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JP2018054107A - Slide member and manufacturing method therefor - Google Patents

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JP2018054107A JP2016194537A JP2016194537A JP2018054107A JP 2018054107 A JP2018054107 A JP 2018054107A JP 2016194537 A JP2016194537 A JP 2016194537A JP 2016194537 A JP2016194537 A JP 2016194537A JP 2018054107 A JP2018054107 A JP 2018054107A
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祐輔 渡部
Yusuke Watabe
祐輔 渡部
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Taiho Kogyo Co Ltd
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Taiho Kogyo Co Ltd
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Abstract

【課題】耐摩耗性に優れ、長期間にわたり摺動性能を維持できるとともに、相手材に対する攻撃性を緩和し相手材の損傷を防止し得る摺動部材及びその製造方法を提供する。【解決手段】裏金層と、該裏金層の一方の面に設けられ、摺動面を形成するライニング層とを備えた摺動部材であって、前記ライニング層は、前記裏金層側に位置する第一焼結金属層と、前記摺動面側に位置する第二焼結金属層とを備え、前記第一焼結金属層の空孔率が、前記第二焼結金属層の空孔率よりも高い摺動部材とする。【選択図】図1The present invention provides a sliding member that has excellent wear resistance, can maintain sliding performance for a long period of time, can reduce the attacking property against the counterpart material, and can prevent damage to the counterpart material, and a method for manufacturing the same. A sliding member including a backing metal layer and a lining layer provided on one surface of the backing metal layer to form a sliding surface, the lining layer being located on the backing metal layer side. A first sintered metal layer and a second sintered metal layer positioned on the sliding surface side, wherein the porosity of the first sintered metal layer is the porosity of the second sintered metal layer Higher sliding member. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、摺動部材及びその製造方法に関し、より詳細には、耐摩耗性に優れ、長期間にわたり摺動性能を維持できるとともに、相手材に対する攻撃性を抑制し相手材の損傷を防止し得る摺動部材及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a sliding member and a method for manufacturing the same, and more particularly, has excellent wear resistance, can maintain sliding performance for a long period of time, and suppresses the attack on the counterpart material to prevent the counterpart material from being damaged. The present invention relates to a sliding member to be obtained and a manufacturing method thereof.

従来、建機や自動車などの各種機械において、ハウジングに挿通された軸を回転可能とするために、すべり軸受などの摺動部材が用いられており、これに関する技術も開示されている(例えば、特許文献1を参照)。   Conventionally, in various machines such as construction machines and automobiles, a sliding member such as a slide bearing has been used in order to enable rotation of a shaft inserted into a housing, and a technique related thereto is also disclosed (for example, (See Patent Document 1).

摺動部材は、例えば、裏金層とライニング層とを備えたブシュを備え、該ブシュは、裏金層の表面で金属粉末を焼結することにより形成されたバイメタルの焼結合金からなり、この焼結合金がライニング層を形成している。また、このブシュを備えた摺動部材は、例えば、燃料噴射ポンプ、エンジン、変速機、ショックアブソーバー等においてすべり軸受として用いられている。すべり軸受は円筒形状を成し、その内部に形成される中空部分にて円柱状の相手軸を軸受けする。   The sliding member includes, for example, a bush having a back metal layer and a lining layer, and the bush is made of a bimetallic sintered alloy formed by sintering metal powder on the surface of the back metal layer. Bonding gold forms a lining layer. Moreover, the sliding member provided with this bush is used as a slide bearing in, for example, a fuel injection pump, an engine, a transmission, a shock absorber, and the like. The plain bearing has a cylindrical shape, and a cylindrical mating shaft is supported by a hollow portion formed in the inside thereof.

ブシュをバイメタルの焼結金属により形成する技術として、例えば、特許文献2には、裏金鋼板と、前記裏金鋼板上に焼結接合されたFe系焼結摺動材料層と、前記Fe系焼結摺動材料層と前記裏金鋼板との接合界面近傍に形成されたFe系合金粒の拡散層と、前記接合界面近傍に形成された、該接合界面側に伸長するCu合金相と、を備えるブシュが提案されている。   As a technique for forming a bush with a bimetallic sintered metal, for example, Patent Document 2 discloses a back metal plate, a Fe-based sintered sliding material layer sintered and bonded on the back metal plate, and the Fe-based sintered material. A bushing comprising: a diffusion layer of Fe-based alloy grains formed in the vicinity of the joint interface between the sliding material layer and the back metal plate; and a Cu alloy phase formed in the vicinity of the joint interface and extending toward the joint interface. Has been proposed.

また、その他のFe系焼結合金としては、Fe粉末とCu−Fe−Mn合金粉末とCo−Mo−Cr−Si超合金粉末とC粉末とからなるものも知られている(例えば、特許文献3を参照)。   Further, as other Fe-based sintered alloys, those made of Fe powder, Cu—Fe—Mn alloy powder, Co—Mo—Cr—Si superalloy powder, and C powder are also known (for example, Patent Documents). 3).

特開2007−333185号公報JP 2007-333185 A 国際公開第2007/086621号International Publication No. 2007/086861 特開2012−162771号公報JP2012-162771 A

しかし、従来技術の摺動部材は、建設機械用等の大きな面圧がかかる軸受に用いようとすると、耐摩耗性が不足し、改善が求められていた。また、特許文献3の技術は、Fe粉末とC粉末が焼結過程で反応して焼結組織中に高硬度の遊離セメンタイト(FeC)が析出し、これが相手材(軸)を攻撃して損傷させるという問題点がある。 However, when the sliding member of the prior art is used for a bearing to which a large surface pressure is applied, such as for a construction machine, the wear resistance is insufficient, and improvement has been demanded. In the technique of Patent Document 3, Fe powder and C powder react in the sintering process and high hardness free cementite (Fe 3 C) precipitates in the sintered structure, which attacks the counterpart material (shaft). There is a problem of damage.

そこで本発明の目的は、耐摩耗性に優れ、長期間にわたり摺動性能を維持できるとともに、相手材に対する攻撃性を緩和し相手材の損傷を防止し得る摺動部材及びその製造方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a sliding member that is excellent in wear resistance and can maintain sliding performance for a long period of time, and that can reduce the attack on the counterpart material and prevent damage to the counterpart material, and a method for manufacturing the same. There is.

本発明者は鋭意検討を重ねた結果、裏金上に摺動面を形成するライニングを備えてなる摺動部材において、ライニングを複数層構成とし、それぞれの層の空孔率を特定の関係に定めることにより上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies, the present inventor has made a lining having a plurality of layers in a sliding member provided with a lining that forms a sliding surface on a back metal, and determines the porosity of each layer to a specific relationship. As a result, the inventors have found that the above problems can be solved, and have completed the present invention.

