專利名稱：滑動(dòng)軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種滑動(dòng)軸承，更具體來說是涉及一種在滑動(dòng)面上具有沿圓周方向延伸的峰部的滑動(dòng)軸承。
背景技術(shù)：
以往，公知一種滑動(dòng)軸承，在滑動(dòng)軸承的滑動(dòng)面上，形成沿圓周方向的環(huán)狀或螺旋狀的環(huán)狀槽，在軸向上鄰接的環(huán)狀槽之間成為沿著圓周方向延伸的峰部，通過各峰部的頂部對旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行樞軸支承。(專利文獻(xiàn)I)在上述滑動(dòng)軸承中，平坦地形成銅類軸承合金、鋁類軸承合金制的軸承合金層的表面，用將二硫化鑰、石墨等固體潤滑材料通過PAI等樹脂結(jié)合而成的低摩擦性合成樹脂覆蓋該軸承合金層的表面，將其作為覆蓋層。而且，在該覆蓋層的表面上形成沿著上述圓周 方向的環(huán)狀或螺旋狀的環(huán)狀槽，在軸向上鄰接的環(huán)狀槽之間成為沿圓周方向延伸的峰部，通過各峰部的頂部樞軸支承旋轉(zhuǎn)軸?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I:日本特開2004-211859號公報(bào)上述滑動(dòng)軸承通過低摩擦性合成樹脂制造覆蓋層，因此，與覆蓋層采用軟質(zhì)金屬的情況相比，低摩擦性優(yōu)良。但是，相反，軟質(zhì)金屬制的覆蓋層通過較低的載荷就能引起塑性變形，因此，滑動(dòng)軸承和旋轉(zhuǎn)軸的磨合性(conformabiIity)優(yōu)良,而低摩擦性合成樹脂與軟質(zhì)金屬相比富有彈性，因此，不塑性變形而通過磨損低摩擦性合成樹脂的一部分來確保磨合性，其結(jié)果，與使用軟質(zhì)金屬的情況相比，在確保磨合性之前花費(fèi)的時(shí)間多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述情況，提供一種滑動(dòng)軸承，通過使用低摩擦性合成樹脂制的覆蓋層，在確保優(yōu)良低摩擦性這樣的性能的狀態(tài)下，與以往相比能夠迅速地確保磨合性。S卩，本發(fā)明的滑動(dòng)軸承在滑動(dòng)軸承的滑動(dòng)面上形成沿著圓周方向的環(huán)狀或螺旋狀的環(huán)狀槽，在軸向上鄰接的環(huán)狀槽之間成為沿圓周方向延伸的峰部，通過各峰部的頂部樞軸支承旋轉(zhuǎn)軸，其特征在于，上述滑動(dòng)軸承由形成有上述環(huán)狀槽和峰部的軸承合金層以及覆蓋該軸承合金層的表面的低摩擦性合成樹脂制的覆蓋層構(gòu)成，并且，該覆蓋層的表面仿效軸承合金層的表面的凹凸面地形成為凹凸面，并且上述旋轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生的載荷施加到滑動(dòng)軸承時(shí)，通過使上述峰部塑性變形而使旋轉(zhuǎn)軸和滑動(dòng)軸承磨合。發(fā)明的效果根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)上述旋轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生的載荷施加于滑動(dòng)軸承時(shí)，通過使形成在上述軸承合金層上的峰部塑性變形，能夠使旋轉(zhuǎn)軸和滑動(dòng)軸承相磨合。其結(jié)果，與通過磨損低摩擦性合成樹脂制的覆蓋層來確保磨合性的情況相比，能夠迅速地確保磨合性。
另一方面，由于覆蓋層通過低摩擦性合成樹脂制造，所以能夠與以往同樣地確保由該低摩擦性合成樹脂帶來的優(yōu)良的低摩擦性。


圖I是沿本發(fā)明的滑動(dòng)軸承I的軸向的放大剖視圖。圖2是測定將軸推壓于滑動(dòng)軸承的表面時(shí)的表面形狀的變化的試驗(yàn)結(jié)果圖。圖3是對滑動(dòng)軸承和旋轉(zhuǎn)軸的磨合性以及低摩擦性進(jìn)行測定的試驗(yàn)結(jié)果。
具體實(shí)施例方式以下，通過圖示的實(shí)施例說明本發(fā)明，圖I示出了沿著形成為半圓筒狀或圓筒狀的滑動(dòng)軸承I的軸向的放大剖視圖。上述滑動(dòng)軸承I在未圖示的里襯金屬上設(shè)置有軸承合金層2，在成為該軸承合金層2的內(nèi)周面的滑動(dòng)面上形成沿著圓周方向的環(huán)狀或螺旋狀的 環(huán)狀槽2a，在軸向上鄰接的環(huán)狀槽2a之間成為沿圓周方向延伸的峰部2b。而且，上述軸承合金層2的表面被覆蓋層3覆蓋，該覆蓋層3仿效軸承合金層2的表面的凹凸面地成為凹凸面。上述覆蓋層3上的峰部的高度優(yōu)選為I 8iim左右，成為超過8iim的值時(shí)，耐燒傷性降低，而不足I U m時(shí)，峰部2b的高度過低，不能發(fā)揮設(shè)置其的效果。另外，上述環(huán)狀槽2a的間距優(yōu)選為例如0. I 0. 4mm,因此，圖I中的縱向的比例尺和橫向的比例尺具有相當(dāng)
大的差異。作為上述軸承合金層2使用銅類軸承合金、鋁類軸承合金，另外，作為覆蓋層3使用將二硫化鑰或石墨等固體潤滑材料通過PAI等熱固化性樹脂結(jié)合而成的低摩擦性合成樹脂。作為上述固體潤滑劑可以列舉二硫化鑰(MoS2)、石墨、BN (氮化硼)、二硫化鎢(WS2)、PTFE (聚四氟乙烯)、氟類樹脂、Pb等?？梢詥为?dú)使用一種或組合兩種以上使用。另外，作為上述熱固化性樹脂可以列舉聚酰亞胺樹脂，聚酰胺酰亞胺樹脂，這些樹脂的二異氰酸酯改性、BPDA改性、砜改性樹脂，環(huán)氧樹脂，酚醛樹脂等。其中，優(yōu)選聚酰胺酰亞胺樹脂。使用上述低摩擦性合成樹脂的覆蓋層3相對富有彈性而難以塑性變形，但與使用銅類軸承合金、鋁類軸承合金的軸承合金層2相比，低摩擦性優(yōu)良。另一方面，使用了上述銅類軸承合金、鋁類軸承合金的軸承合金層2與使用了低摩擦性合成樹脂的覆蓋層3相比，摩擦系數(shù)大，但通過在該軸承合金層2的表面上形成上述環(huán)狀槽2a和峰部2b，以與上述覆蓋層3相比容易塑性變形的方式設(shè)定該峰部2b。由于使覆蓋層3的膜厚相當(dāng)厚時(shí)，覆蓋層3自身彈性變形而阻礙上述峰部2b的頂部的塑性變形，因此，雖然其膜厚也因覆蓋層3的成分組成稍有變動(dòng)，但優(yōu)選約2. 5 以下。圖2示出了對將軸推壓于滑動(dòng)軸承的表面時(shí)的表面形狀的變化進(jìn)行測定的試驗(yàn)結(jié)果圖。在該試驗(yàn)中，本發(fā)明產(chǎn)品和比較產(chǎn)品1、2分別形成為對開式滑動(dòng)軸承形狀，測定軸在此穿過并施加了載荷60kN (軸承表面壓力84MPa)的靜載荷時(shí)的表面形狀的變化。在任意一個(gè)滑動(dòng)軸承中，作為軸承合金層2使用鋁類合金，而且，作為覆蓋層3使用將二硫化鑰通過PAI結(jié)合而成的低摩擦性合成樹脂。本發(fā)明的產(chǎn)品在軸承合金層2的表面上形成環(huán)狀槽2a和峰部2b，并且在該軸承合金層2的表面上形成膜厚I y m的覆蓋層3。此時(shí)的峰部2b的高度為2. 8 ii m。比較產(chǎn)品I平坦地形成軸承合金層2的表面，在其表面上形成膜厚6 U m的樹脂制的覆蓋層3，再在該覆蓋層3上形成與上述環(huán)狀槽2a和峰部2b相當(dāng)?shù)沫h(huán)狀槽3a和峰部3b。此時(shí)的峰部2b的高度為I. 9 ii m。另外，比較產(chǎn)品2平坦地形成軸承合金層2的表面，在其表面上形成膜厚5 y m的樹脂制的覆蓋層3，該覆蓋層3的表面也平坦地形成。從圖2中的試驗(yàn)前的狀態(tài)和載荷加載后的狀態(tài)可以理解，在比較產(chǎn)品1、2中，施加靜載荷前后，沒有發(fā)生塑性變形，因此，可以理解為覆蓋層3產(chǎn)生了彈性變形。
而在本發(fā)明的產(chǎn)品中，峰部2b的高度從2. 8 u m減小到2. 0 y m，能夠理解為無論是否設(shè)置合成樹脂制的覆蓋層3，峰部2b都引起塑性變形。這可以理解為由于合成樹脂制的覆蓋層3的厚度薄了 I U m，所以載荷不被該覆蓋層3承受，主要被軸承合金層2的峰部2b承受。以下，圖3示出了關(guān)于上述本發(fā)明產(chǎn)品和比較產(chǎn)品1、2，對于滑動(dòng)軸承和旋轉(zhuǎn)軸的磨合性以及低摩擦性進(jìn)行測定的試驗(yàn)結(jié)果。該試驗(yàn)在以下試驗(yàn)條件下進(jìn)行。軸承尺寸直徑42mmX寬度16. 