JP2736611B2 - Manufacturing method of plain bearings - Google Patents
Manufacturing method of plain bearingsInfo
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- JP2736611B2 JP2736611B2 JP6219515A JP21951594A JP2736611B2 JP 2736611 B2 JP2736611 B2 JP 2736611B2 JP 6219515 A JP6219515 A JP 6219515A JP 21951594 A JP21951594 A JP 21951594A JP 2736611 B2 JP2736611 B2 JP 2736611B2
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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の製造方法に
関し、より詳しくは内燃機関に用いられるすべり軸受の
製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、すべり軸受の製造方法として、A
l系合金からなるライニング材の表面にNiメッキ層等
のメッキ層を形成し、さらにそのメッキ層の表面にPb
系合金やSn系合金等からなるオーバレイ層を形成する
ようにしたすべり軸受の製造方法が知られている。この
種のすべり軸受の製造方法において、上記メッキ層は、
Al系合金からなるライニング材とPb系合金等からな
るオーバレイ層との密着強度を増大させるために必要な
もので、両者間にメッキ層を形成すれば、そのメッキ層
を介してライニング材とオーバレイ層とを強固に連結す
ることができるようになる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特に最
近の自動車エンジンでは低コスト化から鋳造軸、例えば
FCD70が多く使用されるので、その黒鉛周辺のバリ
等により上記オーバレイ層が早期に摩耗されるようにな
り、オーバレイ層が摩耗してメッキ層、或いはライニン
グ材が露出すると、急激に耐焼付性が低下して焼付を起
すようになる。さらに一般の鍛造軸であっても、高回
転、高荷重で使用される傾向にあり、同様な問題が生じ
ている。本発明はそのような事情に鑑み、耐焼付性に優
れたすべり軸受の製造方法を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、Al
系合金からなるライニング材の表面を、エッチングによ
り2〜20μmRzの凹凸面に形成する工程と、上記ラ
イニング材の凹凸面上に、Ni、Cu、Cr、Feの単
体又は合金からなるメッキ層を該凹凸面に倣って表面が
凹凸面となるように0.01〜2μmの厚さで形成する
工程と、さらに上記メッキ層の表面に、1〜25μmの
厚さのオーバレイ層を形成する工程とを有することを特
徴とするすべり軸受の製造方法を提供するものである。
【0005】
【作用】上記製造方法によれば、ライニング材の表面に
凹凸面が形成され、このライニング材の表面に凹凸面を
有するメッキ層が形成され、さらにこのメッキ層の表面
にオーバレイ層が形成されることになる。そして上記ラ
イニング材の凹凸面を2〜20μmRzとし、またメッ
キ層の厚さを0.01〜2μmの範囲とし、さらにオー
バレイ層の厚さを1〜25μmの範囲とすることによ
り、上記ライニング材の凸面までメッキ層とオーバレイ
層とが摩耗された際には、上記ライニング材の凹部内に
メッキ層とオーバレイ層とが残存されるようになり、し
たがって、その残存されるオーバレイ層により耐焼付性
の著しい低下を防止して、焼付の発生を防止することが
できる。
【0006】
【実施例】以下図示実施例について本発明を説明する
と、図1aにおいて、ライニング材1はAl系合金から
なっており、その表面に凹部2を形成してその表面を凹
凸面に形成している。上記ライニング材1の表面の凹凸
面は、アルカリ、酸、又は電解エッチングによって形成
してあり、その粗さを2〜20μmRzの範囲に、好ま
しくは4〜10μmRzの範囲としている。粗さが2μ
mRz程度よりも小さいと、以下に述べるメッキ層3に
よって被覆された凹部2を形成することが困難となる。
また粗さが必要以上に大きくなると、後述するように耐
疲労性が低下するので、その最大値は20μmRzに制
限される。上記ライニング材1に用いられるAl系合金
としては、重量%で、3〜20%のSn、10%以下の
Si、残部Alからなる合金を用いることができ、必要
に応じて、2.5%以下のCu及び/又はMgを、また
それに加えて又はそれに代えて8%以下のPbを、さら
にそれに加えて又はそれに代えて総量で0.1〜1%の
Cr、Mn、Zr、V、Mo、Co、Nbの1種以上を
添加してもよい。上記ライニング材1は、鋳造、鋳造圧
延、焼結、押出等、適宜の方法によって製造することが
できる。なお、図1aにおいて、5はAlマトリック
ス、6はSi、7はSn−Pbをそれぞれ示している。
また必要に応じて、ライニング材1の裏面に裏金を設け
ることができ、その裏金とは直接に、又はNiメッキ層
や純Al層等の密着層を介して密着させることができ
る。次に、上記ライニング材1の表面すなわち凹凸面上
には、Ni、Cu、Cr、Feの単体又は合金からなる
メッキ層3を形成してあり、このメッキ層3は上記ライ
ニング材1の凹凸面に倣って表面が凹凸面となってお
り、上記凹部2の内面はメッキ層3によって被覆されて
いる。上記メッキ層3は、電気メッキ等の湿式メッキ、
又はスパッタリング、イオンプレーティング等の乾式メ
ッキによって形成している。このとき、上記メッキ層3
は電気メッキによって形成することが好ましい。電気メ
ッキによれば、メッキ層3をライニング材1の凹凸面に
良好に倣わせることができるので、該メッキ層3の表面
に上記凹部2に倣った凹部を確保するのが容易になり、
またピンホール等のメッキ欠陥の少ないメッキ層3を形
成するのが容易となるからである。上記メッキ層3の厚
