特許 6199898 滑り軸受の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6199898

(24)【登録日】2017年9月1日

(45)【発行日】2017年9月20日

(54)【発明の名称】滑り軸受の製造方法

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/14 20060101AFI20170911BHJP

   F16C 33/12 20060101ALI20170911BHJP

   B23K 20/04 20060101ALI20170911BHJP

   C22C 12/00 20060101ALI20170911BHJP

   C22C 21/00 20060101ALI20170911BHJP

   C22F 1/04 20060101ALN20170911BHJP

   C22F 1/16 20060101ALN20170911BHJP

   C22F 1/00 20060101ALN20170911BHJP

【ＦＩ】

   F16C33/14 Z

   F16C33/12 A

   B23K20/04 B

   B23K20/04 F

   C22C12/00

   C22C21/00 E

   !C22F1/04 A

   !C22F1/16 A

   !C22F1/00 627

   !C22F1/00 631A

   !C22F1/00 683

   !C22F1/00 694A

   !C22F1/00 691B

【請求項の数】13

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-553577(P2014-553577)

(86)(22)【出願日】2013年1月24日

(65)【公表番号】特表2015-514933(P2015-514933A)

(43)【公表日】2015年5月21日

(86)【国際出願番号】AT2013050022

(87)【国際公開番号】WO2013110110

(87)【国際公開日】20130801

【審査請求日】2016年1月19日

(31)【優先権主張番号】A95/2012

(32)【優先日】2012年1月25日

(33)【優先権主張国】AT

(73)【特許権者】

【識別番号】504101245

【氏名又は名称】ミーバ グライトラガー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100102819

【弁理士】

【氏名又は名称】島田 哲郎

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100153084

【弁理士】

【氏名又は名称】大橋 康史

(74)【代理人】

【識別番号】100160705

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 健太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100157211

【弁理士】

【氏名又は名称】前島 一夫

(72)【発明者】

【氏名】ファルコ ラングバイン

(72)【発明者】

【氏名】ルーカス ヘーディケ

(72)【発明者】

【氏名】マルティン ホルツィンガー

【審査官】 上谷 公治

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０１３３１９６１（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２５７７６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公昭５２−０２５３８７（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開２００９−２２８７７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０７９２６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｃ ３３／１４

Ｂ２３Ｋ ２０／０４

Ｃ２２Ｃ １２／００

Ｃ２２Ｃ ２１／００

Ｆ１６Ｃ ３３／１２

Ｃ２２Ｆ １／００

Ｃ２２Ｆ １／０４

Ｃ２２Ｆ １／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

支持層（２）と滑り軸受層（３）とを有する滑り軸受（１）の製造方法であって、
前記支持層（２）は圧延クラッドによって前記滑り軸受層（３）と結合され、
圧延クラッドの前に、前記支持層（２）の表面に表面構造（４）が溝状凹み部（６）を有する溝構造の形態で形成され、次いで該表面構造（４）上に前記滑り軸受層（３）が圧延される滑り軸受（１）の製造方法において、
前記溝状凹み部（６）は前記滑り軸受（１）の周方向に長く延在し、圧延クラッドにより前記溝構造にアンダーカット部（１０）が形成され、
前記溝状凹み部（６）が所定の溝深さを有し、該溝深さは下限０．１ｍｍ及び上限０．９ｍｍの範囲から選択されることを特徴とする滑り軸受（１）の製造方法。

【請求項2】

圧延クラッドの前に前記支持層（２）の表面に少なくとも一部領域に結合層（１４）又は結合粒子が塗布されることを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記結合粒子が、Ｃｕ、Ｓｂ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｖを含む群より選択される請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記結合粒子が、少なくとも１００粒子／ｃｍ²の面積密度で塗着されることを特徴とする請求項２又は３に記載の方法。

【請求項5】

前記溝構造が、前記支持層（２）の表面の代わりに、又は、前記支持層（２）の表面に加えて、結合層（１４）の表面に形成されることを特徴とする請求項２に記載の方法。

【請求項6】

支持層（２）と、該支持層（２）と結合された滑り軸受層（３）と、を有し、
前記支持層（２）が、隆起部（５）と溝状凹み部（６）とを備えた表面構造（４）を有しており、前記滑り軸受層（３）が、前記支持層（２）と材料接合による結合に加えて形状係合的に結合されている滑り軸受（１）において、
前記溝状凹み部（６）は、前記滑り軸受（１）の周方向に長く延在すると共にアンダーカット部（１０）を有し、
前記溝状凹み部（６）が所定の溝深さを有し、該溝深さは下限０．１ｍｍ及び上限０．９ｍｍの範囲から選択されることを特徴とする滑り軸受（１）。

