JPH0694036A - 耐フレッチング特性に優れた多層すべり軸受 - Google Patents

耐フレッチング特性に優れた多層すべり軸受

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JPH0694036A
JPH0694036A JP4243255A JP24325592A JPH0694036A JP H0694036 A JPH0694036 A JP H0694036A JP 4243255 A JP4243255 A JP 4243255A JP 24325592 A JP24325592 A JP 24325592A JP H0694036 A JPH0694036 A JP H0694036A
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phosphate
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正 田中
Masaaki Sakamoto
雅昭 坂本
Koichi Yamamoto
康一 山本
Toru Kato
徹 加藤
Mitsuru Sugita
満 杉田
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Daido Metal Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、高性能エンジンに代表される高速
・高温・高負荷領域の苛酷な使用条件下に於いても、十
分軸受性能が発揮できる優れた耐フレッチング性を有す
る新規なすべり軸受材料を提供することをその目的とす
る。 【構成】 鋼裏金付多層すべり軸受材料の背面に、厚さ
０．１〜１５μｍのリン酸塩皮膜層を形成することによ
り、優れた耐フレッチング性を有する多層すべり軸受。 【効果】 従来の多層すべり軸受材料の高速域でのフレ
ッチング等の軸受損傷を解消するため、相手材との相性
が良いリン酸塩皮膜層を設けることにより、高速・高温
・高負荷領域の苛酷な使用状況下に於いても十分に軸受
性能を発揮することができるものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は多層すべり軸受に関し、
さらには、最近の自動車用内燃機関の省燃費化による小
型・軽量化ならびに高性能化にともなう高速・高温・高
負荷域の苛酷な使用条件下においても、優れた軸受特性
を発揮するすべり軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のすべり軸受としては、鋼裏金の表
面にＡｌ−Ｓｎ系，Ａｌ−Ｓｉ−Ｓｎ系あるいはＣｕ−
Ｐｂ系，Ｃｕ−Ｐｂ−Ｓｎ系等の軸受合金層を形成して
なるもの、またフレッチング対策としてさらに裏金の裏
面にコーティング層を形成してなる技術が存在する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年の内燃機関の省燃
費化による小型・軽量化ならびに高出力化により軸受の
使用条件は、高温・高速・高負荷となり、軸受部分とハ
ウジングとの密着性が損なわれ、フレッチング（接触２
面間に、微小な相対運動が周期的に繰り返される時に生
じる表面損傷）による疲労および焼付等の軸受損傷が多
発していること、特に、コンロッドに至っては軸受だけ
でなく、コンロッド自体も疲労破壊する等で、従来のす
べり軸受では耐フレッチング性の点で大きな課題となっ
てきていた。これらの課題を解決するためには、ハウジ
ングの剛性の改善及びハウジングの変形に追従できるよ
う軸受部分を組付ける際に、締代を大きくするか、ある
いは、軸受裏金背面側にＣｕ，Ｎｉ，Ａｌ及びそれらの
合金、或はＰＴＦＥ，ポリアミド，ポリエチレン等の合
成樹脂膜を形成し相手材との相性を良くすること等が行
われている。
【０００４】本発明は、高性能エンジンに代表される高
速・高温・高負荷域の使用状況下に於いても対応できる
耐フレッチング性に優れる新規な多層すべり軸受を提供
することをその目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたもので、その要旨は、 1. 鋼裏金層と、この鋼裏金層上に設けられた軸受合金
層とを有するすべり軸受材料において、前記鋼裏金側背
面に、厚さ０．１〜１５μｍのリン酸塩皮膜層を有する
