专利名称：烧结滑动材料、滑动构件、连接装置以及适用滑动构件的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种以提高高速·高温滑动、高面压·低速滑动、高面压·高速滑动等的恶劣滑动条件下的耐焙烧性、耐磨损性为目标的烧结滑动材料、滑动构件、连接装置以及适用滑动构件的装置。
背景技术：
以前，作为供脂间隔时间长或不需供脂即可使用的轴承，含油滑动轴承被广泛使用，其中该含油滑动轴承在Cu以及Fe系的多孔质烧结合金的气孔中含有润滑油。这里，在Cu系以及Fe系的多孔质烧结合金的选定中，根据润滑油状况、滑动速度、滑动面压等的条件而决定，在轻负荷的高速滑动条件下，青铜系的含油滑动轴承适于利用，在高面压低速滑动条件下，Fe-C、Fe-Cu、Fe-C-Cu系含油滑动轴承适于利用(例如，参照非专利文献1)。还有，另一方面，在高强度黄铜或青铜制的轴承材料中规则地排列固体润滑剂的石墨片、并在其石墨片中含有润滑油的滑动轴承也广泛地被利用(例如，ォィレス工业制，500SP)。另一方面，以提高高面压·低速滑动下的滑动特性为目的的先进技术，由例如专利文献1～专利文献8，所提出。还有这里，在上述非专利文献1中，记载了如下内容，关于含油轴承使用的润滑油的选定，在低速·高载荷时选择高粘度的润滑油、相反在高速·轻负荷时选择低粘度的润滑油为恰当，一般情况下的烧结轴承的适用油，为了与非多孔质滑动轴承相比减少油压的泄漏，所以基本上偏向于高粘度侧的。
在上述专利文献1中，公开了如下内容。公开了一种在600kgf/cm2以上的高面压、滑动速度为1.2～3m/min的范围的滑动条件下使用的铁系烧结体含油轴承，是在此铁系烧结体含油轴承中浸渍了动粘度为240cSt～1500cSt的润滑油的滑动轴承。作为其铁系烧结体，希望气孔率为5～30体积％，采用铜粉末和铁粉末构成的复合烧结合金，并且对滑动面进行渗碳、氮化或者渗硫氮化处理为佳。
还有，在上述专利文献2中，公开了，在铁碳合金基材中含有马氏体，并且铜粒子以及铜合金粒子中至少一种进行分散的铁基烧结合金，其中公开了在此铁基烧结合金的气孔中填充有常温下半固态或固态、滴点在60℃以上的特压添加剂或含有固体润滑剂的润滑物组成物的滑动轴承，是一种在30MPa以上的面压状态下优良的滑动轴承。
还有，在专利文献3中，公开了以下内容，通过在含有5～30质量％的Ni、7～13质量％的Sn以及0.3～2质量％的P的铜合金粉末中，和1～5质量％的Mo和1～2.5质量％的石墨粉末进行混合而成的混合粉末经加压烧结，而得到的烧结铜合金，此烧结铜合金具有自身的润滑性，适用于冲压机的耐磨板等的使用。
还有，在专利文献4中，所公开的含油轴承用耐磨损性烧结合金，具有如下特征，在存在马氏体的铁碳合金基材中，Cu粒子或Cu合金粒子进行分散，Cu的含有量为7～30质量％，并且与上述铁碳合金基材相比，作为硬质相具有特定组成的合金粒子分散有5～30质量％，并且气孔率为8～30体积％。然后，在此含油轴承用耐磨损性烧结合金中，通过大量的软质的Cu粒子在马氏体相中进行分散，而改善跑合性，还有通过分散与基材的马氏体相比硬质的合金粒子，降低基材的塑性形变，并且降低滑移滑动时基材合金所受负担，从而能够得到即使在高面压下也具有优异的耐磨损性。还有这里，在作为上述合金粒子该专利文献中，还例举了，(1)含有C0.6～1.7质量％、Cr3～5质量％、W1～20质量％、V0.5～6质量％的Fe基合金粒子(高速钢(high speed steel)粉末粒子)，(2)含有C0.6～1.7质量％、Cr3～5质量％、W1～20质量％、V0.5～6质量％、Mo以及Co至少一种在20质量％以下的Fe基合金粒子(高速钢(含有Mo、Co的high speed steel)粉末粒子)，(3)含有55～70质量％的Mo的Mo-Fe粒子(钼铁合金)，(4)含有Cr5～15质量％、Mo20～40质量％、Si1～5质量％的Co基合金粒子(堆焊喷镀用耐热耐磨损性合金粉，キャボット公司制，商品名コバメット)等。
还有，在本发明人的文献的专利文献5中，公开了由组织中至少β相分散的(α+β)两相组织、或者β相组织构成的Cu-Al-Sn系烧结滑动材料。此Cu-Al-Sn系烧结滑动材料，具有如下特征，在其组织中，含有各种的金属间化合物等的硬质分散材、石墨等的固体润滑材等。此外，还公开了，例如为了维持在作业机连接装置中所压入时的轴承刚性和压入力，其Cu-Al-Sn系烧结滑动材料固定在铁系的轴承的内周面而构成的滑动轴承。此滑动轴承，能够适用于在现有的铁碳合金基材的轴承材料不能达到的，极缓慢的滑动速度(0.6/min以下)、并且到1200kgf/cm2为止的高面压条件下的使用。其理由是因为上述Cu-Al-Sn系烧结滑动材料，与上述专利文献4中的含有马氏体的轴承材料相比为软质，还有和滑动配合构件(作业机连接销等)的跑合性优异。
还有，在专利文献6中，公开了以下内容，含有Sn4～12或其与Pb为0.1～10质量％的青铜系或铅青铜系的烧结滑动材料中，通过添加Mo0.5～5质量％或者Fe-Mo0.5～15质量％，而能够得到具备优异的润滑性能、对油的亲和性、低摩擦系数以及高耐磨损性的烧结滑动材料。
一般情况，在含油滑动轴承中，能达到流体润滑状态是极其稀少的例子。特别是，在极其缓慢的滑动速度、高面压的条件下，由于通过烧结材料中的气孔油压泄漏，轴承面(滑动面)的润滑油的油膜厚度为其轴承面的面粗糙度左右或在其以下变薄，大多的时候，随着固体摩擦(粘附)成为临界润滑滑动条件。因此，例如，在油压挖掘机等的建设机械的作业机连接部中，面压为300kgf/cm2以上、滑动速度为0.01～2m/min的滑动条件下所使用的滑动轴承(轴瓦、推力轴承等)，其耐焙烧性、耐磨损性受此滑动轴承的材料功能(组成和组织)很大的影响。
但是，非专利文献1的Cu系以及Fe系的多孔质烧结合金材料中，能够通用的含油滑动轴承的适用范围在图16(引用自非专利文献1，p337，图6.19“烧结轴承适用例”)中所表示。从此图16明显可知，上述多孔质烧结合金材料，具有不适于在滑动速度为0.01～2m/min、面压为300kgf/cm2以上的极其缓慢的滑动速度、高面压条件下进行使用的问题。
还有，在对铜粉末和铁粉末构成的复合烧结合金实施了渗碳、氮化等的表面处理的专利文献1的符合烧结合金材料中，以及在气孔中填充了特压添加剂、并且具备马氏体组织的专利文献2的铁基烧结合金材料中，均具有，在极其缓慢的滑动速度(0.01～2m/min)中，滑动性能有可能不能够充分发挥的问题。
还有，在适用于冲压机的耐磨板使用的具有自身润滑性的专利文献3的烧结铜合金材料中，在极其缓慢的滑动速度以及由于高面压润滑油层不易形成的滑动条件下，由于易发生与配合构件的局部的金属接触，所以有很难得到充分的耐焙烧性、耐磨损性的问题。此外，在此烧结铜合金材料中进行分散的石墨或MoS2等的软质的固体润滑剂的添加量超过2.5质量％时，还有其强度会显著下降的问题。
还有，在专利文献4的含油轴承用耐磨损性烧结合金中，通过大量的软质的Cu粒子在马氏体相中进行分散，并且与基材马氏体相比硬质的合金粒子进行分散，从而降低基材的塑性变形，并且减少滑移滑动时对基材合金的负担。但是，由于在一种合金中，软质的Cu粒子的分散和硬质合金粒子的分散(5～30质量％)共存具有界限，和滑移时对基材合金的负担都集中于其硬质合金粒子，所以具有改善耐粘附性效果不充分的问题。此外，通过大量添加与基材的马氏体相比硬质的没有自身润滑性的合金粒子，具有滑动配合材料由于粘附磨损而显著地被破坏(attack)，并且使滑动面地温度上升易发生焙烧现象的问题。此外还有，作为此含油轴承用耐磨损性烧结合金构成材的轴承瓦还有价高的问题。还有，讨论了通过相互成为滑动副的低价的滑动材料，而使其分担滑动功能的作用，减少成本、提高滑动型能，改善维护性等，但至今还没有得到解决。
还有，本发明人的文献的专利文献5中所提案的Cu-Al-Sn系烧结滑动材料，是一种在现有的铁碳合金基材的轴承材料所不能达到的、极其缓慢的滑动速度(0.6m/min以下)，并且到1200kgf/cm2为止的高面压下，可以使用的极其优异的轴承材料，但是在含有S系特压添加剂的Li润滑剂涂敷条件下，其耐焙烧面压界限下降到800kgf/cm2左右，而且根据硫化腐蚀性(耐腐蚀性)变得显著的润滑状况，还具有其耐焙烧性易恶化的问题。
还有，在专利文献1和专利文献2中所公开的改善润滑性的技术中，即使通过高粘度润滑油或滴点在60℃以上的润滑组成物对滑动面的润滑性进行改善，也不能够避免临界润滑下的金属接触摩擦和由其所致的粘附，与公开例相比，在高面压·低速滑动速度中，具有不能够充分确保滑动特性的问题。
还有，例如在油压挖掘机等的作业机在0℃以下的低温开始工作的情况下，其动粘度极高，不能够期待如上所述的部分的润滑油层的润滑性能，易发生由于金属摩擦引起的显著的粘附。因此，作为此作业机的连接装置所用的滑动轴承，具有不能够充分发挥功能的问题。
还有，在积极地利用添加有石墨等的软质固体添加剂的上述润滑物的情况下，固体润滑剂侵入到多孔质的含油烧结轴承的气孔中，多孔质毛细管闭塞，使含油效果下降的情况较多。因此，在利用供油间隔长、滴点高的润滑组成物的情况下，希望能够避免添加容易堵塞多孔质毛细管的固体润滑剂。
还有，以前，在作为轴承材料的各种铜合金的选定中，根据润滑油状况、滑动速度、滑动面压等的条件而决定，在油中进行使用时，多使用比较软质的铅青铜铸造材料(例如LBC2～5)。但是，作为在高速·高温·油润滑条件下所使用，例如涡轮增压器的浮动轴瓦用的滑动材料，从高温滑动条件下的耐腐蚀性(硫化耐腐蚀性)的观点出发，含有Pb的易切削黄铜系和高强度黄铜系合金等适于利用(例如，参照专利文献7)。此外，作为同浮动轴瓦用滑动材料，还讨论了Al青铜系的铸造材料(例如，参照专利文献8)。
还有，在高面压·高速滑动条件下所使用的例如发动机金属中，在铅青铜系烧结轴瓦的滑动面上形成Sn等的软质金属的镀层，改善跑合性提高流体润滑性。
还有，在构成油压泵/电机的部件中，高面压·高速条件下的进行滑动的部件(以下称为“滑动构件”)，通过铅青铜的包铸法等所固定的材料作为构成材进行活用。特别是，在恶劣的滑动条件下所使用的滑动构件，例如高强度黄铜的高强度，耐焙烧性、耐磨损性优异的材料作为构成材进行活用(例如，参照非专利文献2)。
但是，例如对适于作为涡轮增压器的浮动轴瓦的构成材使用的专利文献7或专利文献8中的铅青铜系材料和含有铅的高强度黄铜系、青铜系滑动材料近年来的要求是，希望能够提高在更高速·高温滑动下的耐焙烧性和耐磨损性，并且即使在涡轮增压器的启动时等的润滑条件恶劣的条件下，也能够发挥优异的耐焙烧性、耐磨损性以及耐腐蚀性。但是，这些滑动材料，(1)在滑动面附近形成Pb溶解析出后的Pb缺欠层(参照图28(a)～(c))还有(2)使涡轮增压器的运转停止后，由于来自涡轮的热传导轴承部的温度会成为400℃前后的高温，因此在滑动面的Pb痕中与润滑油中的S进行反应所形成的CuS或油泥堆积形成堆积层(参照图29(a)～(c))。因此，由于Pb而导致润滑性能下降，具有对于耐焙烧性、耐久性(寿命的延长化)不能够进行本质的改善的问题。此外，从今年来环境问题的观点出发，也还有限制材料中大量含有Pb的问题。
还有，在油压泵/电机中，近来，因为有高压力化和密集化的倾向，所以对于构成此油压泵/电机的滑动构件，希望提高其耐焙烧性以及耐磨损性。但是，非专利文献2的现有的铅青铜、青铜、黄铜系的滑动材料中，具有高压力化和密集化的强度、耐焙烧性、耐磨损性不充分的问题。
还有，在专利文献6的烧结滑动材料中，形成了作为母相的青铜合金，占滑动面积5面积％以下或者15面积％以下的Fe-55～70质量％Mo(钼铁合金相)。仅此钼铁合金相的润滑功能，在上述的作业机连接部的极其缓慢滑动速度·高面压条件下，或者在上述的涡轮增压器用浮动轴瓦的高温·高速滑动条件下，由于与配合构件的局部的金属接触，使得不能够充分防止粘附部的形成，而发生粘附磨损，具有不能充分确保跑合性、耐焙烧性以及耐磨损性的问题。还有，硬质的MoFe(钼铁合金)粒子对于滑动配合材料，有显著地进行破坏的问题。还有，由于Mo的添加量在5质量％以上，所以认为能够改善滑动特性，但是此时，又发生了使此烧结滑动材料的组织强度降低的新的问题。此外，从Pb、Mo的添加量，还有不能够实现防止上述Pb流出而发生的粘附，和Mo所致的粘附的问题。
专利文献1专利第2832800号公报专利文献2特开平10-246230号公报专利文献3特公平6-6725号公报专利文献4特开平8-109450号公报专利文献5特开2001-271129号公报专利文献6特开平7-166278号公报专利文献7特公平5-36486号公报专利文献8特开平5-214468号公报非专利文献1日本粉末冶金工业会编著“烧结机械构件—其设计和制造—”技术书院，昭和62年10月20日发行，p.327-341非专利文献2日本非铁金属铸造物协会编辑“铜合金铸造物的工程数据手册”素形材中心，昭和63年7月30日发行，p.134-155在上述的作业机连接装置的高面压·低速滑动或摆动等的恶劣的滑动条件下所使用的滑动材料、和在高速·高温滑动或高面压·高速滑动下所使用的滑动材料中，对其滑动材料的耐焙烧性、耐磨损性、低摩擦性、跑合性等的各种特性进行讨论十分重要。
发明内容
本发明对上述问题进行了考虑，其目的在于提供一种在高面压·低速滑动或摆动等的极其恶劣的润滑条件下的耐焙烧性、耐磨损性优异的烧结滑动材料、滑动构件以及连接装置。
还有，本发明的另外的目的在于，提供一种即使在高速·高温滑动或高面压·高速滑动中，也表现出滑动时的跑合性优异、良好的耐焙烧性、耐磨损性的烧结滑动材料、滑动构件及适用其的装置。
在解决上述课题时，本发明者们如下发现，而完成了本发明。Mo金属或者Mo合金相具有如下特性，1)对于和Fe等粘附时所产生热量具有很强的耐力，并且在化学上很难与Fe等反应发生合金化，2)由于与润滑油中所含的S或环境中的O2进行反映，容易在滑动面形成润滑性很好的被膜(MoS2、MoO3)，3)对于配合材料的破坏性极低，本发明着眼于此，利用以Mo为主体的多孔质材料作为滑动材料，能够得到极其良好的滑动特性。
此外，为了确保与以Mo为主体的烧结滑动材料基本相同的滑动特性并降低成本，发现可以用Cu、Cu合金、Ni、Ni合金中的一种以上对Mo进行替换。具有作为此时的Mo系滑动材料的特性的Mo的添加量，明确表明，在5质量％以上，优选为10质量％以上。
为了解决上述课题，本发明的烧结滑动材料，其特征在于，由含有Cu或Cu合金为10～95质量％、剩余部分以Mo为主体，相对密度为80％以上的烧结体构成。
本发明的滑动构件，是具备金属衬里、和固定在此金属衬里上的烧结滑动体的滑动构件，其特征如下，上述烧结滑动体，由含有Cu或Cu合金为10～95质量％，剩余部分以Mo为主体，相对密度为80％以上的烧结体构成。
还有，在本发明的滑动构件中，上述金属衬里，可以为滑动轴承的轴承金属衬里、支持旋转体的轴承轴的基材、以及球面轴瓦的基材的任一种。
本发明的滑动构件，具备了固定于金属衬里钢板上的烧结层，和在上述烧结层填充有润滑组成物、润滑性树脂、以及由固体润滑剂和树脂构成的固体润滑复合材中至少一种成为覆层所形成的滑动面层，其特征如下，上述烧结层，含有Sn的含有量为5～20质量％的青铜合金10～95质量％，剩余部分以Mo为主体的混合粉末，在上述金属衬里钢板上进行分散，通过烧结接合，固定而成。
还有，在解决上述课题中，本发明者们有如下发现，而完成了本发明。Mo金属或者Mo合金相具有如下特性，1)例如在上述的涡轮增压器中，由于从运转停止后的涡轮的热传导，轴承温度大约在400℃，即使此时再进行运转，也对与Fe等的粘附时所产生的热量具有很强的耐力，并且在化学上很难与Fe等反应发生合金化，2)由于与润滑油中所含的S或环境中的O2进行反映，容易在滑动面形成润滑性很好的被膜(MoS2、MoO3)，3)对于配合材料的破坏性极低，本发明着眼于此，使用以Mo金属或Mo合金相粒子进行适当分散的铜合金系烧结材料或以Mo为主体的高密度的烧结材料作为滑动材料，可以得到极其良好的滑动特性。
为了解决上述课题，本发明的烧结滑动材料，其特征在于，由在Mo或Mo中，含有Cu、Ni、Fe以及Co组成群中任选一种以上、10质量％以下的Mo合金构成的、气孔率为10～40体积％的多孔质烧结体的气孔中，填充了润滑油或润滑油以及蜡类构成的润滑组成物。
还有，本发明的烧结滑动材料，其特征在于，由Mo或Mo合金构成的气孔率为10～40体积％的多孔质烧结体的气孔中填充了以Pb、Sn、Bi、Zn以及Sb组成群中任选一种以上为主体且熔点调整在450℃以下的低熔点金属或其合金，并且，该Mo合金通过在Mo中含有10质量％以下的Cu、Ni、Fe以及Co组成群中选出一种以上而构成。
本发明的烧结滑动材料，其特征在于，由相对密度为90％以上的青铜合金-Mo系烧结体构成，并且，青铜合金-Mo系烧结体由含有Mo5～75质量％，Sn含有量为5～20质量％的青铜合金相构成。
本发明的烧结滑动材料，其特征在于，由含有Mo35～75质量％的青铜合金-Mo系烧结体构成，并且，该青铜合金-Mo系烧结体通过在Mo粉末成形体的烧结的同时、渗透青铜合金系渗透剂而形成。
本发明的滑动构件，是具有烧结体的滑动构件，其特征在于，上述烧结滑动体，在由Mo或Mo合金构成的、气孔率为10～40体积％的多孔质烧结体的气孔中填充了以Pb、Sn、Bi、Zn以及Sb组成群中任选一种以上为主体且熔点调整在450℃以下的低熔点金属或其合金，其中，该Mo合金是通过在Mo中含有10质量％以下的Cu、Ni、Fe、Co及其合金而构成的。
本发明的滑动构件，是具有烧结体的滑动构件，其特征在于，上述烧结滑动体由相对密度在90％以上的青铜合金-Mo系烧结体构成，并且该青铜合金-Mo系烧结体由含有Mo5～75质量％，Sn的含有量为5～20质量％青铜合金相构成。
根据以上说明的本发明，能够提供一种在高面压·低速滑动或摆动等的极其恶劣的滑动条件下的耐焙烧性、耐磨损性优异的烧结滑动材料、滑动构件以及连接装置。
还有，根据另外的本发明，能够提供一种即使在高速·高温滑动或高面压·高速滑动中，也表现出滑动时的跑合性优异、良好的耐焙烧性、耐磨损性的烧结滑动材料、滑动构件极其所适用的装置。
图1(a)是表示本发明的第1的实施方式的油压挖掘机的全体的立体图，(b)是对铲斗连接部进行说明的构造分解图。
图2是本发明的第1的实施方式的铲斗连接装置的概要结构说明图。
图3(a)是说明作业机轴瓦构造的剖面图，(b)是说明推力轴承构造的剖面图。
图4是本发明的第2的实施方式的铲斗连接装置的概要说明图。
图5是表示作业机连接销的其他形式的例图。
图6(a)～(d’)是表示第1的实施方式的作业机轴瓦的另一种方式的例的构造说明图。
图7是表示各种干式多层轴承滑动构件的制造工序的图。
图8是表示成形体、烧结体中的固体润滑剂粒子和Mo粉末的状态的模式图，和Mo粉末粒径和固体润滑剂的尺寸的关系的图。
图9(a)是履带组件的构造概要说明图，(b)是均衡器机构的说明图。
图10是悬架装置重要部分的构造说明图，(b)是转轮组件的重要部分的构造说明图。
图11(a)是表示微细粒径Mo粉末烧结体的组织的断面组织的图，(b)是表示破断面组织的图，(c)是表示液相烧结所促进部位的组织的图。
图12(a)是表示渗透同时进行烧结的烧结体的组织，对No.A1通过渗透剂2进行渗透烧结的烧结体的组织的图，(b)是表示对No.A2通过渗透剂2进行渗透烧结的烧结体组织的图。
图13(a)是表示No.B3(5质量％Mo)的烧结体的组织的图，(b)是表示No.B5(15质量％Mo)的烧结体的组织的图。
图14(a)是表示No.A9(50质量％Mo)的烧结体的组织的图，(b)是表示No.A10(70质量％Mo)的烧结体的组织的图。
图15是表示轴承试验用轴承瓦的形状的图。
图16是表示现有的烧结轴承的适用例的图。
图17是本发明的第1的实施方式的涡轮增压器装置的概要说明图。
图18是图17所示R部的放大图。
图19是形成有作为油沟的圆孔或槽的烧结滑动材料的形状的示例图。
图20是本发明的第4的实施方式的斜板式油压活塞泵的主要部分构造说明图。
图21(a)是表示活塞滑履局部剖开的侧面图，(b)是沿(a)的P-P线的断面图，(c)是表示其他形式的活塞滑履局部剖开的侧面图。
图22是压入·嵌合型的活塞滑履的构造说明图。
图23(a)是本发明的第3的实施方式的斜轴式油压活塞泵的主要部分构造的说明图，(b)是(a)的Q部的放大图。
图24是微细粒径的Mo粉末烧结体的组织，(a)表示断面组织，(b)表示破断面组织，(c)表示液相烧结所促进的部位的组织。
图25是渗透同时烧结的烧结体的组织，(a)是表示Mo(1)粉末成形体中通过渗透剂2渗透烧结的烧结体的组织的图，(b)是表示Mo(2)粉末成形体中通过渗透剂2渗透烧结的烧结体的组织的图。
图26(a)是表示No.B4(5质量％Mo)的烧结体的组织的图，(b)是表示No.B6(15质量％Mo)的烧结体的组织的图。
图27是定速摩擦磨损试验条件和试验片形状的说明图。
图28(a)是表示涡轮增压器装置的浮动轴瓦的滑动面附近的组成像的图，(b)是表示Pb的分布状态的图，(c)是表示Fe的分布状态的图。
图29(a)是表示涡轮增压器装置的浮动轴瓦的滑动面附近的组成项的图，(b)是表示Pb的分布状态的图，(c)是表示S的分布状态的图。
图中2-作业机，7-起重臂连接装置，8-悬臂连接装置，9、9A、9B-铲斗连接装置，10、26-作业机连接销，11、30-作业机轴瓦，12-推力轴承，17、20、23、27-基材(金属衬里)，18、21、24、28-烧结滑动材料，19、22、25、29-滑动面，33-履带组件，34-均衡器机构，35-悬架装置，36-转轮组件，101-涡轮增压器装置，102-涡轮轴，105-中央壳体，106-浮动轴瓦，107、107A、107B-烧结滑动材料，111-斜板式油压活塞泵，115、120-活塞滑履，119、119’、119”-烧结滑动材料，121-斜轴式油压活塞泵，124-活塞杆，128-烧结滑动材料。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
(第1的实施方式)图1(a)是表示本发明的第1的实施方式的油压挖掘机的全体的立体图，图1(b)是对铲斗连接部进行说明的构造分解图。图2是本发明的第1的实施方式的铲斗连接装置的概要结构说明图。图3(a)是说明作业机轴瓦构造的剖面图，图3(b)是说明推力轴承构造的剖面图。
如图1(a)所示，本实施方式的油压挖掘机1的作业机2配备了上部回旋体3，上部回旋体3通过起重臂连接装置7，与起重臂4相连接。起重臂4通过悬臂连接装置8与悬臂5相连接，悬臂5通过铲斗连接装置9与铲斗6相连接。这样的连接装置7、8、9，基本上为同一构造，例如，铲斗连接装置9，如图1(b)所示，主要配备了作业机连接销10以及作业机轴瓦11而构成。以下，对配置在悬臂5和铲斗6的连接部所配置的铲斗连接装置9A的详细构造，参照图2进行说明。
如图2所示，上述铲斗连接装置9A，其构成如下，铲斗(一侧的机械构成元件)6，和由形成在此铲斗6上的支架6a、6a支持的作业机连接销(支持轴)10极其嵌作业机连接销10外的作业机轴瓦(轴承瓦)11、通过作业机轴瓦11所配置的悬臂(他方侧的机械构成元件)5，以相互可以旋转的方式进行连接，并且配备了在铲斗6和悬臂5之间承受进行作用的推力载荷的推力轴承12、12。在此铲斗连接装置9A中，作业机轴瓦11被压入悬臂5的前端部，作业机连接销10通过固定销用的螺栓13在支架6a中进行固定。还有，符号14所表示的是密封装置。还有，符号15以及16分别所表示的是，润滑剂供应口以及润滑剂供应通路。
上述作业机连接销10，配备了具有轴功能的钢制的基材(对应于本发明的“金属衬里”)17，和此基材17所固定的本发明的烧结滑动材料18所形成的滑动面19、19。在此作业机连接销10中，上述滑动面19、19，被配置在相对上述支架6a的此作业机连接销10的被支持面部位。
还有，上述各作业机轴瓦11，如图3(a)所示，配备了圆筒状的基材(对应于本发明的“金属衬里(轴承金属衬里)”)20，和固定在此基材20的内周面的本发明的烧结滑动材料21所形成的滑动面22。在此作业机轴瓦11中，上述基材(金属衬里)20，最好由多孔质Fe系烧结材料形成。
还有，上述各推力轴承12，如图3(b)所示，配备了钢制的中空圆板状的基材(对应于本发明的“金属衬里”)23，和固定在此基材23的表面的本发明的烧结滑动材料24所形成的滑动面25，并被赋予了从铲斗(转动体)6到悬臂5以滑动接触方式承受所赋予的推力载荷的滑动轴承功能。
接着，对烧结滑动材料的细节进行说明。
烧结滑动材料，由含有Cu或Cu合金为10～95质量％、剩余部分以Mo为主体，由相对密度为90％以上的烧结体构成。根据此烧结滑动材料，能够得到在高面压·低速滑动或摆动等极其恶劣润滑条件下的耐焙烧性、耐磨损性优异的滑动材料。还有，通过使用Cu或Cu合金，能够低价地使其兼备所希望的滑动性能和刚性。
还有，上述烧结滑动材料在钢或铸铁制的金属衬里中进行烧结接合时，优先添加Al、Ti以及Si中的一种以上。
还有，在上述烧结滑动材料中，因为为了达到在Cu合金的液相烧结过程中的高密度化，所以通过烧结接合，将此烧结滑动体在金属衬里中进行固定，是最简便的理想的方法。特别是，在含有5质量％以上的Mo的青铜合金的烧结滑动体中，通过少量添加Ti，能够显著地改善其烧结接合性，可以将其烧结密度致密化到8.2gr/cm3以上，还可以对烧结滑动材料进行高强度化。还有，由此，具有能够利用低价的石墨进行分散的铸铁作为金属衬里材使用的优点。
还有，相对密度是，烧结滑动体的密度(烧结密度)相对于真实密度的比率，真实密度可以用烧结滑动体作为铸造材制成时的密度代替。
在上述烧结滑动材料中，上述烧结体为，经Mo成形体的烧结，并且由Cu或Cu合金渗透而成，优先含有Mo为35～75质量％，并且其气孔率为7体积％以下。
还有，在上述烧结滑动材料中，使其含有自身润滑性高的固体润滑剂时，有必要将软质的固体润滑剂的粒子直径调整为Mo粉末的粒子直径的5倍左右，减轻烧结后的向固体润滑剂的应力集中，改善其强度，因此，上述Mo成形体由平均粒径在10μm以下的Mo粉末所构成，此外，含有平均粒径在30μm以上的石墨、MoS2、BN、CaF2等的固体润滑剂为5～60体积％为佳。还有，固体润滑剂的自身润滑性，在5体积％以上的含有量时得到确认，但是为了得到更充分的自身润滑性，其含有量在10体积％以上为佳。还有，固体润滑剂的含有量的上限为60体积％，这是因为为了防止强度恶化的问题。此外还有，在提高上述的烧结滑动材料的耐磨损性时，使其含有平均粒径为1～50μm的硬质粒子在0.2体积％以上、10体积％以下的范围为佳，维氏硬度超过Hv1000以上的硬质粒子，为了不使配合滑动材料损耗(破坏性)其平均粒径调整为10μm以下，优选为5μm以下。
还有，在上述烧结滑动材料向金属衬里的固定中，通过Mo成形体的烧结，还有Cu-Sn系合金进行渗透烧结时的渗透，接合(渗透接合)至金属衬里为佳。
还有，上述烧结体中的Cu合金相，使其含有Sn5～20质量％，此外还使其含有0.2～5质量％的Ti、0.2～14质量％的Al、0.2～15质量％的Pb、0.1～1.5质量％的P、0.1～10质量％的Zn、0.1～10质量％的Ni、0.1～5质量％的Co、0.1～10质量％的Mn以及0.1～3质量％的Si组成群中任选一种以上为佳。因此，能够进一步提高烧结性、渗透性、耐硫化腐蚀性以及强度。
上述的烧结滑动材料，可以在作用于滑动面的面压在300kgf/cm2以上，并且滑动速度在2m/min以下的滑动条件下进行使用。
在上述烧结滑动材料的滑动面19、22、25上形成有孔和槽等凹部，并且在其凹部中填充润滑油和蜡类构成的润滑性组成物、润滑性树脂、固体润滑剂以及固体润滑剂和蜡类构成的润滑行组成物中的任一种为佳。因此，可以计划性的延长供脂间隔，并且能够通过节约所使用的烧结滑动材料，而削减成本。
在上述烧结滑动材料适用于铲斗连接装置9A时的含油用润滑油中，不进行特别的限制，但是使用耐热性和低温流动性更优异的合成润滑油(例如，小西诚一、上田亨著的“润滑油的基础和应用”コロナ社，1992年11月20日发行，p.3.7～338)为佳。此外，如同作业机连接装置，在面压为300～1000kgf/cm2、滑动速度0.1～2.0m/min的条件下，调整为500cSt以上为佳。在本实施方式中，考虑到更低的滑动速度时的润滑油的流动性，得出如下认识，(1)其润滑油以更低的粘度，并且抑制滑动时的油泥或敛缝(caulking)的发生在滑动面使油层容易形成十分的重要，(2)由于低粘性，为了达到更积极地防止从气孔的过量的溜出等的条件，作为润滑油，使用低粘度的、并且耐热性优异的多元醇酯油等的合成油为佳。对于这些合成油，优先将低于0.5～20质量％的蜡类(石蜡、微晶蜡、巴西棕榈蜡等)，12羟基硬脂酸酯、油凝胶剂(例如，味の素制，GP1)、硬脂酸锂等金属皂混合物溶解，再在室温中润滑油和蜡类部成为固/液共存状态(半固体状态，凝胶状态)的润滑剂混合物为佳。还有，如上所述，在Mo系滑动材料中，添加S系特压添加剂为佳。还有，Mo系滑动材料，如上所述，因为是一种本质上的耐焙烧性优异的材料，所以作为润滑剂，可以是单纯的石蜡、聚乙烯蜡、各种酰胺系合成蜡和尼龙、PTFE等的润滑性树脂材料等。
根据本实施方式，作业机轴瓦11的滑动面22由本发明的烧结滑动材料21形成，所以能够作为适于在高面压·低速滑动的恶劣的滑动条件下进行使用的连接装置。还有，作业机轴瓦11的基材(金属衬里)20，由于设为可以大量贮藏润滑油或润滑组成物的多孔质Fe系烧结材料，所以可以使对滑动面22的润滑油的供应长时间的稳定化，从而能够计划性地延长供脂间隔。还有，在作业机连接销10的被支持面部位，由于配置了本发明的烧结滑动材料18所形成的滑动面19，所以此作业机连接销10当有大载荷作用时，由于此作业机连接销10的轻微旋转或松弛等，上述支架6a和作业机连接销10的被支持面部即使进行摩擦，也可以防止带来不快的异常声音的发生。
还有，在本实施方式中，固定在上述作业机连接销10上的烧结滑动材料18，可以是多孔质体、高密度体的任一个，但是从进一步提高耐磨损性的观点出发，高密度(相对密度为90％以上)为佳，此外，使W、Ti、Cr、Mo、V等的一种以上构成的碳化物、Fe3P(磷铁化合物)或NiAl、CaF2等的硬质粒子在此烧结滑动材料18中进行分散为佳。
还有，上述作业机连接销10，大多有必要进行以高强度化为目的的高频淬火回火或渗碳淬火回火等的热处理。还有，在上述烧结滑动材料18进行硬质化的情况下，对其烧结滑动材料18的基材17的紧密性有可能会发生恶化，此时，对此基材17，预先形成青铜系烧结材料等的衬底烧结层为佳。
(第2的实施方式)图4，是本发明的第2的实施方式的铲斗连接装置的概要说明图。还有，在本实施方式的铲斗连接装置9B中，除作业机连接销以及作业机轴瓦的都成不同之外，其基本构成与第1的实施方式相同。因此，以下，仅对本实施方式特有的部分进行说明，并且，在与第1的实施方式共同的部分中，标注相同的符号，省略掉详细的说明。
本实施方式的作业机连接销26，其构成如下配备了具有轴功能的钢制的基材(对应于本发明的“金属衬里”)27，和由固定在此基材27上的本发明的烧结滑动材料28形成的滑动面29，此滑动面29，至少被分别配于此作业机连接销26相对于上述支架6a的被支持面部位、以及和作业机轴瓦30的滑动接触面。