すなわち本発明は以下の通りである。
[1]裏金層と、該裏金層の一方の面に設けられ、摺動面を形成するライニング層とを備えた摺動部材であって、前記ライニング層は、前記裏金層側に位置する第一焼結金属層と、前記摺動面側に位置する第二焼結金属層とを備え、前記第一焼結金属層の空孔率が、前記第二焼結金属層の空孔率よりも高いことを特徴とする摺動部材。
[2]前記第一焼結金属層の空孔率と前記第二焼結金属層の空孔率との差が、5%以上であることを特徴とする前記[1]に記載の摺動部材。
[3]前記第一焼結金属層の空孔率が30〜40%であり、かつ前記第二焼結金属層の空孔率が10〜25%であることを特徴とする前記[1]又は[2]に記載の摺動部材。
[4]前記[1]〜[3]のいずれか1つに記載の摺動部材を製造する方法であって、裏金層の一方の面に、第一の金属粉末を散布し、散布された第一の金属粉末を焼結して第一焼結金属層を形成する第一焼結工程と、前記第一焼結金属層上に、第二の金属粉末を散布し、該第二の金属粉末を緻密化させ、緻密化した第二の金属粉末を焼結して第二焼結金属層を形成する第二焼結工程とを有することを特徴とする摺動部材の製造方法。
[5]前記第二の金属粉末の緻密化が、下記(1)〜(3)からなる群から選択される少なくとも1つの方法により行われることを特徴とする前記[4]に記載の摺動部材の製造方法。
(1)前記第一焼結金属層上に第二の金属粉末を散布した後に振動を加える方法
(2)前記第一焼結金属層上に第二の金属粉末を散布した後に第二の金属粉末をプレスする方法
(3)前記第一焼結金属層上に第二の金属粉末を散布した後に脱気する方法
[6]前記[1]〜[3]のいずれか1つに記載の摺動部材を備えることを特徴とするすべり軸受。
That is, the present invention is as follows.
[1] A sliding member including a backing metal layer and a lining layer provided on one surface of the backing metal layer to form a sliding surface, wherein the lining layer is located on the backing metal layer side. One sintered metal layer and a second sintered metal layer located on the sliding surface side, wherein the porosity of the first sintered metal layer is greater than the porosity of the second sintered metal layer A sliding member characterized by being high.
[2] The sliding according to [1], wherein a difference between a porosity of the first sintered metal layer and a porosity of the second sintered metal layer is 5% or more. Element.
[3] The above-mentioned [1], wherein the porosity of the first sintered metal layer is 30 to 40%, and the porosity of the second sintered metal layer is 10 to 25%. Or the sliding member as described in [2].
[4] A method for producing the sliding member according to any one of [1] to [3], wherein the first metal powder is dispersed and dispersed on one surface of the back metal layer. A first sintering step of sintering the first metal powder to form a first sintered metal layer; and a second metal powder is sprayed on the first sintered metal layer, and the second metal And a second sintering step of forming a second sintered metal layer by densifying the powder and sintering the densified second metal powder.
[5] The sliding according to [4], wherein the densification of the second metal powder is performed by at least one method selected from the group consisting of the following (1) to (3). Manufacturing method of member.
(1) Method of applying vibration after spraying second metal powder on first sintered metal layer (2) Second metal after spraying second metal powder on first sintered metal layer Method of pressing powder (3) Method of degassing after spraying second metal powder on said first sintered metal layer [6] Sliding according to any one of [1] to [3] A slide bearing comprising a moving member.

本発明によれば、ライニング層が少なくとも第一焼結金属層と第二焼結金属層から構成され、第一焼結金属層の空孔率が第二焼結金属層の空孔率よりも高いので、硬く緻密な第二焼結金属層が初期のシビア摩耗に耐性を有し、また初期摩耗が進行した後は空孔率が高く潤滑油を多く含む第一焼結金属層から潤滑油が摺動面に供給され、長期間にわたり摩擦を低減することが可能となる。また、空孔率の高い第一焼結金属層は、大きな面圧がかかった場合に塑性変形しやすく、相手材に対する攻撃性を緩和することができる。
したがって本発明によれば、耐摩耗性に優れ、長期間にわたり摺動性能を維持できるとともに、相手材に対する攻撃性を緩和し相手材の損傷を防止し得る摺動部材及びその製造方法を提供することができる。
According to the present invention, the lining layer is composed of at least a first sintered metal layer and a second sintered metal layer, and the porosity of the first sintered metal layer is higher than the porosity of the second sintered metal layer. Because it is high, the hard and dense second sintered metal layer is resistant to the initial severe wear, and after the initial wear has progressed, the first sintered metal layer having a high porosity and containing a large amount of lubricating oil is used as the lubricating oil. Is supplied to the sliding surface, and friction can be reduced over a long period of time. In addition, the first sintered metal layer having a high porosity is easily plastically deformed when a large surface pressure is applied, and can reduce the aggression against the counterpart material.
Therefore, according to the present invention, there is provided a sliding member that is excellent in wear resistance and that can maintain sliding performance for a long period of time, and that can reduce the attack on the counterpart material and prevent damage to the counterpart material, and a method for manufacturing the same. be able to.

実施形態に係る摺動部材の外観を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the external appearance of the sliding member which concerns on embodiment. 実施形態に係る摺動部材の製造方法におけるステップS01〜ステップS04の工程を示した図である。It is the figure which showed the process of step S01-step S04 in the manufacturing method of the sliding member which concerns on embodiment. 実施形態に係る摺動部材の製造方法におけるステップS05〜ステップS07の工程を示した図である。It is the figure which showed the process of step S05-step S07 in the manufacturing method of the sliding member which concerns on embodiment. (a)及び(b)はそれぞれ、別実施例に係るカラーの製造方法を示した図。である(A) And (b) is the figure which showed the manufacturing method of the color which concerns on another Example, respectively. Is 実施例1で得られた摺動部材のライニング層の断面観察の写真図である。3 is a photograph of a cross-sectional observation of a lining layer of a sliding member obtained in Example 1. FIG.

以下、本発明を図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、実施形態の摺動部材であるすべり軸受40の概略図である。すべり軸受40は円筒状の外形を呈しており、その摺動面としての内周面(内側)7から外周面(外側)8に向かう径方向に沿って、ライニング層11、裏金層15、カラー30の三層が、同心円状に配置されている。本実施形態に係るすべり軸受40は、図示しない建機や自動車などの各種機械が有するハウジングに相通された相手軸(以下、単に「軸」ともいう)を回転可能とするために用いられるすべり軸受であり、ハウジングに圧入されて使用されるものである。この軸は、すべり軸受40の中央に形成された穴を貫通するとともに、回転可能に支持されている。   FIG. 1 is a schematic view of a sliding bearing 40 that is a sliding member of the embodiment. The slide bearing 40 has a cylindrical outer shape. A lining layer 11, a back metal layer 15, a collar are arranged along a radial direction from an inner peripheral surface (inner side) 7 to an outer peripheral surface (outer side) 8 as a sliding surface. Thirty three layers are arranged concentrically. The sliding bearing 40 according to the present embodiment is a sliding bearing that is used to enable rotation of a mating shaft (hereinafter also simply referred to as “shaft”) communicated with a housing of various machines such as a construction machine and an automobile (not shown). It is used by being press-fitted into the housing. The shaft passes through a hole formed in the center of the slide bearing 40 and is rotatably supported.

ライニング層11は、回転する軸と直接接触する部材であって、軸が摺動しながら回転するため、低摩擦性、耐摩耗性、耐焼付性などが要求される。ライニング層11は、金属粉末を焼結して得られる焼結体(焼結金属)より構成される多孔質金属焼結層である。   The lining layer 11 is a member that is in direct contact with the rotating shaft, and rotates while the shaft slides, so that low friction, wear resistance, seizure resistance, and the like are required. The lining layer 11 is a porous metal sintered layer composed of a sintered body (sintered metal) obtained by sintering metal powder.

本発明において、ライニング層11は、裏金層15側に位置する第一焼結金属層12と、摺動面7側に位置する第二焼結金属層13とを備える。   In the present invention, the lining layer 11 includes a first sintered metal layer 12 located on the back metal layer 15 side and a second sintered metal layer 13 located on the sliding surface 7 side.

