滑动构件和滑动构件的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种将被滑动物支承为能够滑动的滑动构件和滑动构件的制造方法。
【背景技术】
[0002]以往，多使用在基材金属上形成有滑动层的滑动构件。例如，对于用在汽车、建筑设备的滑动构件而言，利用机械强度高的钢板支承高负荷，利用由机械强度较弱但具有润滑性的铜合金构成的滑动层使被滑动物顺畅地滑动。对于这样的滑动构件而言，作为将钢板作为支承层且在支承层的表面形成滑动层的方法，提出有喷镀法。喷镀法指的是，利用燃烧气体、等离子体、电弧等使与带有所希望的特性的基材金属不同种类的金属熔化，熔化的金属与压缩空气一起从喷嘴喷出并与基材金属的表面碰撞，从而附着于基材金属的表面。
[0003]对于该喷镀法而言，喷镀金属而使金属附着于支承层，因此，无论支承层是平面，还是球面等任意的非平面，都能够形成具有沿着支承层的表面的形状的滑动面的滑动层(例如，参照专利文献I)。
[0004]专利文献1:日本特许第3425496号公报
【发明内容】
_5] 发明要解决的问题
[0006]对于专利文献I所示的喷镀法而言，使利用喷镀法附着的第一金属和作为母材的基材金属进行金属接合，为了获得较强的接合强度，如果基材金属的表面被氧化物、油等污染，则即使使第一金属附着于被污染的基材金属表面后在活性气体氛围中进行热处理，这些污渍夹在基材金属和第一金属之间而妨碍两金属间的固体扩散，导致不能够进行金属接合，因此，基于基材金属表面尽可能必须保持清洁状态这样的想法，实施强制地剥离除去已附着于金属表面的污渍的清洁处理。作为对基材金属实施的清洁处理，使用喷砂、利用钢丝刷的研磨等。但是，对于由利用喷镀法接合在一起的支承层和滑动层构成的滑动构件而言，在用在施加更高负荷的液压泵等的情况下，对于支承层和滑动层的接合强度有进一步的要求。
[0007]本发明的目的在于提供一种具有适用于施加有高负荷的环境下的接合强度的滑动构件以及滑动构件的制造方法。
_8] 用于解决问题的方案
[0009]本发明人发现，通过将支承层和滑动层相接合的支承层的一个面粗糙化，利用粗糙化后的面的固定效果，能够通过喷镀在支承层的一个面上形成滑动层。
[0010]本发明是一种滑动构件，其具有:由第I金属材料构成的支承层；在支承层的一个面上，由与第I金属材料不同的组成的第2金属材料构成的滑动层，滑动层通过喷镀而形成在粗糙化后的支承层的一个面上。
[0011]优选的是，支承层通过使包括锐角的棱角部的粉体碰撞支承层的一个面的打击处理而被粗糙化。另外，优选的是，滑动层通过使球状的粉体碰撞滑动层的一个面的打击处理而被致密化。而且，优选的是，支承层的第I金属材料由铁系材料构成，滑动层的第2金属材料由铜系材料构成。而且，优选的是，粗糙化后的支承层的一个面的表面粗糙度Ra为2 μπι以上。
[0012]另外，本发明是一种滑动构件的制造方法包含:粗糙化工序，在该粗糙化工序中，对由第I金属材料构成的支承层的一个面进行粗糙化；支承层形成工序，在该支承层形成工序中，通过喷镀使第2金属材料附着于粗糙化后的支承层的一个面并进行烧结，形成沿着滑动层的一个面的支承层。优选的是，在形成上述支承层的工序之后包含使支承层致密化的工序。
_3] 发明的效果
[0014]对于本发明而言，通过对支承层和滑动层相接合的支承层的一个面进行粗糙化，利用粗糙化后的面的固定效果，通过喷镀使金属材料附着于支承层的一个面，使通过喷镀而附着的金属材料烧结，从而能够使支承层和滑动层的接合强度提高。由此，不仅能够形成滑动层为平面的滑动构件，还能够形成滑动层为非平面的滑动构件。
[0015]由此，利用具有带有主要承受负荷的功能的支承层和带有主要提高滑动性的功能的滑动层的两层结构，不仅能够形成滑动面为平面的滑动构件，还能够形成滑动面为非平面的滑动构件。
【附图说明】
[0016]图1是表示本实施方式的滑动构件的一例的俯视剖视图。
[0017]图2Α是表示本实施方式的滑动构件的制造工序的一例的说明图。
[0018]图2Β是表示本实施方式的滑动构件的制造工序的一例的说明图。
[0019]图2C是表示本实施方式的滑动构件的制造工序的一例的说明图。
[0020]图2D是表示本实施方式的滑动构件的制造工序的一例的说明图。
[0021]图2Ε是表示本实施方式的滑动构件的制造工序的一例的说明图。
[0022]图3Α是表示作为喷砂处理所使用的金属粉体的钢砂的一例的照片。
[0023]图3Β是表示作为喷砂处理所使用的金属粉体的钢丸的一例的照片。
