JPH04357322A - 摺動部材 - Google Patents
摺動部材Info
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- JPH04357322A JPH04357322A JP15616291A JP15616291A JPH04357322A JP H04357322 A JPH04357322 A JP H04357322A JP 15616291 A JP15616291 A JP 15616291A JP 15616291 A JP15616291 A JP 15616291A JP H04357322 A JPH04357322 A JP H04357322A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は摺動部材、特に、相手部
材との摺動面を持つ表面層を備えた摺動部材に関する。
材との摺動面を持つ表面層を備えた摺動部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種摺動部材として、前記表面
層をＰｂ−Ｓｎ系合金より構成したすべり軸受が知られ
ている（特開昭５６−９６０８８号公報参照）。
層をＰｂ−Ｓｎ系合金より構成したすべり軸受が知られ
ている（特開昭５６−９６０８８号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この種すべり軸受は、
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ているが、エンジンが高
速、且つ高出力化の傾向にある現在の状況下では、従来
のすべり軸受は、その表面層のオイル保持性、つまり保
油性が十分でなく、また初期なじみ性も悪いため耐焼付
き性が乏しいという問題がある。
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ているが、エンジンが高
速、且つ高出力化の傾向にある現在の状況下では、従来
のすべり軸受は、その表面層のオイル保持性、つまり保
油性が十分でなく、また初期なじみ性も悪いため耐焼付
き性が乏しいという問題がある。
【０００４】本発明は前記に鑑み、表面層の構造を特定
することにより、その表面層に十分な保油性を持たせ、
また表面層の初期なじみ性を良好にし、これにより表面
層の耐焼付き性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。
することにより、その表面層に十分な保油性を持たせ、
また表面層の初期なじみ性を良好にし、これにより表面
層の耐焼付き性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、相手部材との
摺動面を持つ表面層を備えた摺動部材において、前記表
面層は、前記摺動面に沿う仮想面より突出して前記摺動
面を形成する複数の角錐体状突起を有し、前記摺動面に
おける前記角錐体状突起の面積率ＡはＡ≧５０％であり
、また前記角錐体状突起の頂点と底面中央部を通る直線
が、前記仮想面に垂直な基準線に対してなす傾き角をθ
としたとき、前記角錐体状突起の傾き角θは０°≦θ≦
３０°であることを特徴とする。
摺動面を持つ表面層を備えた摺動部材において、前記表
面層は、前記摺動面に沿う仮想面より突出して前記摺動
面を形成する複数の角錐体状突起を有し、前記摺動面に
おける前記角錐体状突起の面積率ＡはＡ≧５０％であり
、また前記角錐体状突起の頂点と底面中央部を通る直線
が、前記仮想面に垂直な基準線に対してなす傾き角をθ
としたとき、前記角錐体状突起の傾き角θは０°≦θ≦
３０°であることを特徴とする。
【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１
１ ，１２ は同一構造を有し、基板２と、その基板２
の内周面側に形成されて相手部材ｘとの摺動面３ａを持
つ表面層３とを備えている。基板２は裏金２１ と、そ
の裏金２１ に形成されて表面層３を支持するライニン
グ層２２ とを有する。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１
１ ，１２ は同一構造を有し、基板２と、その基板２
の内周面側に形成されて相手部材ｘとの摺動面３ａを持
つ表面層３とを備えている。基板２は裏金２１ と、そ
の裏金２１ に形成されて表面層３を支持するライニン
グ層２２ とを有する。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 は銅、銅系合金、アルミニウム、アルミ
ニウム系合金等より構成され、その厚さは５０〜５００
μｍ、通常は３００μｍ程度である。表面層３はＰｂ合
金より構成され、その厚さは５〜５０μｍ、通常は２０
μｍ程度である。
