JPH07117104B2 - 組合せ摺動部材 - Google Patents

組合せ摺動部材

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JPH07117104B2
JPH07117104B2 JP61315859A JP31585986A JPH07117104B2 JP H07117104 B2 JPH07117104 B2 JP H07117104B2 JP 61315859 A JP61315859 A JP 61315859A JP 31585986 A JP31585986 A JP 31585986A JP H07117104 B2 JPH07117104 B2 JP H07117104B2
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【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は組合せ摺動部材に関し、詳しくは両方の母材が
アルミニウム合金(以下「アルミ合金」と略称する)で
なる組合せ摺動部材に関するものである。
(従来の技術) 自動車等に用いられる摺動部材は軽量化を計るために母
材としてアルミ合金を用いることが要請されている。と
ころでアルミ合金自体は、摺動部材として使用するには
耐摩耗性が劣るという欠点を有している。この欠点を補
う方法として陽極酸化処理により、表面にアルマイト層
を形成させることが知られている(「機械設計」第29巻
第15号、77〜86頁、1985年)。このアルマイト層を形成
させたもの(以下「アルマイト材」という)は母材がア
ルミニウム合金であるにも拘わらず耐摩耗性がかなり向
上する。
しかし一対の組合せ摺動部材の両方ともにアルマイト層
を形成させると、同種材が摺動することとなるため摩耗
が多くなり、むしろアルマイト材とアルミ合金母材から
なる組合せ摺動部材の方が摩耗が少ない。
そのため、従来の軽量摺動部材としては、陽極酸化処理
によりアルマイト層を形成させたアルミ合金をボディ側
部材とし、耐摩耗性に優れた鋼や熱処理された鋼をバル
ブ側部材とした組合せ摺動部材が用いられている。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら該組合せ摺動部材がピストン型式で使用さ
れるとなると、潤滑油の温度変化によって生じる以下の
ような問題があった。
即ち、ボディ側(アルミニウム合金+アルマイト層)と
バルブ側(鉄系材)とでは熱膨張係数が異なるために、
低温時には摺動部位のクリアランスが小さくなりスティ
ック(バルブ摺動不良)が発生し、また高温時にはクリ
アランスが大きくなって油洩れが発生するという問題が
あった。更に、高温で使用された後に放冷されることに
よって、潤滑油回路中の異物がバルブとボディ間に残
り、スティックを起こすという問題もあった。
その対策として、ボディ側、バルブ側ともに熱膨張係数
が出来るだけ同じである部材を用いればよいことは勿論
であり、そのためバルブ側にもアルマイト材を用いるこ
とが考えられ、一部実用化されている。この組合せによ
ると上記のクリアランス変化等による不具合は発生しな
いが、前述した通りアルマイト層どうしの摺動では耐摩
耗性に劣るという問題がある。
ところでアルミニウム系部材の耐摩耗性の向上方法とし
ては、前記の陽極酸化処理(アルマイト化)の他に次の
方法が知られている。
Fe(鉄)メッキを施して表面を硬化する方法(日刊
工業新聞社発行「めっき技術便覧」昭46.7.25初版、270
頁参照)、 一方のアルミ合金に電解研摩を施し、他方のアルミ
合金にFe−P(鉄−リン合金)メッキ皮膜を形成させる
方法(特開昭58−146763号参照)、 一方のアルミ合金には電解研摩又は化学研摩による
エッチング処理(以下「ECM処理」という)を施し、他
方のアルミ合金にはSiC(炭化ケイ素)粒子等を分散さ
せたFe−Pメッキ皮膜を形成させる方法(特開昭60−16
5389号参照)。
しかしこれらの方法はある程度の改善効果はみられるも