第一焼結金属層12を構成する焼結金属としては、例えば、鉄系焼結金属、銅系焼結金属、鉄銅合金系焼結金属等が挙げられる。中でも、ライニング層の硬度を高めて耐摩耗性を向上させるという観点から、鉄系焼結金属が好ましい。鉄系焼結金属としては、例えば、Cu:13.5〜22.5質量%、Sn:1.5〜2.5質量%、C:0.5〜3.0質量%を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる金属等を挙げることができる。   Examples of the sintered metal constituting the first sintered metal layer 12 include iron-based sintered metal, copper-based sintered metal, and iron-copper alloy-based sintered metal. Among these, iron-based sintered metals are preferable from the viewpoint of increasing the hardness of the lining layer and improving the wear resistance. Examples of the iron-based sintered metal include Cu: 13.5 to 22.5 mass%, Sn: 1.5 to 2.5 mass%, C: 0.5 to 3.0 mass%, and the balance Can be exemplified by metals composed of Fe and inevitable impurities.

第一焼結金属層12の厚みは、本発明の効果が向上するという観点から、例えば、500〜1500μmであり、800〜1200μmが好ましい。   From the viewpoint that the effect of the present invention is improved, the thickness of the first sintered metal layer 12 is, for example, 500 to 1500 μm, and preferably 800 to 1200 μm.

第一焼結金属層12の空孔率は、30〜40%であることが好ましい。第一焼結金属層12の空孔率が30%以上であると、相手軸との摺動時において荷重がかかった際に第一焼結金属層12が変形しやすいため、ライニング層が相手軸となじみやすくなり、優れた耐摩耗性を有することができる。   The porosity of the first sintered metal layer 12 is preferably 30 to 40%. If the porosity of the first sintered metal layer 12 is 30% or more, the first sintered metal layer 12 is easily deformed when a load is applied when sliding with the counterpart shaft. It becomes easy to become familiar with the shaft, and can have excellent wear resistance.

なお、空孔率は、得られた摺動部材の切断断面を金属顕微鏡により撮影し、空孔を画像解析することにより測定することができる。   The porosity can be measured by photographing a cut section of the obtained sliding member with a metal microscope and analyzing the image of the holes.

第一焼結金属層12の空孔率は、下記で説明するように、焼結条件、圧延時の圧力の度合等を適宜決定することにより調整することができる。   As described below, the porosity of the first sintered metal layer 12 can be adjusted by appropriately determining the sintering conditions, the degree of pressure during rolling, and the like.

第二焼結金属層13を構成する焼結金属としては、上記の第一焼結金属層12で説明した各種焼結合金が挙げられ、好ましい焼結金属も同様である。本発明において、第一焼結金属層12と第二焼結金属層13とは、焼結合金の種類が同じでも異なっていてもよい。   Examples of the sintered metal constituting the second sintered metal layer 13 include the various sintered alloys described in the first sintered metal layer 12, and the preferred sintered metals are also the same. In the present invention, the first sintered metal layer 12 and the second sintered metal layer 13 may be the same or different types of sintered alloys.

第二焼結金属層13の厚みは、本発明の効果が向上するという観点から、例えば、1500〜2500μmであり、1200〜2000μmが好ましい。   From the viewpoint that the effect of the present invention is improved, the thickness of the second sintered metal layer 13 is, for example, 1500 to 2500 μm, and preferably 1200 to 2000 μm.

本発明において、第一焼結金属層12と第二焼結金属層13の厚みの比は、1:1〜1:5であることが好ましく、1:2〜1:3であることがより好ましい。   In the present invention, the thickness ratio of the first sintered metal layer 12 and the second sintered metal layer 13 is preferably 1: 1 to 1: 5, and more preferably 1: 2 to 1: 3. preferable.

第二焼結金属層13の空孔率は、10〜25%であることが好ましい。第二焼結金属層13の空孔率が10%以上であると、摺動に必要な潤滑油をライニング層に十分に染み込ませることができるので、摺動部材に優れた摺動特性を与えることができる。空孔率が25%以下であると、摺動部材として必要な強度を担保することができる。第二焼結金属層13の空孔率は、15〜25%であることが好ましい。   The porosity of the second sintered metal layer 13 is preferably 10 to 25%. When the porosity of the second sintered metal layer 13 is 10% or more, the lubricating oil necessary for sliding can be sufficiently infiltrated into the lining layer, so that the sliding member has excellent sliding characteristics. be able to. When the porosity is 25% or less, the strength required for the sliding member can be ensured. The porosity of the second sintered metal layer 13 is preferably 15 to 25%.

第二焼結金属層13の空孔率は、下記で説明するように、焼結条件、圧延時の圧力の度合、第二焼結金属層形成用粉末を緻密化させる手段・条件を適宜決定することにより調整することができる。   As described below, the porosity of the second sintered metal layer 13 is appropriately determined by the sintering conditions, the degree of pressure during rolling, and the means and conditions for densifying the powder for forming the second sintered metal layer. It can be adjusted by doing.

本発明の摺動部材は、第一焼結金属層12の空孔率が、第二焼結金属層13の空孔率よりも高いことを特徴としている。第一焼結金属層12の空孔率が、第二焼結金属層13の空孔率よりも高いことで、硬く緻密な第二焼結金属層13が初期のシビア摩耗に耐性を有し、また初期摩耗が進行した後は空孔率が高く潤滑油を多く含む第一焼結金属層12から潤滑油が摺動面に供給され、長期間にわたり摩擦を低減することが可能となる。また、空孔率の高い第一焼結金属層12は、大きな面圧がかかった場合に塑性変形しやすく、相手材に対する攻撃性を緩和することができる。   The sliding member of the present invention is characterized in that the porosity of the first sintered metal layer 12 is higher than the porosity of the second sintered metal layer 13. Since the porosity of the first sintered metal layer 12 is higher than the porosity of the second sintered metal layer 13, the hard and dense second sintered metal layer 13 is resistant to initial severe wear. Further, after the initial wear has progressed, the lubricating oil is supplied to the sliding surface from the first sintered metal layer 12 having a high porosity and containing a large amount of lubricating oil, and it becomes possible to reduce friction over a long period of time. In addition, the first sintered metal layer 12 having a high porosity is easily plastically deformed when a large surface pressure is applied, and can reduce the aggression against the counterpart material.

本発明において、第一焼結金属層12の空孔率と第二焼結金属層13の空孔率との差が、5%以上であることが好ましい。空孔率の差が5%未満であると、上記作用効果を奏することができない場合がある。
第一焼結金属層12の空孔率と第二焼結金属層13の空孔率との差は、5〜10%であることがより好ましい。
In the present invention, the difference between the porosity of the first sintered metal layer 12 and the porosity of the second sintered metal layer 13 is preferably 5% or more. If the difference in porosity is less than 5%, the above-described effects may not be achieved.
The difference between the porosity of the first sintered metal layer 12 and the porosity of the second sintered metal layer 13 is more preferably 5 to 10%.

ライニング層11の厚みは、所望のすべり軸受の軸径に応じて適宜調整すればよいが、例えば直径80mmの軸が挿通される場合、1.65〜2.1mmが好ましい。   The thickness of the lining layer 11 may be appropriately adjusted according to the shaft diameter of the desired slide bearing, but is preferably 1.65 to 2.1 mm, for example, when a shaft having a diameter of 80 mm is inserted.

ライニング層11には、図1に示したように、その摺動面7に、外部から潤滑油を供給する溝6と、溝6から供給された潤滑油をためることが可能な複数の凹部(インデント)5を有することが好ましい。凹部5を備えることで、該凹部5に潤滑油を保持することができるため、摺動性能を良好に維持することができる。   As shown in FIG. 1, the lining layer 11 has, on its sliding surface 7, a groove 6 for supplying lubricating oil from the outside, and a plurality of recesses (for storing the lubricating oil supplied from the groove 6). Indentation) 5 is preferred. By providing the recess 5, the lubricating oil can be held in the recess 5, so that the sliding performance can be maintained well.

