JPH08165420A - すべり軸受材料 - Google Patents

すべり軸受材料

Info

Publication number
JPH08165420A
JPH08165420A JP31378094A JP31378094A JPH08165420A JP H08165420 A JPH08165420 A JP H08165420A JP 31378094 A JP31378094 A JP 31378094A JP 31378094 A JP31378094 A JP 31378094A JP H08165420 A JPH08165420 A JP H08165420A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sliding
graphite
bearing material
resin
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP31378094A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Ito
寛 伊藤
Shinya Kawakami
真也 川上
Masaharu Kikuchi
正春 菊地
Shinichi Mizuguchi
慎一 水口
Masaru Yoshikawa
勝 吉川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiho Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Taiho Kogyo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiho Kogyo Co Ltd filed Critical Taiho Kogyo Co Ltd
Priority to JP31378094A priority Critical patent/JPH08165420A/ja
Publication of JPH08165420A publication Critical patent/JPH08165420A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/20Sliding surface consisting mainly of plastics
    • F16C33/201Composition of the plastic

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 黒鉛とポリエーテルエーテルケトンを含浸し
たすべり軸受の高負荷摺動条件における耐摩耗性を向上
させる。 【構成】 表面に多孔質層を有する裏金と、この裏金の
表面に溶融により被着形成された熱可塑性樹脂を含む摺
動層とを有するすべり軸受材料において、熱可塑性樹脂
が、メルトインデックスが5〜50g/10minのポ
リエーテルケトンでありかつ該熱可塑性樹脂30重量%
以上と、P価が0.5以下、平均粒子径が15μm以上
の黒鉛20〜70重量%未満と、固体潤滑剤及び摩擦調
整剤の少なくとも1種0.1〜50重量%とからなるす
べり軸受材料。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、すべり軸受材料に関す
るものであり、さらに詳しく述べるならば、鋼板などの
裏金上に形成された多孔質焼結金属層または裏金の粗面
化された孔部にトライボロジ特性向上用添加剤(以下単
に「添加剤」と言う)とともに樹脂成分としてポリエー
テルエーテルケトンを含浸させてなる摺動層を保持した
すべり軸受材料に関するものである。本発明のすべり軸
受材料は、ドライ条件で使用される部品、あるいはクー
ラーコンプレッサーブシュなどの境界潤滑もしくは一部
ドライ条件になるような部位で使用される部品に好まし
く使用される。
【0002】
【従来の技術】上記構造のすべり軸受材料としてはポリ
エーテルエーテルケトン(PEEK)に黒鉛などを添加
した材料はよく知られている(特開昭59−182,8
43号、特開昭60−139,447号、特開昭61−
162,549号、特開昭62−266,223号、特
開昭62−131,057号、特開昭63− 30,5
57号、特開平1−108,413号、特開平1−24
2,662号、特開平3−239,755号、特開平4
−149,260号、各公報など)。
【0003】バイメタル構造の軸受の製造方法は、青銅
などの銅合金粉末を鋼板薄板上に散布し、その後加熱炉
内で焼結し、続いて樹脂の含浸を行う方法が一般的であ
る。樹脂の含浸法としては次のような方法が行われてい
る。 (1)例えば厚みが0.25mm,0.4mm程度の樹
脂シートを焼結金属層と重ね合わせ、加熱しながらロー
