JPH10246233A - Composite coating sliding product - Google Patents
Composite coating sliding productInfo
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- JPH10246233A JPH10246233A JP5035497A JP5035497A JPH10246233A JP H10246233 A JPH10246233 A JP H10246233A JP 5035497 A JP5035497 A JP 5035497A JP 5035497 A JP5035497 A JP 5035497A JP H10246233 A JPH10246233 A JP H10246233A
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- layer
- ceramics
- fluororesin
- coating layer
- sliding
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- Pending
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、主として可動翼ポ
ンプの軸受部やキー部、ボールジョイント部等の摺動部
に適用されるもので、そのほか一般の軸受等のように、
金属を母材とする各種機械部品にも適用可能な複合コー
ティング摺動製品に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is mainly applied to a sliding portion such as a bearing portion, a key portion and a ball joint portion of a movable blade pump.
The present invention relates to a composite coated sliding product that can be applied to various types of mechanical parts using a metal as a base material.
【0002】[0002]
【従来の技術】この種の摺動製品においては、可動翼ポ
ンプを例にとってみると、図4に示すように、その軸受
部や摺動部を構成する金属母材10の表面に、四ふっ化
エチレン樹脂(PTFE:一般にテフロンと称されてい
る)あるいはふっ素樹脂等の耐熱性、耐薬品性に優れて
いるとともに、摩擦係数が低くて潤滑性に優れた材料か
らなるコーティング層11を、0.2〜0.3mm程度
の膜厚で被覆させることによって無給油潤滑を実現して
いた。2. Description of the Related Art In a sliding product of this type, taking a movable blade pump as an example, as shown in FIG. The coating layer 11 made of a material having excellent heat resistance and chemical resistance such as ethylene fluoride resin (PTFE: generally referred to as Teflon) or fluorine resin, and having a low friction coefficient and excellent lubricity is used. Oil-free lubrication was realized by coating with a film thickness of about 0.2 to 0.3 mm.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記したよう
な四ふっ化エチレン樹脂あるいはふっ素樹脂材料からな
るコーティング層11のみにより無給油潤滑を実現して
いた従来の摺動製品である場合は、膜厚が薄い上に耐摩
耗性に欠けるために、短期間の運転で図5に示すよう
に、コーティング層11が摩耗損傷しやすく、その結
果、金属母材10同士の接触による摩擦係数の増大、さ
らには焼き付けを発生するに至り、ポンプに適用した場
合、揚液が損傷部からコーティング層11に浸入するこ
とで、その寿命が一層短くなり、短サイクルでの運転停
止、分解、部品交換が余儀なく強いられるという問題が
あった。However, in the case of a conventional sliding product in which lubrication-free lubrication is realized only by the coating layer 11 made of the above-mentioned ethylene tetrafluoride resin or fluororesin material, the film is formed by a film. Due to the low thickness and lack of wear resistance, the coating layer 11 is susceptible to wear damage in a short-term operation, as shown in FIG. 5, and as a result, the friction coefficient increases due to the contact between the metal base materials 10, Furthermore, when it is applied to a pump that causes burning, the pumping liquid penetrates into the coating layer 11 from the damaged portion, thereby further shortening the service life. There was a problem of being forced.
【0004】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たもので、摩擦係数の低い材料からなるコーティング層
の一定以上の摩耗損傷を抑制して、長期間に亘って所定
の潤滑性能を確保させることができる複合コーティング
摺動製品を提供することを目的としている。The present invention has been made in view of the above circumstances, and suppresses a certain level of wear damage of a coating layer made of a material having a low coefficient of friction to ensure a predetermined lubricating performance for a long period of time. It is an object of the present invention to provide a composite coated sliding product that can be made.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の発明に係る複合コーティング摺動
製品は、金属を母材とする摺動製品の表面にセラミック
ス層が形成されているとともに、該セラミックス層の外
表面に、ふっ素樹脂または四ふっ化エチレン樹脂からな
るコーティング層を、その一部が上記セラミックス層の
中に浸透する状態に焼き付け形成してなることを特徴と
するものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a composite coated sliding product having a ceramic layer formed on a surface of a metal-based sliding product. And a coating layer made of fluororesin or ethylene tetrafluoride resin formed on the outer surface of the ceramic layer by baking so that a part thereof penetrates into the ceramic layer. Things.
