JP3082136B2 - 筒状摺動部材の製造方法 - Google Patents
筒状摺動部材の製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カーボンファイバ
を添加したポリフェニレンサルファイド樹脂を、内型お
よび外型間に射出して、スプールバルブ等の筒状摺動部
材を得る筒状摺動部材の製造方法に関する。
を添加したポリフェニレンサルファイド樹脂を、内型お
よび外型間に射出して、スプールバルブ等の筒状摺動部
材を得る筒状摺動部材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】カーボンファイバを添加したポリフェニ
レンサルファイド樹脂により摺動部材を得るようにした
ものが、たとえば特許第２５５００８８号公報により知
られている。
レンサルファイド樹脂により摺動部材を得るようにした
ものが、たとえば特許第２５５００８８号公報により知
られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
筒状摺動部材の射出成形時に、カーボンファイバを添加
したポリフェニレンサルファイド樹脂の温度が３００〜
３２０℃、金型温度が１２０〜１７０℃程度に設定され
るのであるが、内型温度および外型温度は同一に設定さ
れるのが一般的である。ところが、内型への樹脂接触面
積は外型への樹脂接触面積よりも小さく、したがって樹
脂の内型への放熱量が外型への放熱量よりも小さくな
り、成形完了時に筒状摺動部材の内、外面の収縮速度の
差による歪みが生じて筒状摺動部材の成形寸法精度の低
下が免れず、後加工が必要となる。
筒状摺動部材の射出成形時に、カーボンファイバを添加
したポリフェニレンサルファイド樹脂の温度が３００〜
３２０℃、金型温度が１２０〜１７０℃程度に設定され
るのであるが、内型温度および外型温度は同一に設定さ
れるのが一般的である。ところが、内型への樹脂接触面
積は外型への樹脂接触面積よりも小さく、したがって樹
脂の内型への放熱量が外型への放熱量よりも小さくな
り、成形完了時に筒状摺動部材の内、外面の収縮速度の
差による歪みが生じて筒状摺動部材の成形寸法精度の低
下が免れず、後加工が必要となる。
【０００４】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、後加工を不要とする程度に成形寸法精度を向
上し得るようにした筒状摺動部材の製造方法を提供する
ことを目的とする。
のであり、後加工を不要とする程度に成形寸法精度を向
上し得るようにした筒状摺動部材の製造方法を提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、カーボンファイバを添加した、架橋タイ
プのポリフェニレンサルファイド樹脂を、内型および外
型間に射出して筒状摺動部材を得る筒状摺動部材の製造
方法であって、射出時に内型の温度を外型の温度よりも
２５℃低く設定することを特徴とする。
に、本発明は、カーボンファイバを添加した、架橋タイ
プのポリフェニレンサルファイド樹脂を、内型および外
型間に射出して筒状摺動部材を得る筒状摺動部材の製造
方法であって、射出時に内型の温度を外型の温度よりも
２５℃低く設定することを特徴とする。
【０００６】内型の温度を外型の温度よりも低く設定す
ることにより、内型への樹脂接触面積が外型への樹脂接
触面積よりも小さいことを補って内型への樹脂からの放
熱量を増加させ、特に温度差を２５℃に設定することに
より外型および内型への放熱量を均等にし、成形完了時
の筒状摺動部材の内、外面の収縮速度の差を極力小さく
抑え、歪み量を小さく抑えて成形寸法精度の向上を図る
ことができる。
ることにより、内型への樹脂接触面積が外型への樹脂接
触面積よりも小さいことを補って内型への樹脂からの放
熱量を増加させ、特に温度差を２５℃に設定することに
より外型および内型への放熱量を均等にし、成形完了時
の筒状摺動部材の内、外面の収縮速度の差を極力小さく
抑え、歪み量を小さく抑えて成形寸法精度の向上を図る
ことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】先ず図１において、車両用自動変
速機の油圧制御装置用制御弁のスプール弁体として用い
られる筒状摺動部材１は、射出成形により一端を閉塞し
た有底円筒状に形成されるものであり、その軸方向に沿
う中間部の外周には環状凹部２が設けられる。この筒状
摺動部材１は、調圧もしくは油圧切換機能を発揮すべ
く、たとえばアルミニウム合金から成るケーシングに摺
動自在に嵌合される。
速機の油圧制御装置用制御弁のスプール弁体として用い
られる筒状摺動部材１は、射出成形により一端を閉塞し
た有底円筒状に形成されるものであり、その軸方向に沿
う中間部の外周には環状凹部２が設けられる。この筒状
