JP5925553B2 - Variable displacement axial piston pump cradle guide and variable displacement axial piston pump - Google Patents

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本発明は、可変容量型アキシャルピストンポンプのピストンのストロークを変更するクレイドルに摺接し、これを揺動自在に保持するクレイドルガイド、および、これを用いた可変容量型アキシャルピストンポンプに関する。   The present invention relates to a cradle guide that slides in contact with a cradle that changes the stroke of a piston of a variable displacement axial piston pump and holds the cradle in a swingable manner, and a variable displacement axial piston pump using the cradle guide.

例えば、油圧回路の油圧発生源に用いられる可変容量型ピストンポンプとして、いわゆるクレイドル型ポンプ(以下、単に「ポンプ」ともいう)の構造が周知である。クレイドル型ポンプは、ピストンを収容するシリンダブロックが、回転軸と共に一体的に回転されるものであり、クレイドルはクレイドルガイドに摺接して回転軸に対して傾斜可能に支持され、ピストンの端部に連結されたシューを介してクレイドルの傾斜面に接している。従って、ピストンは、回転軸の回転に伴いクレイドルの傾角に応じて規定されるストロークで往復動し、ポンプ作用を奏するようになっている。そして、ストローク差によるポンプの吐出容量は、上記クレイドルの回転軸に対する傾角を油圧等で制御することによって常時変更することができる。   For example, a structure of a so-called cradle type pump (hereinafter also simply referred to as “pump”) is well known as a variable displacement type piston pump used as a hydraulic pressure generation source of a hydraulic circuit. In the cradle type pump, a cylinder block that accommodates a piston is integrally rotated together with a rotating shaft, and the cradle is slidably contacted with the cradle guide and supported so as to be inclined with respect to the rotating shaft. It contacts the inclined surface of the cradle via the connected shoe. Therefore, the piston reciprocates with a stroke defined according to the inclination angle of the cradle with the rotation of the rotating shaft, and has a pump action. The discharge capacity of the pump due to the stroke difference can be constantly changed by controlling the inclination angle of the cradle with respect to the rotation axis by hydraulic pressure or the like.

ところが、例えば、アルミニウム材(アルミニウム合金を含む)からなるクレイドルを、同材料のアルミニウム材からなるクレイドルガイドに摺接させて保持すると、クレイドルの回転軸に対する傾角を油圧等で常時制御する使用状態で両者は摺接摩耗を起こし、焼き付き等の問題を起こす。このため、クレイドルとクレイドルガイドとの間に合成樹脂製のスラストブッシュを介在させる手段が採られていた。   However, for example, when a cradle made of an aluminum material (including an aluminum alloy) is held in sliding contact with a cradle guide made of the same aluminum material, the tilt angle of the cradle with respect to the rotation axis is constantly controlled by hydraulic pressure or the like. Both cause sliding wear and cause problems such as seizure. For this reason, a means has been adopted in which a synthetic resin thrust bushing is interposed between the cradle and the cradle guide.

例えば、クレイドルガイドとなるスラストブッシュとしては、摺動面に樹脂膜を施した金属製スラストブッシュや、ナイロン(ポリアミド樹脂)、ポリアセタール樹脂、ポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFEと記す)樹脂等の摺動性樹脂からなるスラストブッシュが公知である(特許文献1参照)。   For example, as a thrust bush serving as a cradle guide, a metal thrust bushing having a sliding surface provided with a resin film, a nylon (polyamide resin), a polyacetal resin, a polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as PTFE) resin, or the like is used. A thrust bush made of a dynamic resin is known (see Patent Document 1).

アルミニウム材からなるクレイドルまたはクレイドルガイドの少なくとも一方に、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)樹脂、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)樹脂、PTFE樹脂等のフッ素樹脂のコーティングが施された可変容量型ピストンポンプも知られている(特許文献2参照)。   At least one of an aluminum material cradle or a cradle guide is coated with a fluorine resin coating such as an ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE) resin, a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP) resin, or a PTFE resin. An applied variable displacement piston pump is also known (see Patent Document 2).

また、クレイドルガイドとなるスラストブッシュとして、鉄製基材の表面に銅系の焼結膜を形成したものや、その焼結膜表面に更に樹脂膜を施したスラストブッシュが知られている(特許文献3参照)。   Further, as a thrust bush serving as a cradle guide, there are known a thrust bush in which a copper-based sintered film is formed on the surface of an iron base, and a thrust bush in which a resin film is further applied to the surface of the sintered film (see Patent Document 3). ).

実用新案登録第2559510号公報Utility Model Registration No. 2559510 特開平08−334081号公報JP-A-08-334081 実用新案登録第2584135号公報Utility Model Registration No. 2584135

しかし、通常、クレイドルがクレイドルガイドに対し、30MPa程度の高面圧で接触して常時摺動する場合、特許文献1に記載されているクレイドルガイド(スラストブッシュ)では樹脂膜による耐荷重性が満足できないという問題がある。   However, when the cradle normally slides in contact with the cradle guide at a high surface pressure of about 30 MPa, the cradle guide (thrust bush) described in Patent Document 1 satisfies the load resistance due to the resin film. There is a problem that you can not.

この用途での耐荷重性についての問題は、特許文献2に記載されたPTFE樹脂等のフッ素樹脂コーティングをアルミニウム材製のクレイドルガイド表面に形成するか、または特許文献3に記載の鉄製基材の表面に銅系焼結膜を介してフッ素樹脂コーティングを形成すれば改善されるが、その場合に耐摩耗性および低摩擦特性は充分でなかった。   The problem regarding the load resistance in this application is that a fluororesin coating such as PTFE resin described in Patent Document 2 is formed on the surface of a cradle guide made of aluminum, or the iron base material described in Patent Document 3 is used. If a fluororesin coating is formed on the surface via a copper-based sintered film, the coating is improved, but in that case, the wear resistance and the low friction characteristics are not sufficient.

また、鋼板に塗膜(コーティング)層を形成する場合、吹付け、乾燥、焼成等が必要であり、また、形成後に旋盤や研磨機による加工などが必要となり、製造コストが高くなる。   In addition, when forming a coating (coating) layer on a steel sheet, spraying, drying, firing and the like are necessary, and processing with a lathe or a polishing machine is necessary after the formation, resulting in an increase in manufacturing cost.

本発明はこのような問題に対処するためになされたものであり、製造が容易で低コストでありながら、30MPa以上の耐荷重性、耐摩耗性および低摩擦特性を全て満足できる可変容量型アキシャルピストンポンプのクレイドルガイド、および、該クレイドルガイドを用いた可変容量型アキシャルピストンポンプの提供を目的とする。   The present invention has been made to cope with such problems, and is a variable capacity type axial which can satisfy all of load resistance, wear resistance and low friction characteristics of 30 MPa or more while being easy to manufacture and low cost. An object of the present invention is to provide a cradle guide for a piston pump and a variable displacement axial piston pump using the cradle guide.

本発明のクレイドルガイドは、可変容量型アキシャルピストンポンプにおけるピストンストロークを調整するクレイドルに摺接し、このクレイドルが揺動可能であるように保持するクレイドルガイドであって、該クレイドルガイドは、焼結金属製部材と、芳香族ポリエーテルケトン系樹脂をベース樹脂とする樹脂組成物からなる樹脂層とを有し、上記樹脂層は、上記焼結金属製部材の少なくとも上記クレイドルと摺接する表面に0.1〜0.7mmの厚さで射出成形により重ねて一体に設けられたことを特徴とする。   A cradle guide according to the present invention is a cradle guide that is slidably contacted with a cradle that adjusts a piston stroke in a variable displacement axial piston pump and holds the cradle so that the cradle can swing. And a resin layer made of a resin composition having an aromatic polyetherketone resin as a base resin, and the resin layer has a surface in contact with at least the cradle of the sintered metal member. It has a thickness of 1 to 0.7 mm and is integrally provided by injection molding.

上記樹脂組成物が繊維状充填材を含み、上記樹脂層において該繊維状充填材が、繊維の長さ方向をクレイドルガイドの摺動方向に対して45〜90度に交差するように配向していることを特徴とする。   The resin composition includes a fibrous filler, and in the resin layer, the fibrous filler is oriented so that the length direction of the fiber intersects 45 to 90 degrees with respect to the sliding direction of the cradle guide. It is characterized by being.

上記焼結金属製部材が、クレイドルガイド本体であることを特徴とする。また、別の態様として、上記クレイドルガイドが、溶製金属製のクレイドルガイド本体を有し、該クレイドルガイド本体に上記焼結金属製部材が設置されていることを特徴とする。   The sintered metal member is a cradle guide body. As another aspect, the cradle guide has a cradle guide main body made of molten metal, and the sintered metal member is installed on the cradle guide main body.

上記焼結金属製部材の理論密度比が、0.7〜0.9であることを特徴とする。また、上記焼結金属製部材が、鉄を主成分とする焼結金属からなることを特徴とする。   The sintered metal member has a theoretical density ratio of 0.7 to 0.9. The sintered metal member is made of a sintered metal containing iron as a main component.

上記繊維状充填材が、炭素繊維であることを特徴とする。また、上記樹脂組成物が、該樹脂組成物全体に対して、上記炭素繊維を5〜30体積%、PTFE樹脂を1〜30体積%含むことを特徴とする。また、上記樹脂組成物が、樹脂温度380℃、せん断速度1000s−1における溶融粘度50〜200Pa・sの樹脂組成物であることを特徴とする。 The fibrous filler is a carbon fiber. Moreover, the said resin composition contains 5-30 volume% of said carbon fibers, and 1-30 volume% of PTFE resin with respect to this resin composition whole, It is characterized by the above-mentioned. The resin composition is a resin composition having a melt temperature of 50 to 200 Pa · s at a resin temperature of 380 ° C. and a shear rate of 1000 s −1 .

本発明の可変容量型アキシャルピストンポンプは、上記本発明のクレイドルガイドを備えることを特徴とする。   A variable displacement axial piston pump according to the present invention includes the cradle guide according to the present invention.