【請求項7】

前記滑り軸受層（３）と前記支持層（２）との間に少なくとも一部領域に結合層（１４）が配置され、又は、結合粒子が塗着されることを特徴とする請求項６に記載の滑り軸受（１）。

【請求項8】

前記結合粒子が、Ｃｕ、Ｓｂ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｖを含む群より選択された請求項７に記載の滑り軸受（１）。

【請求項9】

前記結合粒子が、少なくとも１００粒子／ｃｍ²の面積密度で塗着されていることを特徴とする請求項６又は７に記載の滑り軸受（１）。

【請求項10】

前記表面構造（４）が、前記支持層（２）の表面の代わりに、又は、前記支持層（２）の表面に加えて、結合層（１４）の表面内に形成されていることを特徴とする請求項７に記載の滑り軸受（１）。

【請求項11】

前記凹み部（６）、特に溝列の溝が、下限０．１ｍｍ及び上限０．９ｍｍの範囲より選択された幅、即ち溝幅（７）を有することを特徴とする請求項６〜１０の何れか一項に記載の滑り軸受（１）。

【請求項12】

前記滑り軸受層（３）が、ホワイトメタル又はアルミニウムベース合金からなることを特徴とする、請求項６〜１１のいずれか一項に記載の滑り軸受（１）。

【請求項13】

前記滑り軸受層（３）が、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ａｇを含む群より選択された軟質金属を有しており、前記滑り軸受層内の軟質金属の割合が、少なくとも２０重量％及び最大９５重量％であることを特徴とする請求項６〜１１のいずれか一項に記載の滑り軸受（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、支持層が圧延クラッドによって滑り軸受層と結合されている、支持層と滑り軸受層とを有する滑り軸受の製造方法、並びに支持層及び支持層と結合された滑り軸受層を有する滑り軸受に関する。

【背景技術】

【0002】

滑り軸受層、例えば軸受金属層又は滑り層にホワイトメタル合金を使用することは、従来技術において既に広い範囲で文書化されている。これについては、例えばオーストリア特許第５０５６６４号明細書又はオーストリア特許第５０６４５０号明細書の参照を求める。

【0003】

鋼基体上にホワイトメタル合金を析出させることは、通常は鋼基体上にホワイトメタル合金を注ぐことによって行う。なぜなら鋼とホワイトメタルとの圧延クラッドは両結合材料の成形能力が非常に異なるために困難を来たすからである。

【0004】

通常は基体材料と、これと結合される滑り軸受材との強度差が大きい場合は、中間層を挿入して強度差を緩和する。その１例はスズ含有率の高いアルミニウム合金と鋼の複合体であり、この材料複合体を圧延クラッド可能にするために純アルミニウムからなる中間層が挿入される。

【0005】

原理的に鋼ホワイトメタル複合体のクラッドは従来技術においても既に言及されている。例えば上に引用したＡＴ５０６４５０Ｂ１により、軸受金属層がせいぜい結合面の領域で融点以上に加熱されることが確保されている場合は、ホワイトメタルからなる軸受金属層と支持シェルとの結合にクラッドが適することが知られている。その理由は、この明細書によると結合強度はホワイトメタル合金の微粒構造によって改善される。このために微粒性は非常に急激な冷却によって達成される。しかしながらこの明細書からクラッドそれ自体については何も読み取ることができない。むしろこの明細書に記載されたすべての例は、スズ又は亜鉛ベースの付着媒介層の使用、若しくははんだ層の使用も説明している。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の課題は、圧延クラッドされた滑り軸受複合材料の結合強度を改善することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題は、一方では冒頭に記載した方法と、他方では冒頭に記載した滑り軸受によって解決され、この方法により圧延クラッドの前に支持層の表面に表面構造が形成され、次いで表面構造上に滑り軸受層が圧延されるようになっており、滑り軸受においては支持層が表面構造を有していて、滑り軸受層は材料接合による結合に加えて形状係合的に支持層と結合されている。

