JP2881633B2 - コンプレッサー用湿式複層軸受及びその製造方法 - Google Patents
コンプレッサー用湿式複層軸受及びその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はコンプレッサー用湿式
複層軸受、特に騒音の小さい軸受及びその製造方法に関
するものである。
複層軸受、特に騒音の小さい軸受及びその製造方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】裏金上に摺動用樹脂を被覆した複層摺動
部材においては、摩擦特性や耐摩耗性などの摺動特性向
上のために、表面層となる摺動用樹脂について種々の改
良が行われている。ポリエーテル芳香族ケトンの内、ポ
リエーテルエーテルケトン（以下、ＰＥＥＫという。）
は、その優れた摩擦特性や耐摩耗性などから摺動用樹脂
としての採用が検討され、例えば特開昭６３ー２９７４
５７号公報に開示された発明（従来技術１）や特開平１
ー１０８４１３号公報に開示された発明（従来技術２）
などが知られている。従来技術１では、ＰＥＥＫを９９
〜８０重量％に充填材としてフッ化金属１〜２０重量％
等を含有させている。これによって、耐摩耗特性に優れ
た軸受にすることができるとしている。また、従来技術
２では、ＰＥＥＫ３０〜９８重量％に、充填材としてポ
リテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥという。）
１〜３５重量％、フッ化金属１〜３５重量％等を含有さ
せ、低摩擦かつ耐摩耗性に優れる摺動部材とすることが
できるとしている。
部材においては、摩擦特性や耐摩耗性などの摺動特性向
上のために、表面層となる摺動用樹脂について種々の改
良が行われている。ポリエーテル芳香族ケトンの内、ポ
リエーテルエーテルケトン（以下、ＰＥＥＫという。）
は、その優れた摩擦特性や耐摩耗性などから摺動用樹脂
としての採用が検討され、例えば特開昭６３ー２９７４
５７号公報に開示された発明（従来技術１）や特開平１
ー１０８４１３号公報に開示された発明（従来技術２）
などが知られている。従来技術１では、ＰＥＥＫを９９
〜８０重量％に充填材としてフッ化金属１〜２０重量％
等を含有させている。これによって、耐摩耗特性に優れ
た軸受にすることができるとしている。また、従来技術
２では、ＰＥＥＫ３０〜９８重量％に、充填材としてポ
リテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥという。）
１〜３５重量％、フッ化金属１〜３５重量％等を含有さ
せ、低摩擦かつ耐摩耗性に優れる摺動部材とすることが
できるとしている。
【０００３】ここで、従来技術１及び従来技術２では、
乾式の条件下で使用される乾式摺動部材としての適用を
検討されたものであり、ＰＥＥＫ１００％のものは、摩
擦特性及び耐摩耗性などが必ずしも満足のいくものでな
いとされていた。このことは、従来技術１の表１に比較
例６として記載され、ＰＥＥＫ１００％のものでは、摩
擦係数及び耐摩耗性に劣り、このため種々の充填材を含
有することが必要であるとしている。
乾式の条件下で使用される乾式摺動部材としての適用を
検討されたものであり、ＰＥＥＫ１００％のものは、摩
擦特性及び耐摩耗性などが必ずしも満足のいくものでな
いとされていた。このことは、従来技術１の表１に比較
例６として記載され、ＰＥＥＫ１００％のものでは、摩
擦係数及び耐摩耗性に劣り、このため種々の充填材を含
有することが必要であるとしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、コンプレッサ
ーの湿式の条件下で使用される軸受においては、近年、
さらに消費電力が小さく、しかも騒音を少なくできる軸
受が要求されるようになっており、特に騒音に関しては
シャフトが軸受内を回転する際に発生する摺擦音までも
課題視されるに至っている。発明者等は、これらの課題
を解決するため、摺動用樹脂としてＰＥＥＫの適用を検
討した結果、乾式条件下から予測される特性と異なる性
質を有することを実験的に見出し、本件発明を完成した
ものである。
ーの湿式の条件下で使用される軸受においては、近年、
さらに消費電力が小さく、しかも騒音を少なくできる軸
受が要求されるようになっており、特に騒音に関しては