另一方面，作业机轴瓦30，其构成如下，以硬质的铁系烧结含油轴承材料为主体，至少其滑动面内侧表层部由多孔质的Fe-C系、Fe-C-Cu系或Cu-Sn系合金的烧结滑动材料所构成，并且，在其烧结滑动材料的气孔中，填充了润滑油等的润滑组成物。
根据本实施方式，由于使作业机连接销26承担一部分的滑动功能，所以作为此作业机连接销26的配合滑动构件，可以采用比较低价的作业机轴瓦30，从而能够达到低成本化。
还有，作业机轴瓦30，因为由能够大量贮藏润滑油或润滑组成物的含油烧结材料构成，所以能够使对滑动面29的润滑油的供应长时间稳定化，能够计划性地延长供脂间隔。
此外，在本实施方式中，与作业机轴瓦30相比较，一般情况下使拆卸方便的作业机连接销26承担了一部分的滑动功能，所以在滑动功能下降时，通过此作业机连接销26新品的更换或在磨损部分固定上述烧结滑动材料28进行修补再利用，可以很容易地使滑动功能得到恢复。因此，能够显著地提高维护性。还有，本实施方式的作业机轴瓦30，可以由耐焙烧性更优异的已知的多孔质滑动材料构成。
还有，分别对于第1的实施方式以及第2的实施方式的作业机连接销10、26，形成有如图5(a)所示的润滑油供应通路31，和如同图(b)所示的润滑油存储部32，所以从长期维持轻量化和润滑性能的观点出发为佳。
还有，在第1的实施方式以及第2的实施方式中，作为向上述各烧结滑动材料18、21、24、28的各基材17、20、23、27的固定方法，可例举铆接、压入、嵌合、扭合、烧结接合、烧结渗透接合、粘接、螺栓固定、钎焊等。
还有，在一般情况下的作业机连接销10、26中，大多有必要进行以高强度化为目的的高频淬火回火或渗碳淬火回火等的热处理。因此，在进行过热处理的基材17、27中固定各烧结滑动材料18、28时，作为其固定方法，从避免强度恶化的观点出发，使用铆接、压入、嵌合、扭合、粘接、螺栓固定、钎焊等为佳。
另一方面，各烧结滑动材料18、28固定于基材17、27上后，对作业机连接销10、26进行上述热处理时，作为其固定方法，烧结接合、渗透接合、钎焊等为佳，还有以热处理时的加热工序实施烧结接合、渗透接合、钎焊等之后，降温至Al温度～900℃的适当的温度进行淬火处理为更佳。
还有，为了提高上述各烧结滑动材料18、21、24、28的成品率，可以将多孔材(参照图6(a))进行固定，例如，在作业机连接销10、26中，根据作用于作业机连接销10、26的面压，对所固定面积进行最佳化为佳。还有，制作上述各烧结滑动材料18、21、24、28时，作为所形成的以Mo为主体的薄壁圆筒状的成形体的制造方法，作为适用例例举了以细微的Mo粉末为原料(通过后面实施例进行详细记述)，对在原料粉末中添加相对原料粉末以2～8质量％的有机系润滑剂而形成造粒粉末经冲压成形的方法、对添加相对原料粉末以6～12质量％的有机润滑剂后的混炼原料经注塑成形或挤出成形的方法，在液体介质中分散Mo粉末而成形的混浆法等。
还有，上述各作业机连接销10、26的滑动面层，可以是多孔质体、高密度体的任一个，在作业机连接销10、26进行多层化时，由于其滑动面层变厚多为不利，所以从提高其耐磨损性的角度出发，上述各烧结滑动材料18、28，为相对密度在90％以上的高密度体为佳。还有，此时，作为烧结滑动材料18、28，出于经济性考虑，优选含有10～80质量％的Mo的Mo-Cu合金系的烧结材料、在Mo烧结体中渗透Cu合金而成的烧结材料等，还有，从提高耐磨损性的观点出发，优选例如分散有Fe3P(磷铁化合物)和TiC、Ni、Al、W、CaF2等的硬质粒子的烧结材料。还有，虽然可以通过上述固定方法利用市场上的高密度高纯度的Mo烧结材料(板)，但更适于使用预先改善了上述耐磨损性的烧结滑动材料。
还有，作为上述作业机轴瓦30，虽然现有的内周面经热处理硬化而形成润滑剂润滑槽的钢制的作业机轴瓦也可以延长供脂间隔，但是从进一步延长供脂间隔、提高耐焙烧面压的观点出发，优选形成在此作业机轴瓦30的内周面上的滑动面层至少是多孔质烧结滑动材料，并在其气孔中填充润滑油等的润滑组成物。此时，作业机轴瓦30的主体部分是形成有硬质马氏体相的铁系烧结含油轴承材料，有利于经济性。
还有，如图3(a)所示，在上述作业机轴瓦11中，将烧结滑动材料21固定在圆筒状的基材(金属衬里)中的理由，是因为此作业机轴瓦11压入悬臂5的前端部进行使用时，为了确保不使此作业机轴瓦11从悬臂5的前端部脱出的保持力，有必要使此作业机轴瓦11具有所定的刚性。在实际中使用的作业机轴瓦11有必要具有5～15mm左右的壁厚的形状，在这些全体均由烧结滑动材料21制成时，成本会显著的升高。从确保刚性和经济性的观点出发，优选在圆筒状或近似圆筒状的刚性金属衬里(基材)20的内周面固定上述烧结滑动材料21的作业机轴瓦11。
还有，用细微的Mo粉末(10μm以下)构成的烧结体制作上述各烧结滑动材料18、21、24、28，则形成在其烧结体中的气孔至少细化至3μm以下，在其气孔中填充润滑油时的渗透力，与现有的铁系烧结含油轴承材料的相比变大，能够显著地减少(大约1/5)滑动时的润滑油的流出。由此，可以很容易地延长供脂间隔。这里，在有必要将气孔率调整为10～40体积％、并且改善强度下降的情况下，优选细微的Mo氧化物或细微的Cu、Ni、Co、Ti、Pb、Sn、Si粉末在10质量％以下的范围内进行添加，从而调整烧结密度和烧结材料强度。
图6(a)～(d’)，是表示第1的实施方式的作业机轴瓦的另一种方式的例的构造说明图。还有，在图6(a)～(d’)中，和第1的实施方式的作业机轴瓦11的构成元件具有基本相同的功能的标注相同符号。
如第1的实施方式的作业机轴瓦11那样，除基材(金属衬里)20由多孔质的铁系烧结材料构成之外，作为低价的、增加轴瓦的含油量和润滑组成物的方法，例举了如下构造，如在滑动面部位形成孔或槽等的凹部那样将烧结滑动材料固定于钢制金属衬里上从而能够贮藏润滑组成物的构造(参照图6(a)(b))，或者，使由烧结滑动材料构成的小片分散在多孔质的铜系烧结滑动材料M中并固定于钢制金属衬里上的构造(参照同图(c))等。这里，在后一种方法的作业机轴瓦22C中，对于由烧结滑动材料21C构成的小片不直接接合到金属衬里20C中而使其在多孔质的铜系烧结滑动材料M中进行分散(参照表示同图(c)的P部的详细图的同图(d)(d’))，经烧结接合而成的多层滑动构件，通过对其多层滑动构件的烧结层进行形成内周面的圆形弯曲加工的卷轴瓦的制造方法制作而成，能够进一步降低成本。还有，除使烧结层形成外周面所进行圆形弯曲加工的部位不同以外，通过基本上与先前的卷轴瓦制造方法相同的卷轴瓦制造方法制造而成的卷轴瓦，根据上述使用连接销的固定方法固定而成的多层连接销，可以进行与上述作业机连接销10、26相同的利用。
这里，图6(a)所示的作业机轴瓦11A，将如穿孔金属一样(punchingmetal)那样实施了孔的加工的烧结滑动材料21A的板材进行圆形弯曲，此经圆形弯曲的烧结滑动材料21A与钢制金属衬里20A的内径部对接，或一边压紧(clinch)，一边压入，形成嵌入此钢制金属衬里20A的内周面所形成的槽部中的轴承瓦。
还有，如同图(b)所示作业机轴瓦11B，是形成环状的烧结滑动材料21B，对接并压入至钢制金属衬里20B内所形成的多条的槽部中而成的轴承瓦。然后，在这些作业机轴瓦11A、11B中，根据各作业机轴瓦11A、11B中所开设的孔和槽等，在所形成的滑动面凹部中填充润滑剂等的润滑组成物，通过此润滑组成物的润滑作用而能够使滑动面具有良好的润滑性。
还有，同图(c)所示的作业机轴瓦11C，是一种对如下的多层滑动构件实施圆形弯曲加工而成的轴承瓦，此多层滑动构件，在完成时将铜系烧结粉末分散在钢制金属衬里20C构成的钢板中暂时和此金属衬里钢板进行烧结接合后，分散烧结滑动材料21C的小片和铜系烧结粉末，再次烧结(图中符号M铜系烧结材料)，进行轧制而成，或者是，在完成时将铜系烧结粉末分散在钢制金属衬里20C构成的钢板中，暂时和此钢板进行烧结接合后，烧结接合烧结滑动材料21C或本发明的Mo-Cu合金系的成形体的小片，接着分散·轧制多孔质青铜系烧结层的原料粉末，烧结制作而成。在此作业机轴瓦11C中，因为包含有上述小片的铜系滑动材料M是含油性高的多孔质滑动材料，所以具有能够进一步延长供脂间隔的优点。还有，优选分散在此作业机轴瓦11C的滑动面上的上述小片的面积率在10～70％。
还有，上述小片，可以是市场上的高密度、高纯度的Mo烧结材料切削成碎片而制成，也可以是由以Mo为主体的成形体和Cu或Cu合金通过渗透烧结制作而成的材料，或由含有10～80质量％的Mo的Mo-Cu合金系的烧结材料制作而成。
此外，根据图7(a)～(c)所示的各制造方法制造而成的干式多层轴承滑动构件，经圆形弯曲加工，制作而成的不供脂型的干式轴承瓦，可以适于取代上述的作业机轴瓦11。这里，根据图7(a)～(c)所示的各制造方法制造而成的干式多层轴承滑动构件，由高密度的Mo系、Mo-Cu合金系滑动材料的形成体、造粒体、烧结体的小片等(T、T’、T”)配置在钢板B上，进行烧结接合或渗透接合后，将图中符号L所示的润滑性树脂或润滑组成物(固体润滑剂+树脂)填充至接合层，形成覆层而构成。
还有这里，在图7(a)所示的制造方法中，Mo-Cu合金系形成体、造粒体、烧结体的小片T，直接烧结接合在钢板金属衬里B上后，形成覆层。
另一方面，在该图(b)所示的制造方法中，准备了具有将青铜系、铅青铜系、Fe-Cu-Sn系或者Fe-Cu-Sn-Pb系的烧结材料经分散·烧结接合而成的衬底烧结层N的钢板金属衬里B，在上述衬底烧结层N上配置高密度的Mo系、Mo-Cu合金系形成体或者成形体的小片T’，通过此衬底烧结层N烧结接合在钢板金属衬里B上后，形成覆层。
另一方面，在该图(c)所示的制造方法中，Mo系形成体、造粒体、烧结体的小片T”和渗透剂构成的铜系粉末Y分散在钢板金属衬里B上，渗透烧结，并且接合后，形成覆层。
此外还有，在由石墨、MoS2等的软质的固体润滑剂造粒粒子的粒径1/5左右的细微的Mo粉末和其造粒固体润滑剂混合形成的材料中，烧结并同时进行渗透的高密度高强度化的Mo-Cu合金固体润滑材料系滑动材料固定在金属衬里(轴承金属衬里、轴基材)中而成的作业机轴瓦或作业机连接销适用于上述各实施方式的连接装置。因此，可以实现完全不供脂化。还有，在这样的渗透烧结滑动材料中，也可以含有CaF2和Mo氧化物等的硬质的固体润滑剂。
还有，第1的实施方式以及第2的实施方式各自的推力轴承12，优选Mo-Cu合金系材料相对中空的圆筒状的钢制金属衬里(基材)23于通过渗透烧结接合或烧结接合，形成滑动面层。此外，在此推力轴承12中，优选为了进一步改善耐磨损性，在上述滑动面层中分散TiC、TiN、WC、Fe-Mo、Fe-Cr、Si3N4等的碳化物、氮化物、氧化物硬质粒子。还有，在此推力轴承12中，也可以将上述滑动面层固定在上述钢制金属衬里(基材)23的两面上使用。
本实施方式的滑动构件，其特征在于，具备固定于金属衬里钢板上的烧结层，和在上述烧结层填充了润滑组成物、润滑性树脂、以及固体润滑剂和树脂构成的固体润滑复合材中的至少一种而形成覆层而构成的滑动面层，上述烧结层是通过将混合粉末分散在上述金属衬里钢板上烧结接合固定而得到的，所述混合粉末含有10～95质量％的青铜合金，剩余部分以Mo为主体，且该青铜合金中含有5～20质量％的Sn。
还有，在上述滑动构件中，将上述滑动面层弯曲以便配置于内周面侧或外周面侧，成形为圆筒状或近似圆筒状。
还有，上述滑动构件的制造方法，将混合粉末分散在上述金属衬里钢板上烧结接合，在通过此烧结接合所形成的烧结层中填充了润滑组成物、润滑性树脂、以及固体润滑剂和树脂构成的固体润滑复合材中的至少一种形成覆层而构成滑动面层，此滑动面层弯曲以配置于内周面侧或外周面侧，而成形为圆筒状或近似圆筒状，其中，所述混合粉末含有10～95质量％的，剩余部分以Mo为主体，且该青铜合金含有5～20质量％的Sn的含有量。
还有，上述金属衬里钢板，优选在实施上述烧结接合的面预先烧结接合铜镀或者青铜系、铅青铜系、Fe-Cu-Sn系或者Fe-Cu-Sn-Pb系的烧结材料。因此，能够有助于改善烧结接合性和渗透接合性，并且能够防止在进行形成圆筒状或近似圆筒状的圆形弯曲加工时烧结滑动材料的小片从接合面上剥离。
这里，优选分散在上述金属衬里上的混合粉末，在原料粉末中添加大约在2～8质量％的例如有机粘合剂等粘合剂，以平均粒径为0.05～2mm进行造粒。还有，向此造粒体的金属衬里钢板的渗透接合，此造粒体与渗透合金粉末进行混合，通过分散·烧结，可以很容易地实施，此时渗透合金没有必要全部渗透到造粒体中，也可以通过这些渗透合金粉末的分散、残留，提高滑动面层的接合性。
还有，干式轴承瓦(例如，大丰工业制的FB209B、FB210A、FB220A、FB410等)，是和上述滑动构件的制造方法所制的滑动构件相类似的多层滑动构件。此干式轴承瓦，通过由润滑性树脂(例如PTFT树脂)包裹低密度烧结接合在钢制金属衬里上的青铜粒子，此润滑性树脂在金属衬里上形成覆层制造而成。上述多层滑动构件的润滑性的覆层材料，可以使用与在上述滑动构件的制造方法中所采用的润滑性覆层材料相同的材料。
另外，替代上述滑动构件的制造方法所得的滑动构件的润滑性覆层材料，使用多孔质铜系烧结滑动材料，可以有助于延长供脂间隔。
因此，本实施方式的滑动构件，其特征如下，具备固定于金属衬里钢板上的烧结层，和上述烧结层中所分散的烧结滑动材料构成的小片，和配置在上述小片的周围的独立的青铜系的烧结体，上述烧结层，由青铜系、铅青铜系、Fe-Cu-Sn系或Fe-Cu-Sn-Pb系的烧结材料，通过烧结接合在上述金属衬里钢板上而形成，在上述的独立的青铜系烧结体中含有上述小片，固定于上述金属衬里钢板上，上述烧结滑动材料，由含有10～95质量％的Cu或Cu合金、剩余部分以Mo为主体，相对密度在90％以上的烧结体构成。
上述滑动构件的制造方法，在金属衬里钢板上烧结接合青铜系、铅青铜系、Fe-Cu-Sn系或Fe-Cu-Sn-Pb系的烧结材料，在经此烧结接合所形成的烧结层上分散由烧结滑动材料构成的小片，并且将独立的青铜系烧结体埋入配置在上述小片的周围，此小片含有在该独立的青铜系烧结体中，固定在上述金属衬里钢板上，优选上述烧结滑动材料，由含有10～95质量％的Cu或Cu合金、剩余部分以Mo为主体，相对密度在90％以上的烧结体构成。
还有，优选上述烧结体，经Mo成形体的烧结，并且渗透Cu或Cu合金而成，含有35～75质量％的Mo，并且其气孔率在7体积％以下。
还有，优选上述Mo成形体，由平均粒径为10μm以下的Mo粉末构成，此外还含有平均粒径为30μm以上的固体润滑剂5～60体积％及/或硬质粒子在0.2～10体积％。
还有，上述烧结体中的Cu合金相，优选含有Sn为5～20质量％，并且含有0.2～5质量的Ti、0.2～14质量％的Al、0.2～15质量％的Pb、0.1～1.5质量％的P、0.1～10质量％的Zn、0.1～10质量％的Ni、0.1～5质量％的Co、0.1～10质量％的Mn以及0.1～3质量％的Si构成群中任选一种以上。因此，可以进一步提高烧结性、渗透性、耐硫化腐蚀性以及强度。还有，上述Al、Pb、P、Ni、Si没有必要全部添加，例如，出于P对流动性、还原性、润湿性的改善从0.1质量％开始变得明显等事例考虑，P、Zn、Ni、Co、Mn、Si的下限值在0.1质量％为佳。
此外还有，提高上述烧结滑动材料的耐磨损性的时候，优选含有平均粒径在1～50μm的硬质粒子在0.2～10体积％的范围。
上述滑动构件，可以在作用于滑动面的面压在300kgf/cm2以上、并且滑动速度为2m/min以下的滑动条件下进行使用。
图8表示的是成形体、烧结体中的固体润滑剂粒子和Mo粉末的状态的模式图，和Mo粉末粒径和固体润滑剂的尺寸的关系的图。
