JPH1030639A - すべり軸受の軸受構造 - Google Patents
すべり軸受の軸受構造Info
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- JPH1030639A JPH1030639A JP8205312A JP20531296A JPH1030639A JP H1030639 A JPH1030639 A JP H1030639A JP 8205312 A JP8205312 A JP 8205312A JP 20531296 A JP20531296 A JP 20531296A JP H1030639 A JPH1030639 A JP H1030639A
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- bearing
- housing
- coating layer
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- amorphous alloy
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- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/12—Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2204/00—Metallic materials; Alloys
- F16C2204/20—Alloys based on aluminium
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐フレッティング性に優れた軸受構造とす
る。 【解決手段】 ハウジングに背面を取付け、内面に回転
軸を回転自由に支持するすべり軸受の軸受構造におい
て、すべり軸受の背面又はハウジング内面の少なくとも
一面に、アモルファス合金の被覆層を設ける。アモルフ
ァス合金の優れた非凝着性により、軸受背面とハウジン
グとの間に繰り返し生じる微摺擦によっても凝着しにく
くなり、耐フレッティング性に優れた軸受構造とでき
る。
る。 【解決手段】 ハウジングに背面を取付け、内面に回転
軸を回転自由に支持するすべり軸受の軸受構造におい
て、すべり軸受の背面又はハウジング内面の少なくとも
一面に、アモルファス合金の被覆層を設ける。アモルフ
ァス合金の優れた非凝着性により、軸受背面とハウジン
グとの間に繰り返し生じる微摺擦によっても凝着しにく
くなり、耐フレッティング性に優れた軸受構造とでき
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はすべり軸受の軸受
構造に関し、特に内燃機関等の動的荷重を受けるすべり
軸受の軸受構造に関する。
構造に関し、特に内燃機関等の動的荷重を受けるすべり
軸受の軸受構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の軽量化などの目的から、すべり軸
受を取付けるハウジングは、薄肉化されたり、アルミニ
ウム合金を使用するなどして剛性が低くなっており、こ
のため、ハウジングには動的荷重に伴う微少な繰り返し
歪みが従来より生じやすくなっている。例えば、内燃機
関のコネクティングロッドの大端部や主軸受け部では、
高速、高温、高荷重化に伴う軽量化が図られている。こ
の大端部や主軸受け部に取付けられるすべり軸受では、
ハウジングの繰り返し歪みに伴って、すべり軸受の背面
に相対的な微少衝突や微少滑りを生じ、フレッティング
摩耗による損傷を生じやすくなっている。
受を取付けるハウジングは、薄肉化されたり、アルミニ
ウム合金を使用するなどして剛性が低くなっており、こ
のため、ハウジングには動的荷重に伴う微少な繰り返し
歪みが従来より生じやすくなっている。例えば、内燃機
関のコネクティングロッドの大端部や主軸受け部では、
高速、高温、高荷重化に伴う軽量化が図られている。こ
の大端部や主軸受け部に取付けられるすべり軸受では、
ハウジングの繰り返し歪みに伴って、すべり軸受の背面
に相対的な微少衝突や微少滑りを生じ、フレッティング
摩耗による損傷を生じやすくなっている。
【０００３】このフレッティング摩耗の対策として、従
来からすべり軸受の背面に耐フレッティング性に優れた
りん酸塩の皮膜を設けたもの、潤滑性に優れたＰＴＦＥ
などの樹脂系の被覆層を設けたもの、また、銀や銅のメ
ッキによる被覆層を設けるなどの対策を施したものが知
られている。
来からすべり軸受の背面に耐フレッティング性に優れた
りん酸塩の皮膜を設けたもの、潤滑性に優れたＰＴＦＥ
などの樹脂系の被覆層を設けたもの、また、銀や銅のメ
ッキによる被覆層を設けるなどの対策を施したものが知
られている。
【０００４】さらに、特開昭６１ー８８０２０号公報に
は、軸受の背面に銅、ニッケル、アルミニウムあるいは
これらの合金で、硬さをＨｖ１５〜８０の被覆層を形成
したものが開示されている。これらの軟らかい金属被覆
層によって、フレッティング摩耗を起こりにくくすると
している。
は、軸受の背面に銅、ニッケル、アルミニウムあるいは
これらの合金で、硬さをＨｖ１５〜８０の被覆層を形成
したものが開示されている。これらの軟らかい金属被覆
層によって、フレッティング摩耗を起こりにくくすると
している。
【０００５】特開平２ー８９８１３号公報には、被覆層
として、Ｎｉ又はＣｏのメッキ層中にＰＴＦＥを同時に
析出して複合メッキ層とするものが開示されている。こ
れは摩擦係数の低いＰＴＦＥは裏金との密着性に劣るた
め、Ｎｉ又はＣｏとの複合メッキ層として、密着性を高
めたものである。軸受背面とハウジングとの間の密着性
を高めることによって耐フレッティング性を高めた軸受
とすることができるとしている。
として、Ｎｉ又はＣｏのメッキ層中にＰＴＦＥを同時に
析出して複合メッキ層とするものが開示されている。こ
れは摩擦係数の低いＰＴＦＥは裏金との密着性に劣るた
め、Ｎｉ又はＣｏとの複合メッキ層として、密着性を高
めたものである。軸受背面とハウジングとの間の密着性
を高めることによって耐フレッティング性を高めた軸受
とすることができるとしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭６１ー
８８０２０号公報に示されるＨｖ１５〜８０の硬さの金
属からなる軟らかい被覆層では、その剛性不足によって
軸受背面とハウジングとの間で凝着現象が現れやすく、
これに伴うフレッティングが生じ易くなるために、被覆
層を軟らかくするだけでは、十分な耐フレッティング性
は得られなかった。
８８０２０号公報に示されるＨｖ１５〜８０の硬さの金
属からなる軟らかい被覆層では、その剛性不足によって
軸受背面とハウジングとの間で凝着現象が現れやすく、
これに伴うフレッティングが生じ易くなるために、被覆
層を軟らかくするだけでは、十分な耐フレッティング性
は得られなかった。
【０００７】また、特開平２ー８９８１３号公報に示さ
れるＰＴＦＥとＮｉ等の金属からなる被覆層において
も、軸受背面とハウジングとの間の密着性を高めること
によって耐フレッティング性を高めようとするものであ
るために、なお生じる軸受背面とハウジングとの間に生
じる微摺擦によって両者間で凝着し、耐フレッティング
性を十分に高められなかった。このように、上述した従
来の被覆層では、耐フレッティング性が未だ十分といえ
るものではなかった。
れるＰＴＦＥとＮｉ等の金属からなる被覆層において
も、軸受背面とハウジングとの間の密着性を高めること
によって耐フレッティング性を高めようとするものであ
るために、なお生じる軸受背面とハウジングとの間に生
じる微摺擦によって両者間で凝着し、耐フレッティング
性を十分に高められなかった。このように、上述した従
来の被覆層では、耐フレッティング性が未だ十分といえ
るものではなかった。
【０００８】本願発明はアモルファス合金の優れた非凝
着性に着目してなされたものであって、軸受背面とハウ
ジングとの間に繰り返し生じる微摺擦によっても凝着し
にくくすることで、耐フレッティング性に優れた軸受構
造とすることを目的としている。
着性に着目してなされたものであって、軸受背面とハウ
ジングとの間に繰り返し生じる微摺擦によっても凝着し
にくくすることで、耐フレッティング性に優れた軸受構
造とすることを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、す
べり軸受の背面又はハウジング内面の少なくとも一面
に、アモルファス合金の被覆層を設けている。
べり軸受の背面又はハウジング内面の少なくとも一面
に、アモルファス合金の被覆層を設けている。
【００１０】ハウジングとしては、鍛造や焼結合金によ
る鋼製の他、アルミニウムなどの軽合金製のものなど広
く適用することができる。すべり軸受としては、裏金上
