【手続補正書】
【提出日】平成17年7月21日(2005.7.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】摩擦軸受およびその製造方法
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  組成の異なる少なくとも３層から成り、少なくとも一層の中間層（５）がアルミニウム基合金から成り、このアルミニウム基合金は、Ｓc、Ｙ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｌａ、ランタニド、およびアクチニドから成る元素の群から選択した少なくとも１種の元素を０．０１５wt％〜１０wt％含有し、残部がアルミニウムと精錬起因不純物であることを特徴とする摩擦軸受（２）。
【請求項２】  上記合金が、上記元素の群から選択された少なくとも１種の元素を、上記合金１００ｗｔ％に対して０．０１５ｗｔ％〜３．２５ｗｔ％の量で含有することを特徴とする請求項１記載の摩擦軸受（２）。
【請求項３】  上記合金が、上記元素の群から選択された少なくとも１種の元素を、上記合金１００ｗｔ％に対して０．０１５ｗｔ％〜２．５ｗｔ％の量で含有することを特徴とする請求項１記載の摩擦軸受（２）。
【請求項４】  上記合金が、上記元素の群から選択された少なくとも１種の元素を、上記合金１００ｗｔ％に対して０．０１５ｗｔ％〜１．０ｗｔ％の量で含有することを特徴とする請求項１記載の摩擦軸受（２）。
【請求項５】  上記合金が更に、
Ｌｉ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ｍｇから成る群の少なくとも１種の元素を総量で最大１２wt％、または、
Ｍｎ、Ｃｕ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ａｇから成る群の少なくとも１種の元素を総量で最大１０wt％、または、
Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉから成る群の少なくとも１種の元素を総量で最大１０wt％、または、
Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｔｅから成る群から選択した少なくとも１種の元素を最大１０wt％、
含有することを特徴とする請求項１記載の摩擦軸受（２）。
【請求項６】  上記合金が、Ｌｉ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ｍｇから成る群から選択された少なくとも１種の元素を、合計量で、上記合金１００ｗｔ％に対して最大で６．５ｗｔ％の割合で含有することを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載の摩擦軸受（２）。
【請求項７】  上記合金が、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ａｇから成る群から選択された少なくとも１種の元素を、合計量で、上記合金１００ｗｔ％に対して最大で５．０ｗｔ％の割合で含有することを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の摩擦軸受（２）。
【請求項８】  上記合金が、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉから成る郡から選択された少なくとも１種の元素を、合計量で、上記合金１００ｗｔ％に対して最大で４．０ｗｔ％の割合で含有することを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載の摩擦軸受（２）。
【請求項９】  上記合金が、Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｔｅから成る群から選択された少なくとも１種の元素を、合計量で最大で６．５ｗｔ％の割合で含有することを特徴とする請求項１から８までのいずれか１項に記載の摩擦軸受（２）。
【請求項１０】  上記中間層（５）が、８５℃〜４４５℃の温度で０．５時間〜４８時間の熱処理後に，上記熱処理前の圧延、鍛造、押出し等の成形加工状態において測定した硬さ値の３５％以下の硬さ値を有することを特徴とする請求項１から９までのいずれか１項に記載の摩擦軸受（２）。
【請求項１１】  上記中間層（５）が、１００℃〜３５０℃の温度で１〜２４時間の熱処理後に、上記熱処理前の圧延、鍛造、押出し等の成形加工状態で測定した硬さ値の７０％〜８０％の硬さ値を有することを特徴とする請求項１から１０までのいずれか１項に記載の摩擦軸受（２）。
【請求項１２】  上記中間層（５）が、熱処理後に４５ＨＶ２〜８０ＨＶ２のビッカース硬さを有することを特徴とする請求項１から１１までのいずれか１項に記載の摩擦軸受（２）。
【請求項１３】  上記耐摩擦層（４）が、アルミニウムマトリクス中にＰｂ、Ｂｉ、Ｓｎ等の軟質相を含有するアルミニウム合金から成ることを特徴とする請求項１から１２までのいずれか１項に記載の摩擦軸受（２）。
【請求項１４】  上記耐摩擦層（４）が、主合金成分としてＳｎを含有するアルミニウム合金から成り、該Ｓｎの割合が５ｗｔ％〜４５ｗｔ％であることを特徴とする請求項１３に記載の摩擦軸受（２）。
【請求項１５】  上記耐摩擦層（４）が、合計量で最大１１ｗｔ％の添加合金元素を含有し、この合金元素としてＭｎ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｚｒ、ＣｏおよびＺｎから成る群から選択された少なくとも１種の合金元素と、Ｐｂ、Ｂｉ、ＳｂおよびＩｎから成る郡から選択された少なくとも１種の合金元素とを含むことを特徴とする請求項１３または１４に記載の摩擦軸受（２）。
【請求項１６】  上記耐摩擦層（４）が、０．６５ｗｔ％〜１．８０ｗｔ％の割合のＣｕと、０．２５ｗｔ％〜０．７５ｗｔ％の割合のＭｎと、０．１５ｗｔ％〜０．５５ｗｔ％の割合のＦｅと、０．０５ｗｔ％〜０．１８ｗｔ％のＣｒとを含有することを特徴とする請求項１３から１５までのいずれか１項に記載の摩擦軸受（２）。