如图8所示，Mo粉末粒径越细微、固体润滑剂就会形成得越圆，具有提高避免强度的应力集中的效果，能够进一步防止强度下降。因此，通过采用细微粒径的Mo粉末作为烧结体材料，能够在烧结体中添加进更多的固体润滑剂。还有，通过对作用于添加有大量的有机润滑剂的烧结体原料混合粉末中的成形压力进行抑制，使其降低至0.5～2ton/cm2，可以减少软质的固体润滑剂的异向变形，能够抑制强度恶化，此外还能够避免Cu合金材料进行渗透所致的内部应力集中。
此外，上述第1的实施方式以及第2的实施方式的铲斗连接装置9A、9B的基本结构，分别和以下机构或装置的连接部位的连接构造和其基本构造相类似，图9(a)所示的履带式下部行驶体的履带组件33、同图(b)所示的支持推土机的车身的均衡器机构34、图10(a)所示的翻斗车等的悬架装置35、以及同图(b)所示的履带式下部行驶体的转轮组件36。即，具有如下构造，一侧的机械构成元件(一侧的履带链(link set)37、悬架41、车架45、转轮护圈49)，和通过此一侧的机械元件所支持的轴承轴(履带销38、均衡器销42、悬架支持销46、转轮轴50)以及嵌在此轴承轴外的轴承瓦(履带轴瓦39、均衡器轴瓦43、球面轴瓦(自由度2)47、转轮轴瓦(带有轴环的轴瓦)51)所配置的另一侧的机械构成元件(另一侧的履带链40、均衡器棒44、悬架48、转轮滚52)，以相互可以进行转动或旋转的方式进行连接。因此，通过本发明的技术主旨对这些连接部位的适用，能够得到和第1的实施方式以及第2的实施方式相同的作用效果。还有，在图9(a)、(b)以及图10(a)(b)中，符号G所示部位，是适于本发明的烧结滑动材料进行固定的部位。
例如，在油压挖掘机的作业机的连接部位所配置的连接装置中，耐焙烧性和不供脂时间间隔，根据构成此连接装置的轴承瓦和此轴承瓦内所配置的轴承轴的组合而决定。因此，优选轴承瓦以及轴承轴的任一种，由本发明的滑动构件所构成。
因此，本实施方式的连接装置，是一种如下的连接装置，一侧的机械构成元件、和经由被此一侧的机械构成元件支持的轴承轴以及外嵌于此轴承轴的轴承瓦所配置的另一侧的机械构成元件以相互可以进行转动或旋转的方式进行连接；或者，一侧的机械构成元件、和经由此一侧的机械元件所支持的轴承轴以及外嵌此轴承轴的轴承瓦所配置的另一侧的机械构成元件，以相互可以进行转动或旋转的方式进行连接，并且具备承受作用于上述一侧的机械构成元件和上述另一侧的机械构成元件之间的推力载荷的推力轴承，在此连接装置中，上述轴承轴、轴承瓦以及推力轴承中的一种以上可以由滑动构件所构成。
还有，上述滑动构件具备金属衬里、和固定于此金属衬里上的烧结滑动体，上述烧结滑动体，由含有Cu或Cu合金10～95质量％、剩余部分以Mo为主体，相对密度在80％以上的烧结体构成，上述金属衬里，为轴承金属衬里、轴承轴的基材、以及球面轴瓦的基材中的任一种。
根据上述连接装置，配置在机械装置的连接部位的轴承轴、轴承瓦以及推力轴承中的一种以上，由配备有含有Cu或Cu合金10～95质量％，剩余部分以Mo为主体，相对密度在80％以上的烧结体构成的烧结滑动体的滑动构件所构成，所以是适于在高面压·低速滑动等的恶劣的滑动条件下进行使用的连接装置。
还有，本实施方式的连接装置，一侧的机械构成元件、和经由通过此一侧的机械元件所支持的轴承轴以及外嵌于此轴承轴的轴承瓦所配置的另一侧的机械构成元件以相互可以进行转动或旋转的方式进行连接，在此连接装置本中，上述轴承轴由滑动构件构成，并且上述轴承瓦，可以由没有实施硬化热处理的钢管构成，并且在此钢管的滑动面部位形成了所需要的润滑槽。上述滑动构件，具备金属衬里、和固定于此金属衬里上的烧结滑动体，上述烧结滑动体，由含有Cu或Cu合金10～95质量％，剩余部分以Mo为主体，相对密度在80％以上的烧结体构成，上述金属衬里，为轴承轴的基材。
此外，本实施方式的连接装置，在一侧的机械构成元件，和通过此一侧的机械元件所支持的轴承轴以及外嵌于此轴承轴的轴承瓦所配置的另一侧的机械构成元件，以相互可以进行转动或旋转的方式进行连接，在此连接装置中，上述轴承轴由滑动构件构成，并且上述轴承瓦可以由Fe-C系、Fe-C-Cu系或者Cu-Sn系合金的含油烧结材料构成。上述滑动构件，具备金属衬里、和固定于此金属衬里上的烧结滑动体，上述烧结滑动体，由含有Cu或Cu合金10～95质量％、剩余部分以Mo为主体，相对密度在90％以上的烧结体构成，上述金属衬里，为轴承轴的基材。
还有，在上述连接装置中，上述烧结体为，经Mo成形体的烧结、并且渗透Cu或Cu合金而成，优选含有Mo为35～75质量％，并且其气孔率为7体积％以下。
还有，在上述连接装置中，上述Mo成形体，由平均粒径在10μm以下的Mo粉末所构成，此外还含有平均粒径为30μm以上的固体润滑剂5～60体积％及/或硬质粒子在0.2～10体积％的范围为佳。
还有，在上述连接装置中，上述烧结体中的Cu合金相，含有Sn为5～20质量％，并且还可以含有0.2～5质量的Ti、0.2～14质量％的Al、0.2～15质量％的Pb、0.1～1.5质量％的P、0.1～10质量％的Zn、0.1～10质量％的Ni、0.1～5质量％的Co、0.1～10质量％的Mn以及0.1～3质量％的S构成群中任选一种以上。因此，可以进一步提高烧结性、渗透性、耐硫化腐蚀性以及强度。还有，上述Al、Pb、P、Ni、Si没有必要全部进行添加，例如，基于P对流动性、还原性润湿性的改善从0.1质量％开始变得明显等的事例的考虑，P、Zn、Ni、Co、Mn、Si的下限值在0.1质量％为佳。
此外还有，提高上述烧结滑动材料的耐磨损性的时候，使其含有平均粒径1～50μm的硬质粒子在0.2～10体积％的范围为佳。
根据上述分别的连接装置，作为轴承轴的构成材，配备有含有Cu或Cu合金10～95质量％，剩余部分以Mo为主体，相对密度在80％以上的烧结体构成的烧结滑动体的滑动构件适于利用，由此，此轴承轴担当一部分的滑动功能。因此，作为此轴承轴的滑动配合构件，可以采用比较低价的轴承瓦，可以有助于低成本化。
还有，在轴承瓦由能够大量贮藏润滑油或润滑组成物的含油烧结材料所构成的连接装置中，可以使对滑动面的润滑油的供应长时间的稳定化，能够大幅度地延长供脂间隔。
此外，在各自的连接装置中，与轴承瓦相比较，因为拆卸容易的轴承轴担当了一部的滑动功能，所以滑动功能低下时此轴承轴的新品的更换，或在磨损部分固定上述烧结滑动材料进行修补再利用，可以很容易地使滑动功能得到恢复。因此，能够显著地提高维护性。
还有，在上述连接装置中，优选在对于上述一侧的机械构成元件的上述轴承轴的被支持面部位固定上述烧结滑动体。由此，轴承轴承受大载荷作用时，由于此轴承轴的轻微旋转或弯曲等，一侧的机械构成元件和轴承轴的被支持面即使进行摩擦，也可以防止带来不快的异常声音的发生。这里，上述轴承轴的被支持面所固定的烧结滑动材料的Mo金属相，因为具有支持此轴承轴的一侧的机械构成元件的支持部，即使为例如洛氏硬度HRC25左右的S45C正火钢一类的比较软质的材料，也基本上不会发生破坏的特性，所以对于此支持部的支持面没有必要进行改善烧结性和耐磨损性的高频淬火等的硬化热处理，在成本上有利。
然后，在上述的连接装置中，适用于作业机、履带式下部行驶体的履带链、同下部行驶装置的转轮装置、推土机的车身的均衡器、翻斗车等的悬架装置中的任一个的连接部位的连接机构。
还有，上述连接装置，可以在作用于滑动面的面压在300kgf/cm2以上，并且滑动速度为2m/min以下的滑动条件下进行使用。
(实施例1)接着，对本发明的具体的实施例，参照图面进行说明。
(烧结材料的制造方法及其验证)在本实施例中，使用Mo(1)粉末(平均粒径0.8μm)、Mo(2)粉末(平均粒径4.7μm)、NiO(平均粒径0.7μm)、雾化铜粉末(日本雾化，SFR-Cu平均粒径10μm)、Ni粉末(平均粒径1.2μm)以及#350目以下的TiH、Sn粉末制作成如表1所示的混合粉末，此外对于这些混合粉末配合了3质量％的石蜡，通过加2ton/cm2的压力，形成内径46mm、高50mm的圆筒形状。然后，所得到的各成形体，在950～1250℃进行1hr的烧结后，在N2气体下进行冷却。
表1Mo系滑动材料用供试验材的配合组织(重量％)0.8μm 4.7μm CE25 1.2μm#350以下
这里，No.A1的平均粒径为0.8μm的Mo(1)粉末为主体的成形体(成形体密度4.65gr/cm3)，在950℃已经显示出显著的收缩性，发现其烧结性，分别在1100℃、1150℃、1200℃中，其烧结性基本饱和、表现出收缩率为14.6％的显著的收缩性，相对密度可以实现密度提高到74％(气孔率26％)。
另一方面，在No.A2的平均粒径为4.7μm的Mo(2)粉末为主体的成形体(成形体密度5.82gr/cm3)中，其烧结性，虽然不如No.A1的成形体的烧结性，但经过烧结表现出了收缩率为4.5％的收缩性，可以得知能够确保充分的烧结性。
然后，在以Mo(1)粉末为主体所制作的烧结体，以及以Mo(2)粉末为主体所制作的烧结体的任一种中，确认形成了相对密度大约为66～74％，气孔率大约为25～34体积％的高强度的多孔质体(参照在表1中，1150℃的相对密度的数据)。
此外，现有的Cu系、Fe系烧结含油轴承的气孔，主要利用的是Sn和Cu的流出孔，所以其气孔径为10～40μm左右的粗大孔。这对防止滑动面的气孔的早期闭塞化有利，在另一方面，还有如下等问题，1)在滑动面作用的油压的泄漏变大，很难形成在临界润滑下的润滑油层、2)由于滑动面的润滑油的泵的作用变小，所以润滑油从气孔显著地流出、3)由于重力的影响润滑油在滑动面变得分布不均，有可能根据载荷作用的方向，发生由于润滑油不足产生的早期的烧结。
对此，在本实施例的例如No.A1的烧结体中，从在1185℃所烧结的此No.A1的烧结体的断面组织照片所示的图11(a)以及同烧结体的破断面组织照片所示的同图(b)，明确表明，平均尺寸在0.3μm以下的细微的气孔极其密集地进行分散，并且这些气孔连同结合构成了骨架构造。因此，根据此No.A1的烧结体，由于渗透力变得极大，所以能够使其含有大量的润滑油，并且在滑动中，从此烧结体的润滑油等的流出可以降到极少，可以说极其明显的在本质上解决了现有的Cu系、Fe系烧结含有轴承轴所具有的上述问题，并且与现有的上述含油烧结滑动材料相比，流体润滑性在更低的滑动速度区域中容易实现，通过在Mo烧结体中的细微的气孔中填充上述润滑油或润滑油和蜡类配合而成的润滑物，还具有可以作为高速·低速滑动两用的轴承的优异特性。
还有，以前，Mo粉末的烧结体，一般在氢气流中以2300～2500℃进行烧结，还有此时的成形密度为9.2～9.5gr/cm3(相对密度90～93％，收缩率17.5～20％)，而且通过其后所实施的热加工还可以进一步高密度化，但在烧结温度为1150℃的预烧结程度下基本上烧结不进行，在1300℃的烧结温度中，表现出2～4％左右的收缩率，是一种烧结困难的材料。
对此，本实施例中，进行了0.01～1torr程度的真空烧结，通过原料的粉末表面所形成的低熔点氧化物(例如，MoO3(熔点795℃、沸点1151℃))，使液相生成从而促进烧结。如对此如实表示的图11(c)的组织照片所示，可以看到，通过低熔点氧化物的液相化烧结部分集中显著地得到促进的痕迹，还有在此烧结被显著促进的部位中，可以观察到在冷却过程中发生了部分的破裂。因此，通过在Mo金属粉末中积极地添加MoO3等的低熔点氧化物，可以提高液相烧结性，还有通过将烧结温度推移至适当的高温侧，可以除去此低熔点氧化物的还原或者此氧化物的氧成分的挥发，所以可以得到高密度的Mo烧结体，还有通过对烧结时的氧位能进行控制，也有助于高密度化。
还有，优选替换作为上述低熔点氧化物的例所例举的MoO3，添加通过真空烧结易还原的Ni、Fe、Cu、Co、Sn等的氧化物(例如，NiO、CoO、FeO、CuO等)，作为促进Mo金属粉末的烧结性的氧源。此时的氧化物的添加量，考虑到现有的液相烧结在10体积％时就完全地被致密化，氧的添加量在0.1～3.0质量％左右即可。
还有，在上述No.A1的烧结体以及No.A2的烧结体中，各烧结体的弹性模量，根据各烧结体中含有的所定比率的气孔的影响，可以得知，减少到金属Mo的弹性模量30000kgf/mm2的30～50％左右，大约相当于铜系铸造材料。还有，在各烧结体的硬度中，确认到，No.A1的烧结体为维氏硬度Hv＝92，No.A2的烧结体为Hv＝66，具有作为滑动材料的跑合性优异的硬度。还有，在上述各烧结体的径向强度中，也确认到，充分达到了一般的含油轴承的径向强度(15kgf/mm2以上，抗拉强度大约为7kgf/mm2以上)。
另一方面，在表1中所示的No.A3～No.A7的各烧结体，供于调查Mo金属粉末固定在95质量％，添加Cu、Cu合金以及Ni中的一种以上5质量％时对烧结性的影响。此No.A3～No.A7的各烧结体中的任一种，在超过Cu、Cu合金以及Ni的各熔点的烧结温度中，确认到其烧结性得到显著地促进。特别是，在添加5质量％的Ni的No.A7的成形体的烧结中，在1460℃由于Ni的液相化致密化显著地进行，符合已知的实事。还有，在CuTiPb系的No.A4的烧结体以及CuTiSn系的No.A5的烧结体中，任一种在1150℃的烧结温度中，其烧结性均得到显著地提高。这是因为，在CuTiPb系的No.A4的烧结体中，Ti对于Mo的相溶性、Mo对于Pb的固溶性，以及Ti和Pb的强力的亲和性，使Mo和Cu合金的湿润性得到改善，在CuTiSn系的No.A5的烧结体中，从刚才的渗透剂的结果，可以很容易地改善其湿润性。
此外，在本实施例中，表1的No.A1的成形体在1000～1200℃进行烧结时，通过将同表中所示的渗透剂1的成形体配置在此No.A1的成形体上，进行烧结的同时进行渗透的渗透烧结法，制造成没有通气孔的高密度的Mo系渗透烧结体。还有，从同表中的渗透剂2的成形体和No.A1的成形体，根据上述的渗透烧结法，制造成Mo系渗透烧结体。此外，根据上述的渗透烧结法，使用渗透剂1的成形体和No.A2的成形体，和渗透剂2的成形体和No.A2的成形体，分别制造出Mo系渗透烧结体。还有这里，上述渗透剂1以及渗透剂2(任一个都是渗透用Cu合金)的成形体，对任一种的所定的混合粉末(参照表1)施以4ton/cm2的压力作用，形成与No.A1以及No.A2的成形体同样的圆筒形状，并且对照渗透量，对其高度尺寸进行适当的调整。
然后，根据使用此渗透烧结法的Mo系渗透烧结体的制造方法，例如，在No.A1的成形体中，确认到，渗透烧结前的成形体密度为4.65gr/cm3(相对密度大约相当于46％)，但是在1150℃的渗透烧结后，其成形体密度升高至9.31gr/cm3。还有，在从No.A1的成形体和渗透剂2制造而成的Mo系渗透烧结体中，可以得知，其硬度被硬化到Hv325。
还有，从No.A1的成形体和渗透剂2制造而成的Mo系渗透烧结体的组织照片所示的图12(a)、以及No.A2的成形体和渗透剂2制造而成的Mo系渗透烧结体的组织照片所示的同图(b)明确表明，在任一种的Mo系渗透烧结体中，可以得知，其组织中的气孔基本消失(气孔率7体积％以下)，组织的强度升高。还有，使用更细粒的Mo(1)粉末(平均粒径0.8μm)构成的同图(a)的Mo系渗透烧结体，与使用比Mo(1)粉末粗的Mo(2)粉末(平均粒径4.7μm)构成的同图(b)的Mo系渗透烧结体相比较，形成极其细微、均匀的组织，同图(a)所示的Mo系渗透烧结体，与同图(b)所示的Mo系渗透烧结体相比，可以得知，滑动特性优异。
还有，分别对No.A1的成形体以及No.A2的成形体进行上述渗透烧结法时的尺寸收缩率进行了调查，得知相对于No.A1的成形体实施上述渗透烧结法时的1000℃时的10％、1150℃时的8.1％、1200℃时的7.3％的收缩率，对No.A2的成形体实施上述渗透烧结法时，其收缩率在3.7％以内。因此，此收缩率的差，对成为烧结体骨架的Mo金属粉末的烧结性最有影响，特别是大量含有Sn的青铜合金的渗透烧结中，从和Sn的蒸发的关系，可以得知，在1150℃以下的温度进行为佳。此外还有，可以得知，本实施例的渗透烧结法，作为含有Mo金属相40～60体积％，其剩余部分由Cu或者Cu合金相构成的高密度的烧结滑动材料的制造方法极佳。