【0008】

表面構造によって複合体の製造に利用できる表面が拡大され、それによって上下層の付着が改善され得ることが有利である。加えて表面構造は、滑り軸受の構造強度は支持層を通して得られるので本来硬くあるべきか若しくは硬くなければならない支持層と比べて、より軟質の滑り軸受層が側方に滑動するのを妨げる。このように側方に滑動するのを強く妨げると、クラッド中に滑り軸受層内に高い流体静力学的応力状態が生じる。その結果として両材料、即ち支持層と滑り軸受層内の成形度が高まり、さらに新たに表面が形成されて、両層の低温溶接を招き、ひいては両層の結合を助長する。そのうえ表面構造によって両層の形状係合的な結合が達成され、これも同様に両層の結合強度を助長するように作用する。

【0009】

表面構造は溝構造として形成されて、表面は溝列を有することが好ましい。溝構造の利点は、相応の成形ロール又はエンボスロールを使用することにより、この構造は工業生産プロセスで簡単に設けられることである。溝構造を設けることは、圧延クラッド法でより良好に実施可能である。そのうえ溝構造によって滑り軸受層内の応力状態が拡大され、その結果として上述した効果をさらに改善し、ひいては支持層上における滑り軸受層の結合強度も追加的に高めることができる。

【0010】

圧延クラッド中に溝構造内にアンダーカット部が形成されるようにすることもできる。アンダーカット部により滑り軸受層が溝で「引っ掛かる」ことによって、形状係合が改善されて結合強度はさらに高められる。

【0011】

複合体の付着強度若しくは．結合強度をさらに改善するために、他の実施形態に従い、圧延クラッドの前に支持層の表面に少なくとも一部領域に結合層が塗布され、又は結合粒子が塗着されるようにしてよい。

【0012】

結合粒子がＣｕ、Ｓｂ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｖ並びにこれらの混合物を含む群より選択されることが好ましい。それにより比表面積が溝構造と比べて高められ、ひいては結合強度が改善され得る点が有利である。

【0013】

結合粒子が少なくとも１００粒子／ｃｍ²の面積密度で塗着されるとさらに有利である。これにより少なくとも若干の粒子は表面構造の内部に配置されるようにでき、したがって結合粒子によって高められた結合強度が、表面の構造化されていない領域だけでなく構造内部でも得られる。このことはさらに圧延クラッド中に滑り軸受層が滑動するのを爪立て効果によって妨げるのを助長し、そのため結合粒子は結合が作られた後だけでなく、既にその前に結合が形成されている間にも作用するのである。

【0014】

溝構造は支持層の表面の代わりに、又は支持層の表面に加えて結合層の表面でも形成でき、若しくは存在できる。それにより結合層は、クラッドに続く熱処理において、拡散に基づいて混晶を形成し、ひいては混晶形成によって結合強度を高める働きだけでなく、形状係合に基づいて機械的に結合強度を高める働きもする。さらにそれによって表面構造を設けることが容易になり、結合層は通常は基体層より軟質である。基体層が追加的に表面構造を有する場合には、表面構造の深さを小さくして形成できる。それによって表面構造を形成するのに必要な力は、これが機械的に設けられる限り、減らすことができ、ひいては特に表面構造を形成するための工具の耐用期間を増すことができる。

【0015】

滑り軸受の実施形態に従い、溝列は下限０．１ｍｍ及び上限０．９ｍｍの範囲より選択された溝幅の溝を有し、及び／又は溝は、下限０．１ｍｍ及び上限０．９ｍｍの範囲より選択された溝深さを有するようにされてよい。溝幅及び／又は溝深さが０．９ｍｍを超えると、滑り軸受層内に応力状態を作り出すという前述の効果は不十分にしか達成されないことが確認された。なぜなら溝は滑り軸受層の材料によって不十分に、即ち一部不完全にしか満たされないからである。溝深さ及び／又は溝幅が０．１ｍｍを下回る場合も、上述した効果はなお達成されるものの、より低い程度でしか達成されず、結合強度の改善もより低い程度でしか達成されないことが観察された。

