(57)【要約】  本発明は、樹脂マトリックスとしてのポリマー及び機能性フィラーを用いた摺動性コーティングであって、前記機能性フィラーが、混合相酸化物、任意選択的に及び更なる機能性フィラーを含む摺動性コーティングに関する。本発明は更に、金属製支持材層と、少なくとも一つのこのような摺動性コーティングからなる、その上に施与された被膜とを備えた摺動要素、及びそれの製造方法に関する。
2020533475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂マトリックスとしてのポリマー及び機能性フィラーを有する摺動性コーティングであって、前記機能性フィラーが、混合相酸化物、任意選択的に及び更なる機能性フィラーを含む、前記摺動性コーティング。
【請求項２】
前記混合相酸化物が、硬化摺動性コーティングを基準にして０．１〜１５体積％、好ましくは０．５〜８体積％の割合で含まれていることを特徴とする。請求項１に記載の摺動性コーティング。
【請求項３】
前記混合相酸化物が、チタン、コバルト、アルミニウム、ニッケル、アンチモン、クロム、鉄または亜鉛のうちの少なくとも二種の元素を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の摺動性コーティング。
【請求項４】
前記混合相酸化物が、チタンと、コバルト、アルミニウム、ニッケル、アンチモン、クロム、鉄または亜鉛のうちの少なくとも二種の元素とから形成され、特に好ましくはチタン、ニッケル及びアンチモンから形成されることを特徴とする、請求項３に記載の摺動性コーティング。
【請求項５】
前記混合相酸化物が、ルチル、スピネルまたはヘマタイト構造の形で存在することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つに記載の摺動性コーティング。
【請求項６】
前記混合相酸化物が、０．０５〜２．０μｍ、好ましくは０．１〜０．５μｍの範囲のＤ５０値の形のメジアン粒径を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一つに記載の摺動性コーティング。
【請求項７】
前記機能性フィラーの総割合が、硬化摺動性コーティングを基準にして７５体積％を超えないことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一つに記載の摺動性コーティング。
【請求項８】
更なる機能性フィラーが含まれ、前記フィラーは、固体潤滑剤、硬質材料、及び熱伝導性を改善する物質のうちの一つまたは複数の物質を含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一つに記載の摺動性コーティング。
【請求項９】
前記固体潤滑剤が、層構造を有する金属硫化物、特にＭｏＳ２、ＷＳ２、ＳｎＳ２；グラファイト、六方晶系ＢＮ、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ＺｎＳ、ＢａＳＯ４及びこれらの混合物のうちの一つまたは複数の物質を含むことを特徴とする、請求項８に記載の摺動性コーティング。
【請求項１０】
前記硬質材料が、窒化物、炭化物、ホウ化物、酸化物、特にＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４、Ｂ４Ｃ３、立方晶系ＢＮまたはＳｉＯ２のうちの一つまたは複数の物質を含むことを特徴とする、請求項８または９に記載の摺動性コーティング。
【請求項１１】
前記熱伝導性を改善する物質が、Ａｇ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｓｎ、Ａｌ、ＢｉまたはＣｕからなる群からの一つまたは複数の金属粉末を含むことを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか一つに記載の摺動性コーティング。
【請求項１２】
前記金属粉末の割合が、硬化摺動性コーティングを基準にして３０体積％以下であることを特徴とする、請求項１１に記載の摺動性コーティング。
【請求項１３】
前記硬質材料の割合が、硬化摺動性コーティングを基準にして１０体積％以下、好ましくは５体積％以下であることを特徴とする、請求項８〜１２のいずれか一つに記載の摺動性コーティング。
【請求項１４】
前記ポリマーが、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）及びポリエステルイミド、エポキシ樹脂（ＥＰ）、フェノール樹脂、ポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）、シリコーン樹脂、高融点熱可塑性樹脂、特に２２０℃を超える融点を有する高融点熱可塑性樹脂、ポリアリーレート、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）及びポリ（オキシ−１，４−フェニルスルホニル−１，４−フェニル）（ＰＥＳ）からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一つに記載の摺動性コーティング。
【請求項１５】
金属製基材層と、その上に施与された、請求項１〜１４のいずれか一つに記載の少なくとも一つの摺動性コーティングからなる被膜とを有する摺動要素。
【請求項１６】
前記被膜の厚さが１μｍと５０μｍとの間であることを特徴とする、請求項１５に記載の摺動要素。
【請求項１７】
最大１３０ｍｍまでの直径を有するラジアル軸受けであり、ここで前記被膜の厚さが５μｍと２５μｍとの間であることを特徴とする、請求項１５または１６に記載の摺動要素。
【請求項１８】
前記金属製基材層が、単一の金属層からなるかまたは複数の金属層の層複合体からなり、この際、前記基材層の露出された層の上に前記被膜が施与されていることを特徴とする、請求項１５〜１７のいずれか一つに記載の摺動要素。
【請求項１９】
前記基材層の露出された層が、Ｃｕ合金、Ａｌ合金、Ｎｉ合金、Ｓｎ合金、Ｚｎ合金、Ａｇ合金、Ａｕ合金、Ｂｉ合金またはＦｅ合金から形成されていることを特徴とする、請求項１８に記載の摺動要素。
【請求項２０】
前記金属製基材層が、鋼製支持層または金属製軸受け金属層、または鋼製支持層と金属製軸受け金属層、任意選択的に金属製中間層、任意選択的に及び摺動層を含むことを特徴とする、請求項１８または１９に記載の摺動要素。
【請求項２１】
前記摺動層が前記基材層の露出された層を形成し、その上に前記被膜が、カウンタ軸の状態調節のためのなじみ層としてまたは適応のためのなじみ層として形成されていることを特徴とする、請求項２０に記載の摺動要素。