此外，对于在Mo金属粉末(Mo(1)粉末、Mo(2)粉末)中，预先添加提高耐磨损性的硬质粒子(例如，TiC、TiN、TiCN、钼铁合金(50～70质量％Mo-Fe)、Si3N4等)和固体润滑剂(例如，CaF2、石墨等)构成的粉末成形体，通过实施上述的渗透烧结法，能够形成在更高强度的润滑性能优异的无供脂烧结滑动材料。特别是，通过利用细微的Mo粉末，在添加大量的与Mo粒子相比大的软质的固体润滑剂的情况中，能够得到确保高强度滑动性能优异的烧结滑动材料(例如，参照本发明人已经提出的专利3214862号公报)。因此，在例如油压挖掘机等的作业机连接装置中，作业机连接销以及轴承瓦中的至少一种，由于是固定了含有固体润滑剂的Mo系或Mo-Cu(Cu合金)系的烧结滑动材料的构件，所以此作业机连接装置，可以作为供脂间隔长或无供脂的连接装置进行使用。还有这里，固体润滑剂所希望的尺寸为Mo粉末的大约3倍以上，优选为5倍以上，这是根据几何学的关系而导出(参照图8)。
此外，本实施例中，使用电解Cu粉末(CE15，福田金属制)和上述Mo2、Sn、Ti、H、Pb粉末以及#350筛号以下的Fe27质量％P，调配成表2的组成，并且Mo以质量％计，调配成0、5、10、15、25质量％，成形后，在850～950℃进行烧结，对其液相烧结性进行调查。还有这里，为了改善和Mo粉末的湿润性，添加了TiH、Pb、Fe27P。
表2Mo-Cu合金系烧结滑动材的配合组织(质量％)
其结果，如表2的右栏所记载，可以得知，通过改善湿润性，在大量的Mo粒子进行分散的状态中，也可以得到更高密度的Cu合金-Mo系烧结体。还有，图13(a)以及图(b)和图14(a)以及图(b)，分别表示的是表2中的No.B3以及No.B5的烧结组织和表1中的No.A9以及No.A10的烧结组织，在任一个中，都以极高密度进行烧结，在添加Ti、Pb，液相烧结时的湿润性得到改善的No.B3、No.B5的烧结体中，可以得知，通过将烧结温度调整为865℃，可以充分地提高烧结密度(烧结体中的气孔率)，还有各烧结体的硬度为Hv120、Hv145，可以得到作为高面压下的滑动材料的充分的组织的强度。还有，期待这些滑动材料，可以作为耐磨损性和耐焙烧性优异的油润滑下的高速、高面压用的滑动材料。
(实施例2)(轴承试验)在本实施例中，以在如图15所示的形状的试验用轴承瓦以及试验用轴承轴的任一个中将本发明的烧结滑动材料固定的条件，进行了试验用轴承瓦和试验用轴承轴之间的轴承试验。滑动面粗糙度，除去烧结孔，全部为大约2～5μm左右的车床加工孔，所使用的固定有本发明的烧结滑动材料的试验用轴承瓦的滑动配合构件的试验用轴承轴，进行如下调整，对S45C碳钢的表面层进行高频淬火，回火(160℃)，表面硬度为HRC56，其面的粗糙度通过磨削加工为1～3μm以下。还有，所使用的固定了本发明的烧结滑动材料的试验用轴承轴的滑动配合构件的试验用轴承瓦，对#100筛号以下的4600铁粉末中混合了0.7质量％的石墨粉末(平均粒径6微米，ロンザKS6)的混合粉末，添加混合相当于0.7质量％的有机润滑剂(阿克拉蜡accra wax)，经成形压力6ton/cm2成形后，进行1150℃×2hr的真空烧结，N2气体的淬火，200℃×1hr的回火处理，此外极性含油处理油，经机械加工成图15所示形状。然后，在任一个的试验用轴承瓦中，使其在含有相当于ISO VG68的特压添加剂(S添加量0.8质量％)的润滑剂中进行浸渍。此外，在本实施例中，追加实施了，对Mo(2)粉末和直径0.1～0.3mm的水玻璃造粒石墨的成形体中使用渗透剂2的渗透烧结体的轴承评价试验。
在本轴承试验中，作为摆动角度10℃和160℃的摆动试验，面压每50kgf/cm2、摆动次数2000循环进行反复循环后，一边使其升压，一边以此时的摩擦系数急升到0.3以上的面压的前面压作为焙烧界限面压进行评价。还有，最大面压为1300kgf/cm2，低摆动角度的平均速度为0.05m/min，高摆动角度的平均滑动速度为0.8m/min。然后，评价结果在表3(低摆动角度)，表4(高摆动角度)中集中表示，由于低摆动和高摆动试验的结果没有很大的不同，所以，以下，基于表3的低摆动试验结果进行讨论。
表3低摆动角轴承试验结果(平均滑动速度0.05m/min)60Mo 35Mo
C4600-0.7GrFe系烧结材料DMo1-3质量％造粒Gr/渗透剂2EFe-0.7Gr-20Cu-10SKH51、渗碳淬火处理表4低摆动角轴承试验结果(平均滑动速度0.05m/min)60Mo 35Mo
C4600-0.7GrFe系烧结材料DMo1-3质量％造粒Gr/渗透剂2EFe-0.7Gr-20Cu-10SKH51、渗碳淬火处理*标记，干式轴承试验在S45C高频淬火回火的试验用轴承轴和固定各种烧结滑动材料的试验用轴承瓦中，与(C)、(E)的标准的含油烧结滑动材相比，可以得知，No.A1、No.A2、No.A5的Mo系多孔质材料显示出了极其显著的极限焙烧面压，此外，可以得知在将石墨分散在Mo金属基材中渗透Cu-Sn合金的滑动材(D)中，是一种具有充分的固体润滑的干式滑动材料，适用于作为不需供应润滑油的无供脂轴承瓦的滑动材料进行使用。还有，以试验温度40℃，面压300kgf/cm2的高摆动试验，对轴承瓦的润滑油的流出性的评价结果，可以得知，固定了A1、A2、A5的Mo系多孔质材的含油轴承瓦，任一个均极少，在以比较材构成的滑动材(E)所构成的轴承瓦的1/5以下，这是因为烧结体中的气孔极其细微。还有，在Fe系含油烧结材料构成的轴承瓦，和外周面固定高密度的Mo系滑动材料的试验用轴承轴的轴承试验评价中，能够得到同样的结果，特别是，从Cu合金中的Mo添加量的影响的调查结果，当Mo添加量在5质量％以上，优选在10质量％以上时，确认到了急剧的极限焙烧面压的改善。
(第3的实施方式)图17，是本发明的第1的实施方式的涡轮增压器装置的概要说明图。
本实施方式的涡轮增压器装置101，具有如下构成，主要具备涡轮轴102，和通过此涡轮轴102所连接的涡轮机叶轮103以及压气机叶轮104，和设在中央壳体(center housing)(支撑体)105上形成的轴承面与涡轮轴102之间的浮动轴瓦106，通过利用图示省略的来自发动机的排出气体，使涡轮机叶轮103进行转动，使此涡轮机叶轮103和同轴配置的压气机叶轮104进行旋转动作，然后来自此压气机叶轮104的大量空气被送入发动机的燃烧室。
在本实施方式中，如图18(a)所示，在与形成在上述中央壳体(centerhousing)105上的轴承面滑动接触的浮动轴瓦106的外周面，以及与上述涡轮轴102滑动接触的浮动轴瓦106的内周面，分别配备了固定有本发明的烧结滑动材料107所形成的滑动面部。还有，参照符号108所示的是油供应孔。
下面，对烧结滑动材料的细节进行说明。
上述烧结滑动材料，在由Mo或Mo中含有Cu、Ni、Fe以及Co组成群中任选一种以上10质量％以下的Mo合金构成的、气孔率为10～40体积5的多孔质烧结体的气孔中，可以填充润滑油或润滑油以及蜡类构成的润滑组成物，或者，在由Mo或Mo中含有Cu、Ni、Fe以及Co组成群中任选一种以上10质量％以下的Mo合金构成的、气孔率为10～40体积5的多孔质烧结体的气孔中，可以填充Pb、Sn、Bi、Zn以及Sb构成群中任选一种以上为主体，熔点调整在450℃以下的低熔点金属或其合金。此外，在上述多孔质烧结体中，优选使其含有Mo50～90体积％。
根据上述烧结滑动材料，以上述耐焙烧性优异的Mo为主体的金属或合金为母相，并且形成为能够充分确保Pb等润滑成分向滑动面的供应性的组织结构，所以能够得到即使在高速·高温滑动中滑动时的跑合性也优异，显示出良好的耐焙烧性、耐磨损性的滑动材料。
还有，在以Mo为主体的上述多孔质烧结体中，为了改善多孔质烧结体的强度和经济性，配合以Fe、Cu、Ni以及Co组成群中任选一种以上构成的金属或合金，在10质量％以下为佳，考虑到铅青铜的Pb含有体积％，气孔率为7.5体积％以上，或者，考虑到上述低熔点金属等的渗透性，气孔率为10体积％以上为佳。
还有，为了进一步改善上述低熔点金属或其合金的渗透性，使其含有至少与Pb和Mo的亲和性优异的Ti、Mg、Te、Ca、Ba、Se的一种以上，以及向Pb的固溶性、和Mo的亲和性均优异的Cu、Ni、Co、Al的至少一种以上为佳。
还有，在本实施方式的烧结滑动材料中，在上述多孔质烧结体中，使与Mo相或青铜相相比硬质的金属间化合物、碳化物、氮化物、氧化物以及氟化物组成群中任选一种以上构成的硬质粒子在0.2～10体积％的范围进行分散为佳。上述金属间化合物，为从MoNi系、MoFe系、MoCo系、FeAl系、NiAl系、NiTi系、TiAl系、CoAl系、CoTi系等组成群中任选一种以上的金属间化合物，上述碳化物为从TiC、WC等组成群中任选一种以上，上述氮化物为从TiN、CrN、Si3N4等组成群中任选一种以上，上述氧化物为从NiO、Cu2O、CoO、TiO2、SiO2、Al2O3等组成群中任选一种以上，上述氟化物为CaF2等为佳。由此，能够进一步改善耐磨损性。
还有这里，有必要考虑到对滑动配合材料的破坏性，上述硬质粒子的分散保留在5体积％以下为佳。此外，作为烧结体中进行分散的上述硬质粒子，选择与Mo粒子直径相比大的粒子，以不防碍Mo粒子间的烧结性为佳。
还有，本实施方式的烧结滑动材料，可以由含有Mo为5～75质量％，Sn的含有量为5～20质量％的青铜合金相构成，并且相对密度在90％以上的青铜合金-Mo系烧结体构成。
根据上述烧结滑动材料，能够得到即使在高速·高温滑动以及高面压·高速滑动下，滑动时的跑合性优异，显示出良好的耐焙烧性、耐磨损性的滑动材料。
还有，在本实施方式中，Mo的添加量下限，为润滑状况恶劣状态下的耐焙烧性明显开始得到改善的添加量的5质量％，优选下限量，为能够得到与纯Mo构成的滑动材料基本相同的滑动特性的10质量％。还有，Mo的添加量上限，考虑到经济的观点和后述的渗透烧结的简便的制造方法，为75质量％，优选保留在60％左右。
另外，通过控制Mo的添加量在5质量％以上，在青铜系、铅青铜系的烧结材料中，有可能会降低其组织强度，这为大家所熟识(例如，参照专利文献6)。
因此，为了确实防止由于5质量％以上的Mo的添加量所致的烧结体组织的强度下降，在本实施方式的烧结滑动部材料中，上述青铜合金相，优选含有0.2～5质量％的Ti、0.2～14质量％的Al、0.2～15质量％的Pb、0.1～1.5质量％的P、0.1～10质量％的Ni、0.1～5质量％的Co、0.1～10质量％的Mn以及0.1～3质量％的Si组成群中任选一种以上。这里，Ti，是降低Cu的熔点(Cu-5质量％Ti的液相发生温度885℃)，和Pb、Sn共存显著地改善湿润性，并且通过和Mo的反应不形成损害烧结性的金属间化合物的元素，所以，可以显著地改善烧结体的烧结性，并且是显著地改善共存的Cu合金相的强度的元素。还有，因为Pb基本不向Mo中固溶，但是液相Pb显著地与Mo进行固溶，所以可以说Pb也是促进Mo的烧结性的元素(此特性在后述的Mo-Cu合金系烧结体的烧结试验中得到确认)。
还有，在上述烧结体滑动材料中，如上所述，通过Ti与Pb的共存使湿润性得到改善，此外Ti与Pb的共存，还对使Pb均匀地进行分散极其有效。通过这样使Pb在滑动材料中均匀地进行分散，能够防止滑动面的Pb缺欠层的发生，能够充分的发挥Pb化合物所具备的固体润滑性能(参照本发明人的原来的专利特开平11-217637号公报)。因此，根据本实施方式，能够得到例如适于配备在涡轮增压器装置的高速滑动面部位的滑动材料。还有，如果从改善Pb的均匀分散性，形成Pb系化合物的观点出发，优选使其含有Ti以外的Mg、Ca、Ba、Zr、La、Li、Se、Sm、Te中的一种以上在0.5～10质量％(参照同公报)。
并且，在上述烧结滑动材料中，从改善滑动面的硫化腐蚀性的观点出发，在上述青铜合金-Mo系烧结体中，优选使其含有0.5～5质量％的Al、1～5质量％的Ni、1～15质量％的Zn、0.5～2质量％的Si中的一种以上，特别是Al、Ni的添加，从改善此青铜合金-Mo系烧结体的强度的角度出发为佳。还有，在形成高密度的青铜合金-Mo系烧结体的烧结过程中，为了防止时时发生的发泡现象和出汗现象，在此青铜合金-Mo系烧结体中，添加Ti、Al、Si、P、Fe中的一种以上在0.1～2质量％的范围内为佳。
还有，在上述烧结滑动材料中，在上述例举的合金元素的添加方法中，以各合金元素的基本金属粉末或母相合金、金属间化合物的形态进行添加。还有，例如在作为涡轮增压器装置的浮动轴瓦的构成材之一的适于利用的铜系滑动材料中，从上述的专利文献7以及专利文献8中所记载的材料中的Pb的添加量进行推断，可以得知1.5～15质量％的Pb相分散析出。因此，在本发明中，Pb的添加量在1.5～15质量％为佳。还有，在上述青铜合金-Mo系烧结体中的铜合金相中，可以在通常的范围内含有现有的铅青铜、磷青铜、Al青铜等的青铜系或各种黄铜系的滑动材料所使用的Sn、Pb、Zn、Al、Si、P、Fe、Be、Ag、Mn、Cr等的元素中的任一种。
此外，(A)例如粒径在10μm以下的Mo金属粉末以5～75质量％Mo与青铜粉末进行混合、烧结，则有时会形成由Mo粒子凝聚的Mo相和青铜合金相构成的组织构造，不能充分地发挥滑动特性。还有(B)一般在烧结原料中添加大量损害青铜合金的烧接性的硬质粒子进行烧结，则有时会显著地发生烧结损害。
为了防止这些(A)(B)的问题发生，本实施方式的烧结滑动材料，由Mo粉末成形体的烧结并且经青铜合金系渗透剂进行渗透而形成，并且含有Mo为35～75质量％的青铜合金-Mo系烧结体构成。
根据上述烧结滑动材料，在烧结体中形成分散青铜合金相的组织构造，滑动特性得到发挥，此外还能够避免对烧接性的损害。
还有这里，在上述渗透的工序中，Mo成形体在900～1250℃的温度范围进行烧结，对于所得到的Mo烧结体，可以经别的工序进行青铜合金系渗透剂的渗透。还有，在上述烧结滑动部材料中，构成Mo成形体的Mo粉末的平均粒径越小则组织的均一性越显著地增大。例如，平均粒径为0.8μm的Mo粉末粒子所构成的Mo成形体进行烧结，并且对此Mo成形体进行青铜合金系渗透剂的渗透，所得到的烧结体，形成1μm以下的细微的青铜合金相所分散的组织构造。由此，硬度以及强度显著地得到改善。
此外，为了实现更好的耐焙烧性，使所添加的固体润滑剂在烧结体中大量进行分散，则有时会引起显著的强度恶化。
为了防止这些问题发生，在本实施方式的烧结滑动材料中，在上述Mo粉末成形体中，预先混合5～60体积％的石墨、CaF2等的固体润滑剂以及硬质粒子分散材中的至少一种为佳。在此烧结滑动材料中，使其含有提高自身润滑性的固体润滑剂时，将软质的固体润滑剂的粒子直径调整为Mo粉末的粒子的直径的5倍左右，以减少对烧结后的固体润滑剂的应力集中有助于其强度的改善。因此，Mo成形体，由平均粒径在10μm以下的Mo粉末构成，此外固体润滑剂的平均粒径在30μm以下的以上为佳。还有，可以确认到固体润滑剂的自身润滑性在5体积％以上时开始，但是为了得到更充分的自身润滑性，10体积％以上为佳，此外60体积％以上则会发生强度恶化的问题，所以在上述烧结滑动材料中，固体润滑剂的含有量为5～60体积％。