ルで圧縮する方法(例えば特開平1−108413号公
報,特開昭62−266223号公報参照)。 (2)黒鉛を混合した溶融PEEKをドクターブレード
を用いて裏金に施しその後電気加熱連続炉で400℃で
加熱含浸を行う方法(例えば特開昭60−139447
号公報参照)。 (3)フッ素樹脂などの粉末を裏金表面に散布しローラ
ーで圧縮した後に加熱する方法。 (4)樹脂粉末を裏金に散布した後加熱したドクターブ
レードにより樹脂を溶融させるとともに裏金上に均一に
伸ばしかつ焼結空孔内に圧入する方法(特公平4−16
338号公報参照)。
【0004】周知のように、バイメタル構造のすべり軸
受では、優れた耐焼付性は樹脂により付与され、一方樹
脂の弱点である強度は裏金表面に形成された多孔構造を
もつ焼結金属により補強されており、また樹脂の耐摩耗
性や摩擦特性を向上するためにPTFEなどの添加剤を
樹脂に添加している。
【0005】含浸されるポリエーテルエーテルケトン
は、ASTM D1238に準じて360℃、2.16
kgの荷重の条件で測定したメルトフローインデックス
が1〜5g/10minのものが使用されることが前掲
特開平1−108,413号公報に記載されている。こ
の公報の実施例では炭素繊維、フッ化鉛もしくはカルシ
ウム、PTFE、黒鉛などの添加剤の合計量が約1〜5
0%、残部PEEKの組成物を焼結青銅層に含浸させて
いる。
【0006】一般に熱可塑性樹脂はメルトインデックス
が高くなると引張り強さ及び耐ストレスクラッキング特
性が低下し、これに伴って摺動特性も悪化する傾向があ
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】黒鉛は優れた摩擦摩耗
特性を有しているが、平均粒子径が数μmであり、又大
きくとも10μmと微小であるために特に高負荷条件で
摺動している時に、相手材に削り取られ大きな摩耗を起
こし易い。
【0008】したがって本発明は、多孔質層に黒鉛とポ
リエーテルエーテルケトンを含浸したすべり軸受の高負
荷摺動条件における耐摩耗性を向上させることを目的と
する。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
本発明に係るすべり軸受材料は、表面に多孔質層を有す
る裏金と、この裏金の表面に溶融により被着形成された
熱可塑性樹脂を含む摺動層とを有し、該摺動層にトライ
ボロジ特性向上用添加剤を添加してなるすべり軸受材料
において、前記熱可塑性樹脂がメルトインデックスが5
〜50g/10minのポリエーテルエーテルケトン
(PEEK)であり、かつ該熱可塑性樹脂30重量%以
上と、P価が0.5%以下、平均粒子径が15μm以上
の黒鉛20重量%〜70重量%未満と、固体潤滑剤及び
摩擦調整剤の少なくとも1種1〜50重量%とからなる
ことを特徴とする。
【0010】以下、本発明の構成を詳しく説明する。裏
金としては鋼板、アルミニウム合金板、銅合金板などを
使用することができる。多孔質層は裏金に摺動層を結合
・保持するに十分な孔部、凹凸部などを有するものであ
る。このような多孔質層は例えば銅系もしくは鉄系粉末
焼結などの焼結により裏金の表面に作ることができる。
銅系粉末焼結の条件は粉末を1〜2層に散布し後述する
実施例条件にて焼結する。また本出願人の特開平5−1
57115号公報記載のものによることができ、具体的
には3〜4層の粉末散布によって銅粉充填密度が3.2
〜4.8g/cc(焼結層体積)となる条件を好ましく
採用することができる。銅以外の金属の焼結条件もこの
1〜2層又は3〜4層となるように選択してよい。
【0011】焼結以外にも、金属又はセラミックの溶射
によっても裏金上に多孔質層を形成することができる。
溶射の条件は上記した範囲の粉末厚さが得られるように
することが好ましい。またショットブラスト又はエッチ
ングによっても裏金そのものの表面を多孔質層とするこ
とができる。その場合裏金を表面粗さで10〜50μm
となるようにすることが好ましい。
【0012】摺動層の樹脂としては耐熱性に優れた代表
的高分子トライボロジ材料であるポリエーテルエーテル
ケトン(PEEK)を使用する。この樹脂の特性を規定
するメルトインデックスは「熱可塑性プラスチックの流
れ試験方法」(JIS K 7210)のB法により測
定される。また、樹脂の温度及び荷重は次のとおりとす
る。 温度(℃) 荷重(kgf) PEEK 360 2.16
【0013】メルトインデックスが5g/10min以
下であると、黒鉛の粒子もしくは片間への樹脂の浸透が
不足して樹脂と添加剤の結合力が低くなる。また、充填
された樹脂に空孔などの欠陥が生じ、また多孔質層への
樹脂が十分に浸透しない。逆にメルトインデックスが5
0g/10min以上であると、低分子化による樹脂の
強度低下及び耐熱性低下が招かれる。好ましいメルトイ