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 は銅、銅系合金、アルミニウム、アルミ
ニウム系合金等より構成され、その厚さは５０〜５００
μｍ、通常は３００μｍ程度である。表面層３はＰｂ合
金より構成され、その厚さは５〜５０μｍ、通常は２０
μｍ程度である。
【０００８】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、Ｎｉ
、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、Ｎｉ
、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。
【０００９】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。この表面層３の硬さＨｍｖは、Ｃｕ等の含有量に
のみ依存するものでなく、後述するようにＰｂ合金結晶
の結晶面の配向状態によっても影響される。
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。この表面層３の硬さＨｍｖは、Ｃｕ等の含有量に
のみ依存するものでなく、後述するようにＰｂ合金結晶
の結晶面の配向状態によっても影響される。
【００１０】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。
【００１１】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Ｓ
ｎ２＋、必要に応じて１リットル当り１５ｇ以下のＣｕ
２＋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３〜１５
Ａ／ｄｍ２ 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Ｓ
ｎ２＋、必要に応じて１リットル当り１５ｇ以下のＣｕ
２＋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３〜１５
Ａ／ｄｍ２ にそれぞれ設定される。
【００１２】図３は、摺動面３ａを真上から見たときの
Ｐｂ合金の結晶構造を示す電子顕微鏡写真（１０，００
０倍）であり、本図より表面層３は、摺動面３ａを形成
する複数の角錐体状突起、図示例では四角錐体状結晶を
有することが判る。この場合、摺動面３ａにおける四角
錐体状結晶の面積率Ａは、Ａ＝１００％である。表面層
３は８重量％のＳｎと、２重量％のＣｕとを含有するＰ
ｂ合金よりなる。その表面層３は銅合金製ライニング層
２２ 上に形成され、表面層３を形成する際の電気メッ
キ処理における陰極電流密度は６Ａ／ｄｍ２ に設定さ
れた。
Ｐｂ合金の結晶構造を示す電子顕微鏡写真（１０，００
０倍）であり、本図より表面層３は、摺動面３ａを形成
する複数の角錐体状突起、図示例では四角錐体状結晶を
有することが判る。この場合、摺動面３ａにおける四角
錐体状結晶の面積率Ａは、Ａ＝１００％である。表面層
３は８重量％のＳｎと、２重量％のＣｕとを含有するＰ
ｂ合金よりなる。その表面層３は銅合金製ライニング層
２２ 上に形成され、表面層３を形成する際の電気メッ
キ処理における陰極電流密度は６Ａ／ｄｍ２ に設定さ
れた。
【００１３】図４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。
【００１４】ここで、ミラー指数で（ｈｋｌ）面と直交
する方向へ配向した結晶面の存在量を表わす配向指数Ｏ
ｅ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の存在量が多いことになる。
する方向へ配向した結晶面の存在量を表わす配向指数Ｏ
ｅ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の存在量が多いことになる。
【００１５】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。
【００１６】
【表１】
【００１７】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。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。
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。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。
【００１８】図５は、表面層３を縦断した場合の結晶構
造を示す電子顕微鏡写真（５，０００ 倍）であり、図
６は、図５の部分拡大電子顕微鏡写真に相当する。図５
，図６より、表面層３はライニング層２２ から延出す
る柱状晶の集合体より構成されていることが判る。
