JPH06341436A - すべり軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 すべり軸受の提供。 【構成】 すべり軸受１において、軸受面１ｄの凹所１
ａに、着磁した磁性材料を含む塗膜５を形成する。 【効果】 内燃機関におけるすべり軸受の初期摩耗に要
する時間ひいては初期摩耗量を減らすことができ、より
長寿命のすべり軸受が得られる。異常摩耗の安定化対策
を軸受材料に求める必要が無くなり設計上の自由度が向
上すると共に、初期故障の改善が図られる。樹脂系の軸
受材料を形成する樹脂系すべり軸受にあつては、完全ド
ライ状態で運転する仕様が多く、摺接面に鉄系等の異物
が混入することによつて異常摩耗が起こり易いが、この
種の異常摩耗が著しく改善される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、すべり軸受に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】一般に、すべり軸受は、裏
金に合金、樹脂等の軸受材料を固着してなり、軸受材料
の周面が軸受面を形成している。この種のすべり軸受で
は、良好な潤滑状態にて使用しても殆どの場合に摩耗が
起こる。この摩耗は、新品時つまり運転の初期に急激に
起こり、軸受面に支承軸の表面となじむ面が形成されて
初期摩耗が終了する。初期摩耗の後の摩耗は定常状態で
進行する。しかしながら、従来のすべり軸受にあつて
は、支承軸の摩耗粉によつて、或いは軸受装置を構成す
る部品の組付け前の機械加工に伴う切りくずが軸受面に
混入することによつて、軸受面が粗され、初期摩耗の完
了が遅れ、すべり軸受の摩耗量が大きくなるという技術
的課題ある。

【０００３】従来の内燃機関におけるすべり軸受におい
ては、使用開始初期における摩耗粉に対する対策とし
て、軸受材料の表層に軟質部を設け、この軟質部に摩耗
粉を埋収させるように設計されているが、埋収性の充分
な確保は困難な状況にあり、すべり軸受の故障の多くは
初期摩耗段階に発生している。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来の技術的課題に鑑みてなされたものであり、請求項１
の発明の構成は、すべり軸受１において、軸受面１ｄの
凹所１ａに、着磁した磁性材料を含む塗膜５を形成する
ことを特徴とするすべり軸受である。

【０００５】

【作用】このようなすべり軸受によれば、すべり軸受１
の軸受面１ｄの凹所１ａに着磁した磁性材料を含む塗膜
５を形成してあるので、支承軸を回転自在に支承して運
転を開始することにより、支承軸の摩耗粉等の混入した
鉄系異物が軸受面１ｄから凹所１ａに磁力にて集積し、
鉄系異物が支承軸とすべり軸受１との間の摺接部に長時
間介在することが回避される。これにより、初期摩耗の
完了を早めることとなり、軸受寿命が長くなる

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１〜図５は、本発明を半割りすべり軸受
に適用した１実施例を示す。図中において符号１は半割
りすべり軸受を示し、半割りすべり軸受１は、図２に示
すように鋼製の裏金２の内周面に軸受材料３を固着して
構成され、軸受材料３の内周面が軸受面１ｄを形成して
いる。この軸受面１ｄに凹所である油溝１ａが周方向に
形成され、油溝１ａは径方向の油穴１ｂに接続してい
る。そして、図２に示すように油溝１ａの溝底面１ｅ又
は溝側面１ｃには、磁性塗料を所定の厚さにて全面又は
部分的に塗布し、着磁した磁性材料を含む塗膜５を形成
してある。磁性塗料は、着磁した磁性材料粉を含む公知
のものでよい。１ｇは、回り止め用の爪である。

【０００７】このような半割りすべり軸受１の一対を突
合せ配置し、支承軸４を回転自在に支持すれば、運転開
始前の支承軸４の表面と半割りすべり軸受１の軸受面１
ｄとの間の接触部は、図３に誇張して示すように両者共
に微視的には凹凸状をなしており、実際に摺接する部分
は、支承軸４の各凸部４ａと半割りすべり軸受１の各凸
部１ｆとであり、頂点のみの摺接となる。かくして、実
際の摺接面積は、支承軸４と半割りすべり軸受１とのみ
かけの摺接面積よりかなり小さく、この摺接部では著し
い高荷重となつている。

【０００８】この状態から運転を開始すれば、支承軸４
の凸部４ａ及び半割りすべり軸受１の凸部１ｆが次第に
摩耗し、これらの所定量が摩耗して初期摩耗が完了す
る。この初期摩耗は、支承軸４と半割りすべり軸受１と
の摺接面積が大きくなり、強度の低い軸受材料３の溶
融、剪断等が起こらなくなる面積（面圧）になるまで続
き、その後完了する。初期摩耗完了後の摺接部の状況
は、図４に示すようであり、運転開始時の支承軸４の凸
部４ａと半割りすべり軸受１の凸部１ｆとの間の摺接部
が、それぞれ高負荷のために摩耗しているが、主に半割
りすべり軸受１側の凸部１ｆの頂点が溶融、剪断等によ
り摩耗している。

【０００９】しかしながら、軸受材料３が加工硬化する
材質の場合には、剪断による摩耗粉は加工歪により硬度
が増大し、これが支承軸４と半割りすべり軸受１との摺
接部に介在することにより、支承軸４の凸部４ａの頂点
の剪断を生じさせる。支承軸４の剪断による摩耗粉は高
硬度であるので、支承軸４及び半割りすべり軸受１の両
者を粗し、初期摩耗の終了を遅らせる。更に、運転の初
期には摺接部に異物が混入し易く、特に鉄系異物等、軸
受材料３より硬度が高いものは、軸受面１ｄを粗し、初
期摩耗の完了を遅らせる。半割りすべり軸受１に混入す
る異物は、鉄系異物であることが多い。