本発明の可変容量型ピストンポンプのクレイドルガイドは、焼結金属製部材と、該焼結金属製部材の少なくともクレイドルと摺接する表面に形成された、芳香族ポリエーテルケトン系樹脂をベース樹脂とする樹脂組成物からなる樹脂層とを有するので、耐熱性、低摩擦性、耐摩耗性に優れたクレイドルガイドとなる利点がある。また、樹脂層は、焼結金属製部材の上記表面に0.1〜0.7mmの厚さで射出成形により重ねて一体に設けられているので、耐荷重性、耐クリープ性に優れ、高面圧下でも寸法変化することがなく、低トルクを安定的に得ることが可能になる。その結果、30MPa以上という高圧摺動状態でも、耐荷重性、耐摩耗性および低摩擦特性を全て満足して長期使用が可能なクレイドルガイドになる利点がある。さらに、樹脂層が焼結金属製部材の表面に射出成形により重ねて一体に設けられる、すなわち、焼結金属製部材を金型内にインサートして射出成形により樹脂層を形成するので、従来のクレイドルガイドのように鋼板への塗膜層形成(吹付け、乾燥、焼成等)が不要であり、また、旋盤や研磨機による加工などが不要であり、製造が容易で低コストでありながら、摺動面が高寸法精度となる。   The cradle guide of the variable capacity type piston pump of the present invention is based on a sintered metal member and an aromatic polyether ketone resin formed on the surface of the sintered metal member that is in sliding contact with at least the cradle. Therefore, there is an advantage that the cradle guide is excellent in heat resistance, low friction and wear resistance. In addition, since the resin layer is integrally formed by injection molding with a thickness of 0.1 to 0.7 mm on the surface of the sintered metal member, it is excellent in load resistance and creep resistance, It is possible to stably obtain a low torque without changing dimensions even under surface pressure. As a result, there is an advantage that the cradle guide can be used for a long period of time by satisfying all of the load resistance, wear resistance and low friction characteristics even in a high-pressure sliding state of 30 MPa or more. Further, the resin layer is integrally provided on the surface of the sintered metal member by injection molding, that is, the resin layer is formed by injection molding by inserting the sintered metal member into the mold. There is no need to form a coating layer (spraying, drying, firing, etc.) on a steel plate like a cradle guide, and there is no need for processing with a lathe or a polishing machine. The sliding surface has high dimensional accuracy.

上記樹脂組成物に繊維状充填材を含むので、樹脂層の耐熱性、耐摩耗性、耐荷重性、耐クリープ性をより高くすることができる。さらに、樹脂層において該繊維状充填材が、繊維の長さ方向をクレイドルガイドの摺動方向に対して45〜90度に交差するように配向しているので、繊維状充填材の両端エッジによる相手材表面への攻撃性を低減することができ、摺動トルクの変動が防止できる。   Since a fibrous filler is included in the resin composition, the heat resistance, wear resistance, load resistance, and creep resistance of the resin layer can be further increased. Further, since the fibrous filler in the resin layer is oriented so that the length direction of the fiber intersects 45 to 90 degrees with respect to the sliding direction of the cradle guide, the both ends of the fibrous filler Aggressiveness to the mating material surface can be reduced, and fluctuations in sliding torque can be prevented.

上記焼結金属製部材が、クレイドルガイド本体であるので、部品点数が少なく構造が簡易であり、製造コストが低くなる。   Since the sintered metal member is a cradle guide body, the number of parts is small, the structure is simple, and the manufacturing cost is low.

また、別の態様として、溶製金属製のクレイドルガイド本体をさらに備え、このクレイドルガイド本体に上記焼結金属製部材を設置することで、クレイドルガイド全体としての高い機械的強度を確保しつつ、焼結金属製部材とこれに薄肉で射出成形された樹脂層とを用いることによる上記効果を得ることができる。また、この態様では、従来のクレイドルガイド本体を使用することができるため、設計変更等が不要となりコストアップが防止できる。   Further, as another aspect, further comprising a cradle guide body made of molten metal, by installing the sintered metal member in the cradle guide body, while ensuring high mechanical strength as a whole cradle guide, The above-mentioned effect can be obtained by using a sintered metal member and a thin-walled injection molded resin layer. Moreover, in this aspect, since the conventional cradle guide main body can be used, a design change etc. are unnecessary and it can prevent a cost increase.

焼結金属製部材の理論密度比が、0.7〜0.9であるので、焼結金属製部材が担う構造的強度を確保するための所要の緻密性を有するとともに、樹脂層を焼結金属製部材に強固に密着させるための表面の凹凸を確保することができる。また、潤滑油を焼結金属製部材に保持することが可能である。さらに、焼結金属製部材の熱伝導性を確保できる。   Since the theoretical density ratio of the sintered metal member is 0.7 to 0.9, the resin layer is sintered with the required denseness to ensure the structural strength of the sintered metal member. Unevenness on the surface can be ensured for tight adhesion to the metal member. Moreover, it is possible to hold | maintain lubricating oil to a sintered metal member. Furthermore, the thermal conductivity of the sintered metal member can be ensured.

焼結金属製部材が、鉄を主成分とする焼結金属からなるので、より高い機械的強度を得ることができる。   Since the sintered metal member is made of a sintered metal containing iron as a main component, higher mechanical strength can be obtained.

繊維状充填材が、炭素繊維であるので、樹脂層の補強効果と耐摩耗性、低摩擦性が特に優れるようになる。   Since the fibrous filler is carbon fiber, the reinforcing effect, abrasion resistance, and low friction properties of the resin layer are particularly excellent.

樹脂層を形成する樹脂組成物が、該樹脂組成物全体に対して、繊維状充填材として炭素繊維を5〜30体積%、PTFE樹脂を1〜30体積%含むので、高PV条件においても、樹脂層の変形および摩耗、相手材表面への攻撃性が小さく、油などに対する耐性も高い。   Since the resin composition forming the resin layer contains 5 to 30% by volume of carbon fiber and 1 to 30% by volume of PTFE resin as a fibrous filler with respect to the entire resin composition, even under high PV conditions, The deformation and wear of the resin layer, the aggressiveness to the mating material surface are small, and the resistance to oil and the like is high.

樹脂層を形成する樹脂組成物が、樹脂温度380℃、せん断速度1000s−1における溶融粘度50〜200Pa・sの樹脂組成物であるので、焼結金属製部材の表面に0.1〜0.7mmの薄肉インサート成形が円滑に行なえる。 Since the resin composition forming the resin layer is a resin composition having a melt temperature of 50 to 200 Pa · s at a resin temperature of 380 ° C. and a shear rate of 1000 s −1 , the surface of the sintered metal member is 0.1 to 0.00. 7mm thin insert molding can be performed smoothly.

本発明の可変容量型アキシャルピストンポンプは、上記本発明のクレイドルガイドを備えるので、精密なクレイドルの傾角制御が可能になり、これによって精密な油圧制御動作などを行なえ、精密に機能する信頼性の高いポンプになる。   Since the variable displacement axial piston pump of the present invention includes the cradle guide of the present invention, it is possible to precisely control the tilt angle of the cradle, thereby performing a precise hydraulic control operation, etc. Become a high pump.

本発明のクレイドルガイドを用いた可変容量型アキシャルピストンポンプの縦断面図である。It is a longitudinal section of a variable capacity type axial piston pump using a cradle guide of the present invention. 本発明のクレイドルガイドの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the cradle guide of this invention. 本発明のクレイドルガイドの他の例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other example of the cradle guide of this invention. 図3のクレイドルガイドの分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view of the cradle guide of FIG. 3. 本発明のクレイドルガイドの他の例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other example of the cradle guide of this invention. クレイドルガイドの断面図である。It is sectional drawing of a cradle guide.

本発明のクレイドルガイドを用いた可変容量型アキシャルピストンポンプの一実施例を図1に基づいて説明する。図1は、可変容量型アキシャルピストンポンプの縦断面図である。図1に示すように、可変容量型アキシャルピストンポンプのクレイドルガイド1は、ピストン2のストロークを調整するクレイドル3に摺接し、このクレイドル3が揺動可能であるように保持するものである。ここで、クレイドルガイド1は、焼結金属製部材1aの表面側、すなわちクレイドル3に対する摺動面に、芳香族ポリエーテルケトン系樹脂をベース樹脂とする樹脂組成物からなる樹脂層1bを0.1〜0.7mmの厚さで射出成形により重ねて一体に設けたものである。なお、樹脂層1bは、上記範囲の厚さの薄肉であるが、図1では説明のため、実際よりも厚く記載してある。   An embodiment of a variable displacement axial piston pump using the cradle guide of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a variable displacement axial piston pump. As shown in FIG. 1, a cradle guide 1 of a variable displacement axial piston pump is in sliding contact with a cradle 3 that adjusts the stroke of a piston 2 and holds the cradle 3 so that it can swing. Here, the cradle guide 1 has a resin layer 1b made of a resin composition containing an aromatic polyetherketone resin as a base resin on the surface side of the sintered metal member 1a, that is, the sliding surface with respect to the cradle 3. The thickness is 1 to 0.7 mm and is provided integrally by injection molding. In addition, although the resin layer 1b is thin with the thickness of the said range, in FIG. 1, it has described thicker than actual for description.

この実施形態の可変容量型アキシャルピストンポンプは、接合された一対のハウジング5、6の端壁間に回転軸7が回転可能に支持されている。回転軸7上には、シリンダブロック8が相対回転不能に支持されている。回転軸7と一体的に回転するシリンダブロック8内には複数のピストン2が回転軸7の軸方向へスライド変位可能に収容されている。シリンダブロック8内のピストン収容室8aは、回転軸7の回転に連動して弁板9に形成された円弧状の吸入ポート9aおよび吐出ポート9bと交互に接続することになる。これにより、作動油が吸入ポート9aから各ピストン収容室8a内へ吸入され、回転軸7と共に回転したシリンダブロック8におけるピストン収容室8a内の作動油が、吐出ポート9bへ吐出される。   In the variable displacement axial piston pump of this embodiment, a rotary shaft 7 is rotatably supported between end walls of a pair of housings 5 and 6 joined together. A cylinder block 8 is supported on the rotating shaft 7 so as not to be relatively rotatable. A plurality of pistons 2 are accommodated in a cylinder block 8 that rotates integrally with the rotary shaft 7 so as to be slidable in the axial direction of the rotary shaft 7. The piston accommodating chamber 8a in the cylinder block 8 is alternately connected to the arc-shaped suction port 9a and discharge port 9b formed in the valve plate 9 in conjunction with the rotation of the rotary shaft 7. As a result, the hydraulic oil is sucked into the piston accommodating chambers 8a from the suction ports 9a, and the hydraulic oil in the piston accommodating chambers 8a in the cylinder block 8 rotated together with the rotary shaft 7 is discharged to the discharge port 9b.