さは、薄すぎるとライニング材1とオーバレイ層4とを
充分に密着させることができず、厚すぎると凹部2内に
メッキ層3が完全に充填されてメッキ層3によって被覆
された凹部2を形成することが困難となるので、0.0
1〜2μm程度、好ましくは0.01〜0.9μm、よ
り好ましくは0.1〜0.9μmの範囲が良い。さら
に、上記メッキ層3の表面すなわち凹凸面上にはPb系
のオーバレイ層4を形成してあり、このオーバレイ層4
は上記内面がメッキ層3で被覆された凹部2内に充填さ
れてそのメッキ層3に密着され、かつその表面は平滑面
となっている。上記オーバレイ層4に用いられるPb系
合金としては、Pbに、15%以下のSn、15%以下
のIn、5%以下のCu、5%以下Sbの1種以上を添
加したものを用いることができる。このオーバレイ層4
は、電気メッキ等の湿式メッキ、又はスパッタリング、
イオンプレーティング等の乾式メッキによって形成する
ことができ、その厚さは1〜25μmの範囲である。な
お、図2aは、従来の同種のすべり軸受の製造方法を示
したもので、図1aに示した部分と相当する部分には、
同一符号に′を付して示している。同図から理解される
ように、本発明との差は、メッキ層3′が凹部2′内に
完全に充填されてそのメッキ層3′の表面が平滑面とな
っており、その平滑なメッキ層3′上にオーバレイ層
4′が形成されている点である。すなわち従来は、ライ
ニング材1′の表面は流体潤滑を確保するためにできる
だけ平滑面に形成するとともに、上記メッキ層3′を厚
く形成して上記凹部2′内にメッキ層3′を完全に充填
させ、ライニング材1′の粗さの影響を少なくしてその
メッキ層3′の表面をより平滑面に形成するようにして
いた。つまり上記凹部2′は、本発明の凹部2のように
積極的に形成されたものではなく、ライニング材1′の
表面をできるだけ平滑面に形成しようとしても生じる程
度の凹部であり、一般にその粗さは1μmRz程度以
下、最大でも1.5μmRz程度である。上述した本発
明の製造方法によって製造したすべり軸受においては、
図1bに示すように、上記ライニング材1の凸表面まで
メッキ層3とオーバレイ層4とが摩耗されても、上記凹
部2内にメッキ層3とオーバレイ層4とが残存している
ので、図1cに示すように、摺動面にライニング材1、
メッキ層3、およびオーバレイ層4が露出するようにな
る。したがって、オーバレイ層4が耐焼付性の低下を抑
制し、またライニング材1内に添加されて析出するSi
6等の硬質成分が耐摩耗性を向上させ、さらにメッキ層
3を構成する材料が硬質のNiやCrである場合には、
それらも耐摩耗性を向上させるように機能する。したが
って、すべり軸受の製造方法の使用開始時には、オーバ
レイ層4により初期なじみ性の向上、片当りの緩和、低
摩擦化を達成できるとともに、上記メッキ層3とオーバ
レイ層4とがライニング材1の凸表面まで摩耗されて
も、良好な耐焼付性と耐摩耗性とを維持することができ
る。これに対し、従来のすべり軸受の製造方法では、オ
ーバレイ層4′が摩耗すると、図2b、図2cに示すよ
うに、摺動面全域にメッキ層3′が露出し、或いはさら
にメッキ層3′が摩耗するとライニング材1′が露出す
るので、耐焼付性が著しく低下する。次に、本発明の効
果を試験結果に基づいて説明する。図3に示す試験結果
は、本発明方法によって製造した本発明品1と比較材1
〜4について下記の試験条件で焼付面圧を測定した結果
を示すものである。
(試験条件)
試験機:ジャーナル型焼付試験機
回転数:1300rpm(速度2.7m/s)
潤滑油:10W−30
油温 :140℃
相手軸:FCD70(Hv200〜250)
軸粗さ:0.5〜0.6μmRz
荷重パターン:最初の60分は50Kg/cm2 で、次
の45分は100Kg/cm2 で、以後は45分毎に1
00Kg/cm2 ずつ焼付に至るまで増加。本試験に用
いた本発明品1は、SPCCからなる裏金に、Al−1
2Sn−1.5Pb−3Si−1Cu−0.2Crから
なる厚さ0.25mmのライニング材を圧接し、次にこ
のライニング材の表面にアルカリエッチングにより6μ
mRzの凹凸面を形成したら、電気メッキにより0.3
μm厚のNiメッキ層を形成し、さらにそのNiメッキ
層上に、Pb−7.5Sn−5.5In−0.1Cuか
らなる厚さ5μmのオーバレイ層を電気メッキにより形
成したものである。これに対し、比較材1は、上記本発
明品1のライニング材表面に施したエッチングをやめる
とともに、本発明品1からメッキ層とオーバレイ層とを
除去したもの、比較材2は、上記本発明品1のライニン
グ材表面に施したエッチングをやめ、メッキ層の厚さを
2.5μmと厚くしたもの、比較材3は、本発明品1か
らメッキ層を省略したもの、比較材4は、本発明品1の
メッキ層を1μm厚とし、かつオーバレイ層を省略した
ものである。なお、各比較材1〜4において、その他の
構成は本発明品1と同一としてある。また、断面形状を
測定したところ、本発明品1は図1aに示す断面形状が
得られていたが、比較材2では図2aで示す断面形状と
なっていた。図3に示す試験結果から明らかなように、
本発明品1は、オーバレイ層とメッキ層とが摩耗された
際には図1bに示す断面形状となって、他の比較材1〜
4に比べて大きな耐焼付性が得られるようになる。これ
に対し、特に比較材4は直接メッキ層が相手軸に摺接
し、また比較材2も早期にオーバレイ層が摩耗してメッ
キ層が相手軸に摺接するようになるので、耐焼付性が劣
る結果となっている。他方、比較材1、3は、それぞれ
ライニング材が相手軸に摺接するようになるので、その
ライニング材自体の耐焼付性能を示すようになる。次
に、図4に示す試験結果は、上記本発明品1と比較材1
〜4について下記の試験条件で摩耗量を測定した結果を
示すものである。
(試験条件)
試験機:往復動荷重試験機
回転数:2300rpm
面圧 :0±1000Kg/cm2
潤滑油:10W−30
油温 :140℃
相手軸:FCD70(Hv200−250)
軸粗さ:0.8〜1.0μmRz
図4の試験結果に示されるように、メッキ層が直接相手
軸に摺接する比較材4は、メッキ層が硬いので摩耗量は
少ないが、早期に焼付いて測定不能となる。同様に、早
期にオーバレイ層が摩耗してメッキ層が相手軸に摺接す