造を示す電子顕微鏡写真（５，０００ 倍）であり、図
６は、図５の部分拡大電子顕微鏡写真に相当する。図５
，図６より、表面層３はライニング層２２ から延出す
る柱状晶の集合体より構成されていることが判る。
【００１９】図７は、摺動面３ａを斜め上方から見たと
きのＰｂ合金の結晶構造を示す電子顕微鏡写真（１０，
０００倍）である。
きのＰｂ合金の結晶構造を示す電子顕微鏡写真（１０，
０００倍）である。
【００２０】図３、図５〜図８から明らかなように、前
記四角錐体状結晶５は、頂点ａを摺動面３ａ側に向けて
柱状晶４の先端部を形成し、それら四角錐体状結晶５の
うち大部分のものは、真直ぐに成長しているが、残りの
僅かなものは若干傾いている。
記四角錐体状結晶５は、頂点ａを摺動面３ａ側に向けて
柱状晶４の先端部を形成し、それら四角錐体状結晶５の
うち大部分のものは、真直ぐに成長しているが、残りの
僅かなものは若干傾いている。
【００２１】ここで、図８，図９に示すように、四角錐
体状結晶５の底面側に、摺動面３ａに沿う仮想面Ｂを規
定し、また四角錐体状結晶５の頂点ａと底面中央部ｂを
通る直線ｃが、底面中央部ｂを通り仮想面Ｂに垂直な基
準線ｄに対してなす傾き角をθと規定すると、図３，図
５，図６に示した四角錐体状結晶５の全部（１００％）
が傾き角θ≒０°、したがって各四角錐体状結晶５が略
真直ぐであることが判明した。
体状結晶５の底面側に、摺動面３ａに沿う仮想面Ｂを規
定し、また四角錐体状結晶５の頂点ａと底面中央部ｂを
通る直線ｃが、底面中央部ｂを通り仮想面Ｂに垂直な基
準線ｄに対してなす傾き角をθと規定すると、図３，図
５，図６に示した四角錐体状結晶５の全部（１００％）
が傾き角θ≒０°、したがって各四角錐体状結晶５が略
真直ぐであることが判明した。
【００２２】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。
【００２３】このような効果を得るためには、四角錐体
状結晶５の傾き角θの範囲が問題となる。そこで、全部
の四角錐体状結晶５の傾き角θが、θ≒０°，１０°、
２０°，３０°，４０°，５０°，６０°，７０°であ
り、（ｈ００）面における配向指数Ｏｅが１００％であ
るすべり軸受と、（ｈ００）面における配向指数Ｏｅが
５０〜５５％であるすべり軸受とを製作し、それらすべ
り軸受について焼付きテストを行ったところ、図１０の
結果が得られた。図中、線ｅは前記配向指数Ｏｅが１０
０％の場合に、また線ｆは前記配向指数Ｏｅが５０〜５
５％の場合にそれぞれ該当する。この場合、摺動面３ａ
における四角錐体状結晶５の面積率Ａは、Ａ＝１００％
である。なお、傾き角θの変化は、基本的には陽極に対
する基板２の傾きを変化させることによって達成される
。
状結晶５の傾き角θの範囲が問題となる。そこで、全部
の四角錐体状結晶５の傾き角θが、θ≒０°，１０°、
２０°，３０°，４０°，５０°，６０°，７０°であ
り、（ｈ００）面における配向指数Ｏｅが１００％であ
るすべり軸受と、（ｈ００）面における配向指数Ｏｅが
５０〜５５％であるすべり軸受とを製作し、それらすべ
り軸受について焼付きテストを行ったところ、図１０の
結果が得られた。図中、線ｅは前記配向指数Ｏｅが１０
０％の場合に、また線ｆは前記配向指数Ｏｅが５０〜５
５％の場合にそれぞれ該当する。この場合、摺動面３ａ
における四角錐体状結晶５の面積率Ａは、Ａ＝１００％
である。なお、傾き角θの変化は、基本的には陽極に対
する基板２の傾きを変化させることによって達成される
。
【００２４】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。図１０は各すべり軸受の表
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。図１０は各すべり軸受の表
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
。
【００２５】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 。
【００２６】図１０、線ｅから全部の四角錐体状結晶５
の（ｈ００）面における配向指数Ｏｅが１００％で、且
つ傾き角θが０°≦θ≦３０°であることによって、焼
付き発生面圧が高くなり、耐焼付き性が向上することが
判る。線ｆの場合は、前記配向指数Ｏｅが低いことに起
因して耐焼付き性が乏しい。
の（ｈ００）面における配向指数Ｏｅが１００％で、且
つ傾き角θが０°≦θ≦３０°であることによって、焼
付き発生面圧が高くなり、耐焼付き性が向上することが
判る。線ｆの場合は、前記配向指数Ｏｅが低いことに起
因して耐焼付き性が乏しい。
【００２７】四角錐体状結晶５において、摺動開始初期
に頂点ａ側の優先的摩耗が終了して平坦面（四角錐台の
上底面に相当する）が形成されると、その平坦面と回転