押圧バネ10は、シリンダブロック8をクレイドル3側に付勢している。これにより、回転軸7の周りにおいて、リテーナ11に保持されたアルミニウム材からなるシュー12が、クレイドル3の平面部と密接する。シュー12に嵌められたピストン2は、回転軸7の回転に伴ってクレイドル3の傾角に応じたストロークで往復動される。なお、クレイドル3の傾角は、ハウジング5内の押圧バネ13の押圧力と、油圧制御装置14によって調整されるシリンダ15からの油圧によって常時適正な角度に制御されている。   The pressing spring 10 biases the cylinder block 8 toward the cradle 3 side. Accordingly, the shoe 12 made of an aluminum material held by the retainer 11 is in close contact with the flat portion of the cradle 3 around the rotation shaft 7. The piston 2 fitted to the shoe 12 is reciprocated with a stroke corresponding to the inclination angle of the cradle 3 as the rotary shaft 7 rotates. The tilt angle of the cradle 3 is always controlled to an appropriate angle by the pressing force of the pressing spring 13 in the housing 5 and the hydraulic pressure from the cylinder 15 adjusted by the hydraulic control device 14.

図2にクレイドルガイド1の斜視図を示す。図1および図2に示すように、アルミニウム合金製のハウジング5内にはクレイドルガイド1が、2個一組で固定して設けられている。また、2つのクレイドルガイド1の間に回転軸7がクレイドル3の軸孔を貫通して配置されている。   FIG. 2 is a perspective view of the cradle guide 1. As shown in FIGS. 1 and 2, two cradle guides 1 are fixed and provided in a housing 5 made of an aluminum alloy. A rotating shaft 7 is disposed between the two cradle guides 1 so as to penetrate the shaft hole of the cradle 3.

図2に示す態様では、クレイドルガイド1は、その本体が焼結金属製部材1aで構成されている。この本体において、クレイドル3の支持面が円弧面状に形成されており、該支持面に所定組成の樹脂層1bが射出成形により薄肉で一定肉厚で形成されている。この樹脂層1bが形成された円弧面が、クレイドル3に対する摺動面となる。クレイドルガイド本体を、焼結金属製部材にすることで、部品点数が少なく構造が簡易であり、製造コストが低くなる。   In the embodiment shown in FIG. 2, the main body of the cradle guide 1 is composed of a sintered metal member 1a. In this main body, the support surface of the cradle 3 is formed in an arcuate shape, and a resin layer 1b having a predetermined composition is formed on the support surface with a thin wall and a constant thickness by injection molding. The arc surface on which the resin layer 1b is formed becomes a sliding surface with respect to the cradle 3. By making the cradle guide body a sintered metal member, the number of parts is small, the structure is simple, and the manufacturing cost is low.

図3および図4に基づいてクレイドルガイドの他の態様を説明する。図3は、クレイドルガイド1の他の態様の斜視図であり、図4は、図3のクレイドルガイドの分解斜視図である。図3に示すように、クレイドルガイド1は、溶製金属製の本体1cを備え、この本体1cに、樹脂層1bを形成した焼結金属製部材1aが設置されている。焼結金属製部材1aは、樹脂層1bが形成された円弧状(一部円筒形)の焼結ブッシュとされ、本体1cにおける円弧面状に形成されたクレイドル3の支持面にセットされている。焼結金属製部材1aの本体1c側の表面は、本体1cの支持面の円弧面形状に対応して同じ形状に形成されている。この焼結ブッシュの樹脂層1bが形成された円弧面が、クレイドル3に対する摺動面となる。また、図4に示すように、2個一組の焼結ブッシュ(1a+1b)が、本体1cのクレイドルガイドの支持面1d、1eからズレないように、対の凹部1fと凸部1gの嵌め合わせで固定されている。なお、焼結ブッシュを固定するための凹凸部は、その凹凸関係を図4に示すものと反対にしてもよく、また、形状も任意の形状にできる。あるいは、凹部1fにピンを挿入し、焼結ブッシュにピン穴を設けることで嵌め合わせることが製造コストを考慮すると最も望ましい。   Another embodiment of the cradle guide will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a perspective view of another embodiment of the cradle guide 1, and FIG. 4 is an exploded perspective view of the cradle guide of FIG. As shown in FIG. 3, the cradle guide 1 includes a molten metal main body 1c, and a sintered metal member 1a in which a resin layer 1b is formed is installed on the main body 1c. The sintered metal member 1a is an arc-shaped (partially cylindrical) sintered bush formed with a resin layer 1b, and is set on the support surface of the cradle 3 formed in an arc surface shape in the main body 1c. . The surface on the main body 1c side of the sintered metal member 1a is formed in the same shape corresponding to the arc surface shape of the support surface of the main body 1c. The arc surface on which the resin layer 1b of the sintered bush is formed becomes a sliding surface with respect to the cradle 3. Further, as shown in FIG. 4, the pair of concave portions 1f and convex portions 1g are fitted so that the pair of sintered bushes (1a + 1b) does not deviate from the support surfaces 1d and 1e of the cradle guide of the main body 1c. It is fixed with. In addition, the uneven | corrugated | grooved part for fixing a sintered bush may make the uneven | corrugated relationship opposite to what is shown in FIG. 4, and the shape can also be made into arbitrary shapes. Alternatively, it is most desirable to insert the pin into the recess 1 f and fit the sintered bush by providing a pin hole in consideration of the manufacturing cost.

クレイドル3は、例えば珪素含有アルミニウム合金で形成され、その背面には各クレイドルガイドにおける支持面1d、1eに対応する一対の円弧面状の摺接部3a、3bが突設されている。図3および図4に示す態様では、両摺接部3a、3bは一対の焼結ブッシュ(1a+1b)を介して支持面1d、1eに接するように組み付けられる。   The cradle 3 is formed of, for example, a silicon-containing aluminum alloy, and a pair of arcuate sliding contact portions 3a and 3b corresponding to the support surfaces 1d and 1e of the cradle guides are provided on the back surface thereof. In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the sliding contact portions 3a and 3b are assembled so as to be in contact with the support surfaces 1d and 1e through a pair of sintered bushes (1a + 1b).

図3および図4に示す態様において、クレイドルガイド本体1cの材料は、溶製金属であれば、その種類は特に限定されない。例えば、高炭素クロム軸受鋼、クロムモリブデン鋼、機械構造用炭素鋼、ステンレス鋼、鋳鉄、アルミニウム合金、黄銅などが使用できる。本体1cを溶製金属製とすることで、本体全体を焼結金属製部材とする場合よりも、クレイドルガイド全体としての機械的強度を高めることができる。   3 and FIG. 4, the material of the cradle guide body 1c is not particularly limited as long as it is a molten metal. For example, high carbon chromium bearing steel, chromium molybdenum steel, carbon steel for machine structure, stainless steel, cast iron, aluminum alloy, brass and the like can be used. By making the main body 1c made of molten metal, the mechanical strength of the entire cradle guide can be increased as compared with the case where the whole main body is made of a sintered metal member.

樹脂層1bは、芳香族ポリエーテルケトン系樹脂をベース樹脂とする樹脂組成物からなり、焼結金属製部材1aのクレイドルと摺接する表面に0.1〜0.7mmの厚さで射出成形により重ねて一体に設けられることで形成されている。   The resin layer 1b is made of a resin composition having an aromatic polyetherketone resin as a base resin, and is formed by injection molding at a thickness of 0.1 to 0.7 mm on the surface in sliding contact with the cradle of the sintered metal member 1a. It is formed by overlapping and providing integrally.

樹脂層1bは焼結金属製部材1aの表面に形成されるため、射出成形時に芳香族ポリエーテルケトン系樹脂の溶融樹脂が、焼結金属製部材1aの表面の凹凸に深く入り込み、樹脂層1bを該部材1aに強固に密着できる。射出成形では、溶融樹脂を高速、高圧で流し込むため、芳香族ポリエーテルケトン系樹脂をベース樹脂として用いながらも、該樹脂がせん断力により多孔質の焼結層の凹凸(空孔)に入りやすい。そのため、焼結金属製部材1aと樹脂層1bとの密着強度が確保できる。   Since the resin layer 1b is formed on the surface of the sintered metal member 1a, the molten resin of the aromatic polyether ketone resin penetrates deeply into the irregularities on the surface of the sintered metal member 1a during the injection molding, and the resin layer 1b Can be firmly attached to the member 1a. In injection molding, the molten resin is poured at a high speed and high pressure, so the aromatic polyetherketone resin is used as the base resin, but the resin easily enters the irregularities (voids) of the porous sintered layer due to the shearing force. . Therefore, the adhesion strength between the sintered metal member 1a and the resin layer 1b can be secured.

樹脂層1bに、芳香族ポリエーテルケトン系樹脂をベース樹脂とする樹脂組成物を使用することで、連続使用温度が250℃であり、耐熱性、耐油・耐薬品性、耐クリープ性、摩擦摩耗特性に優れた可変容量型アキシャルピストンポンプのクレイドルガイドになる。また、芳香族ポリエーテルケトン系樹脂は、靭性、高温時の機械物性が高く、耐疲労特性、耐衝撃性にも優れているため、使用時に摩擦力、衝撃、振動等が加わる際にも、樹脂層が焼結金属製部材から剥離し難い。従来の可変容量型アキシャルピストンポンプのクレイドルガイドは、PTFE樹脂等のフッ素樹脂を主成分とする樹脂組成物が摺動面であったため、異常時において多孔質焼結層から樹脂組成物が剥離することを防止することはできなかった。   By using a resin composition based on an aromatic polyether ketone resin as the resin layer 1b, the continuous use temperature is 250 ° C., heat resistance, oil / chemical resistance, creep resistance, friction wear It becomes a cradle guide for variable displacement axial piston pumps with excellent characteristics. In addition, aromatic polyetherketone-based resins have high toughness, high mechanical properties at high temperatures, and excellent fatigue resistance and impact resistance, so when frictional force, impact, vibration, etc. are applied during use, The resin layer is difficult to peel from the sintered metal member. In the cradle guide of the conventional variable capacity type axial piston pump, since the resin composition mainly composed of a fluororesin such as PTFE resin is a sliding surface, the resin composition peels off from the porous sintered layer at the time of abnormality. I couldn't prevent that.