るようになる比較材2も、オーバレイ層が摩耗するまで
は本発明品1と同様な摩耗の状態を示すが、オーバレイ
層が摩耗してメッキ層が相手軸に摺接するようになる
と、焼付を生じて測定不能となる。他方、メッキ層のな
い比較材3は、オーバレイ層とライニング材との密着強
度が小さいので、オーバレイ層が剥離するように摩耗す
るようになり、したがって試験開始後、摩耗量が急激に
増大する。それ以後はライニング材が相手軸に摺接する
ようになるので、ライニング材の材質に基づいてほぼ一
定の勾配で摩耗量が増大するようになる。さらにメッキ
層もオーバレイ層もない比較材1は、試験開始後からラ
イニング材の材質に基づいてほぼ一定の勾配で摩耗量が
増大するようになる。これに対し本発明品1は、オーバ
レイ層が摩耗するまでは比較的摩耗量が大きいが、メッ
キ層とオーバレイ層とが摩耗して図1bに示す断面状態
となった後は、ライニング材、メッキ層およびオーバレ
イ層による摺接となるので、ライニング材のみの摺接と
なる比較材1、3よりも小さな勾配で摩耗量が増大する
ようになり、図示していないが、やがて比較材1よりも
摩耗量が小さくなる。次に、図5は、本発明品2〜4に
ついて、上述の試験条件でそれぞれ焼付面圧を測定した
試験結果を示すものである。本発明品2〜4は、上記本
発明品1のメッキ層としてのNiメッキ層をそれぞれ、
Crメッキ層、Feメッキ層、Cuメッキ層に変更した
もので、それ以外の条件は同一としている。同図の試験
結果に示されているように、本発明品2〜4はいずれ
も、上記比較材1〜4に比較して、優れた耐焼付性能が
得られている。また、図6に示した試験結果は、上記本
発明品1において、メッキ層の厚さを種々に変化させ、
上記試験条件でそれぞれ焼付面圧を測定した結果を示す
ものである。この結果から、メッキ層の厚さの最大値は
前述したように2μm程度となる。他方、メッキ層の厚
さの最少値は、その厚さがあまり薄くなると、前記ライ
ニング材1の凹凸面の全域を確実にメッキ層で被覆させ
ることが困難となり、製品間にバラツキが発生するよう
になるので、そのメッキ層の厚さの最小値は0.01μ
m程度となる。さらに、図7に示した試験結果は、上記
本発明品1において、ライニング材1の表面粗さを種々
に変化させ、上記試験条件でそれぞれ焼付面圧を測定し
た結果を示すものである。この結果から、粗さをあまり
小さくすると、図1bの状態を実現するのが困難とな
り、図2bの状態となってしまうので、ライニング材1
の表面粗さの最小値は前述したように2μm程度とな
る。他方、ライニング材1の表面粗さの最大値は、その
粗さが大きくなっても焼付面圧については良好な状態を
維持できる。しかしながら、上記凹部2の深さが必要以
上に深くなると、その内面全域にメッキ層を形成するこ
とが困難となって密着強度の低下を招くようになり、ま
たその凹部2内にオーバレイが充填されていたとしても
それはライニング材に比較して極めて柔いので、実質的
に空洞の状態と同じになる。そしてそのような状態とな
ると、繰返し動荷重が加わった際の応力集中が大きくな
って凹部の底部にクラックが生じやすくなり、耐疲労性
に悪影響を及ぼすようになる。この傾向は、特に150
〜200℃という高温状態で顕著であった。したがっ
て、上記ライニング材1の表面粗さの最大値は上述の点
を考慮して定められ、その最大値は20μmRzであっ
た。
【0007】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、従来の
同種のすべり軸受に対し、耐焼付性および耐摩耗性に優
れたすべり軸受を製造することができるという効果が得
られる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a sliding bearing, and more particularly to a method for manufacturing a sliding bearing used in an internal combustion engine. 2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of manufacturing a plain bearing, A
A plating layer such as a Ni plating layer is formed on the surface of a lining material made of
2. Description of the Related Art There is known a method for manufacturing a plain bearing in which an overlay layer made of a system alloy, a Sn system alloy, or the like is formed. In this type of sliding bearing manufacturing method, the plating layer is
This is necessary to increase the adhesion strength between the lining material made of an Al- based alloy and the overlay layer made of a Pb-based alloy or the like. If a plating layer is formed between the two, the lining material and the overlay are interposed through the plating layer. The layers can be firmly connected. [0003] However, especially in recent automobile engines, cast shafts, for example, FCD70 are frequently used due to cost reduction, so that the overlay layer is worn out early