軸との間には常時油膜が存在するので、それ以後の摺動
面３ａの摩耗は極めて緩慢に行われる。
に頂点ａ側の優先的摩耗が終了して平坦面（四角錐台の
上底面に相当する）が形成されると、その平坦面と回転
軸との間には常時油膜が存在するので、それ以後の摺動
面３ａの摩耗は極めて緩慢に行われる。
【００２８】表２〜表４は、すべり軸受（１）〜（８）
における四角錐体状結晶５の傾き角θ、配向方向、摺動
面３ａにおける面積率Ａの関係を示す。
における四角錐体状結晶５の傾き角θ、配向方向、摺動
面３ａにおける面積率Ａの関係を示す。
【００２９】各表２〜４において、配向方向（ｈ００）
は、（ｈ００）面における配向指数Ｏｅが１００％であ
ることを意味し、また配向方向（１１１）には、（１１
１）面のみでなく、（２２２）面、（２２０）面、（３
１１）面等も含まれる。Ｐｂ合金結晶においては、（ｈ
００）面における配向指数Ｏｅが減少すると、（１１１
）面における配向指数が増加する傾向にあり、また（１
１１）面における配向指数Ｏｅの増加程度に比べれば極
めて増加程度は低いが、（２２０）面、（３１１）面等
における配向指数Ｏｅも増加する。
は、（ｈ００）面における配向指数Ｏｅが１００％であ
ることを意味し、また配向方向（１１１）には、（１１
１）面のみでなく、（２２２）面、（２２０）面、（３
１１）面等も含まれる。Ｐｂ合金結晶においては、（ｈ
００）面における配向指数Ｏｅが減少すると、（１１１
）面における配向指数が増加する傾向にあり、また（１
１１）面における配向指数Ｏｅの増加程度に比べれば極
めて増加程度は低いが、（２２０）面、（３１１）面等
における配向指数Ｏｅも増加する。
【００３０】
【表２】
【００３１】
【表３】
【００３２】
【表４】
【００３３】図１１は、表４のすべり軸受（６）におけ
る摺動面３ａを斜め上方から見たときのＰｂ合金の結晶
構造を示す電子顕微鏡写真（１０，０００倍）であり、
図１２は、図１１における四角錐体状結晶の傾きを示す
ものである。四角錐体状結晶５１ ，５２ ，５３ の
傾き角θは、それぞれθ≒０°、１５°、３０°である
。
る摺動面３ａを斜め上方から見たときのＰｂ合金の結晶
構造を示す電子顕微鏡写真（１０，０００倍）であり、
図１２は、図１１における四角錐体状結晶の傾きを示す
ものである。四角錐体状結晶５１ ，５２ ，５３ の
傾き角θは、それぞれθ≒０°、１５°、３０°である
。
【００３４】図１３は、傾き角θが０°≦θ≦３０°で
ある四角錐体状結晶の面積率と焼付き発生面圧との関係
を示す。焼付きテストは前記と同一方法および同一条件
にて行われた。図中、線ｇは、傾き角θが０°≦θ≦１
０°の四角錐体状結晶の場合に該当し、これには表２の
すべり軸受（１）〜（４）が含まれ、それらは点（１）
〜（４）で示されている。線ｈは、傾き角θが０°≦θ
≦２０°の四角錐体状結晶の場合に該当し、これには表
３のすべり軸受（５）が含まれ、それは点（５）で示さ
れている。線ｋは、傾き角θが０°≦θ≦３０°の四角
錐体状結晶の場合に該当し、これには表４のすべり軸受
（６）〜（８）が含まれ、それらは点（６）〜（８）で
示されている。
ある四角錐体状結晶の面積率と焼付き発生面圧との関係
を示す。焼付きテストは前記と同一方法および同一条件
にて行われた。図中、線ｇは、傾き角θが０°≦θ≦１
０°の四角錐体状結晶の場合に該当し、これには表２の
すべり軸受（１）〜（４）が含まれ、それらは点（１）
〜（４）で示されている。線ｈは、傾き角θが０°≦θ
≦２０°の四角錐体状結晶の場合に該当し、これには表
３のすべり軸受（５）が含まれ、それは点（５）で示さ
れている。線ｋは、傾き角θが０°≦θ≦３０°の四角
錐体状結晶の場合に該当し、これには表４のすべり軸受
（６）〜（８）が含まれ、それらは点（６）〜（８）で
示されている。
【００３５】線ｍは、摺動面がＰｂ合金の粒状晶より形
成されている比較例を示す。図１４は、比較例の摺動面
を真上から見たときのＰｂ合金の結晶構造を示す電子顕
微鏡写真（１０，０００倍）であり、結晶形態がランダ
ムであることが判る。図１５は、比較例表面層を縦断し
た場合のＰｂ合金の結晶構造を示す電子顕微鏡写真（１
０，０００倍）であり、柱状晶の生成は見られない。
成されている比較例を示す。図１４は、比較例の摺動面
を真上から見たときのＰｂ合金の結晶構造を示す電子顕
微鏡写真（１０，０００倍）であり、結晶形態がランダ
ムであることが判る。図１５は、比較例表面層を縦断し
た場合のＰｂ合金の結晶構造を示す電子顕微鏡写真（１
０，０００倍）であり、柱状晶の生成は見られない。
【００３６】図１３および表２〜表４から明らかなよう
に、四角錐体状結晶において、配向方向（ｈ００）、し
たがって（ｈ００）面における配向指数Ｏｅが１００％
で、且つ摺動面３ａにおける四角錐体状結晶５の面積率
ＡがＡ≧５０％であり、それら四角錐体状結晶５の傾き