本発明において、ライニング層11は第一焼結金属層12と第二焼結金属層13との間に更に他の焼結金属層を設けてもよい。他の焼結金属層の空孔率及び厚み、並びに他の焼結金属層を構成する焼結金属は任意であるが、空孔率は第二焼結金属層13よりも高く、第一焼結金属層12よりも小さいものであることが好ましい。   In the present invention, the lining layer 11 may further include another sintered metal layer between the first sintered metal layer 12 and the second sintered metal layer 13. The porosity and thickness of the other sintered metal layers and the sintered metal constituting the other sintered metal layers are arbitrary, but the porosity is higher than that of the second sintered metal layer 13, and the first sintered metal layer has a higher porosity. It is preferable that the layer is smaller than the bonded metal layer 12.

裏金層15は、板状の金属部材より構成され、軸からの荷重を受ける部材である。裏金層15とライニング層11との二層構造により構成されるバイメタルが、主として摺動部材としての役割を果たすブシュ20を構成する。
裏金層15を構成する金属としては、例えば、鉄系金属等が挙げられる。
The back metal layer 15 is made of a plate-like metal member and is a member that receives a load from the shaft. A bimetal constituted by a two-layer structure of the back metal layer 15 and the lining layer 11 constitutes a bush 20 that mainly serves as a sliding member.
As a metal which comprises the back metal layer 15, an iron-type metal etc. are mentioned, for example.

裏金層15の厚みは、所望のすべり軸受の軸径に応じて適宜調整すればよいが、例えば直径80mmの軸が挿通される場合、1.85〜2.15mmが好ましい。   The thickness of the back metal layer 15 may be adjusted as appropriate according to the shaft diameter of the desired slide bearing. For example, when a shaft having a diameter of 80 mm is inserted, it is preferably 1.85 to 2.15 mm.

本発明において、ブシュ20に凹部5を形成する際に、加工機(例えば、プレス機)による応力によりブシュ20の背面、すなわち裏金層15側の表面に盛り上がりが発生する場合がある。そこで、ブシュ20の裏金層15側にカラー30を設けることが好ましい。
カラー30は、円筒形状を呈する金属部材より構成され、すべり軸受40の全体形状を維持するとともに、すべり軸受40(ブシュ20)をハウジングなどの他の部材に固定するための部材である。ブシュ20がカラー30の内面に圧入されることにより、すべり軸受40が形成される。
In the present invention, when the recess 5 is formed in the bush 20, the back surface of the bush 20, that is, the surface on the back metal layer 15 side may be raised due to the stress of the processing machine (for example, a press machine). Therefore, it is preferable to provide the collar 30 on the back metal layer 15 side of the bush 20.
The collar 30 is formed of a cylindrical metal member, and is a member for maintaining the overall shape of the sliding bearing 40 and fixing the sliding bearing 40 (bush 20) to another member such as a housing. When the bush 20 is press-fitted into the inner surface of the collar 30, the slide bearing 40 is formed.

次に本発明の摺動部材の製造方法について、すべり軸受である場合について説明する。   Next, the manufacturing method of the sliding member of the present invention will be described in the case of a slide bearing.

本実施形態に係るすべり軸受40の製造方法は、裏金層15の一方の面に、第一の金属粉末を散布し、散布された第一の金属粉末を焼結して第一焼結金属層12を形成する第一焼結工程と、第一焼結金属層12上に、第二の金属粉末を散布し、該第二の金属粉末を緻密化させ、緻密化した第二の金属粉末を焼結して第二焼結金属層13を形成する第二焼結工程とを有する。具体的に、図2、3に示す如く、第一の粉末散布工程(ステップS01A)と第一の焼結工程(ステップS02A)、第二の粉末散布・緻密化工程(ステップS01B)と第二の焼結工程(ステップS02B)、凹部形成工程(ステップS03)、ブシュ形成工程(ステップS04)、熱処理工程(ステップS05)、圧入工程(ステップS06)、及び含油・仕上げ工程(ステップS07)を備える。以下、各工程について具体的に説明する。   In the method for manufacturing the plain bearing 40 according to the present embodiment, the first metal powder is dispersed on one surface of the back metal layer 15, and the dispersed first metal powder is sintered to form the first sintered metal layer. 12, a second metal powder is dispersed on the first sintered metal layer 12, the second metal powder is densified, and the densified second metal powder is And a second sintering step of forming the second sintered metal layer 13 by sintering. Specifically, as shown in FIGS. 2 and 3, the first powder spreading step (step S01A) and the first sintering step (step S02A), the second powder spreading and densifying step (step S01B) and the second A sintering step (step S02B), a recess forming step (step S03), a bush forming step (step S04), a heat treatment step (step S05), a press-fitting step (step S06), and an oil impregnation / finishing step (step S07). . Hereinafter, each step will be specifically described.

図2に示したように、第一の粉末散布工程(ステップS01A)では、まず、板状の金属部材である裏金(裏金層15)を準備する。この裏金層15の材料には、例えば鉄系部材などが用いられる。次に、第一焼結金属層12を形成するための第一の金属粉末を、散布装置を用いて裏金層15の表面15aに散布し、散布層12aを形成する。第一の金属粉末としては、例えば、鉄粉と銅粉とが略均一に混合されたものを使用することができる。このように、板状の裏金層15の表面に略均一に散布層12aを散布して、板状の焼結前部材10aを構成する。なお、第一の金属粉末の平均粒径は、例えば、Fe:120μm、CuSn:60μm、C:15μmである。   As shown in FIG. 2, in the first powder spraying step (step S01A), first, a back metal (back metal layer 15), which is a plate-like metal member, is prepared. For example, an iron-based member is used as the material of the back metal layer 15. Next, the 1st metal powder for forming the 1st sintered metal layer 12 is spread | dispersed on the surface 15a of the back metal layer 15 using a spreading | diffusion apparatus, and the spreading | diffusion layer 12a is formed. As the first metal powder, for example, a powder in which iron powder and copper powder are mixed substantially uniformly can be used. Thus, the spreading | diffusion layer 12a is spread | dispersed substantially uniformly on the surface of the plate-shaped back metal layer 15, and the plate-shaped pre-sintering member 10a is comprised. The average particle diameter of the first metal powder is, for example, Fe: 120 μm, CuSn: 60 μm, C: 15 μm.

次に、図2に示す第一の焼結工程(ステップS02A)では、第一の粉末散布工程(ステップS01A)で構成した焼結前部材10aを焼結炉に入れてヒータで加熱し、散布層12aにおける主成分である鉄粉末の融点よりも低い温度の雰囲気で散布層12aを焼結させる。
本発明の摺動部材における空孔率を得るために、ステップS02Aでの焼結温度は、例えば、800〜1300℃であり、好ましくは900〜1000℃であり、焼結時間は、例えば、30〜90分であり、好ましくは50〜80分である。
このステップS02Aにより、散布層12aは多孔質の第一焼結金属層12となるとともに、裏金層15と第一焼結金属層12とのバイメタルとなる。
Next, in the first sintering step (step S02A) shown in FIG. 2, the pre-sintering member 10a configured in the first powder spraying step (step S01A) is placed in a sintering furnace and heated with a heater and sprayed. The spreading layer 12a is sintered in an atmosphere at a temperature lower than the melting point of the iron powder that is the main component in the layer 12a.
In order to obtain the porosity in the sliding member of the present invention, the sintering temperature in step S02A is, for example, 800 to 1300 ° C., preferably 900 to 1000 ° C., and the sintering time is, for example, 30 ~ 90 minutes, preferably 50-80 minutes.
By this step S02A, the spreading layer 12a becomes the porous first sintered metal layer 12, and also becomes a bimetal of the back metal layer 15 and the first sintered metal layer 12.