due to burrs around the graphite. When the overlay layer is worn and the plating layer or the lining material is exposed, the seizure resistance is rapidly reduced and seizure occurs. Further, even a general forged shaft tends to be used at a high rotation speed and a high load, and the same problem occurs. The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a method for manufacturing a plain bearing having excellent seizure resistance. [0004] That is, the present invention provides an Al
Forming a surface of a lining material made of a base alloy into an uneven surface of 2 to 20 μmRz by etching; and forming a plating layer made of a single or alloy of Ni, Cu, Cr, Fe on the uneven surface of the lining material. A step of forming the surface with a thickness of 0.01 to 2 μm so that the surface becomes an uneven surface following the uneven surface, and a step of forming an overlay layer having a thickness of 1 to 25 μm on the surface of the plating layer. It is intended to provide a method for manufacturing a plain bearing, characterized by having a bearing. According to the above manufacturing method, an uneven surface is formed on the surface of the lining material, a plating layer having the uneven surface is formed on the surface of the lining material, and an overlay layer is formed on the surface of the plating layer. Will be formed. The uneven surface of the lining material is 2 to 20 μm Rz, the thickness of the plating layer is in the range of 0.01 to 2 μm, and the thickness of the overlay layer is in the range of 1 to 25 μm. When the plating layer and the overlay layer are worn down to the convex surface, the plating layer and the overlay layer are left in the concave portions of the lining material, and therefore, the seizure resistance due to the remaining overlay layer is reduced. The occurrence of seizure can be prevented by preventing a significant decrease. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the illustrated embodiment. In FIG. 1A, a lining material 1 is made of an Al- based alloy, and a concave portion 2 is formed on its surface to form a concave-convex surface. doing. The uneven surface on the surface of the lining material 1 is formed by alkali, acid, or electrolytic etching, and has a roughness in a range of 2 to 20 μmRz, preferably in a range of 4 to 10 μmRz. 2μ roughness
If it is smaller than about mRz, it will be difficult to form the recess 2 covered with the plating layer 3 described below.
If the roughness is unnecessarily large, the fatigue resistance is reduced as described later, so that the maximum value is limited to 20 μmRz. As the Al- based alloy used for the lining material 1, an alloy composed of 3 to 20% of Sn, 10% or less of Si, and the balance of Al can be used in terms of% by weight. The following Cu and / or Mg, and additionally or alternatively 8% or less of Pb, further additionally or alternatively 0.1-1% Cr, Mn, Zr, V, Mo , Co, or Nb may be added. The lining material 1 can be manufactured by an appropriate method such as casting, casting rolling, sintering, and extrusion. In FIG. 1a, 5 indicates an Al matrix, 6 indicates Si, and 7 indicates Sn-Pb.
Further, if necessary, a back metal can be provided on the back surface of the lining material 1, and the back metal can be adhered directly or through an adhesion layer such as a Ni plating layer or a pure Al layer. Next, a plating layer 3 made of a simple substance or an alloy of Ni, Cu, Cr, Fe is formed on the surface of the lining material 1, that is, on the uneven surface, and the plating layer 3 is formed on the uneven surface of the lining material 1. The inner surface of the recess 2 is covered with a plating layer 3. The plating layer 3 is formed by wet plating such as electroplating,
Alternatively, it is formed by dry plating such as sputtering or ion plating. At this time, the plating layer 3
Is preferably formed by electroplating. According to the electroplating, since the plating layer 3 can be made to conform to the uneven surface of the lining material 1 satisfactorily, it is easy to secure a concave portion following the concave portion 2 on the surface of the plating layer 3,
In addition, it is easy to form the plating layer 3 with few plating defects such as pinholes. If the thickness of the plating layer 3 is too small, the lining material 1 and the overlay layer 4 cannot be sufficiently adhered to each other. If the thickness is too large, the plating layer 3 is completely filled in the recess 2 and the plating layer 3 Since it becomes difficult to form the covered recess 2, 0.0
The range is about 1 to 2 μm, preferably 0.01 to 0.9 μm, and more preferably 0.1 to 0.9 μm. Further, a Pb-based overlay layer 4 is formed on the surface of the plating layer 3, that is, on the uneven surface.
Is filled in the recess 2 whose inner surface is covered with the plating layer 3 and is in close contact with the plating layer 3, and has a smooth surface. As the Pb-based alloy used for the overlay layer 4, one obtained by adding one or more of Pb to 15% or less of Sn, 15% or less of In, 5% or less of Cu, and 5% or less of Sb is used. it can. This overlay layer 4
Is wet plating such as electroplating, or sputtering,
It can be formed by dry plating such as ion plating, and its thickness is in the range of 1 to 25 μm. FIG. 2A shows a conventional method of manufacturing the same type of plain bearing, and a portion corresponding to the portion shown in FIG.
The same reference numerals are denoted by '. As can be understood from the figure, the difference from the present invention is that the plating layer 3 'is completely filled in the recess 2' and the surface of the plating layer 3 'has a smooth surface. The point is that an overlay layer 4 'is formed on the layer 3'. That is, conventionally, the surface of the lining material 1 'is formed as smooth as possible in order to ensure fluid lubrication, and the plating layer 3' is formed thick to completely fill the recess 2 'with the plating layer 3'. Thus, the influence of the roughness of the lining material 1 'is reduced so that the surface of the plating layer 3' is formed to be smoother. In other words, the concave portion 2 'is not formed as actively as the concave portion 2 of the present invention, but is a concave portion which is formed to such an extent that the surface of the lining material 1' is formed as smooth as possible. The height is about 1 μmRz or less, and at most about 1.5 μmRz. In the sliding bearing manufactured by the manufacturing method of the present invention described above,
As shown in FIG. 1B, even if the plating layer 3 and the overlay layer 4 are worn down to the convex surface of the lining material 1, the plating layer 3 and the overlay layer 4 remain in the recess 2 so that FIG. As shown in FIG. 1c, the lining material 1,
The plating layer 3 and the overlay layer 4 are exposed. Therefore, the overlay layer 4 suppresses a decrease in seizure resistance, and the Si added and precipitated in the lining material 1.
When a hard component such as 6 improves wear resistance, and the material forming the plating layer 3 is hard Ni or Cr,
They also function to improve wear resistance. Therefore, at the start of the use of the method of manufacturing a plain bearing, the overlay layer 4 can achieve an improvement in initial conformability, a reduction in one-sided contact, and a reduction in friction, and the plating layer 3 and the overlay layer 4 can be formed in a convex shape of the lining material 1. Even if the surface is worn, good seizure resistance and wear resistance can be maintained. On the other hand, in the conventional method of manufacturing a plain bearing, when the overlay layer 4 'is worn, as shown in FIGS. 2b and 2c, the plating layer 3' is exposed on the entire sliding surface, or furthermore, the plating layer 3 '. When the abrasion occurs, the lining material 1 'is exposed, so that seizure resistance is significantly reduced. Next, effects of the present invention will be described based on test results. The test results shown in FIG. 3 show that the product 1 of the present invention produced by the method of the present invention and the comparative material 1
4 shows the results of measuring the baking surface pressure under the following test conditions. (Test conditions) Test machine: Journal type baking test machine Rotation speed: 1300 rpm (speed 2.7 m / s) Lubricating oil: 10 W-30 Oil temperature: 140 ° C. Mating shaft: FCD70 (Hv 200 to 250) Shaft roughness: 0. 5~0.6μmRz load pattern: 1 in the first 60 minutes 50 Kg / cm 2, the next 45 minutes 100 Kg / cm 2, thereafter every 45 minutes
Increase by 00Kg / cm 2 until burning. The product 1 of the present invention used in the present test was prepared by adding Al -1 to a back metal made of SPCC.
A 0.25 mm thick lining material made of 2Sn-1.5Pb-3Si-1Cu-0.2Cr is pressed against the surface, and then the surface of the lining material is 6 μm thick by alkali etching.
After forming an irregular surface of mRz, 0.3 mm by electroplating.
A Ni plating layer having a thickness of μm is formed, and an overlay layer having a thickness of 5 μm made of Pb-7.5Sn-5.5In-0.1Cu is formed on the Ni plating layer by electroplating. On the other hand, the comparative material 1 was obtained by removing the plating layer and the overlay layer from the product 1 of the present invention while stopping the etching performed on the surface of the lining material of the product 1 of the present invention. The etching of the surface of the lining material of the product 1 was stopped, and the thickness of the plating layer was increased to 2.5 μm. The comparative material 3 was the product of the present invention 1 from which the plating layer was omitted. The plating layer of Inventive Product 1 was 1 μm thick, and the overlay layer was omitted. In the comparative materials 1 to 4, the other configurations are the same as those of the product 1 of the present invention. When the cross-sectional shape was measured, the product 1 of the present invention had the cross-sectional shape shown in FIG. 1A, but the comparative material 2 had the cross-sectional shape shown in FIG. 2A. As is clear from the test results shown in FIG.
When the overlay layer and the plating layer were worn out, the product 1 of the present invention had the cross-sectional shape shown in FIG.
