滑动构件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种滑动构件。
【背景技术】
[0002] 滑动轴承用作用于汽车发动机和其他工业机器发动机的主轴承等。滑动轴承具有 金属衬背和衬层（轴承合金层），并且被加工成具有圆柱或半轴承的形状。两个半轴承被结 合在一起并用作圆柱轴承。这种类型的滑动轴承引起了对配合轴的失准、同轴度等的关心， 并且存在主轴和滑动轴承之间发生局部接触的情况。因而，已经提出了一种解决由于局部 接触引起的问题的轴承（例如，参见专利文献1)。
[0003] 图6示出了沿着在专利文献1中描述的半轴承505的轴线截取的剖视图。半轴承 505具有金属衬背507、轴承合金509和覆盖层511。冠状部（平缓斜坡）513设置在轴承合 金层509相对于轴向方向的两个端部中。覆盖层511形成在轴承合金509上的包括冠状部 513的区域中。
[0004] 文献列表
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献 I :JP 33885OlB
【发明内容】
[0007] 技术问题
[0008] 在专利文献1中，覆盖层511的表面是平的（水平的）。因而，存在这样的情况， 即：如果配合轴引起边缘载荷，则过多载荷被施加至相对于轴向方向的端部，从而导致覆盖 层511分尚。
[0009] 为了解决该问题，本发明提供了一种抑制覆盖层分离的滑动构件。
[0010] 解决方案
[0011] 本发明提供了一种滑动构件，该滑动构件包括：衬层，该衬层具有相对于配合轴滑 动的滑动表面和设置在所述滑动表面的轴向端部中的倒角部分；以及覆盖层，该覆盖层由 树脂形成并覆盖所述倒角部分的至少一部分。
[0012] 所述覆盖层可以具有从斜坡起始位置朝向所述轴向端部倾斜的冠状形状，该斜坡 起始位置是距离轴向端面的距离小于W/2的位置，W是所述衬层在轴向方向上的宽度。
[0013] 在所述覆盖层中，所述斜坡起始位置和所述滑动表面的轴向端部位置之间的高度 差可以等于或小于6 μ m。
[0014] 所述覆盖层可以包括固体润滑剂和硬材料中的至少一种以及结合剂树脂。
[0015] 所述结合剂树脂可以包括聚酰胺酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、酚醛树 月旨、聚缩醛树脂、聚醚醚酮树脂和聚苯硫醚树脂中的至少一种。
[0016] 所述固体润滑剂可以包括MoS2、PTFE、石墨、WS2、h-BN和SB 2O3中的至少一种。
[0017] 所述硬材料可以包括 SiC、A1203、TiN、AIN、Cr02、Si3N 4、ZrOjP P 中的至少一种。
[0018] 发明效果
[0019] 根据本发明的滑动构件能够抑制覆盖层的分离。
【附图说明】
[0020] 图1是根据一个实施方式的半轴承13的立体图。
[0021] 图2是在箭头A-A的方向上截取的半轴承13的剖视图。
[0022] 图3是半轴承13的局部放大剖视图。
[0023] 图4是半轴承13的局部放大剖视图的另一个实施例。
[0024] 图5是根据相关技术的滑动构件的局部放大剖视图。
[0025] 图6是根据传统技术的半轴承的剖视图。
[0026] 附图标记列表
[0027] 11 主轴承
[0028] 13 半轴承
[0029] 15 金属衬背
[0030] 17 衬层
[0031] 19 覆盖层
[0032] 23 轴向端部
[0033] 24 轴向端面
[0034] 25 倒角部分
[0035] 27 界面
[0036] 28 滑动表面
[0037] 29 鼓起部分
[0038] 31 顶点
[0039] 33 油保持部分
[0040] 419 覆盖层
【具体实施方式】
[0041] 1.结构
[0042] 图1示出了根据实施方式的主轴承（滑动轴承）11的结构。主轴承11是滑动构件 的实施例，并且可以用作例如内燃发动机的曲轴和连杆或曲轴和发动机缸体之间的轴承。 主轴承11由两个半轴承13构成。将两个半轴承13结合在一起提供了圆柱轴承。应该注 意，图1仅仅示出了单个半轴承13。
[0043] 半轴承13具有金属衬背15、衬（轴承合金）层17和覆盖层19。金属衬背15是 用于增强衬层17的机械强度的层。金属衬背15例如由钢形成。衬层17沿着轴承的滑动 表面（与轴接触的表面）设置。衬层17是用于提供轴承特性（即，例如诸如摩擦特性（滑 动特性）、抗咬合性、耐磨性、顺应性、嵌入性（抵抗异物的健壮性）、抗腐蚀性等）的层。衬 层17由轴承合金形成。为了防止附着至轴，避免所谓的"共合金（共材料）"，即，避免轴承 合金和轴由类似的组成的金属（材料）制成，并且使用与用于轴的那些材料不同的材料用 于轴承合金。在该实施例中，轴承将用于由钢形成的轴，因此可以使用铝合金或铜合金作为 轴承合金。