次に、第二の粉末散布・緻密化工程(ステップS01B)では、第一の粉末散布工程(ステップS01A)と同様に、第二焼結金属層13を形成するための第二の金属粉末を、散布装置を用いて第一焼結金属層12上に散布し、散布層13aを形成する。第二の金属粉末としては、例えば、第一の金属粉末と同様のものを使用することができる。   Next, in the second powder spraying / densification step (step S01B), the second metal powder for forming the second sintered metal layer 13 is added as in the first powder spraying step (step S01A). Then, spraying is performed on the first sintered metal layer 12 using a spraying device to form the spraying layer 13a. As the second metal powder, for example, the same metal powder as the first metal powder can be used.

第二の粉末散布・緻密化工程(ステップS01B)では、散布層13aに対して緻密化を行う。散布層13aの緻密化の方法としては特に限定されないが、下記(1)〜(3)からなる群から選択される少なくとも1つの方法により行われることが好ましい。
(1)前記第一焼結金属層上に第二の金属粉末を散布した後に振動を加える方法
(2)前記第一焼結金属層上に第二の金属粉末を散布した後に第二の金属粉末をプレスする方法
(3)前記第一焼結金属層上に第二の金属粉末を散布した後に脱気する方法
上記(1)〜(3)のいずれかの方法を行うことで、散布層13aに含まれる空気を除去するとともに粉末間の空隙部を減少させることができる。この緻密化の度合によって、第二焼結金属層13の空孔率の調整が可能である。
なお、このステップS01Bでは、散布層13aの緻密化が施される故に、散布層13a自体の厚みが減少する場合がある。この場合、所望の厚みの第二焼結金属層13を得るためには、散布層13a自体の厚みの減少を勘案して、緻密化前の散布層13aの厚みを増加させておくのが好ましい。
このように、第一焼結金属層12上の表面に略均一に散布層13aを散布して、板状の焼結前部材10bを構成する。
In the second powder dispersion / densification step (step S01B), the dispersion layer 13a is densified. Although it does not specifically limit as a method of densification of the spreading | diffusion layer 13a, It is preferable to carry out by at least 1 method selected from the group which consists of following (1)-(3).
(1) Method of applying vibration after spraying second metal powder on first sintered metal layer (2) Second metal after spraying second metal powder on first sintered metal layer Method of pressing powder (3) Method of degassing after spraying second metal powder on the first sintered metal layer By performing any one of the above methods (1) to (3), the spray layer While removing the air contained in 13a, the space | gap part between powder can be reduced. The porosity of the second sintered metal layer 13 can be adjusted by the degree of densification.
In this step S01B, since the spray layer 13a is densified, the thickness of the spray layer 13a itself may be reduced. In this case, in order to obtain the second sintered metal layer 13 having a desired thickness, it is preferable to increase the thickness of the sprayed layer 13a before densification in consideration of a decrease in the thickness of the sprayed layer 13a itself. .
In this way, the spray layer 13a is sprayed substantially uniformly on the surface of the first sintered metal layer 12 to constitute the plate-like pre-sintering member 10b.

次に、図2に示す第二の焼結工程(ステップS02B)では、第二の粉末散布・緻密化工程(ステップS01B)で構成した焼結前部材10bを焼結炉に入れてヒータで加熱し、散布層13aにおける主成分である鉄粉末の融点よりも低い温度の雰囲気で散布層13aを焼結させる。
本発明の摺動部材における空孔率を得るために、ステップS02Bでの焼結温度は、例えば、800〜1300℃であり、好ましくは900〜1000℃であり、焼結時間は、例えば、30〜90分であり、好ましくは50〜80分である。
このステップS02Bにより、散布層13aは多孔質の第二焼結金属層13となるとともに、裏金層15と第一焼結金属層12と第二焼結金属層13とのバイメタルからなる焼結合金10となる。
Next, in the second sintering step (step S02B) shown in FIG. 2, the pre-sintering member 10b configured in the second powder dispersion / densification step (step S01B) is placed in a sintering furnace and heated with a heater. And the spreading | diffusion layer 13a is sintered in the atmosphere of temperature lower than melting | fusing point of the iron powder which is a main component in the spreading | diffusion layer 13a.
In order to obtain the porosity in the sliding member of the present invention, the sintering temperature in step S02B is, for example, 800 to 1300 ° C., preferably 900 to 1000 ° C., and the sintering time is, for example, 30 ~ 90 minutes, preferably 50-80 minutes.
By this step S02B, the spreading layer 13a becomes the porous second sintered metal layer 13, and the sintered alloy made of the bimetal of the back metal layer 15, the first sintered metal layer 12, and the second sintered metal layer 13. 10

上記第一焼結工程及び第二焼結工程によって、第一焼結金属層12の空孔率が、第二焼結金属層13の空孔率よりも高いブシュ20を形成することができる。   The bush 20 having a porosity of the first sintered metal layer 12 higher than that of the second sintered metal layer 13 can be formed by the first sintering process and the second sintering process.

本発明において、所望の空孔率を確保したうえで第一の焼結工程(ステップS02A)及び/又は第二の焼結工程(ステップS02B)の間や、これらの工程の後に、焼結金属をローラー等で圧延してもよい。圧延処理を行うことにより、ライジング層を所望の板厚とすることができる。   In the present invention, after securing a desired porosity, the sintered metal is used during the first sintering step (step S02A) and / or the second sintering step (step S02B) or after these steps. May be rolled with a roller or the like. By performing the rolling process, the rising layer can have a desired thickness.

続いて、図2に示す凹部形成工程(ステップS03)が実施される。ステップS03では、ライニング層11に複数の凹部5を形成する。凹部5の形成方法は特に限定されず、プレス加工、切削加工等が挙げられる。   Subsequently, the recess forming step (step S03) shown in FIG. 2 is performed. In step S <b> 03, a plurality of recesses 5 are formed in the lining layer 11. The formation method of the recessed part 5 is not specifically limited, A press work, cutting, etc. are mentioned.

次に、図2に示すブシュ成形工程(ステップS04)ではステップS01〜ステップS03で形成した焼結合金10を、ライニング層11が内側となるようにプレス機等によって巻いて曲げ加工を行い、円筒状のブシュ20を成形する。このブシュ形成工程によって、後に摺動部材であるすべり軸受40の内周面となる、ブシュ20の内周面が形成される。   Next, in the bushing forming step (step S04) shown in FIG. 2, the sintered alloy 10 formed in steps S01 to S03 is bent by a press machine or the like so that the lining layer 11 is on the inner side, and is cylindrical. A shaped bush 20 is formed. By this bush forming step, the inner peripheral surface of the bush 20 that will later become the inner peripheral surface of the sliding bearing 40 which is a sliding member is formed.

次に、図3に示す熱処理工程(ステップS05)では、ブシュ20に対して浸炭焼入れ等の熱処理を行い、ブシュ20のライニング硬化及び表面改質を行う。この処理により、裏金層15及びライニング層11それぞれの硬さが向上し(例えば、裏金層15はビッカース硬さ100〜400、第一焼結金属層12はビッカース硬さ650〜800、第二焼結金属層13はビッカース硬さ400〜650)、ブシュ20の強度が向上する。   Next, in the heat treatment step shown in FIG. 3 (step S05), the bushing 20 is subjected to heat treatment such as carburizing and quenching to perform lining hardening and surface modification of the bushing 20. By this treatment, the hardness of each of the backing metal layer 15 and the lining layer 11 is improved (for example, the backing metal layer 15 has a Vickers hardness of 100 to 400, the first sintered metal layer 12 has a Vickers hardness of 650 to 800, and a second firing. The binder metal layer 13 has a Vickers hardness of 400 to 650) and the strength of the bushing 20 is improved.