ンデックスの範囲は20〜30g/10minである。
【0014】本発明において、ポリエーテルエーテルケ
トンと混合される黒鉛はP価が0.5以下であることが
必要である。P価とは炭素の六方網平面の積み重なり全
体に対して無秩序な積み重なりをしている部分が占める
割合である。したがってP価=0は全体が秩序をもつ重
なりである。さらにd( 002 ) =3.440−0.08
6(1−P2 )の関係がある。ここで( 002 ) 面の層間
距離(単位オングスローム)である。本発明で使用され
るポリエーテルエーテルケトンは一般に使用されている
ものよりメルトインデックスが低いために強度等が低く
高速高負荷等の過酷な条件において摺動特性が優れてい
ない。そこで、このような摺動特性不良を補うために黒
鉛のP価を0.5以下にし後述のように平均粒子径を1
5μm以上にすることが必要である。また、黒鉛の添加
量は20重量%〜70重量%未満の範囲内とする必要が
ある。黒鉛添加量が20重量%未満であると摩擦摩耗特
性が優れず、一方70重量%以上であると黒鉛粒子の接
着強度が不足するためその脱落が起こりやすくなる。好
ましい黒鉛添加量は30〜50重量%である。さらに黒
鉛の平均粒子径は15μm以上であることが必要であ
る。好ましい平均粒子径は20〜30μmである。
【0015】黒鉛以外トライボロジ特性向上の添加剤と
しては、耐熱性樹脂の強度をあまり損なわずにすべりに
際して表面で潤滑皮膜を作ることができる固体潤滑剤を
使用することができ、かかる潤滑剤としてはPTFE,
MoS2 などが好ましい。また、添加剤としては耐熱性
樹脂及び添加剤よりも硬度が高く耐摩耗性を高めること
ができ、微細な粉末として入手可能な化合物である摩擦
調整剤、好ましくはクレー、ムライト、シリカ及びアル
ミナを好ましく使用することができる。固体潤滑剤と摩
擦調整剤はいずれか単独で使用するが、併用しても良
い。また併用する場合はPTFEとクレーを組み合わせ
ることが好ましい。
【0016】また、固体潤滑剤と摩擦調整剤を併用する
場合は、固体潤滑剤が3〜30%、摩擦調整剤が1〜2
0%の範囲であることが好ましい。添加剤は平均粒子径
が1〜30μmの範囲のものを使用することが好まし
い。
【0017】本発明のすべり軸受の表面は樹脂と添加剤
からなる摺動層が粗面化部の最上部から測定して0.0
5〜0.5mmの厚みをもつことが好ましい。
【0018】本発明のすべり軸受材料の製法は、溶解し
たポリエーテルエーテルケトンと添加剤の混合物を多孔
質層を形成した裏金表面に流動させて供給しかつ同時に
加圧する方法によることが好ましい。
【0019】
【作用】図1に実施例で説明する方法により得られたP
EEK含浸バイメタル構造すべり軸受(摺動層の厚み
0.3mm)を、成分を以下のように調整し、又実施例
で説明する耐摩耗試験を行った。なお、メルトインデッ
クスはMIと略記している。 1.高荷重条件(面圧:7MPa) No. PEEK 黒鉛 PTFE 摩耗量 (MI)(%) (P価)(μm)(%) (%) (μm) 1* 2.5 50 0.3 30 40 10 25 2* 25 50 0.6 30 40 10 18 3* 60 50 0.3 30 40 10 12 4* 25 50 0.3 10 40 10 32 5 25 50 0.3 30 40 10 7
【0020】表において*印は本発明条件外の比較例で
あり、アンダーラインを付した値が本発明範囲外のもの
である。これらの試験結果により、ポリエーテルエーテ
ルケトンのメルトインデックス及び黒鉛のP価を低くす
ると優れた耐摩耗性が得られることが判明する。
【0021】次に表1の試料と同一物を低荷重条件(面
圧:0.5MPa)で試験した結果を次に示す。No摩耗量(μm) 1* 1 2* 5 3* 2 4* 1.5 5 2
【0023】こので結果は、メルトインデックスが小さ
く、あるいは黒鉛平均粒子径が小さい、比較例No.1
〜4が良好なる耐摩耗性を示している。よって、荷重の
大小により、ポリエーテルエーテルケトンのメルトイン
デックス、黒鉛のP価及び平均粒子径の適正値が異なる
ことが判明する。以下、実施例により本発明を説明す
る。
【0024】
【実施例】
実施例1 図2の表1に示す組成及び多孔質構造のすべり軸受を次
に説明する方法で製造した。まず、厚みが1.3mmの
軟鋼板に鉛青銅粉末(平均粒子径100〜150μm)
を散布し、その後圧下せずに800℃で1時間の焼結を
行った。
【0025】樹脂の含浸は図1に示す方法により行っ
た。図中、1は混合粉末フィーダー、2は樹脂と添加剤
からなる混合粉末、3は混練押出し機、4はダイ、5は
ノズル、9は裏金、8は模式的に図示された焼結金属粒
子、9は裏金、10は添加物を分散させた溶融物、11
は圧下ロールである。表1の組成の混合粉末2をフィー
ダー1から混練押出し機3に供給し、混合するとともに
380〜420℃に加熱して溶融する。混練押出し機3
から押出された溶融物10は一旦ダイ4にて含浸に適当
な厚みに絞り、その後ノズル5から裏金9に向かって案
内する。このときノズル5の先端と裏金9の間に圧力を
発生させて、溶融物10が焼結金属粒子8の間の間隙に
浸透するようにする。一方裏金9は図面で左方向に連続
的に移動させると溶融物10は適当な厚みで成膜され
る。その後ロール11で圧下を行い溶融物の充填率をさ
らに高める。ダイ4からロール11の圧下までに約50
℃程度の温度低下があるが、この間溶融物10を液状又
は半液状に保っておく。
【0026】以上の方法で調整された試料につき耐摩耗
試験及び耐焼付試験を行った。 (1)耐摩耗試験 試験機:スラスト試験機 面圧: 7MPa すべり速度:1m/s 潤滑:ミスト噴霧方式(0.3mg/分) すべり距離:6,000m (2)耐焼付試験 試験機:スラト試験機 面圧: 漸増法(10MPa/step) すべり速度:1m/s 潤滑:ミスト噴霧方式(0.3mg/分) 試験結果を表1に示す。
【0027】表1より本発明実施例は耐焼付性及び耐摩
耗性が比較例より優れていることが明らかである。
【0028】
【発明の効果】請求項1記載の発明によると、特に高速
高荷重等の過酷条件において摺動特性がすぐれないメル
トインデックスが高い熱可塑性樹脂を成分とするすべり
軸受材料の摺動特性が著しく改良される。また添加剤を
多量に摺動層に含ませる場合に樹脂自体の摺動特性は良
好な低メルトインデックス熱可塑性樹脂を使用すると、
樹脂と添加剤の結合力が低下する;欠陥などを生じて所
望の含浸ができない;摺動層全体に均一に含浸できない
が、本発明により、高メルトインデックス樹脂を使用す
ることにより均一に多量の添加剤を充填できることにな
った。このために、樹脂自体の摺動特性はすぐれないに
も拘らず、低メルトインデックス樹脂含浸材料よりも優
れた耐摩耗性及び耐焼付性が得られた。
【0029】本発明材料をドライ摺動条件に適するすべ
り軸受に使用すると、上記の摺動特性が好ましく発揮で
きる他に、添加剤の充填率が摺動層の厚み方向で均一で
あるから、長期に亘って安定した性能が得られる。これ
に対して高メルトインデックス材料を使用して添加剤を
含浸すると、添加剤は摺動層全体では本発明の量範囲内
に入っていても局部的には範囲外となり、かかる部位が
摺動性能を悪い性能に決定してしまう。
【0030】請求項2のように摺動層の組成を調整する
と摺動特性が一層向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る摺動層と押出による製造方法の説
明図である。
【図2】本発明の実施例及び比較例の組成、特性を示す
図表である。
【符号の説明】
1 混合粉末フィーダー 2 混合粉末 3 混練押出し機 4 ダイ 5 ノズル 8 焼結金属粒子 9 裏金 10 溶融物 11 圧下ロール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水口 慎一 愛知県豊田市緑ケ丘3丁目65番地 大豊工 業株式会社内 (72)発明者 吉川 勝 愛知県豊田市緑ケ丘3丁目65番地 大豊工 業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に多孔質層を有する裏金と、この裏
    金の表面に溶融により被着形成された熱可塑性樹脂を含
    む摺動層とを有し、該摺動層にトライボロジ特性向上用
    添加剤を添加してなるすべり軸受材料において、前記熱
    可塑性樹脂がメルトインデックスが5〜50g/10m
    inのポリエーテルエ−テルケトンであり、かつ該熱可
    塑性樹脂30重量%以上と、P価が0.5以下、平均粒
    子径が15μm以上の黒鉛20重量%〜70重量%未満
    と、固体潤滑剤及び摩擦調整剤の少なくとも1種0.1
    〜50重量%とからなることを特徴とするすべり軸受材
    料。
  2. 【請求項2】 前記トライボロジ特性向上用添加剤が3
    〜30重量%の固体潤滑剤及び1〜20重量%の摩擦調
    整剤である請求項1記載のすべり軸受材料。
JP31378094A 1994-12-16 1994-12-16 すべり軸受材料 Pending JPH08165420A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31378094A JPH08165420A (ja) 1994-12-16 1994-12-16 すべり軸受材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31378094A JPH08165420A (ja) 1994-12-16 1994-12-16 すべり軸受材料

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08165420A true JPH08165420A (ja) 1996-06-25

Family

ID=18045442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31378094A Pending JPH08165420A (ja) 1994-12-16 1994-12-16 すべり軸受材料

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08165420A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999043963A1 (fr) * 1998-02-24 1999-09-02 Taiho Kogyo Co., Ltd. Coussinet pour moteur thermique
WO2008059962A1 (fr) * 2006-11-16 2008-05-22 Oiles Corporation Élément coulissant multicouche et procédé pour le fabriquer

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999043963A1 (fr) * 1998-02-24 1999-09-02 Taiho Kogyo Co., Ltd. Coussinet pour moteur thermique
US6770381B2 (en) 1998-02-24 2004-08-03 Taiho Kogyo Co., Ltd. Sliding bearing for internal combustion engine
WO2008059962A1 (fr) * 2006-11-16 2008-05-22 Oiles Corporation Élément coulissant multicouche et procédé pour le fabriquer
JP2008127584A (ja) * 2006-11-16 2008-06-05 Oiles Ind Co Ltd 複層摺動部材及びその製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5330969B2 (ja) 滑り層材料および多層材料
CA1227184A (en) Composition of matter incorporating polyether ether ketone
US4898905A (en) Sliding material
JP4675563B2 (ja) 軸受およびその製造方法
US5217814A (en) Sintered sliding material
JP5076276B2 (ja) 複層摺動部材
JP3859344B2 (ja) 摺動材料,摺動部材およびその摺動部材の製造方法
KR101083107B1 (ko) 천공가능한 평면 베어링 재료
EP1873429B1 (en) Mechanical seal device, sliding part, and method of producing the sliding part
US4540630A (en) Metal-backed layered composite and method of making same
US6390682B1 (en) Plain bearing
GB2242240A (en) Bearings
US3305325A (en) Bearing and method of making same
CA1253185A (en) Composite self lubricating bearings
US7056590B2 (en) Plain bearing composite material
WO2018021122A1 (ja) 複層焼結板及びそれを用いた複層摺動部材並びに複層焼結板の製造方法
JPH01261514A (ja) 摺動材料
JP2795374B2 (ja) 摺動材料
JP3411353B2 (ja) 摺動材料
JP2002061653A (ja) 湿式潤滑用摺動材料
JPH08165420A (ja) すべり軸受材料
KR20010062009A (ko) 경사판 압축기용으로서 비스무쓰를 함유한 납 없는 구리기코팅
JP2005163074A (ja) 銅系摺動材料およびその製造方法
GB2297554A (en) Sliding member
JP2877737B2 (ja) 摺動材料

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Effective date: 20040622

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02