本発明で使用できる芳香族ポリエーテルケトン系樹脂としては、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂、ポリエーテルケトン(PEK)樹脂、ポリエーテルケトンエーテルケトンケトン(PEKEKK)樹脂などがある。本発明で使用できるPEEK樹脂の市販品としては、ビクトレックス社製:PEEK(90P、150P、380P、450P、90G、150Gなど)、ソルベイアドバンストポリマーズ社製:キータスパイア(KT−820P、KT−880Pなど)、ダイセルデグザ社製:VESTAKEEP(1000G、2000G、3000G、4000Gなど)などが挙げられる。また、PEK樹脂としては、ビクトレックス社製:VICTREX−HTなどが、PEKEKK樹脂としてはビクトレックス社製:VICTREX−STなどが、それぞれ挙げられる。   Examples of the aromatic polyether ketone resin that can be used in the present invention include polyether ether ketone (PEEK) resin, polyether ketone (PEK) resin, and polyether ketone ether ketone ketone (PEKEKK) resin. Examples of commercially available PEEK resins that can be used in the present invention include: Victorex: PEEK (90P, 150P, 380P, 450P, 90G, 150G, etc.), Solvay Advanced Polymers: KetaSpire (KT-820P, KT-880P) Etc., manufactured by Daicel Degussa, Inc .: VESTAKEEEP (1000G, 2000G, 3000G, 4000G, etc.). Examples of the PEK resin include Victrex-HT manufactured by Victrex, and examples of the PEKKK resin include Victrex-ST manufactured by Victrex.

樹脂層1bの厚さは、0.1〜0.7mmに設定されている。なお、本発明における「樹脂層の厚さ」は、焼結金属製部材に入り込まない表面部分の厚さである。この厚さ範囲は、インサート成形面や物性面を考慮して設定されたものである。樹脂層の厚さが0.1mm未満では、インサート成形が困難である。また、長期使用時の耐久性、すなわち寿命が短くなるおそれがある。一方、樹脂層の厚さが0.7mmをこえると、ヒケが発生し寸法精度が低下するおそれがある。また、摩擦による熱が摩擦面から焼結金属製部材に逃げ難く、摩擦面温度が高くなる。さらに、荷重による変形量が大きくなるとともに、摩擦面における真実接触面積も大きくなり、摩擦力、摩擦発熱が高くなり、耐焼付き性などが低下するおそれがある。摩擦発熱の焼結金属製部材への放熱を考慮すると、樹脂層の厚さは0.2〜0.5mmが好ましい。   The thickness of the resin layer 1b is set to 0.1 to 0.7 mm. The “resin layer thickness” in the present invention is the thickness of the surface portion that does not enter the sintered metal member. This thickness range is set in consideration of the insert molding surface and physical properties. When the thickness of the resin layer is less than 0.1 mm, insert molding is difficult. In addition, durability during long-term use, that is, life may be shortened. On the other hand, if the thickness of the resin layer exceeds 0.7 mm, sink marks may occur and dimensional accuracy may be reduced. In addition, heat due to friction is difficult to escape from the friction surface to the sintered metal member, and the friction surface temperature increases. Further, the amount of deformation due to the load increases, the true contact area on the friction surface also increases, the frictional force and the frictional heat generation increase, and the seizure resistance may decrease. In consideration of heat dissipation of the frictional heat generation to the sintered metal member, the thickness of the resin layer is preferably 0.2 to 0.5 mm.

また、図3に示すように焼結ブッシュを用いる態様においては、樹脂層1bの厚さは、焼結金属製部材1aの厚さの1/8〜1/2であることが好ましい。樹脂層の厚さが焼結金属製部材の厚さの1/8未満では、焼結金属製部材に対して樹脂層が相対的に薄くなりすぎ、長期使用時の耐久性に劣るおそれがある。一方、樹脂層の厚さが焼結金属製部材の厚さの1/2をこえると、焼結金属製部材に対して樹脂層が相対的に厚くなりすぎ、摩擦による熱が摩擦面から焼結金属製部材に逃げ難く、摩擦面温度が高くなる。さらに、荷重による変形量が大きくなるとともに、摩擦面における真実接触面積も大きくなり、摩擦力、摩擦発熱が高くなり、耐焼付き性などが低下するおそれがある。   Moreover, in the aspect using a sintered bush as shown in FIG. 3, it is preferable that the thickness of the resin layer 1b is 1/8 to 1/2 of the thickness of the sintered metal member 1a. If the thickness of the resin layer is less than 1/8 of the thickness of the sintered metal member, the resin layer becomes too thin relative to the sintered metal member, which may be inferior in durability during long-term use. . On the other hand, if the thickness of the resin layer exceeds ½ of the thickness of the sintered metal member, the resin layer becomes too thick relative to the sintered metal member, and heat due to friction is burned from the friction surface. It is difficult to escape to the metal member, and the friction surface temperature becomes high. Further, the amount of deformation due to the load increases, the true contact area on the friction surface also increases, the frictional force and the frictional heat generation increase, and the seizure resistance may decrease.

焼結金属製部材1aの材質としては、鉄系、銅鉄系、銅系、ステンレス系などが挙げられる。焼結金属製部材と樹脂層との密着性に優れることから、鉄が主成分(銅を含んでもよい)である焼結金属を採用することが好ましい。なお、銅を含む場合、銅は鉄よりも樹脂との密着性(接着性)に劣るため、銅の含有量は10重量%以下が好ましい。さらに好ましくは、銅の含有量は5重量%以下である。   Examples of the material of the sintered metal member 1a include iron, copper iron, copper, and stainless steel. Since the adhesion between the sintered metal member and the resin layer is excellent, it is preferable to employ a sintered metal whose main component is iron (which may include copper). In addition, since copper is inferior to adhesiveness (adhesiveness) with resin rather than iron, when copper is included, content of copper is 10 weight% or less. More preferably, the copper content is 5% by weight or less.

焼結金属製部材に油などの付着、含油がある場合、樹脂層の射出成形時において分解・ガス化する油残分が界面に介在するため、樹脂層と焼結金属製部材との密着性が低下してしまうおそれがある。そのため、樹脂層を形成する前の焼結金属製部材には、油を含浸しない焼結金属を使用することが好ましい。また、焼結金属の成形または再圧(サイジング)の工程内にて油を使用する場合は、溶剤洗浄などで油を除去した非含油焼結金属にすることが好ましい。   When there is oil adhesion or oil impregnation on the sintered metal member, oil residue decomposed and gasified at the time of injection molding of the resin layer is present at the interface, so the adhesion between the resin layer and the sintered metal member May decrease. Therefore, it is preferable to use a sintered metal not impregnated with oil for the sintered metal member before the resin layer is formed. Moreover, when using oil in the process of shaping | molding or re-pressing (sizing) of a sintered metal, it is preferable to set it as the non-oil-containing sintered metal which removed oil by solvent washing etc.

鉄を主成分とする焼結金属製部材は、スチーム処理を施すことで、成形または再圧(サイジング)工程時に意図せず焼結表面に付着、または内部に浸透した油分、付着物などを除去する効果があるため、樹脂層との密着性のばらつきが小さく、安定する。また、焼結金属製部材に防錆性も付与することができる。スチーム処理の条件は特に限定するものではないが、500℃程度に加熱したスチームを吹きかける方法が一般的である。   Sintered metal components mainly composed of iron are treated with a steam treatment to remove oil or deposits that have unintentionally adhered to the sintered surface or penetrated inside during the molding or re-pressure (sizing) process. Therefore, variation in adhesion with the resin layer is small and stable. Moreover, antirust property can also be provided to a sintered metal member. The conditions for the steam treatment are not particularly limited, but a method of spraying steam heated to about 500 ° C. is common.

焼結金属製部材の理論密度比は、0.7〜0.9であることが好ましい。材質の理論密度比とは、材質の理論密度(気孔率0%の場合の密度)を1としたときの焼結金属製部材の密度の比である。理論密度比0.7未満では焼結金属製部材の強度が低くなり、インサート成形時の射出成形圧力により該部材が割れるおそれがある。一方、理論密度比0.9をこえると、凹凸が小さくなるため、表面積、アンカー効果が低下し、樹脂層との密着性が低くなる。さらに好ましくは、材質の理論密度比0.72〜0.84である。このように、焼結金属製部材の理論密度比を0.7〜0.9にすることで、焼結金属製部材が担うクレイドルガイドの強度(特に、焼結金属製部材で本体全体を構成する場合)を確保するための所要の緻密性を有するとともに、樹脂層を焼結金属製部材に強固に密着させるための表面の凹凸を確保することができる。また、潤滑油を焼結金属製部材に保持することも可能となる。さらに、焼結金属製部材の熱伝導性を確保できる。   The theoretical density ratio of the sintered metal member is preferably 0.7 to 0.9. The theoretical density ratio of the material is the ratio of the density of the sintered metal member when the theoretical density of the material (density when the porosity is 0%) is 1. If the theoretical density ratio is less than 0.7, the strength of the sintered metal member becomes low, and the member may be broken by the injection molding pressure at the time of insert molding. On the other hand, when the theoretical density ratio exceeds 0.9, the unevenness is reduced, so that the surface area and the anchor effect are lowered, and the adhesion with the resin layer is lowered. More preferably, the theoretical density ratio of the materials is 0.72 to 0.84. In this way, by setting the theoretical density ratio of the sintered metal member to 0.7 to 0.9, the strength of the cradle guide carried by the sintered metal member (particularly, the entire body is composed of the sintered metal member). In the case where the resin layer is sufficiently dense, and the unevenness of the surface for firmly attaching the resin layer to the sintered metal member can be ensured. It is also possible to hold the lubricating oil on the sintered metal member. Furthermore, the thermal conductivity of the sintered metal member can be ensured.

樹脂層を形成する樹脂組成物は、ベース樹脂として芳香族ポリエーテルケトン系樹脂を用い、これにガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ウィスカなどの繊維状充填材を分散状態に配合することができる。これにより、樹脂層の機械的強度を一層向上させることができる。特に、本発明の可変容量型アキシャルピストンポンプのクレイドルガイドでは、樹脂層が0.1〜0.7mmの厚さという薄肉であるため、機械的強度の向上は望ましい。   The resin composition forming the resin layer uses an aromatic polyether ketone-based resin as a base resin, and a fibrous filler such as glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, or whisker can be blended in a dispersed state. . Thereby, the mechanical strength of the resin layer can be further improved. In particular, in the cradle guide of the variable displacement axial piston pump of the present invention, since the resin layer is thin with a thickness of 0.1 to 0.7 mm, it is desirable to improve the mechanical strength.

繊維状充填材の他に、PTFE樹脂、黒鉛、二硫化モリブデンなどの固体潤滑剤や、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、マイカ、タルクなどの無機充填材を配合することも可能である。上記固体潤滑剤を配合することで、無潤滑、潤滑油が希薄な条件であっても低摩擦となり、耐焼き付き性を向上させることができる。また、上記無機充填材を配合することで、耐クリープ性を向上させることができる。   In addition to the fibrous filler, a solid lubricant such as PTFE resin, graphite, and molybdenum disulfide, and an inorganic filler such as calcium carbonate, calcium sulfate, mica, and talc can be blended. By blending the above-mentioned solid lubricant, it is possible to improve the seizure resistance by reducing friction even under non-lubricated conditions and even when the lubricating oil is dilute. Moreover, creep resistance can be improved by mix | blending the said inorganic filler.

