JPH08210357A - 湿式複層摺動部材及びその製造方法 - Google Patents

湿式複層摺動部材及びその製造方法

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JPH08210357A JP7037607A JP3760795A JPH08210357A JP H08210357 A JPH08210357 A JP H08210357A JP 7037607 A JP7037607 A JP 7037607A JP 3760795 A JP3760795 A JP 3760795A JP H08210357 A JPH08210357 A JP H08210357A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 摺動特性に優れた湿式複層摺動部材とする。 【構成】 裏金層と、この裏金層上に設けた多孔質焼結
層と、この多孔質焼結層上に含浸・被覆した実質的にポ
リエーテルエーテルケトンからなる表面層とから構成す
る。これにより、摩擦係数が小さく耐摩耗性に優れた湿
式複層摺動部材となる。特に表面層の面粗度を２μｍ以
下とすると、騒音を著しく小さくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は湿式複層摺動部材、特
に摺動特性に優れた湿式複層摺動部材及びその製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】裏金上に摺動用樹脂を被覆した複層摺動
部材においては、摩擦特性や耐摩耗性などの摺動特性向
上のために、表面層となる摺動用樹脂について種々の改
良が行われている。ポリエーテル芳香族ケトンの内、ポ
リエーテルエーテルケトン（以下、ＰＥＥＫという。）
は、その優れた摩擦特性や耐摩耗性などから摺動用樹脂
としての採用が検討され、例えば特開昭６３ー２９７４
５７号公報に開示された発明（従来技術１）や特開平１
ー１０８４１３号公報に開示された発明（従来技術２）
などが知られている。従来技術１では、ＰＥＥＫを９９
〜８０重量％に充填材としてフッ化金属１〜２０重量％
等を含有させている。これによって、耐摩耗特性に優れ
た軸受にすることができるとしている。また、従来技術
２では、ＰＥＥＫ３０〜９８重量％に、充填材としてポ
リテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥという。）
１〜３５重量％、フッ化金属１〜３５重量％等を含有さ
せ、低摩擦かつ耐摩耗性に優れる摺動部材とすることが
できるとしている。
【０００３】ここで、従来技術１及び従来技術２では、
乾式の条件下で使用される乾式摺動部材としての適用を
検討されたものであり、ＰＥＥＫ１００％のものは、摩
擦特性及び耐摩耗性などが必ずしも満足のいくものでな
いとされていた。このことは、従来技術１の表１に比較
例６として記載され、ＰＥＥＫ１００％のものでは、摩
擦係数及び耐摩耗性に劣り、このため種々の充填材を含
有することが必要であるとしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、例えばコンプ
レッサ等の湿式の条件下で使用される湿式摺動部材にお
いては、近年、さらに消費電力が小さく、しかも騒音を
少なくできる摺動部材（軸受）が要求されるようになっ
ており、特に騒音に関してはシャフトが軸受内を回転す
る際に発生する摺擦音までも課題視されるに至ってい
る。発明者等は、これらの課題を解決するため、摺動用
樹脂としてＰＥＥＫの適用を検討した結果、乾式条件下
から予測される特性と異なる性質を有することを実験的
に見出し、本件発明を完成したものである。
【０００５】本発明は、湿式摺動部材としてＰＥＥＫを
使用して、摺動特性に優れた湿式複層摺動部材及びその
製造方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、裏
金層と、この裏金層上に設けた多孔質焼結層と、この多
孔質焼結層上に含浸・被覆した実質的にＰＥＥＫからな
る表面層とから湿式複層摺動部材を構成している。
【０００７】請求項２の発明では、裏金層と、この裏金
層上に設けた多孔質焼結層と、この多孔質焼結層上に含
浸・被覆した実質的にＰＥＥＫからなる表面層とからな
り、この表面層の表面の面粗度を２μｍ以下にされてい
る。
【０００８】請求項３の発明では、裏金層と、この裏金
層上に設けた多孔質焼結層と、この多孔質焼結層上に含
浸・被覆した実質的にＰＥＥＫからなる表面層とからな
る摺動素材を仕上げ加工する際に、表面層の表面を切削
加工することによってその面粗度を２μｍ以下にしてい
る。
【０００９】
【作用】請求項１の発明では、裏金層と、この裏金層上
に設けた多孔質焼結層と、この多孔質焼結層上に含浸・
被覆した実質的にＰＥＥＫからなる表面層とから構成す
ることにより、摩擦係数が小さく耐摩耗性に優れた湿式
複層摺動部材とすることができる。
【００１０】複層摺動部材の製造工程においては、表面
層に仕上げ加工を施して、寸法精度を高めることが一般
的に行われている。この仕上げ加工によって表面層の表
面の粗さ（以下、面粗度という。）を低くでき、摩擦特
性をさらに高めることができる。特に、表面層の表面を
２μｍ以下の面粗度とすることによって騒音も著しく小
さくすることができて望ましい（請求項２）。なお、こ
の仕上げ加工を切削加工や研磨加工などの任意の加工方
法を採択できるが、請求項３の発明により、切削加工に
よって仕上げ加工すれば、研磨加工などの他の加工方法
より容易に行うことができる。
【００１１】上記した従来技術１または従来技術２の摺
動用樹脂について、仕上げ加工を切削加工によって行う