[0044] 覆盖层19是用于提高衬层17的特性（例如，摩擦系数、顺应性、抗腐蚀性、嵌入性 (抵抗异物的健壮性）等）的层。覆盖层19含有结合剂树脂和分散在结合剂树脂中的固体 润滑剂和硬材料中的至少一种。应该指出，优选的是，覆盖层19由固体润滑剂（30体积％ 到70体积％ )、硬材料（0到5% )和结合剂树脂（余量）构成。
[0045] 可以使用例如热固性树脂作为结合剂树脂。具体地说，结合剂树脂包括聚酰胺酰 亚胺（PAI)树脂、聚酰亚胺（PI)树脂、聚酰胺树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚缩醛树脂、聚醚 醚酮树脂和聚苯硫醚树脂中的至少一种。
[0046] 添加固体润滑剂是为了提高摩擦特性。固体润滑剂包括例如MoS2、WS2、聚四氟乙 烯（PTFE)、石墨、h-BN和SB2O3中的至少一种。例如，MoS^供了良好的润滑性。PTFE由于 分子间粘合力较低而具有降低摩擦系数的作用。此外，石墨改善了润湿性并提高了初始顺 应性。初始顺应性是指在滑动开始之后在与配合材料滑动接触时允许滑动表面被磨损并变 得光滑的特性，由此提高可滑动性。当可滑动性由于初始顺应性的改善而提高时，降低了滑 动层的总的磨损量。
[0047] 添加硬材料是为了提高抗磨损性。硬材料例如包括SiC、A1203、TiN、A1N、Cr0 2、 Si3N4、ZrOjP Fe 3P 中的至少一种。
[0048] 图2是示出了沿着箭头A-A的方向截取的半轴承13的剖视图的示意图。也就是 说，图2示出了与轴向方向平行（并垂直于滑动方向）的半轴承13的剖视图。尽管在图2 中没有示出可滑动的配合轴，但是假定配合轴位于图2的上部中。也就是说，位于图2中的 上侧的表面是滑动表面。在主轴承11中，覆盖层19、衬层17和金属衬背15从最接近配合 轴的位置以该顺序层压在一起。
[0049] 在半轴承13中，倒角部分25形成在位于滑动表面28的相对端处的端部中，以便 例如移除毛刺或防止毛刺形成。各倒角部分相对于滑动表面28的角度Θ1在例如30°到 60°的范围内。
[0050] 图3是图2中的B部的放大图。覆盖层19在轴向方向（图2中的左右方向）上延 伸，并且覆盖滑动表面28和倒角部分25的至少一部分。也就是说，覆盖层19形成在其中 配合轴的载荷不利用衬层17施加至界面27的位置。如这里使用的，"配合轴的载荷不…… 施加……的位置"是指其中覆盖层19覆盖倒角部分25的至少一部分的位置。
[0051] 此外，覆盖层19具有冠状形状。冠状形状是指平缓的倾斜形状。斜坡的角度Θ 2 在例如0°到10°的范围内。覆盖层19从斜坡起始位置P朝向轴向端部23倾斜。对于斜 坡起始位置P，从轴向端面24到斜坡起始位置P的距离wl满足wl〈W/2,其中W代表两个轴 向端面24之间的距离（即，轴承的宽度）。
[0052] 这里，优选的是，滑动表面28的轴向端部的位置D和斜坡起始位置P之间的膜厚 度差（覆盖层19的高度差）Sl等于或小于6 μ m。斜坡起始位置P和配合轴之间的摩擦阻 力能够通过将膜厚度差限制到该范围进行抑制。
[0053] 图4示出了轴向端部的另一个形状。在该实施例中，覆盖层19具有鼓起部分29。 鼓起部分29是高度（膜厚度）大于其他部分的部分。鼓起部分29相对于斜坡起始位置P 位于外侧（比斜坡起始位置P更接近端部）。对于斜坡起始位置P，从轴向端面24到斜坡 起始位置P的距离wl满足wl〈W/2,其中W代表两个轴向端面24之间的距离。优选的是，鼓 起部分29的顶点31与覆盖19的任何其他部分之间的高度差S2等于或小于6 μ m。应该注 意，覆盖层19的其他部分的高度是指覆盖层19的除了鼓起部分29的那些部分的代表值， 并且可以是例如平均值。另选地，覆盖层19的轴向中央部分的高度可以用作该代表值。
[0054] 而且，在该实施例中，可以说覆盖层19的冠状部开始于鼓起部分29的顶点31。因 而，优选的是，轴向端部的位置D和鼓起部分29的顶点31之间的膜厚度差S3等于或小于 6 μ m〇
[0055] 对于图4中所示的结构，如果使用高亲油树脂作为覆盖层19的材料，则当发动机 停止时，润滑油更容易被保持在主轴承11的内周面和配合轴之间的油保持部分33中。而 且，在启动期间，润滑油也能够被更容易地引入到配合轴和主轴承11之间的空间内。这致 使油膜厚度增加，因而减轻了启动期间配合轴和主轴承11之间的接触。
[0056] 图5示出了根据相关技术的滑动构件的结构。图5是位于与图2中的B部对应的 位置的放大图。在该实施例中，覆盖层419形成在衬层17上。覆盖层419没有形成在倒角 部分25上，而是仅仅形成在滑动表面28上。也就是说，覆盖层419相对于滑动表面28的 端部位置18 (滑动表面28和倒角部分25之间的边界）形成在内侧。也就是说，可以说在 该实施例中，覆盖层4