繊維状充填材、無機系の固体潤滑剤(黒鉛、二硫化モリブデンなど)、および無機充填材は、芳香族ポリエーテルケトン系樹脂の成形収縮率を小さくする効果がある。そのため、焼結金属製部材とのインサート成形時に、樹脂層の内部応力を抑える効果もある。   Fibrous fillers, inorganic solid lubricants (such as graphite and molybdenum disulfide), and inorganic fillers have the effect of reducing the molding shrinkage of aromatic polyether ketone resins. Therefore, there is also an effect of suppressing the internal stress of the resin layer at the time of insert molding with a sintered metal member.

繊維状充填材を配合した樹脂組成物からなる樹脂層を有する態様のクレイドルガイドを図5に示す。図5は、クレイドルガイド(樹脂層に繊維状充填材配合)の斜視図である。クレイドルガイド1は、樹脂層1bに繊維状充填材4を配合してある以外は、図2のものと同様の構成である。   FIG. 5 shows a cradle guide having an embodiment having a resin layer made of a resin composition containing a fibrous filler. FIG. 5 is a perspective view of a cradle guide (containing a fibrous filler in a resin layer). The cradle guide 1 has the same configuration as that of FIG. 2 except that the fibrous filler 4 is blended in the resin layer 1b.

樹脂層1bを射出成形で形成するにあたって、樹脂組成物の溶融流動方向を調整することにより、繊維状充填材4(の長さ方向)をクレイドルガイド1の摺動方向(図中矢印)に対して45度以上のできるだけ直角に近い交差角度で配向させることが好ましい。樹脂層1bの機械的強度を向上させるためには繊維状充填材を配合することが好ましいが、繊維状充填材の繊維の端部はエッジ状になっているため、繊維の端部によって相手材であるクレイドル3を物理的に摩耗損傷させ易く、摩擦係数も安定し難くなる。繊維状充填材(の長さ方向)を該クレイドルガイドの摺動方向に対して45〜90度に交差するように配向させることにより、繊維の両端のエッジが摺動方向に対して45〜90度に向く。これにより、繊維の両端のエッジによる相手材の摩耗損傷の軽減、摩擦係数の安定化を図れる。なお、繊維状充填材の配向は、90度により近い方が繊維のエッジによる摩耗損傷が少なく、摩擦係数も安定するので望ましい。80〜90度であれば特に好ましい。   In forming the resin layer 1b by injection molding, by adjusting the melt flow direction of the resin composition, the fibrous filler 4 (in its length direction) is moved with respect to the sliding direction of the cradle guide 1 (arrow in the figure). It is preferable to align at an intersecting angle as close to a right angle as possible at least 45 degrees. In order to improve the mechanical strength of the resin layer 1b, it is preferable to blend a fibrous filler. However, since the end of the fiber of the fibrous filler has an edge shape, the end of the fiber is used as a counterpart material. The cradle 3 is easily subject to physical wear damage and the friction coefficient is difficult to stabilize. By orienting the fibrous filler (in its length direction) so as to intersect at 45 to 90 degrees with respect to the sliding direction of the cradle guide, the edges at both ends of the fiber are 45 to 90 with respect to the sliding direction. Suitable for degrees. As a result, it is possible to reduce wear damage of the mating member due to the edges at both ends of the fiber and stabilize the friction coefficient. It should be noted that the orientation of the fibrous filler is preferably closer to 90 degrees because there is less abrasion damage due to the fiber edge and the friction coefficient is stabilized. If it is 80-90 degree | times, it is especially preferable.

繊維状充填材の平均繊維長は、0.02〜0.2mmが好ましい。0.02mm未満では充分な補強効果が得られず、耐クリープ性、耐摩耗性が満足しないおそれがある。0.2mmをこえる場合は樹脂層の層厚に対する繊維長の比率が大きくなるため、薄肉成形性に劣る。特に、樹脂厚み0.2〜0.7mmにインサート成形する場合は、繊維長が0.2mmをこえると薄肉成形性を阻害する。より薄肉成形の安定性を高めるには、平均繊維長0.02〜0.1mmが望ましい。   The average fiber length of the fibrous filler is preferably 0.02 to 0.2 mm. If the thickness is less than 0.02 mm, a sufficient reinforcing effect cannot be obtained, and creep resistance and wear resistance may not be satisfied. When the thickness exceeds 0.2 mm, the ratio of the fiber length to the layer thickness of the resin layer becomes large, so that the thin moldability is poor. In particular, when insert molding is performed with a resin thickness of 0.2 to 0.7 mm, if the fiber length exceeds 0.2 mm, the thin moldability is impaired. In order to further improve the stability of thin-wall molding, an average fiber length of 0.02 to 0.1 mm is desirable.

繊維状充填材の中でも、炭素繊維を用いることが好ましい。炭素繊維は、樹脂層を成形する際に樹脂の溶融流動方向への配向性が強い。特に、直径が細く、比較的短い炭素繊維を選択し、その場合に、炭素繊維の両端のエッジがクレイドルガイドの摺動方向に沿っており、例えば配向方向が0〜45度未満であると、相手材であるクレイドルを損傷する場合がある。そのため、細く、短い炭素繊維を採用した場合には、樹脂を射出成形する際に、溶融樹脂の流動方向をクレイドルガイドの摺動方向と直角または直角に近い角度とし、繊維の長さ方向をクレイドルガイドの摺動方向に対する45〜90度になるように配向させることが耐久性および摺動トルクを低く安定させるために極めて有利である。   Among the fibrous fillers, it is preferable to use carbon fibers. Carbon fiber has a strong orientation in the melt flow direction of the resin when the resin layer is molded. In particular, a carbon fiber having a small diameter and a relatively short length is selected, and in this case, the edges at both ends of the carbon fiber are along the sliding direction of the cradle guide, for example, the orientation direction is 0 to less than 45 degrees. The opponent's cradle may be damaged. Therefore, when thin and short carbon fibers are used, when the resin is injection molded, the flow direction of the molten resin is set to a right angle or a near right angle with the sliding direction of the cradle guide, and the length direction of the fiber is set to the cradle. It is extremely advantageous to orient the guides so as to be 45 to 90 degrees with respect to the sliding direction in order to stabilize the durability and sliding torque.

本発明で使用する炭素繊維としては、原材料から分類されるピッチ系またはPAN系のいずれのものであってもよいが、高弾性率を有するPAN系炭素繊維の方が好ましい。その焼成温度は特に限定するものではないが、2000℃またはそれ以上の高温で焼成されて黒鉛(グラファイト)化されたものよりも、1000〜1500℃程度で焼成された炭化品のものが、高PV下でも相手材を摩耗損傷しにくいので好ましい。   The carbon fibers used in the present invention may be either pitch-based or PAN-based ones classified from raw materials, but PAN-based carbon fibers having a high elastic modulus are preferred. The firing temperature is not particularly limited, but a carbonized product fired at about 1000 to 1500 ° C. is higher than that fired at a high temperature of 2000 ° C. or higher and converted to graphite (graphite). Even under PV, it is preferable because the mating material is hardly damaged by wear.

炭素繊維の平均繊維径は20μm以下、好ましくは5〜15μmである。この範囲をこえる太い炭素繊維では、極圧が発生するため、耐荷重性の向上効果が乏しく、相手材であるクレイドルがアルミニウム合金、焼入れなしの鋼材の場合、該相手材の摩耗損傷が大きくなるため好ましくない。また、炭素繊維は、チョップドファイバー、ミルドファイバーのいずれであってもよいが、安定した薄肉成形性を得るためには、繊維長が1mm未満のミルドファイバーの方が好ましい。   The average fiber diameter of the carbon fibers is 20 μm or less, preferably 5 to 15 μm. Thick carbon fiber exceeding this range generates extreme pressure, so the effect of improving load resistance is poor, and when the cradle, which is the counterpart material, is an aluminum alloy or non-quenched steel material, the wear damage of the counterpart material increases. Therefore, it is not preferable. The carbon fiber may be a chopped fiber or a milled fiber, but a milled fiber having a fiber length of less than 1 mm is preferable in order to obtain stable thin-wall formability.

本発明で使用できる炭素繊維の市販品としては、ピッチ系炭素繊維として、クレハ社製:クレカ M−101S、M−107S、M−101F、M−201S、M−207S、M−2007S、C−103S、C−106S、C−203Sなどが挙げられる。また、同様のPAN系炭素繊維として、東邦テナックス社製:ベスファイト HTA−CMF0160−0H、同HTA−CMF0040−0H、同HTA−C6、同HTA−C6−Sまたは東レ社製:トレカ MLD−30、同MLD−300、同T008、同T010などが挙げられる。   Examples of commercially available carbon fibers that can be used in the present invention include pitch-based carbon fibers manufactured by Kureha Co., Ltd .: Kureka M-101S, M-107S, M-101F, M-201S, M-207S, M-2007S, C- 103S, C-106S, C-203S and the like. Moreover, as a similar PAN-based carbon fiber, manufactured by Toho Tenax Co., Ltd .: Besfight HTA-CMF0160-0H, HTA-CMF0040-0H, HTA-C6, HTA-C6-S, or Toray Industries, Inc .: Torayca MLD-30 , MLD-300, T008, T010, and the like.

樹脂層を形成する樹脂組成物は、ベース樹脂として芳香族ポリエーテルケトン系樹脂を用い、これに上記炭素繊維と、固体潤滑剤であるPTFE樹脂とを必須成分として含むことが好ましい。   The resin composition forming the resin layer preferably uses an aromatic polyether ketone resin as a base resin, and contains the carbon fiber and a PTFE resin as a solid lubricant as essential components.

PTFE樹脂としては、懸濁重合法によるモールディングパウダー、乳化重合法によるファインパウダー、再生PTFEのいずれを採用してもよい。芳香族ポリエーテルケトン系樹脂をベース樹脂とする樹脂組成物の流動性を安定させるためには、成形時のせん断により繊維化し難く、溶融粘度を増加させ難い再生PTFEを採用することが好ましい。   As the PTFE resin, any of molding powder by suspension polymerization, fine powder by emulsion polymerization, and recycled PTFE may be used. In order to stabilize the fluidity of a resin composition comprising an aromatic polyetherketone resin as a base resin, it is preferable to employ regenerated PTFE which is difficult to be fiberized by shearing during molding and hardly increases the melt viscosity.