【0016】

滑り軸受層がホワイトメタル又はアルミニウムベース合金からなることが好ましい。なぜなら滑り軸受に採用されるそのような合金は、公知のように非常に高い順応性を有するからである。それによって基体層と滑り軸受層との間の形状係合もより良好に実現できる。

【0017】

また、滑り軸受層がＳｎ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ａｇ、並びにこれらの混合物を含む群より選択された軟質金属を有し、滑り軸受層に占める軟質金属の割合が少なくとも２０重量％、最大９５重量％であると有利である。なぜならそれによって一方では軟質金属の割合に基づいてこれらの合金の改善された滑り特性と並んで、表面構造に対する順応性、ひいては型充填係数が改善され得て、表面構造内への圧入が改善されるからであり、他方では最大割合を制限することにより滑り軸受層は十分な固有強度を有するからである。

【0018】

以下に本発明の理解を深めるために、図面に基づいて詳細に説明する。

【0019】

図面はそれぞれ簡略化して表現されている。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】滑り軸受の側面図である。

【図2】複合体として構成された滑り軸受の一部を示す図である。

【図3】形状係合的な複合体の１実施形態に従う滑り軸受の一部を示す図である。

【図4】形状係合的な複合体の別の実施形態に従う滑り軸受の一部を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

最初に確認しておくと、種々異なる説明がなされている実施形態において同一部材には同じ参照符号若しくは同じ部材記号を付けており、説明全体に含まれている開示内容は同じ参照符号若しくは同じ部材記号を付けた同一部材に準用され得る。また、説明中で選択された位置の指示、例えば上、下、横などは、直接説明され、且つ示されている図面に関するものであり、位置が変化したときは新しい位置に準用するものとする。

【0022】

図１は滑り軸受１を側面図で示す。滑り軸受１は支持層２と滑り軸受層３を有し、若しくは支持層２と滑り軸受層３からなる。

【0023】

閉じられていない滑り軸受１は、少なくともほぼ１８０°の重なり角度範囲を有する半シェル構成と並んで、それとは異なる重なり角度範囲、例えば少なくともほぼ１２０°又は少なくともほぼ９０°を有することもできる。そのため滑り軸受要素１は３分の１シェル又は４分の１シェルとして形成して、それぞれ別の軸受シェルと軸受ホルダ内で組み合わせることができる。本発明による滑り軸受１は好適には軸受ホルダのより高い負荷のかかる領域に組み込まれる。

【0024】

滑り軸受１の他の実施形態、例えば軸受ブッシュとしての構成も可能である。

【0025】

支持層２は通常は硬質材料からなる。支持シェルとも呼ぶ支持２の材料として、青銅、黄銅などを使用できる。本発明の好適な実施形態において支持層２は鋼からなる。

【0026】

図１に示す実施形態において滑り軸受層３は支承される部材、例えばシャフトと直接接触する滑り層として形成されている。

【0027】

しかし本発明の枠内で２層構成と並んで、滑り軸受１を２層以上で構成する可能性もある。この場合は滑り軸受層３は軸受金属層であり、その上に続いてなおも滑り層が取り付けられる。その際に、この軸受金属層と滑り層との間に少なくとも１個の中間層、例えば拡散阻止層及び／又は結合層が配置される可能性がある。

【0028】

そのような多層滑り軸受の設計構成は原理的に従来技術により公知であるため、これに関しては関連する従来技術の参照を求める。

【0029】

滑り軸受層３は、支持層２の材料を基準にしてより軟質の材料からなる。特に滑り軸受層３はホワイトメタルからなる。ホワイトメタルは、例えばＳｎＳｂ７Ｃｕ３，５Ｃｄｌ、ＰｂＳｂｌ４Ｓｎ９ＣｕＮｉＣｄＡｓ、ＰｂＳｎｌ５ＳｎｌＯＡｓ、ＳｎＳｂ７Ｃｕ３，５、ＳｎＳｂ８Ｃｕ３、ＳｎＳｂ８Ｃｕ３，５ＮｉＣｄ、ＳｎＳｂｌＯＣｕ４ＮｉＣｄＡｓＣｒ又はＳｎＳｂｌ２Ｃｕ５，５ＮｉＣｄＡｓの組成を有するが、従来技術により公知の他の組成も可能である。