角θが０°≦θ≦３０°であれば、表面層３の耐焼付き
性を大幅に向上させることができる。
に、四角錐体状結晶において、配向方向（ｈ００）、し
たがって（ｈ００）面における配向指数Ｏｅが１００％
で、且つ摺動面３ａにおける四角錐体状結晶５の面積率
ＡがＡ≧５０％であり、それら四角錐体状結晶５の傾き
角θが０°≦θ≦３０°であれば、表面層３の耐焼付き
性を大幅に向上させることができる。
【００３７】図１６，図１７は、表面層３が、摺動面３
ａを形成する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６を有する場合を示し、その四角錐台
状結晶６が、上底面７を摺動面３ａ側に向けて柱状晶４
の先端部を形成している。この場合の傾き角θは、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Ｂに垂直な基準線ｄとがなす角
度として規定される。
ａを形成する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６を有する場合を示し、その四角錐台
状結晶６が、上底面７を摺動面３ａ側に向けて柱状晶４
の先端部を形成している。この場合の傾き角θは、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Ｂに垂直な基準線ｄとがなす角
度として規定される。
【００３８】表面層３が、四角錐台状結晶６のみを有す
る場合ならびに四角錐体状結晶５および四角錐台状結晶
６を有する場合にも、摺動面３ａにおける四角錐台状結
晶５等の面積率ＡはＡ≧５０％に、また傾き角θは、０
°≦θ≦３０°にそれぞれ設定され、これにより前記同
様の摺動特性を得ることができる。この場合、摺動面３
ａの少なくとも一部が四角錐台状結晶６の上底面７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７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。なお、表面層３が
両結晶５，６を有する場合は、それらの面積の和と摺動
面３ａの面積とより面積率Ａが求められる。
る場合ならびに四角錐体状結晶５および四角錐台状結晶
６を有する場合にも、摺動面３ａにおける四角錐台状結
晶５等の面積率ＡはＡ≧５０％に、また傾き角θは、０
°≦θ≦３０°にそれぞれ設定され、これにより前記同
様の摺動特性を得ることができる。この場合、摺動面３
ａの少なくとも一部が四角錐台状結晶６の上底面７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７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。なお、表面層３が
両結晶５，６を有する場合は、それらの面積の和と摺動
面３ａの面積とより面積率Ａが求められる。
【００３９】四角錐体状結晶５および四角錐台状結晶６
が傾く場合には、図９，図１７に示すように相手部材の
摺動方向ｓ前側に頂点ａまたは上底面７が位置するよう
に傾くのが良い。これは相手部材と四角錐体状結晶５等
との摺動抵抗を小さくするためである。
が傾く場合には、図９，図１７に示すように相手部材の
摺動方向ｓ前側に頂点ａまたは上底面７が位置するよう
に傾くのが良い。これは相手部材と四角錐体状結晶５等
との摺動抵抗を小さくするためである。
【００４０】前記実施例では、表面層３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、
ＰＶＤ、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３ａにおける角錐体状突起５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。
により形成したが、その他の表面層形成方法としては、
ＰＶＤ、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３ａにおける角錐体状突起５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。
【００４１】本発明はすべり軸受以外の摺動部材にも当
然に適用される。
然に適用される。
【００４２】
【発明の効果】本発明によれば、表面層の構造を前記の
ように特定することによって、その表面層の耐焼付き性
を大幅に向上させた摺動部材を提供することができる。
ように特定することによって、その表面層の耐焼付き性
を大幅に向上させた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】摺動面の第１例を真上から見たときのＰｂ合金
の結晶構造を示す顕微鏡写真である。
の結晶構造を示す顕微鏡写真である。