4, a greater seizure resistance can be obtained. On the other hand, particularly, in the comparative material 4, the plating layer is in direct contact with the mating shaft, and also in the comparative material 2, the overlay layer is worn out early and the plating layer comes into sliding contact with the mating shaft, so that the seizure resistance is inferior. The result is. On the other hand, the comparative materials 1 and 3 have the lining material in sliding contact with the mating shaft, so that the lining material itself exhibits the seizure resistance. Next, the test results shown in FIG.
4 shows the results of measuring the wear amount under the following test conditions for Nos. 4 to 4. (Test conditions) Testing machine: Reciprocating dynamic load testing machine Rotation speed: 2300 rpm Surface pressure: 0 ± 1000 Kg / cm 2 Lubricating oil: 10 W-30 Oil temperature: 140 ° C. Partner shaft: FCD70 (Hv200-250) Shaft roughness: 0 0.8 to 1.0 μmRz As shown in the test results in FIG. 4, the comparative material 4 in which the plating layer is in direct contact with the mating shaft has a small amount of abrasion because the plating layer is hard, but it is seized early and cannot be measured. . Similarly, the comparative material 2 in which the overlay layer wears out early and the plating layer comes into sliding contact with the mating shaft also shows the same state of wear as the product 1 of the present invention until the overlay layer wears out. When the plating layer comes into sliding contact with the mating shaft due to wear, seizure occurs and measurement becomes impossible. On the other hand, the comparative material 3 having no plating layer has a small adhesion strength between the overlay layer and the lining material, so that the overlay layer is worn so that the overlay layer is peeled off. Therefore, the amount of wear rapidly increases after the start of the test. Thereafter, since the lining material comes into sliding contact with the mating shaft, the amount of wear increases at a substantially constant gradient based on the material of the lining material. Further, in the comparative material 1 having neither the plating layer nor the overlay layer, the wear amount increases at a substantially constant gradient based on the material of the lining material from the start of the test. On the other hand, the product 1 of the present invention has a relatively large amount of wear until the overlay layer is worn, but after the plating layer and the overlay layer are worn to the cross-sectional state shown in FIG. Since the sliding contact is made by the layer and the overlay layer, the amount of wear increases at a smaller gradient than the comparative materials 1 and 3 in which only the lining material comes into sliding contact. The amount of wear is reduced. Next, FIG. 5 shows the test results of measuring the baking surface pressures of the products 2 to 4 of the present invention under the test conditions described above. The present invention products 2 to 4 each have a Ni plating layer as a plating layer of the present invention product 1,
The Cr plating layer, Fe plating layer, and Cu plating layer were changed, and the other conditions were the same. As shown in the test results of the same figure, all of the products 2 to 4 of the present invention have excellent seizure resistance compared with the comparative materials 1 to 4. In addition, the test results shown in FIG. 6 show that the thickness of the plating layer was variously changed in the product 1 of the present invention,
It shows the result of measuring the surface pressure for printing under the above test conditions. From this result, the maximum value of the thickness of the plating layer is about 2 μm as described above. On the other hand, the minimum value of the thickness of the plating layer is such that if the thickness is too small, it becomes difficult to reliably cover the entire surface of the uneven surface of the lining material 1 with the plating layer, and variations occur between products. Therefore, the minimum value of the thickness of the plating layer is 0.01μ
m. Further, the test results shown in FIG. 7 show the results obtained by varying the surface roughness of the lining material 1 in the above-described product 1 of the present invention under various test conditions and measuring the baked surface pressures. From this result, if the roughness is too small, it becomes difficult to realize the state of FIG. 1B and the state of FIG.