【0030】

ホワイトメタル合金と並んで他の合金、例えばアルミニウムベース合金、特に軟質金属の割合が高いアルミニウムベース合金、又は鉛青銅も使用できる。

【0031】

本発明でいう軟質金属はＳｎ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｐｂ及びＡｇを含む群より選択された金属として理解され、この群の少なくとも２種類の元素の混合物も可能である。

【0032】

非ホワイトメタル合金、例えばアルミニウムベース合金中の軟質金属の割合が高いとは、本発明の趣旨において軟質金属の割合が少なくとも２０重量％と理解される。特に軟質金属の割合は２０重量％〜４０重量％である。

【0033】

これに対してホワイトメタル合金において軟質相の割合は最大９５重量％、例えば４０重量％〜８５重量％であってよい。

【0034】

鉛青銅において軟質金属の割合は最大２０重量％であってよい。

【0035】

ここで考慮すべきは、軟質金属の割合はこれらの合金の用途に応じて、つまり軸受金属層か滑り層によって変わることであり、好適には滑り層合金は軸受金属合金と比べて軟質相成分の割合がより高いことが好ましい。

【0036】

しかしながら原理的に逆の構成、つまり軸受金属合金中の軟質相成分の割合を滑り層に対してより高くすることも可能であるが、これらの構成は特殊用途に限られる。

【0037】

このようなアルミニウムベース合金の例はＡｌＳｎ４０Ｃｕ、ＡｌＳｎ４０、ＡｌＳｎ２５Ｃｕ、ＡｌＳｎ２５、ＡｌＳｎ２５ＣｕＭｎ、ＡｌＳｎ２０Ｃｕ、ＡｌＳｎ２０ＣｕＭｎであり、従来技術により公知の他のアルミニウムベース合金も使用できる。

【0038】

他の使用可能な合金は、例えばＰｂＳｎ９Ｓｂｌ５である。

【0039】

滑り軸受層３は圧延クラッドによって支持層２と結合される。このために公知のように支持層２と滑り軸受層３とを重ね合わせて表面を互いに密着させ、次にこの固定されていない複合体を２個以上の圧延ロールを有する圧延台に送り、両層をこれらの圧延ロールの間に通すことによって互いに結合させる。

【0040】

続いてこれによって生じた複合材料、即ちそれぞれの滑り軸受要素の前製品をさらにプレスで最終的な（半）シェルに成形する。必要に応じてその前により大きい板から、製造しようとする滑り軸受要素の寸法に少なくともほぼ対応する条片を裁断することができる。成形後も、例えば精密穿孔によって後加工を行うことができる。

【0041】

この原理的な工程方法は既に従来技術において十分文書化されているので、これ以上の詳細については関連する従来技術の参照を求める。

【0042】

図２には本発明の第１の実施形態が示されている。

【0043】

一部のみ側面図で示された滑り軸受１の前製品は、やはり支持層２と滑り軸受層３を有し、若しくは支持層２と滑り軸受層３からなる。

【0044】

支持層２は表面構造４を備えている。この表面構造は隆起部５、及びと隆起部５の間に配置された凹み部６を有している。凹み部６は、全面が隆起部５に囲まれているように形成されてよい。この場合に凹み部６は、例えば平面図で円形、楕円形、正方形、長方形、六角形又は一般に多角形の断面を有する。この場合、それぞれ隣り合う２個の凹み部６の間隔は、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍであることができる。

【0045】

しかしながら表面構造４は溝列として形成されていることが好ましい。この溝列は、隆起部５を形成するランド部によって互いに分離された、互いに隣り合う若干の溝、即ち溝状凹み部６によって形成される。この場合、溝状凹み部６はその長手方向延在が滑り軸受１の周方向及び／又は半径方向及び／又は対角方向、即ち半径方向に対して斜めに延びることできる。しかしながら溝状凹み部６はこれによって作製される滑り軸受１の周方向若しくは圧延方向に延びることが好ましい。なぜならそうするとロールギャップ内で別様に形成される流体静力学的応力状態に起因して、より良好な変形挙動のためにより良好な充填度が達成され得るからである。

【0046】

溝状凹み部６は好適には溝幅７が下限０．１ｍｍ及び上限０．９ｍｍの範囲、特に下限０．３ｍｍ及び上限０．７ｍｍの範囲より選択された溝幅７を有する。ここで溝幅とは、凹み部６を限定する隆起部６の側面の中心間の距離である。

