JP2011208100A

JP2011208100A - 固体潤滑剤及び該固体潤滑剤が埋め込まれた摺動部材

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Publication number: JP2011208100A
Application number: JP2010079786A
Authority: JP
Inventors: Masaya Nishimura; 真哉西村
Original assignee: Oiles Corp; Oiles Industry Co Ltd
Current assignee: Oiles Corp; Oiles Industry Co Ltd
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2011-10-20
Anticipated expiration: 2030-03-30
Also published as: JP5531724B2

Abstract

【課題】接合強度を高められて脱落の虞を低減させ得る固体潤滑剤及び該固体潤滑剤が埋め込まれた摺動部材を提供すること。
【解決手段】摺動部材１は、摺動面２に凹部３が形成されている摺動部材基体４と、摺動部材基体４の凹部３に埋め込まれた固体潤滑剤５と、固体潤滑剤５の固体潤滑剤本体１７及び凸部１８によって規定される接着剤溜まり６に収容されていると共に固体潤滑剤５を摺動部材基体４の凹部３に接着している接着剤７とを具備している。
【選択図】図１

Description

本発明は、固体潤滑剤及び摺動部材に関し、詳しくは、摺動部材基体の摺動面に形成された凹部、孔又は溝に埋め込まれる固体潤滑剤及び該固体潤滑剤が埋め込まれた摺動部材に関する。

例えば特許文献１においては、摺動部材基体の摺動面に形成された孔または溝に埋め込まれる固体潤滑剤であって、炭化水素系ワックス、高級脂肪酸、高級脂肪酸エステルおよび高級脂肪酸アミドから選択される１種または２種以上のワックス類、四ふっ化エチレン樹脂等から成る固体潤滑剤が提案されている。また、例えばご引用文献４及び５においては、摺動部材基体の摺動面に形成された孔または溝に埋め込まれる固体潤滑剤であって、ポリエチレン樹脂、炭化水素系ワックス、メラミンシアヌレート、ポリアミド樹脂、変性ポリエチレン樹脂等から成る固体潤滑剤が提案されている。

特開２００５−１７９３９２号公報特開２００５−１７１１１１号公報特開２００４−３３９２５９号公報国際公開第２００８／０２９５１０号国際公開第２００４／０４６２８５号

ところで、斯かる固体潤滑剤は、摺動部材基体の摺動面に形成された孔または溝に接着されることによって接合されるが、斯かる接合強度は、固体潤滑剤の摺動部材基体からの脱落防止の観点より更に高められることが望ましい。

本発明は、上記諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、接合強度を高められて脱落の虞を低減させ得る固体潤滑剤及び該固体潤滑剤が埋め込まれた摺動部材を提供することにある。

本発明の固体潤滑剤は、摺動部材基体の摺動面に形成された凹部、孔又は溝に埋め込まれる固体潤滑剤であって、摺動部材基体の凹部、孔又は溝に対して周面で隙間をもって挿入される固体潤滑剤本体と、固体潤滑剤本体が摺動部材基体の凹部、孔又は溝に挿入された際に当該凹部、孔又は溝と固体潤滑剤本体との隙間に配されると共に当該凹部、孔又は溝に突出端で圧接するように、固体潤滑剤本体の周面から突出している凸部とを具備している。

本発明の固体潤滑剤によれば、特に、固体潤滑剤本体が摺動部材基体の凹部、孔又は溝に対して周面で隙間をもって挿入されるように形成されており、凸部が、固体潤滑剤本体が摺動部材基体の凹部、孔又は溝に挿入された際に当該凹部、孔又は溝と固体潤滑剤本体との隙間に配されると共に当該凹部、孔又は溝に突出端で圧接するように、固体潤滑剤本体の周面から突出しているために、凸部の突出端が摺動部材基体の凹部、孔又は溝に対して圧接することによって固体潤滑剤を摺動部材基体に接合させることができ、凸部と固体潤滑剤本体の周面とによって規定される空間に接着剤を収容することで固体潤滑剤を摺動部材基体に接合させることができ、しかも、固体潤滑剤の摺動部材基体の凹部、孔又は溝に対する挿抜方向に関して凸部が前記凹部、孔又は溝に接着された接着剤に係合することによって固体潤滑剤を摺動部材基体に接合でき、而して、接合強度を高められて固体潤滑剤の脱落の虞を低減させ得る。

本発明の固体潤滑剤の凸部は、摺動部材基体の凹部、孔又は溝に圧接するように固体潤滑剤本体の周面に挿入方向に関して間隔をもって並んで形成された複数の環状凸部又は摺動部材基体の凹部、孔又は溝に圧接するように固体潤滑剤本体の周面に形成された螺旋状凸部からなっていてもよく、斯かる場合には、複数の環状凸部又は螺旋状凸部が摺動部材基体の凹部、孔又は溝に対して圧接することによって固体潤滑剤を摺動部材基体に接合させることができ、複数の環状凸部又は螺旋状凸部と固体潤滑剤本体の周面とによって規定される空間を接着剤溜まりとして用いて当該接着剤溜まりに接着剤を収容することで固体潤滑剤を摺動部材基体に接合させることができ、しかも、固体潤滑剤の摺動部材基体の凹部、孔又は溝に対する挿抜方向に関して複数の環状凸部又は螺旋状凸部を接着剤溜まりにおいて前記凹部、孔又は溝に接着された接着剤に係合させ得ることによって固体潤滑剤を摺動部材基体に接合でき、而して、接合強度を更に高められて固体潤滑剤の脱落の虞を低減させ得る。

本発明の固体潤滑剤は、難接着性材料を含んでいてもよく、斯かる場合においても、摺動部材基体の凹部、孔又は溝に対して、凸部の突出端が圧接すると共に接着剤による接着によって接合させることができ、また、仮に固体潤滑剤と接着剤との接着強度が低い場合においても、当該接着剤は、摺動部材基体の凹部、孔又は溝に強固に接着されるために凸部と係合するので、固体潤滑剤が摺動部材基体から脱落する虞をなくし得る。

本発明の摺動部材は、摺動面に凹部、孔又は溝が形成されている摺動部材基体と、摺動部材基体の凹部、孔又は溝に埋め込まれた上述の本発明の固体潤滑剤と、当該固体潤滑剤の固体潤滑剤本体及び凸部によって規定される空間に収容されていると共に固体潤滑剤を摺動部材基体の凹部、孔又は溝に接着している接着剤とを具備している。

本発明の摺動部材によれば、上述同様に、高い接合強度をもって固体潤滑剤が埋め込まれているために、摺動部材基体の凹部、孔又は溝から固体潤滑剤が脱落する虞をなくし得る。

本発明によれば、接合強度を高められて脱落の虞を低減させ得る固体潤滑剤及び該固体潤滑剤が埋め込まれた摺動部材を提供し得る。

本発明の実施の形態の例の全体説明図である。図１に示す例のＩＩ−ＩＩ線断面矢視説明図である。図１に示す例の固体潤滑剤の説明図である。図３に示す固体潤滑剤の平面説明図である。本発明の実施の形態の例に用いられる他の固体潤滑剤の説明図である。図５に示す他の固体潤滑剤の平面説明図である。図１に示す例の固体潤滑剤の挿入に関する説明図である。

次に本発明を、図に示す好ましい実施の形態の例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら例に何等限定されないのである。

図１から図４において、本例の摺動部材１は、高荷重条件下で使用されるものであり、摺動面２に凹部、孔又は溝、本例では凹部３が形成されている摺動部材基体４と、摺動部材基体４の凹部３に埋め込まれた固体潤滑剤５と、固体潤滑剤５の後述の固体潤滑剤本体１７及び凸部１８によって規定される空間としての接着剤溜まり６に収容されていると共に固体潤滑剤５を摺動部材基体４の凹部３に接着している接着剤７とを具備している。

摺動部材基体４は、金属製であり、鉄又は銅合金からなっていてもよい。摺動部材基体４は、例えば板状、円筒状に形成されるが、本例では外周面を摺動面２としてなる円筒状ブッシュの形態からなる。摺動面２には、ドリル、バイト等により加工されて凹部３が複数個形成されているが、他の手段によって凹部３が形成されていてもよい。凹部３は、摺動面２から摺動部材基体４の内周面に向かって窪んでおり、該凹部３の底面１０及び周面１１において円柱状の空間を規定している。

固体潤滑剤５は、四ふっ化エチレン樹脂、インジウム、亜鉛、錫等の軟質金属及びワックス等を含んでなり、特に四ふっ化エチレン樹脂、ワックス等の難接着性材料を主成分としている。前記ワックスは、炭化水素系ワックス、例えば、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、アルキルベンゼン、マイクロクリスタリンワックス又はこれら２種以上の混合物である炭化水素系ワックスからなっていてもよい。斯かる固体潤滑剤５は、例えば、炭化水素系ワックス、高級脂肪酸、高級脂肪酸エステルおよび高級脂肪酸アミドから選択される１種または２種以上のワックス類１０〜３０重量％と、酸化スズ１０〜４０重量％と、残部の四ふっ化エチレン樹脂とから成っていてもよい。複数個の凹部３に埋め込まれる固体潤滑剤５の夫々は、凹部３に対して周面１５で隙間１６をもって挿入される固体潤滑剤本体１７と、固体潤滑剤本体１７が凹部３に挿入された際に当該凹部３と固体潤滑剤本体１７との隙間１６に配されると共に当該凹部３に突出端で圧接するように、固体潤滑剤本体１７の周面１５から突出している凸部１８とを具備している。

固体潤滑剤本体１７は、凹部３に対して相補的な形状を有しており、本例では、円柱状である。固体潤滑剤本体１７の外径は凹部３の内径よりも小さくなるように形成されている。

凸部１８は、例えば図２から図４に示すように、突出端としての突出端縁２１で凹部３に圧接するように固体潤滑剤本体１７の周面１５に形成された環状凸部、好ましくは、挿入方向Ａに関して間隔をもって並んで周面１５に形成された複数の環状凸部２２からなっている。複数の環状凸部２２は、全体として蛇腹形状である。

複数の環状凸部２２は、その突出端縁２１の外径が凹部３の内径よりも大きく、凹部３に対して締め代をもって形成されており、固体潤滑剤５が凹部３に挿入された際に凹部３の周面１１に締まりばめされている。突出端縁２１は、断面において三角形状、台形状を含む四角形状、円形状であってもよい。固体潤滑剤５は、締め代を有する部分が複数の環状凸部２２だけであるので、凹部３への挿入時に環状凸部２２に弾性変形を生じさせて簡単に挿入することができる。

斯かる固体潤滑剤５は、固体潤滑剤本体１７と複数の環状凸部２２とが一体的に圧縮成形されてなり、例えば図７に示すように凹部３に挿入されると、締め代を有する複数の環状凸部２２が弾性変形を生じて凹部３に締まりばめされる。

凸部１８は、上述の複数の環状凸部２２に代えて、例えば図５及び図６に示すように、突出端としての突出端縁２３で凹部３に圧接するように固体潤滑剤本体１７の周面１５に形成された螺旋状凸部２４からなっていてもよく、斯かる螺旋状凸部２４も複数の環状凸部２２の場合と同様に、締め代をもって形成されていてもよく、突出端縁２３が断面において三角形状、台形状を含む四角形状、円形状であってもよい。凸部１８が螺旋状凸部２４からなる場合には、固体潤滑剤５の周面１５には螺旋状溝も形成され、当該螺旋状溝が接着剤溜まり６となる。

接着剤溜まり６は、挿入方向Ａにおいて間隔をもって互いに隣接する環状凸部２２間に形成されており、当該環状凸部２２と固体潤滑剤本体１７の周面１５とによって規定されている。斯かる接着剤溜まり６では、固体潤滑剤５が凹部３に挿入された際に、環状凸部２２と固体潤滑剤本体１７の周面１５と凹部３の周面１１とによって密封されるため、硬化途中の接着剤７を好適に保持することができる。

接着剤７には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられてもよく、常温硬化型の液状エポキシ樹脂若しくは熱硬化型の液状又は粉末状エポキシ樹脂が用いられてもよい。接着剤７は、上述の接着剤溜まり６を含む凹部３と固体潤滑剤５との隙間１６に充填されている。

本例の摺動部材１によれば、摺動部材基体４の摺動面２に形成された凹部３に埋め込まれる固体潤滑剤５が、凹部３に対して周面１５で隙間１６をもって挿入される固体潤滑剤本体１７と、固体潤滑剤本体１７が凹部３に挿入された際に当該凹部３と固体潤滑剤本体１７との隙間１６に配されると共に当該凹部３に突出端で圧接するように、固体潤滑剤本体１７の周面１５から突出している凸部１８とを具備しているために、凸部１８の突出端が凹部３に対して圧接することによって固体潤滑剤５を摺動部材基体４に接合させることができ、凸部１８と固体潤滑剤本体１７の周面１５とによって規定される空間に接着剤７を収容することで固体潤滑剤５を摺動部材基体４に接合させることができ、しかも、固体潤滑剤５の凹部３に対する挿抜方向に関して凸部１８が前記凹部３に接着された接着剤７に係合することによって固体潤滑剤５を摺動部材基体４に接合でき、而して、接合強度を高められて固体潤滑剤５の脱落の虞を低減させ得る。

摺動部材１によれば、凸部１８は、凹部３に圧接するように固体潤滑剤本体１７の周面１５に挿入方向Ａに関して間隔をもって並んで形成された複数の環状凸部２２又は摺動部材基体４の凹部３に圧接するように固体潤滑剤本体１７の周面１５に形成された螺旋状凸部２４からなっているために、複数の環状凸部２２又は螺旋状凸部２４が凹部３に対して圧接することによって固体潤滑剤５を摺動部材基体４に接合させることができ、複数の環状凸部２２又は螺旋状凸部２４と固体潤滑剤本体１７の周面１５とによって規定される空間を接着剤溜まり６として用いて当該接着剤溜まり６に接着剤７を収容することで固体潤滑剤５を摺動部材基体４に接合させることができ、しかも、固体潤滑剤５の凹部３に対する挿抜方向に関して複数の環状凸部２２又は螺旋状凸部２４を接着剤溜まり６において前記凹部３に接着された接着剤７に係合させ得ることによって固体潤滑剤５を摺動部材基体４に接合でき、而して、接合強度を更に高められて固体潤滑剤５の脱落の虞を低減させ得る。

摺動部材１の固体潤滑剤５は、本例では難接着性材料を含んでいるが、斯かる場合においても、凹部３に対して、凸部１８の突出端が圧接すると共に接着剤７による接着によって接合させることができ、また、仮に固体潤滑剤５と接着剤７との接着強度が低い場合においても、当該接着剤７は、凹部３に強固に接着されるために凸部１８と係合するので、固体潤滑剤５が摺動部材基体４から脱落する虞をなくし得る。

本例の摺動部材１では、例えば図１に示すように摺動面２が円筒状の摺動部材基体４の外周面に設けられているが、例えば、摺動面２が円筒状の摺動部材基体４の内周面に設けられてもよく、斯かる場合には、固体潤滑剤５は当該摺動部材基体４の内周面側に配設される。また、本例の摺動部材１では、摺動面２に凹部３が形成されているが、これに代えて例えば孔が形成されている場合においても、当該孔に固体潤滑剤５を高い接合強度をもって接合することができるために摺動部材基体４から固体潤滑剤５が脱落する虞をなくし得る。

１摺動部材
２摺動面
３凹部
４摺動部材基体
５固体潤滑剤
６接着剤溜まり
７接着剤
１８凸部
２２環状凸部
２４螺旋状凸部

Claims

摺動部材基体の摺動面に形成された凹部、孔又は溝に埋め込まれる固体潤滑剤であって、摺動部材基体の凹部、孔又は溝に対して周面で隙間をもって挿入される固体潤滑剤本体と、固体潤滑剤本体が摺動部材基体の凹部、孔又は溝に挿入された際に当該凹部、孔又は溝と固体潤滑剤本体との隙間に配されると共に当該凹部、孔又は溝に突出端で圧接するように、固体潤滑剤本体の周面から突出している凸部とを具備している固体潤滑剤。
凸部は、摺動部材基体の凹部、孔又は溝に圧接するように固体潤滑剤本体の周面に挿入方向に関して間隔をもって並んで形成された複数の環状凸部又は摺動部材基体の凹部、孔又は溝に圧接するように固体潤滑剤本体の周面に形成された螺旋状凸部からなっている請求項１に記載の固体潤滑剤。
難接着性材料を含んでいる請求項１又は２に記載の固体潤滑剤。
摺動面に凹部、孔又は溝が形成されている摺動部材基体と、摺動部材基体の凹部、孔又は溝に埋め込まれた請求項１から３のいずれか一項に記載の固体潤滑剤と、当該固体潤滑剤の固体潤滑剤本体及び凸部によって規定される空間に収容されていると共に固体潤滑剤を摺動部材基体の凹部、孔又は溝に接着している接着剤とを具備している摺動部材。