ことを特徴とする耐フレッチング特性に優れた多層すべ
り軸受。 2. 前記第１項記載の軸受合金層が、Ａｌ−Ｓｎ系，Ａ
ｌ−Ｓｉ−Ｓｎ系，Ａｌ−Ｐｂ系，Ａｌ−Ｓｉ−Ｐｂ
系，Ａｌ−Ｚｎ系，Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系のアルミニウム
合金から成ることを特徴とする耐フレッチング特性に優
れた多層すべり軸受。 3. 前記第１項記載の軸受合金層が、Ｃｕ−Ｐｂ系，Ｃ
ｕ−Ｐｂ−Ｓｎ系の銅合金から成ることを特徴とする耐
フレッチング特性に優れた多層すべり軸受。 4. 前記第１項から第３項までのいずれか１項に記載の
すべり軸受材料において、軸受合金層の表面にＳｎ，Ｉ
ｎ，Ｃｕ，Ｓｂの１種または２種以上を合計で２〜３０
重量％含む鉛合金より成るオーバーレイ層を有すること
を特徴とする耐フレッチング特性に優れた多層すべり軸
受。 5. 前記第１項から第３項までのいずれか１項に記載の
すべり軸受材料において、軸受合金層の表面にＳｎ，Ｐ
ｂ，Ｃｕ，Ｓｂ，Ｓｉの１種または２種以上を合計で２
〜６０重量％含むアルミニウム合金より成るオーバーレ
イ層を有することを特徴とする耐フレッチング特性に優
れた多層すべり軸受。 6. 前記リン酸塩皮膜層が、リン酸亜鉛，リン酸亜鉛カ
ルシウム，リン酸マンガン，リン酸鉄等のリン酸塩から
成ることを特徴とする第１項から第３項までのいずれか
１項記載の耐フレッチング特性に優れた多層すべり軸
受。 である。
【０００６】
【作用】本発明の多層すべり軸受における、特許請求の
範囲に記載の構成要件についての作用について以下に示
す。 リン酸塩皮膜層： リン酸塩皮膜層は以下の作用を有す
る。 金属間接触を防止し、微振動に対する耐摩耗に優れ
る。適当なポーラス度を有するため、潤滑油の油溜ま
りとなり、ハウジングと軸受部分との当たりを緩衝さ
せ、フレッチング現象が低減する。２面間の摩擦係数
を下げ、温度の上昇を抑制する。上記リン酸塩皮膜層の
厚さが、０．１μｍ以下だとその効果は少なく、一方、
１５μｍ越えると脆化し更にコスト高となる。一方、接
触２面間の摩擦は、この２面間のなじみ性とかじり性と
凝着性の結果として生じる現象であることから、摩擦係
数が小さいことは２面間のなじみ性がよく、かじり性及
び凝着性も少なく且つ発熱も小さいことを意味する。こ
のことにより本発明者は、摩擦係数の大小により耐フレ
ッチング性の良否を判別できることを見出した。
【０００７】
【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに具体
的に説明する。実施例１ 荷重と摩擦係数の関係を比較するために、軸受の裏金層
として一般に広く使用されている冷間圧延鋼板（ＪＩＳ
Ｇ ３１４１ ＳＰＣＣ）にて、試験片を作成し、そ
の表面に各種リン酸塩処理を行い、供試試験片を作成し
た。試験は、鈴木式摩擦摩耗試験機（試験片を固定し、
相手材を回転させる型式）にて行い、相手材はＪＩＳ
Ｓ５５Ｃ高周波焼入材を用い、相手材に０．１ｃｃのオ
イルを塗り、試験時間４時間の摩耗試験と起動摩擦試験
を行った。その試験条件を表２に示し、そのものの試験
結果を図１および図２に示す。図１および図２から明ら
かなように、本発明品は、いずれもＳＰＣＣに比べ摩擦
係数が低く耐摩耗性も優れていることが判る。実施例２ （イ） 銅が表面にメッキされた鋼板上に、銅鉛，銅鉛
錫合金の粉末を散布し、還元雰囲気内で７００〜９００
℃の温度で１０〜３０分間焼結し、その後ロール間を通
してこれらの複合焼結材を圧延し、さらに、再焼結・再
圧延を行い焼結バイメタルを作成した。 （ロ） Ａｌ−Ｓｎ，Ａｌ−Ｚｎ−Ｓｉ系の軸受合金を
連続鋳造により作成し、面削後、圧延・焼鈍を繰り返
し、所定の寸法に仕上げ合金ストリップとし、その後直
接あるいはＡｌ中間層を介し該合金ストリップと裏金鋼
板とを圧着し、バイメタル材を作成した。 （ハ） 上記（イ）及び（ロ）により作成されたバイメ
タルを、プレス，機械加工により軸受内径４２ｍｍ，幅
１７ｍｍ，軸受合金厚０．３ｍｍからなる半円形の軸受
部分を作成した。（ハ）で作成された軸受部分に、化成
処理を行い、軸受の背面（裏金側）に２〜８μｍの厚さ
を有する各種のリン酸塩皮膜層を設けた。さらに、オー
バレイを軸受層表面に設けた例では鉛系のオーバーレイ
は電気メッキにて、Ａｌ系のオーバーレイはスパッタリ
ングにて厚さ２０μｍの表面層（オーバーレイ）を施し
供試軸受とした。表１に供試軸受の種類を示す。リン酸