【0047】

溝深さ８は下限０．１ｍｍ及び上限０．９ｍｍの範囲、特に下限０．４ｍｍ及び上限０．８ｍｍの範囲より選択されていることが好ましい。溝深さ８は凹み部６の底面９の最も深い点から測って、それぞれの凹み部６に続く隆起部５の最大高さに対応している。

【0048】

底面９は製造公差の範囲内で少なくともほぼ平面状に形成されてよい。しかしながら底面９に丸味を付けて、底面９が凹み部６の方向で凸状に延びる可能性もある。

【0049】

さらに隆起部５の側面は断面で見て直線状に延びてよい。しかしまたこの側面は凹み部６に向って湾曲して延びることもできる。

【0050】

ここで、底面９及び／又はこれらの側面が平面部分若しくは直線部分及び湾曲部分の組合せからなるという可能性もある。

【0051】

もちろんこれらの構成は前述の取り囲まれた凹み部６若しくは取り囲んでいる隆起部５にも適用され得る。

【0052】

原理的に他の構成形態も可能である。

【0053】

さらに、凹み部６の一部が互いに異なる深さで形成され、及び／又は隆起部５一部が互いに異なる高さで形成されることも可能である。

【0054】

最も単純で好適な場合に表面構造は、相応の表面輪郭を有していてプロファイル化しようとする表面に押し当てられる少なくとも１個の成形ロール、即ちプロファイルロール又はエンボスロールによって作製される。表面構造４を複数の成形ロールを用いて複数のステップで作製することも可能である。しかしながら表面構造４を得るために、例えばサンドブラストによる他の機械的方法、あるいは例えば腐食によるまた化学的方法も可能である。しかしながらこれらは好適な方法ではない。なぜならそれによって表面の正確な構造をあらかじめ決定することができないか、若しくは不正確にしかできないからである。

【0055】

表面構造はレーザ又は電子ビームなどによっても設けることができる。

【0056】

支持層２に表面構造４を形成した後、支持層２を滑り軸受層３と重ね合わせて両層を一緒に圧延する。圧延中に滑り軸受層３の材料は一部凹み部６内に押しのけられ、続いて両材料の低温溶接が先行した後で形状係合が形成される。必要に応じて結合しようとする両材料の少なくとも一方、特に滑り軸受層３の材料をクラッドの前に加熱する。このとき温度は材料の融点の最高７０％、特に最高５０％とする。

【0057】

クラッド、即ち圧延は圧下率５％〜６０％で実施することが好ましい。これに応じて結合しようとする両層の層厚減少を考慮しなければならない。滑り軸受層３の硬さの方が小さいために、圧延時に層厚は支持層２の層厚より多く減少する。層厚減少の程度は圧下率を選択することによりあらかじめ決定できる。例えば滑り軸受層３の層厚は初期層厚の２０％〜７０％の値だけ減少される。必要に応じて支持層２の層厚も、例えば初期層厚の５％〜３０％の値だけ減少される。

【0058】

圧延クラッドは１回以上のステップで行うことができる。その際に１回の圧延工程当たりの層厚減少は初期層厚の１％〜１０％であってよい。

【0059】

圧延クラッドはより大きい圧下率、特に３０％〜５０％で実施されてもよい。この実施形態の結果が図３に示されている。

【0060】

図３も図２と同様に支持層２、及び圧延クラッド後に支持層２と結合された滑り軸受層３を示している。しかしながらこの実施形態では圧延クラッド中の成形の程度は、滑り軸受層３の材料が凹み部６に一部押しのけられただけでなく、加えて表面構造４の隆起部５、この場合は溝の間のランド部も少なくとも一部変形されて、ランド部は−断面図で見ると−キノコ状にアンダーカット部１０を伴って形成されるように選択された。その際に隆起部５の上端面１１が湾曲して、少なくともほぼ凹状輪郭を形成することも観察された。この変形若しくは成形は、既述したように圧延クラッド中に滑り軸受層３内に生じる応力状態によって助長される。それにより隆起部５は頭部領域１２において脚部領域１３におけるよりも大きく変形するのである。