摺動部材１は、調圧もしくは油圧切換機能を発揮すべ
く、たとえばアルミニウム合金から成るケーシングに摺
動自在に嵌合される。
【０００８】車両用自動変速機の油圧制御用である筒状
摺動部材１を構成する材料は、高温領域で前記ケーシン
グとの間での作動油洩れ量を少なくすることができるこ
と、良好な摺動性による優れた応答性および耐摩耗性を
発揮することができること、磨耗した場合でも摩耗粉が
他の構成部材に悪影響を与えないこと、高温作動油中で
の経時変化が少ないこと、ならびに軽量であること等の
特性を備えることが必要であり、そのような特性を備え
た材料として、５０〜９０重量％のポリフェニレンサル
ファイド樹脂（以下、ＰＰＳ樹脂と言う）に１０〜５０
重量％のカーボンファイバを添加して成る樹脂組成物を
好適に用いることができる。
摺動部材１を構成する材料は、高温領域で前記ケーシン
グとの間での作動油洩れ量を少なくすることができるこ
と、良好な摺動性による優れた応答性および耐摩耗性を
発揮することができること、磨耗した場合でも摩耗粉が
他の構成部材に悪影響を与えないこと、高温作動油中で
の経時変化が少ないこと、ならびに軽量であること等の
特性を備えることが必要であり、そのような特性を備え
た材料として、５０〜９０重量％のポリフェニレンサル
ファイド樹脂（以下、ＰＰＳ樹脂と言う）に１０〜５０
重量％のカーボンファイバを添加して成る樹脂組成物を
好適に用いることができる。
【０００９】ＰＰＳ樹脂としては、合成反応後に空気中
で熱処理を行なうことにより分子量を高めた架橋タイプ
と、予め高分子量に合成したリニアタイプとの２種類に
大別することができる。而して両タイプのＰＰＳ樹脂と
も、耐熱性および耐薬品性に優れたものであり、ＯＡ機
器、家電製品および自動車部品に広く用いることができ
るのであるが、図２で示すように、リニアタイプのＰＰ
Ｓ樹脂は、高温度の作動油中での膨潤量が大きくなるの
に対し、架橋タイプのＰＰＳ樹脂は、寸法の経時変化量
が小さいものであり、高温領域で前記ケーシングとの間
での作動油洩れ量を少なくするとともに円滑な摺動を可
能とする適正クリアランスをケーシングとの間に保持す
ることが必要である筒状摺動部材１の構成材料として用
いるＰＰＳ樹脂としては、架橋タイプのＰＰＳ樹脂を用
いることが必要である。
で熱処理を行なうことにより分子量を高めた架橋タイプ
と、予め高分子量に合成したリニアタイプとの２種類に
大別することができる。而して両タイプのＰＰＳ樹脂と
も、耐熱性および耐薬品性に優れたものであり、ＯＡ機
器、家電製品および自動車部品に広く用いることができ
るのであるが、図２で示すように、リニアタイプのＰＰ
Ｓ樹脂は、高温度の作動油中での膨潤量が大きくなるの
に対し、架橋タイプのＰＰＳ樹脂は、寸法の経時変化量
が小さいものであり、高温領域で前記ケーシングとの間
での作動油洩れ量を少なくするとともに円滑な摺動を可
能とする適正クリアランスをケーシングとの間に保持す
ることが必要である筒状摺動部材１の構成材料として用
いるＰＰＳ樹脂としては、架橋タイプのＰＰＳ樹脂を用
いることが必要である。
【００１０】射出成形品の強化材としては、カーボンフ
ァイバあるいはガラスファイバを用いるのが一般的であ
るが、カーボンファイバを架橋タイプのＰＰＳ樹脂に添
加することにより、ガラスファイバを添加するよりも射
出成形による成形品の寸法精度を比較的高くすることが
可能である。これは、カーボンファイバを添加して成る
樹脂組成物の方がガラスファイバを添加して成る樹脂組
成物よりも熱伝導率が高いことから、射出成形品の寸法
精度を大きく左右する要因である樹脂の冷却がより均等
に進むことに起因すると推察することができる。
ァイバあるいはガラスファイバを用いるのが一般的であ
るが、カーボンファイバを架橋タイプのＰＰＳ樹脂に添
加することにより、ガラスファイバを添加するよりも射
出成形による成形品の寸法精度を比較的高くすることが
可能である。これは、カーボンファイバを添加して成る
樹脂組成物の方がガラスファイバを添加して成る樹脂組
成物よりも熱伝導率が高いことから、射出成形品の寸法
精度を大きく左右する要因である樹脂の冷却がより均等
に進むことに起因すると推察することができる。
【００１１】また強化材としてカーボンファイバを用い
ることにより、熱膨張率を大きくすることができ、架橋
タイプのＰＰＳ樹脂にカーボンファイバを添加してなる
樹脂組成物から成るを筒状摺動部材１およびケーシング
間の間隙からの作動油洩れ量を比較的小さくすることが
できる。ここで、アルミニウム合金製のケーシング内
に、肌焼き鋼（ＪＩＳ ＳＣＭ４２０）に浸炭焼入を施
した後に研磨加工仕上げを行なって成る鉄製の筒状摺動
部材、アルミニウム合金（ＪＩＳ Ａ６０６１）に硬質
アルマイト処理を施した後に研磨加工仕上げを行なって
成るアルミニウム合金製の筒状摺動部材、ならびに架橋