【請求項２２】
前記摺動層が任意選択的にスパッタ層として、特にＡｌＳｎからなるスパッタ層として、または電解めっき摺動層として形成されていることを特徴とする、請求項２１に記載の摺動要素。
【請求項２３】
軸受け金属層が、前記基材層の露出された層を形成し、その上に、前記被膜が長い耐用期間を有する摺動層として形成されていることを特徴とする、請求項２０に記載の摺動要素。
【請求項２４】
前記軸受け金属層が、ＣｕＳｎ軸受け金属合金、ＣｕＮｉＳｉ軸受け金属合金、ＣｕＺｎ軸受け金属合金、ＣｕＳｎＺｎ軸受け金属合金、ＡｌＳｎ軸受け金属合金、ＡｌＳｉ軸受け金属合金、ＡｌＳｎＳｉ軸受け金属合金またはＡｌＺｎ軸受け金属合金をベースとする、請求項２０〜２３のいずれか一つに記載の摺動要素。
【請求項２５】
Ｓｎ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｆｅまたはそれらの合金からなる中間層が、前記基材層の露出された層を形成し、その上に前記被膜が形成されていることを特徴とする、請求項２０に記載の摺動要素。
【請求項２６】
前記被膜が、少なくとも二つの摺動性コーティングからなる多層系であり、そのうちの少なくとの一つの摺動性コーティングが請求項１〜１２のいずれか一つに従い形成されており、ここで、カウンタ軸の状態調節のためのなじみ層としての上側の摺動性コーティング層が、長い耐用期間を有する摺動層としての下側の摺動性コーティング層の上に形成されていること特徴とする、請求項１５〜２５のいずれか一つに記載の摺動要素。
【請求項２７】
前記被膜が、少なくとも二つの摺動性コーティングからなる多層系であり、そのうちの少なくとも一つの摺動性コーティングが請求項１〜１２のいずれか一つに従い形成されており、ここで、良好な滑り特性及び適応特性を有する摺動性コーティングとしての上側の摺動性コーティング層の下に、高い耐摩耗性を有する下側の摺動性コーティング層が形成されていることを特徴とする、請求項１５〜２６のいずれか一つに記載の摺動要素。
【請求項２８】
前記被膜が、少なくとも二つの摺動性コーティングからなる多層系であり、そのうち少なくとも一つの摺動性コーティングが、請求項９〜１８のいずれか一つに従い形成されており、ここで、前記金属製基材層と、良好な滑り特性及び適応特性を有する摺動層としてまたは高い耐摩耗性を有する摺動層として形成された上側の摺動性コーティング層との間に、追加的な弱接着性または非接着性の摺動性コーティング層が配置されていることを特徴とする、請求項１５〜２７のいずれか一つに記載の摺動要素。
【請求項２９】
前記弱または非接着性摺動性コーティング層が前記摺動層よりも薄く形成されていることを特徴とする、請求項２８に記載の摺動要素。
【請求項３０】
前記被膜が、少なくとも二つの摺動性コーティングからなる多層系であり、そのうちの少なくとも一つの摺動性コーティングが請求項１〜１２のいずれか一つに従い形成されており、ここで、前記少なくとの二つの摺動性コーティングが、少なくとも、二官能性もしくは環化二官能性化合物、固体潤滑剤、硬質材料、及び熱伝導性を改善する物質からなる群から選択される物質に関して、異なる割合を有することを特徴とする、請求項１５〜２９のいずれか一つに記載の摺動要素。
【請求項３１】
前記被膜が、少なくとも二つの摺動性コーティングからなる勾配型層系であり、そのうちの少なくとも一つの摺動性コーティングが請求項１〜１２のいずれか一つに従い形成されており、ここで、前記勾配型層系が、層厚の少なくとも一部を考慮した場合に、二官能性もしくは環化二官能性化合物、固体潤滑剤、硬質材料、及び熱伝導性を改善する物質からなる群から選択される少なくとも一種の物質を、増加または減少する割合で含むことを特徴とする、請求項１５〜３０のいずれか一つに記載の摺動要素。
【請求項３２】
滑り軸受けシェルまたはブッシュ、特に内燃機関のための滑り軸受けシェルまたはブッシュとして形成されている、請求項１５〜３１のいずれか一つに記載の摺動要素。
【請求項３３】
内燃機関のためのピストン、ピストンリング、軸受けシェルまたはブッシュをコーティングするための、請求項１〜１４のいずれか一つに記載の摺動性コーティングの使用。
【請求項３４】
摺動要素の製造方法であって、
ｉ．金属製支持材層の提供、
ｉｉ．前記支持体層上への、請求項１〜１４のいずれか一つに記載の摺動性コーティングの施与、ここで前記摺動性コーティングは溶剤中に溶解されており、
ｉｉｉ．前記基材層上に被膜を形成しつつの前記摺動性コーティングの硬化、
を含む、前記方法。
【請求項３５】
前記硬化ステップが、ポリマーの架橋及び溶剤の除去を含む、請求項３４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
エンジンの摺動要素は、大概は、滑り特性を最適化する特別に変性された表面を有する多層材料からなる。一般に、滑り軸受けの表面は、例えば鉛、錫又はアルミニウムをベースとする金属層であり、これらは、電解めっきプロセス、蒸着又は機械的めっきによって適用される。
【０００２】
また、合成樹脂をベースとする非金属層、いわゆる摺動性コーティングも知られており、これらは、フィラーを添加することによって、それらの滑り特性、耐負荷性及び耐摩耗性の点で改良される。
【０００３】
合成樹脂ベースの摺動性コーティングは、機械的構造において摩擦を低減するための手段として非常に一般に長年使用されてきた。原則として、金属、プラスチック及びゴム部品は被覆されており、これらは更なる潤滑なしに永久的に容易に稼働可能でなければならない。典型的な用途では、負荷はかなり低く、温度または媒体などの境界条件は重要ではない。
【０００４】
エンジンにおける用途、例えばクランクシャフト軸受けのための用途も、例えばＥＰ０９８４１８２Ａ１（特許文献１）のような種々の特許出願及び市販されている最初の滑り軸受け製品から既に知られている。既知の種類の銅及びアルミニウム合金は通常は基材として称され、コーティングマトリックスは、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリイミド（ＰＩ）、エポキシド及びフェノール樹脂、ポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）またはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）からなる。一例として、文献ＥＰ１７７５４８７Ａ１（特許文献２）を参照されたい。滑り特性及び耐負荷性を改善するために、マトリックスプラスチックには、例えば、固体潤滑剤、例えばＭｏＳ２、ＷＳ２、ＢＮ、ＰＴＦＥ、セラミック粉体、例えば酸化物、窒化物、炭化物、シリケート、金属、例えばＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｗ、Ｎｉ、Ａｕなどの機能性フィラーが充填される。例えばＷＯ２００４／００２６７３Ａ１（特許文献３）を参照されたい。ＺｎＳまたはＢａＳＯ４などの他のフィラーもＷＯ２０１５０９７１５９Ａ１（特許文献４）に挙げられている。
【０００５】
層の施与は、噴霧または印刷プロセス及びその後の熱硬化によって行われる。
【０００６】
ＤＥ１０２０１３２０２１２３Ｂ３（特許文献５）からは、金属製支持層及び多孔性キャリア層を備えた金属／プラスチック滑り軸受け複合材料が知られている。前記キャリア層の細孔は、フッ素不含の熱可塑性樹脂をベースとする滑り層材料及び摩擦学的特性を向上するフィラーによって充填されている。
【０００７】
それにもかかわらず、公知のコーティングは、高回転数の時の潤滑不足状態の場合に、この状態が頻繁に生じるときに層を完全に摩耗させるような摩耗速度を有する。特に、銅ベースの軸受け金属の場合に一般的にそうである、制限された滑り特性を有する基材材料では、これはフレッティング（Ｆｒｅｓｓｅｎ）による軸受の完全な破損につながる可能性がある。
【０００８】
ＷＯ２０１００７６３０６（特許文献６）には、それに対抗するために、機能性フィラーとして鉄（ＩＩＩ）酸化物の使用が提案されている。事実、微細な酸化物によって、向上した耐摩耗性を達成でき、これは、特に、スタート−ストップ運転でのエンジンの場合に、ベルトドライブによるクランクシャフトの追加的な荷重の場面で、及び比較的粗さが大きいシャフトにおいて有利である。しかし、高回転数、潤滑不足状態、並びに軸受け及びカウンタ軸の形状の幾何学的な狂いに基づいた適応要求、または傾斜位置による縁への荷重では、摩擦が原因のシャフトジャーナルの局所的な加熱を、そしてその後に、ポリマーマトリックスの熱的な弱化が起こる虞があり、これは、層の減損及び再び、基材材料上でのフレッティング（Ｆｒｅｓｓｅｎ）を招き得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】ＥＰ０９８４１８２Ａ１
【特許文献２】ＥＰ１７７５４８７Ａ１
【特許文献３】ＷＯ２００４／００２６７３Ａ１
【特許文献４】ＷＯ２０１５０９７１５９Ａ１
【特許文献５】ＤＥ１０２０１３２０２１２３Ｂ３
【特許文献６】ＷＯ２０１００７６３０６
【特許文献７】ＥＰ２５６３５９０Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
応じて、本発明の課題は、摩耗速度がより遅く、またそれにもかかわらず、臨界的な潤滑状態、適応要求及び高い回転数においても、十分な緊急走行特性を有し、それ故、層の局所的な機能不全が避けられる、摺動性コーティングを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題は、請求項１に記載の摺動性コーティング、請求項１５に記載の摺動要素、請求項３３に記載の摺動性コーティングの使用、及び請求項３４に記載の方法によって解決される。
【００１２】
本発明による摺動性コーティングは、樹脂マトリックスとしてのポリマー及び機能性フィラーを含み、ここで前記機能性フィラーは、混合相酸化物、任意選択的に及び更に別の機能性フィラーを含む。
【００１３】
本発明による摺動要素は、金属製基材層、及びその上に施与された上述の特徴を有する少なくとも一つの摺動性コーティングからなる被膜を有する。
【００１４】
それでもなお、本発明による摺動性コーティングは、好ましくは、金属製支持材層を備えた滑り軸受けのためのコーティングとして適している。特に好ましい用途の一つは、内燃機関中の軸受けシェルまたはブッシュ、特にクランクシャフトメイン軸受けまたはコンロッド軸受けとしての軸受けシェルまたはブッシュのコーティングである。この使用は、コーティング及び金属製基材の耐荷重性について特に高い要求を課す。
【００１５】
更に、本発明は、摺動要素の製造方法に関する。該方法は、金属製基材層の提供、前記基材層上への、溶剤中に溶解した摺動性コーティングの施与、及び前記摺動性コーティングの硬化を含む。基材層上での摺動性コーティングの硬化によって、基材層上に被膜が形成する。
【００１６】
摺動性コーティングの硬化は、好ましくは、ポリマーの架橋、及び（一般的には同時の）溶剤の除去を含む。特に、熱硬化可能な摺動性コーティングを使用できる。この時、前記硬化は、摺動性コーティングの加熱下に起き得る。一方では、摺動性コーティングに対して作用する熱を介して、溶剤の除去に対して影響を及ぼすことができる。他方で、熱の供給は、熱硬化可能な摺動性コーティングの架橋工程を促進し得る。
【００１７】
「混合相酸化物」としては、微細な混合相酸化物のことと理解され、これは、混合相酸化物顔料とも称される。ここで、溶剤を含まない完成した硬化摺動性コーティングが、「摺動性コーティング」と称される。
【００１８】
本発明者らは、鉄（ＩＩＩ）酸化物が機能性フィラーとして使用されるケースの分析において、耐摩耗性が高すぎる場合には、それが不利に作用する場合がある、というのも、これは、適応プロセスの時間、それに伴う局所的な加熱の時間を長くするためであることを見出した。それ故、本発明は、摺動性コーティングの耐摩耗性を、より低程度の加熱にとって有利となるように若干より多い適応摩耗が可能なように改変することを企図するものである。
【００１９】
ＥＰ２５６３５９０Ａ１（特許文献７）は、フルオロポリマーベースのポリマー性摺動層材料、特にＰＴＦＥが含浸導入されている多孔性下部構造、例えばブロンズ製の下部構造を有する軸受け複合原材料の摺動層中での、多相酸化物顔料の使用を記載している。該摺動層材料は、少なくとも６０体積％がフルオロポリマーからなり、そして更に少なくとも５％の六方晶系窒化ホウ素を含む。なじみ段階の後は、このような摺動層では、ブロンズが接触面で開放されて、担持表面を形成する。なじみ段階では、混合相酸化物顔料は、六方晶系窒化ホウ素と一緒に耐摩耗性を高めることが目的とされている。
【００２０】
