滑动部件制造技术

本发明专利技术涉及一种滑动部件。本发明专利技术的滑动部件是一种具备轴承合金层和形成于该轴承合金层上的树脂覆盖层的滑动部件，其中，树脂覆盖层包含固体润滑剂相、粘合剂树脂相和缓冲相，该缓冲相的面积率在0.5％以上、5.0％以下。本发明专利技术提高了具备树脂覆盖层的滑动轴承等滑动部件中该树脂覆盖层的适配性。

【技术实现步骤摘要】
滑动部件
本专利技术涉及滑动部件。更具体而言，涉及具备树脂覆盖层的滑动部件的改良。
技术介绍
作为滑动部件，已知的有与被滑动部件的接触面为树脂制的滑动部件。该树脂覆盖层中含有固体润滑剂，确保了对于被滑动部件的低摩擦性。该树脂覆盖层与金属制覆盖层相比难以发生塑性变形，因此通过在其上设置凹凸来促使其凸部的塑形变形，从而试图提高对被滑动部件的适配性(参照专利文献1和专利文献2)。通过改善适配性，即使在被滑动部件与滑动部件的组装中存在未对齐的情况，局部碰触也可得到缓和，不易对耐卡滞性以及其它机械特性产生不利影响。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2004-211859号公报专利文献2：日本专利特开2011-179566号公报
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题按照专利文献1和专利文献2中所记载的滑动轴承(滑动部件)，形成于树脂覆盖层上的凹凸部提供塑性变形，来改善对汽车发动机的机轴(被滑动部件)的适配性。随着近年来汽车发动机中机轴与滑动轴承之间的面压不断升高而要求所使用的油具有低粘度。因此，对滑动部件要求更严酷的使用条件。换言之，要求滑动部件的树脂覆盖层的适配性进一步提高。解决技术问题所采用的技术方案从以上观点出发，专利技术人针对树脂覆盖层适配性的提高反复进行了深入研究。其结果是，着眼于树脂覆盖层内所形成的空隙，从而想到了本专利技术。本专利技术的第1方面限定如下。即，一种滑动部件，该滑动部件是具备轴承合金层和形成于该轴承合金层上的树脂覆盖层的滑动部件，其中，所述树脂覆盖层包含固体润滑剂相、粘合剂树脂相和缓冲相(日文：クッション相)，该缓冲相的面积率在0.5％以上、5.0％以下。此处，树脂覆盖层内所必然形成的空隙相当于缓冲相。空隙能够积蓄空气以及其它气体、油以及其它液体。通过主动使树脂覆盖层中存在该缓冲相，在对树脂覆盖层施加应力时，缓冲相会吸收该应力。即，粘合剂树脂相以使缓冲相压扁的形式发生形变。该形变主要是弹性形变。藉此来提高对滑动部件的适配性。如果树脂覆盖层中存在过多的缓冲相，则虽然树脂覆盖层的弹性形变性可得以确保，但存在耐磨耗性降低、或者摩擦系数增大之虞。而且，还存在对基底层的粘接性变得不稳定之虞。而如果树脂覆盖层中所存在的缓冲相过少，则树脂覆盖层会变得难以进行弹性形变，因而不佳。本专利技术人求得缓冲相的合适比例，以“面积率”这一规定指标来表示。此处，所谓缓冲相的面积率，是指将树脂覆盖层从其表面垂直切断后所得到的切面上所显现的空隙的面积比例。空隙具有三维延展性，但其比例以上述这种二维指标“面积率”来代表。即，如果树脂覆盖层中缓冲相的面积率为0.5～5.0％，则适配性提高，即使被滑动部件与滑动部件局部碰触，两者之间也不易发生卡滞(日文：焼付)。如果该面积率低于0.5％，则难以得到充分的适配性。此外，如果该面积率超过5.0％，则会发生诸如刚性降低、对基底层的粘接性降低这样的情况，因而不佳。此外，缓冲相的面积率的更优选数值为2.0～5.0％。此处，相当于缓冲相的空隙的尺寸平均值(以下也称为“缓冲相的尺寸的平均值”)优选在0.004μm2以上且在0.020μm2以下。更优选相当于缓冲相的空隙的尺寸(以下也称为“缓冲相的尺寸”)尽可能均匀，平均值-3σ(标准偏差)在0.003μm2以上、平均值+3σ(标准偏差)在0.050μm2以下为好。通过将缓冲相的尺寸的平均值以及平均值的±3σ限制在该范围内，使缓冲相的尺寸均匀化，不仅能够使树脂覆盖层的全部区域都具有塑形形变能力还具有充分的弹性形变能力。另一方面，如果缓冲相的平均尺寸小于0.004μm2，则存在树脂覆盖层塑性形变量所产生的效果降低之虞。而如果缓冲相的平均尺寸大到超过0.020μm2，则树脂覆盖层中缓冲相的分散性降低，存在无法保证树脂覆盖层的全部区域都具有充分的弹性形变能力之虞。此外，使缓冲相的尺寸分布位于上述范围内，是为了确保树脂覆盖层的全部区域都具有均匀且充分的弹性形变能力。缓冲相的面积率或尺寸有可能随着形成树脂覆盖层的材料或其制造装置、以及制造条件而变化。根据本专利技术人的研究，通过例如对树脂覆盖层的干燥条件进行调整、对溶剂的比例进行调整，能够调整缓冲相的面积率或其尺寸。本专利技术的第2方面限定如下。即，在第1方面所限定的滑动部件中，所述树脂覆盖层中，所述固体润滑剂相在20体积％以上、70体积％以下。通过使树脂覆盖层整体中固体润滑剂相的体积比例为20～70体积％，具备缓冲相的树脂覆盖层的适配性进一步提高。如果固体润滑剂相的比例小于20体积％，则存在润滑性降低之虞。如果其超过70体积％，则粘合剂树脂成分不足而存在树脂覆盖层变脆之虞。上述体积比例不仅能够通过原料阶段对各成分的体积进行比较来确定，还能够通过用ICP对滑动部件的树脂覆盖层进行化学分析来确定。本专利技术的第3方面限定如下。即，在第1或第2方面所限定的滑动部件中，比所述轴承合金层更软质的金属制中间缓冲层介于所述轴承合金层与所述树脂覆盖层之间，且该中间缓冲层的厚度为所述树脂覆盖层厚度的0.2～6.0倍。通过在树脂覆盖层与轴承合金层之间设置中间缓冲层，作为滑动部件的适配性提高。本专利技术人对适合作为具备缓冲相的树脂覆盖层使用的中间缓冲层进行了探索。其结果是发现了这两层的厚度与适配性有关。即，如果使中间缓冲层的厚度为含有规定量缓冲相的树脂覆盖层的厚度的0.2～6.0倍，则适配性显著提高。而如果这两层的厚度之比小于0.2倍、或超过6.0倍，则与不含中间缓冲层的滑动部件相比，几乎未呈现性能上的提高，即使呈现也微乎其微。附图说明图1是显示本专利技术第1实施方式的滑动轴承的剖视图。图2是对算出实施方式的滑动轴承的树脂覆盖层中的缓冲相比例的方法进行说明的图，图2(A)是从轴承面将树脂覆盖层垂直切断而得的切面的显微镜照片。图2(B)是图2(A)的色调反转图。图2(C)是显示图2(B)经过图像处理后的结果的图。图3是显示第2实施方式的滑动轴承的剖视图。具体实施方式下面，基于实施方式对本专利技术进行说明。作为本专利技术第1实施方式的滑动部件的滑动轴承1的层结构示于图1。该滑动轴承1具备金属背层3、轴承合金层5和树脂覆盖层7。金属背层3由塑形成筒状或半圆筒状的钢板构成。金属背层3的上表面上采用烧结、铸造、压接等方法层压了由Al、Cu、Sn等合金构成的轴承合金层5。为了提高轴承合金层5与树脂覆盖层7之间的粘接性，可使轴承合金层5的内周表面粗面化。作为粗面化的方法，可采用碱性蚀刻与酸洗的组合这样的化学表面处理方法或喷丸处理等机械表面处理方法。形成树脂覆盖层7的组合物包含粘合剂树脂和固体润滑剂。此处，粘合剂树脂可根据滑动轴承1的用途来适当选择。例如，可采用聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、氟树脂以及弹性体中的一种以上，也可以是聚合物混合物(ポリマーアロイ)。固体润滑剂的材质也可根据滑动轴承的用途来适当选择。例如，可选择二硫化钼、二硫化钨、h-BN(h-氮化硼)、PTFE(聚四氟乙烯)、石墨、三聚氰胺氰尿酸酯、氟化碳、酞菁、石墨烯纳米片晶、富勒烯、超高分子量聚乙烯(三井化学株式会社(三井化学)制造，商标名“MIPELON”)、Nε-月桂酰-L-赖氨酸(味之素株式会社(味の素)制造，商标名“Amihope”)等中的一种以上。形成树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滑动部件，该滑动部件是具备轴承合金层和形成于该轴承合金层上的树脂覆盖层的滑动部件，其特征在于，所述树脂覆盖层包含固体润滑剂相、粘合剂树脂相和缓冲相，该缓冲相的面积率在0.5％以上、5.0％以下。

【技术特征摘要】
2017.09.29 JP 2017-1901121.一种滑动部件，该滑动部件是具备轴承合金层和形成于该轴承合金层上的树脂覆盖层的滑动部件，其特征在于，所述树脂覆盖层包含固体润滑剂相、粘合剂树脂相和缓冲相，该缓冲相的面积率在0.5％以上、5.0％以下。2.如权利要求1所述的滑动部件，其特征在于，所述树脂覆盖层中，所述固体润滑剂相在20体积％以上、70体积％以下。3.如权利要求1或2所述的滑动部件，其特征在于，比所述轴承合金层更软...

【专利技术属性】
技术研发人员：羽根田祐磨，小早川大树，
申请(专利权)人：大同金属工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP