JP4446450B2

JP4446450B2 - 自動車用摺動装置

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Publication number: JP4446450B2
Application number: JP2005069009A
Authority: JP
Inventors: 晃久堀; 宏介構; 和彦徳富; 光夫岡; 大介向山
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2004-03-29
Filing date: 2005-03-11
Publication date: 2010-04-07
Anticipated expiration: 2025-03-11
Also published as: EP1588878A2; JP2005315060A; EP1588878A3; CN100469853C; CN1676567A; US9238932B2; US20050229730A1; EP1588878B1

Description

本発明は、各種自動車用摺動装置の改良に係わり、例えば窓ガラス昇降装置におけるウィンドウレギュレータや、スライドドアのガイドレール、ドアのチェックリンク、シートベルトのフィニッシャー、カップホルダー、アッシュトレイ、コンソールボックスのヒンジ部、バックドアのヒンジ部、バックドアのガスステーなど、特に面圧６０ｋｇ／ｃｍ^２以下、速度３００ｍｍ／ｓ以下程度の摺動条件、すなわち手動、あるいは手動に準じた速度、面圧下で自動的に作動する摺動部材を備えた自動車用摺動装置における摺動性能の改良に関するものである。

図１は、上記のような自動車用摺動装置の一例として、電動式ウィンドウレギュレータの基本構造を示すものであって、図に示すウィンドウレギュレータ１は、減速モータ２と、断面ハット型のプレス鋼板から成るガイドレール３と、図示しないウィンドウガラスの下端側に固定されると共に、樹脂製のスライダ４を備え、当該スライダ４を介して上記ガイドレール３に摺動自在に装着されたキャリヤプレート５と、中間部分が上記減速モータ２の出力軸に固定されたドラム２ａに巻き掛けられ、両端部が上記ガイドレール３の両端に設置されたターンガイド３ａ，３ａを経てキャリヤプレート５にそれぞれ固定されたワイヤ６から主に構成され、減速モータ２の回転によってドラム２ａに巻き掛けられたワイヤ６が移動し、ワイヤに固定されたキャリヤプレート５がウィンドウガラスと共に、図中の上下方向に移動するようになっている。

上記したキャリヤプレート５は、薄板鋼材から成るプレス成形品であって、図２（ａ）及び（ｂ）に拡大して示すように、アウトサート成形によって、ＰＯＭ（ポリアセタール）やＴＰＥＥ（熱可塑性エラストマー）などの樹脂から成るスライダ４を３箇所に備え、当該スライダ４がガイドレール３に係合して摺動するようになっており、ウィンドウガラスの円滑な開閉作動を可能なものとしている。

このようなウィンドウレギュレータにおいては、ガイドレールに対するスライダの摺動性を向上させるための種々の工夫がなされており、例えばスライダのガイドレールとの摺接部材にシリコン油や二硫化モリブデンのような潤滑剤を添加して摺動抵抗を低下させる技術（例えば、特許文献１参照）や、スライダの摺接部がガイドに回転摺動するローラ形状とすること（例えば、特許文献２参照）、摺動すると同時に潤滑剤をガイドレールの摺接面に向けて捕集する弾性片をスライダに設けた構造（特許文献３参照）、さらにはスライダのガイド部材との摺動面に潤滑剤を保持するための切り欠き溝を設けた構造（例えば、特許文献４参照）等が知られている。
特開平０９−１１２１２５号公報特開２００３−３１２２５４号公報特開平０７−３１７４３２号公報特開平１０−０３７５８６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたような二硫化モリブデンや潤滑油を添加したものについては、添加によってってスライダ部材自体が軟化したり脆くなったりすることから、昇降作動の繰り返しによって摩耗を発生することがあり、耐摩耗性の点で必ずしも満足のいくものではなかった。また、特許文献２に記載されたようなローラ形状のスライダにおいては、部品点数が多く、コスト高になることや、摺動回転時に寸法精度等の影響によって転動音が発生するなどの問題点がある。さらに、上記特許文献１や２に記載されたように、潤滑剤を捕集する弾性突出片やグリス保持用の切り欠き溝を設けたスライダについては、グリスや潤滑剤の保持量に依存するため、適切な潤滑剤の量が保持されなくなった場合には、円滑な摺動状態が損なわれるという問題点があった。

本発明は、従来のウィンドウレギュレータに代表される自動車用の摺動装置における上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、部品構成が単純で、材料及び製造コストが安価であると共に、長期にわたって円滑且つ安定な作動を可能にする自動車用摺動装置を提供することにある。

本発明者らは、上記目的を達成すべく、ウィンドウレギュレータを始めとする種々の摺動装置の構造や、ガイドレール及びスライダなど、摺動部材の形状や材料の組合せ等について鋭意検討を重ねた結果、摺動面の撥水性及び相手部材に対する移着膜の形成能力に着目し、摺動部材の摺接面にこのような特性を備えた材料を被覆することによって、摺動性が改善されることを見出し、本発明を完成するに到った。

本発明は、上記知見に基づくものであって、本発明の自動車用摺動装置は、当該摺動装置の摺動部材における相互摺接面の一方、又は両方の摺接面に、撥水性と共に相手部材の摺接面に移着膜を形成するに十分な移着能を備えた移着性撥水材料から成る被覆が施されており、上記移着性撥水材料が、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を質量比で５〜２５％、熱硬化性樹脂としてアミノ樹脂とエポキシ樹脂の複合材料を質量比で１２．５〜１５％とアクリル樹脂を質量比で２５〜３５％含んでいることを特徴とする。

本発明によれば、自動車用摺動装置の摺動部材における相互摺接面の一方、又は両方の摺接面に、相手部材の摺接面に移着膜を形成するに十分な移着能を備えた撥水性材料、すなわち、上記組成の移着性撥水材料から成る被覆が施されていることから、円滑な摺動を阻害する水が摺接面に付着し難く、さらに相手摺動部材の摺接面に移着膜が形成されることによって、水以外の異物が摺接面に付着したり、摺接面間に介在したりするのを阻止することができ、摺接面を保護し、円滑な摺動を長期に亘って保持することができる摺動部材を備えた自動車用摺動装置を提供することができる。

以下、本発明の自動車用摺動装置について、さらに詳細に説明する。なお、本明細書において、「％」は特記しない限り質量百分率を意味するものとする。

本発明の自動車用摺動装置においては、上記したように、摺動部材における相互摺接面少なくとも一方の摺接面を撥水性と移着能を兼ね備えた移着性撥水材料で形成したものであり、これによって、円滑な摺動性が長期に亘って得られるものであるが、本発明の自動車用摺動装置において、摺動部材とは、例えばガイドレールとスライダのように両者が相対的に滑り移動する部材のみならず、車輪やローラーのように他方の部材に対して転がりながら相対移動するような部材も含まれる。
また、相手部材の摺接面には、部材同士の相互摺動によって同質の移着膜が形成されることから、相手部材の素材や摺接面の材質に特に限定はなく、相互摺接面の一方が上記のような移着性撥水材料から成るものでありさえすればよい。もちろん、相互摺接面の双方を撥水性と移着能を備えた移着性撥水材料で形成したとしても、何らの差し支えもないことは言うまでもない。

本発明の自動車用摺動装置において、摺動部材の種類や形状によっては、当該摺動部材の相手部材との摺接面を含む部材の全体、あるいは一部を上記のような移着性撥水材料で形成することと共に、摺接面に撥水性と移着能を兼ね備えた移着性撥水材料から成る被覆を施すこともできる。

特に、適当な基材、例えばスチール製の基材から成る部材の相手との摺接面に上記材料の被覆を施すことによって、高強度の摺動部材を得ることができ、例えばスライドドアのガイドレールのような重量物を支持し得るものとすることができる。
このとき、上記被覆の厚さとしては、１０μｍから１００μｍの範囲であることが望ましい。すなわち、被覆膜厚が１０μｍに満たない場合には、両部材間の面圧が高い状態で摺動が繰り返されたとき、比較的短持間で被覆が摩耗して素地が露出することがないとは言えず、スティックスリップや異音が生じ、円滑な摺動性能を損なうことがある一方、被覆膜厚が１００μｍを超えた場合には、塗装などの被覆工法によっては、被覆中にワキ、タレといった欠陥を生じることがあり、これによって平滑な摺動面を形成することができなくなり、摺動性能が損なわれる可能性があることによる。

また、本発明の自動車用摺動装置における摺動部材の相互摺接面を形成する材料としては、上記のように撥水性と共に相手部材の摺接面に移着膜を形成するに十分な移着能を備えたものであるが、上記移着性撥水材料、言い換えると当該材料から成る摺接面の表面張力としては、標準状態（温度：２３℃、湿度：５０％ＲＨ）において４．７×１０^−２Ｎ／ｍ以下、より好適には４．５×１０^−２Ｎ／ｍ以下であることが望ましい。すなわち、相手部材との摺接面の表面張力が４．７×１０^−２Ｎ／ｍの値を超えた場合には、両部材間の面圧が高い場合、長期的な摺動の繰返しによって表面が摩耗し、円滑な摺動性能が損われることがある。
なお、摺接面の表面張力については、後述するように、表面張力が既知の２種類の液体、例えば水（蒸留水）と沃化メチレンの摺接面に対する接触角を測定することによって求めることができる。

一方、相手部材の摺接面に移着（トランスファー）して移着膜を形成する能力、すなわち当該材料の移着能については、適用される自動車用摺動装置によって摺動速度や面圧が種々に異なり、高面圧下で使用される部材については、材料の移着能が低くても十分に移着膜を形成することができ、逆に低面圧下で使用される部材においては、高い移着能の材料を使用しない限り移着膜を相手摺接面に形成することは困難となる。
したがって、個々の部材の使用条件のもとで相手部材の摺接面に移着膜を形成するに十分な移着性能を備えた材料を選択することが必要となる。

摺接面を形成する材料が、撥水性に加えて摺動条件に応じた十分な移着能を備えていることによって、摺動の初期段階において当該材料が相手摺動部材の摺接面に移着して、移着膜を形成する。
移着膜が形成されると、ダストなどの異物が両摺動部材の相互摺接面間に入り込んだとしても、当該移着膜の中に埋め込まれることになって、摺接面が異物から保護され、傷ついたり、過度に摩耗したりすることがなくなるので、良好な摺動状態が保持され、異音の発生などが防止されることになる。

このような撥水性と移着能を兼ね備えた移着性撥水材料としては、移着能を備えた撥水性樹脂として、フッ素樹脂、具体的にはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を５〜２５％の範囲で含有していることを要する。

このとき、移着性を有する撥水性樹脂であるポリテトラフルオロエチレンの含有量が５％に満たない場合には、両部材間の面圧が高い状態で摺動が繰り返されると、被覆が摩耗して素地が露出することによって、スティックスリップが生じ、異音が発生することがあり、逆に２５％を超えた場合には、通常バインダ成分として添加されるアミノ樹脂やエポキシ樹脂など熱硬化性樹脂の含有量が相対的に減少することから、素地への付着性や表面の平滑性が低下する傾向がある。また、塗装などの被覆工法によっては、塗装時の流動性が失われ、被覆作業性が行われることもある。そして、被覆材料価格が嵩むことから、経済性の面からも好ましくない。

そして、撥水性と移着能を兼ね備えた上記移着性撥水材料としては、さらなる成分として熱硬化型樹脂、具体的には、アミノ樹脂とエポキシ樹脂の複合材料を質量比で１２．５〜１５％、アクリル樹脂を同じく質量比で２５〜３５％の範囲で含有していることが必要である。
これらの熱硬化型樹脂は、主に、移着性を備えた撥水性樹脂同士間のバインダとして機能する成分であって、上記樹脂の含有量がそれぞれの下限値よりも少ない場合、当該材料の強度が不足して、特に、両部材間の面圧が６０ｋｇ／ｃｍ^２を超える場合、もしくは摺動速度が３００ｍｍ／ｓを超える場合、長期的な摺動を繰り返すことによって摩耗が進み、上記同様円滑な摺動性が損なわれることがある。逆にそれぞれの含有量が上限値を超えた場合には、移着性撥水材料の含有量が相対的に減少し、異音を発生する惧れが生じる。

上記移着性撥水材料の移着能については、上記したように、摺動速度や面圧など、自動車用摺動装置によってそれぞれ異なる個々の部材の使用条件のもとで相手部材の摺接面に移着膜を形成するに十分なものとする必要がある。
そこで、以下に、移着性撥水材料の移着能が個々の部材における摺動速度や面圧条件に見合ったものとなるように調整する方法について例示する。

そもそも、移着性撥水材料が相手摺接面に移着して、相手摺接面上に移着膜を形成するには、まず当該材料が相手部材の摺接面と所定の面圧、速度のもとで擦れ合うことによって摩擦力を受け、摩耗して分離し、さらに摺動が繰り返されることによって両摺接面間に存在する当該移着性材料の摩耗片が相手摺接面に付着し、押し付けられて引き伸ばされることが必要となる。

したがって、移着性撥水材料の移着能を向上するには、まず当該材料中における移着性材料（ポリテトラフルオロエチレン）の含有量を増すことが考えられる。これによって、当該移着性撥水材料の摩耗片が相手摺接面上に多く存在するようになり、移着膜形成を促進させることができる。
また、当該移着性撥水材料中に、タルクなど、表面硬度を高める機能を有する添加剤を加えることによって、材料特性を摩耗し易い方向にシフトさせ、当該材料の表面から摩耗片が分離し易くすることによっても移着能を向上させることができる。

さらに、移着性撥水材料に含まれる樹脂材料の分子量を大きくし、当該材料の伸び特性を向上させることによって、少量の摩耗片でも大きく引き伸ばされて、広い面積の移着膜とすることができるようになる。
さらに、移着性撥水材料の組成が同じであっても、その粒子形状や粒子径の調整によっても移着能を調整することができる。例えば、粒子径を小さくするなど、粒子の体積に対する表面積の割合を大きくすることによって移着能を向上させることができる。

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。なお、本発明は、これらの実施例のみに限定されることはない。

（実施例１）
熱硬化性樹脂から成るバインダ成分としてアクリル樹脂（大日本インキ化学工業（株）製アクリディックＡ−４２８）と、アミノ樹脂（日立化成工業（株）製メラン２８Ｄ）と、エポキシ樹脂（東都化成（株）製エポトートＹＤ−０１１）とを２：１の割合で複合した樹脂とをバインダ成分とし、これに移着能を備えた撥水性樹脂としてのフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）と、白色顔料としての酸化チタン（ＴｉＯ_２）を加え、焼き付け乾燥後の成分比としてＰＴＦＥが２５％、複合樹脂が１５％、アクリル樹脂が２５％、白色顔料が３５％となるように配合し、さらにキシレンをベースとして、ｎ−ブタノール、エーテルアルコール系溶剤（（株）クラレ製、商品名：ＰＧＭ−ＡＣ）、酢酸ブチル及びメチルイソブチルケトンを含む溶剤を加えて混合した。

一方、Ｚｎ−１１％Ａｌ−３％Ｍｇ合金を溶融めっきした板厚１．２ｍｍのめっき鋼板をプレス成形することによって、図１及び２に示したようなガイドレール材を用意し、当該ガイドレール材の全表面に、上記樹脂混合液をスプレーガンによって塗布し、１５０℃で２０分間焼き付けを行うことによって、仕上がり膜厚が３０〜３５μｍの被覆を施し、本例のガイドレールを得た。

（実施例２）
焼き付け乾燥後の成分比として、ＰＴＦＥが２０％、複合樹脂が１２．５％、アクリル樹脂が３０％、白色顔料が３７．５％となるように各樹脂材料及び顔料を配合すると共に、被覆の仕上がり膜厚が２０〜３０μｍとなるように塗布したこと以外は、上記実施例１と同様の操作を繰り返し、本例のガイドレールを得た。

（実施例３）
焼き付け乾燥後の成分比として、ＰＴＦＥが１０％、複合樹脂が１２．５％、アクリル樹脂が３５％、白色顔料が４２．５％となるように各樹脂材料及び顔料を配合すると共に、被覆の仕上がり膜厚が１０〜２０μｍとなるように塗布したこと以外は、上記実施例１と同様の操作を繰り返し、本例のガイドレールを得た。

（実施例４）
上記白色顔料に代えて、沈降性硫酸バリウム（堺化学（株）製、商品名：バライト）を充填剤として使用し、焼き付け乾燥後の成分比として、ＰＴＦＥが５％、複合樹脂が１５％、アクリル樹脂が３５％、充填剤が４５％となるように各樹脂材料及び充填剤を配合すると共に、被覆の仕上がり膜厚が１０〜２０μｍとなるように塗布したこと以外は、上記実施例１と同様の操作を繰り返し、本例のガイドレールを得た。

（実施例５）
焼き付け乾燥後の成分比として、ＰＴＦＥが５％、複合樹脂が１５％、アクリル樹脂が３５％、白色顔料が４５％となるように各樹脂材料及び顔料を配合すると共に、被覆の仕上がり膜厚が１０〜２０μｍとなるように塗布したこと以外は、上記実施例１と同様の操作を繰り返し、本例のガイドレールを得た。

（参考例１）
移着能を備えた撥水性樹脂として、上記ＰＴＦＥに代えて、ポリエチレン（ＰＥ）を使用し、焼き付け乾燥後の成分比として、当該ＰＥが５％、複合樹脂が１５％、アクリル樹脂が３５％、充填剤が４５％となるように各樹脂材料及び充填剤を配合すると共に、被覆の仕上がり膜厚が１０〜２０μｍとなるように塗布したこと以外は、上記実施例１と同様の操作を繰り返し、本例のガイドレールを得た。

（参考例２）
移着能を備えた撥水性樹脂として、上記ＰＴＦＥに代えて、ポリジメチルシロキサンを使用し、焼き付け乾燥後の成分比として、当該ポリジメチルシロキサンが５％、複合樹脂が１５％、アクリル樹脂が３５％、充填剤が４５％となるように各樹脂材料及び充填剤を配合すると共に、被覆の仕上がり膜厚が１０〜２０μｍとなるように塗布したこと以外は、上記実施例１と同様の操作を繰り返し、本例のガイドレールを得た。

（実施例６）
焼き付け乾燥後の成分比として、ＰＴＦＥが５％、複合樹脂が１５％、アクリル樹脂が３５％、白色顔料が４５％となるように各樹脂材料及び顔料を配合すると共に、被覆の仕上がり膜厚が５〜９μｍとなるように塗布したこと以外は、上記実施例１と同様の操作を繰り返し、本例のガイドレールを得た。

（参考例３）
焼き付け乾燥後の成分比として、ＰＴＦＥが５％、複合樹脂が３２．５％、アクリル樹脂が１５％、白色顔料が４７．５％となるように各樹脂材料及び顔料を配合すると共に、被覆の仕上がり膜厚が１０〜２０μｍとなるように塗布したこと以外は、上記実施例１と同様の操作を繰り返し、本例のガイドレールを得た。

（参考例４）
上記アクリル樹脂として、ガラス転移点が３０℃以上のアクリディックＡ−４２８に代えて、ガラス転移点が３０℃未満のアクリディック５４−１７２（いずれも、大日本インキ化学工業（株）製）を使用し、焼き付け乾燥後の成分比として、ＰＴＦＥが５％、複合樹脂が１７．５％、アクリル樹脂が３０％、白色顔料が４７．５％となるように各樹脂材料及び顔料を配合すると共に、被覆の仕上がり膜厚が１０〜２０μｍとなるように塗布したこと以外は、上記実施例１と同様の操作を繰り返し、本例のガイドレールを得た。

（参考例５）
被覆の構成成分比が、熱硬化型樹脂から成るバインダ成分としてエポキシ樹脂（東都化成（株）エポトートＹＤ−０１４（軟化点１００〜１１０℃））３５％、カルボン酸末端を有するポリエステル樹脂（日本ユピカ（株）ユピカコ−トＧＶ−２３０（軟化点１２１℃））３７％を含むと共に、樹脂成分比内にはキュアゾールＣ−１１Ｚ（四国化成（株）：ウンデシルイミダゾール）０．１％、アクロナール４Ｆ（ＢＡＳＦ社：表面調整剤）０．５％、及びベンゾイン（和光純薬（株）：発泡防止剤）０．４％を含み、体質顔料、着色顔料（二酸化チタン、カーボンブラック）２０％、移着能を備えた撥水性樹脂としてフッ素樹脂８％となるように各材料を室温混合し、溶融混練、粉砕、分級を行い、平均粒子径４５μｍの粉体塗料を作成した。

作成した粉体塗料をガイドレール材に静電粉体塗装機を用いて、−６０ｋＶの電圧で膜厚５０〜７０μｍとなるように塗装し、電気炉にて１８０℃（物温）に加熱し、２０分間保持することにより、本例のガイドレールを得た。

（参考例６）
被覆の構成成分比が、熱硬化型樹脂から成るバインダ成分としてエポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製エピコート１００４（軟化点９７℃））７２％を含むと共に、樹脂成分比内に硬化剤（アジピン酸ジヒドラシド）４．５％、アクロナール４Ｆ０．５％を含み、移着能を備えた撥水性樹脂としてフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）８％、体質顔料、着色顔料（二酸化チタン、カーボンブラック）２０％となるように各材料を室温混合し、溶融混練、粉砕、分級を行い平均粒子径４５μｍの粉体塗料を作成した。
そして、上記参考例５と同様の操作を繰返すことによって、ガイドレール材に粉体塗装を行い、本例のガイドレールを得た。

（参考例７）
被覆の構成成分比が、熱硬化型樹脂から成るバインダ成分として水酸基末端を有する熱硬化ポリエステル樹脂（日本ユピカ（株）ユピカコートＧＶ−１００（軟化点１１０℃））６２％を含むと共に、樹脂成分比内にはイソシアネート化合物硬化剤（ヒュルス社製Ｂ−１５３０）１０．０％、アクロナール４Ｆ０．６％、ベンゾイン０．４％を含み、移着能を備えた撥水性樹脂としてフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）８％、体質顔料、着色顔料（二酸化チタン、カーボンブラック）２０％となるように、各材料を室温混合し、溶融混練、粉砕、分級を行い平均粒子径４５μｍの粉体塗料を作成した。
そして、上記参考例５と同様の操作を繰返すことによって、ガイドレール材に粉体塗装を行い、本例のガイドレールを得た。

（比較例１）
バインダ成分としての熱硬化性樹脂や、移着・撥水性樹脂を使用することなく、エポキシ樹脂（荒川化学工業（株）製アラキード９２０１）と、ウレタン樹脂（日本ポリウレタン工業（株）製コロネート２５０７）とを４：１の割合で複合した樹脂に、アルミニウムシリケートとガーボンブラックの複合顔料を加え、焼き付け乾燥後の成分比として上記複合樹脂が９０％、複合顔料が１０％となるように配合し、さらにキシレンをベースとした上記溶剤を加えて混合し、これをスプレーガンによって仕上がり膜厚が１０〜２０μｍとなるように上記ガイドレール材の全表面に塗布したのち、１５０℃で２０分間焼き付けを行うことによって本例のガイドレールを得た。

（比較例２）
上記ガイドレール材に被覆施すことなく、すなわち表面にＺｎ−１１％Ａｌ−３％Ｍｇ合金めっきを施した状態のガイドレール材をそのまま本例のガイドレールとした。