に軸受メタル層を設けた二層軸受や、さらに軸受メタル
層上にオーバーレイを設けた三層軸受など複層軸受を適
宜選択して適用することができる。また、軸受メタルと
しては、アルミニウム系や、銅系のものが使用される。
る鋼製の他、アルミニウムなどの軽合金製のものなど広
く適用することができる。すべり軸受としては、裏金上
に軸受メタル層を設けた二層軸受や、さらに軸受メタル
層上にオーバーレイを設けた三層軸受など複層軸受を適
宜選択して適用することができる。また、軸受メタルと
しては、アルミニウム系や、銅系のものが使用される。
【００１１】裏金としては、通常冷間圧延した軟鋼板が
使用されるが、これに限定されること無くアルミニウム
など適宜選択して使用できる。
使用されるが、これに限定されること無くアルミニウム
など適宜選択して使用できる。
【００１２】被覆層はすべり軸受の背面又はハウジング
の内面のいずれに設けることもでき、さらに、すべり軸
受の背面及びハウジングの内面の両面に設けてもよい。
アモルファス合金の被覆層は、アモルファス合金の薄膜
を接着する接着法、スパッタリングや蒸着法など適宜方
法を採用してもよいが、メッキ法により被覆層を作成す
ることが最も容易であり、望ましい。メッキ法として
は、アモルファス合金の種類により電析法や無電解メッ
キ法が適宜採用される。
の内面のいずれに設けることもでき、さらに、すべり軸
受の背面及びハウジングの内面の両面に設けてもよい。
アモルファス合金の被覆層は、アモルファス合金の薄膜
を接着する接着法、スパッタリングや蒸着法など適宜方
法を採用してもよいが、メッキ法により被覆層を作成す
ることが最も容易であり、望ましい。メッキ法として
は、アモルファス合金の種類により電析法や無電解メッ
キ法が適宜採用される。
【００１３】アモルファス合金は、二元系の他、三元系
以上の合金について適用することができ、裏金又はハウ
ジングの材質の硬度などによって適宜選択される。例え
ば二元系として、ＮｉーＰ、ＮｉーＢ、ＮｉーＨ、Ｎｉ
ーＷ、ＮｉーＳ、ＮｉーＺｎ、ＮｉーＭｏなどのＮｉ系
や、ＣｏーＰ、ＣｏーＢ、ＣｏーＨ、ＣｏーＷ、Ｃｏー
Ｓ、ＣｏーＺｎ、ＣｏーＭｏなどのＣｏ系、ＣｒーＨ、
ＣｒーＣなどのＣｒ系などの二元系合金がアモルファス
になりやすく望ましい。また、三元系としては、Ｎｉー
ＣｏーＰ、ＮｉーＣｏーＢ、ＮｉーＦｅーＰ、ＮｉーＷ
ーＰ、ＮｉーＷーＢ、ＮｉーＭｏーＰ、ＮｉーＭｏー
Ｂ、ＮｉーＣｕーＰ、ＮｉーＣｒーＰなどのＮｉ系、Ｃ
ｏーＷーＢ、ＣｏーＮｉーＰ、ＣｏーＺｎーＰなどのＣ
ｏ系、ＣｒーＷーＨ、ＣｒーＭｏーＨ、ＣｒーＦｅーＨ
などのＣｒ系などを適宜使用することができる。
以上の合金について適用することができ、裏金又はハウ
ジングの材質の硬度などによって適宜選択される。例え
ば二元系として、ＮｉーＰ、ＮｉーＢ、ＮｉーＨ、Ｎｉ
ーＷ、ＮｉーＳ、ＮｉーＺｎ、ＮｉーＭｏなどのＮｉ系
や、ＣｏーＰ、ＣｏーＢ、ＣｏーＨ、ＣｏーＷ、Ｃｏー
Ｓ、ＣｏーＺｎ、ＣｏーＭｏなどのＣｏ系、ＣｒーＨ、
ＣｒーＣなどのＣｒ系などの二元系合金がアモルファス
になりやすく望ましい。また、三元系としては、Ｎｉー
ＣｏーＰ、ＮｉーＣｏーＢ、ＮｉーＦｅーＰ、ＮｉーＷ
ーＰ、ＮｉーＷーＢ、ＮｉーＭｏーＰ、ＮｉーＭｏー
Ｂ、ＮｉーＣｕーＰ、ＮｉーＣｒーＰなどのＮｉ系、Ｃ
ｏーＷーＢ、ＣｏーＮｉーＰ、ＣｏーＺｎーＰなどのＣ
ｏ系、ＣｒーＷーＨ、ＣｒーＭｏーＨ、ＣｒーＦｅーＨ
などのＣｒ系などを適宜使用することができる。
【００１４】アモルファス合金の合金元素の含有量は、
アモルファス化された被覆層が形成されていれば足り
る。例えばメッキ法により、Ｎｉ−Ｐのアモルファス合
金からなる被覆層を作成する場合には、Ｐの含有量が約
５ｗｔ％まで増加するほどアモルファス化率が急激に増
加し、約８ｗｔ％でほぼアモルファス化する。このた
め、メッキ法によりＮｉ−Ｐのアモルファス合金の被覆
層を形成する場合には、合金成分のＰを５％以上、望ま
しくは約８ｗｔ％以上含有することが望ましい。被覆層
の厚さは、適宜選択することができるが、薄すぎると耐
久性に欠けることになる。また、アモルファス合金は熱
伝導率が良好でなく、厚い被覆層は、軸受の冷却効率を
低下させる。このため、ハウジングの内面若しくは裏金
の背面、又はこれら両者の合計が２〜３０μｍ程度が望
ましい。
アモルファス化された被覆層が形成されていれば足り
る。例えばメッキ法により、Ｎｉ−Ｐのアモルファス合
金からなる被覆層を作成する場合には、Ｐの含有量が約
５ｗｔ％まで増加するほどアモルファス化率が急激に増
加し、約８ｗｔ％でほぼアモルファス化する。このた
め、メッキ法によりＮｉ−Ｐのアモルファス合金の被覆
層を形成する場合には、合金成分のＰを５％以上、望ま
しくは約８ｗｔ％以上含有することが望ましい。被覆層
の厚さは、適宜選択することができるが、薄すぎると耐
久性に欠けることになる。また、アモルファス合金は熱
伝導率が良好でなく、厚い被覆層は、軸受の冷却効率を
低下させる。このため、ハウジングの内面若しくは裏金
の背面、又はこれら両者の合計が２〜３０μｍ程度が望
ましい。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載し
た発明では、すべり軸受の背面又はハウジング内面の少
なくとも一面に、アモルファス合金の被覆層を設けるこ
とによって、軸受の背面の耐フレッティング性及び耐摩
耗性の高いすべり軸受の軸受構造とすることができる。
た発明では、すべり軸受の背面又はハウジング内面の少
なくとも一面に、アモルファス合金の被覆層を設けるこ
とによって、軸受の背面の耐フレッティング性及び耐摩
耗性の高いすべり軸受の軸受構造とすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を説
明する。試験に使用したすべり軸受構造は、すべり軸受
の背面が自動車用エンジンのコネクティングロッドの大
端部（ハウジング）に取付けられ、内面でクランクシャ
フトを回転自由に支持するすべり軸受構造について行っ
た。すべり軸受は半円筒形状の半割軸受であって、裏金
は冷間圧延板（ＪＩＳ Ｇ３１４１ＳＰＣＣ）を使用し
た。この裏金上に重量％で残部Ｃｕー３．５％Ｓｎー２
３％Ｐｂの軸受合金を厚さ０．３ｍｍに焼結した。
明する。試験に使用したすべり軸受構造は、すべり軸受
の背面が自動車用エンジンのコネクティングロッドの大
端部（ハウジング）に取付けられ、内面でクランクシャ
フトを回転自由に支持するすべり軸受構造について行っ
た。すべり軸受は半円筒形状の半割軸受であって、裏金
は冷間圧延板（ＪＩＳ Ｇ３１４１ＳＰＣＣ）を使用し
た。この裏金上に重量％で残部Ｃｕー３．５％Ｓｎー２
３％Ｐｂの軸受合金を厚さ０．３ｍｍに焼結した。
【００１７】次に、これを切断するとともに半円筒形状
に湾曲し、内径４２ｍｍ、外径４５ｍｍ、幅１７ｍｍの
半割軸受を製作した。さらにこの軸受合金上にオーバレ
イとして重量％で残部Ｐｂー１０％Ｓｎー３％Ｃｕから
なる１５μｍのオーバレイをメッキにより形成した。
に湾曲し、内径４２ｍｍ、外径４５ｍｍ、幅１７ｍｍの
半割軸受を製作した。さらにこの軸受合金上にオーバレ
イとして重量％で残部Ｐｂー１０％Ｓｎー３％Ｃｕから
なる１５μｍのオーバレイをメッキにより形成した。
【００１８】さらに、裏金背面にメッキ法により厚さ１
０μｍの被覆層を、表１の各実施例及び比較例に示す被
覆層を形成した。なお、比較例１については、メッキを
施さなかった。
０μｍの被覆層を、表１の各実施例及び比較例に示す被
覆層を形成した。なお、比較例１については、メッキを
施さなかった。
【００１９】
【表１】
【００２０】得られた各実施例及び比較例について、振
動試験機によりフレッティング試験を表２に示す条件で
行った。判定は、フレッテイングによる損傷の有無を肉
眼により判定した。
動試験機によりフレッティング試験を表２に示す条件で
行った。判定は、フレッテイングによる損傷の有無を肉
眼により判定した。
【００２１】
【表２】
【００２２】その結果、表３に示すように、比較例１〜
比較例５についてはフレッティングによる損傷が観察さ
れた。特に被覆層を設けていない比較例１については激
しく損傷されていた。一方、実施例１〜実施例５のいず
れもフレッティングによる損傷は見られなかった。
比較例５についてはフレッティングによる損傷が観察さ
れた。特に被覆層を設けていない比較例１については激
しく損傷されていた。一方、実施例１〜実施例５のいず
れもフレッティングによる損傷は見られなかった。
【００２３】
【表３】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴山 隆之 名古屋市北区猿投町２番地 大同メタル工 業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 ハウジングに背面を取付け、内面に回転
軸を回転自由に支持するすべり軸受の軸受構造におい
て、 前記すべり軸受の背面又はハウジング内面の少なくとも
一面に、アモルファス合金の被覆層を設けているすべり
軸受の軸受構造。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8205312A JPH1030639A (ja) | 1996-07-15 | 1996-07-15 | すべり軸受の軸受構造 |
| GB9711564A GB2315301B (en) | 1996-07-15 | 1997-06-04 | Bearing structure of sliding bearing |
| US08/870,828 US5803614A (en) | 1996-07-15 | 1997-06-06 | Bearing structure of sliding bearing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8205312A JPH1030639A (ja) | 1996-07-15 | 1996-07-15 | すべり軸受の軸受構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1030639A true JPH1030639A (ja) | 1998-02-03 |
Family
ID=16504874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8205312A Pending JPH1030639A (ja) | 1996-07-15 | 1996-07-15 | すべり軸受の軸受構造 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1030639A (ja) |
| GB (1) | GB2315301B (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT509867B1 (de) | 2010-04-15 | 2011-12-15 | Miba Gleitlager Gmbh | Mehrschichtgleitlager mit einer antifrettingschicht |
| AT509459B1 (de) | 2010-04-15 | 2011-09-15 | Miba Gleitlager Gmbh | Antifrettingschicht |
| AT511196B1 (de) | 2011-06-14 | 2012-10-15 | Miba Gleitlager Gmbh | Mehrschichtlagerschale |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0814287B2 (ja) * | 1988-06-02 | 1996-02-14 | 大同メタル工業株式会社 | 多層アルミニウム合金すべり軸受およびその製造方法 |
| DE3727468A1 (de) * | 1987-08-18 | 1989-03-02 | Kolbenschmidt Ag | Verbundgleitlager |
| JPH06104874B2 (ja) * | 1990-04-10 | 1994-12-21 | 大同メタル工業株式会社 | 低剛性ハウジング用アルミニウム合金軸受及びその製造方法 |
| JPH0694036A (ja) * | 1992-09-11 | 1994-04-05 | Daido Metal Co Ltd | 耐フレッチング特性に優れた多層すべり軸受 |
-
1996
- 1996-07-15 JP JP8205312A patent/JPH1030639A/ja active Pending
-
1997
- 1997-06-04 GB GB9711564A patent/GB2315301B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2315301A (en) | 1998-01-28 |
| GB9711564D0 (en) | 1997-07-30 |
| GB2315301B (en) | 1999-05-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19991116 |