再生PTFEとは、熱処理(熱履歴が加わったもの)粉末、γ線または電子線などを照射した粉末のことである。例えば、モールディングパウダーまたはファインパウダーを熱処理した粉末、また、この粉末をさらにγ線または電子線を照射した粉末、モールディングパウダーまたはファインパウダーの成形体を粉砕した粉末、また、その後γ線または電子線を照射した粉末、モールディングパウダーまたはファインパウダーをγ線または電子線を照射した粉末などのタイプがある。再生PTFEの中でも、凝集せず、芳香族ポリエーテルケトン系樹脂の溶融温度おいて、全く繊維化せず、内部潤滑効果があり、芳香族ポリエーテルケトン系樹脂をベース樹脂とする樹脂組成物の流動性を安定して向上させることが可能なことから、γ線または電子線などを照射したPTFE樹脂を採用することがより好ましい。   Regenerated PTFE is a powder that has been irradiated with a heat-treated powder (heated history added), γ-rays or electron beams. For example, a powder obtained by heat-treating molding powder or fine powder, a powder obtained by further irradiating this powder with γ-rays or an electron beam, a powder obtained by pulverizing a molding powder or a molded product of fine powder, and then a γ-ray or electron beam. There are types such as irradiated powder, molding powder or fine powder irradiated with gamma rays or electron beams. Among the regenerated PTFE, a resin composition comprising an aromatic polyether ketone resin as a base resin that does not aggregate, does not fiberize at the melting temperature of the aromatic polyether ketone resin, has an internal lubricating effect, and Since fluidity can be stably improved, it is more preferable to use PTFE resin irradiated with γ rays or electron beams.

本発明で使用できるPTFE樹脂の市販品としては、喜多村社製:KTL−610、KTL−450、KTL−350、KTL−8N、KTL−400H、三井・デュポンフロロケミカル社製:テフロン(登録商標)7−J、TLP−10、旭硝子社製:フルオンG163、L150J、L169J、L170J、L172J、L173J、ダイキン工業社製:ポリフロンM−15、ルブロンL−5、ヘキスト社製:ホスタフロンTF9205、TF9207などが挙げられる。また、パーフルオロアルキルエーテル基、フルオルアルキル基、またはその他のフルオロアルキルを有する側鎖基で変性されたPTFE樹脂であってもよい。上記の中でγ線または電子線などを照射したPTFE樹脂としては、喜多村社製:KTL−610、KTL−450、KTL−350、KTL−8N、KTL−8F、旭硝子社製:フルオンL169J、L170J、L172J、L173Jなどが挙げられる。   Examples of commercially available PTFE resins that can be used in the present invention include Kitamura Co., Ltd .: KTL-610, KTL-450, KTL-350, KTL-8N, KTL-400H, Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd .: Teflon (registered trademark). 7-J, TLP-10, Asahi Glass Co., Ltd .: Fullon G163, L150J, L169J, L170J, L172J, L173J, Daikin Industries, Ltd .: Polyflon M-15, Lubron L-5, Hoechst: Hostaflon TF9205, TF9207, etc. Can be mentioned. Further, it may be a PTFE resin modified with a perfluoroalkyl ether group, a fluoroalkyl group, or another side chain group having a fluoroalkyl group. Among the PTFE resins irradiated with γ rays or electron beams among the above, Kitamura Co., Ltd .: KTL-610, KTL-450, KTL-350, KTL-8N, KTL-8F, Asahi Glass Co., Ltd .: Fullon L169J, L170J , L172J, L173J, and the like.

なお、この発明の効果を阻害しない程度に、樹脂組成物に対して周知の樹脂用添加剤を配合してもよい。この添加剤としては、例えば、窒化ホウ素などの摩擦特性向上剤、炭素粉末、酸化鉄、酸化チタンなどの着色剤、黒鉛、金属酸化物粉末などの熱伝導性向上剤が挙げられる。   In addition, you may mix | blend a well-known resin additive with respect to a resin composition to such an extent that the effect of this invention is not inhibited. Examples of the additive include friction property improvers such as boron nitride, colorants such as carbon powder, iron oxide, and titanium oxide, and thermal conductivity improvers such as graphite and metal oxide powder.

樹脂層を形成する樹脂組成物は、芳香族ポリエーテルケトン系樹脂をベース樹脂とし、炭素繊維を5〜30体積%、PTFE樹脂を1〜30体積%を必須成分として含むことが好ましい。この必須成分と他の添加剤を除く残部が芳香族ポリエーテルケトン系樹脂である。この配合割合とすることで、高PV条件においても、樹脂層の変形および摩耗、相手材であるクレイドル表面への攻撃性が小さく、油などに対する耐性も高くなる。また、炭素繊維は、5〜20体積%がより好ましく、PTFE樹脂は、2〜25体積%がより好ましい。   The resin composition for forming the resin layer preferably includes an aromatic polyether ketone resin as a base resin, 5 to 30% by volume of carbon fiber, and 1 to 30% by volume of PTFE resin as essential components. The balance excluding this essential component and other additives is an aromatic polyether ketone resin. By adopting this blending ratio, even under high PV conditions, the deformation and wear of the resin layer, the aggressiveness to the cradle surface as the counterpart material are small, and the resistance to oil and the like is also high. Further, the carbon fiber is more preferably 5 to 20% by volume, and the PTFE resin is more preferably 2 to 25% by volume.

炭素繊維の配合割合が30体積%をこえると、溶融流動性が著しく低下し、薄肉成形が困難になるとともに、相手材であるクレイドルがアルミニウム合金、焼入れなしの鋼材の場合、摩耗損傷するおそれがある。また、炭素繊維の配合割合が5体積%未満では、樹脂層を補強する効果が乏しく、充分な耐クリープ性、耐摩耗性が得られない場合がある。   If the mixing ratio of the carbon fiber exceeds 30% by volume, the melt fluidity is remarkably lowered, making it difficult to form a thin wall, and when the cradle as the counterpart material is an aluminum alloy or non-quenched steel, there is a risk of wear damage. is there. Moreover, when the blending ratio of the carbon fiber is less than 5% by volume, the effect of reinforcing the resin layer is poor, and sufficient creep resistance and wear resistance may not be obtained.

PTFE樹脂の配合割合が30体積%をこえると、耐摩耗性、耐クリープ性が所要の程度より低下するおそれがある。また、PTFE樹脂の配合割合が1体積%未満では組成物に所要の潤滑性の付与効果に乏しく、充分な摺動特性が得られない場合がある。   If the blending ratio of the PTFE resin exceeds 30% by volume, the wear resistance and creep resistance may be lowered from the required levels. In addition, when the blending ratio of the PTFE resin is less than 1% by volume, the effect of imparting the required lubricity to the composition is poor, and sufficient sliding characteristics may not be obtained.

以上の諸原材料を混合し、混練する手段は、特に限定するものではなく、粉末原料のみをヘンシェルミキサー、ボールミキサー、リボンブレンダー、レディゲミキサー、ウルトラヘンシェルミキサーなどにて乾式混合し、さらに二軸押出し機などの溶融押出し機にて溶融混練し、成形用ペレット(顆粒)を得ることができる。また、充填材の投入は、二軸押出し機などで溶融混練する際にサイドフィードを採用してもよい。この成形用ペレットを用い、焼結金属製部材に対して樹脂層をインサート成形により射出成形する。射出成形を採用することで、精密成形性および製造効率などに優れる。また、物性改善のためにアニール処理等の処理を採用してもよい。   The means for mixing and kneading the above raw materials is not particularly limited, and only the powder raw material is dry-mixed with a Henschel mixer, ball mixer, ribbon blender, ladyge mixer, ultra Henschel mixer, etc. Melting and kneading can be performed with a melt extruder such as an extruder to obtain molding pellets (granules). In addition, a side feed may be used for charging the filler when melt kneading with a twin screw extruder or the like. Using this pellet for molding, a resin layer is injection-molded by insert molding on a sintered metal member. By adopting injection molding, it is excellent in precision moldability and manufacturing efficiency. Moreover, you may employ | adopt treatments, such as an annealing process, for physical property improvement.

樹脂層を形成する樹脂組成物は、樹脂温度380℃、せん断速度1000s−1における溶融粘度が50〜200Pa・sであることが好ましい。溶融粘度がこの範囲であると、精密な成形と繊維状充填材を所定角度に配向をさせることが可能となり、焼結金属製部材の表面に0.1〜0.7mmの薄肉インサート成形が円滑に行なえる。溶融粘度が、上記所定範囲未満の粘度または上記所定範囲をこえる粘度であれば、精密な成形性を確実に得ることや、繊維状充填材を所定角度に配向させることが容易でなくなる。薄肉インサート成形を可能とし、インサート成形後の後加工を不要とすることで、製造が容易となり、製造コストの低減が図れる。 The resin composition forming the resin layer preferably has a melt viscosity of 50 to 200 Pa · s at a resin temperature of 380 ° C. and a shear rate of 1000 s −1 . When the melt viscosity is within this range, precise molding and fibrous filler can be oriented at a predetermined angle, and thin insert molding of 0.1 to 0.7 mm can be smoothly performed on the surface of a sintered metal member. It can be done. If the melt viscosity is less than the predetermined range or exceeds the predetermined range, it is not easy to reliably obtain a precise moldability and to orient the fibrous filler at a predetermined angle. By making thin insert molding possible and making post-processing after insert molding unnecessary, manufacturing becomes easy and manufacturing costs can be reduced.

樹脂温度380℃、せん断速度1000s−1における溶融粘度を50〜200Pa・sにするためには、該条件における溶融粘度が130Pa・s以下の芳香族ポリエーテルケトン系樹脂を採用することが好ましい。このような芳香族ポリエーテルケトン系樹脂としては、ビクトレックス社製:PEEK(90P、90G)などが例示できる。 In order to set the melt viscosity at a resin temperature of 380 ° C. and a shear rate of 1000 s −1 to 50 to 200 Pa · s, it is preferable to employ an aromatic polyether ketone resin having a melt viscosity of 130 Pa · s or less under these conditions. An example of such an aromatic polyether ketone resin is PEEK (90P, 90G) manufactured by Victrex.