上記した実施例及び比較例によって得られた各ガイドレールについて、以下の評価を実施した。

（ａ）表面張力
まず、気温：２３℃、湿度：５０％ＲＨの雰囲気下において、図３に示すように、上記実施例及び比較例によって得られた各ガイドレールの被覆Ｃの表面を水平に保持した状態で、この上にマイクロシリンジを用いて蒸留水Ｗを一滴、接触角が最大になるように滴下し、滴下してから３０秒経過後に、この水滴Ｗを真横から観察し、Ａ及びＢの寸法を測定した。そして、測定値に基づいて水滴Ｗの接触角θを以下の（１）式から算出した。
θ（接触角）＝２ｔａｎ^−１｛Ａ／（Ｂ／２）｝・・・（１）

また、沃化エチレンを滴下した場合についても、同様にＡ及びＢの寸法を測定し、被膜面に対する沃化メチレンの接触角θを算出した。

そして、液体（Ｌ）、固体（Ｓ）及び気体（Ｖ）の各界面で働く力の釣り合いに関するＹｏｕｎｇの式（２）と、固体を液体でぬらす時の付着仕事の式（３）と、固相と液相の間に働く界面エネルギーに関する拡張Ｆｏｗｋｅｓの式（４）から導き出された式（５）を用い、これに上記で算出した水及び沃化メチレンの接触角θと、これらに係る既知の特性値をそれぞれ代入することによって、各ガイドレールの被覆（比較例２の場合はめっき表面）の表面張力を算出した。
γ_ＳＶ−γ_ＳＬ＝γ_ＬＶｃｏｓθ ・・・（２）
Ｗ_Ａ＝γ_ＳＶ＋γ_ＬＶ−γ_ＳＬ＝（γ_Ｓ−γ_ＳＶ）＋（γ_ＳＶ＋γ_ＬＶ−γ_ＳＬ）・・・（３）
γ_ＳＬ＝γ_ＳＶ＋γ_ＬＶ−２（γ_Ｓ ^ｄγ_Ｌ ^ｄ）^１／２−２（γ_Ｓ ^ｐγ_Ｌ ^ｐ）^１／２・・・（４）
γ_ＬＶ（１＋ｃｏｓθ）＝２（γ_Ｓ ^ｄγ_Ｌ ^ｄ）^１／２＋２（γ_Ｓ ^ｐγ_Ｌ ^ｐ）^１／２・・・（５）
（式中のγ_ＳＶは固体の表面張力、γ_ＬＶは液体の表面張力、γ_ＳＬは固体−液体間の界面張力、Ｗ_Ａは付着仕事、γ_Ｓ ^ｄ及びγ_Ｌ ^ｄはそれぞれ個体及び液体の表面張力のファンデルワールス力ないしロンドン分散力に基づく分散力成分、γ_Ｓ ^ｐ及びγ_Ｌ ^ｐはそれぞれ個体及び液体の表面張力の双極子間力ないしクーロン静電力に基づく極性成分を示す。）

すなわち、上記（５）式に、実測された水の接触角θと共に、水の表面張力に関する数値γ_ＬＶ＝７．２８×１０^−２、γ_Ｌ ^ｄ＝２．２１×１０^−２、γ_Ｌ ^ｐ＝５．０７×１０^−２（単位は、いずれもＮ／ｍ）を入れる一方、同様に実測された沃化メチレンの接触角θと共に、沃化メチレンの表面張力に関する数値γ_ＬＶ＝５．０６×１０^−２、γ_Ｌ ^ｄ＝４．４１×１０^−２、γ_Ｌ ^ｐ＝０．６７×１０^−２（単位は、いずれもＮ／ｍ）を入れることによってγ_Ｓ ^ｄ及びγ_Ｓ ^ｐを未知数とする連立方程式が得られる。
そして、この連立方程式を解くことによって得られる解の和（γ_Ｓ ^ｄ＋γ_Ｓ ^ｐ）が固体の表面張力γ_ＳＶ、すなわち当該ガイドレールの被覆あるいはめっき面の表面張力ということになる。