【図４】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５】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６】図５の部分拡大顕微鏡写真である。
【図７】摺動面の第１例を斜め上方から見たときのＰｂ
合金の結晶構造を示す顕微鏡写真である。
合金の結晶構造を示す顕微鏡写真である。
【図８】表面層の第１例を示す要部概略斜視図である。
【図９】四角錐体状結晶の傾き角測定法を示す説明図で
ある。
ある。
【図１０】傾き角と焼付き発生面圧との関係を示すグラ
フである。
フである。
【図１１】摺動面の第２例を斜め上方から見たときのＰ
ｂ合金の結晶構造を示す顕微鏡写真である。
ｂ合金の結晶構造を示す顕微鏡写真である。
【図１２】表面層の第２例を示す要部概略側面図である
。
。
【図１３】傾き角θが０°≦θ≦３０°である四角錐体
状結晶の面積率と焼付き発生面圧との関係を示すグラフ
である。
状結晶の面積率と焼付き発生面圧との関係を示すグラフ
である。
【図１４】比較例摺動面を真上から見たときのＰｂ合金
の結晶構造を示す顕微鏡写真である。
の結晶構造を示す顕微鏡写真である。
【図１５】比較例表面層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１６】表面層の第３例を示す要部概略斜視図である
。
。
【図１７】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。
３ 表面層
３ａ 摺動面
５ 四角錐体状結晶（角錐体状突起）６
四角錐台状結晶（角錐台状突起）ａ
頂点 ｂ 底面中央部 ｃ，ｒ 直線 ｄ 基準線 ｎ 上底面中央部 ｐ 下底面中央部
四角錐台状結晶（角錐台状突起）ａ
頂点 ｂ 底面中央部 ｃ，ｒ 直線 ｄ 基準線 ｎ 上底面中央部 ｐ 下底面中央部
Claims (3)
- 【請求項１】 相手部材（ｘ）との摺動面（３ａ）を
持つ表面層（３）を備えた摺動部材において、前記表面
層（３）は、前記摺動面（３ａ）に沿う仮想面（Ｂ）よ
り突出して前記摺動面（３ａ）を形成する複数の角錐体
状突起（５）を有し、前記摺動面（３ａ）における前記
角錐体状突起（５）の面積率ＡはＡ≧５０％であり、ま
た前記角錐体状突起（５）の頂点（ａ）と底面中央部（
ｂ）を通る直線（ｃ）が、前記仮想面（Ｂ）に垂直な基
準線（ｄ）に対してなす傾き角をθとしたとき、前記角
錐体状突起（５）の傾き角θは、０°≦θ≦３０°であ
ることを特徴とする摺動部材。 - 【請求項２】 相手部材との摺動面（３ａ）を持つ表
面層（３）を備えた摺動部材において、前記表面相（３
）は、前記摺動面（３ａ）に沿う仮想面（Ｂ）より突出
して前記摺動面（３ａ）を形成する複数の角錐台状突起
（６）を有し、前記摺動面（３ａ）における前記角錐台
状突起（６）の面積率ＡはＡ≧５０％であり、また前記
角錐台状突起（６）の上底面中央部（ｎ）と下底面中央
部（ｐ）通る直線（ｒ）が、前記仮想面（Ｂ）に垂直な
基準線（ｄ）に対してなす傾き角をθとしたとき、前記
角錐台状突起（６）の傾き角θは、０°≦θ≦３０°で
あることを特徴とする摺動部材。 - 【請求項３】 相手部材との摺動面（３ａ）を持つ表
面層（３）を備えた摺動部材において、前記表面層（３
）は、前記摺動面（３ａ）に沿う仮想面（Ｂ）より突出
して前記摺動面（３ａ）を形成する複数の角錐体状突起
（５）および複数の角錐台状突起（６）を有し、前記摺
動面（３ａ）における前記角錐体状突起（５）および前
記角錐台状突起（６）の面積率ＡはＡ≧５０％であり、
また前記角錐体状突起（５）の頂点（ａ）と底面中央部
（ｂ）を通る直線（ｃ）および前記角錐台状突起（６）
の上底面中央部（ｎ）と下底面中央部（ｐ）を通る直線
（ｒ）が、前記仮想面（Ｂ）に垂直な基準線（ｄ）に対
してなす傾き角をθとしたとき、前記角錐体状突起（５
）および前記角錐台状突起（６）の傾き角θは、０°≦
θ≦３０°であることを特徴とする摺動部材。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3156162A JP2607983B2 (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 摺動部材 |
| CA002069988A CA2069988C (en) | 1991-05-31 | 1992-05-29 | Slide member with surface composed of pyramidal microprojections |
| FR9206620A FR2693775B1 (fr) | 1991-05-31 | 1992-06-01 | Organe de glissement. |
| DE4218077A DE4218077C2 (de) | 1991-05-31 | 1992-06-01 | Gleitelement |