Has a minimum value of about 2 μm as described above. On the other hand, the maximum value of the surface roughness of the lining material 1 can be maintained in a good condition with respect to the printing surface pressure even if the roughness becomes large. However, when the depth of the concave portion 2 becomes deeper than necessary, it becomes difficult to form a plating layer on the entire inner surface thereof, which causes a decrease in adhesion strength, and the concave portion 2 is filled with an overlay. Even if it is, it is extremely soft as compared with the lining material, so that it is substantially the same as a hollow state. In such a state, stress concentration when a dynamic load is repeatedly applied becomes large, so that cracks are easily generated at the bottom of the concave portion, which adversely affects fatigue resistance. This tendency is especially true for 150
It was remarkable in a high temperature state of ~ 200 ° C. Therefore, the maximum value of the surface roughness of the lining material 1 was determined in consideration of the above points, and the maximum value was 20 μmRz. As described above, according to the present invention, it is possible to produce a plain bearing having excellent seizure resistance and wear resistance as compared with a conventional plain bearing of the same kind. Can be
【図面の簡単な説明】
【図1a】本発明の一実施例を示す断面図。
【図1b】図1aにおけるオーバレイ層4およびメッキ
層3がライニング材1の凸面まで摩耗された際の状態を
示す断面図。
【図1c】図1bの平面図。
【図2a】図1aに相当する従来のすべり軸受の断面
図。
【図2b】図1bに相当する従来のすべり軸受の断面
図。
【図2c】図2bの平面図。
【図3】焼付面圧を測定した結果を示す試験結果図。
【図4】摩耗量を測定した結果を示す試験結果図。
【図5】メッキ層の種類を異ならせて焼付面圧を測定し
た結果を示す試験結果図。
【図6】メッキ層の厚さを異ならせて焼付面圧を測定し
た結果を示す試験結果図。
【図7】ライニング材の表面粗さを異ならせて焼付面圧
を測定した結果を示す試験結果図。
【符号の説明】
1…ライニング材 2…凹部 3…メッキ層 4
…オーバレイ層BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1a is a sectional view showing one embodiment of the present invention. FIG. 1B is a cross-sectional view showing a state in which the overlay layer 4 and the plating layer 3 in FIG. 1A have been worn down to the convex surface of the lining material 1; FIG. 1c is a plan view of FIG. 1b. FIG. 2a is a sectional view of a conventional plain bearing corresponding to FIG. 1a. FIG. 2b is a sectional view of a conventional plain bearing corresponding to FIG. 1b. FIG. 2c is a plan view of FIG. 2b. FIG. 3 is a test result diagram showing the result of measuring the surface pressure for printing. FIG. 4 is a test result diagram showing a result of measuring a wear amount. FIG. 5 is a test result diagram showing the results of measuring the baking surface pressure with different types of plating layers. FIG. 6 is a test result diagram showing the result of measuring the baking surface pressure while changing the thickness of the plating layer. FIG. 7 is a test result diagram showing the result of measuring the sintering surface pressure while varying the surface roughness of the lining material. [Explanation of Signs] 1 lining material 2 recess 3 plating layer 4
… Overlay layer
フロントページの続き (72)発明者 福岡 辰彦 愛知県豊田市緑ケ丘3丁目65番地 大豊 工業株式会社内 (72)発明者 熊田 喜生 愛知県豊田市緑ケ丘3丁目65番地 大豊 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−124321(JP,A) 特開 昭58−94631(JP,A) 特開 昭57−61934(JP,A)Continuation of front page (72) Inventor Tatsuhiko Fukuoka 3-65 Midorigaoka, Toyota-shi, Aichi Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Yoshio Kumada 3-65 Midorigaoka, Toyota-shi, Aichi Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-62-124321 (JP, A) JP-A-58-94631 (JP, A) JP-A-57-61934 (JP, A)
Claims (1)
ングにより2〜20μmRzの凹凸面に形成する工程
と、上記ライニング材の凹凸面上に、Ni、Cu、C
r、Feの単体又は合金からなるメッキ層を該凹凸面に
倣って表面が凹凸面となるように0.01〜2μmの厚
さで形成する工程と、さらに上記メッキ層の表面に、1
〜25μmの厚さのオーバレイ層を形成する工程とを有
することを特徴とするすべり軸受の製造方法。 2.上記メッキ層の厚さが0.01〜0.9μmの範囲
であることを特徴とする請求項1に記載のすべり軸受の
製造方法。 3.上記メッキ層を電気メッキによって形成することを
特徴とする請求項1又は請求項2に記載のすべり軸受の
製造方法。(57) [Claims] Forming a surface of a lining material made of an Al- based alloy on an uneven surface of 2 to 20 μmRz by etching; and forming Ni, Cu, C on the uneven surface of the lining material.
a step of forming a plating layer made of a simple substance or an alloy of r and Fe with a thickness of 0.01 to 2 μm so that the surface becomes an uneven surface following the uneven surface;
Forming an overlay layer having a thickness of 2525 μm. 2. The method according to claim 1, wherein the thickness of the plating layer is in the range of 0.01 to 0.9 m. 3. The method according to claim 1, wherein the plating layer is formed by electroplating.
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP6219515A JP2736611B2 (en) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | Manufacturing method of plain bearings |
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|---|---|---|---|---|
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