JPS62113913A - 滑り軸受 - Google Patents

滑り軸受

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JPS62113913A
JPS62113913A JP61264162A JP26416286A JPS62113913A JP S62113913 A JPS62113913 A JP S62113913A JP 61264162 A JP61264162 A JP 61264162A JP 26416286 A JP26416286 A JP 26416286A JP S62113913 A JPS62113913 A JP S62113913A
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JP
Japan
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bearing
layer
overlay
layers
sliding bearing
Prior art date
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Pending
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JP61264162A
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English (en)
Inventor
ダニエル パロ
カール−エリツク ロースグレン
タパニ ハイコラ
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Wartsila Oy AB
Original Assignee
Wartsila Oy AB
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/12Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2204/00Metallic materials; Alloys
    • F16C2204/20Alloys based on aluminium
    • F16C2204/22Alloys based on aluminium with tin as the next major constituent

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、特許請求の範囲第1項の冒頭に述べた内燃エ
ンジン用の多重層滑り軸受に係る。
(従来の技術) 大型の内燃エンジン、とりわけシリンダ内が非常に高圧
となるディーゼルエンジンでは、主軸受およびクランク
側端部軸受にかかる機械的ストレスは非常に大きい。現
在使われているエンジンのこれら主軸受は、はとんどが
層構造を持つ滑り軸受である。こうした軸受手段により
、軸受金属の良好な滑り特性を利用し、同時に軸受金属
を比較的薄い表面層として設けることにより、こうした
軸受金属が機械的に脆弱になるのを防いでいる。
いわゆる3つの構成要素からなる軸受では、軸受のスチ
ール製の支持シェル上に軸受金属が配置されている。こ
の軸受金属は約1mの厚みがあり、鉛ブロンズまたはラ
イトメタルからできていて充分な強度特性と良好な熱電
導性を備えている。またこの中間層はライニングとも呼
ばれている。最上部にはホワイトメタルの薄い滑り層ま
たは上張りが設けられており、大きな荷重の加わる軸受
ではこの上張りのメッキ処理厚は0.02m+から0.
06履の間にある。さらにこれら3つの材料層の間には
接続金属の薄い拡散バリヤまたは層が配置されている。
この秤の軸受の耐久性並びに熱ffi導性は良好である
が、設備の小さなキズを補償したり塵の粒子を軸受金属
内に落とし込む能力を6えてはいない。
周知技術の滑り軸受では、最上部の滑り層は合金かまた
はある種の人造材料の単一層からできている。メッキ処
理により付着された上張りは、特に強度上の理由から大
幅に薄くしなくてはならない。こうしたことから多くの
種類の問題点が生じていた。こうした問題点のうち特に
摩滅により損傷を受は易いことがあげられる。ジャーナ
ルと滑り軸受の間のクリアランスが小さければ、軸受が
加熱するにつれて間隔が非常に小さくなり、軸受が動か
なくなることがある。こうした現象は、軸受の潤滑が正
常な状態で行なわれず潤滑に障害が起きている場合、例
えば落ち込まなかった塵の粒子が軸受の油膜を破壊して
しまうような場合に起きることがある。上張りはライニ
ングより低い融点を持つ軟質材料からできているため、
軸受が加熱する場合、軸受が過熱によって動かなくなる
ことから上張りは特に厚くすることが望まれている。
これに対し、表面圧を保つ能力が疲労によって確実に弱