次に、図3に示す圧入工程(ステップS06)では、円筒状の金属部材(例えば、鉄系部材)であるカラー30に、熱処理を行ったブシュ20を圧入し、すべり軸受40を形成する。カラー30はブシュ20のような熱処理は行われていないため、その硬さは裏金層15よりも小さい(例えば、ビッカース硬さ100〜200)。また、カラー30の内径寸法はブシュ20を圧入できる程度に、ブシュ20の外径寸法と同一若しくは若干小さく形成されている。この圧入工程によって、後に摺動部材であるすべり軸受40の外周面となる、カラー30の外周面が形成される。   Next, in the press-fitting process (step S06) shown in FIG. 3, the bush 20 subjected to the heat treatment is press-fitted into the collar 30 which is a cylindrical metal member (for example, an iron-based member) to form the slide bearing 40. Since the collar 30 is not heat-treated like the bush 20, its hardness is smaller than that of the backing metal layer 15 (for example, Vickers hardness 100 to 200). Further, the inner diameter dimension of the collar 30 is formed to be the same as or slightly smaller than the outer diameter dimension of the bush 20 so that the bush 20 can be press-fitted. By this press-fitting process, the outer peripheral surface of the collar 30 that will later become the outer peripheral surface of the sliding bearing 40 that is a sliding member is formed.

次に、図3に示す含油・仕上げ工程(ステップS07)では、含油機を用いてすべり軸受40に高粘度潤滑油からなる油分を含浸させる。含油工程では、高粘度潤滑油を加熱して低粘度化し、この潤滑油内にすべり軸受40を浸漬し、真空雰囲気下で静置する。これにより、すべり軸受40の気孔内の空気が気孔外へ吸い出される一方で、低粘度化した潤滑油がすべり軸受40の気孔内に吸引される。潤滑油を吸引したすべり軸受40を空気中に取り出して室温にまで放冷すると、低粘度化した潤滑油はすべり軸受40の気孔内で再び元の高粘度潤滑油に戻り流動性を失う。これにより、高粘度潤滑油をすべり軸受40の気孔内に留めておくことができる。   Next, in the oil-impregnating / finishing step (step S07) shown in FIG. 3, the sliding bearing 40 is impregnated with an oil component made of high-viscosity lubricating oil using an oil-impregnating machine. In the oil impregnation step, the high-viscosity lubricating oil is heated to lower the viscosity, and the slide bearing 40 is immersed in the lubricating oil and left in a vacuum atmosphere. As a result, the air in the pores of the slide bearing 40 is sucked out of the pores, and the low-viscosity lubricating oil is sucked into the pores of the slide bearing 40. When the sliding bearing 40 that has sucked the lubricating oil is taken out into the air and allowed to cool to room temperature, the lubricating oil whose viscosity has been lowered returns to the original high-viscosity lubricating oil within the pores of the sliding bearing 40 and loses fluidity. Thereby, high-viscosity lubricating oil can be kept in the pores of the slide bearing 40.

上記の如く、本実施形態に係る摺動部材であるすべり軸受40においては、板状の金属部材である裏金層15の表面において、第一焼結工程と第二焼結工程によりライニング層11が形成されることにより、バイメタルの焼結合金10が形成される。本発明では、第二の焼結工程において金属粉末の焼結前に緻密化処理を行うため、ライニング層11は空港率の異なる2層で構成される。そして、焼結合金10が円筒状のブシュ20として形成され、ブシュ20に熱処理が施された後に、ブシュ20が円筒状の金属部材であるカラー30に圧入されて、すべり軸受40が形成される。即ち、本実施形態に係るすべり軸受40は、図1に示したように、その内側から外側に向かってライニング層11、裏金層15、カラー30の三層が配置される。即ち、ブシュ20と、ブシュ20の周囲に設けられたカラー30より、すべり軸受40が構成される。   As described above, in the sliding bearing 40 that is the sliding member according to the present embodiment, the lining layer 11 is formed on the surface of the back metal layer 15 that is a plate-like metal member by the first sintering process and the second sintering process. By being formed, a bimetallic sintered alloy 10 is formed. In the present invention, since the densification treatment is performed before the metal powder is sintered in the second sintering step, the lining layer 11 is composed of two layers having different airport ratios. Then, the sintered alloy 10 is formed as a cylindrical bush 20, and after the heat treatment is performed on the bush 20, the bush 20 is press-fitted into a collar 30 that is a cylindrical metal member to form the plain bearing 40. . That is, as shown in FIG. 1, the plain bearing 40 according to the present embodiment includes three layers of the lining layer 11, the back metal layer 15, and the collar 30 from the inside to the outside. That is, the plain bearing 40 is configured by the bush 20 and the collar 30 provided around the bush 20.

上記の如く構成することにより、すべり軸受40をハウジングに圧入する際に、すべり軸受40の外周面にかじりを生じにくくすることができる。具体的には、すべり軸受40の外周に配置されるカラー30には熱処理が行われていないため、カラー30の硬さは裏金層15等と比較して小さくなる。このため、すべり軸受40をハウジングに圧入する際にハウジングと当接するカラー30の部分でかじりの発生を抑制することが可能となる。   By configuring as described above, when the slide bearing 40 is press-fitted into the housing, the outer peripheral surface of the slide bearing 40 is less likely to be galling. Specifically, since the collar 30 disposed on the outer periphery of the slide bearing 40 is not subjected to heat treatment, the hardness of the collar 30 is smaller than that of the back metal layer 15 and the like. For this reason, when the slide bearing 40 is press-fitted into the housing, the occurrence of galling can be suppressed at the portion of the collar 30 that comes into contact with the housing.

また、熱処理がされていないカラー30が外周部に配置されることにより、すべり軸受40の全体的な硬さを抑えることができる。これにより、すべり軸受40が局部的に発生する強い当りを減少させることができ、耐焼付き性及び耐摩耗性を向上させて割れを生じにくくすることができる。   Further, the overall hardness of the slide bearing 40 can be suppressed by arranging the collar 30 that has not been heat-treated in the outer peripheral portion. Thereby, the strong hit which the slide bearing 40 generate | occur | produces locally can be reduced, seizure resistance and wear resistance can be improved, and it can make it hard to produce a crack.

加えて、厚み(半径方向の厚さ)が大きいすべり軸受40を形成する場合でも、カラー30の半径方向厚さを調整すればよく、焼結合金10の厚さを一定とすることができる。このため、すべり軸受40の厚みが大きい場合でも容易に成形することが可能となる。   In addition, even when the slide bearing 40 having a large thickness (radial thickness) is formed, the radial thickness of the collar 30 may be adjusted, and the thickness of the sintered alloy 10 can be made constant. For this reason, even when the slide bearing 40 has a large thickness, it can be easily molded.