还有，在本实施方式的烧结滑动材料中，在上述青铜合金-Mo系烧结体中，使与Mo相或青铜相相比硬质的金属间化合物、碳化物、氮化物、氧化物以及氟化物组成群中任选一种以上构成的硬质粒子在0.2～10体积％的范围进行分散为佳。优选上述金属间化合物，为从MoNi系、MoFe系、MoCo系、FeAl系、NiAl系、NiTi系、TiAl系、CoAl系、CoTi系等组成群中任选一种以上的金属间化合物，上述碳化物为从TiC、WC等组成群中任选一种以上，上述氮化物为从TiN、CrN、Si3N4等组成群中任选一种以上，上述氧化物为从NiO、Cu2O、CoO、TiO2、SiO2、Al2O3等组成群中任选一种以上，上述氟化物为CaF2等。由此，能够进一步改善耐磨损性。还有这里，有必要考虑到对滑动配合材料的破坏性，上述硬质粒子的分散留在5体积％以下为佳。此外，作为烧结体中进行分散的上述硬质粒子，选择与Mo粒子直径相比大的粒子，以不防碍Mo粒子间的烧结性为佳。
还有，在本实施方式的烧结滑动材料中，通过将上述Mo的含有量调整在35～65质量％的范围，上述青铜合金-Mo系烧结体的热膨胀系数为1.1～1.5×10-5为佳。例如，在支撑体所形成的轴承面和涡轮的轴部之间插入浮动轴瓦而形成的涡轮增压器装置中，对涡轮的轴部和浮动轴瓦之间的间隙、以及浮动轴瓦和支撑体之间的间隙分别严格的进行管理，从而确保高速旋转时的润滑油的流体润滑性。一般根据钢制的涡轮的轴部和铸铁制的支撑体的热膨胀差(钢、铸铁的热膨胀系数1.1～1.5×10-5)，使与浮动轴瓦的间隙量不发生很大的变化，从而防止滑动阻力的增加、烧结等的问题的发生。
根据本实施方式，由于通过调整Mo的含有量在35～65质量％的范围，上述青铜合金-Mo系烧结体的热膨胀系数为1.1～1.5×10-5，所以能够得到适于例如作为上述浮动轴瓦的构成材料，还有作为在同浮动轴瓦的滑动面部位所配置的滑动材料进行使用的烧结滑动材料。
以上，如所进行的说明，根据本实施方式，在上述中央壳体(centerhousing)105所形成的轴承面中滑动接触的浮动轴瓦106的外周面以及与上述涡轮轴102滑动接触的浮动轴瓦106的内周面上，分别配备固定有本发明的烧结滑动材料107而形成的滑动面部，所以能够得到耐焙烧性、耐磨损性优异的涡轮增压器装置101。而且，具有不发生在现有的含有Pb构成的浮动轴瓦中成为问题的、缺乏Pb以及CuS堆积而引起的润滑能力下降，和破坏环境的问题的优点。
还有，在本实施方式的涡轮增压器装置1中，对涡轮轴102和浮动轴瓦106之间的间隙、以及浮动轴瓦106和中央壳体(center housing)105之间的间隙分别严格地进行管理，从而确保高速旋转时的润滑油的流体润滑性。一般根据钢制的涡轮轴102和铸铁制的中央壳体(center housing)105的热膨胀差，使与浮动轴瓦106的间隙量不发生很大的变化，从而防止滑动阻力的增加、烧结等的问题的发生。因此，作为本实施方式的浮动轴瓦106的基材材料，使用热膨胀系数为1.1～1.5×10-5的钢、铸铁、Fe系烧结材料，从经济性的观点出发为佳。这里特别是，作为浮动轴瓦6的基材材料，采用能够含有润滑油的多孔质Fe基合金系烧结材料，具有能够确实防止在运转的初期，润滑油的供应不充分的状态下的粘附的优点。
还有，在上述浮动轴瓦106的内周面难以固定上述烧结滑动材料107的时候，如图18(b)所示，与形成在上述中央壳体(center housing)105上的轴承面滑动接触的浮动轴瓦106的外周面、以及与浮动轴瓦106的内周面滑动接触的涡轮轴102的外周面，可以分别配备通过固定本发明的烧结滑动材料107而形成的滑动面部。如此，可以得到与本实施方式相同的作用效果。
还有，作为在本实施方式的浮动轴瓦106以及涡轮轴102(102’)的各基材固定上述烧结滑动材料107(107’)的方法，例举了铆接、压入、嵌合、扭合、烧结接合、渗透接合、粘接、螺栓固定、钎焊等，但是从固定的接合强度的观点出发，烧结接合、渗透接合、钎焊为佳。
还有，为了提高上述烧结滑动材料107(107’)的成品率，作为提高润滑油的流体润滑性的常用的方法，在形成圆筒状的上述烧结滑动材料107(107’)上形成所需要的圆孔或槽(参照图19)，形成有这些圆孔或槽的烧结滑动材料107A、107B，配置在滑动面部，固定在上述浮动轴瓦106(106’)以及涡轮轴102(102’)的各基材上为佳。
还有，作为制作上述各烧结滑动材料107(107’)时所形成的以Mo为主体的薄壁圆筒状的成形体的制造方法，因为以细微的Mo粉末为原料(在后面的实施例中详细说明)，作为适用的例，例举了以下方法，在原料粉末中添加了有机系润滑剂为相对此原料粉末2～8质量％的造粒粉末经冲压成形的方法、添加了有机系润滑剂为相对此原料粉末6～12质量％的混合原料经注塑成形或挤出成形的方法，在液体介质中使Mo粉末进行分散而成形的混浆法等。
还有，在上述各烧结滑动材料107(107’)中，作为耐粘附性，以Mo金属相为主体，也可以是以Mo为主体的合金相。还有，预想能够发挥与Mo基本相同功能的W金属相也适于使用。
还有，如果在上述烧结滑动材料107(107’)中，使耐粘附性优异的硬质粒子在0.1～5质量％的范围进行分散，可以显著地提高此烧结滑动材料107(107’)的耐磨损性。因此，在上述各烧结滑动材料107(107’)中，使其含有TiN、CrN、TiC、WC等的氮化物、碳化物、碳氮化物，和其他的SiO2、Al2O3、TiO2等构成的热冲击性高的氧化物、复合氧化物和Fe3P等的磷化物，NiAl、Fe3Al、TiAl、FeCo、MoFe、Fe2Ti系等的金属间化合物等为佳。
还有，本实施方式的滑动构件，是具有被赋予滑动轴承功能的烧结滑动体的滑动构件，上述烧结滑动体，由Mo或在Mo中含有10质量％以下的Cu、Ni、Fe以及Co组成群中任选一种以上的的Mo合金构成的、气孔率为10～40体积％的多孔质烧结体的气孔中，填充Pb、Sn、Bi、Zn以及Sb组成群中任选一种以上为主体，熔点调整在450℃以下的低熔点金属或其合金。
还有，本实施方式的滑动构件，是具有被赋予滑动轴承功能的烧结滑动体的滑动构件，上述烧结滑动体，可以由含有Mo5～75质量％，Sn含有量为5～20质量％的青铜合金相构成的，并且由相对密度为90％以上的青铜合金-Mo系烧结体构成。
还有，本实施方式的滑动构件，是具有被赋予滑动轴承功能的烧结滑动体的滑动构件，上述烧结滑动体，可以由经Mo粉末成形体的烧结并且经青铜合金系渗透剂进行渗透而形成的，并且含有Mo为35～75质量％的青铜合金-Mo系烧结体构成。
分别根据上述滑动构件，能够得到适于在高速·高温滑动以及高面压·高速滑动下作为滑动轴承进行用的滑动构件。
还有，本实施方式的滑动构件，是具备金属衬里，和固定于此金属衬里上的烧结滑动体的滑动构件，上述烧结滑动体，在由Mo或在Mo中含有10质量％以下的Cu、Ni、Fe以及Co组成群中任选一种以上的Mo合金构成的、气孔率为10～40体积％的多孔质烧结体的气孔中，填充了以Pb、Sn、Bi、Zn以及Sb组成群中任选一种以上为主体，熔点调整在450℃以下的低熔点金属或其合金。
还有，在本实施方式的滑动构件中，在上述多孔质烧结体中，使与Mo相或青铜相相比硬质的金属间化合物、碳化物、氮化物、氧化物以及氟化物组成群中任选一种以上构成的硬质粒子在0.2～10体积％的范围进行分散为佳。还有，上述金属间化合物，为从MoNi系、MoFe系、MoCo系、FeAl系、NiAl系、NiTi系、TiAl系、CoAl系以及CoTi系等组成群中任选至少一种的金属间化合物，上述氮化物为从TiN、CrN、Si3N4等组成群中任选至少一种，上述氧化物为从NiO、Cu2O、CoO、TiO2、SiO2、Al2O3等组成群中任选至少一种为佳。此外还有，考虑到对配合材料的破坏性，维氏硬度Hv超过1000的硬质粒子的粒径，调整为10μm以下，优选为5μm以下。
还有，本实施方式的滑动构件，是具有被赋予滑动轴承功能的烧结滑动体的滑动构件，上述烧结滑动体，可以由含有Mo5～75质量％，Sn含有量为5～20质量％的青铜合金相构成的，并且由相对密度为90％以上的青铜合金-Mo系烧结体构成。
还有，在本实施方式的滑动构件中，在上述青铜合金相中，含有0.2～5质量％的Ti、0.2～14质量％的Al、0.2～15质量％的Pb、0.1～1.5质量％的P、0.1～10质量％的Ni、0.1～5质量％的Co、0.1～10质量％的Mn以及0.1～3质量％的Si组成群中任选一种以上为佳。此外，改善耐硫化腐蚀性时，使其含有1～5质量％的Ni、0.5～5质量％的Al、1～10质量％的Zn中的一种以上为佳。
还有，本实施方式的滑动构件，是具备金属衬里，和固定于此金属衬里上的烧结滑动体的滑动构件，上述烧结滑动体，可以由Mo粉末成形体的烧结并且经青铜合金系渗透剂进行渗透而形成的，并且含有Mo为35～75质量％的青铜合金-Mo系烧结体构成。
还有，在本实施方的滑动构件中，在上述Mo粉末成形体中，可以使5～60体积％的固体润滑剂以及硬质粒子分散材的至少一种进行混合。
还有，在本实施方式的滑动构件中，在上述青铜合金-Mo系烧结体中，可以使与Mo相或青铜相相比硬质的金属间化合物、碳化物、氮化物、氧化物以及氟化物组成群中任选一种以上构成的硬质粒子在0.2～10体积％的范围进行分散。还有，上述金属间化合物，为从MoNi系、MoFe系、MoCo系、FeAl系、NiAl系、NiTi系、TiAl系、CoAl系以及CoTi系等组成群中任选一种以上，上述氮化物为从TiN、CrN、Si3N4等组成群中任选一种以上，上述氧化物为从NiO、Cu2O、CoO、TiO2、SiO2、Al2O3等组成群中任选一种以上为佳。
还有，在本实施方式的滑动构件中，通过将上述Mo的含有量调整为35～65质量％的范围，上述青铜合金-Mo系烧结体的热膨胀系数为1.1～1.5×10-5为佳。
分别根据上述滑动构件，由于通过金属衬里确保刚性，所以此金属衬里中所固定的烧结滑动体，仅需具有发挥所期望的滑动性能的必要的作用，能够确保所期望的滑动性能，并有助于低成本化。
还有，在本实施方式的滑动构件中，上述金属衬里，可以为热膨胀系数为1.1～1.5×10-5的范围的钢制、铸铁制或Al-Si系合金制的材料。通过这样的金属衬里，可以作为适于例如上述涡轮增压器装置的浮动轴瓦所使用的滑动构件。
还有，在本实施方式的滑动构件中，上述烧结滑动体，可以使用烧结接合、烧结渗透接合、钎焊、铆接、嵌合、压入、粘接、螺栓固定以及扭合中的任一种方法在上述金属衬里中进行固定。
此外，在上述青铜合金-No系烧结体中，在Cu合金的液相烧结过程中，由于为了达到高密度化，所以对于金属衬里通过将上述烧结滑动体进行烧结接合，可以将两者极其简便的进行固定。还有，通过使上述青铜合金-No系烧结体中至少含有Ti，可以显著的提高烧结接合性，所以作为金属衬里材可以利用低价的石墨进行分散的铸铁。此外，例如，在钢或铸铁制的圆筒状金属衬里的内周面烧结接合上述烧结滑动体时，在上述青铜合金-No系烧结体中，添加使此青铜合金-No系烧结体进行膨胀的Al以及Si的至少一种为佳，并且在最终烧结温度下，为了此烧结体的高密度化，而对Ti、Ni、Sn等的添加量进行调整为更佳(参照本发明人的以前的专利特开平10-196552号公报)。
因此，在本实施方式的滑动构件中，上述烧结滑动体在上述金属衬里中通过烧结接合进行固定，在此烧结滑动体的青铜合金相中，使其含有0.5质量％以上的Ti以及Al的至少一种为佳。
还有，本实施方式的滑动构件，可以是一种，具有如下烧结滑动材料所形成的滑动面的构件，所述烧结滑动材料，由Mo或在Mo中含有10质量％以下的Cu、Ni、Fe以及Co组成群中任选一种以上的Mo合金构成的气孔率为10～40体积％的多孔质烧结体的气孔中填充了以Pb、Sn、Bi、Zn以及Sb组成群中任选一种以上为主体，熔点调整在450℃以下的低熔点金属或其合金。
还有，在本实施方式的滑动构件中，在上述多孔质烧结体中，可以使与Mo相或青铜相相比硬质的金属间化合物、碳化物、氮化物、氧化物以及氟化物组成群中任选一种以上构成的硬质粒子在0.2～10体积％的范围进行分散。还有，上述金属间化合物，为从MoNi系、MoFe系、MoCo系、FeAl系、NiAl系、NiTi系、TiAl系、CoAl系以及CoTi系等组成群中任选一种以上的金属间化合物，上述氮化物为从TiN、CrN、Si3N4等组成群中任选一种以上，上述氧化物为从NiO、Cu2O、CoO、TiO2、SiO2、Al2O3等组成群中任选一种以上为佳。
本实施方式的滑动构件，其特征在于具有含有Mo5～75质量％，Sn含有量为5～20质量％的青铜合金相构成的，并且由相对密度为90％以上的青铜合金-Mo系烧结体构成的烧结滑动材料所形成的滑动面。
还有，在本实施方式的滑动构件中，在上述青铜合金相中，含有0.2～5质量％的Ti、0.2～14质量％的Al、0.2～15质量％的Pb、0.1～1.5质量％的P、0.1～10质量％的Ni、0.1～5质量％的Co、0.1～10质量％的Mn以及0.1～3质量％的Si组成群中任选一种以上为佳。
还有，本实施方式的滑动构件，可以具有，由Mo粉末成形体的烧结并且经青铜合金系渗透剂进行渗透而形成的，并且含有Mo为35～75质量％的青铜合金-Mo系烧结体构成的烧结滑动材料所形成的滑动面。
还有，在本实施方式的滑动构件中，在上述Mo粉末成形体中，可以使5～60体积％的固体润滑剂以及硬质粒子分散材的至少一种进行混合。
还有，在本实施方式的滑动构件中，在上述青铜合金-Mo系烧结体中，可以使与Mo相或青铜相相比硬质的金属间化合物、碳化物、氮化物、氧化物以及氟化物组成群中任选一种以上构成的硬质粒子在0.2～10体积％的范围进行分散。还有，上述金属间化合物，为从MoNi系、MoFe系、MoCo系、FeAl系、NiAl系、NiTi系、TiAl系、CoAl系以及CoTi系等组成群中任选一种以上，上述氮化物为从TiN、CrN、Si3N4等组成群中任选一种以上，上述氧化物为从NiO、Cu2O、CoO、TiO2、SiO2、Al2O3等组成群中任选一种以上为佳。
还有，在本实施方式的滑动构件中，通过将上述Mo的含有量调整为35～65质量％的范围，使上述青铜合金-Mo系烧结体的热膨胀系数为1.1～1.5×10-5为佳。
分别根据上述滑动构件，可以提供一种即使在高面压·高速滑动下滑动时的跑合性优异，显示良好的耐焙烧性、耐磨损性的滑动构件。
还有，本实施方式的滑动构件，为上述滑动构件，可以为涡轮增压器装置中所使用的浮动轴瓦、涡轮的任一个构成。
还有，本实施方式的涡轮增压器装置，由上述滑动构件的至少一个或本实施方式的滑动构件组装而成。
根据本实施方式，能够得到耐焙烧性、耐磨损性优异的涡轮增压器装置。
(第4的实施方式)图20使本发明的第4的实施方式的斜板式油压活塞泵的重要部位构造的说明图。
在本实施方式的斜板式油压活塞泵111中，具有如下构成，传动轴112和气缸113被同轴配置，嵌入在和气缸113共同进行旋转的活塞114的一个端部中的具有球状头部的活塞滑履115，通过使其对于相对传动轴113倾斜配置的摆动凸轮116进行滑动，使活塞114在汽缸内进行往复运动，使由此经阀板117的吸入口117a吸入的油成为高压，从排出口117b排出。还有，摆动凸轮116的倾斜，根据沿和摇架118的滑动面的旋转进行变更，用于调整油的排出量。
此外，此斜板式油压活塞泵111的高输出化中不可欠缺的是，油压的高压化和高流量化，通过活塞滑履115和摆动凸轮116的滑动性的改善，和摆动凸轮116和活塞114的倾斜角度的加大，增多高油压的排出量十分重要。因此，在本实施方式的活塞滑履115中，如图21(a)以及(b)所示，通过将本发明的烧结材料119固定于此活塞滑履115的基材上，对所形成的滑动面部H进行设置。由此，此斜板式油压活塞泵111的高输出化成为可能。还有，参照符号115a(120a)所表示的是，供油路，参照符号115b(120b)所表示的是，油润滑槽。
还有，在和本实施方式的斜板式油压活塞泵111的型号不同的星式油压活塞泵(图示省略)中，在其活塞滑履120的滑动面部H’(参照图21(c))，或其活塞滑履120的滑动配合构件的凸轮环(图示省略)的滑动面部，此外的气缸和活塞的滑动面部中，通过配置与本实施方式相同的本发明的烧结滑动材料，使此星式油压活塞泵也能够实现高输出化。还有，如图所示省略掉了详细说明，但是在本发明的斜板式油压活塞泵111以及星式油压活塞泵各自的基本构成相同的斜板式油压活塞式电机和星式油压活塞式电机中，可以说如果根据本发明的主旨，能够得到与本实施方式相同的作用效果。
还有，在本实施方式中，活塞滑履115所显示的是，本发明的烧结材料119，通过烧结接合或渗透接合固定在此活塞滑履115的基材上，但是并不局限于此，如图22所示，本发明的烧结材料119，通过压入·嵌合固定在此活塞滑履的基材上构成活塞滑履115的方式均可。
(第5的实施方式)图23(a)是本实施方式的第3的实施方式的斜板式油压活塞泵的重要部分构造的说明图，图23(b)是图23(a)的Q部的放大图。
在本实施方式的斜板式油压活塞泵121中，具有如下构成，气缸123相对传动轴22倾斜配置，通过此传动轴122的驱动，通过和形成在此传动轴122的圆板状端部122a中的球面凹部进行配合且一方端部具有球状头部的活塞杆124、以及与此活塞杆124配合连接的活塞125的气缸123，以中轴126的轴心S为中心进行旋转，而使活塞125在汽缸123内进行往复运动，使由此经阀板127的吸入口127a吸入的油成为高压，从阀板127的排出口12b排出。
此外，上述活塞杆124以及中轴126各自的球状头部的球面部位的滑动速度，极其缓慢为0.1m/sec以下，由于其滑动面的润滑状态易成为临界润滑，所以以往就有易发生噪音的问题。因此，在本实施方式中，在活塞杆124以及中轴126各自的球状头部的球面部位，通过烧结接合或渗透接合，配置本发明的滑动材料128而形成滑动面部(参照图23(b))。由此，可以防止发生噪音的原有的问题。还有，在传动轴122的圆板状端部122a的球面凹部的球面部位，通过配备上述本发明的滑动材料128，和本实施方式同样可以防止噪音的发生。
本实施方式的滑动构件为上述滑动构件，是在油压活塞泵或油压活塞式电机装置中所使用的气缸、阀板、摆动凸轮、摇架、活塞、活塞滑履、凸轮环、枢轴、活塞杆、以及传动轴中的任一个构成均可。
根据本实施方式，能够提供一种即使在高面压·高速滑动下滑动时的跑合性优异，表现出良好的耐焙烧性、耐磨损性的滑动构件。
还有，本实施方式的油压活塞泵或油压活塞式电机装置，可以由上述滑动构件的至少一个或本实施方式的滑动构件组装而成。
根据本实施方式，可以实现此油压活塞泵或油压活塞式电机装置的高压化、高速化以及密集化。
(实施例3)接着，对本发明的具体的实施例，参照附图进行说明。
(烧结滑动材料的制造方法及其验证)在本实施例中，分别对于Mo(1)粉末(平均粒径0.8μm)以及Mo(2)(平均粒径4.7μm)，配合了3质量％的石蜡，通过加压2ton/cm2的压力，形成内径46mm、高50mm的圆筒型状。然后，所得到的各成形体，在950～1250℃进行1hr的烧结后，用N2气体进行冷却。
这里，基本以Mo(1)粉末为主体的成形体(成形体密度4.65gr/cm3)，在950℃已经显示出显著的收缩性，其烧结性被发现，分别在1100℃、1150℃、1200℃中，其烧结性基本饱和、表现出收缩率为14.6％的显著的收缩性，相对密度达到74％(气孔率41％)可以实现密度的提高。另一方面，在Mo(2)粉末为主体的成形体(成形体密度5.82gr/cm3)中，经过烧结表现出了收缩率为4.5％的收缩性，可以得知能够确保充分的烧结性。
然后，在以Mo(1)为主体的成形体制造而成的烧结体(以下简称为“Mo(1)烧结体”)，以及以Mo(2)为主体的成形体制造而成的烧结体(以下简称为“Mo(2)烧结体”)的任一个之中，可确认均成为相对密度为66～74％，具有大约26～34体积％的气孔率的高强度的多孔质体。
此外，现有的Cu系、Fe系烧结含油轴承的气孔，由于主要利用的是Sn或Cu的流出孔，所以其气孔径为10～40μm比较粗大。这有利于防止滑动面的气孔的早期闭塞化，另一方面，具有如下问题，1)在滑动面作用的油压的泄漏变大，很难形成不临界润滑下的润滑油层、2)由于滑动面的润滑油的泵的作用变小，所以润滑油从气孔显著地流出、3)由于重力的影响润滑油在滑动面变得分布不均，有可能根据载荷作用的方向，发生由于润滑油不足的早期的烧结。
对此，在本实施例的例如Mo(1)烧结体中，从表示经在1185℃烧结的此Mo(1)烧结体的断面组织照片的图24(a)以及表示同烧结体的破断面组织照片的同图(b)，明确表明，平均尺寸在0.3μm以下的细微的气孔极其密集地进行分散，并且这些气孔连通结合构成了骨架构造。因此，根据此Mo(1)烧结体，由于渗透力极大，所以能够使其含有大量的润滑油，并且在滑动中，从此烧结体的润滑油等的流出可以降到极少，可以说极其明显地在本质上解决了现有的Cu系、Fe系烧结含有轴承轴所具有的上述问题。此外，此Mo(1)烧结体中的铜合金相由于分散的极其均匀，所以能够得到组织强度高的烧结滑动材料。
还有，历来，Mo粉末的烧结体，一般在氢气流中在2300～2500℃进行烧结，还有此时的成形密度为9.2～9.5gr/cm3(相对密度90～93％，收缩率17.5～20％)，而且通过其后所实施的热加工还可以进一步高密度化，但在烧结温度为1150℃的预烧结标准下基本上烧结不进行，在1300℃的烧结温度中，表现出2～4％左右的收缩率，是一种烧结困难的材料。
对此，本实施例中，进行了0.01～1torr程度的真空烧结，通过原料的粉末在表面所形成的低熔点Mo氧化物(例如，MoO3(熔点795℃、沸点1151℃))，使液相生成从而促进烧结。如对此如实表示的图24(c)的组织照片所示，可以看到，通过低熔点氧化物的液相化，烧结部分集中，显著地得到促进的痕迹，还有在此烧结被显著促进的部位中，可以观察到在冷却过程中发生了部分的破裂。因此，通过在Mo金属粉末中积极地添加MoO3等的低熔点Mo氧化物，可以提高液相烧结性，还有通过将烧结温度推移至适当的高温侧，可以除去此低熔点氧化物的还原或者同氧化物的氧成分的挥发，所以可以得到高密度的Mo烧结体，还有通过对烧结时的氧位能进行控制，也有助于高密度化。
还有，替代作为上述低熔点Mo氧化物的例所例举的MoO3，添加通过真空烧结易还原的Ni、Fe、Cu、Co、Sn等的氧化物(例如，NiO、CoO、FeO、CuO等)，作为促进Mo金属粉末的烧结性的氧源为佳。此时的氧化物的添加量，考虑到现有的液相烧结以10体积％完全进行致密化，氧的添加量在0.1～3.0质量％左右即可。
还有，在上述Mo(1)烧结体以及Mo(2)烧结体中，各烧结体的弹性模量，根据各烧结体中所定比率的气孔的影响，可以得知，减少至金属Mo的弹性模量30000kgf/mm2的30～50％左右，大约相当于铜系熔炼材料。还有，在各烧结体的硬度(1150℃烧结时)中，确认到，Mo(1)烧结体为维氏硬度Hv＝92，Mo(2)烧结体为Hv＝66，具有作为滑动材料的跑合性优异的硬度，组织更细微的Mo(1)烧结体与Mo(2)相比得到了高强度化·高硬度化。还有，即使与Mo(1)烧结体相比硬度·强度稍差的Mo(2)烧结体，也确认到，其径向强度，充分达到了一般的含有轴承的径向强度(15kgf/mm2以上，抗拉强度大约为7kgf/mm2以上)。因此，通过在这些Mo烧结体中的气孔中渗透低熔点合金，能够确保涡轮增压器一样的高速·高温滑动下的滑动面润滑用低熔点合金(Pb等)的供给性，并且能够提供上述由于烧结气孔小从而容易确保流体润滑性的烧结滑动材料，此外，为了改善此低熔点合金的渗透性，使其含有至少和Pb和Mo的亲和性优异的Ti、Mg、Te、Ca、Ba、Se的一种以上，以及向Pb的固溶性、和Mo的亲和性优异的Cu、Ni、Co、Al的至少一种以上十分必要。还有，作为渗透方法，可以使用，将上述低熔点金属配置在上述Mo烧结体中，在450℃以上的真空，进行还原，或在中性环境中进行加热的方法，但从确保渗透的确实性的观点出发，在450℃以上的低熔点合金溶液中，上述Mo烧结体进行浸渍，使其加压渗透的方法为佳。还有，因为这些低熔点合金材料的室温的强度为数kgf/mm2左右，所以可以说有助于此烧结滑动材料的强化。
此外，在本实施例中，Mo(1)粉末的成形体在1000～1200℃进行烧结时，通过将Cu-10质量％Sn(渗透剂1)的成形体配置在此Mo(1)成形体上，烧结的同时进行渗透的渗透烧结法，制造成没有通气孔的高密度的青铜合金-Mo系渗透烧结体。还有，从Cu-20质量％Sn(渗透剂2)的成形体和Mo(1)粉末的成形体，根据先前的渗透烧结法，制造成青铜合金-Mo系渗透烧结体。此外，根据先前的渗透烧结法，使用渗透剂1的成形体和Mo(2)粉末的成形体，和渗透剂2的成形体和Mo(1)粉末的成形体，分别制造出青铜合金-Mo系渗透烧结体。还有这里，上述渗透剂1以及渗透剂2的成形体，对任一种的所定的电解铜粉末(CE15)、#250目以下的Sn雾化粉末、以及有机润滑剂构成的混合粉末，施以4ton/cm2的压力作用，形成与Mo(1)以及Mo(2)粉末的成形体同样的圆筒形状，并且对照渗透量，对其高度尺寸进行适当的调整。
然后，通过使用此渗透烧结法的青铜合金-Mo系渗透烧结体的制造方法，例如，在Mo(1)粉末的成形体中，确认到，渗透烧结前的成形体密度为4.65gr/cm2(相对密度大约相当于46％)，但是在使用渗透剂2在1150℃进行渗透烧结后，其成形体密度升高至9.31gr/cm2。还有，其硬度被硬化到Hv325。
还有，从Mo(1)粉末的成形体和渗透剂2制造而成的青铜合金-Mo系渗透烧结体的组织照片所示的图25(a)、以及Mo(2)粉末的成形体和渗透剂2制造而成的青铜合金-Mo系渗透烧结体的组织照片所示的同图(b)明确表明，在任一种的青铜合金-Mo系渗透烧结体中，可以得知，其组织中的气孔基本消失，组织的强度升高。还有，使用更细粒的Mo(1)粉末(平均粒径0.8μm)构成的同图(a)的青铜合金-Mo系渗透烧结体，与使用比Mo(1)粉末粗的Mo(2)粉末(平均粒径4.7μm)构成的同图(b)的青铜合金-Mo系渗透烧结体相比较，形成极其细微、均匀的组织，同图(a)所示的青铜合金-Mo系渗透烧结体，与同图(b)所示的青铜合金-Mo系渗透烧结体相比，可以得知，具有高硬度、高强度，并且滑动特性优异。
还有，分别对Mo(1)粉末的成形体以及Mo(2)粉末的成形体进行上述渗透烧结法时的尺寸收缩率进行了调查，得知，相对于Mo(1)粉末的成形体实施上述渗透烧结法时的1000℃时的10％、1150℃时的8.1％、1200℃时的7.3％的收缩率，对Mo(2)的成形体实施上述渗透烧结法时，其收缩率在3.7％以内。因此，此收缩率的差，对成为烧结体骨架的Mo金属粉末的烧结性最有影响，特别是大量含有Sn的青铜合金的渗透烧结中，从和Sn的蒸发的关系，可以得知，在1150℃以下的温度进行为佳。此外还有，可以得知，本实施例的渗透烧结法，作为含有Mo金属相35～70体积％，其剩余部分由Cu或者Cu合金相构成的高密度的烧结滑动材料的制造方法极佳。
此外，对于在Mo金属粉末(Mo(1)粉末、Mo(2)粉末)中，预先添加提高耐磨损性的硬质粒子(例如，TiC、TiN、TiCN、W、CrN、钼铁合金(50～70质量％)、Si3N4等)和固体润滑剂(例如，CaF2、石墨等)构成的粉末成形体，通过实施上述的渗透烧结法，能够形成在更高强度下润滑性能优异的无供脂烧结滑动材料。特别是，通过利用细微的Mo粉末，在添加大量的与Mo粒子相比大的软质的固体润滑剂的情况中，能够得到确保搞强度滑动性能优异的烧结滑动材料(例如，参照本发明人已经提出的专利3214862号公报)。因此，在例如油压挖掘机等的作业机连接装置中，作业机连接销以及轴承瓦中的至少一种，通过作为含有固体润滑剂的Mo系或Mo-Cu(Cu合金)系的烧结滑动材料进行固定，此作业机连接装置，可以作为供脂间隔长或无供脂的连接装置进行使用。还有这里，固体润滑剂所希望的尺寸为Mo粉末的大约3倍以上，优选为5倍以上，这是根据如图24(a)(b)所示几何学的关系而导出(参照图8)。
此外，本实施例中，使用电解Cu粉末(CE15，福田金属制)和上述Mo(2)、Sn、TiH、Pb粉末以及#350目以下的Fe27质量％P，调配成表5的组成，并且Mo以质量％计，调配成0、3、5、10、15、25质量％，成形后，在850～950℃进行烧结，对其液相烧结性进行调查。还有这里，为了改善和Mo粉末的湿润性，添加了TiH、Pb、Fe27P。
表5烧结滑动材料的配合(质量％)和定速摩擦磨损试验结果
*烧结温度885℃**中越合金其结果，如表5的右栏所记载，可以得知，通过改善湿润性，在大量的Mo粒子进行分散的状态中，也可以得到更高密度的青铜合金-Mo系烧结体。还有，图26(a)以及同图(b)，分别表示的是表5中的No.B4以及No.B6的烧结组织，在任一个中，都以极高密度进行烧结化，在添加Ti、Pb，液相烧结时的湿润性得到改善的No.B4、No.B6的烧结体中，可以得知，通过将烧结温度调整为865℃，可以充分地提高烧结密度(烧结体中的气孔率)，还有各烧结体的硬度为Hv120、Hv145，可以得到作为高面压下的滑动材料的充分的径向强度、拉伸强度。因此，这些滑动材料，适用于油润滑下的高速、轻载荷的滑动条件下所使用的滑动材料。
(实施例4)(定速摩擦磨损试验)本实施例中，使用如图27所示的定速摩擦磨损试验机，对上述的实施例中所制的青铜合金-Mo系渗透烧结体的极限焙烧面压或异常磨损发生面的面压进行了调查。还有，本试验，使用如下材料，在Mo(2)烧结体中以700℃渗透Pb-1质量％Ti、Bi-4质量％Ni的滑动材料(C)、(D)，分别对于Mo(1)形成体以及Mo(2)形成体，使Cu-20质量％Sn合金进行渗透的滑动材料(E)、(F)，和石墨经0.1～0.3mm直径的水玻璃造粒的石墨相对Mo(2)基材以5质量％(大约30体积％)进行分散的Cu-20质量％Sn合金进行渗透的滑动轴瓦(G)。此外，作为比较材料，准备了含有15质量％的铅青铜铸造滑动材料，和特殊黄铜(PC31)，和在试验片滑动面Mo金属经等离子喷镀的(气孔率大约为10％)材料。还有，滑动实验条件，对SCM415进行渗碳淬火处理，调整成表面硬度为HRC60、表面粗糙度3μm以下的旋转圆盘，一边使其旋转，一边在滑动实验片前面以5cm3/min的速度滴下60℃的过热#10号发动机油进行润滑，测定摩擦系数和此时的磨损量，在以所定的面压2min间没有异常发生的时候，面压上升到50kgf/cm2，此操作反复进行，调查其极限耐烧结面压或异常磨损发生极限面压。
其结果在表5的右栏集中表明表示。可以得知，Mo为5质量％以上的添加量则极限烧结面压急剧地得到改善，所以Mo金属相的下限添加量为5质量％，优选为10质量％，此改善效果，在F试验材(相当70质量％Mo)中饱和，与Mo金属的优异的极限烧结面压相近，并且从经济性的观点出发，Mo上限添加量在70质量％为佳(Mo最大可添加到90质量％)。
还有，本发明并不局限于上述实施方式以及上述实施例，只要在不超出本发明的主旨范围内，进行各种变更而实施是可能的。
权利要求
1.一种烧结滑动材料，其特征在于，由含有10～95质量％的Cu或Cu合金、剩余部分以Mo为主体，相对密度在80％以上的烧结体构成。
2.根据权利要求1所述的烧结滑动材料，其特征在于，上述烧结体，是在Mo成形体的烧结的同时、渗透Cu或Cu合金而成的，含有35～75质量％的Mo，并且其气孔率在7体积％以下。