【0006】上記のような構成の請求項1に記載の発明
によれば、最外表面のコーティング層がふっ素樹脂また
は四ふっ化エチレン樹脂という摩擦係数の低い潤滑性に
優れた材料から構成されているので、無給油でも良好な
潤滑性能を発揮することが可能である。このとき、使用
に伴って最外表面のコーティング層は次第に摩耗し損傷
するが、その摩耗損傷が一定以上になると、セラミック
ス層の中に浸透状態で焼き付けられているコーティング
層が耐摩耗性の高いセラミック層で保護されているた
め、それ以降のコーティング層の摩耗損傷が抑制される
ことになり、これによって、金属母材同士の接触による
摩擦係数の増大、さらには焼き付けの発生を延ばし、セ
ラミックス層が本来持っている耐熱性と相俟って良好な
潤滑性能を長期間に亘って維持することが可能となる。According to the first aspect of the present invention, the outermost coating layer is made of a fluororesin or an ethylene tetrafluoride resin having a low coefficient of friction and excellent lubricity. Therefore, it is possible to exhibit good lubrication performance even without lubrication. At this time, the coating layer on the outermost surface gradually wears and damages with use, but when the wear damage exceeds a certain level, the coating layer baked in the ceramic layer in a penetrated state has high wear resistance. Since the coating is protected by the ceramic layer, the subsequent wear and damage of the coating layer is suppressed, thereby increasing the coefficient of friction due to the contact between the metal base materials and further prolonging the occurrence of seizure. It is possible to maintain good lubrication performance over a long period of time in combination with the inherent heat resistance.
【0007】特に、上記請求項1に記載の発明に係る複
合コーティング摺動製品の対象物として、請求項2に記
載したように、可動翼ポンプの軸受部または摺動部ある
いは一般の軸受に適用することによって、それらの使用
寿命を従来品に比べて大幅に延ばすことが可能となる。[0007] In particular, as an object of the composite coated sliding product according to the first aspect of the present invention, as described in the second aspect, the present invention is applied to a bearing portion or a sliding portion of a movable blade pump or a general bearing. By doing so, their service life can be greatly extended as compared with conventional products.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
にもとづいて説明する。図1は本発明に係る複合コーテ
ィング摺動製品の適用例の一つである機械式可動翼ポン
プの要部を示す一部断面斜視図であり、この可動翼ポン
プは、ポンプ吐出通路(図示省略)内に支軸1によって
角度変更可能に支承されている可動翼2を、モータ3の
作動に伴って固定筒部材4内をその軸芯方向に移動する
摺動部材5とこの摺動部材5の先端に固定されたクロス
ヘッド6及びこのクロスヘッド6の移動に連係するアー
ム7を介して上記支軸1の周りに駆動回転させて角度変
更することにより、吐出水量を変更するように構成され
ている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a partially sectional perspective view showing a main part of a mechanical movable vane pump which is one of application examples of the composite coating sliding product according to the present invention. The movable vane pump has a pump discharge passage (not shown). A movable wing 2 which is supported by a support shaft 1 so as to be able to change its angle is moved inside a fixed cylindrical member 4 in the axial direction by the operation of a motor 3 and a sliding member 5. The discharge water amount is changed by driving and rotating the support shaft 1 around the support shaft 1 through a crosshead 6 fixed to the tip of the crosshead 6 and an arm 7 linked to the movement of the crosshead 6 to change the angle. ing.
【0009】上記構成の可動翼ポンプにおける摺動部材
5は、図2に明示するように、鋳鉄や鋼などの金属を母
材6とするものであり、この金属母材6の外周表面に、
アルミナ(酸化アルミニウム)や窒化けい素粉末、炭化
けい素などの非酸化物材料であるセラミックス合成原料
を所定形状に成形し同時に焼結してなるセラミックス層
7を形成する。As shown in FIG. 2, the sliding member 5 of the movable vane pump having the above-described structure has a base material 6 made of a metal such as cast iron or steel.
A ceramic layer 7 is formed by forming a ceramic synthesis raw material, which is a non-oxide material such as alumina (aluminum oxide), silicon nitride powder, or silicon carbide, into a predetermined shape and simultaneously sintering the same.
【0010】上記セラミックス層7の外表面にふっ素樹
脂の微粉末を懸濁させた液をスプレーで適当膜厚に吹き
付けた後、乾燥し、かつ焼成炉で焼き付けることによ
り、ふっ素樹脂の一部がセラミックス層7の内部に浸透
してなるコーティング層8を上記セラミックス層7の外
表面に形成したものである。A liquid in which fine powder of fluororesin is suspended on the outer surface of the ceramic layer 7 is sprayed to an appropriate film thickness by a spray, dried, and baked in a firing furnace, so that a part of the fluororesin is partially baked. The coating layer 8 penetrating into the ceramic layer 7 is formed on the outer surface of the ceramic layer 7.