まることから、周知の技術によっては厚い上張りを作る
ことができない。
(問題点を解決するための手段) 本発明の目的は、従来のものより優れた適合能力、補償
能力および塵除去能力を備え、しかも軸受の強度特性を
低下させることのない信頼性の高い層構造の主軸受およ
びクランク側端部軸受を作り出すことにある。また他の
目的は、従来の軸受より厚い上張りを使用でき、とりわ
け低い融点と硬度を持つ滑り層の材料構成要素をさらに
付加することのできる滑り軸受を作り出すことにある。
本発明の目的は、特許請求の範囲第1項に則った構造に
より達成される。本発明の軸受の基本構造は、軸受の上
張りが3つまたは多数の金属もしくは合金の層からなる
、3つの構成要素の滑り軸受である。この構成により上
張り全体の厚みを増やすことができ、表面圧を保つ能力
を低下させることがない。同時に滑り表面の優れた適合
能力と塵除去能力が得られ、軸受の信頼性が大幅に向上
する。有効な解決策として、違った硬度と融点を持つ2
つの金属または合金が使われ、これら材料層は互いに交
互に配置されて軸受の上張りを形成している。そうした
解決策にあって、硬質の材料層は高い降伏点により上張
りに表面圧を保つ能力を付与し、他方、軟質の材料層は
滑り層を好ましい厚みにしている。
これとは別に、違った結品構造の異なる金属層による相
乗効果から高い強度が得られるならば、上張りの異なっ
た材料の層を等しい硬度を持つ金属または合金から構成
することもできる。上張りのすべての異なった材料の層
を完全な被覆層にしなければならいことはなく、違った
網状または格子状の中間層を設けることもできる。
滑り層を形成する際、物理的なガス・フェーズ・コーテ
ィング法を用いると有利である。本発明の技術範囲には
属さないそうした周知の方法には、例えばある種のスパ
ッタリング・コーティング法あるいはイオン化コーティ
ング法がある。望ましい構造の滑り層は、異なった金属
または合金を交互に蒸着させて得られる。滑り層を形成
するのにその他のコーティング法、例え、ば化学的なガ
ス・フェーズ・リアクシコン法または金属スプレィ法を
用いることもできる。しかしながらこうした方法では、
本発明に係る滑り層の特性を得るのがかなり難しい。例
えば金属スプレィ法では、箇々の材料層の厚みがしばし
ば厚くなりすぎ、またスポンジ状の表面となる欠点もあ
る。
大きな負荷のかかるエンジンでは、上張りの全体の厚み
は0.03mm、好ましくは、少なくとも0.05履に
することができる。すなわち滑り層の厚みは、強度に関
する要望を満たした上で、従来の方法に比べて少なくと
も3倍の厚みにすることができる。本発明の構造の滑り
軸受を小型のエンジンに用いる場合、上張りは0.01
2m5+程度の厚みにできる。上張りは、例えば2つの
軟質材料の層とこれら層の間にある硬質材料の層とで構
成されるよう、少なくとも3つの異なった層で構成すべ
きである。蒸着法とスパッタリング法によれば、非常に
薄い材料層を形成することができる。
従って非常に多数の層、例えば2つの異なる材料からな
る10または20の交互の層で上張りを構成することも
できる。2つの異なった上張り材料に代えて、上張りに
3つまたは多数の異なった材料を使用しても差し支えな
い。こうして、最上部の層が消滅しても、この層の後の
滑り表面を形成するのが硬質材料とならないように構成
することもできる。
以下添付図面に沿って本発明の一実施例を詳細に説明す
る。
(実施例) 図中にて、参照番号1はスチール製の支持シェルを示し
ている。このシェル上には中間層すなわちライニング2
が配置されている。中間層またはライニング2は鉛−ブ
ロンズ合金またはこれと同類のもの、ホワイトメタルま
たはブロンズからできていて、大きな荷重強度と良好な
熱電導性を備えている。中間層2と事実上の上張り4と
の間には、例えばニッケルからなる拡散バリヤ層3が設
けられている。
本発明が関与している滑り表面4は多重層からできてい
て2種類の異なった金属または合金の層Aと8から構成
されている。材料層Aは、滑り特性に優れ、硬度が低く
低融点の金属、例えばスズ−アンチモンからできている
。これに対し、例えばアルミニウム−スズからなる材料
aBは高い硬度と強度を備えている。これら材料層Aと
8を互いに交互に配置することにより、上張り全体の厚
みを増やすことができる。従って軟質材料層Aの全体厚
を大幅に厚くすることができ、軸受の強度特性に悪影響
を及ぼすことがない。図中にお番プる好ましい実施例に
よれば、軟質材料層へは層Bよりも厚く作られており、
しかも軟質材料層への1つが軸受の最上部の滑り表面を
形成している。
上張りの箇々の層はある種の周知のガス・フェーズ・コ
ーティング法<aas phase Coatingm
ethod)により形成される。このコーティング法に
よれば、例えば、蒸発材料または材料供給源を交互に変
更することで望ましい材料層が形成される。またこの方
法によれば、同一層内で合金に含まれる特定の金属の含
有量を変えることができる。
滑り層は、薄い腐食保護層5で被覆されている。
この腐食保護層は、好ましくは、鉛またはスズを基材と
した合金から作られている。またこの保護層は、軸受の
ならし運転用の層として働く。保護層は、比較的短い運
転時間のうちに滑り表面からなくなる。この種の腐食保
護のならし運転用の層は、一般にフラッシュと呼ばれて
いる。
本発明は前述した実施例に限定されることはなく、特許
請求の範囲内で如何ようにも修正することができる。材
料層の数および材料−の厚みは変更することができ、ま
た本発明の範囲内で2種類または3種類以上の金属もし
くは合金を用いて上張りを構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例を示す一部断面図である。 第2図は、第1図のI−n線に沿った断面図である。 1・・・支持シェル、 2・・・中間層(ライニング) 3・・・拡散バリヤ層 4・・・上張り、 5・・・腐食保護層、 A、B・・・材料層。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)内燃エンジン、例えば大型のディーゼルエンジン
    の主軸受またはクランク側端部軸受において、当該軸受
    は、好ましくは、支持シェル(1)と、中間層またはラ
    イニング(2)と、滑り表面を形成する上張り(4)と
    でなる、いわゆる3のつ構成要素の滑り軸受にして、滑
    り軸受の上張り(4)が、違つた硬度特性と融点を備え
    また違つた結晶構造を持つ2つまたは多数の異なつた金
    属もしくは合金の層(A、B)からなり、これら層(A
    、B)は互いに交互に配置され、上張りが少なくとも3
    つの異なる材料前から形成されていることを特徴とする
    滑り軸受。
  2. (2)前記上張り(4)がフラッシュ層(5)、すなわ
    ち鉛また鉛を基材とする合金、スズまたはこれら類似の
    材料からなる腐食保護およびならし運転用の層により被
    覆されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項に
    記載の滑り軸受。
  3. (3)上張り(4)の材料層が、スパッタリング法、蒸
    着法またはこれらと類似の物理的なガス・フェーズ・コ
    ーティング法により作られていることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項または第2項に記載の滑り軸受。
  4. (4)上張りの一部の材料層(A、B)は完全に覆われ
    てはおらず、網状または格子状の層として形成されてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項から第3項の
    いずれか一つの項に記載の滑り軸受。
  5. (5)大きな負荷のかかるエンジンにおいて、前記上張
    り(4)の全体の厚みが少なくとも0.03mm、好ま
    しくは、少なくとも0.05mmあることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項から第4項のいずれか一つの項に
    記載の滑り軸受。
  6. (6)上張りの材料が、スズ−アンチモン合金(A)と
    アルミニウム−スズ合金(B)であることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項から第5項のいずれか一つの項に
    記載の滑り軸受。
JP61264162A 1985-11-08 1986-11-07 滑り軸受 Pending JPS62113913A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI854404 1985-11-08
FI854404A FI74786C (fi) 1985-11-08 1985-11-08 Glidlager.

Publications (1)

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JPS62113913A true JPS62113913A (ja) 1987-05-25

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ID=8521656

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JP (1) JPS62113913A (ja)
DE (1) DE3637983A1 (ja)
FI (1) FI74786C (ja)
GB (1) GB2182729B (ja)

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