のの決して満足できるものではない。ちなみにアルミ合
金の中でも耐摩耗性のよい高シリコンアルミニウム合金
(規格:A390)を用いた場合、摩擦はアルミ合金組織中
の初晶シリコン(Hv900〜1100)と相手材(Feメッキ
材)の間で発生するため相手材の摩耗が増加し、その面
粗さが大となることで自身及び相手材とも摩耗が多くな
る。また荷重の高い領域で使用した時には、初晶シリコ
ンの割れ、脱落が発生して異物が入った場合と同じ現象
が現われ焼付荷重が低下する。
本発明は上記諸問題を解決するためになされたもので、
その目的とするところは、温度によるクリアランス変化
を来たさない共に母材がアルミ合金でなる組合せ摺動部
材であって、しかも耐摩耗性、耐焼付性の優れた組合せ
摺動部材を提供することである。
(問題点を解決するための手段) 上記目的を達成し得る本発明の組合せ摺動部材は、共に
アルミニウム合金を母材とする一対の摺動部材であっ
て、一方の部材のアルミニウム合金と他方の部材のアル
ミニウム合金の熱膨張係数の差が4×10-6/℃以下であ
り、そして一方の部材の摺動面にアルマイト層が形成さ
れ、他方の部材の摺動面に主成分がポリイミド樹脂であ
る厚さ5〜100μmの樹脂コーティング層が形成されて
いることを特徴とする。
本発明は上記のように組合せると驚ろくべきことに従来
に比べ耐摩耗性、耐焼付性が格段に向上した摺動部材と
なり得ることを知見しなされたもので、以下に更に詳し
く説明する。
一方の部材であるアルマイト層形成部材は常法に従い、
アルマイト層を形成し得るアルミ合金を電解浴、例えば
硫酸浴、シュウ酸浴、これらの混酸浴等を用い、陽極側
で処理することにより得られる。このアルマイト層の硬
さはHv150以上であればよい。それ以下ではアルマイト
層の摩耗が増加する。
他方の部材に形成される樹脂コーティング層としては、
優れた摺動特性、耐磨耗性、耐焼付性を付与しえるもの
が選ばれるべきで、そのための樹脂として、特に機械的
及び熱的に高強度なポリイミド樹脂を用いることができ
る。また、上記樹脂に安定剤や硬化剤を混入したものは
勿論、二硫化モリブデン、グラファイト、四フッ化エチ
レン樹脂等の潤滑材料を配合したものを用いてもよい。
樹脂コーティング層の厚さは5〜100μmである。これ
は5μ以下では耐久性(耐摩耗性)が不足し、片や100
μ以上では高温時に樹脂の膨張が問題になるとともにコ
ーティングコストが高くなるためである。
樹脂コーティング層の形成は常法に従がって行なうこと
ができる。即ち、金属表面の樹脂被覆方法として知られ
ている各種の方法、例えば塗布法、流動浸漬法、静電吹
付法、溶射法等により、樹脂材料をアルミ合金にコーテ
ィングし、必要に応じて機械加工を施せばよい。
本発明の組合せ摺動部材の母材である両アルミ合金の熱
膨張係数差は4×10-6/℃以下である。これ以上では高
温(150℃)で使用し放冷した場合、潤滑油回路中の異
物がボディとバルブ間に残りスティックを起こし易いた
めであり、4×10-6/℃以下では異物が残ってもボディ
とバルブ間に若干の引っ掻き痕を生じさせるがスティッ
クが発生することはないからである。
従って本組合せ摺動部材はピストン型式の摺動部材とし
て、特にはオートマチックトランスミッションの油路切
替装置のボディ及びバルブ用の組合せ摺動部材として好
適である。
(実 施 例) 以下に本発明の実施例を比較例とともに説明するが、こ
れにより本発明は何ら限定されるものではない。
実施例1 アルミ合金(JIS規格ADC12)を用いて大きさが外径35m
m、内径30mm、巾10mmの円筒片を作成し、次いでその外
周面に硫酸浴を用いて陽極酸化処理を施すことにより、
厚さ10μ、硬さHv300の酸化皮膜(アルマイト層)を有
する円筒試験片を作成した。
一方、ポリイミド樹脂9重量部及び二硫化モリブデン1
重量部を混和して得られたエナメル状の液を、16mm×6m
m×10mmのアルミ合金鋳物(JIS規格AC1C)片にスプレー
方法により塗布し、約75μmの厚さの樹脂皮膜を形成さ
せた後、250℃×60分の焼付処理を行なった。次いで、
その樹脂皮膜に機械加工を施すことにより、厚さが50μ