シャフトが軸受内を回転する際に発生する摺擦音までも
課題視されるに至っている。発明者等は、これらの課題
を解決するため、摺動用樹脂としてＰＥＥＫの適用を検
討した結果、乾式条件下から予測される特性と異なる性
質を有することを実験的に見出し、本件発明を完成した
ものである。
【０００５】本発明は、実質的にＰＥＥＫのみからなる
表面層を使用して、騒音の小さなコンプレッサー用湿式
複層軸受及びその製造方法を提供することを目的として
いる。
表面層を使用して、騒音の小さなコンプレッサー用湿式
複層軸受及びその製造方法を提供することを目的として
いる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、裏
金層と、この裏金層上に設けた多孔質焼結層と、この多
孔質焼結層上に含浸・被覆した実質的にポリエーテルエ
ーテルケトンのみからなる表面層とからなり、この表面
層の表面を２．２μｍ以下の面粗度としている。
金層と、この裏金層上に設けた多孔質焼結層と、この多
孔質焼結層上に含浸・被覆した実質的にポリエーテルエ
ーテルケトンのみからなる表面層とからなり、この表面
層の表面を２．２μｍ以下の面粗度としている。
【０００７】請求項２の発明では、裏金層に設けた多孔
質焼結層上に含浸・被覆した実質的にポリエーテルエー
テルケトンのみからなる表面層の表面を切削加工により
２．２μｍ以下の面粗度に仕上げ加工することを特徴と
している。
質焼結層上に含浸・被覆した実質的にポリエーテルエー
テルケトンのみからなる表面層の表面を切削加工により
２．２μｍ以下の面粗度に仕上げ加工することを特徴と
している。
【０００８】
【作用】請求項１の発明では、裏金層と、この裏金層上
に設けた多孔質焼結層と、この多孔質焼結層上に含浸・
被覆した実質的にポリエーテルエーテルケトンのみから
なる表面層とからなり、この表面層の表面を２．２μｍ
以下の面粗度としていることにより、摩擦係数が小さく
耐摩耗性に優れた湿式複層摺動部材とすることができ
る。
に設けた多孔質焼結層と、この多孔質焼結層上に含浸・
被覆した実質的にポリエーテルエーテルケトンのみから
なる表面層とからなり、この表面層の表面を２．２μｍ
以下の面粗度としていることにより、摩擦係数が小さく
耐摩耗性に優れた湿式複層摺動部材とすることができ
る。
【０００９】複層軸受の製造工程においては、表面層に
仕上げ加工を施して、寸法精度を高めることが一般的に
行われている。この仕上げ加工によって表面層の表面の
粗さ（以下、面粗度という。）を低くでき、摩擦特性を
さらに高めることができる。特に、表面層の面粗度を
２．２μｍ以下とすることによって騒音も著しく小さく
することができる。
仕上げ加工を施して、寸法精度を高めることが一般的に
行われている。この仕上げ加工によって表面層の表面の
粗さ（以下、面粗度という。）を低くでき、摩擦特性を
さらに高めることができる。特に、表面層の面粗度を
２．２μｍ以下とすることによって騒音も著しく小さく
することができる。
【００１０】上記した従来技術１または従来技術２の摺
動用樹脂について、仕上げ加工を切削加工によって行う
と、ＰＥＥＫに含有された充填材が脱落したり、ＰＥＥ
Ｋに含有したＰＴＦＥがヒゲ状に伸びるなどして、面粗
度を十分に小さくすることができず、このため摩擦特性
を高めることには限界がある。なお、この仕上げ加工を
切削加工や研磨加工などの任意の加工方法を採択できる
が、請求項２の発明により、切削加工によって仕上げ加
工すれば、研磨加工などの他の加工方法より容易に行う
ことができる。また、摺動部材が半割または円筒形状の
軸受の場合には、旋盤による切削加工によってシャフト
とのクリアランスを精度よく形成することができる。
動用樹脂について、仕上げ加工を切削加工によって行う
と、ＰＥＥＫに含有された充填材が脱落したり、ＰＥＥ
Ｋに含有したＰＴＦＥがヒゲ状に伸びるなどして、面粗
度を十分に小さくすることができず、このため摩擦特性
を高めることには限界がある。なお、この仕上げ加工を
切削加工や研磨加工などの任意の加工方法を採択できる
が、請求項２の発明により、切削加工によって仕上げ加
工すれば、研磨加工などの他の加工方法より容易に行う
ことができる。また、摺動部材が半割または円筒形状の
軸受の場合には、旋盤による切削加工によってシャフト
とのクリアランスを精度よく形成することができる。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明で