【請求項１７】  上記耐摩擦層（４）の熱処理後のビッカース硬さが２５ＨＶ２〜８５ＨＶ２であることを特徴とする請求項１３から１６までのいずれか１項に記載の摩擦軸受（２）。
【請求項１８】  請求項１から１６までのいずれか１項に記載の摩擦軸受（２）の製造方法であって、鋳造法、押出し法、連続鋳造法、等によって製造され予め硬化された材料で形成された中間層（５）を少なくとも１つの他の材料と一緒に圧延することを特徴とする方法。
【請求項１９】  上記一緒に圧延された摩擦軸受（２）を、１段以上の成形工程による２５％〜９１％の各成形加工プロセスの後に、８５℃〜４４５℃の温度で焼鈍することを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項２０】  圧延法、ＣＶＤ法、電気メッキ法、カソードスパッタリング法、真空蒸着法、等によって、上記耐摩擦層（４）を上記中間層（５）上に形成し、または上記中間層（５）を上記耐摩擦層（４）上に形成し、および／または上記中間層（５）を上記基盤殻（７）上に形成することを特徴とする請求項１８または１９に記載の方法。
【請求項２１】  上記各中間製品の厚さを、圧延機内での接合により各パス毎に２０％〜７５％減少させることを特徴とする請求項１８から２０までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】  スラスト軸受用またはスラストワッシャ用であることを特徴とする請求項１から１７までのいずれか１項に記載の摩擦軸受（２）。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、請求項１および１８の前段部分に記載したように、種々の組成から成る金属材料の機械的性質を向上させるためのアルミニウム基中間層を備えた摩擦軸受およびその製造方法に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
これとは全然異なる方法として、基盤殻にニッケル、銅などの層を電気メッキし、アルミニウム基接合層は用いない方法がある。摺接合金の軽金属とニッケル、銅などとの金属学的な親和性が低いため、接着および締め付けの程度によって接行強度が限定されるが、一対の軽金属／軽金属摺接層から成る接合層を用いると、熱処理および拡散によって接合面に生成する接着結合力が、金属的な拡散および反応領域の特性を実質的に発揮するより多くの層の強度を向上させる。
摩擦軸受用の種々のアルミニウム合金および異種組成の摩擦軸受が、ＷＯ９８／１７８３３Ａ、ＷＯ９７／２２７２５、ＥＰ０６７２８４０ＡおよびＤＥ３０００７７２Ａにより知られている。これらの公報に記載された種々の組成の合金はアルミニウム合金中に分散している軟質相（非常に多量のものも含めて）の耐久性を高めることを目的としている。そのための種々の方法が記載されており、例えば、硬質粒子を埋め込んでＳｎ―Ｓｎネット組織内に介在させる方法がある。特にＥＰ０６７２８４０Ａには、摩擦軸受用の中間層として硬化性アルミニウム合金を用いた方法が提案されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
請求項２〜９に、本発明の上記以外の有利な実施形態を規定した。これらの元素を用い、多種多様に組み合わせることにより、特に中間層を摩擦軸受の接合層として用いる場合、この層を特定の要請に、特に摩擦軸受を構成する他の層の性質に容易に適合させることができる。上記請求項に規定した元素を添加することによって得られる効果については、以下の詳細な説明に記載する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
請求項１０〜１２に記載した実施形態の利点として、中間層の硬さが十分に高められるため、新しいタイプの軸受材料などの高強度材料と組み合わせて用いることが可能になり、かつ、高温での熱処理が可能になるので中間層の製造工程を時間短縮できる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
請求項１３〜１７に規定した本発明により提供される摩擦軸受の実施形態個々の利点については、本明細書中に記載する。
本発明の目的はまた、請求項１８に記載した摩擦軸受の製造方法によっても達成される。その結果、高速回転シャフトに適した表面を有し、かつ摩擦軸受に伝達された力を伝達することができる被膜を有する摩擦軸受を作ることができる。有利な点として、アルミニウム基の多層に特有の性質により接合の品質を高めることができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
請求項１９に規定したもう一つの方法は、各成形加工プロセス後に望ましくない引張応力を解放することができるという利点がある。
請求項２０に規定した方法の利点は、あらゆる可能な方法で摩擦軸受を作製できる、すなわち所望の摩擦軸受に最も適した方法を選択することができる点である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
最後に、請求項２１に規定した方法は、製造コストおよび時間を抑制するように接合処理中の個々の工程の回数を選択的に制御できる点が有利である。
有利な形態として、請求項２２に規定したように摩擦軸受をスラストリングやスラストワッシャーとして用いることができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
以下に、添付図面を参照して、本発明をより詳細に説明する。
先ず、各実施形態において同一の部位には同一の参照番号および同一の部品名を付し、本明細書全体の記載を通して同一の参照番号または同一の部品名を付した部位は相互に置き換え可能である。また、各実施形態の個々の構成または組み合わせた構成は、それぞれ独立の解決手段である。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
Ａｌ3Ｓｃ結晶子１２の熱的安定性によって、この合金の過時効を改善できる。
Ａｌ3Ｓｃ結晶子から作成された本発明の中間層５は、粒径０．００５μｍ〜５μｍ、望ましくは０．１μｍ〜１μｍである。