使用中の摩擦力に対して、充分な密着強さを得るためには、焼結金属製部材と樹脂層とのせん断密着強さは、2MPa以上であることが好ましい。更に安全率を高めるためには、3MPa以上が好ましい。また、焼結金属製部材と樹脂層のせん断密着強さを更に高めるために、樹脂層を形成する焼結金属面に、凹凸、溝などの物理的な剥がれ対策を施してもよい。   In order to obtain sufficient adhesion strength against the frictional force during use, the shear adhesion strength between the sintered metal member and the resin layer is preferably 2 MPa or more. Furthermore, in order to raise a safety factor, 3 Mpa or more is preferable. Further, in order to further increase the shear adhesion strength between the sintered metal member and the resin layer, physical peeling measures such as unevenness and grooves may be taken on the sintered metal surface on which the resin layer is formed.

例えば、クレイドルとの摺動時などにおいて、樹脂層1bが焼結金属製部材1aから剥がれることを防止するため、図6に示すように、境界面に凹凸を設けることができる。図6(a)は図2に示す態様のクレイドルガイドの断面図、図6(b)は図3に示す態様のクレイドルガイドの断面図である。図6では、焼結金属製部材1aに凹部を設けることで、射出成形される樹脂層1bにこれに対応した凸部が形成されている。なお、上記凹凸部は、その凹凸関係を図6に示すものと反対にしてもよく、また、形状も任意の形状にできる。   For example, in order to prevent the resin layer 1b from being peeled off from the sintered metal member 1a during sliding with the cradle, as shown in FIG. 6, irregularities can be provided on the boundary surface. 6A is a cross-sectional view of the cradle guide of the embodiment shown in FIG. 2, and FIG. 6B is a cross-sectional view of the cradle guide of the embodiment shown in FIG. In FIG. 6, by providing a concave portion in the sintered metal member 1a, a convex portion corresponding to this is formed in the resin layer 1b to be injection molded. In addition, the said uneven | corrugated | grooved part may make the uneven | corrugated relationship opposite to what is shown in FIG. 6, and can also make an arbitrary shape.

実施例、比較例に用いた焼結金属製の基材を表1に記載する。   Table 1 shows the sintered metal substrates used in the examples and comparative examples.

Figure 0005925553
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また、実施例、比較例に用いた樹脂層の原材料を以下に示す。
芳香族ポリエーテルケトン系樹脂の溶融粘度は、東洋精機社製キャピラグラフ、φ1×10mm細管、樹脂温度380℃、せん断速度1000s−1における測定値である。
(1)芳香族ポリエーテルケトン系樹脂〔PEK−1〕:ビクトレックス社製PEEK 90P(溶融粘度105Pa・s)
(2)芳香族ポリエーテルケトン系樹脂〔PEK−2〕:ビクトレックス社製PEEK 150P(溶融粘度145Pa・s)
(3)PAN系炭素繊維〔CF−1〕:東レ社製トレカMLD−30(平均繊維長0.03mm、平均繊維径7μm)
(4)PAN系炭素繊維〔CF−2〕:東邦テナックス社製ベスファイトHTA−CMF0160−0H(繊維長0.16mm、繊維径7μm)
(5)ピッチ系炭素繊維〔CF−3〕:クレハ社製クレカM−101S(平均繊維長0.1/2mm、平均繊維径14.5μm)
(6)ピッチ系炭素繊維〔CF−4〕:クレハ社製クレカM−107S(平均繊維長0.7mm、平均繊維径14.5μm)
(7)炭酸カルシウム粉末〔CaCO〕:日窒工業社製NA600(平均粒径3μm)
(8)黒鉛〔GRP〕:ティムカルジャパン社製TIMREX KS6(平均粒径6μm)
(9)PTFE樹脂〔PTFE〕:喜多村社製KTL−610(再生PTFE)
Moreover, the raw material of the resin layer used for the Example and the comparative example is shown below.
The melt viscosity of the aromatic polyether ketone resin is a measured value at a Capillograph manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., φ1 × 10 mm capillary, a resin temperature of 380 ° C., and a shear rate of 1000 s −1 .
(1) Aromatic polyether ketone resin [PEK-1]: PEEK 90P (melt viscosity: 105 Pa · s) manufactured by Victrex
(2) Aromatic polyetherketone resin [PEK-2]: PEEK 150P (melt viscosity 145 Pa · s) manufactured by Victrex
(3) PAN-based carbon fiber [CF-1]: Torayca MLD-30 manufactured by Toray Industries, Inc. (average fiber length 0.03 mm, average fiber diameter 7 μm)
(4) PAN-based carbon fiber [CF-2]: Besfight HTA-CMF0160-0H manufactured by Toho Tenax Co., Ltd. (fiber length 0.16 mm, fiber diameter 7 μm)
(5) Pitch-based carbon fiber [CF-3]: Kureha Kureka M-101S (average fiber length 0.1 / 2 mm, average fiber diameter 14.5 μm)
(6) Pitch-based carbon fiber [CF-4]: Kureha Kureka M-107S (average fiber length 0.7 mm, average fiber diameter 14.5 μm)
(7) Calcium carbonate powder [CaCO 3 ]: NA600 (average particle size: 3 μm) manufactured by Nittsu Kogyo Co., Ltd.
(8) Graphite [GRP]: TIMEX KS6 (average particle size 6 μm) manufactured by Timcal Japan
(9) PTFE resin [PTFE]: Kitamura KTL-610 (regenerated PTFE)

樹脂層の原材料を表2に示す配合割合(体積%)でヘンシェル乾式混合機を用いてドライブレンドし、二軸押出し機を用いて溶融混練し射出成形用ペレットを作製した。   The raw materials for the resin layer were dry blended using a Henschel dry mixer at the blending ratio (volume%) shown in Table 2, and melt-kneaded using a twin screw extruder to produce pellets for injection molding.

Figure 0005925553
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(1)せん断密着強さ試験(実施例1〜9、比較例1)
せん断密着強さ試験は、円筒状のテストピースを用いて行なった。円筒状のテストピースは、表1に記載の基材A〜基材Jから、φ31×φ35×20(mm)の円筒状基材を成形し、この内径に表2に記載のペレットを用いて樹脂層の厚さが0.5mmにインサート成形により製作したものである。インサート成形する際には、円筒状テストピースの端面に9点のピンゲートを設け、樹脂層の溶融流動方向が円筒状テストピースの軸線方向になるようにした。
(1) Shear adhesion strength test (Examples 1 to 9, Comparative Example 1)
The shear adhesion strength test was performed using a cylindrical test piece. A cylindrical test piece is formed from a base material A to a base material J shown in Table 1 and a cylindrical base material of φ31 × φ35 × 20 (mm) is formed, and pellets shown in Table 2 are used for this inner diameter. The resin layer has a thickness of 0.5 mm and is manufactured by insert molding. At the time of insert molding, nine pin gates were provided on the end surface of the cylindrical test piece so that the melt flow direction of the resin layer was the axial direction of the cylindrical test piece.

せん断密着強さ試験は、この円筒状テストピースを固定し、樹脂層に軸方向のせん断力を加え、焼結金属製基材から樹脂層が剥離する荷重を測定し、この荷重に、樹脂層と焼結金属製基材の見かけの接合面積を割った値を、せん断密着強さとし、表3に示した。また、円筒状テストピースを30個インサート成形し、成形圧による円筒状基材の割れの有無を確認し表3に併記した。   In the shear adhesion strength test, this cylindrical test piece is fixed, an axial shear force is applied to the resin layer, the load at which the resin layer peels from the sintered metal substrate is measured, and the resin layer Table 3 shows the value obtained by dividing the apparent bonding area of the sintered metal substrate and the shear adhesion strength. In addition, 30 cylindrical test pieces were insert-molded, and the presence or absence of cracks in the cylindrical base material due to the molding pressure was confirmed.

Figure 0005925553
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表3のとおり、実施例1〜9はインサート成形時に焼結金属製基材の割れがなく、1.5MPa以上のせん断密着強さがあった。特に、焼結金属製基材の密度が、材質の理論密度比0.7〜0.9である基材A〜Hを用いた実施例1〜8は、せん断密着強さが2MPa以上であった。一方、鋼材の機械加工品では、せん断密着強さが非常に低い値であった(比較例1)。   As shown in Table 3, Examples 1 to 9 were free from cracks in the sintered metal substrate during insert molding, and had a shear adhesion strength of 1.5 MPa or more. In particular, in Examples 1 to 8 using the base materials A to H in which the density of the sintered metal base material is 0.7 to 0.9 of the theoretical density ratio of the materials, the shear adhesion strength was 2 MPa or more. It was. On the other hand, in the steel machined product, the shear adhesion strength was very low (Comparative Example 1).

(2)耐焼付き性試験(実施例10〜20、比較例2〜3)
油中ラジアル型試験機による耐焼付き性試験は、円筒状のテストピースを用いて行なった。円筒状テストピースは、せん断密着強さ試験に用いた円筒状テストピースと同様に製作したものである。なお、比較例3は、裏金(SPCC)付多孔質焼結層(Cu+Sn)にPTFE樹脂組成物(炭素繊維10体積%入り)を含浸した3層型の滑り軸受(φ30×φ35×20mm,樹脂層0.05mm)を使用したものである。表4の油供給条件で30分慣らし運転後、油供給を停止・油排出し焼付くまでの時間を測定した。焼付きは、円筒状テストピースの外径部温度が20℃上昇またはトルクが2倍に上昇するまでの時間とし、表5に示した。
(2) Seizure resistance test (Examples 10 to 20, Comparative Examples 2 to 3)
The seizure resistance test using an in-oil radial type tester was performed using a cylindrical test piece. The cylindrical test piece is manufactured in the same manner as the cylindrical test piece used for the shear adhesion strength test. Comparative Example 3 is a three-layer type sliding bearing (φ30 × φ35 × 20 mm, resin, in which a porous sintered layer (Cu + Sn) with a back metal (SPCC) is impregnated with a PTFE resin composition (10% by volume of carbon fiber). Layer 0.05 mm). After running-in for 30 minutes under the oil supply conditions shown in Table 4, the time from oil supply stop / oil discharge to seizure was measured. The seizure is shown in Table 5 as the time until the temperature of the outer diameter of the cylindrical test piece increases by 20 ° C. or the torque increases twice.

(3)摩耗試験
耐焼付き性試験と同じ円筒状テストピースについて、油中ラジアル型試験機を用い、表4の油供給条件で30時間運転した後の摩耗量を測定した。
(3) Wear test About the same cylindrical test piece as the seizure resistance test, the wear amount after operating for 30 hours under the oil supply conditions shown in Table 4 was measured using a radial in-oil tester.