と、ＰＥＥＫに含有された充填材が脱落したり、ＰＥＥ
Ｋに含有したＰＴＦＥがヒゲ状に伸びるなどして、面粗
度を十分に小さくすることができず、このため摩擦特性
を高めることには限界がある。一方、請求項３の発明で
は、切削速度や送り量を調整することによって、容易に
表面の面粗度を２μｍ以下に切削することができる。ま
た、摺動部材が半割または円筒形状の軸受の場合には、
旋盤による切削加工によってシャフトとのクリアランス
を精度よく形成することができる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明で
は、裏金層と、この裏金層上に設けた多孔質焼結層と、
この多孔質焼結層上に含浸・被覆した実質的にＰＥＥＫ
からなる表面層とから構成することにより、摩擦係数が
小さくまた耐摩耗性に優れた湿式複層摺動部材とするこ
とができる。請求項２の発明では、請求項１記載の発明
に加えて、表面層の表面の面粗度を２μｍ以下としてい
るために、さらに騒音の発生を小さくできる湿式摺動部
材とすることができる。請求項３の発明では、裏金層
と、この裏金層上に設けた多孔質焼結層と、この多孔質
焼結層上に実質的にポリエーテルエーテルケトンからな
る表面層を含浸・被覆し、この後に、表面層の表面を切
削加工によってその面粗度を２μｍ以下に仕上げ加工す
ることができ、湿式摺動部材を容易に製造することがで
きる。
【００１３】
【実施例】以下、この発明を実施例及び比較例に基づい
て説明する。この発明の効果を知るために、実施例１，
２及び比較例１〜１０の試験試料を製作した。これらの
試験試料は、まず銅メッキを施した厚さ０．８ｍｍの裏
金上に鉛青銅粉末を０．３ｍｍの厚さに散布して焼結
し、多孔質焼結層を形成した。一方、表１に示す各組成
からなる均一配分のペレット状の樹脂をシート押出し機
によって０．４ｍｍの厚さの樹脂シートを形成した。そ
して多孔質焼結層を３５０〜４００゜Ｃに加熱した状態
で、この樹脂シートを重合わてロール間で圧接し、含浸
被覆した。これにより厚さ１．５ｍｍとした。これを切
断した後、内径が２０ｍｍ、幅２０ｍｍの筒形に湾曲成
形し、その後に汎用旋盤によって表面が真円となるよう
に中ぐり切削加工した。バイトは天然ダイヤ、回転速度
は１６０ｍ／ｍｉｎ．、送り量は０．０９ｍｍ／ｒｅ
ｖ．とした。これによって実施例１及び比較例１〜１０
の軸受（複層摺動部材）を得た。なお、実施例２では、
バイトに人工ダイヤを用いて、回転速度を１６０ｍ／ｍ
ｉｎ．、送り量を０．０９ｍｍ／ｒｅｖ．の条件で中ぐ
り切削加工した。
【００１４】
【表１】
【００１５】ここで、ＰＥＥＫとしては、英国ＩＣＩ社
製ＰＥＥＫ４５０Ｇ（商品名）、メルトフローインデッ
クス３．１ｇ／１０ｍｉｎ．を使用した。得られた実施
例１，２及び比較例１〜１０の各試験試料を切断し、そ
の表面層の表面の凹凸の最大高低差（Ｒmax.）μｍを測
定し、これを切削後の面粗度とした。次に、表２に示す
試験条件により摩擦摩耗試験を行った。
【００１６】
【表２】
【００１７】この際、摩擦係数が安定するまでの時間
（ｍｉｎ．）をもって、なじみ時間とした。また、切削
後の面粗度の測定と同様に、試験後に各試験試料を切断
し、その摺動用被覆組成物の表面の凹凸の最大高低差
（Ｒmax.）μｍを測定し、これを試験後の面粗度とし
た。これらの試験結果を表３に示す。
【００１８】
【表３】
【００１９】この結果、切削後の面粗度（Ｒmax.）を実
施例１では１．２μｍ、実施例２では２．２μｍとな
り、滑らかに切削されていた。一方、比較例１〜１０で
は、いずれも２．６μｍ（比較例５）以上を示し、面粗
度が高かった。また、なじみ時間も実施例１，２では１
０，１３ｍｉｎ．と短く、試験後の面粗度は０．６，
１．０μｍと非常に滑らかになっていた。これに対し
て、比較例１〜１０では、なじみ時間が２０ｍｉｎ．
（比較例３，５）以上であり、また試験後の面粗度もい
ずれも１．１μｍ（比較例３）以上と実施例１の２〜３
倍と高かった。なお、摩擦摩耗試験中に発生する騒音
（摺擦音）を、聴覚によって確認したが、その騒音の大
きさは面粗度に依存していることが確認できた。
【００２０】また、実施例１，２では摩擦係数は０．１
５０，０．１５８と小さな値を示し、摺動特性に優れて
おり、また、摩耗量も１５，１９μｍと比較例１〜１０
の略半分の小さな量を示し、耐摩耗性に優れていること
も確認された。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸山 泉 名古屋市北区猿投町２番地 大同メタル工 業株式会社内 (72)発明者 福谷 好洋 名古屋市北区猿投町２番地 大同メタル工 業株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 裏金層と、この裏金層上に設けた多孔質
    焼結層と、この多孔質焼結層上に含浸・被覆した実質的
    にポリエーテルエーテルケトンからなる表面層とからな
    る湿式複層摺動部材。
  2. 【請求項２】 裏金層と、この裏金層上に設けた多孔質
    焼結層と、この多孔質焼結層上に含浸・被覆した実質的
    にポリエーテルエーテルケトンからなる表面層とからな
    り、この表面層の表面の面粗度を２μｍ以下としている
    ことを特徴とする湿式複層摺動部材。
  3. 【請求項３】 裏金層と、この裏金層上に設けた多孔質
    焼結層と、この多孔質焼結層上に実質的にポリエーテル
    エーテルケトンからなる表面層を含浸・被覆し、この後
    に、表面層の表面を切削加工によってその面粗度を２μ
    ｍ以下に仕上げ加工することを特徴とする湿式複層摺動
    部材の製造方法。
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