すなわち、これらの摺動層は、ＤＥ１０２０１３２０２１２３Ｂ３（特許文献５）から知られる層と同様に、摺動性コーティングから形成されない。これらは、主に、潤滑されていないまたは若干潤滑された用途に使用される。しかし、このような潤滑層を備えた軸受けは、上記の課題設定を解決できない、なぜならば、これらは、内燃機関中のクランクシャフトへの使用のためには一般的には適していないからである。この用途のためには、この多孔性基材は十分な耐疲労性を持たず、摺動材料は単独では十分な耐荷重性を有していない。それ故、該コーティングは、本発明による摺動要素において、多孔性焼結層上にではなく、好ましくは、密実金属製基材層、いわゆる密実原材料上に、または複合原材料の場合は、ロール圧延された、鋳造されたまたは電解めっきされたまたは物理的気相堆積法（ＰＶＤ）を用いて堆積された金属製基材層上に堆積されている。
【００２１】
本発明による摺動性コーティングにおける該混合相酸化物は、一方では、表面中に摩耗低減効果を達成するのに十分に硬質である。それ故、これらは、この目的に関して使用することが知られている鉄（ＩＩＩ）酸化物を置き換えるのに適している。しかし、これらは、それほどは硬くなく、そのため機械的な相互作用によって、シャフト表面を加工できる、すなわち平滑化または削除でき、他方で、鉄（ＩＩＩ）酸化物は、鋼の研磨にさえ適しているほど硬質である。それ故、本発明による摺動性コーティング中の混合相酸化物の硬度が比較的低いことにより、滑り軸受け及びカウンタ軸から構成されるシステム中には、例えば鉄（ＩＩＩ）酸化物を使用した場合におけるような高い摩擦エネルギーは導入されず、そのため摺動性コーティング層は、確かに多少は耐摩耗性に劣るが、非常に高速の回転数の場合でさえ短い潤滑不足状態をより長い時間絶え得るということが考えられる。その結果、該混合相酸化物のロジワール粉砕硬度は、カウンタ軸へのエネルギー導入を最小限にするためには、鉄（ＩＩＩ）酸化物の硬度未満、すなわち５５未満であることが好ましい。
【００２２】
クランクシャフト軸受けのピーク耐荷重性は、本発明による摺動性コーティングの使用時には、最大１２０ＭＰａまで高めることができ、すなわち他の場合ではアルミニウムベースのスパッタ層でしか達成できない値にまで高め得ることが確定された。
【００２３】
潤滑不足条件での耐用時間は、より硬質の酸化物を用いたコーティングに対して、三倍超となった。
【００２４】
好ましくは、該混合相酸化物は、硬化摺動性コーティングを基準にして０．１〜１５体積％、特に好ましくは０．５〜８体積％の割合で含まれる。
【００２５】
「摺動性コーティング」と同様に、「硬化摺動性コーティング」または「硬化摺動性コーティング層」という用語は、本明細書では、溶剤は考慮せずに硬化後の摺動性コーティングまたはそれから形成された層を指す。
【００２６】
０．１体積％よりも少ない割合では、耐摩耗性に関しての改善は確認できない。１５体積％を超える割合は、該摺動性コーティングのマトリックスの弱化をまねく。特に好ましくは、これらの理由から、混合相酸化物は、硬化摺動性コーティングを基準として０．５〜８体積％の割合で含まれる。
【００２７】
混合相酸化物は、複数の酸化物の混合物ではなく、特定の結晶格子サイトが異なる金属イオンで占められている酸化物である。該混合相酸化物は、好ましくは、チタン、コバルト、アルミニウム、ニッケル、アンチモン、クロム、鉄または亜鉛のうちの少なくとも二種の元素を含む。
【００２８】
特に好ましくは、該混合相酸化物は、チタンと、コバルト、アルミニウム、ニッケル、アンチモン、クロム、鉄または亜鉛のうちの少なくとも二種の元素とから形成される。
【００２９】
非常に特に好ましいものは、次の混合相酸化物、すなわちＣｏ−Ａｌ酸化物、Ｎｉ−Ｓｂ−Ｔｉ酸化物、Ｆｅ−Ａｌ酸化物及びＣｏ−Ｔｉ−Ｎｉ−Ｚｎ酸化物である。
【００３０】
該混合相酸化物は、好ましくはルチル構造、スピネル構造またはヘマタイト構造の形で存在する。特に、微細なルチル混合相酸化物は、耐摩耗性及びドライランに関しての要求を満たす、というのも、それらの硬度は、鋼の硬度よりも若干低いからであることが示される。
【００３１】
該混合相酸化物が、０．０５〜２．０μｍ、特に好ましくは０．１〜０．５μｍの範囲のＤ５０値の形のメジアン粒径を有する場合に特に有利であることが判明した。
【００３２】
該摺動性コーティングの層の特性を、個々の用途における目的設定に適合させるためには、上記の更なる機能性フィラーが使用される。全ての機能性フィラー、特にすなわち混合相酸化物も、摺動性コーティング中にできるだけ均一に分散した状態で存在する。
【００３３】
好ましくは、該機能性フィラーは、任意に、固体潤滑剤、硬質材料、及び熱伝導率を改善するかまたはコーティング表面の湿潤に影響を及ぼす物質のうちの一つまたは複数を含有する。
【００３４】
固体潤滑剤の添加は、緊急運転特性、すなわち非流体力学的運転条件における挙動を改善する。少量の更なる硬質材料は、摩耗低減剤として、またはシャフトの状態調節のために使用され、熱伝導性を改善する物質は、摩擦熱の迅速な除去、従って持続耐荷重性に役立つ。
【００３５】
固体潤滑剤としては、ＭｏＳ２、ＷＳ２、ＳｎＳ２などの層構造を有する金属硫化物、グラファイト、六方晶系ＢＮ、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）またはＺｎＳ／ＢａＳＯ４混合物が好ましく使用される。
【００３６】
硬質材料としては、好ましくは窒化物、炭化物、ホウ化物、酸化物、例えばＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４、Ｂ４Ｃ３、立方晶系ＢＮ、またはＳｉＯ２が使用される。
【００３７】
熱伝導性を改善する物質としては、好ましくは、一種または複数の金属粉末、特にＡｇ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｓｎ、Ａｌ、ＢｉまたはＣｕからなる金属粉末が含まれる。
【００３８】
湿潤及び表面特性は、非常に微細なフィラー、例えばＦｅ２Ｏ３またはＴｉＯ２またはこれらの混合酸化物によって影響され得る。
【００３９】
混合相酸化物も含めて全ての機能性添加剤の上記の量は、硬化摺動性コーティングの総体積割合７５％を超えないように選択するのがよい。この際、硬質材料の体積割合は、有利には１０％を超えず、特に好ましくは５体積％を超えず、そして金属粉末の体積割合は３０％を超えない。
【００４０】
硬質材料の割合をより多くすると、滑り特性を劣化させ、シャフト走行面にアブラシブ効果を発揮するようになる。金属の割合をより多くすると、分散が困難となり、それ故、加工特性にとって悪い。
【００４１】
このポリマーは、好ましくは、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）及びポリエステルイミド、エポキシ樹脂（ＥＰ）、フェノール樹脂、ポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）、シリコーン樹脂、高融点熱可塑性樹脂、特に２２０℃を超える融点を有する高融点熱可塑性樹脂、ポリアリーレート、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）及びポリ（オキシ−１，４−フェニルスルホニル−１，４−フェニル）（ＰＥＳ）からなる群から選択される。特に好ましくは、その中でも、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエステルイミド、エポキシ樹脂（ＥＰ）、フェノール樹脂、ポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）、シリコーン樹脂、高融点熱可塑性樹脂、特に２２０℃を超える融点を有する高融点熱可塑性樹脂、ポリアリーレート及びポリ（オキシ−１，４−フェニルスルホニル−１，４−フェニル）（ＰＥＳ）である。
【００４２】
本発明による摺動要素は、金属基材層、及びその上に施与された上述のタイプの少なくとも一つの摺動性コーティングからなる被膜を有する。
【００４３】
完成した摺動要素における架橋された摺動性コーティング層の厚さは、有利には１μｍと５０μｍとの間である。この際、厚さは、摺動要素に通常のように、構成部材の大きさに適応され、すなわち、５〜２５μｍの厚さが、１３０ｍｍまでの直径を有する軸受けに特に好ましい。５μｍ未満では適応性が失われ、そして２５μｍを超えると、層の耐荷重性は大きく低下する。１３０ｍｍを超える直径を有する大きな軸受けの場合、５０μｍまでの摺動性コーティング層の層厚は、幾何学的誤差またはより大きな許容範囲のために増加したなじみ摩耗（Ｅｉｎｌａｕｆｖｅｒｓｃｈｌｅｉｓｓ）が予想され得るので、依然として許容可能である。
【００４４】
被膜が施された金属製基材層の露出表面は、好ましくはＲｚ＝１〜１０μｍ、特に好ましくはＲｚ＝３〜８μｍの粗さを有する。この領域では、一方では改善された付着性が見出され、他方では、粗い表面のために、被膜が部分的に摩耗する時に、先端、すなわち金属製基材層の表面の非常に小さい表面部分のみが最初に露出され、これは、金属製基材のより大きな露出領域のフレッティングされ易さを同時に有することなく、表面の積載力を高める。
【００４５】
必要とされる粗さは、サンドブラストまたは研削のような機械的プロセスによって生成できるが、化学的にリン酸塩処理または付加物（Ａｎｓａｔｚ）によっても生成することができる。不規則な粗さの他に、規則的な基材構造も有利であり、これは、例えば、ドリル加工、リーミングまたはエンボス加工によって形成することができる。
【００４６】
硬質粒子の射出が、特に有利であることが判明している。軸受け金属がコーティング層の適応効果及び他の引き起こされる摩擦によって局所的に露出される時、表面中の小さな粒子残留物により、耐摩耗性の更なる改善を達成できると考えられる。
【００４７】
金属製基材層自体は、個々の金属層（密実原材料）からまたは複数の機能的に異なる金属層によって層複合体（複合原材料）からなることができる。従って、摺動性コーティングから被膜が塗布される基材層の各々の露出された層は、異なる金属または金属合金、特にＣｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ａｇ、Ａｕ、ＢｉまたはＦｅ合金から作ることができる。
【００４８】
金属製基材層は、複合原材料の場合は、鋼製支持層、または金属製軸受け金属層、または鋼製支持層、及び金属製軸受け金属層、任意選択で金属製中間層、及び任意選択で（薄い）金属製カバーまたは摺動層を含むことができる。鋼製支持層も、軸受け金属層も、それぞれの要求される特性、特に強度に依存して、単独でまたは組み合わせで基材層中に存在するかまたは基材層を形成することができる。
【００４９】
摺動層が基材層の露出層を形成する場合、摺動性コーティングの被膜は、好ましくは、シャフト材料のラジアル軸受けの場合、カウンタ軸（Ｇｅｇｅｎｌａｅｕｆｅｒ）を適応させるまたは状態調節するためのなじみ層として設計される。
【００５０】
「カウンタ軸の状態調節のためのなじみ層」とは、本教示の意味では、硬化摺動性コーティング層を基準にして少なくとも０．５重量％の硬質材料の添加を少なくとも必要とする。
【００５１】
「適応のためのなじみ層」とは、本教示の意味において、実際の摺動性コーティングの組成に基づいた時に、例えば潤滑剤の含有率の増加またはバインダーの割合の減少によって、追加的な硬質材料は無しで得られる。
【００５２】
両方のなじみ層は、好ましくは、１〜５μｍの層厚を有し、高荷重可能なスパッタ層、特にＡｌＳｎをベースとするスパッタ層に特に有利であり得る。しかし、電解めっきされた摺動層上においても、特にカウンタ軸の表面が格別フレッティング性である場合には、なじみ層は有利である。
【００５３】
軸受け金属層が、摺動性コーティングから被膜が形成されている露出した金属層を形成する場合には、摺動性コーティングの被膜は、好ましくは、長い耐用期間を有する独立した摺動層として形成される。「長い耐用期間を有する摺動層」とは、本教示の意味では、５μｍと２５μｍとの間の層厚を少なくとも必要とする。耐久層（Ｌｅｂｅｎｓｄａｕｅｒｓｃｈｉｃｈｔ）は、できるだけ長い期間持続するべきである。このためには、ある程度の耐摩耗性と十分な厚さが必要である。
【００５４】
ＣｕＳｎ、ＣｕＮｉＳｉ、ＣｕＺｎ、ＣｕＳｎＺｎ、ＡｌＳｎ、ＡｌＳｉ、ＡｌＳｎＳｉ、ＡｌＺｎ軸受け金属合金上の摺動層としての被膜の使用が有利である。
【００５５】
有利な発展形態の一つでは、該摺動要素の金属製基材層は、鋼製支持層上または存在する場合には軸受け金属層上に、中間層、好ましくはＳｎ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｆｅまたはそれらの合金からなる中間層を有し、そしてその中間層の上には、カバー層または摺動層のいずれかが形成されるか、または該摺動性コーティングからの被膜が直接形成される。後者の場合には、中間層は、基材層の露出された層を形成する。ＮｉまたはＡｇ並びにそれらの合金からなる中間層が特に好ましい。
【００５６】
中間層は任意であり、そして前記被膜並びに存在する場合には前記カバー及び摺動層が完全に摩耗される場合には、接合及び／または滑り特性の改善に役立つ。前記中間層自体は、一つまたは複数の個々の層から構成でき、例えばＮｉ層とＮｉＳｎ層との組み合わせから構成できる。
【００５７】
本発明の特に好ましい実施形態の一つは、前記被膜は、少なくとも二つの摺動性コーティングからなる多層系であり、そのうちの少なくとも一つの摺動性コーティングは、上述の技術に従い形成され、ここで該摺動性コーティングは、上側の摺動性コーティング層が、長い耐用期間を持つ摺動層として形成される下側の摺動性コーティング層上に、カウンタ軸の状態調節のためのなじみ層として設計されるように形成される。
【００５８】
本発明による代替的な多層系は、良好な滑り特性及び適応特性を持つ摺動層としての上側の摺動性コーティング層の下に、高い耐摩耗性を有する摺動層として下側の摺動性コーティング層が形成されるように構成される。
【００５９】
「良好な摺動特性及び適応特性を有する摺動層」とは、本教示の意味において、硬化摺動性コーティング層を基準にして合計して３０〜６０体積％の固体潤滑剤の添加及び１μｍと１０μｍとの間の層厚を少なくとも必要とする。混合相酸化物の割合はむしろ少ないかまたは存在しない。要するに、まず第一に、滑り特性を最適化すること、すなわち摩擦を減少させ並びに適応性及び埋め込み性を高めて、その上で、機械的耐性も調節されることが重要である。
【００６０】
「高い耐摩耗性を有する摺動層」は、本教示の意味では、摺動要素または軸受けが特に耐摩耗性に関して最適化され、そうして軸受け金属まで完全にすり減るのを遅らせることによって、摺動要素または軸受けの動作安定性を更に高めるという仕事を有する。この目的のために、これらは、混合相酸化物も含む。高い耐摩耗性を有する摺動層は、混合相酸化物の含有率に関して耐久層に類似しているが、後者は、その厚さにも依存し、それはまた、耐用期間を決定する。
【００６１】
多層系は、追加的な摺動性コーティング層が耐久層の下に施与され、この追加的な摺動性コーティング層が、軸受けの稼働信頼性を、これが、特にそれの耐摩耗性に関して最適化され、そうして軸受け金属にまで完全にすり減ることを遅延させることによって更に高めるようにも構築することができる。このために、混合相酸化物を任意選択に混合することができる。
【００６２】
本発明による多層システムを有する更なる摺動要素は、被膜が、少なくとも二つの摺動性コーティングからなり、そのうちの少なくとも１つの摺動性コーティングが、上記の技術に従い形成され、この際、追加的な弱もしくは非接着性の下側の摺動性コーティング層が、金属製基材と、良好な滑り特性及び適応特性を有する摺動層としてまたは高い耐摩耗性を有する摺動層としてまたは長い耐用期間を有する摺動層として形成された上側の摺動性コーティング層との間に配置されることを企図する。
【００６３】
「弱または非接着性摺動性コーティング層」は、本教示の意味では、以下の手段、すなわち機能性フィラーの割合が、硬化摺動性コーティングを基準にして０〜２５体積％であることを必要とする。この層は、基材への付着に関して最適化され、そしてプライマーと同様に、その上にある摺動性コーティング層の接合を改善する目的を有する。加えて、この添加剤を僅かに含むかまたは全く含まない摺動性コーティング層は、好ましくは、その上にある摺動性コーティング層よりも薄く、そして特に好ましくはわずか０．５〜５μｍ厚である。
【００６４】
従って、摺動要素の被膜は、好ましくは、少なくとも二つの摺動性コーティングからなる多層系であり、そのうち少なくとも一つの摺動性コーティングは、上述の技術に従い形成され、この際、前記摺動性コーティングは、少なくとも混合相酸化物、固体潤滑剤、硬質材料、及び熱伝導性を改善する物質からなる群から選択される物質に関して、用途に応じて異なる割合を有する。
【００６５】
摺動性コーティング層の個別のレイヤーを有する多層系とは異なり、本発明の更なる発展形態の一つは、勾配型層系からなる被膜を有する摺動要素を企図する。勾配型層系は、少なくとも二つの摺動性コーティングからなり、そのうちの少なくとも一つの摺動性コーティングは、上記の技術に従い形成され、この際、層厚の少なくとも一部分について考慮した場合に、混合相酸化物、固体潤滑剤、硬質材料、及び熱伝導性を改善する物質からなる群から選択される少なくとも一種の物質は、用途に応じて増加または減少する割合を有する。
【００６６】
特に好ましくは、滑り軸受けシェルまたはブッシュとして（コンロッド軸受けまたはクランクシャフト軸受けとして）形成される上述の摺動要素は、内燃機関に使用される。同様に、該摺動性コーティングは、直接的に内燃機関におけるコーティングとして、例えば、ピストンのためにはスカートコーティング（Ｈｅｍｄｂｅｓｃｈｉｃｈｔｕｎｇ）として、またはピストンリングのためにはマイクロ溶接防止フランクコーティングとして適している。
【００６７】
更なる特徴、利点及び用途は、図面を引き合いに出しつつ実施例に基づいて以下により詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】図１は、本発明の第一の実施例に従う摺動要素の概略的な層構造を示す。
【図２】図２は、本発明の第二の実施例に従う摺動要素の概略的な層構造を示す。
【図３】図３は、本発明の第三の実施例に従う摺動要素の概略な層構造を示す。
【図４】図４は、本発明の第四の実施例に従う摺動要素の概略な層構造を示す。
【図５】図５は、本発明の第五の実施例に従う摺動要素の概略な層構造を示す。
【００６９】
全ての実施例は、金属製基材層１１、２１、３１、４１、５１、及び少なくとも一つの本発明による摺動性コーティングからなるその上に施与された被膜１２、２２、３２、４２、５２を有し、ここで基材層及び／または被膜の内部構造は様々である。被膜の厚さは、１μｍと５０μｍとの間であり、この際、これらの概略図は、実際の層厚の比率を正確に再現しているわけでも、比例的に正確に再現しているわけではなく、単に、層の順序を示すのに役立つに過ぎない。
【００７０】
図１による摺動要素の金属製基材層１１は、支持層１３、通常は鋼製の支持層１３、及び軸受け金１４、大概はＣｕもしくはＡｌ合金に基づく軸受け金属１４、並びに中間層１５を有し、中間層１５自体は、一つまたは複数の個々の層から構成することができそして軸受け金属層と被膜１２との間の接合の向上に役立つ。用途に応じて、前記中間層も、その上にある層が摩耗される時に、改善された滑り特性または緊急運転特性を有するように構成することもできる。被膜１２は、この実施例では、本発明による摺動性コーティングの単一の層１６からなる。
【００７１】
基本的には、軸受け金属が十分な強度を有する場合は、この及び以下の実施例においては、鋼でできた支持層は省略できる。同様に、幾つかの使用条件では、基本的に軸受け金属層も不要の場合がある。以下の実施例の一部が示すように、中間層も同様に任意である。
【００７２】
図２では、摺動要素の金属製基材層２１は、この場合もまた、鋼製支持層２３及び軸受け金属層２４からなり、その上には、この例では、被膜２２が、中間層なしに、再び本発明による摺動性コーティングの単一の層２６の形で施与されている。
【００７３】
図３に従う実施例は、金属製支持体層３１を有し、これは、鋼製支持層３３、軸受け金属層３４、中間層３５及びその上に施与された薄い金属製摺動またはカバー層３７からなる。前記摺動またはカバー層３７は、中間層３５上にスパッタリングされるか、またはそこで電解めっきにより堆積される。この場合、中間層３５は、軸受け金属層３４に対する金属製摺動またはカバー層３７の改善された接合に役立つ。被覆３２は、本発明による摺動性コーティングの単一の層３６の形で、摺動層３７上に施与され、そしてなじみ層として役立つ。なじみ層としては、カウンタ軸の状態調節のために最適化されたコーティング組成物、並びに適応に関して最適化されたコーティング組成物の両方を使用することができる。
【００７４】
図４は、金属製支持体層４１を備え、この層４１が、鋼製支持層４３及び軸受け金属層４４からなる、実施例を示す。その上には、少なくとも二つの摺動性コーティングからなる多層系の形の被膜４２が配置され、これらのうちの少なくとも一つの摺動性コーティングは本発明に従い形成される。前記被膜４２は、具体的には、なじみ層として形成された上側の摺動性コーティング層４６と、その下の、金属層４１と接触しそして高い耐用期間を有する摺動層として形成された摺動性コーティング層４８とを含む。耐久コーティング層４８は、混合相酸化物を用いた本発明による摺動性コーティングからなり、その上に施与されたなじみ層４６はこれらを任意選択に含むことができる。この場合も、なじみ層としては、カウンタ軸の状態調節のために最適化されたコーティング組成物、または適応に関して最適化されたコーティング組成物も使用することができる。
【００７５】
最後に、図５には、金属製支持材層５１を備えた実施例が示され、これは、鋼製支持層５３及び軸受け金属層５４からなる。その上には、少なくとも二つの摺動性コーティングからなる多層系の形の被膜５２が配置され、これらのうちの少なくとも一つの摺動性コーティングは本発明に従い形成されている。被膜５２は、金属製基材５１上に、下側の摺動性コーティング層５８とその上に上側の摺動性コーティング層５６を有する。上側の摺動性コーティング層５６は、良好な滑り特性及び適応特性を有する摺動層または高い耐用期間を有する摺動層を形成し、そして該混合相酸化物を含む。下側の摺動性コーティング層は、基材への付着に関して最適化され、そしてプライマーと同様に、その上にある摺動性コーティング層の接合を改善する目的を有し、そして該混合相酸化物を任意選択に含むことができる。
【実施例】
【００７６】
以下の表１は、本発明による摺動性コーティングの幾つかの例示組成物を記載する。
【００７７】
【表１】
2020533475.tif 000003
基材の露出された層は、例えば、表２に記載の合金からなり、そして摺動要素中でそれぞれ割り当てられる機能を有する：
【００７８】
【表２】
2020533475.tif 000004
【符号の説明】
【００７９】
１１  金属製基材
１２  被膜
１３  鋼製支持層
１４  軸受け金属層
１５  中間層
１６  摺動性コーティング層
２１  金属製基材
２２  被膜
２３  鋼製支持層
２４  軸受け金属層
２６  摺動性コーティング層
３１  金属製基材
３２  被膜
３３  鋼製支持層
３４  軸受け金属層
３５  中間層
３６  摺動性コーティング層，なじみ層
３７  金属製摺動−またはカバー層
４１  金属製基材
４２  被膜
４３  鋼製支持層
４４  軸受け金属層
４６  摺動性コーティング層，なじみ層
４８  摺動性コーティング層，耐久層
５１  金属製基材
５２  被膜
５３  鋼製支持層
５４  軸受け金属層
５６  摺動性コーティング層，耐久層
５８  摺動性コーティング層，プライマー
【図１】
2020533475.tif 000005
【図２】
2020533475.tif 000006
【図３】
2020533475.tif 000007
【図４】
2020533475.tif 000008
【図５】
2020533475.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和2年5月12日(2020.5.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂マトリックスとしてのポリマー及び機能性フィラーを有する摺動性コーティングであって、前記機能性フィラーが、混合相酸化物、任意選択的に及び更なる機能性フィラーを含む、前記摺動性コーティング。
【請求項２】
前記混合相酸化物が、硬化摺動性コーティングを基準にして０．１〜１５体積％、好ましくは０．５〜８体積％の割合で含まれていることを特徴とする。請求項１に記載の摺動性コーティング。
【請求項３】
前記混合相酸化物が、チタン、コバルト、アルミニウム、ニッケル、アンチモン、クロム、鉄または亜鉛のうちの少なくとも二種の元素を含み、ここで、前記混合相酸化物が、特に、チタンと、コバルト、アルミニウム、ニッケル、アンチモン、クロム、鉄または亜鉛のうちの少なくとも二種の元素とから形成され、特に好ましくはチタン、ニッケル及びアンチモンから形成され、及び
前記混合相酸化物が、ルチル、スピネルまたはヘマタイト構造の形で存在することを特徴とする、請求項１または２に記載の摺動性コーティング。
【請求項４】
前記混合相酸化物が、０．０５〜２．０μｍ、好ましくは０．１〜０．５μｍの範囲のＤ５０値の形のメジアン粒径を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つに記載の摺動性コーティング。
【請求項５】
更なる機能性フィラーが含まれ、前記フィラーは、固体潤滑剤、硬質材料、及び熱伝導性を改善する物質のうちの一つまたは複数の物質を含み、ここで、前記機能性フィラーの総割合が、硬化摺動性コーティングを基準にして７５体積％を超えないことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つに記載の摺動性コーティング。
【請求項６】
前記固体潤滑剤が、層構造を有する金属硫化物、特にＭｏＳ２、ＷＳ２、ＳｎＳ２；グラファイト、六方晶系ＢＮ、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ＺｎＳ、ＢａＳＯ４及びこれらの混合物のうちの一つまたは複数の物質を含むことを特徴とする、請求項５に記載の摺動性コーティング。