タイプのＰＰＳ樹脂に３０重量パーセントのカーボンフ
ァイバを添加して成る樹脂組成物の射出成形による筒状
摺動部材１の三者で作動油洩れ量を実験したところ、図
３で示すような結果となり、架橋タイプのＰＰＳ樹脂に
カーボンファイバを添加した樹脂組成物の射出成形によ
る筒状摺動部材１の洩れ量が、鉄製およびアニミニウム
合金製のものの洩れ量に比べて小さく、特に高温域では
作動油の粘度が小さくなることもあって鉄製およびアニ
ミニウム合金製のものの洩れ量が増大するのに対し、架
橋タイプのＰＰＳ樹脂にカーボンファイバを添加した樹
脂組成物から成る筒状摺動部材１の洩れ量を比較的小さ
く抑える得ることが明らかである。
ることにより、熱膨張率を大きくすることができ、架橋
タイプのＰＰＳ樹脂にカーボンファイバを添加してなる
樹脂組成物から成るを筒状摺動部材１およびケーシング
間の間隙からの作動油洩れ量を比較的小さくすることが
できる。ここで、アルミニウム合金製のケーシング内
に、肌焼き鋼（ＪＩＳ ＳＣＭ４２０）に浸炭焼入を施
した後に研磨加工仕上げを行なって成る鉄製の筒状摺動
部材、アルミニウム合金（ＪＩＳ Ａ６０６１）に硬質
アルマイト処理を施した後に研磨加工仕上げを行なって
成るアルミニウム合金製の筒状摺動部材、ならびに架橋
タイプのＰＰＳ樹脂に３０重量パーセントのカーボンフ
ァイバを添加して成る樹脂組成物の射出成形による筒状
摺動部材１の三者で作動油洩れ量を実験したところ、図
３で示すような結果となり、架橋タイプのＰＰＳ樹脂に
カーボンファイバを添加した樹脂組成物の射出成形によ
る筒状摺動部材１の洩れ量が、鉄製およびアニミニウム
合金製のものの洩れ量に比べて小さく、特に高温域では
作動油の粘度が小さくなることもあって鉄製およびアニ
ミニウム合金製のものの洩れ量が増大するのに対し、架
橋タイプのＰＰＳ樹脂にカーボンファイバを添加した樹
脂組成物から成る筒状摺動部材１の洩れ量を比較的小さ
く抑える得ることが明らかである。
【００１２】また長時間の運転によるカーボンファイバ
の摩耗が生じて摩耗粉が作動油中に混入しても、その摩
耗粉によって他の構成部品に傷が付くことは殆どなく、
しかもガラスファイバよりも比重が軽いので、筒状摺動
部材１の軽量化を図ることが可能である。
の摩耗が生じて摩耗粉が作動油中に混入しても、その摩
耗粉によって他の構成部品に傷が付くことは殆どなく、
しかもガラスファイバよりも比重が軽いので、筒状摺動
部材１の軽量化を図ることが可能である。
【００１３】このカーボンファイバは、繊維径および製
造法にかかわらず有効に用いることができるが、ＰＰＳ
樹脂への添加量は、ＰＰＳ樹脂およびカーボンファイバ
から成る樹脂組成物全体に対して、１０〜５０重量％に
限定することが好ましい。すなわち添加量が１０重量％
以下の場合には射出成形時に高精度の成形品を得ること
が困難であり、摺動性や強度の面でも不十分である。ま
た添加量が５０％以上になると、射出成形性が極端に低
下する。しかも射出成形性を補うために射出圧力や射出
速度を増大すると、射出成形時にバリ等の発生があり、
後加工が必要となるだけでなく、金型の寿命低下を招
き、高価なカーボンファイバを多量に添加するので製造
コストの増大を招くことになる。
造法にかかわらず有効に用いることができるが、ＰＰＳ
樹脂への添加量は、ＰＰＳ樹脂およびカーボンファイバ
から成る樹脂組成物全体に対して、１０〜５０重量％に
限定することが好ましい。すなわち添加量が１０重量％
以下の場合には射出成形時に高精度の成形品を得ること
が困難であり、摺動性や強度の面でも不十分である。ま
た添加量が５０％以上になると、射出成形性が極端に低
下する。しかも射出成形性を補うために射出圧力や射出
速度を増大すると、射出成形時にバリ等の発生があり、
後加工が必要となるだけでなく、金型の寿命低下を招
き、高価なカーボンファイバを多量に添加するので製造
コストの増大を招くことになる。
【００１４】カーボンファイバの添加量を１０〜５０重
量％に設定することにより、ＰＰＳ樹脂は５０〜９０重
量％となるが、自動変速機用の筒状摺動部材１として必
要な特性を損なわない範囲で、無機充填材や有機充填材
を配合するようにしてもよい。
量％に設定することにより、ＰＰＳ樹脂は５０〜９０重
量％となるが、自動変速機用の筒状摺動部材１として必
要な特性を損なわない範囲で、無機充填材や有機充填材
を配合するようにしてもよい。
【００１５】ところで、筒状摺動部材１の射出成形にあ
たっては、たとえば図４で示すような金型装置を用いる
ものであり、この金型装置は、筒状摺動部材１の形状に
対応したキャビティ１３を相互間に形成する外型１０お
よび内型１１を備える。而して外型１０は、筒状摺動部
材１の一端閉塞部外面に対応するとともにゲート３を備
える固定型４と、筒状摺動部材１の一端側外周に対応し
た固定型５と、筒状摺動部材１の他端側外周に対応した
固定型７と、筒状摺動部材１における軸方向中間部の環
