルミブロンズ合金(P)が良い。
合金(N)及びアルミブロンズ合金(P)が良い。
(iii)Ag添加効果（耐焼付性向上効果）はアルミニウム
合金、銅合金において著しいが、0.8％炭素鋼、純Cr、
純Niにおいては僅かである。なお耐摩耗性に関してはAg
添加よりもマトリツクス材料自体の影響が高いものと思
われる。
合金、銅合金において著しいが、0.8％炭素鋼、純Cr、
純Niにおいては僅かである。なお耐摩耗性に関してはAg
添加よりもマトリツクス材料自体の影響が高いものと思
われる。
実施例３ 機械構造用の炭素鋼材（JIS S45C）を鍛造してシフト
フオーク本体部分を製造し、その摺動部分に対応する爪
部に実施例１のＡ，Ｃ，Ｄ，Ｇの溶射層に形成させ、シ
フトフオークを試作した。
フオーク本体部分を製造し、その摺動部分に対応する爪
部に実施例１のＡ，Ｃ，Ｄ，Ｇの溶射層に形成させ、シ
フトフオークを試作した。
このシフトフオークを自動車用駆動変速装置に装着し、
低粘度ギヤオイルを用いて次の条件： シフト荷重：100Kg スリーブ回転数：5000rpm 耐久サイクル：50000∞ にて実機評価を行ない、シフトフオーク爪部及びハブス
リーブ（JIS SCr420H、浸炭焼入品）の摩耗深さを測定
した。その結果を第４表に示す。
低粘度ギヤオイルを用いて次の条件： シフト荷重：100Kg スリーブ回転数：5000rpm 耐久サイクル：50000∞ にて実機評価を行ない、シフトフオーク爪部及びハブス
リーブ（JIS SCr420H、浸炭焼入品）の摩耗深さを測定
した。その結果を第４表に示す。
第４表からわかるように、本発明の摺動部材で爪部を形
成したシフトフオークは、従来の汎用シフトフオークと
比較して、耐摩耗性に著しく優れ、また相手材の摩耗を
著しく少なくしている。
成したシフトフオークは、従来の汎用シフトフオークと
比較して、耐摩耗性に著しく優れ、また相手材の摩耗を
著しく少なくしている。
この実機評価に係る実施例ではシフトフオークの例を述
べたが、それに限らず他の摺動部材、例えばシリンダラ
イナ内面、シンクロナイザリング内面などへ適用した場
合も同様の効果が得られることは明らかである。
べたが、それに限らず他の摺動部材、例えばシリンダラ
イナ内面、シンクロナイザリング内面などへ適用した場
合も同様の効果が得られることは明らかである。
＜発明の効果＞ 以上の説明から判るように、本発明の摺動部材は、潤滑
油膜が形成されにくい条件下で使用されても優れた耐焼
付性、耐摩耗性（相手材も含めて）を示す。
油膜が形成されにくい条件下で使用されても優れた耐焼
付性、耐摩耗性（相手材も含めて）を示す。
また本発明の摺動部材は溶射法で製造するため、基材の
自由度が大きくとれ、アルミ合金、鋼、鋳鉄等各種の基
材が使用できるので、基材を適宜選択することによつて
生産性、強さ、耐摩耗性等の要求に広範に対応できる利
点を有する。
自由度が大きくとれ、アルミ合金、鋼、鋳鉄等各種の基
材が使用できるので、基材を適宜選択することによつて
生産性、強さ、耐摩耗性等の要求に広範に対応できる利
点を有する。
第１図及び第２図は其れ其れ、各種摺動部材の焼付試験
結果及び摩耗試験結果を示すグラフである。
結果及び摩耗試験結果を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】基材の摺動部表面に、2〜35重量％の銀と
残部アルミニウム合金又は銅合金とからなる溶射層を設
けたことを特徴とする摺動部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63183169A JPH0645861B2 (ja) | 1988-07-22 | 1988-07-22 | 摺動部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63183169A JPH0645861B2 (ja) | 1988-07-22 | 1988-07-22 | 摺動部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0234763A JPH0234763A (ja) | 1990-02-05 |
| JPH0645861B2 true JPH0645861B2 (ja) | 1994-06-15 |
Family
ID=16130990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63183169A Expired - Fee Related JPH0645861B2 (ja) | 1988-07-22 | 1988-07-22 | 摺動部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0645861B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2573030Y2 (ja) * | 1991-12-02 | 1998-05-28 | フジオーゼックス株式会社 | アルミニウム合金製タペット |
| JP3568061B2 (ja) * | 1995-05-17 | 2004-09-22 | 大豊工業株式会社 | 斜板式コンプレッサーの斜板及び斜板とシューとの組合わせ |
| DE19828663A1 (de) * | 1997-06-27 | 1999-02-04 | Aisin Seiki | Reibbelagmaterial |
| DE19949541C2 (de) * | 1999-10-14 | 2002-02-28 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Metallisches Bauteil mit Schicht sowie Herstellungsverfahren für eine solche Schicht |
| CA2514491C (en) * | 2004-09-17 | 2012-07-03 | Sulzer Metco Ag | A spray powder |
| KR100655366B1 (ko) * | 2005-07-04 | 2006-12-08 | 한국과학기술연구원 | 내열, 내마모, 저마찰 특성을 가지는 코팅제 및 이의코팅방법 |
| JP2007182618A (ja) * | 2006-01-10 | 2007-07-19 | Taiheiyo Cement Corp | シンクロナイザーリングおよびその製造方法、その製造に用いられる溶射粉末 |
-
1988
- 1988-07-22 JP JP63183169A patent/JPH0645861B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0234763A (ja) | 1990-02-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |