轴承部件制造技术

在安装轴体(2)的轴孔(1A)的内周面上，设置由金属制的母材(3A)和分散在母材(3A)中且导热系数比母材(3A)相对大的导热材料(3B)构成的覆盖层(3)，并且，导热材料(3B)作为沿着覆盖层(3)的表面的方向(B、C)上的长度(Lb、Lc)比在覆盖层(3)的厚度方向(A)上的长度(La)长的轴承部件(1)，通过提高沿着轴孔(1A)的内周面的方向(B、C)的导热性，由此，提高散热性，抑制因与轴体(2)的滑动接触产生的高温化，实现耐烧结性的提高。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】轴承部件
本专利技术涉及一种例如在汽车发动机的旋转滑动部位中作为滑动轴承而使用的轴承部件。
技术介绍
作为现有的轴承部件，例如有记载在专利文献1中的轴承部件。专利文献1中记载的轴承部件用于汽车的内燃机等。该轴承部件是在设定有规定的热膨胀系数、导热系数和耐力的铜合金层的表面上设置有厚度为3～50μm的合金制的覆盖轴承层的多层滑动轴承，其相对于铝合金制的轴承外壳的变形的追随性高，散热性优异。现有技术文献专利文献专利文献1：日本国特开平6－94037号公报但是，上述现有的轴承部件在应用于汽车发动机的主金属或连杆金属的情况下，由于在接受来自连接杆的轴线方向的负荷的同时与轴体旋转滑动接触，所以在与轴体之间产生摩擦热的局部高温区域，存在因该摩擦热而产生烧结的可能性。这样的轴承部件，特别是作为发动机的轻量化对策之一，如果想要实现轴长度的缩小，则随着面压的增加，摩擦力变大，有容易发生烧结的问题。因此，现有的轴承部件要求改善耐烧结性。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述现有的状况而完成的，其目的在于，提供一种通过提高沿着轴孔的内周面的方向(包括轴线方向和周向的方向)的导热性，提高散热性，抑制与轴体的旋转滑动接触而产生的高温化，实现耐烧结性的提高的轴承部件。本专利技术的轴承部件在安装轴体的轴孔的内周面上具有覆盖层，所述覆盖层由金属制的母材和分散在所述母材中且导热系数比所述母材相对大的导热材料构成。轴承部件的特征在于，所述导热材料在沿着所述覆盖层的表面的方向上的长度比在所述覆盖层的厚度方向上的长度长。由于本专利技术的轴承部件采用了上述结构，因此，通过在母材中分散导热材料而构成的覆盖层，使沿着轴孔的内周面的方向的导热性得以提高，由此，提高散热性，抑制与轴体的旋转滑动接触而产生的高温化，并实现耐烧结性的提高。附图说明图1是说明本专利技术的轴承部件的第一实施方式的立体图。图2是图1所示的轴承部件的剖面图(B)。图3是在与轴线正交的方向上的覆盖层的放大剖面图。图4是表示覆盖层的轴向及厚度方向上的导热材料的扁平率的平面图。图5是表示覆盖层的轴向及周向上的导热材料的扁平率的平面图。图6是将导热材料的含有比例设为60wt％的覆盖层的放大剖面图。图7是将导热材料的含有比例设为80％的覆盖层的放大剖面图。图8是说明滑动试验装置的正面图。图9是表示本专利技术的轴承部件和现有的轴承部件的烧结负荷的图表。具体实施方式(第一实施方式)图1及图2所示的轴承部件1在安装轴体2的轴孔1A的内周面上具有覆盖层3。如图3所示，覆盖层3由金属母材3A、分散在母材3A中且导热系数比母材3A相对高的导热材料3B构成。如图4所示，导热材料3B构成为，在沿着覆盖层3的表面的方向(B和C)上的长度Lb、Lc比覆盖层3的厚度方向A上的长度La长。沿着覆盖层3的表面的方向(B和C)是沿着包括轴孔1A的轴线方向B和轴孔1A的周向C的面(筒状的曲面)的方向。总之，导热材料3B是沿着覆盖层3的表面方向扩展的扁平的结构。轴承部件1的衬套(基体金属)的材料没有特别限定，但是，例如可以采用冷轧钢板(SPCC)等钢。形成覆盖层3的母材3A的材料并不特别限定，但是作为导热性良好的材料，可以代表性地采用铜、铜合金、铝和铝合金中的至少一个。另外，在母材3A的材料是铜、铜合金、铝及铝合金中的至少一个的情况下，考虑到耐磨耗性，希望母材3A的维氏硬度为45HV以上。形成覆盖层3的导热材料3B基本上只要具有比母材3A的导热系数高的导热系数即可，作为导热性优秀的代表性材料，可以采用软碳及硬碳等低结晶碳；科琴碳黑、乙炔碳黑、槽法碳黑、油炉碳黑及导热碳黑等碳黑；富勒烯、碳纳米管、碳纳米纤维、碳纳米角、碳原纤维、石墨和石墨烯等的碳素材料，特别是从沿覆盖层3的表面的方向(B和C)的导热性的观点来看，优选使用石墨或石墨烯。如上所述，导热材料3B在沿着覆盖层3的表面的方向(B和C)上的长度Lb、Lc比覆盖层3的厚度方向A上的长度La长。但是，导热材料3B只要分散在母材3A中的全部中的至少规定比例的材料满足上述长度关系即可，优选为50％以上，更优选为80％以上，但沿着覆盖层3的表面的方向(B，C)的长度Lb、Lc长。此外，如图5所示，优选导热材料3B在轴孔1A的周向C上的长度Lc比轴孔1A的轴线方向B上的长度Lb长，更优选的是，周向C上的长度Lc相对于轴线方向B上的长度Lb为3倍以上。如图3所示，如上所述的导热材料3B在覆盖层3的厚度方向A，覆盖层3的表面区域的分布密度相对高。更具体地，导热材料3B以从覆盖层3的表面朝向轴孔1A的中心，分布密度由密集向稀疏过渡的方式，含量逐渐减少。另外，上述覆盖层3优选地构成为，沿表面的方向(B和C)的导热系数为90W/m·k以上。进而，导热材料3B更优选地构成为，相对于母材3A以15wt％以上且90wt％以下的比例分散，作为进一步优选的范围，相对于母材3A以20wt％以上且40wt％以下的比例分散。图3所示的覆盖层3使沿其表面的方向(B和C)的导热系数为200W/m·k，使导热材料3B的含有比例为20wt％，如上所述，在厚度方向A的表面侧区域中导热材料3B的分布密度相对高。另外，覆盖层3使所述导热材料3B在其表面上的露出率为7.4％。另外，图6所示的覆盖层3使沿其表面的方向(B和C)的导热系数为400W/m·k，使导热材料3B的含有比率为60wt％，厚度方向A的导热材料3B的分布密度大致相等。另外，覆盖层3使所述导热材料3B在其表面上的露出率为22.6％。进而，图7所示的覆盖层3使沿其表面的方向(B和C)的导热系数为600W/m·k，使导热材料3B的含有比率为80wt％，厚度方向A的导热材料3B的分布密度大致相等。另外，覆盖层3使所述导热材料3B在其表面上的露出率为49.5％。上述覆盖层3可以在其表面上设置涂层。该涂层是对轴承的内周面实施于一般的表面处理层，例如银和铋等的镀层。另外，轴承部件1的构成更优选为轴孔1A的内周面，即覆盖层3的表面的表面粗糙度为Ra0.3μm以下，进而，覆盖层3的表面上的导热材料3B的露出率为5％以上且60％以下。具有上述结构的轴承部件1作为一例，可以应用于汽车发动机的主金属或连杆金属等的滑动轴承。这样的轴承部件1在相对小的直径的情况下，在平坦的衬套上形成覆盖层3之后，将其弯曲加工成圆筒形，通过焊接等将端部彼此接合而形成。另外，轴承部件1在相对大直径的情况下，在平坦的衬套上形成覆盖层3之后，将其弯曲加工为半圆形作为段，将两个段的端部彼此接合，从而形成圆筒形。进而，当上述轴承部件1应用于汽车发动机的构成部件的情况下，在含有MODTC(Molybdenumdithiocarbamate)等摩擦调整剂的润滑油下使用，在轴孔1A的内周面和轴体2之间存在润滑油的状态下，与轴体2相对旋转滑动接触。在此，上述轴承部件1在应用于汽车本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轴承部件，其特征在于，/n在安装轴体的轴孔的内周面上具有覆盖层，/n所述覆盖层由金属制的母材和分散在所述母材中且导热系数比所述母材相对大的导热材料构成，/n所述导热材料在沿着所述覆盖层的表面的方向上的长度比在所述覆盖层的厚度方向上的长度长。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种轴承部件，其特征在于，
在安装轴体的轴孔的内周面上具有覆盖层，
所述覆盖层由金属制的母材和分散在所述母材中且导热系数比所述母材相对大的导热材料构成，
所述导热材料在沿着所述覆盖层的表面的方向上的长度比在所述覆盖层的厚度方向上的长度长。


2.如权利要求1所述的轴承部件，其特征在于，
所述导热材料在所述轴孔的周向上的长度比在所述轴孔的轴线方向上的长度长。


3.如权利要求2所述的轴承部件，其特征在于，
所述导热材料在所述轴孔的周向上的长度为在所述轴孔的轴线方向上的长度的3倍以上。


4.如权利要求1～3中任一项所述的轴承部件，其特征在于，
所述导热材料在所述覆盖层的厚度方向上，所述覆盖层的表面侧区域的分布密度相对高。


5.如权利要求1～4中任一项所述的轴承部件，其特征在于，
所述导热材料由石墨或石墨烯构成。


6.如权利要求1～5中任一项所述的轴承部件，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：平山勇人，马渕豊，樋口毅，山下武道，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP