JP2018066427A - 機械装置及びこれに用いる摺動材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】金属表面を有する部材31と、部材31表面を摺動する摺動材32と、を有し、摺動材32は、フッ素樹脂32aを母材とし、該母材に、フッ素樹脂32aから遊離するフッ素を捕捉する第一の材料32b又は金属表面に吸着する第二の材料32cの少なくとも一方が配合された複合樹脂材料により形成される機械装置である。
【選択図】図1
Description
母材であるPTFEに、第一の材料32bとしてγ型アルミナを配合して、複合樹脂材料を得た。この複合樹脂材料により作成したピンを用いて、大気雰囲気下でピンオンディスク摩擦試験を行った。
(実施例2)
母材であるPTFEに、第二の材料32cとしてPEEK樹脂を配合して、複合樹脂材料を得た。この複合樹脂材料により作成したピンを用いて、大気雰囲気下でピンオンディスク摩擦試験を行った。
(実施例3)
母材であるPTFEに、第一の材料32bとしてγ型アルミナを配合し、第二の材料32cとしてPEEK樹脂を配合して、複合樹脂材料を得た。この複合樹脂材料により作成したピンを用いて、大気雰囲気下でピンオンディスク摩擦試験を行った。
(実施例4)
実施例3で得られた複合樹脂材料に、さらにカーボンを配合し、得られた複合樹脂材料により作成したピンを用いて、大気雰囲気下でピンオンディスク摩擦試験を行った。
(実施例5)
実施例4で用いたものと同じ複合樹脂材料によりピンを作成した。得られたピンを用いて、高純度窒素雰囲気下でピンオンディスク摩擦試験を行った。
母材であるPTFEに、第一の材料32b、第二の材料32cのいずれも配合していない樹脂材料(PTFEの割合が100%である樹脂材料)により、ピンを作成した。得られたピンを用いて、大気雰囲気下でピンオンディスク摩擦試験を行った。
(比較例2)
母材であるPTFEに、第一の材料32b、第二の材料32cのいずれも配合せず、カーボンを配合して得られた樹脂材料により、ピンを作成した。得られたピンを用いて、大気雰囲気下でピンオンディスク摩擦試験を行った。
(比較例3)
比較例2で用いたものと同じ樹脂材料により、ピンを作成した。得られたピンを用いて、高純度窒素囲気下でピンオンディスク摩擦試験を行った。
Claims (13)
- 金属表面を有する部材と、
前記部材表面を摺動する摺動材と、を有し、
前記摺動材は、フッ素樹脂を母材とし、該母材に、前記フッ素樹脂から遊離するフッ素を捕捉する第一の材料又は前記金属表面に吸着する第二の材料の少なくとも一方が配合された複合樹脂材料により形成されることを特徴とする機械装置。 - 前記摺動材が、前記第一の材料として、該第一の材料と前記フッ素樹脂から遊離するフッ素との反応の活性化エネルギーが、前記金属表面と、前記フッ素樹脂から遊離するフッ素との反応の活性化エネルギーより低いものを含有することを特徴とする請求項1に記載の機械装置。
- 前記摺動材が、前記第二の材料として、前記金属表面に対する前記第二の材料の吸着エネルギーが、前記金属表面に対する前記フッ素樹脂の吸着エネルギーより大きいものを含有することを特徴とする請求項1に記載の機械装置。
- 前記部材が、Al系材料又はFe系材料を用いて形成されることを特徴とする請求項1に記載の機械装置。
- 前記部材としてのシリンダと、
前記シリンダの内部を往復動しつつ、該シリンダ内に、流体を圧縮又は膨張させる作動空間を形成するピストンと、
前記作動空間の外部から前記作動空間内へと前記流体を流通させるか、又は前記作動空間から該作動空間の外部へと前記流体を吐出させる孔部と、
前記ピストンに装着され、前記シリンダの内面と摺動する前記摺動材としてのピストンリングと、を有し、
前記ピストンリングは、前記複合樹脂材料により形成されることを特徴とする請求項1に記載の機械装置。 - 固定鏡板に固定スクロールラップが形成された、前記部材としての固定スクロールと、
旋回鏡板に旋回スクロールラップが形成された、前記部材としての旋回スクロールと、
前記固定スクロールと前記旋回スクロールとが互いに対向して噛み合わされて設置されて形成された、流体を圧縮又は膨張させる作動空間と、
前記作動空間の外部から前記作動空間内へと前記流体を流通させるか、又は前記作動空間から該作動空間の外部へと前記流体を吐出させる孔部と、
前記固定スクロールラップの前記旋回鏡板との対向側端部及び前記旋回スクロールラップの前記固定鏡板との対向側端部にそれぞれ嵌合された、前記摺動材としてのチップシールと、を有することを特徴とする請求項1に記載の機械装置。 - 前記流体として、乾燥ガスが前記作動空間に導入されることを特徴とする請求項5又は6に記載の機械装置。
- 金属表面を有する部材表面を摺動する摺動材であって、
フッ素樹脂を母材とし、該母材に、前記フッ素樹脂から遊離するフッ素を捕捉する第一の材料又は前記金属表面に吸着する第二の材料の少なくとも一方が配合された複合樹脂材料により形成されることを特徴とする摺動材。 - 前記第一の材料と前記フッ素樹脂から遊離するフッ素との反応の活性化エネルギーは、
前記金属表面と、前記フッ素樹脂から遊離するフッ素との反応の活性化エネルギーより低いことを特徴とする請求項8に記載の摺動材。 - 前記金属表面に対する前記第二の材料の吸着エネルギーは、前記金属表面に対する前記フッ素樹脂の吸着エネルギーより大きいことを特徴とする請求項8に記載の摺動材。
- 前記フッ素樹脂は、PTFE、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体(ETFE)及びポリフッ化ビニリデン(二フッ化)(PVDF)からなる群から選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項8に記載の摺動材。
- 前記第一の材料は、β型アルミナ(β−Al2O3)、γ型アルミナ(γ−Al2O3)、δ型アルミナ(δ−Al2O3)、θ型アルミナ(θ−Al2O3)、シリカ(SiO2)−アルミナ(Al2O3)複合酸化物、ゼオライト、チタニア(TiO2)、ジルコニア(ZrO2)、セリア(CeO2)、セリア−ジルコニア複合酸化物からなる群から選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項8に記載の摺動材。
- 前記第二の材料は、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリアミド(PA)、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)からなる群から選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項8に記載の摺動材。
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