【００１０】しかして、半割りすべり軸受１の溝底面１
ｅ又は溝側面１ｃに磁性塗料を全面又は部分的に塗布
し、着磁した磁性材料を含む塗膜５を形成したことによ
り、支承軸４の摩耗粉、特に混入した鉄系異物が軸受面
１ｄから油溝１ａに磁力にて集積し、運転開始時の支承
軸４の凸部４ａと半割りすべり軸受１の凸部１ｆとの間
の摺接部に長時間介在することが回避される。これによ
り、初期摩耗の完了を早めることとなり、軸受寿命が長
くなる。

【００１１】図５は、すべり軸受の摩耗量（μｍ）と時
間（ｈｒ）との関係を示し、油溝１ａに磁性塗料を塗布
して塗膜５を形成した半割りすべり軸受１と、塗膜５を
形成していない従来のすべり軸受とを試験機に組み込ん
で試験を行つた。線Ａが塗膜５を形成した半割りすべり
軸受１の特性を示し、線Ｂが従来のすべり軸受の特性を
示す。両すべり軸受共、全周溝が形成され、同形状のブ
ッシュを構成し、軸受材料３は、鋼製の裏金２にＪＩＳ
規格ＬＢＣ６相当の青銅粉末を焼結、圧下した材料で、
支承する支承軸４の材質はＳ４５Ｃである。潤滑油は、
エンジンオイルに鉄系異物を予め混入したものを使用し
た。その結果、塗膜５を形成したものは、５時間で初期
摩耗を完了し定常摩耗の状態になつたが、従来のすべり
軸受では約１０時間で定常摩耗の状態になつた様子であ
る。このように、初期摩耗の完了に長時間を要すること
により、摩耗量の増大を生ずることになるが、図５から
も摩耗量に差が見られることが判る。

【００１２】ところで、上記の実施例にあつては、半割
りすべり軸受１の油溝１ａに磁性塗料を塗布することに
よつて塗膜５を形成したが、油溝１ａを避けて軸受面１
ｄの一部に専用の浅溝を加工し、この浅溝に磁性塗料を
塗布することによつて塗膜５を形成することもできる。
勿論、油溝１ａを備えない各種のすべり軸受について
も、軸受面１ｄの一部に専用の浅溝を加工し、この浅溝
に磁性塗料を塗布することによつて塗膜５を形成するこ
とが可能である。この浅溝は、全周溝、周方向に対して
直角溝、部分溝等の各種の形状の凹所にすることが可能
である。更に、磁性塗料に代えて、着磁した磁性材料粉
を含む接着剤を上記の凹所に付着させて塗膜５を形成す
ることも可能である。但し、この接着剤が固化した状態
で、硬度が高く、異物の埋収性に劣る場合には、塗膜５
の表面が軸受面１ｄに対して凹んだ状態とすることが望
まれる。

【００１３】

【発明の効果】以上の説明によつて理解されるように、
本発明によれば、下記の諸効果を奏することができる。 （１）すべり軸受の凹所に着磁した磁性材料を含む塗膜
を形成するのみであるので、すべり軸受としての摩擦力
に実質的に影響を及ぼすことなく、すべり軸受の初期摩
耗に要する時間ひいては初期摩耗量を減らすことがで
き、より長寿命のすべり軸受が得られる。 （２）運転開始初期における異常摩耗が良好に防止され
るので、異常摩耗の安定化対策を軸受材料に求める必要
が無くなり設計上の自由度が向上すると共に、初期故障
の改善が図られる。例えば、従来のすべり軸受にあつて
は、運転開始初期における異常摩耗等の安定化対策とし
て、鉛を主成分とする数十ミクロンの軸受材料を表面に
形成しているが、この軸受材料を薄肉化することが可能
となり、更には省略することも場合によつては可能であ
る。 （３）金属系の軸受材料に代えて、樹脂系の軸受材料を
形成する樹脂系すべり軸受にあつては、完全ドライ状態
で運転する仕様が多く、その場合、支承軸とすべり軸受
とが潤滑油を介在することなく直接接触するため、摺接
面に鉄系等の異物が混入することによつて異常摩耗が起
こり易いが、樹脂系すべり軸受におけるこの種の異常摩
耗が著しく改善される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の１実施例に係る半割りすべり軸受を
示す図。

【図２】 同じく半割りすべり軸受の要部を示す断面
図。

【図３】 同じく半割りすべり軸受と支承軸との摺接部
の運転開始前の状態を拡大して示す断面図。

【図４】 同じく半割りすべり軸受と支承軸との摺接部
の初期摩耗完了後の状態を拡大して示す断面図。

【図５】 同じく半割りすべり軸受の摩耗量−時間特性
を示す線図。

【符号の説明】

１：半割りすべり軸受（すべり軸受）、１ａ：油溝（凹
所）、１ｂ：油穴、１ｄ：軸受面、１ｆ：凸部、１ｇ：
爪、１ｅ：溝底面、１ｃ：溝側面、２：裏金、３：軸受
材料、４：支承軸、４ａ：凸部、５：塗膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 すべり軸受において、軸受面の凹所に、
   着磁した磁性材料を含む塗膜を形成することを特徴とす
   るすべり軸受。