4mm潤滑油5W_30旋轉(zhuǎn)軸材質(zhì)S45C淬火轉(zhuǎn)速1300rpm表面壓力5OMPa溫度140°C如圖3所示，在本發(fā)明的產(chǎn)品中，上述峰部2b提前引起塑性變形而磨合，并且，磨合后的摩擦系數(shù)因低摩擦性合成樹脂制的覆蓋層3與旋轉(zhuǎn)軸滑動(dòng)接觸而能夠維持得較小。而在比較產(chǎn)品1、2中，在試驗(yàn)初期，摩擦系數(shù)大幅度降低，這是由覆蓋層3的磨損導(dǎo)致的，不發(fā)生塑性變形。而且，由于磨損的發(fā)展，如果軸和滑動(dòng)軸承磨合，則低摩擦性合成樹脂制的覆蓋層3與旋轉(zhuǎn)軸滑動(dòng)接觸，所以，能夠?qū)⒛Σ料禂?shù)維持得小。但是，覆蓋層3的磨損發(fā)展直到磨合之前，與本發(fā)明產(chǎn)品相比，花費(fèi)更多時(shí)間，期間，比較產(chǎn)品1、2與本發(fā)明產(chǎn)品相比，摩擦系數(shù)大，所以導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)等的動(dòng)力損失。此外，在本發(fā)明的產(chǎn)品中，覆蓋層3充分地跟隨峰部2b的塑性變形，不會發(fā)生覆蓋層3剝離等不良情況。附圖標(biāo)記I滑動(dòng)軸承2軸承合金層2a環(huán)狀槽2b峰部3覆蓋層
權(quán)利要求
1.一種滑動(dòng)軸承，在滑動(dòng)軸承的滑動(dòng)面上形成沿著圓周方向的環(huán)狀或螺旋狀的環(huán)狀槽，使在軸向上鄰接的環(huán)狀槽之間成為在圓周方向上延伸的峰部，通過各峰部的頂部樞軸支承旋轉(zhuǎn)軸，其特征在于， 上述滑動(dòng)軸承由形成有上述環(huán)狀槽和峰部的軸承合金層以及覆蓋該軸承合金層的表面的低摩擦性合成樹脂制的覆蓋層構(gòu)成，并且使該覆蓋層的表面仿效軸承合金層的表面的凹凸面地形成為凹凸面，并且，在上述旋轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生的載荷施加到滑動(dòng)軸承上時(shí)，通過使上述峰部塑性變形而使旋轉(zhuǎn)軸和滑動(dòng)軸承磨合。
2.如權(quán)利要求I所述的滑動(dòng)軸承，其特征在于，上述覆蓋層的膜厚為2.5 以下。
3.如權(quán)利要求I或2所述的滑動(dòng)軸承，其特征在于，上述覆蓋層的峰部的高度為I 8um的范圍，而且，環(huán)狀槽的間距為0. I 0. 4mm的范圍。
4.如權(quán)利要求廣3中任一項(xiàng)所述的滑動(dòng)軸承，其特征在于，上述軸承合金層是銅類軸承合金或招類軸承合金。
5.如權(quán)利要求r4中任一項(xiàng)所述的滑動(dòng)軸承，其特征在于，在覆蓋層中，作為固體潤滑劑包含二硫化鑰(MoS2 )、石墨、BN (氮化硼)、二硫化鎢(WS2)、PTFE (聚四氟乙烯)、氟類樹脂、Pb中的任意一種以上，而且，作為結(jié)合固體潤滑劑的熱固化性樹脂使用聚酰亞胺樹脂，聚酰胺酰亞胺樹脂，這些樹脂的二異氰酸酯改性、BPDA改性、砜改性樹脂，環(huán)氧樹脂或酚醛樹脂。
全文摘要
滑動(dòng)軸承(1)具有形成有環(huán)狀槽(2a)和峰部(2b)的軸承合金層(2)、以及覆蓋該軸承合金層的表面的低摩擦性合成樹脂制的覆蓋層(3)，該覆蓋層(3)的表面仿效軸承合金層(2)的表面的凹凸面地形成為凹凸面。上述峰部(2b)在旋轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生的載荷施加到滑動(dòng)軸承時(shí)塑性變形，能夠使旋轉(zhuǎn)軸和滑動(dòng)軸承磨合。與現(xiàn)有技術(shù)使低摩擦性合成樹脂制的覆蓋層(3)磨損來使旋轉(zhuǎn)軸和滑動(dòng)軸承磨合的情況相比，本發(fā)明能夠使峰部(2b)塑性變形來磨合，從而能夠更迅速地使旋轉(zhuǎn)軸和滑動(dòng)軸承磨合。
文檔編號C08K3/38GK102782350SQ20108006469
公開日2012年11月14日 申請日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者壁谷泰典, 渡邊賢治 申請人:大豐工業(yè)株式會社