[0024]图4Α是本实施方式的滑动构件的显微镜照片。
[0025]图4Β是本实施方式的滑动构件的显微镜照片。
[0026]图5是表示使用本实施方式的滑动构件的活塞泵的一例的结构图。
【具体实施方式】
[0027]以下，参照附图，说明本发明的滑动构件和滑动构件的制造方法的实施方式。
[0028](本实施方式的滑动构件的结构的例子)
[0029]图1是表示本实施方式的滑动构件的一例的俯视剖视图，图2Α、图2Β、图2C、图2D以及图2Ε是表示本实施方式的滑动构件的制造方法的一例的说明图。
[0030]本实施方式的滑动构件I具有:由第I金属材料构成的支承层2 ;以提高滑动性等为目的，由与支承层2不同的第2金属材料构成的滑动层3，在本例的情况下，形成于滑动层3的一个面的滑动面3a不是由平面构成而是例如由凸状的球面构成。
[0031]对于支承层2而言，作为第I金属材料，由铁(Fe)、或者以铁为主要成分且加入了添加物的合金构成。对于支承层2而言，滑动层3的滑动面3a在本例中由凸状的球面构成，因此，作为一个面的表面2a是由凸状的球面构成的。
[0032]为了提高支承层2和滑动层3的接合强度，对滑动构件I的支承层2的表面2a进行粗糙化。对于滑动构件I而言，作为使支承层2的表面2a粗糙化的表面粗糙化处理，是通过进行作为使具有规定的粒度和颗粒形状的金属粉体与支承层2的表面2a碰撞的第I打击处理的例如第I喷砂处理来对支承层2的表面2a进行粗糙化的。
[0033]对于滑动层3而言，作为以提高滑动性为目的的具有规定的组成的第2金属材料，由铜(Cu)、或者以铜为主要成分且加入了添加物的合金构成。滑动层3以如下方式构成:通过喷镀而使铜或者铜系合金附着在通过粗糙化而发挥出固定效果的支承层2的表面2a上，并对通过喷镀而附着的铜或者铜系的合金和支承层2进行烧结。
[0034]由此，对于滑动构件I而言，在支承层2的表面2a沿着支承层2的表面2a的形状以规定的厚度形成滑动层3，在滑动层3的表面形成有以凸状的球面构成的滑动面3a。
[0035]另外，滑动构件I为了提高耐磨性而使滑动层3致密化。对于滑动构件I而言，作为使滑动层3致密化的致密化处理，是通过进行作为使具有与表面粗糙化处理不同的规定的粒度和颗粒形状的金属粉体与滑动层3的滑动面3a碰撞的第2打击处理的例如第2喷砂处理来使滑动层3致密化的。
[0036]对于滑动构件而言，在由铁或者铁系的合金构成滑动层的情况下，在与滑动构件接触的被滑动构件为铁的情况等下存在引起发热胶着的可能性，滑动性将会变差。因此，对于滑动构件I而言，通过在由铁或者铁系的合金构成的支承层2的表面2a上设置由铜或者铜系的合金构成的滑动层3，能够使滑动性提高。
[0037]滑动层3以如下方式构成:通过喷镀使铜或者铜系的合金附着于支承层2的表面2a，并对支承层2和滑动层3进行烧结。由此，能够以规定的厚度在由非平面的形状、例如凸状的球面构成的支承层2的表面2a上形成滑动层3。之后，为了与设计尺寸相吻合而实施研磨工序。也能够在研磨工序后追加被称为覆盖处理的镀工序。
[0038]在通过喷镀形成滑动层3的情况下，根据支承层2的表面2a的状态，存在接合强度不足的可能性。因此，通过在利用第I喷砂处理粗糙化后的支承层2的表面2a喷镀铜或者铜系的合金而形成滑动层3，能够确保作为滑动构件I所要求的支承层2和滑动层3的接合强度。
[0039]而且，对于滑动构件I而言，通过利用第2喷砂处理使滑动层3致密化，从而能够使滑动层3的硬度提高，能够形成在施加高负荷的环境下所要求的带有所希望的硬度的滑动层3。另外，对于滑动构件I而言，通过利用第2喷砂处理使滑动层3致密化，从而使滑动层3形成为所希望的厚度。而且，对于滑动构件I而言，通过利用第2喷砂处理使滑动层3致密化来使硬度提高，除了由于对支承层2的表面2a进行粗糙化而带来的接合强度的提高之外，还能够使支承层2和滑动层3的接合强度进一步提高。
[0040](本实施方式的滑动构件的制造方法的例子)
[0041]接着，参照各附图，说明本实施方式的滑动构件的制造方法。
[0042]如图2A所示，支承层2由铁或者铁系的合金构成，以使支承层2的表面2a与作为完成品的滑动构件I的形状一致的方式进行成型。支承层2在本例中是圆板状，并且支承层2的表面2a形成为具有规定的半径的凸状的球面。
[0043]如图2B所示，对于支承层2而言，作为使表面2a粗糙化的表面粗糙化处理，是通过进行使具有规定的粒度和颗粒形状的金属粉体与支承层2的表面2a碰撞的第I喷砂处理来对支承层2的表面2a进行粗糙化的。
[0044]图3A