さらに、本実施形態によれば、板状の焼結前部材10bから焼結合金10を形成し、この焼結合金10を曲げ加工してブシュ20を成形する構成としているため、焼結材料のみで円筒状部品を成形する必要がなく、容易に加工することができる。加えて、脆性の高い焼結材料のみを裏金層に圧入する必要がないため、焼結材料を裏金層に圧入する際に割れが生じることがない。   Furthermore, according to the present embodiment, the sintered alloy 10 is formed from the plate-like pre-sintering member 10b, and the bush 20 is formed by bending the sintered alloy 10, so that only the sintered material is formed. Thus, it is not necessary to form a cylindrical part and can be easily processed. In addition, since it is not necessary to press-fit only the highly brittle sintered material into the back metal layer, cracks do not occur when the sintered material is pressed into the back metal layer.

また、板状の焼結合金10の段階で溝加工又は凹部(インデント)加工により溝や凹部を形成しておくことができるため、すべり軸受40の内周面に溝や凹部を容易に形成して、すべり軸受40の内周面における摺動特性を向上させることが可能となる。   In addition, since the groove or the concave portion can be formed by the groove processing or the concave portion (indent) processing at the stage of the plate-like sintered alloy 10, the groove or the concave portion is easily formed on the inner peripheral surface of the slide bearing 40. Thus, the sliding characteristics on the inner peripheral surface of the slide bearing 40 can be improved.

上記の如く、本実施形態によれば、ハウジングに圧入する際にすべり軸受40の裏金部分であるカラー30にかじりが生じにくく、割れにくく、溝や凹部等の成形がしやすい、すべり軸受40を製造することが可能となるのである。   As described above, according to the present embodiment, the slide bearing 40 is formed such that when it is press-fitted into the housing, the collar 30 that is the back metal part of the slide bearing 40 is less likely to be galvanized, is not easily cracked, and is easy to form grooves, recesses, and the like. It can be manufactured.

尚、本願発明の「円筒状の金属部材であるカラー30」は、パイプ材やソリッド材から切削形成しても、また、板状(帯状)の部材の端部同士を突き合せて(巻いて)形成してもよく、コスト面や設備面で適宜選択可能である。但し、板状部材から円筒形状を作成した方がより安価にカラーを作成でき好ましい。その場合は締め代を持たせるために合せ目を閉じた状態で仕上げ加工をする。さらに、板状部材を巻いてカラーを形成する場合は、合せ目を溶接で結合するのみでなく、クリンチ形状で結合するようにしてもよい。   In addition, the “collar 30 which is a cylindrical metal member” of the present invention can be formed by cutting from a pipe material or a solid material, or the end portions of a plate-shaped (band-shaped) member are butted together (rolled). ) May be formed, and can be appropriately selected in terms of cost and equipment. However, it is preferable to create a cylindrical shape from a plate-like member because a collar can be produced at a lower cost. In that case, finish processing is performed with the seam closed in order to provide a tightening allowance. Furthermore, when a collar is formed by winding a plate-like member, not only the joints may be joined by welding, but they may be joined in a clinch shape.

以下、図4を用いて、カラー30を板状部材から形成し、合せ目をクリンチ形状で結合した場合について説明する。具体的には図4(a)に示す如く、両端にクリンチ形状(略円形状の係合凸部17a及び係合凹部17bを有する板状部材を、図示しない曲げ加工機等によって巻いて曲げ加工を行い、中央部分が半円筒状の曲げ部材17cを成形する。この際、曲げ部材17cにおける内周面の曲率半径は、ブシュ20における外周面の曲率半径と略同一か、少し大きくなるように形成する。この荒曲げ工程によって形成される曲げ部材17cにおける外側の面が、カラー30の外周面、即ちすべり軸受40の外周面となる。   Hereinafter, the case where the collar 30 is formed from a plate-like member and is joined in a clinch shape will be described with reference to FIG. Specifically, as shown in FIG. 4A, a plate-like member having clinch shapes (substantially circular engaging convex portions 17a and engaging concave portions 17b at both ends is wound by a bending machine or the like not shown. Then, the bending member 17c having a semi-cylindrical central portion is formed, and the radius of curvature of the inner peripheral surface of the bending member 17c is substantially the same as or slightly larger than the radius of curvature of the outer peripheral surface of the bushing 20. The outer surface of the bending member 17c formed by this rough bending step is the outer peripheral surface of the collar 30, that is, the outer peripheral surface of the slide bearing 40.

次に、図4(b)に示す如く、半円筒形状の固定型である上型52sの側に曲げ部材17cの中央部分(半円筒状部分)をセットする。そして、同じく半円筒形状の可動型である下型52mを、曲げ部材17cの端部の側から図4(b)に示す矢印Uの如く近接させるのである。これにより、板状部材である曲げ部材17cの両側端部を、下型52mの半円筒面に沿わせて変形させることにより、クリンチ形状を係合させる。具体的には、係合凸部17aを係合凹部17bに進入させて係合させることにより、板状部材である曲げ部材17cの両側端部を接合するのである。このようにして、外側部材であるカラー30を形成する。その後、ブシュ20を円筒状のカラー30に圧入して、すべり軸受40を形成する。   Next, as shown in FIG. 4B, the central portion (semi-cylindrical portion) of the bending member 17c is set on the side of the upper die 52s which is a semi-cylindrical fixed die. Then, the lower mold 52m, which is also a semi-cylindrical movable mold, is brought close to the end of the bending member 17c as indicated by an arrow U shown in FIG. 4B. Thereby, the clinch shape is engaged by deforming both side ends of the bending member 17c, which is a plate-like member, along the semi-cylindrical surface of the lower mold 52m. Specifically, both end portions of the bending member 17c, which is a plate-like member, are joined by causing the engaging convex portion 17a to enter and engage with the engaging concave portion 17b. In this way, the collar 30 that is the outer member is formed. Thereafter, the bush 20 is press-fitted into the cylindrical collar 30 to form the slide bearing 40.

本発明の摺動部材によれば、ライニング層11が少なくとも第一焼結金属層と第二焼結金属層から構成され、第一焼結金属層の空孔率が第二焼結金属層の空孔率よりも高いので、大きな面圧がかかった場合に第一焼結金属層が塑性変形しやすく、相手材に対する攻撃性を緩和することができる。また、第二焼結金属層が硬く緻密であるため、初期の摩耗に耐性を有する。そして、初期摩耗が進行した後は空孔率が高く潤滑油を多く含む第一焼結金属層から潤滑油が摺動面に供給され、長期間にわたり摩擦を低減することが可能となる。
したがって本発明によれば、耐摩耗性に優れ、長期間にわたり摺動性能を維持できるとともに、相手材に対する攻撃性を緩和し相手材の損傷を防止し得る摺動部材及びその製造方法を提供することができる。
According to the sliding member of the present invention, the lining layer 11 is composed of at least the first sintered metal layer and the second sintered metal layer, and the porosity of the first sintered metal layer is that of the second sintered metal layer. Since it is higher than the porosity, when a large surface pressure is applied, the first sintered metal layer is easily plastically deformed, and the aggressiveness against the counterpart material can be reduced. Further, since the second sintered metal layer is hard and dense, it has resistance to initial wear. After the initial wear progresses, the lubricating oil is supplied to the sliding surface from the first sintered metal layer having a high porosity and containing a large amount of lubricating oil, and friction can be reduced over a long period of time.
Therefore, according to the present invention, there is provided a sliding member that is excellent in wear resistance and that can maintain sliding performance for a long period of time, and that can reduce the attack on the counterpart material and prevent damage to the counterpart material, and a method for manufacturing the same. be able to.

以下、本発明を実施例により更に説明するが、本発明は下記例に制限されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further, this invention is not restrict | limited to the following example.