状凹部２（図１参照）を相互に共働して形成すべく前記
両固定型５，７間で移動可能な一対の可動型６ａ，６ｂ
と、両可動型６ａ，６ｂと反対側で固定型７に当接する
固定型８と、筒状摺動部材１の他端部外面に対応した円
筒状に形成されて軸方向に移動可能な可動型９とを備え
る。また内型１１は、筒状摺動部材１の内面形状に対応
したピン型に形成されて軸方向に移動可能なものであ
り、該内型１１には、内型１１の温度を調節するための
ヒートパイプ１２が内蔵される。
たっては、たとえば図４で示すような金型装置を用いる
ものであり、この金型装置は、筒状摺動部材１の形状に
対応したキャビティ１３を相互間に形成する外型１０お
よび内型１１を備える。而して外型１０は、筒状摺動部
材１の一端閉塞部外面に対応するとともにゲート３を備
える固定型４と、筒状摺動部材１の一端側外周に対応し
た固定型５と、筒状摺動部材１の他端側外周に対応した
固定型７と、筒状摺動部材１における軸方向中間部の環
状凹部２（図１参照）を相互に共働して形成すべく前記
両固定型５，７間で移動可能な一対の可動型６ａ，６ｂ
と、両可動型６ａ，６ｂと反対側で固定型７に当接する
固定型８と、筒状摺動部材１の他端部外面に対応した円
筒状に形成されて軸方向に移動可能な可動型９とを備え
る。また内型１１は、筒状摺動部材１の内面形状に対応
したピン型に形成されて軸方向に移動可能なものであ
り、該内型１１には、内型１１の温度を調節するための
ヒートパイプ１２が内蔵される。
【００１６】このような金型装置を用いて、５０〜９０
重量％のＰＰＳ樹脂に１０〜５０重量％のカーボンファ
イバを添加して成る樹脂組成物の射出成形を行なうにあ
たっては、特に限定はしないが、たとえば二軸混練機等
でＰＰＳ樹脂およびカーボンファイバを混練溶融し、ペ
レット状にカットすることにより得た樹脂組成物を、温
度３００〜３２０℃、射出圧力３００〜１０００ｋｇ／
ｃｍ2 でゲート３からキャビティ１３内に注入する。こ
の際、１０〜５０重量％のカーボンファイバを添加した
ＰＰＳ樹脂の溶融粘度は、射出成形可能な溶融粘度の範
囲であれば特に限定する必要はない。
重量％のＰＰＳ樹脂に１０〜５０重量％のカーボンファ
イバを添加して成る樹脂組成物の射出成形を行なうにあ
たっては、特に限定はしないが、たとえば二軸混練機等
でＰＰＳ樹脂およびカーボンファイバを混練溶融し、ペ
レット状にカットすることにより得た樹脂組成物を、温
度３００〜３２０℃、射出圧力３００〜１０００ｋｇ／
ｃｍ2 でゲート３からキャビティ１３内に注入する。こ
の際、１０〜５０重量％のカーボンファイバを添加した
ＰＰＳ樹脂の溶融粘度は、射出成形可能な溶融粘度の範
囲であれば特に限定する必要はない。
【００１７】また射出成形機としては、電動サーボモー
タ駆動成形機あるいはアキュムレータ機能付き油圧成形
機であって、一定の成形条件を繰返して積極的にフィー
ドバックし得るクローズド制御機能を持つものであるこ
とが望ましく、さらにキャビティ１３の真空引き成形の
有無については特に限定されるものではないが、成形品
の外観向上には真空引きが有効である。
タ駆動成形機あるいはアキュムレータ機能付き油圧成形
機であって、一定の成形条件を繰返して積極的にフィー
ドバックし得るクローズド制御機能を持つものであるこ
とが望ましく、さらにキャビティ１３の真空引き成形の
有無については特に限定されるものではないが、成形品
の外観向上には真空引きが有効である。
【００１８】ところで、射出成形時に外型１０の温度お
よび内型１１の温度によっては、成形完了時に筒状摺動
部材１の内、外面の収縮速度の差による歪みが生じて筒
状摺動部材１の成形寸法精度が低下して後加工が必要と
なるものであり、後加工が不要となる程度に成形寸法精
度を向上させるにあたって、外型１０および内型１１の
温度差の範囲を定めるべく、シリンダ温度を３００〜３
２０℃とし、射出速度を２０〜４０ｍｍ／ｓｅｃとし、
圧力を３００〜１０００ｋｇ／ｃｍ2 とし、外型１０の
温度をたとえば１７０℃一定としたときに、内型１１の
温度すなわち外型１０および内型１１の温度差を変化さ
せて筒状摺動部材１の外径寸法を、筒状摺動部材１の軸
方向に間隔をあけた４個所Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｆ（図１参照）
でそれぞれ測定した。
よび内型１１の温度によっては、成形完了時に筒状摺動
部材１の内、外面の収縮速度の差による歪みが生じて筒
状摺動部材１の成形寸法精度が低下して後加工が必要と
なるものであり、後加工が不要となる程度に成形寸法精
度を向上させるにあたって、外型１０および内型１１の
温度差の範囲を定めるべく、シリンダ温度を３００〜３
２０℃とし、射出速度を２０〜４０ｍｍ／ｓｅｃとし、
圧力を３００〜１０００ｋｇ／ｃｍ2 とし、外型１０の
温度をたとえば１７０℃一定としたときに、内型１１の
温度すなわち外型１０および内型１１の温度差を変化さ
せて筒状摺動部材１の外径寸法を、筒状摺動部材１の軸
方向に間隔をあけた４個所Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｆ（図１参照）
でそれぞれ測定した。
【００１９】この際、内型１１の温度を１２５℃（すな
わち外型１０との温度差ΔＴ＝４５℃）とした条件１、
内型１１の温度を１４５℃（すなわち前記温度差ΔＴ＝
２５℃）とした条件２、ならびに内型１１の温度を１６
５℃（すなわち前記温度差ΔＴ＝５℃）とした条件３の
３種類の条件下において、それぞれ３個ずつ得た筒状摺
動部材１の外径寸法を測定したところ、条件１では図５
で示す結果、条件２では図６で示す結果、条件３では図
７で示す結果がそれぞれ得られた。
わち外型１０との温度差ΔＴ＝４５℃）とした条件１、
内型１１の温度を１４５℃（すなわち前記温度差ΔＴ＝
２５℃）とした条件２、ならびに内型１１の温度を１６
５℃（すなわち前記温度差ΔＴ＝５℃）とした条件３の
３種類の条件下において、それぞれ３個ずつ得た筒状摺
動部材１の外径寸法を測定したところ、条件１では図５
で示す結果、条件２では図６で示す結果、条件３では図
７で示す結果がそれぞれ得られた。
【００２０】筒状摺動部材１の各測定個所Ａ，Ｃ，Ｄ，
Ｆでは、該筒状摺動部材１の一直径線に沿う方向である
Ｘ軸方向ならびに該Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向でそれ
ぞれ外径を測定しており、図５〜図７において、１Ｘ，
１Ｙは第１の筒状摺動部材１のＸ軸およびＹ軸方向の外
径を示し、２Ｘ，２Ｙは第２の筒状摺動部材１のＸ軸お
よびＹ軸方向の外径を示し、３Ｘ，３Ｙは第３の筒状摺
動部材１のＸ軸およびＹ軸方向の外径を示すものであ
る。
Ｆでは、該筒状摺動部材１の一直径線に沿う方向である
Ｘ軸方向ならびに該Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向でそれ
ぞれ外径を測定しており、図５〜図７において、１Ｘ，
１Ｙは第１の筒状摺動部材１のＸ軸およびＹ軸方向の外
径を示し、２Ｘ，２Ｙは第２の筒状摺動部材１のＸ軸お
よびＹ軸方向の外径を示し、３Ｘ，３Ｙは第３の筒状摺
動部材１のＸ軸およびＹ軸方向の外径を示すものであ
る。
【００２１】このように外型１０および内型１１の温度
差ΔＴを変化させて得た筒状摺動部材１の外径寸法のう
ち最大寸法および最小寸法の差すなわち最大寸法差は、
図８で示すようになる。この最大寸法差は、射出成形時
の歪みにより生じるものであり、最大寸法差が小さいこ
とが成形寸法精度が優れていることになる。而して射出
成形後に後加工を不要とする程度の成形寸法精度として
は前記最大寸法差が２０μｍ以下であることが必要であ
り、そのような成形寸法精度を得るためには、外型１０
および内型１１の温度差ΔＴを１０〜４０℃、特に２５
℃に設定すれば良いことが、図８から明らかである。
差ΔＴを変化させて得た筒状摺動部材１の外径寸法のう
ち最大寸法および最小寸法の差すなわち最大寸法差は、
図８で示すようになる。この最大寸法差は、射出成形時
の歪みにより生じるものであり、最大寸法差が小さいこ
とが成形寸法精度が優れていることになる。而して射出
成形後に後加工を不要とする程度の成形寸法精度として
は前記最大寸法差が２０μｍ以下であることが必要であ
り、そのような成形寸法精度を得るためには、外型１０
および内型１１の温度差ΔＴを１０〜４０℃、特に２５
℃に設定すれば良いことが、図８から明らかである。
【００２２】すなわち内型１１の温度を外型１０の温度
よりも低く設定することにより、内型１１への樹脂接触
面積が外型１０への樹脂接触面積よりも小さいことを補
って内型１１への樹脂からの放熱量を増加させることが
でき、前記温度差を１０〜４０℃、特に２５℃に設定す
ることにより外型１０および内型１１への放熱量を均等
にし、成形完了時の筒状摺動部材１の内、外面の収縮速
度の差を極力小さく抑え、歪み量を小さく抑えて成形寸
法精度の向上を図ることができるものである。
よりも低く設定することにより、内型１１への樹脂接触
面積が外型１０への樹脂接触面積よりも小さいことを補
って内型１１への樹脂からの放熱量を増加させることが
でき、前記温度差を１０〜４０℃、特に２５℃に設定す
ることにより外型１０および内型１１への放熱量を均等
にし、成形完了時の筒状摺動部材１の内、外面の収縮速
度の差を極力小さく抑え、歪み量を小さく抑えて成形寸
法精度の向上を図ることができるものである。
【００２３】そこで、図４の金型装置では、外型１０を
その温度がたとえば１７０℃一定となるように図示しな
い加熱手段で加熱するとともに、内型１１の温度を外型
１０との温度差ΔＴが例えば２５℃となるようにヒート
パイプ１２で調温する。
その温度がたとえば１７０℃一定となるように図示しな
い加熱手段で加熱するとともに、内型１１の温度を外型
１０との温度差ΔＴが例えば２５℃となるようにヒート
パイプ１２で調温する。
【００２４】次に実際に射出成形により得た実施例１〜
３および比較例１〜３の筒状摺動部材１に関して、比
重、外径寸法、真円度および同軸度の測定を行なった結
果、ならびに膨潤テストを行なった結果を示すと表１の
ようになる。
３および比較例１〜３の筒状摺動部材１に関して、比
重、外径寸法、真円度および同軸度の測定を行なった結
果、ならびに膨潤テストを行なった結果を示すと表１の
ようになる。
【００２５】
【表１】
【００２６】上記各実施例および各比較例で用いた原材
料は次の通りである。 架橋タイプのＰＰＳ樹脂；東レ社製、グレード名Ｍ−
１９００ リニアタイプのＰＰＳ樹脂；東レ社製、グレード名Ｍ
−２５８８ カーボンファイバ；呉羽化学社製、グレード名Ｍ−１
０２Ｔ ガラスファイバ；旭ファイバーグラス社製、グレード
名０３ＭＡ４９７ また成形品の評価については次のような方法に拠った。 比重；ＪＩＳ Ｋ６９１１準拠（水中置換法）によっ
て測定した。 外径寸法精度の評価；図１で示した外径１２ｍｍの筒
状摺動部材１の軸方向１個所での外径寸法をミツトヨ社
製のマイクロメータ（測定精度１μｍ）を用いて測定し
た。また図４で示した金型装置のキャビティ寸法を基準
にし、成形材料の収縮率を考慮して設定した仕上がり予
想寸法と、前記測定寸法との差が１０μｍ以下のものを
○、１０〜３０μｍのものを△、３０μｍ以上のものを
×と表記した。 真円度の評価；東京精密社製の真円度測定器（測定精
度０．１μｍ）を用いて測定し、キャビティの真円度が
１μｍ以下のときに、成形品の真円度が１０μｍ以下の
ものを○、１０〜３０μｍのものを△、３０μｍ以上の
ものを×と表記した。 同軸度の評価；東京精密社製の三次元測定器（測定精
度１μｍ）で測定し、キャビティの同軸度が１μｍ以下
のときに、成形品の同軸度が１０μｍ以下のものを○、
１０〜３０μｍのものを△、３０μｍ以上のものを×と
表記した。 膨潤テスト；１３０℃の自動車用自動変速機のオイル
（ホンダ純正ＡＴＦオイル）中に１０００時間浸漬し、
寸法変化量が２μｍ以下のものを○、２〜５μｍのもの
を△、５μｍ以上のものを×と表記した。
料は次の通りである。 架橋タイプのＰＰＳ樹脂；東レ社製、グレード名Ｍ−
１９００ リニアタイプのＰＰＳ樹脂；東レ社製、グレード名Ｍ
−２５８８ カーボンファイバ；呉羽化学社製、グレード名Ｍ−１
０２Ｔ ガラスファイバ；旭ファイバーグラス社製、グレード
名０３ＭＡ４９７ また成形品の評価については次のような方法に拠った。 比重；ＪＩＳ Ｋ６９１１準拠（水中置換法）によっ
て測定した。 外径寸法精度の評価；図１で示した外径１２ｍｍの筒
状摺動部材１の軸方向１個所での外径寸法をミツトヨ社
製のマイクロメータ（測定精度１μｍ）を用いて測定し
た。また図４で示した金型装置のキャビティ寸法を基準
にし、成形材料の収縮率を考慮して設定した仕上がり予
想寸法と、前記測定寸法との差が１０μｍ以下のものを
○、１０〜３０μｍのものを△、３０μｍ以上のものを
×と表記した。 真円度の評価；東京精密社製の真円度測定器（測定精
度０．１μｍ）を用いて測定し、キャビティの真円度が
１μｍ以下のときに、成形品の真円度が１０μｍ以下の
ものを○、１０〜３０μｍのものを△、３０μｍ以上の
ものを×と表記した。 同軸度の評価；東京精密社製の三次元測定器（測定精
度１μｍ）で測定し、キャビティの同軸度が１μｍ以下
のときに、成形品の同軸度が１０μｍ以下のものを○、
１０〜３０μｍのものを△、３０μｍ以上のものを×と
表記した。 膨潤テスト；１３０℃の自動車用自動変速機のオイル
（ホンダ純正ＡＴＦオイル）中に１０００時間浸漬し、
寸法変化量が２μｍ以下のものを○、２〜５μｍのもの
を△、５μｍ以上のものを×と表記した。
【００２７】さらに射出成形にあたっては、表１で示し
た各実施例および各比較例の重量部のものを、３２０℃
に設定した同方向二軸混練機で溶融混練し、成形用ペレ
ットを得た。このペレットを１４０℃で４時間かけて乾
燥し、シリンダ温度を３３０℃に設定した射出成形機
（ＦＡＮＵＣ社製、３０Ａ、電動サーボモータ駆動式）
を用い、外型温度を１５０℃、内型温度を１２０℃（温
度差３０℃）とした状態で、前記乾燥後のペレットを直
径１ｍｍのピンゲートから９０ｍｍ／ｓｅｃのシリンダ
速度で注入したものである。
た各実施例および各比較例の重量部のものを、３２０℃
に設定した同方向二軸混練機で溶融混練し、成形用ペレ
ットを得た。このペレットを１４０℃で４時間かけて乾
燥し、シリンダ温度を３３０℃に設定した射出成形機
（ＦＡＮＵＣ社製、３０Ａ、電動サーボモータ駆動式）
を用い、外型温度を１５０℃、内型温度を１２０℃（温