【0061】

アンダーカット部１０により両層相互の幾何的噛合い、即ち形状係合が助長され、ひいては複合材料の結合強度が改善される。

【0062】

図３には滑り軸受１の別の実施形態が破線で示されている。この実施形態では支持層２と滑り軸受層３との間に、支持層２と結合された結合層１４が配置されている。結合層１４は圧延クラッドの前に支持層２上に塗布されるか、若しくは、例えば電気めっき又は相応の浸漬法によって支持層２上に析出される。

【0063】

結合層１４の材料は、銅、スズ、アルミニウム、銅、ニッケル、アンチモン、亜鉛、ビスマス、鉄、マグネシウム、マンガン、チタン、バナジウム、並びにこれらの合金を含む、若しくはこれらからなる群より選択されてよい。

【0064】

図３に示された実施形態では、結合層１４の層厚は表面構造４が完全に結合層１４内に形成されるように選択される。これに対して支持層の表面２にはそのような表面構造４は少なくともほとんどないか、若しくは完全にない。

【0065】

結合層１４は原則として支持層２より軟らかいため、それにより表面構造４をより少ない圧力で設けることができるという利点が得られる。そのうえ結合層１４はさらに、圧延クラッドに続く複合材料の熱処理において結合層１４の成分と滑り軸受層３の材料から混晶が形成されることを可能にし、このことはまた層の結合強度の改善に寄与する。例えば銅との混晶が形成され得る。

【0066】

結合層１４の代替として、結合強度を改善するために支持層２の既に構造化された表面に結合粒子が散布されてよい。

【0067】

本発明の趣旨において結合粒子とは、そのような粒子がない構成と比べて支持層２上における滑り軸受層３の付着を改善させるように作用する粒子として理解される。

【0068】

結合粒子はＣｕ、Ｓｂ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｖ、並びにこれらの混合物を含む群より選択されてよい。

【0069】

結合粒子は面積密度１００粒子／ｃｍ²以上、特に面積密度５００粒子／ｃｍ²〜１２００００粒子／ｃｍ²、好適には５００粒子／ｃｍ²〜５０００粒子／ｃｍ²で塗着されると特に有利である。

【0070】

さらに試験を実施した結果、結合粒子の最大直径が３０μｍ〜３００μｍであると結合強度にとって有利であることが判明した。

【0071】

ここで最大直径とは、１個の粒子の最大直径寸法である。

【0072】

結合粒子は刻み目として作用しないように、少なくともほぼ円形、又は少なくともほぼ塊茎状若しくは少なくともほぼ立方体状の外見を有することが好ましい。しかしまた原理的にはそれらとは異なる、例えば縦長の外見を有する結合粒子も使用可能である。

【0073】

図４は、滑り軸受１（図１）のための前製品の別の実施形態を示す。この実施形態では支持層２の表面に表面構造が形成されている。この既にプロファイル化された表面に続いて部分的に結合層１４が塗布され、特に凹み部６内で析出される。続いて上述したようにこの材料複合体上に滑り軸受層３が圧延される。この実施形態では結合強度を改善するために上述したように、混晶形成の利点が得られる。

【0074】

これと代替的に、表面構造４が少なくとも一部は支持層２に、そしてまた少なくとも一部は結合層１４に形成されるようにされてよい。

【0075】

この箇所で注記すると、通常の方法ステップ、例えば支持層の表面２の脱脂などは詳述しなかったが、これらは需要若しくは必要があれば実施すべきであることは言うまでもない。

【0076】

実施例は１個の滑り軸受１若しくは特定の滑り軸受１の製造方法の可能な実施形態を説明若しくは示しているが、個々の実施形態を種々組み合わせることも可能であり、この変形形態は本発明による技術的行為に関する教示に基づき、当該技術分野に従事する当業者の技量の範囲に属する。

【0077】

念のため最後に指摘すると、滑り軸受１若しくはその構成部材の構造を理解しやすくするために、一部縮尺通りではなく及び／又は拡大し及び／又は縮小して示した。

【符号の説明】

【0078】

１ 滑り軸受
２ 支持層
３ 滑り軸受層
４ 表面構造
５ 隆起部
６ 凹み部
７ 溝幅
８ 溝深さ
９ 底面
１０ アンダーカット部
１１ 端面
１２ 頭部領域
１３ 脚部領域
１４ 結合層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】