塩皮膜の効果（耐フレッチング）を確認するために、電
気油圧式疲労試験機を用いて、比較試験を行った。試験
は、実際に軸受をコンロッド（鋼鍛造に製作し、６．３
μｍの内周面粗さのもの）に組付、引張・引張の動的な
繰り返し荷重で、フレッチングシュミレーション試験を
行い、フレッチングによる軸受部分の背面の粗さの変化
量を比較した。その背面状況を表１に示す。この試験条
件を図４に示し、そのものの試験結果を図３に示す。こ
こで裏金背面の粗さの変化量が少ないことは、摩耗量が
少ないことであり、耐フレッチング性に優れていること
を意味する。図３から明らかなように、本発明品は、い
ずれも従来品に比べて粗さの変化量は少なく、耐フレッ
チング性に優れていることがわかる。
【０００８】
【発明の効果】表１および図１ないし３の試験結果から
明らかなように、本発明で得られたすべり軸受は、いず
れも従来品に比べ優れた耐フレッチング性を有してお
り、昨今の高性能エンジンに代表される高速・高回転・
高負荷等の苛酷な使用条件下に於いても、フレッチング
による軸受損傷を生じることなく、十分に軸受性能を発
揮することができる。
【０００９】
【表１】
【００１０】
【表２】
【００１１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明品の摩耗試験結果を示す。
【図２】起動・摩耗試験結果を示す。
【図３】フレッチングシュミレーション試験結果を示
す。
【図４】フレッチングシュミレーション試験の条件と試
験状態を示す。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 鋼裏金層及びこの鋼裏金層上に設けられ
    た軸受合金層を有するすべり軸受において、鋼裏金背面
    に、厚さ０．１〜１５μｍのリン酸塩皮膜層を有するこ
    とを特徴とする耐フレッチング特性に優れた多層すべり
    軸受。
  2. 【請求項２】 前記請求項１記載の軸受合金層が、Ａｌ
    −Ｓｎ系，Ａｌ−Ｓｉ−Ｓｎ系，Ａｌ−Ｐｂ系，Ａｌ−
    Ｓｉ−Ｐｂ系，Ａｌ−Ｚｎ系，Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系のア
    ルミニウム合金から成ることを特徴とする耐フレッチン
    グ特性に優れた多層すべり軸受。
  3. 【請求項３】 前記請求項１記載の軸受合金層が、Ｃｕ
    −Ｐｂ系，Ｃｕ−Ｐｂ−Ｓｎ系の銅合金から成ることを
    特徴とする耐フレッチング特性に優れた多層すべり軸
    受。
  4. 【請求項４】 前記請求項１から３までのいずれか１項
    に記載のすべり軸受において、軸受合金層の表面にＳ
    ｎ，Ｉｎ，Ｃｕ，Ｓｂの１種または２種以上を合計で２
    〜３０重量％含む鉛合金より成るオーバーレイ層を有す
    ることを特徴とする耐フレッチング特性に優れた多層す
    べり軸受。
  5. 【請求項５】 前記請求項１から３までのいずれか１項
    に記載のすべり軸受において、軸受合金層の表面にＳ
    ｎ，Ｐｂ，Ｃｕ，Ｓｂ，Ｓｉの１種または２種以上を合
    計で２〜６０重量％含むアルミニウム合金より成るオー
    バーレイ層を有することを特徴とする耐フレッチング特
    性に優れた多層すべり軸受。
  6. 【請求項６】 前記リン酸塩皮膜層が、リン酸亜鉛，リ
    ン酸亜鉛カルシウム，リン酸マンガン，リン酸鉄等のリ
    ン酸塩から成ることを特徴とする請求項１から３までの
    いずれか１項に記載の耐フレッチング特性に優れた多層
    すべり軸受。
JP4243255A 1992-09-11 1992-09-11 耐フレッチング特性に優れた多層すべり軸受 Pending JPH0694036A (ja)

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DE4329654A DE4329654A1 (de) 1992-09-11 1993-09-02 Mehrschichtiges Gleitlager, das ausgezeichnete Anti-Abnutzungseigenschaften, insbesondere Anti-Reibverschleißeigenschaften, hat
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