の樹脂コーティング層を有し、16mm×6mm面を試験面と
するサイコロ試験片を作成した。
該サイコロ試験片と上記円筒試験片を組合せて下記の摩
耗試験に供した。
実施例2および参考例1ないし3 サイコロ試験片に樹脂コーティング層を形成させる材料
として、実施例1のポリイミド樹脂+10%二硫化モリブ
デンの代わりに、それぞれ第1表に示すコーティング材
料を用いる以外は実施例1と同様にして、各々異なる樹
脂コーティング層が形成されたサイコロ試験片と、同じ
円筒試験片とからなる各種の組合せ試験片(実施例2お
よび参考例1ないし3)を作製し、それらを後記摩耗試
験に供した。
比較例1〜3 アルミ展伸材(JIS規格A6063)製のサイコロ試験片、そ
れに陽極酸化処理してアルマイト層(厚さ25μ、硬さHv
400)を形成させた試験片、及び鋼(JIS規格S45C)でな
るものに焼入処理を施して硬さHv550とした試験片の3
種のサイコロ試験片を作製し、其れ其れを実施例と同じ
円筒試験片と組合せ、後記摩耗試験に供した。
上記比較例1〜3及び前記実施例1および2並びに参考
例1〜3の組合せ試験片の部材を判り易くまとめて示せ
ば第1表の通りである。
摩耗試験 実施例1および2、参考例1〜3及び比較例1〜3の各
組合せ試験片を順次摩擦摩耗試験機にセットし、円筒試
験片の外周面とサイコロ試験片の16mm×16mm面を接触さ
せ、それら試験片の接触部に温度25℃の潤滑油(ATF:商
品名「デクスロンII」)を供給しながら荷重60kg、回転
数160rpmにて円筒試験片を30分間回転させる摩耗試験を
行なった。なお円筒試験片及びサイコロ試験片の表面粗
さはそれぞれ0.8μRz及び1.2μRzである。
この摩耗試験結果を第1図に示す。該図中、上半分は円
筒試験片の摩耗量(摩耗減量mg)を表わしており、下半
分はサイコロ試験片の摩耗量(摩耗痕深さμ)を表わし
ている。
第1図より表面処理の施されていないアルミ展伸材(A
のサイコロ試験片)は摩耗が大きく、またアルマイト材
どうしの組合せBでは円筒試験片の摩耗が大きくなるこ
とが判る。実施例1および2並びに参考例1〜3のアル
マイト材と樹脂コーティング材の組合せ(D〜H)は、
比較例3のアルマイト材と焼入れ鋼の組合せCに匹敵す
るほどの耐摩耗性を示し、特に円筒試験片においては摩
耗量が1/2以下になることが判る。
実施例3および比較例4〜6 実施例3、比較例4,5及び6として其々第1表のD,A,B及
びCと同一の組合せ部材でできた、いずれも外径25.4c
m、内径20mm、長さ10mmの組合せ円筒試験片を作製し、
下記の焼付試験に供した。
焼付試験 実施例3、比較例4,5及び6の各組合せ円筒試験片の円
筒端面どうしを接触させ、潤滑油(商品名「キャッスル
モータオイル」5w−30)を供給し、回転数を1000rpmに
して押圧荷重を10kgより700kgまで段階的に増加させ、
これにより焼付限度荷重を測 定する焼付試験を行なった。その結果を第2表に示す。
またそれと併せて各組合せ円筒試験片の摩擦係数につい
て測定した結果も掲げる。
第2表から判るように実施例3の組合せ試験片は各比較
例のものに比べ耐焼付性に優れていること、ならびに1/
2以下の低い摩擦係数を示すことが確認された。
実施例4及び比較例7,8 第2図はオートマチックトランスミッションに内蔵され
る油圧切替装置3を示すものである。そのバルブボディ
1を、アルミニウム合金(JIS規格ADC10)を用いアルマ
イト化処理して製作した。またシフトバルブ2を、第1
表に示したB,C及びDの3種類のサイコロ試験片と同じ
材質のもので製作した。これらバルブ2と上記ボディ1
を組合せて得られた油圧切替装置3を実際に車両のトラ
ンスミッションに取付けて、バルブの90,000サイクル稼
動(100hr稼動)後の損傷状況を比較する耐久試験に付
した。なおバルブの外径を10mm、バルブとボディのクリ
アランスを40μmとした。
その結果をまとめて第3表に示す。比較例8のアルマイ
ト材と焼入れ鋼の組合せCで製作されたものは40,000サ
イクル稼動後にスティックが生じてバルブが作動しなく
