JPH10508681A

JPH10508681A - 複合摺動接触軸受

Info

Publication number: JPH10508681A
Application number: JP8515815A
Authority: JP
Inventors: レイモンドイースタム，デビッド; プリートシンフヨハル，チャラン
Original assignee: ティーアンドエヌテクノロジーリミテッド
Priority date: 1994-11-10
Filing date: 1995-11-03
Publication date: 1998-08-25
Anticipated expiration: 2015-11-03
Also published as: ATE177517T1; EP0791142B1; US6045929A; WO1996015382A1; EP0791142A1; BR9509722A; GB2294981B; DE69508272D1; GB2294981A; GB9422652D0; JP3375085B2; GB9522500D0; US5925471A; DE69508272T2

Abstract

(57)【要約】すべり軸受は裏金と、アルミニウム基合金または銅基合金から形成された軸受ライニングと、軸受ライニング上に直接メッキされた、或いは軸受ライニング上にそれ自体メッキされる中間層にメッキされたオーバレイとから成る。このオーバレイはニッケル、コバルトおよび鉄から選択された０．５〜２５重量％の一つの金属を含有する亜鉛合金から成る。

Description

【発明の詳細な説明】複合摺動接触軸受本発明は、例えば内燃機関のクランクシャフト装置に使用するすべり軸受に関する。現在使用されているすべり軸受の一つのタイプは、鋼裏金に接合された軸受ライニングと、このライニングの作動表面上の薄いオーバレイを含む。軸受ライニングはアルミニウム基合金あるいは銅基合金から形成され、そしてオーバレイは典型的には鉛、錫および銅の合金あるいは鉛、錫およびインジウムの合金である。オーバレイは効果的な作動に要求される柔らかな特性、例えばなじみ性と軸受上を動く軸材料との適合性（compatibility）と異物埋収性を与えるが、これらの特性は一般にライニング材料には欠けている。“なじみ性”は軸受と回転部材との間のわずかな心合せ不良（misalignments）を許容する軸受ライニングの能力を述べるため使う専門語であり、また“適合性”は隆起部分での接触域に於いて軸受ライニングと回転部材との間の局所的溶着に耐える能力である。オーバレイ材料はアルミニウム基ライニング合金に直接メッキするのは困難であり、かつ拡散が銅基ライニング合金に生じるかもしれないので、薄い中間層（厚さ１〜３ミクロン）を軸受ライニングに付与して、中間層にオーバレイをメッキするのが普通のやり方である。アルミニウム基ライニング合金の場合、中間層はニッケルまたは銅合金であり、銅基ライニング合金の場合、中間層はニッケルである。従来のオーバレイ材料は多くの場合十分な耐摩耗性が有るが、場合によっては中間層またはライニング合金が比較的短時間で露出される。従って、より強い耐摩耗性の有るオーバレイ付き軸受の要求がある。更に、鉛の使用が環境上好ましくないので、鉛を含有しないオーバレイ付き軸受の要求がある。耐摩耗性を増して、鉛を含有しないオーバレイを有するすべり軸受を提供することが本発明の目的である。本発明は、裏金と、裏金に固着され且つアルミニウム基合金あるいは銅基合金から形成される軸受ライニングと、該ライニングの作動表面上のオーバレイとを有するすべり軸受に於いて、このオーバレイはニッケル、コバルト、及び鉄から選んだ少なくとも一つの金属を０．５〜２５重量％含有する亜鉛合金からなることを特徴とするすべり軸受を提供する。本発明によるすべり軸受は鉛を含まず、且つ鉛、錫および銅の組合せ或いは鉛、錫およびインジウムの組合せから形成された従来のオーバレイより、強い耐摩耗性をもつことが判明したオーバレイを有する。更に、このようなオーバレイをもつ軸受は、高温性能（２５０℃以上）を有する。オーバレイ合金はニッケル、コバルト、鉄の２つまたはそれ以上の金属を含有してもよく、且つその中に分散した第２相を有してもよい。第２相はシリカ、アルミナまたは窒化シリコンのような硬い非金属性の材料を含有してもよく、或いはテフロンまたは黒鉛のような柔らかい摩擦を減らす材料を含有してもよい。オーバレイはライニング合金に直接にメッキしてもよく、或いは中間層をライニング合金にメッキし、オーバレイを中間層にメッキしてもよい。中間層はニッケルまたは銅合金でもよい。オーバレイが亜鉛とニッケルの合金の場合、ニッケルは５〜１５重量％にしてもよい。オーバレイが亜鉛とコバルトの合金の場合、コバルトは２〜１２重量％にしてもよい。オーバレイが亜鉛と鉄の合金の場合、鉄は５〜１５重量％にしてもよい。オーバレイは厚さ５０ミクロンまでにしてもよく、好ましくは１０〜２５ミクロンである。次に本発明の実施例を示す。実施例に於いて、半割りの形のすべり軸受を製造した。最初に、従来のアルミニウム錫合金のライニングを従来の鋼裏金に付与した。次に、該ライニング層及び該ライニング層にメッキされる金属との接合を改善するため、ライニングの露出表面に亜鉛酸塩処理をした。ここで半割りすべり軸受を２組に分割した。この組の一つは、厚さ約３ミクロンのニッケル中間層を従来の方法で電気メッキをし、ニッケルはライニング合金に直接にメッキした。最後に、両方の組を、中間層に直接にメッキするオーバレイを従来の方法で電気メッキするか、或いは中間層の無い組の場合、オーバレイが軸受の作動表面に形成されるようにライニング合金に直接に従来の方法で電気メッキした。オーバレイは亜鉛とニッケルの合成から成っており、ニッケルは１１重量％である。それから、すべり軸受の対照用の組（control batch）を、オーバレイが従来の材料である点を除き、中間層を有する実施例の組に対して同一の方法で用意した。対照用の組の場合、オーバレイは鉛、錫（１２重量％）及び銅（２．５重量％）の組合せである。３つの全ての組のすべり軸受を摩耗試験にかけ、オーバレイの厚さの損失を試験の終わりに測定した。対照用の組は、平均１７．５ミクロンの損失を示した。中間層の無い実施例の組は、平均１５．３ミクロンの損失を示し、中間層の有る実施例の組は、平均５．９ミクロンの損失を示した。これらの結果は、本発明によるオーバレイが非常に増大した耐摩耗性をもつ事を示した。中間層の存在は耐摩耗性に対して有益であるが、本発明によるオーバレイは中間層無しで済ませることが可能であり、かつ優れた耐摩耗性をなお達成可能とする。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９６年９月１３日【補正内容】有するすべり軸受に於いて、このオーバレイはニッケル、コバルト、及び鉄から選んだ少なくとも一つの金属を０．５〜２５重量％含有する亜鉛合金からなることを特徴とするすべり軸受を提供する。本発明によるすべり軸受は鉛を含まないものでよく、且つ鉛、錫および銅の組合せ或いは鉛、錫およびインジウムの組合せから形成された従来のオーバレイより、強い耐摩耗性をもつことが判明したオーバレイを有する。更に、このようなオーバレイをもつ軸受は、高温性能（２５０℃以上）を有する。オーバレイ合金はニッケル、コバルト、鉄の２つまたはそれ以上の金属を含有してもよく、且つその中に分散した第２相を有してもよい。第２相はシリカ、アルミナまたは窒化シリコンのような硬い非金属性の材料を含有してもよく、或いはテフロンまたは黒鉛のような柔らかい摩擦を減らす材料を含有してもよい。オーバレイはライニング合金に直接にメッキしてもよく、或いは中間層をライニング合金にメッキし、オーバレイを中間層にメッキしてもよい。中間層はニッケルまたは銅合金でもよい。オーバレイが亜鉛とニッケルの合金の場合、ニッケルは５〜１５重量％にしてもよい。オーバレイが亜鉛とコバルトの合金の場合、コバルトは２〜１２重量％にしてもよい。オーバレイが亜鉛と鉄の合金の場合、鉄は５〜１５重量％にしてもよい。オーバレイは厚さ５０ミクロンまでにしてもよく、好ましくは１０〜２５ミクロンである。次に本発明の実施例を示す。実施例に於いて、半割りの形のすべり軸受を製造した。最初に、従来のアルミニウム錫合金のライニングを従来の鋼裏金に付与した。次に、該ライニング層及び該ライニング層にメッキされる金属との接合を改善するため、ライニングの露出表面に亜鉛酸塩処理をした。ここで半割りすべり軸受を２組に分割した。この組の一つは、厚さ約３ミクロンのニッケル中間層を従来の方法で電気メッキをし、ニッケルはライニング合金に直接にメッキした。最後に、両方の組を、中間層に直接にメッキするオーバレイを従来の方法で電気メッキするか、或いは中間層の無い組の場合、オーバレイが軸受の作動表面に形成されるようにライニング合金に直接に従来の方法で電気メッキした。オーバレイは亜鉛とニッケルの合成から成っており、ニッケルは１１重量％である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ヨハル，チャランプリートシンフイギリス国エルイー４４エヌジェイライスターシャー，バーストール，ラウフバラロード 619