は、裏金層と、この裏金層上に設けた多孔質焼結層と、
この多孔質焼結層上に含浸・被覆した実質的にポリエー
テルエーテルケトンのみからなる表面層とからなり、こ
の表面層の表面を２．２μｍ以下の面粗度としているこ
とにより、摩擦係数が小さく耐摩耗性に優れた湿式複層
軸受とすることができるとともに、この軸受を使用した
コンプレッサーが発生する騒音を著しく小さくすること
ができる。
は、裏金層と、この裏金層上に設けた多孔質焼結層と、
この多孔質焼結層上に含浸・被覆した実質的にポリエー
テルエーテルケトンのみからなる表面層とからなり、こ
の表面層の表面を２．２μｍ以下の面粗度としているこ
とにより、摩擦係数が小さく耐摩耗性に優れた湿式複層
軸受とすることができるとともに、この軸受を使用した
コンプレッサーが発生する騒音を著しく小さくすること
ができる。
【００１２】請求項２の発明では、裏金層に設けた多孔
質焼結層上に含浸・被覆した実質的にポリエーテルエー
テルケトンのみからなる表面層の表面を切削加工により
２．２μｍ以下の面粗度に仕上げ加工するために、コン
プレッサー用湿式複層軸受を容易に製造することができ
る。
質焼結層上に含浸・被覆した実質的にポリエーテルエー
テルケトンのみからなる表面層の表面を切削加工により
２．２μｍ以下の面粗度に仕上げ加工するために、コン
プレッサー用湿式複層軸受を容易に製造することができ
る。
【００１３】
【実施例】以下、この発明を実施例及び比較例に基づい
て説明する。この発明の効果を知るために、実施例１，
２及び比較例１〜１０の試験試料を製作した。これらの
試験試料は、まず銅メッキを施した厚さ０．８ｍｍの裏
金上に鉛青銅粉末を０．３ｍｍの厚さに散布して焼結
し、多孔質焼結層を形成した。一方、表１に示す各組成
からなる均一配分のペレット状の樹脂をシート押出し機
によって０．４ｍｍの厚さの樹脂シートを形成した。そ
して多孔質焼結層を３５０〜４００゜Ｃに加熱した状態
で、この樹脂シートを重合わてロール間で圧接し、含浸
被覆した。これにより厚さ１．５ｍｍとした。これを切
断した後、内径が２０ｍｍ、幅２０ｍｍの筒形に湾曲成
形し、その後に汎用旋盤によって表面が真円となるよう
に中ぐり切削加工した。バイトは天然ダイヤ、回転速度
は１６０ｍ／ｍｉｎ．、送り量は０．０９ｍｍ／ｒｅ
ｖ．とした。これによって実施例１及び比較例１〜１０
の軸受（複層摺動部材）を得た。なお、実施例２では、
バイトに人工ダイヤを用いて、回転速度を１６０ｍ／ｍ
ｉｎ．、送り量を０．０９ｍｍ／ｒｅｖ．の条件で中ぐ
り切削加工した。
て説明する。この発明の効果を知るために、実施例１，
２及び比較例１〜１０の試験試料を製作した。これらの
試験試料は、まず銅メッキを施した厚さ０．８ｍｍの裏
金上に鉛青銅粉末を０．３ｍｍの厚さに散布して焼結
し、多孔質焼結層を形成した。一方、表１に示す各組成
からなる均一配分のペレット状の樹脂をシート押出し機
によって０．４ｍｍの厚さの樹脂シートを形成した。そ
して多孔質焼結層を３５０〜４００゜Ｃに加熱した状態
で、この樹脂シートを重合わてロール間で圧接し、含浸
被覆した。これにより厚さ１．５ｍｍとした。これを切
断した後、内径が２０ｍｍ、幅２０ｍｍの筒形に湾曲成
形し、その後に汎用旋盤によって表面が真円となるよう
に中ぐり切削加工した。バイトは天然ダイヤ、回転速度
は１６０ｍ／ｍｉｎ．、送り量は０．０９ｍｍ／ｒｅ
ｖ．とした。これによって実施例１及び比較例１〜１０
の軸受（複層摺動部材）を得た。なお、実施例２では、
バイトに人工ダイヤを用いて、回転速度を１６０ｍ／ｍ
ｉｎ．、送り量を０．０９ｍｍ／ｒｅｖ．の条件で中ぐ
り切削加工した。
【００１４】
【表１】
【００１５】ここで、ＰＥＥＫとしては、英国ＩＣＩ社
製ＰＥＥＫ４５０Ｇ（商品名）、メルトフローインデッ
クス３．１ｇ／１０ｍｉｎ．を使用した。得られた実施
例１，２及び比較例１〜１０の各試験試料を切断し、そ
の表面層の表面の凹凸の最大高低差（Ｒmax.）μｍを測
定し、これを切削後の面粗度とした。次に、表２に示す
試験条件により摩擦摩耗試験を行った。
製ＰＥＥＫ４５０Ｇ（商品名）、メルトフローインデッ
クス３．１ｇ／１０ｍｉｎ．を使用した。得られた実施
例１，２及び比較例１〜１０の各試験試料を切断し、そ
の表面層の表面の凹凸の最大高低差（Ｒmax.）μｍを測
定し、これを切削後の面粗度とした。次に、表２に示す
試験条件により摩擦摩耗試験を行った。
【００１６】
【表２】
【００１７】この際、摩擦係数が安定するまでの時間
（ｍｉｎ．）をもって、なじみ時間とした。また、切削
後の面粗度の測定と同様に、試験後に各試験試料を切断
し、その摺動用被覆組成物の表面の凹凸の最大高低差
（Ｒmax.）μｍを測定し、これを試験後の面粗度とし
た。これらの試験結果を表３に示す。
（ｍｉｎ．）をもって、なじみ時間とした。また、切削
後の面粗度の測定と同様に、試験後に各試験試料を切断
し、その摺動用被覆組成物の表面の凹凸の最大高低差
（Ｒmax.）μｍを測定し、これを試験後の面粗度とし
た。これらの試験結果を表３に示す。
【００１８】
【表３】
【００１９】この結果、切削後の面粗度（Ｒmax.）を実
施例１では１．２μｍ、実施例２では２．２μｍとな
り、滑らかに切削されていた。一方、比較例１〜１０で
は、いずれも２．６μｍ（比較例５）以上を示し、面粗
度が高かった。また、なじみ時間も実施例１，２では１
０，１３ｍｉｎ．と短く、試験後の面粗度は０．６，
１．０μｍと非常に滑らかになっていた。これに対し
て、比較例１〜１０では、なじみ時間が２０ｍｉｎ．
（比較例３，５）以上であり、また試験後の面粗度もい
ずれも１．１μｍ（比較例３）以上と実施例１の２〜３
倍と高かった。なお、摩擦摩耗試験中に発生する騒音
（摺擦音）を、聴覚によって確認したが、その騒音の大
きさは面粗度に依存していることが確認できた。
施例１では１．２μｍ、実施例２では２．２μｍとな
り、滑らかに切削されていた。一方、比較例１〜１０で
は、いずれも２．６μｍ（比較例５）以上を示し、面粗
度が高かった。また、なじみ時間も実施例１，２では１
０，１３ｍｉｎ．と短く、試験後の面粗度は０．６，
１．０μｍと非常に滑らかになっていた。これに対し
て、比較例１〜１０では、なじみ時間が２０ｍｉｎ．
（比較例３，５）以上であり、また試験後の面粗度もい
ずれも１．１μｍ（比較例３）以上と実施例１の２〜３
倍と高かった。なお、摩擦摩耗試験中に発生する騒音
（摺擦音）を、聴覚によって確認したが、その騒音の大
きさは面粗度に依存していることが確認できた。
【００２０】また、実施例１，２では摩擦係数は０．１
５０，０．１５８と小さな値を示し、摺動特性に優れて
おり、また、摩耗量も１５，１９μｍと比較例１〜１０
の略半分の小さな量を示し、耐摩耗性に優れていること
も確認された。
５０，０．１５８と小さな値を示し、摺動特性に優れて
おり、また、摩耗量も１５，１９μｍと比較例１〜１０
の略半分の小さな量を示し、耐摩耗性に優れていること
も確認された。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸山 泉 名古屋市北区猿投町２番地 大同メタル 工業株式会社内 (72)発明者 福谷 好洋 名古屋市北区猿投町２番地 大同メタル 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−108413（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−107819（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16C 33/12
Claims (2)
- 【請求項１】 裏金層と、この裏金層上に設けた多孔質
焼結層と、この多孔質焼結層上に含浸・被覆した実質的
にポリエーテルエーテルケトンのみからなる表面層とか
らなり、この表面層の表面を２．２μｍ以下の面粗度と
していることを特徴とするコンプレッサー用湿式複層軸
受。 - 【請求項２】 裏金層に設けた多孔質焼結層上に含浸・
被覆した実質的にポリエーテルエーテルケトンのみから
なる表面層の表面を切削加工により２．２μｍ以下の面
粗度に仕上げ加工することを特徴とするコンプレッサー
用湿式複層軸受の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7037607A JP2881633B2 (ja) | 1995-02-01 | 1995-02-01 | コンプレッサー用湿式複層軸受及びその製造方法 |
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