なった。また比較例7のアルマイト材どうしの組合せB
で製作されたものは、スティックは起こらないもののボ
ディ及びバルブとも摩耗が大きかった。それに比べ実施
例4のアルマイト材と樹脂コーティング材の組合せDで
製作されたものは第3表から判るように良好な成績を示
した。これは異物が樹脂コーティング層に埋収されるた
めに、異物による摩擦面の損傷が発生し難くなるためで
ある。
(発明の効果) 以上のことから明らかなように本発明の組合せ摺動部材
は、同様に両母材がアルミ合金でなる従来の組合せ摺動
部材と比較して、極めて優れた耐摩耗性及び耐焼付性を
示す。
従がって、苛酷な摺動条件下に置かれるピストン型式の
摺動部材として用いることができる。そしてピストン型
式で用いた場合、本発明の組合せ摺動部材は共に母材が
アルミ合金であるため、熱膨張によるクリアランス変化
が少なく、スティックを発生させない。しかも樹脂コー
ティング層が異物を埋収するため相手材を損傷させるこ
とがない。
その上、アルミ合金と鋼材の組合せ摺動部材に匹敵する
耐摩耗性、耐焼付性を示すため、それに代えて本組合せ
摺動部材を用いることができ、摺動部品の軽量化に寄与
する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の組合せ摺動部材の摩耗試験結
果を比較例のそれと対比して示す図、 第2図はオートマチックトランスミッションに用いられ
る油路切替装置のピストン型摺動部の構造を示す図であ
る。 図中、 1……バルブボディ、2……シフトバルブ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】共にアルミニウム合金を母材とする一対の
    摺動部材であって、一方の部材のアルミニウム合金と他
    方の部材のアルミニウム合金の熱膨張係数の差が4×10
    -6/℃以下であり、そして一方の部材の摺動面にアルマ
    イト層が形成され、他方の部材の摺動面に主成分がポリ
    イミド樹脂である厚さ5〜100μmの樹脂コーティング
    層が形成されていることを特徴とする組合せ摺動部材。
  2. 【請求項2】一方の部材がボディ、他方の部材がバルブ
    のピストン形式の摺動部材であることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載の組合せ摺動部材。
  3. 【請求項3】ピストン形式の摺動部材がオートマチック
    トランスミッションの油路切替装置であることを特徴と
    する特許請求の範囲第2項記載の組合せ摺動部材。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0242211A (ja) * 1988-08-02 1990-02-13 Ulvac Corp 真空装置用摺動機械部品
JPH0483914A (ja) * 1990-07-24 1992-03-17 Taiho Kogyo Co Ltd すべり軸受材料
JPH06229476A (ja) * 1991-12-03 1994-08-16 Hitachi Ltd 摺動装置、流体装置、圧縮機及びその製造方法
JP4505928B2 (ja) * 2000-02-29 2010-07-21 株式会社アドヴィックス ホイールシリンダ
US8439328B2 (en) * 2006-12-07 2013-05-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fluid control valve and fuel cell system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57159056U (ja) * 1981-03-31 1982-10-06
JPS58148357U (ja) * 1982-03-31 1983-10-05 帝国ピストンリング株式会社 摺動部材の組合せ

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