Claims

【特許請求の範囲】１．裏金と、裏金に固着された軸受ライニングとを有し、該軸受ライニングはアルミニウム基合金または銅基合金から形成され、更に該ライニングの作動表面上のオーバレイとを有するすべり軸受に於いて、オーバレイがニッケル、コバルトおよび鉄から選択された少なくとも一つの金属を０．５〜２５重量％含有する亜鉛合金からなることを特徴とする上記すべり軸受。２．請求項１に記載のすべり軸受に於いて、オーバレイ合金がニッケル、コバルトおよび鉄の二つまたはそれ以上の金属から成ることを特徴とする上記すべり軸受。３．請求項１と請求項２のいずれか一項に記載の軸受に於いて、オーバレイ合金が内部に分散した第２の相を有することを特徴とする上記すべり軸受。４．請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のすべり軸受に於いて、該オーバレイがライニング合金に直接にメッキされることを特徴とする上記すべり軸受。５．請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のすべり軸受に於いて、中間層がライニング合金にメッキされ、かつ該オーバレイが中間層にメッキされることを特徴とする上記すべり軸受。６．請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のすべり軸受に於いて、該オーバレイが５〜１５重量％のニッケルを含有する亜鉛とニッケルの合金であることを特徴とする上記すべり軸受。７．請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のすべり軸受に於いて、該オーバレイが２〜１２重量％のコバルトを含有する亜鉛とコバルトの合金であることを特徴とする上記すべり軸受。８．請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のすべり軸受に於いて、該オーバレイが５〜１５重量％の鉄を含有する亜鉛と鉄の合金であることを特徴とする上記すべり軸受。９．請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のすべり軸受に於いて、該オーバレイが厚さ１０〜２５ミクロンであることを特徴とする上記すべり軸受。