3.根据权利要求2所述的烧结滑动材料，其特征在于，上述Mo成形体，由平均粒径为10μm以下的Mo粉末构成，并且，含有5～60体积％的平均粒径为30μm以上的固体润滑剂、及/或0.2～10体积％的硬质粒子。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的烧结滑动材料，其特征在于，上述烧结体中的Cu合金相，含有5～20质量％的Sn。
5.根据权利要求4所述的烧结滑动材料，其特征在于，上述烧结体中的Cu合金相，还含有从0.2～5质量％的Ti、0.2～14质量％的Al、0.2～15质量％的Pb、0.1～1.5质量％的P、0.1～10质量％的Zn、0.1～10质量％的Ni、0.1～5质量％的Co、0.1～10质量％的Mn以及0.1～3质量％的Si组成群中选择的一种以上。
6.一种滑动构件，具备金属衬里和固定于此金属衬里上的烧结滑动体，其特征在于上述烧结滑动体，由含有10～95质量％的Cu或Cu合金、剩余部分以Mo为主体，相对密度在80％以上的烧结体构成。
7.根据权利要求6所述的滑动构件，其特征在于，上述烧结体，是在Mo成形体的烧结的同时、渗透Cu或Cu合金而成的，含有35～75质量％的Mo，并且其气孔率在7体积％以下。
8.根据权利要求7所述的滑动构件，其特征在于，上述Mo成形体，由平均粒径为10μm以下的Mo粉末构成，并且，含有5～60体积％的平均粒径为30μm以上的固体润滑剂、及/或0.2～10体积％的硬质粒子。
9.根据权利要求6～8中任一项所述的滑动构件，其特征在于，上述烧结体中的Cu合金相含有5～20质量％的Sn。
10.根据权利要求9所述的滑动构件，其特征在于，上述烧结体中的Cu合金相，还含有从0.2～5质量％的Ti、0.2～14质量％的Al、0.2～15质量％的Pb、0.1～1.5质量％的P、0.1～10质量％的Zn、0.1～10质量％的Ni、0.1～5质量％的Co、0.1～10质量％的Mn以及0.1～3质量％的Si组成群中选出的一种以上。
11.根据权利要求6～8中任一项所述的滑动构件，其特征在于，在上述烧结滑动体的滑动面部位形成有凹部，并且，在此凹部中填充了由润滑油和蜡类组成的润滑性组成物、润滑性树脂、固体润滑剂、以及由固体润滑剂和蜡类组成的润滑性组成物中的任一种。
12.根据权利要求6～8中任一项所述的滑动构件，其特征在于，上述金属衬里是滑动轴承的轴承金属衬里、支持旋转体的轴承轴的基材、以及球面轴瓦的基材中的任一种。
13.一种滑动构件，其特征在于，具备固定在金属衬里钢板上的烧结层、和滑动面层，上述滑动面层，是在上述烧结层中填充了润滑组成物、润滑性树脂、以及由固体润滑剂和树脂组成的固体润滑复合材中的至少一种并成为覆层而形成的，并且，上述烧结层，是将含有10～95质量％的青铜合金、剩余部分以Mo为主体的混合粉末分散在上述金属衬里钢板上，通过烧结接合固定而成的，且该青铜合金含有5～20质量％的Sn。
14.根据权利要求13所述的滑动构件，其特征在于，上述滑动面层经弯曲形成圆筒状或近似圆筒状，以配置在内周面侧或外周面侧。
15.根据权利要求13或14所述的滑动构件，其特征在于，上述金属衬里钢板，在进行上述烧结接合的加工面上预先烧结接合有镀铜或青铜系、铅青铜系、Fe-Cu-Sn系或Fe-Cu-Sn-Pb系的烧结材料。
16.根据权利要求13或14所述的滑动构件，其特征在于，上述混合粉末被造粒成平均粒径在0.05～2.0mm范围。
17.一种滑动构件，其特征在于，具备固定于金属衬里钢板上的烧结层、分散在上述烧结层上的由烧结滑动材料构成的小片、和配置在上述小片周围的独立的青铜系烧结体，上述烧结层，通过将青铜系、铅青铜系、Fe-Cu-Sn系或Fe-Cu-Sn-Pb系的烧结材料烧结接合在上述金属衬里钢板上而形成，上述小片，通过含有在上述独立的青铜系烧结体中而固定在上述金属衬里钢板上，上述烧结滑动材料，由含有10～95质量％的Cu或Cu合金、剩余部分以Mo为主体，相对密度在90％以上的烧结体构成。
18.根据权利要求17所述的滑动构件，其特征在于，上述烧结体，在Mo成形体的烧结的同时、渗透Cu或Cu合金而成，含有35～75质量％的Mo，并且其气孔率在7体积％以下。
19.根据权利要求18所述的滑动构件，其特征在于，上述Mo成形体，由平均粒径为10μm以下的Mo粉末构成，并且，含有5～60体积％的平均粒径为30μm以上的固体润滑剂、及/或0.2～10体积％的硬质粒子。
20.根据权利要求17～19中任一项所述的滑动构件，其特征在于，上述烧结体中的Cu合金相，含有5～20质量％的Sn，并且还含有从0.2～5质量％的Ti、0.2～14质量％的Al、0.2～15质量％的Pb、0.1～1.5质量％的P、0.1～10质量％的Zn、0.1～10质量％的Ni、0.1～5质量％的Co、0.1～10质量％的Mn以及0.1～3质量％的Si组成群中选出一种以上。
21.一种连接装置，其一侧的机械构成元件、和通过支持在该一侧的机械元件上的轴承轴以及嵌在该轴承轴外的轴承瓦而配置的另一侧的机械构成元件，以相互可以转动或旋转的方式进行连接；或者其一侧的机械构成元件、和通过支持在该一侧的机械元件上的轴承轴以及嵌在该轴承轴外的轴承瓦而配置的另一侧的机械构成元件，以相互可以转动或旋转的方式进行连接，并且配备有支承作用于上述一侧的机械构成元件和上述另一侧的机械构成元件之间的推力载荷的推力轴承，其中上述轴承轴、轴承瓦以及推力轴承中的一种以上由滑动构件构成，上述滑动构件，具有金属衬里、和固定于此金属衬里上的烧结滑动体，上述烧结滑动体，由含有10～95质量％的Cu或Cu合金、剩余部分以Mo为主体，相对密度在80％以上的烧结体构成，上述金属衬里是轴承金属衬里、轴承轴的基材、以及球面轴瓦的基材中的任一种。
22.一种连接装置，其一侧的机械构成元件、和通过支持在该一侧的机械元件上的轴承轴以及嵌在该轴承轴外的轴承瓦而配置的另一侧的机械构成元件，以相互可以转动或旋转的方式进行连接，其中，上述轴承轴由滑动构件构成，上述轴承瓦由没有实施过硬化热处理的钢管构成，并且在此钢管的滑动面部位形成了所需要的润滑槽，上述滑动构件，具有金属衬里和固定于此金属衬里上的烧结滑动体，上述烧结滑动体，由含有10～95质量％的Cu或Cu合金、剩余部分以Mo为主体，相对密度在80％以上的烧结体构成，上述金属衬里为轴承轴的基材。
23.一种连接装置，其一侧的机械构成元件、和通过支持在该一侧的机械元件上的轴承轴以及嵌在该轴承轴外的轴承瓦而配置的另一侧的机械构成元件，以相互可以转动或旋转的方式进行连接，其中，上述轴承轴由滑动构件构成，上述轴承瓦，由Fe-C系、Fe-C-Cu系或Cu-Sn系合金的含油烧结材料构成，上述滑动构件，具有金属衬里、和固定于此金属衬里上的烧结滑动体，上述烧结滑动体，由含有10～95质量％的Cu或Cu合金、剩余部分以Mo为主体，相对密度在90％以上的烧结体构成，上述金属衬里为轴承轴的基材。
24.根据权利要求21～23中任一项所述的连接装置，其特征在于，上述烧结体，在Mo成形体的烧结的同时、并且渗透Cu或Cu合金而成，含有35～75质量％的Mo，并且其气孔率在7体积％以下。
25.根据权利要求24所述连接装置，其特征在于，上述Mo成形体，由平均粒径为10μm以下的Mo粉末构成，并且含有5～60体积％的平均粒径为30μm以上的固体润滑剂、及/或0.2～10体积％的硬质粒子。
26.根据权利要求21～23中任一项所述的连接装置，其特征在于，上述烧结体中的Cu合金相，含有5～20质量％的Sn，并且，还含有从0.2～5质量％的Ti、0.2～14质量％的Al、0.2～15质量％的Pb、0.1～1.5质量％的P、0.1～10质量％的Zn、0.1～10质量％的Ni、0.1～5质量％的Co、0.1～10质量％的Mn以及0.1～3质量％的Si组成群中选出一种以上。
27.根据权利要求21～23中任一项所述的连接装置，其特征在于，在上述轴承轴的相对于上述一侧的机械构成元件的被支持面部位固定有上述烧结滑动体。
28.根据权利要求21～23中任一项所述的连接装置，其特征在于，其被用作作业机、履带式下部行驶体的履带链、履带式下部行驶体的转轮装置、支撑推土机的车身的均衡器、翻斗车等的悬架装置中的任一个的连接部位的连接机构。
29.一种烧结滑动材料，其特征在于，在由Mo或Mo合金构成的气孔率为10～40体积％的多孔质烧结体的气孔中填充了润滑油或由润滑油以及蜡类构成的润滑组成物，其中该Mo合金是在Mo中含有10质量％以下的从Cu、Ni、Fe以及Co组成群中选出一种以上而构成的。
30.一种烧结滑动材料，其特征在于，在由Mo或Mo合金构成的气孔率为10～40体积％的多孔质烧结体的气孔中填充了以从Pb、Sn、Bi、Zn以及Sb组成群中选出的一种以上为主体，熔点调整在450℃以下的低熔点金属或其合金，其中该Mo合金是在Mo中含有10质量％以下的从Cu、Ni、Fe以及Co组成群中选出一种以上而构成的。
31.根据权利要求29或30所述的烧结滑动材料，其特征在于，在上述多孔质烧结体中，从与Mo相或青铜相相比硬质的金属间化合物、碳化物、氮化物、氧化物以及氟化物组成群中任选一种以上构成的硬质粒子分散的范围为0.2～10体积％。
32.根据权利要求31所述的烧结滑动材料，其特征在于，上述金属间化合物，为从MoNi系、MoFe系、MoCo系、FeAl系、NiAl系、NiTi系、TiAl系、CoAl系、CoTi系等组成群中选出一种以上的金属间化合物。
33.根据权利要求31所述的烧结滑动材料，其特征在于，上述氮化物为从TiN、CrN、Si3N4等组成群中选出的一种以上。
34.根据权利要求31所述的烧结滑动材料，其特征在于，上述氧化物为从NiO、Cu2O、CoO、TiO2、SiO2以及Al2O3等组成群中选出的一种以上。
35.一种烧结滑动材料，其特征在于，由相对密度为90％以上的青铜合金-Mo系烧结体构成，并且，该青铜合金-Mo系烧结体由含有5～75质量％的Mo、5～20质量％的Sn的青铜合金相构成。
36.根据权利要求35所述的烧结滑动材料，其特征在于，上述青铜合金相，含有从0.2～5质量％的Ti、0.2～14质量％的Al、0.2～15质量％的Pb、0.1～1.5质量％的P、0.1～10质量％的Ni、0.1～5质量％的Co、0.1～10质量％的Mn以及0.1～3质量％的Si组成群中选出一种以上。
37.一种烧结滑动材料，其特征在于，由含有Mo35～75质量％的青铜合金-Mo系烧结体构成，并且，该青铜合金-Mo系烧结体通过在Mo粉末成形体的烧结的同时、渗透青铜合金系渗透剂而形成。
38.根据权利要求37所述的烧结滑动材料，其特征在于，在上述Mo粉末成形体中混合了5～60体积％的固体润滑剂以及硬质粒子分散材中的至少一种。
39.根据权利要求35～38中所述任一种的烧结滑动材料，其特征在于，在上述青铜合金-Mo系烧结体中，从与Mo相或青铜相相比硬质的金属间化合物、碳化物、氮化物、氧化物以及氟化物组成群中选出的一种以上构成的硬质粒子分散范围为0.2～10体积％。
40.根据权利要求35～38中所述任一种的烧结滑动材料，其特征在于，通过将上述Mo的含有量调整在35～65质量％的范围，而将上述青铜合金-Mo系烧结体的热膨胀系数设为1.1～1.5×10-5。
41.一种滑动构件，具有烧结滑动体，其特征在于，上述烧结滑动体，在由Mo或Mo合金构成的气孔率为10～40体积％的多孔质烧结体的气孔中填充了以从Pb、Sn、Bi、Zn以及Sb组成群中选出的一种以上为主体且熔点调整在450℃以下的低熔点金属或其合金，其中该Mo合金是在Mo中含有10质量％以下的从Cu、Ni、Fe以及Co组成群中选出一种以上而构成的。
42.一种滑动构件，具有烧结滑动体，其特征在于，上述烧结滑动体由相对密度为90％以上的青铜合金-Mo系烧结体构成，该青铜合金-Mo系烧结体由含有5～75质量％的Mo、5～20质量％的Sn的青铜合金相构成。
43.一种滑动构件，具有烧结滑动体，其特征在于，上述烧结滑动体由含有35～75质量％的Mo的青铜合金-Mo系烧结体构成，并且，该青铜合金-Mo系烧结体通过在Mo粉末成形体的烧结的同时、渗透青铜合金系渗透剂而形成。
44.一种滑动构件，具有金属衬里、和固定于此金属衬里上的烧结滑动体，其特征在于，上述烧结滑动体，在由Mo或Mo合金构成的气孔率为10～40体积％的多孔质烧结体的气孔中填充了以从Pb、Sn、Bi、Zn以及Sb组成群中选出的一种以上为主体且熔点调整在450℃以下的低熔点金属或其合金，其中的Mo合金是在Mo中含有10质量％以下的从Cu、Ni、Fe以及Co组成群中选出一种以上而构成的。
45.根据权利要求41或44中所述的滑动构件，其特征在于，在上述多孔质烧结体中，从与Mo相或青铜相相比硬质的金属间化合物、碳化物、氮化物、氧化物以及氟化物组成群中选出的一种以上构成的硬质粒子分散的范围为0.2～10体积％。
46.一种滑动构件，具有金属衬里、和固定于此金属衬里上的烧结滑动体，其特征在于，上述烧结滑动体由相对密度为90％以上的青铜合金-Mo系烧结体构成，该青铜合金-Mo系烧结体由含有5～75质量％的Mo、5～20质量％的Sn的青铜合金相构成。
47.根据权利要求42或46中所述的滑动构件，其特征在于，在上述青铜合金相中，含有从0.2～5质量％的Ti、0.2～14质量％的Al、0.2～15质量％的Pb、0.1～1.5质量％的P、0.1～10质量％的Ni、0.1～5质量％的Co、0.1～10质量％的Mn以及0.1～3质量％的Si组成群中选出一种以上。
48.一种滑动构件，具有金属衬里、和固定于此金属衬里上的烧结滑动体，其特征在于，上述烧结滑动体由含有Mo35～75质量％的青铜合金-Mo系烧结体构成，该青铜合金-Mo系烧结体通过在Mo粉末成形体的烧结的同时、渗透青铜合金系渗透剂而形成。
49.根据权利要求43或48中所述的滑动构件，其特征在于，在上述Mo粉末成形体中混合了5～60体积％的固体润滑剂以及硬质粒子分散材中的至少一种。
50.根据权利要求42、43、46、48中任一项所述的滑动构件，其特征在于，在上述青铜合金-Mo系烧结体中，从与Mo相或青铜相相比硬质的金属间化合物、碳化物、氮化物、氧化物以及氟化物组成群中选出的一种以上构成的硬质粒子的分散范围为0.2～10体积％。
51.根据权利要求42、43、46、48中任一项所述的滑动构件，其特征在于，通过将上述Mo的含有量调整在35～65质量％的范围，而使上述青铜合金-Mo系烧结体的热膨胀系数为1.1～1.5×10-5。
52.根据权利要求44、46、48中任一项所述的滑动构件，其特征在于，上述金属衬里为热膨胀系数在1.1～1.5×10-5范围的钢制、铸铁制或Al-Si系合金制的。
53.根据权利要求6～8、44、46、48中任一项所述的滑动构件，其特征在于，上述烧结滑动体，通过烧结接合、烧结渗透接合、钎焊、铆接、嵌合、压入、粘接、螺栓固定以及扭合中的任一种方法固定于上述金属衬里上。
54.根据权利要求6～8、44、46、48中任一项所述的滑动构件，其特征在于，上述烧结滑动体通过烧结接合固定在上述金属衬里上，在此烧结滑动体中的青铜合金相含有0.5质量％以上的Ti以及Al的至少一种。
55.一种涡轮增压器装置，其特征在于，组入有权利要求41～44、46、48中任一项所述的滑动构件。
56.一种油压活塞泵或油压活塞电机装置，其特征在于，组入有权利要求41～44、46、48中任一项所述的滑动构件。
全文摘要
本发明提供一种在高面压、低速滑动或摆动等的极其恶劣的润滑条件下的耐焙烧性、耐磨损性优异的烧结滑动材料、滑动构件以及连接装置。本发明的烧结滑动材料，由含有10～95质量％的Cu或Cu合金、剩余部分以Mo为主体，相对密度为80％以上的烧结体构成。
文档编号C22C1/04GK1784502SQ20048001242
公开日2006年6月7日 申请日期2004年9月2日 优先权日2003年9月3日
发明者高山武盛, 冈村和夫, 大西哲雄 申请人:株式会社小松制作所