(4)溶融粘度
東洋精機社製キャピラグラフ、φ1×10(mm)細管、樹脂温度380℃、せん断速度1000s−1における溶融粘度を測定した。
(4) Melt viscosity The melt viscosity at Toyo Seiki Co., Ltd. Capiragraph, φ1 × 10 (mm) capillary, resin temperature 380 ° C., shear rate 1000 s −1 was measured.

Figure 0005925553
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Figure 0005925553
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実施例10〜20は、焼付き時間が30分以上、摩耗量が10μm以下で、耐焼付き性、耐摩耗性に優れていた。一方、樹脂層の厚みが0.7mmを超える比較例2は、焼付き時間が1分未満で、摩耗量も非常に大きかった。また、比較例3は、焼付き時間が1分未満ですぐに焼付き、摩耗量も大きかった。   In Examples 10 to 20, the seizure time was 30 minutes or more, the wear amount was 10 μm or less, and the seizure resistance and the wear resistance were excellent. On the other hand, in Comparative Example 2 in which the thickness of the resin layer exceeded 0.7 mm, the seizure time was less than 1 minute and the amount of wear was very large. Further, in Comparative Example 3, the seizure time was less than 1 minute, and seizure occurred immediately and the amount of wear was large.

(5)往復動試験(実施例21、比較例4)
実施例21は、縦25mm、横50mm、高さ20mmに成形した基材Eの表面に、樹脂組成dの樹脂層をインサート成形で形成して試験片を製作し、アルミニウム合金製の相手材を用いて、下記条件にて往復動試験を行ない、結果を表6に示した。なお、インサート成形する際には、樹脂層の溶融流動方向が試験片の運動方向と直角となるようにした。また、比較例4は、裏金(SPCC)付多孔質焼結層(Cu+Sn)にPTFE樹脂組成物(炭素繊維10体積%入り)を含浸した3層型の滑り軸受(板厚2.5mm,樹脂層0.05mm)を縦25mm、横50mm、高さ17mmの台座に固定して試験片を製作し、アルミニウム合金製の相手材を用いて同様の往復動試験を行ない、結果を表6に示した。

[試験条件]
試験機 :NTN製往復動試験機
面圧 :45MPa
最大加振速度:3m/min
振幅 :+−50mm
温度 :室温(25℃)
潤滑条件 :油潤滑
試験時間 :往復2000回(初期、500回、1000回の時に摩擦係数を測定する。)
(5) Reciprocating test (Example 21, Comparative Example 4)
In Example 21, a test piece was manufactured by forming a resin layer of the resin composition d by insert molding on the surface of a base material E molded into a length of 25 mm, a width of 50 mm, and a height of 20 mm. A reciprocating test was conducted under the following conditions, and the results are shown in Table 6. In insert molding, the melt flow direction of the resin layer was perpendicular to the direction of movement of the test piece. Comparative Example 4 is a three-layer sliding bearing (plate thickness 2.5 mm, resin, impregnated with PTFE resin composition (10% by volume carbon fiber) in a porous sintered layer (Cu + Sn) with a back metal (SPCC). A test piece was manufactured by fixing a layer (0.05 mm) to a pedestal having a length of 25 mm, a width of 50 mm, and a height of 17 mm, and a similar reciprocating test was performed using an aluminum alloy mating member. The results are shown in Table 6. It was.

[Test conditions]
Testing machine: NTN reciprocating testing machine Surface pressure: 45MPa
Maximum excitation speed: 3m / min
Amplitude: + -50mm
Temperature: Room temperature (25 ° C)
Lubrication conditions: Oil lubrication Test time: 2000 reciprocations (initially, 500 times, 1000 times, coefficient of friction is measured)

Figure 0005925553
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本発明による実施例21は、往復動試験において、試験終了時まで低摩擦係数であり、樹脂層の状態に変化はみられなかった。これにより実施例のクレイドルガイドは、可変容量型ピストンポンプの長期使用に耐えられるものであり、30MPa以上の耐荷重性、耐摩耗性および低摩擦特性を全て満足できるものであることが確認された。一方、比較例4は、往復1000回で摩擦係数が上昇したため試験を中断した。   In Example 21 according to the present invention, in the reciprocating test, the coefficient of friction was low until the end of the test, and no change was observed in the state of the resin layer. As a result, it was confirmed that the cradle guide of the example can withstand long-term use of the variable displacement piston pump and can satisfy all of the load resistance, wear resistance and low friction characteristics of 30 MPa or more. . On the other hand, in Comparative Example 4, the test was stopped because the friction coefficient increased after 1000 reciprocations.

本発明のクレイドルガイドは、製造が容易で低コストでありながら、30MPa以上の耐荷重性、耐摩耗性および低摩擦特性を全て満足できるので、油圧ショベルなどの建設機械や一般産業機械の油圧源として備えられる油圧ポンプまたは油圧モータ等に用いる可変容量型アキシャルピストンポンプにおいて好適に利用できる。   The cradle guide of the present invention is easy to manufacture and low in cost, and can satisfy all of load resistance, wear resistance and low friction characteristics of 30 MPa or more. Therefore, the hydraulic source of construction machinery such as a hydraulic excavator and general industrial machinery Can be suitably used in a variable displacement type axial piston pump used for a hydraulic pump or a hydraulic motor provided as the above.

1 クレイドルガイド
1a 焼結金属製部材
1b 樹脂層
1c クレイドルガイド本体
1d、1e 支持面
1f 凹部
1g 凸部
2 ピストン
3 クレイドル
4 繊維状充填材
5、6 ハウジング
7 回転軸
8 シリンダブロック
8a ピストン収容室
9 弁板
9a 吸入ポート
9b 吐出ポート
10、13 押圧バネ
11 リテーナ
12 シュー
14 油圧制御装置
15 シリンダ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cradle guide 1a Sintered metal member 1b Resin layer 1c Cradle guide main body 1d, 1e Support surface 1f Concave 1g Convex part 2 Piston 3 Cradle 4 Fibrous filler 5, 6 Housing 7 Rotating shaft 8 Cylinder block 8a Piston accommodating chamber 9 Valve plate 9a Suction port 9b Discharge port 10, 13 Press spring 11 Retainer 12 Shoe 14 Hydraulic control device 15 Cylinder

Claims (9)

可変容量型アキシャルピストンポンプにおけるピストンストロークを調整するクレイドルに摺接し、このクレイドルが揺動可能であるように保持するクレイドルガイドであって、
前記クレイドルガイドは、焼結金属製部材と、芳香族ポリエーテルケトン系樹脂をベース樹脂とする樹脂組成物からなる樹脂層とを有し、
前記樹脂組成物が繊維状充填材を含み、前記樹脂層において該繊維状充填材が、繊維の長さ方向をクレイドルガイドの摺動方向に対して45〜90度に交差するように配向しており、
前記樹脂層は、前記焼結金属製部材の少なくとも前記クレイドルと摺接する表面に0.1〜0.7mmの厚さで重ねて一体に設けられた射出成形層であることを特徴とする可変容量型アキシャルピストンポンプのクレイドルガイド。
A cradle guide that slides in contact with a cradle that adjusts a piston stroke in a variable displacement axial piston pump and holds the cradle so that it can swing.
The cradle guide has a sintered metal member and a resin layer made of a resin composition based on an aromatic polyetherketone resin,
The resin composition includes a fibrous filler, and in the resin layer, the fibrous filler is oriented so that the length direction of the fiber intersects 45 to 90 degrees with respect to the sliding direction of the cradle guide. And
The variable capacity is characterized in that the resin layer is an injection-molded layer provided integrally with a thickness of 0.1 to 0.7 mm on the surface of the sintered metal member which is in sliding contact with at least the cradle. Cradle guide for type axial piston pumps.
前記焼結金属製部材が、クレイドルガイド本体であることを特徴とする請求項1記載の可変容量型アキシャルピストンポンプのクレイドルガイド。   The cradle guide for a variable displacement axial piston pump according to claim 1, wherein the sintered metal member is a cradle guide body. 前記クレイドルガイドが、溶製金属製のクレイドルガイド本体を有し、該クレイドルガイド本体に前記焼結金属製部材が設置されていることを特徴とする請求項1記載の可変容量型アキシャルピストンポンプのクレイドルガイド。   2. The variable capacity axial piston pump according to claim 1, wherein the cradle guide has a cradle guide body made of molten metal, and the sintered metal member is installed in the cradle guide body. 3. Cradle guide. 前記焼結金属製部材の理論密度比が、0.7〜0.9であることを特徴とする請求項1ないし請求項のいずれか1項記載の可変容量型アキシャルピストンポンプのクレイドルガイド。 Wherein the sintering theoretical density ratio of sintered metal member, cradle guide variable displacement axial piston pump according to any one of claims 1 to 3, characterized in that 0.7 to 0.9. 前記焼結金属製部材が、鉄を主成分とする焼結金属からなることを特徴とする請求項1ないし請求項のいずれか1項記載の可変容量型アキシャルピストンポンプのクレイドルガイド。 The cradle guide for a variable displacement axial piston pump according to any one of claims 1 to 4 , wherein the sintered metal member is made of a sintered metal containing iron as a main component. 前記繊維状充填材が、炭素繊維であることを特徴とする請求項ないし請求項のいずれか1項記載の可変容量型アキシャルピストンポンプのクレイドルガイド。 The fibrous filler, cradle guide variable displacement axial piston pump according to any one of claims 1 to 5, characterized in that a carbon fiber. 前記樹脂組成物が、該樹脂組成物全体に対して、前記炭素繊維を5〜30体積%、ポリテトラフルオロエチレン樹脂を1〜30体積%含むことを特徴とする請求項記載の可変容量型アキシャルピストンポンプのクレイドルガイド。 7. The variable capacity type according to claim 6 , wherein the resin composition contains 5 to 30% by volume of the carbon fiber and 1 to 30% by volume of a polytetrafluoroethylene resin with respect to the entire resin composition. Cradle guide for axial piston pumps. 前記樹脂組成物が、樹脂温度380℃、せん断速度1000s−1における溶融粘度50〜200Pa・sの樹脂組成物であることを特徴とする請求項1ないし請求項のいずれか1項記載の可変容量型アキシャルピストンポンプのクレイドルガイド。 Said resin composition is a resin temperature of 380 ° C., variable according to any one of claims 1 to 7, characterized in that a resin composition melt viscosity 50~200Pa · s at a shear rate of 1000 s -1 Cradle guide for displacement axial piston pumps. 請求項1ないし請求項のいずれか1項記載のクレイドルガイドを備えることを特徴とする可変容量型アキシャルピストンポンプ。 A variable displacement axial piston pump comprising the cradle guide according to any one of claims 1 to 8 .
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