| US07/891,939 US5322742A (en) | 1991-05-31 | 1992-06-01 | Slide member |
| GB9211552A GB2256235B (en) | 1991-05-31 | 1992-06-01 | Slide member |
| GB9419652A GB2281107B (en) | 1991-05-31 | 1992-06-01 | Slide member |
| US08/060,956 US5324596A (en) | 1991-05-31 | 1993-05-12 | Slide member |
| US08/060,957 US5322743A (en) | 1991-05-31 | 1993-05-12 | Slide member |
| US08/061,186 US5320912A (en) | 1991-05-31 | 1993-05-13 | Slide member |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3156162A JP2607983B2 (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 摺動部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04357322A true JPH04357322A (ja) | 1992-12-10 |
| JP2607983B2 JP2607983B2 (ja) | 1997-05-07 |
Family
ID=15621708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3156162A Expired - Lifetime JP2607983B2 (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 摺動部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2607983B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5647589A (en) * | 1979-09-28 | 1981-04-30 | Taiho Kogyo Co Ltd | Bearing of internal combustion engine and preparation thereof |
| JPS5651589A (en) * | 1979-09-28 | 1981-05-09 | Taiho Kogyo Co Ltd | Bearing for internal combustion engine and its production |
| JPS5684435A (en) * | 1979-12-14 | 1981-07-09 | Taiho Kogyo Co Ltd | Bearing for internal combustion engine and production thereof |
-
1991
- 1991-05-31 JP JP3156162A patent/JP2607983B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5647589A (en) * | 1979-09-28 | 1981-04-30 | Taiho Kogyo Co Ltd | Bearing of internal combustion engine and preparation thereof |
| JPS5651589A (en) * | 1979-09-28 | 1981-05-09 | Taiho Kogyo Co Ltd | Bearing for internal combustion engine and its production |
| JPS5684435A (en) * | 1979-12-14 | 1981-07-09 | Taiho Kogyo Co Ltd | Bearing for internal combustion engine and production thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2607983B2 (ja) | 1997-05-07 |
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| JPH0525687A (ja) | 摺動部材 | |
| JPH04366021A (ja) | すべり軸受 |
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