度差３０℃）とした状態で、前記乾燥後のペレットを直
径１ｍｍのピンゲートから９０ｍｍ／ｓｅｃのシリンダ
速度で注入したものである。
【００２８】上記表１から明らかなように、１０〜５０
重量％のカーボンファイバを架橋タイプのＰＰＳ樹脂に
添加して成る樹脂組成物を、外型１０および内型１１の
温度差を１０〜４０℃の範囲として射出成形することに
より、外径寸法、真円度および同軸度を１０μｍ以下の
高精度とした筒状摺動部材１を得ることが可能である。
またリニアタイプのＰＰＳ樹脂を用いたものは、膨潤が
大きくなるものであり、さらにガラスファイバを繊維強
化材として用いたものは、寸法精度が劣るものであり、
筒状摺動部材１としては不適当である。
重量％のカーボンファイバを架橋タイプのＰＰＳ樹脂に
添加して成る樹脂組成物を、外型１０および内型１１の
温度差を１０〜４０℃の範囲として射出成形することに
より、外径寸法、真円度および同軸度を１０μｍ以下の
高精度とした筒状摺動部材１を得ることが可能である。
またリニアタイプのＰＰＳ樹脂を用いたものは、膨潤が
大きくなるものであり、さらにガラスファイバを繊維強
化材として用いたものは、寸法精度が劣るものであり、
筒状摺動部材１としては不適当である。
【００２９】また筒状摺動部材１としての適合性を確認
するために、耐摩耗性および動摩擦係数について実験し
た結果を図９に示す。この実験にあたっては、アルミニ
ウム合金（ＪＩＳ Ａ６０６１）に硬質アルマイト処理
を施した比較試験片と、架橋タイプのＰＰＳ樹脂に３０
重量％のカーボンファイバを充填して成る樹脂成形物の
試験片とを用い、チップ側を前記両試験片とするととも
に、ディスク側にアルミニウムダイキャスト用合金（Ｊ
ＩＳ ＡＤＣ１２）を用い、自動変速機用オイル（ホン
ダ純正ＡＴＦオイル）を滴下するようにした。
するために、耐摩耗性および動摩擦係数について実験し
た結果を図９に示す。この実験にあたっては、アルミニ
ウム合金（ＪＩＳ Ａ６０６１）に硬質アルマイト処理
を施した比較試験片と、架橋タイプのＰＰＳ樹脂に３０
重量％のカーボンファイバを充填して成る樹脂成形物の
試験片とを用い、チップ側を前記両試験片とするととも
に、ディスク側にアルミニウムダイキャスト用合金（Ｊ
ＩＳ ＡＤＣ１２）を用い、自動変速機用オイル（ホン
ダ純正ＡＴＦオイル）を滴下するようにした。
【００３０】図９から明らかなように、比較試験片は樹
脂組成物の試験片に比べて動摩擦係数が高く、しかも面
圧が少し高めになると焼付きを生じるものであり、かつ
摩耗量も大きくなる。それに対し、樹脂組成物の試験片
の動摩擦係数は低く、摩耗量も低くなるものであり、デ
ィスク側の摩耗量も測定不可能なほど軽微であった。
脂組成物の試験片に比べて動摩擦係数が高く、しかも面
圧が少し高めになると焼付きを生じるものであり、かつ
摩耗量も大きくなる。それに対し、樹脂組成物の試験片
の動摩擦係数は低く、摩耗量も低くなるものであり、デ
ィスク側の摩耗量も測定不可能なほど軽微であった。
【００３１】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行なうことが可能である。
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行なうことが可能である。
【００３２】たとえば本発明は、車両用自動変速機の油
圧制御装置に用いられる筒状摺動部材１だけでなく、カ
ーボンファイバを添加したＰＰＳ樹脂から成る樹脂組成
物の射出成形による筒状摺動部材に広く適用可能であ
る。
圧制御装置に用いられる筒状摺動部材１だけでなく、カ
ーボンファイバを添加したＰＰＳ樹脂から成る樹脂組成
物の射出成形による筒状摺動部材に広く適用可能であ
る。
【００３３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、内型の温
度を外型の温度よりも低く設定して内型への樹脂からの
放熱量を増加させ、特に温度差を２５℃に設定すること
により外型および内型への放熱量を均等にして成形完了
時の筒状摺動部材の内、外面の収縮速度の差を極力小さ
く抑え、歪み量を小さく抑えて成形寸法精度の向上を図
ることができる。またポリフェニレンサルファイド樹脂
を架橋タイプとしたことで寸法の経時変化量が小さくな
り、またこのような架橋タイプのポリフェニレンサルフ
ァイド樹脂にカーボンファイバを添加したことにより、
筒状摺動部材及びケーシング間の間隙からの作動油洩れ
量を比較的小さくすることができる。
度を外型の温度よりも低く設定して内型への樹脂からの
放熱量を増加させ、特に温度差を２５℃に設定すること
により外型および内型への放熱量を均等にして成形完了
時の筒状摺動部材の内、外面の収縮速度の差を極力小さ
く抑え、歪み量を小さく抑えて成形寸法精度の向上を図
ることができる。またポリフェニレンサルファイド樹脂