【0011】上記のように、金属母材6の外表面にセラ
ミックス層7とふっ素樹脂によるコーティング層8とが
複合形成されてなる摺動部材5においては、最外表面の
コーティング層8がふっ素樹脂という摩擦係数の低い潤
滑性に優れた材料から構成されていることから、無給油
でも良好な潤滑性能を発揮することになる。そして、使
用、つまり可動翼ポンプの運転時に摺動部材5が固定筒
部材4内を軸芯方向に摺動移動することに伴って最外表
面のコーティング層8は次第に摩耗し損傷するが、その
摩耗損傷が図3に示すように、一定以上まで進むと、セ
ラミックス層7の中に浸透状態で焼き付けられている残
存ふっ素樹脂によるコーティング層8aが耐摩耗性の高
いセラミック層7で保護されているため、それ以降のコ
ーティング層8aの摩耗損傷は抑制され、長期間に亘る
ポンプ運転に際しても、良好な潤滑性能を維持すること
になる。As described above, in the sliding member 5 in which the ceramic layer 7 and the coating layer 8 made of fluororesin are formed on the outer surface of the metal base material 6, the coating layer 8 on the outermost surface is made of fluororesin. Because it is made of a material having a low coefficient of friction and excellent lubricity, good lubrication performance is exhibited even without lubrication. The outermost surface of the coating layer 8 is gradually worn and damaged as the sliding member 5 slides in the axial direction in the fixed cylindrical member 4 during use, that is, during operation of the movable blade pump. As shown in FIG. 3, when the wear damage progresses to a certain level or more, the coating layer 8a of the remaining fluororesin which is baked in the ceramic layer 7 in a penetrating state is protected by the ceramic layer 7 having high wear resistance. Therefore, abrasion damage of the coating layer 8a thereafter is suppressed, and good lubrication performance is maintained even during long-term pump operation.
【0012】なお、上記の実施形態では、セラミックス
層7の外側のコーティング層8の形成材料として、ふっ
素樹脂を使用したもので説明したが、四ふっ化エチレン
樹脂(PTFE)を使用してもよい。この四ふっ化エチ
レン樹脂は、粉末冶金焼結成形する必要があって、加工
性の面でふっ素樹脂よりも劣る反面、その摩擦係数が
0.2〜0.04と非常に小さく、ふっ素樹脂に比べて
潤滑性能の面で優れている。また、これらふっ素樹脂及
び四ふっ化エチレン樹脂は共に耐熱性、耐薬品性に優れ
ており、この面からも使用寿命を延ばすことが可能であ
る。In the above-described embodiment, a description has been given of the case where a fluororesin is used as a material for forming the coating layer 8 outside the ceramic layer 7, but an ethylene tetrafluoride resin (PTFE) may be used. . This ethylene tetrafluoride resin needs to be sintered by powder metallurgy and is inferior to fluororesin in terms of workability, but its coefficient of friction is very small, 0.2 to 0.04. It is superior in terms of lubrication performance. In addition, these fluororesins and ethylene tetrafluoride resins are both excellent in heat resistance and chemical resistance, and from this aspect, the service life can be extended.
【0013】また、上記の実施形態では、可動翼ポンプ
における摺動部材5の複合コーティングに適用したが、
これ以外に、可動翼ポンプにおける固定筒部材4の内周
面の複合コーティングなどに適用してもよく、さらに可
動翼ポンプ以外、車両用軸受等のように、金属を母材と
する各種機械部品にも適用可能である。In the above embodiment, the present invention is applied to the composite coating of the sliding member 5 in the movable blade pump.
In addition, the present invention may be applied to the composite coating of the inner peripheral surface of the fixed cylindrical member 4 in the movable vane pump, and various mechanical parts other than the movable vane pump, such as a bearing for a vehicle, using a metal as a base material. Is also applicable.
【0014】[0014]
【発明の効果】以上のように、請求項1に記載の発明に
よれば、セラミックス層とそれの外側においてふっ素樹
脂または四ふっ化エチレン樹脂という摩擦係数の低い潤
滑性に優れた材料から形成されるコーティング層との複
合化により、使用初期の段階ではコーティング層の摩耗
を許容しつつ無給油潤滑性能を良好に発揮させ、かつ、
そのコーティング層が一定以上に摩耗損傷した時点から
はセラミックス層の中に浸透状態で焼き付けられている
コーティング層が耐摩耗性の高いセラミック層で保護さ
れているために、それ以降のコーティング層の摩耗損傷
を極力抑制することができる。したがって、ごく短期間
の使用によって金属母材同士が接触することによる摩擦
係数の増大、さらには焼き付けの発生をなくし、セラミ
ックス層が本来持っている耐熱性と相俟って良好な潤滑
性能を長期間に亘って維持することができ、摺動製品の
使用寿命の著しい増進を図ることができるという効果を
奏する。As described above, according to the first aspect of the present invention, the ceramic layer and the outside of the ceramic layer are formed of a material having a low coefficient of friction and excellent lubricity, such as a fluororesin or an ethylene tetrafluoride resin. In the early stage of use, the oil-free lubrication performance is well exhibited while allowing the wear of the coating layer, and
After the coating layer is damaged beyond a certain level, the coating layer that has been baked in the ceramic layer in a penetrating state is protected by the highly wear-resistant ceramic layer. Damage can be minimized. Therefore, the use of a very short period of time increases the coefficient of friction due to the contact between the metal base materials and eliminates the occurrence of seizure, and, in combination with the inherent heat resistance of the ceramic layer, provides good lubrication performance. This can be maintained over a period of time, and it is possible to significantly increase the service life of the sliding product.