【請求項７】
前記硬質材料が、窒化物、炭化物、ホウ化物、酸化物、特にＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４、Ｂ４Ｃ３、立方晶系ＢＮまたはＳｉＯ２のうちの一つまたは複数の物質を含み、ここで、前記硬質材料の割合が、硬化摺動性コーティングを基準にして１０体積％以下、好ましくは５体積％以下であることを特徴とする、請求項５または６に記載の摺動性コーティング。
【請求項８】
前記熱伝導性を改善する物質が、Ａｇ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｓｎ、Ａｌ、ＢｉまたはＣｕからなる群からの一つまたは複数の金属粉末を含み、ここで、前記金属粉末の割合が、硬化摺動性コーティングを基準にして３０体積％以下であることを特徴とする、請求項５〜７のいずれか一つに記載の摺動性コーティング。
【請求項９】
前記ポリマーが、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）及びポリエステルイミド、エポキシ樹脂（ＥＰ）、フェノール樹脂、ポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）、シリコーン樹脂、高融点熱可塑性樹脂、特に２２０℃を超える融点を有する高融点熱可塑性樹脂、ポリアリーレート、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）及びポリ（オキシ−１，４−フェニルスルホニル−１，４−フェニル）（ＰＥＳ）からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一つに記載の摺動性コーティング。
【請求項１０】
金属製基材層と、その上に施与された、請求項１〜９のいずれか一つに記載の少なくとも一つの摺動性コーティングからなる被膜とを有し、ここで前記金属製基材層が、鋼製支持層または金属製軸受け金属層、または鋼製支持層と金属製軸受け金属層、任意選択的に金属製中間層、任意選択的に及び摺動層を含み、及び前記基材層の露出された層上に前記被膜が施与されており、及び前記基材層の露出された層が、好ましくは、Ｃｕ合金、Ａｌ合金、Ｎｉ合金、Ｓｎ合金、Ｚｎ合金、Ａｇ合金、Ａｕ合金、Ｂｉ合金またはＦｅ合金から形成されている、摺動要素。
【請求項１１】
前記摺動層が前記基材層の露出された層を形成し、その上に前記被膜が、カウンタ軸の状態調節のためのなじみ層としてまたは適応のためのなじみ層として形成されており、ここで、前記摺動層は好ましくはスパッタ層として、特にＡｌＳｎからなるスパッタ層として、または電解めっき摺動層として形成されていることを特徴とする、請求項１０に記載の摺動要素。
【請求項１２】
軸受け金属層が、前記基材層の露出された層を形成し、その上に、前記被膜が長い耐用期間を有する摺動層として形成されていることを特徴とする、請求項１０に記載の摺動要素。
【請求項１３】
Ｓｎ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｆｅまたはそれらの合金からなる中間層が、前記基材層の露出された層を形成し、その上に前記被膜が形成されていることを特徴とする、請求項１０に記載の摺動要素。
【請求項１４】
前記被膜が、少なくとも二つの摺動性コーティングからなる多層系であり、そのうちの少なくとの一つの摺動性コーティングが請求項１〜９のいずれか一つに従い形成されており、ここで、カウンタ軸の状態調節のためのなじみ層としての上側の摺動性コーティング層が、長い耐用期間を有する摺動層としての下側の摺動性コーティング層の上に形成されているか、あるいは
前記被膜が、少なくとも二つの摺動性コーティングからなる多層系であり、そのうちの少なくとも一つの摺動性コーティングが請求項１〜９のいずれか一つに従い形成されており、ここで、良好な滑り特性及び適応特性を有する摺動性コーティングとしての上側の摺動性コーティング層の下に、高い耐摩耗性を有する下側の摺動性コーティング層が形成されていることを特徴とする、請求項１０〜１３のいずれか一つに記載の摺動要素。
【請求項１５】
前記被膜が、少なくとも二つの摺動性コーティングからなる多層系であり、そのうち少なくとも一つの摺動性コーティングが、請求項１〜９のいずれか一つに従い形成されており、ここで、前記金属製基材層と、良好な滑り特性及び適応特性を有する摺動層としてまたは高い耐摩耗性を有する摺動層として形成された上側の摺動性コーティング層との間に、追加的な弱接着性または非接着性の摺動性コーティング層が配置されていることを特徴とする、請求項１０〜１４のいずれか一つに記載の摺動要素。
【請求項１６】
前記被膜が、少なくとも二つの摺動性コーティングからなる多層系であり、そのうちの少なくとも一つの摺動性コーティングが請求項１〜９のいずれか一つに従い形成されており、ここで、前記少なくとの二つの摺動性コーティングが、少なくとも、混合相酸化物、固体潤滑剤、硬質材料、及び熱伝導性を改善する物質からなる群から選択される物質に関して、異なる割合を有するか、あるいは
前記被膜が、少なくとも二つの摺動性コーティングからなる勾配型層系であり、そのうちの少なくとも一つの摺動性コーティングが請求項１〜９のいずれか一つに従い形成されており、ここで、前記勾配型層系が、層厚の少なくとも一部を考慮した場合に、混合相酸化物、固体潤滑剤、硬質材料、及び熱伝導性を改善する物質からなる群から選択される少なくとも一種の物質を、増加または減少する割合で含むことを特徴とする、請求項１０〜１５のいずれか一つに記載の摺動要素。
【請求項１７】
内燃機関のためのピストン、ピストンリング、軸受けシェルまたはブッシュをコーティングするための、請求項１〜９のいずれか一つに記載の摺動性コーティングの使用。
【請求項１８】
摺動要素の製造方法であって、
ｉ．金属製支持材層の提供、
ｉｉ．前記支持体層上への、請求項１〜９のいずれか一つに記載の摺動性コーティングの施与、ここで前記摺動性コーティングは溶剤中に溶解されており、
ｉｉｉ．前記基材層上に被膜を形成しつつの前記摺動性コーティングの硬化、
を含む、前記方法。
【請求項１９】
前記硬化ステップが、ポリマーの架橋及び溶剤の除去を含む、請求項１８に記載の方法。
【国際調査報告】
2020533475.tif 000010
2020533475.tif 000011
2020533475.tif 000012
2020533475.tif 000013
2020533475.tif 000014