（ｂ）摺動試験
上記実施例及び比較例によって得られた各ガイドレールを所定の治具に固定したのち、このガイドレールに、ＴＰＥＥ樹脂（東レ・デュポン（株）製ハイトレル５５５７）から成るスライダ４を備えたキャリヤプレート５を装着し（図２参照）、往復摺動装置（新東科学（株）製ＨＥＩＤＥＮ）を用いて、８０℃の雰囲気下で当該キャリヤプレート５とガイドレールの間に２ｋｇの荷重をかけ、１００ｍｍ／秒の速度で、１５０ｍｍのストロークで３００００回往復摺動させた後の耐摩耗性、摺動性について調査した。
耐摩耗性の評価としては、試験終了後のガイドレールの摺接面を光学顕微鏡で観察し、素地の露出状況を確認した。また、摺動性としては、スティックスリップ及び異音の発生状況を確認した。これらの結果を被覆の樹脂成分と共に表１に示す。

（ｃ）移着膜の確認
上記摺動試験に際して、上記ガイドレールの摺接面にかかる面圧をタクタイルセンサ（テクスキャン社製モデル５１０１ニッタ（株）販売）を用いて測定すると共に、試験終了後のキャリヤプレートの摺接面を操作型電子顕微鏡及びＥＰＭＡを用いて観察することによって、移着膜形成の有無を調査した。

表１の結果から明らかなように、ポリテトラフルオロエチレンのような移着能を備えた撥水性樹脂と、アミノ樹脂とエポキシ樹脂の複合材料及びアクリル樹脂から成る熱硬化性樹脂をそれぞれ適量含有し、撥水性と共に相手部材の摺動面に移着膜を形成するだけの移着能を備えた移着性撥水材料から成る被覆を備えた実施例１〜５のガイドレールにおいては、３００００回の往復手動試験の終了後においても、素地の露出が認められず、耐摩耗性に優れ、スティックスリップや異音の発生もない良好な結果が得られたのに対し、撥水性のない材料による被覆を施したり、全く被覆のない比較例のガイドレールにおいては、摺接面の１０％以上の素地露出が認められ、耐摩耗性に乏しく、試験開始から終了までの間、常にスティックスリップや異音の発生が認められた。

ここで、実施例６のガイドレールの摺動性能が実施例１〜５のものに較べてに僅かに劣るのは、被覆の膜厚が好適範囲から外れたことによるものと考えられる。

なお、摺動試験において、上記ガイドレールの摺接面が受ける面圧は、０〜３７．５ｋｇ／ｃｍ^２の範囲であると共に、本発明の実施例１〜６、参考例１〜７のガイドレールの相手摺動部材として用いたキャリヤプレートの摺接面には、Ｆ（フッ素）と共に、ＳｉやＭｇ（ダストの埋め込みによるものと認められる）元素の存在が確認され、移着膜が１５〜３８μｍ程度の厚さに形成されていることが確認された。

自動車用摺動装置としての電動式ウィンドウレギュレータの基本構造を示す全体図である。図１に示したウィンドウレギュレータにおけるキャリヤプレートの拡大平面図（ａ）及び図２（ａ）の線Ｂ−Ｂについての断面図（ｂ）である。水及び沃化メチレンの接触角θの測定要領を示す説明図である。

符号の説明

１ウィンドウレギュレータ（摺動部材）
３ガイドレール（摺動部材）
４スライダ

Claims

互いに摺動する摺動部材を備えた自動車用摺動装置において、
上記摺動部材における相互摺接面の少なくとも一方の摺接面に、撥水性と共に相手部材の摺接面に移着膜を形成するに十分な移着能を備えた移着性撥水材料から成る被覆が施され、
上記移着性撥水材料が、ポリテトラフルオロエチレンを質量比で５〜２５％、熱硬化性樹脂としてアミノ樹脂とエポキシ樹脂の複合材料を質量比で１２．５〜１５％とアクリル樹脂を質量比で２５〜３５％含んでいることを特徴とする自動車用摺動装置。