【0015】特に、請求項2に記載したような可動翼ポ
ンプの軸受部または摺動部あるいは一般の軸受に適用す
ることによって、性能低下や故障の発生などに伴う運転
停止、分解、部品交換などのサイクルを従来品に比べて
大幅に延ばすことができる。In particular, when the present invention is applied to a bearing or a sliding portion of a movable vane pump or a general bearing as described in claim 2, operation shutdown, disassembly, parts replacement, etc. due to performance degradation or occurrence of failure, etc. Cycle can be greatly extended as compared with the conventional product.
【図1】本発明に係る複合コーティング摺動製品の適用
例の一つである機械式可動翼ポンプの要部を示す一部断
面斜視図である。FIG. 1 is a partially sectional perspective view showing a main part of a mechanical movable vane pump which is one of application examples of a composite coated sliding product according to the present invention.
【図2】複合コーティング部の拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged sectional view of a composite coating section.
【図3】複合コーティング部の摩耗進行状況を説明する
拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view illustrating the progress of wear of the composite coating portion.
【図4】従来の摺動製品におけるコーティング部の拡大
断面図である。FIG. 4 is an enlarged sectional view of a coating part in a conventional sliding product.
【図5】同上コーティング部の摩耗進行状況を説明する
拡大断面図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view for explaining the progress of wear of the coating part.
5 摺動部材(摺動製品の一例) 6 金属母材 7 セラミックス層 8 コーティング層 5 Sliding member (an example of a sliding product) 6 Metal base material 7 Ceramic layer 8 Coating layer
Claims (2)
ミックス層が形成されているとともに、該セラミックス
層の外表面に、ふっ素樹脂または四ふっ化エチレン樹脂
からなるコーティング層を、その一部が上記セラミック
ス層の中に浸透する状態に焼き付け形成してなることを
特徴とする複合コーティング摺動製品。A ceramic layer is formed on a surface of a sliding product having a metal as a base material, and a coating layer made of a fluororesin or an ethylene tetrafluoride resin is formed on an outer surface of the ceramic layer. A composite coated sliding product characterized in that a part is baked and formed so as to penetrate into the ceramic layer.
部または摺動部あるいは一般の軸受である請求項1に記
載の複合コーティング摺動製品。2. The composite coated sliding product according to claim 1, wherein the target product is a bearing portion or a sliding portion of a movable blade pump or a general bearing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5035497A JPH10246233A (en) | 1997-03-05 | 1997-03-05 | Composite coating sliding product |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5035497A JPH10246233A (en) | 1997-03-05 | 1997-03-05 | Composite coating sliding product |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10246233A true JPH10246233A (en) | 1998-09-14 |
Family
ID=12856574
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5035497A Pending JPH10246233A (en) | 1997-03-05 | 1997-03-05 | Composite coating sliding product |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10246233A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007148783A1 (en) * | 2006-06-22 | 2007-12-27 | Nidec Corporation | Shaft bush structure and vibration motor using the shaft bush structure |
EP3225359A4 (en) * | 2015-12-03 | 2018-04-04 | Shandong Kaitai Shot Blasting Machinery Share Co., Ltd | Method for preparing shot flowing pipe of composite shot blasting machine |
CN110402336A (en) * | 2017-03-13 | 2019-11-01 | Ks滑动轴承有限公司 | Plain bearing element and its manufacturing method |
-
1997
- 1997-03-05 JP JP5035497A patent/JPH10246233A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007148783A1 (en) * | 2006-06-22 | 2007-12-27 | Nidec Corporation | Shaft bush structure and vibration motor using the shaft bush structure |
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CN110402336B (en) * | 2017-03-13 | 2021-04-09 | Ks滑动轴承有限公司 | Sliding bearing member and method for manufacturing same |
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