(実施例1)
図2に示す製造方法にしたがって、本発明の摺動部材を製造した。
まず、板状の金属部材(鉄系部材)である裏金層15を準備し、平均粒径がFe:120μm、CuSn:60μm、C:15μmである第一の金属粉末(C:1.5質量%、Cu:16.2質量%、Sn:1.8質量%、残部はFe)を、散布装置を用いて裏金層15の表面に散布し、散布層12aを厚み0.7mmで形成し、板状の焼結前部材10aを得た。
続いて、焼結前部材10aを焼結炉に入れ、焼結温度950℃で、60分間加熱焼結して第一焼結金属層12を形成した。
Example 1
The sliding member of the present invention was manufactured according to the manufacturing method shown in FIG.
First, a back metal layer 15 which is a plate-shaped metal member (iron-based member) is prepared, and a first metal powder (C: 1.5 mass) having an average particle diameter of Fe: 120 μm, CuSn: 60 μm, C: 15 μm. %, Cu: 16.2% by mass, Sn: 1.8% by mass, the balance being Fe) using a spraying device to spray the surface of the back metal layer 15 to form a sprayed layer 12a with a thickness of 0.7 mm, A plate-like pre-sintering member 10a was obtained.
Subsequently, the pre-sintering member 10a was placed in a sintering furnace and heated and sintered at a sintering temperature of 950 ° C. for 60 minutes to form the first sintered metal layer 12.

次に、第一焼結金属層12の表面に、第一の金属粉末と同様の構成の第二の金属粉末を、散布装置を用いて散布して、厚み1.2mmの散布層13aを形成し、板状の焼結前部材10bを得た。
その後、焼結前部材10bに300秒間振動を与えることにより、散布層13aの緻密化を行った。
続いて、緻密化された散布層13aを有する焼結前部材10bを焼結炉に入れ、焼結温度950℃で、60分間加熱焼結して第二焼結金属層13を形成した。
Next, on the surface of the first sintered metal layer 12, a second metal powder having the same configuration as the first metal powder is dispersed using a spraying device to form a sprayed layer 13a having a thickness of 1.2 mm. As a result, a plate-like pre-sintering member 10b was obtained.
Thereafter, the dispersion layer 13a was densified by applying vibration to the pre-sintering member 10b for 300 seconds.
Subsequently, the pre-sintering member 10b having the densified spreading layer 13a was placed in a sintering furnace and heated and sintered at a sintering temperature of 950 ° C. for 60 minutes to form the second sintered metal layer 13.

以上の工程により、第一焼結金属層12及び第二焼結金属層13の厚みがそれぞれ500μm及び1000μmであるライニング層を有する摺動部材を得た。   The sliding member which has a lining layer whose thickness of the 1st sintered metal layer 12 and the 2nd sintered metal layer 13 is 500 micrometers and 1000 micrometers, respectively by the above process was obtained.

得られた摺動部材の切断断面を金属顕微鏡により撮影し、ライニング層における第一焼結金属層及び第二焼結金属層の空孔率を、画像解析することにより測定した。
第一焼結金属層の空孔率は30%であり、第二焼結金属層の空孔率は15%であった。また、ライニング層の断面観察の写真図を図5に示す。
The cut section of the obtained sliding member was photographed with a metal microscope, and the porosity of the first sintered metal layer and the second sintered metal layer in the lining layer was measured by image analysis.
The porosity of the first sintered metal layer was 30%, and the porosity of the second sintered metal layer was 15%. Moreover, the photograph figure of the cross-sectional observation of a lining layer is shown in FIG.

上記結果より、実施例1の摺動部材において、第一焼結金属層12の空孔率が第二焼結金属層13の空孔率よりも高く、また、第一焼結金属層12の空孔率と第二焼結金属層13の空孔率との差が15%であることがわかった。   From the above results, in the sliding member of Example 1, the porosity of the first sintered metal layer 12 is higher than the porosity of the second sintered metal layer 13. It was found that the difference between the porosity and the porosity of the second sintered metal layer 13 was 15%.

本発明の摺動部材は、特にすべり軸受として好適に用いられる。   The sliding member of the present invention is particularly suitably used as a slide bearing.

5 凹部
6 溝
7 内周面(摺動面)
8 外周面
11 ライニング層
12 第一焼結金属層
13 第二焼結金属層
15 裏金層
20 ブシュ
30 カラー
40 すべり軸受(摺動部材)
5 Recess 6 Groove 7 Inner peripheral surface (sliding surface)
8 Outer peripheral surface 11 Lining layer 12 First sintered metal layer 13 Second sintered metal layer 15 Back metal layer 20 Bush 30 Color 40 Slide bearing (sliding member)

Claims (6)

裏金層と、該裏金層の一方の面に設けられ、摺動面を形成するライニング層とを備えた摺動部材であって、
前記ライニング層は、前記裏金層側に位置する第一焼結金属層と、前記摺動面側に位置する第二焼結金属層とを備え、
前記第一焼結金属層の空孔率が、前記第二焼結金属層の空孔率よりも高いことを特徴とする摺動部材。
A sliding member provided with a backing metal layer and a lining layer provided on one surface of the backing metal layer to form a sliding surface,
The lining layer includes a first sintered metal layer located on the back metal layer side, and a second sintered metal layer located on the sliding surface side,
The sliding member, wherein the porosity of the first sintered metal layer is higher than the porosity of the second sintered metal layer.
前記第一焼結金属層の空孔率と前記第二焼結金属層の空孔率との差が、5%以上であることを特徴とする請求項1に記載の摺動部材。   The sliding member according to claim 1, wherein a difference between a porosity of the first sintered metal layer and a porosity of the second sintered metal layer is 5% or more. 前記第一焼結金属層の空孔率が30〜40%であり、かつ前記第二焼結金属層の空孔率が10〜25%であることを特徴とする請求項1又は2に記載の摺動部材。   The porosity of the first sintered metal layer is 30 to 40%, and the porosity of the second sintered metal layer is 10 to 25%. The sliding member. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の摺動部材を製造する方法であって、
裏金層の一方の面に、第一の金属粉末を散布し、散布された第一の金属粉末を焼結して第一焼結金属層を形成する第一焼結工程と、
前記第一焼結金属層上に、第二の金属粉末を散布し、該第二の金属粉末を緻密化させ、緻密化した第二の金属粉末を焼結して第二焼結金属層を形成する第二焼結工程と
を有することを特徴とする摺動部材の製造方法。
A method for producing the sliding member according to any one of claims 1 to 3,
A first sintering step of spreading a first metal powder on one side of the back metal layer and sintering the dispersed first metal powder to form a first sintered metal layer;
A second metal powder is dispersed on the first sintered metal layer, the second metal powder is densified, and the densified second metal powder is sintered to form a second sintered metal layer. And a second sintering step to be formed.
前記第二の金属粉末の緻密化が、下記(1)〜(3)からなる群から選択される少なくとも1つの方法により行われることを特徴とする請求項4に記載の摺動部材の製造方法。
(1)前記第一焼結金属層上に第二の金属粉末を散布した後に振動を加える方法
(2)前記第一焼結金属層上に第二の金属粉末を散布した後に第二の金属粉末をプレスする方法
(3)前記第一焼結金属層上に第二の金属粉末を散布した後に脱気する方法
The method for producing a sliding member according to claim 4, wherein the densification of the second metal powder is performed by at least one method selected from the group consisting of the following (1) to (3). .
(1) Method of applying vibration after spraying second metal powder on first sintered metal layer (2) Second metal after spraying second metal powder on first sintered metal layer Method of pressing powder (3) Method of degassing after spraying second metal powder on said first sintered metal layer
請求項1〜3のいずれか1項に記載の摺動部材を備えることを特徴とするすべり軸受。   A sliding bearing comprising the sliding member according to claim 1.
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