を架橋タイプとしたことで寸法の経時変化量が小さくな
り、またこのような架橋タイプのポリフェニレンサルフ
ァイド樹脂にカーボンファイバを添加したことにより、
筒状摺動部材及びケーシング間の間隙からの作動油洩れ
量を比較的小さくすることができる。
【図１】筒状摺動部材の縦断面図である。
【図２】膨潤テストの結果を示すグラフである。
【図３】作動油洩れ量テストの結果を示すグラフであ
る。
る。
【図４】金型装置の縦断面図である。
【図５】条件１での外径寸法測定結果を示すグラフであ
る。
る。
【図６】条件２での外径寸法測定結果を示すグラフであ
る。
る。
【図７】条件３での外径寸法測定結果を示すグラフであ
る。
る。
【図８】温度差による最大寸法差を示すグラフである。
【図９】面圧による動摩擦係数の変化を示すグラフであ
る。
る。
１・・・筒状摺動部材 １０・・・外型 １１・・・内型
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｋ 105:12 Ｂ２９Ｌ 23:00 (72)発明者 秋岡 雅裕 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (72)発明者 菅野 福男 神奈川県川崎市幸区塚越３丁目474番地 ２ 旭硝子株式会社 玉川分室内 (72)発明者 安井 一郎 東京都千代田区丸の内二丁目１番２号 旭硝子株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−219357（ＪＰ，Ａ) 特許2550088（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84
Claims (1)
- 【請求項１】 カーボンファイバを添加した、架橋タイ
プのポリフェニレンサルファイド樹脂を、内型（１１）
および外型（１０）間に射出して筒状摺動部材（１）を
得る筒状摺動部材の製造方法であって、 射出時に内型（１１）の温度を外型（１０）の温度より
も２５℃低く設定することを特徴とする、筒状摺動部材
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP408197A JP3082136B2 (ja) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | 筒状摺動部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP408197A JP3082136B2 (ja) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | 筒状摺動部材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10196809A JPH10196809A (ja) | 1998-07-31 |
| JP3082136B2 true JP3082136B2 (ja) | 2000-08-28 |
Family
ID=11574844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP408197A Expired - Fee Related JP3082136B2 (ja) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | 筒状摺動部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3082136B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4017607B2 (ja) * | 2004-02-26 | 2007-12-05 | 株式会社横井製作所 | 撹拌スクリュー |
| JP2007015291A (ja) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Olympus Imaging Corp | 筒状部品 |
| JP6084435B2 (ja) | 2012-08-08 | 2017-02-22 | Ntn株式会社 | 内接歯車ポンプ |
| JP6903353B2 (ja) * | 2019-09-13 | 2021-07-14 | 三和ニードル・ベアリング株式会社 | 樹脂製ナットおよびそれを用いた滑りネジ装置 |
-
1997
- 1997-01-13 JP JP408197A patent/JP3082136B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10196809A (ja) | 1998-07-31 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |