JPH1037963A - 円筒状複層摺動部材およびその製造方法 - Google Patents
円筒状複層摺動部材およびその製造方法Info
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- JPH1037963A JPH1037963A JP8214393A JP21439396A JPH1037963A JP H1037963 A JPH1037963 A JP H1037963A JP 8214393 A JP8214393 A JP 8214393A JP 21439396 A JP21439396 A JP 21439396A JP H1037963 A JPH1037963 A JP H1037963A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 裏金との充分な結合力を得ることができ、苛
酷な摩擦条件下でも樹脂層が摺動面において溶融流動し
たり、裏金から剥離することがない円筒状複層摺動部材
及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 鋼管から成る裏金（１）と、銅合金から
成るエキスパンドメタル（２）と、熱可塑性樹脂から成
るすべり層（３）とから構成され、エキスパンドメタル
（２）は、その網の各結合部が裏金（１）に対して拡散
接合されてクサビ状の樹脂係合部を形成し、エキスパン
ドメタル（２）の網目は、網の各辺と裏金（１）の内周
面との間に形成された微小間隙を介して連続し、しか
も、すべり層（３）を形成する熱可塑性樹脂は、エキス
パンドメタル（２）の網目、クサビ状の樹脂係合部およ
び微小間隙に充填される。
酷な摩擦条件下でも樹脂層が摺動面において溶融流動し
たり、裏金から剥離することがない円筒状複層摺動部材
及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 鋼管から成る裏金（１）と、銅合金から
成るエキスパンドメタル（２）と、熱可塑性樹脂から成
るすべり層（３）とから構成され、エキスパンドメタル
（２）は、その網の各結合部が裏金（１）に対して拡散
接合されてクサビ状の樹脂係合部を形成し、エキスパン
ドメタル（２）の網目は、網の各辺と裏金（１）の内周
面との間に形成された微小間隙を介して連続し、しか
も、すべり層（３）を形成する熱可塑性樹脂は、エキス
パンドメタル（２）の網目、クサビ状の樹脂係合部およ
び微小間隙に充填される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、円筒状複層摺動部
材およびその製造方法に関するものであり、表面に熱可
塑性樹脂のすべり層を具備し、特に、高荷重用途の使用
に適した円筒状複層摺動部材およびその製造方法に関す
るものである。
材およびその製造方法に関するものであり、表面に熱可
塑性樹脂のすべり層を具備し、特に、高荷重用途の使用
に適した円筒状複層摺動部材およびその製造方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、特に耐摩耗性、耐荷重性を向上さ
せることを目的とした熱可塑性樹脂摺動部材としては、
金属裏金に熱可塑性樹脂を薄層として被着させた複層構
成の摺動部材が知られており、例えば、鋼板上に多孔質
焼結金属層を形成し、当該多孔質焼結金属層に熱可塑性
樹脂を含浸被着させた摺動部材（特公昭３１−２４５２
号公報）、金属金網に熱可塑性樹脂を充填被覆し、これ
を軸受台片に結合させた摺動部材（実公昭４８−４４１
１号公報）、更には、鋼板上に接着層を形成し、当該接
着層に熱可塑性樹脂を被着させた摺動部材などが挙げら
れる。
せることを目的とした熱可塑性樹脂摺動部材としては、
金属裏金に熱可塑性樹脂を薄層として被着させた複層構
成の摺動部材が知られており、例えば、鋼板上に多孔質
焼結金属層を形成し、当該多孔質焼結金属層に熱可塑性
樹脂を含浸被着させた摺動部材（特公昭３１−２４５２
号公報）、金属金網に熱可塑性樹脂を充填被覆し、これ
を軸受台片に結合させた摺動部材（実公昭４８−４４１
１号公報）、更には、鋼板上に接着層を形成し、当該接
着層に熱可塑性樹脂を被着させた摺動部材などが挙げら
れる。
【０００３】上記の複層構成の摺動部材においては、熱
可塑性樹脂が比較的軟質であっても、それが鋼などの裏
金上に薄層として被着されていると、樹脂自体の撓みや
へたりを生ずることがないから、結果として、摺動部材
としての耐摩耗性、耐荷重性が向上する。また、摺動面
において生じた摩擦熱が薄い樹脂層を介して裏金に容易
に伝わり、そして、摺動部材から放熱されるため、温度
上昇を低く抑えることができ、上述した性能が一層助長
される。さらに、樹脂の膨張、収縮あるいは経年変化も
受け難いから、摺動部材としての寸法安定性が著しく向
上する。
可塑性樹脂が比較的軟質であっても、それが鋼などの裏
金上に薄層として被着されていると、樹脂自体の撓みや
へたりを生ずることがないから、結果として、摺動部材
としての耐摩耗性、耐荷重性が向上する。また、摺動面
において生じた摩擦熱が薄い樹脂層を介して裏金に容易
に伝わり、そして、摺動部材から放熱されるため、温度
上昇を低く抑えることができ、上述した性能が一層助長
される。さらに、樹脂の膨張、収縮あるいは経年変化も
受け難いから、摺動部材としての寸法安定性が著しく向
上する。
【０００４】そして、特公昭３１−２４５２号公報に開
示された摺動部材、および、鋼板上に接着層を介して合
成樹脂が被着された摺動部材においては、平板状の複層
構造体を作製した後、これを円筒状に捲回することによ
り、円筒状複層摺動部材を得ることが出来る。また、実
公昭４８−４４１１号公報に開示された摺動部材におい
ては、金属金網に合成樹脂を充填被覆したライナーを円
筒状裏金の内周面に結合することによって円筒状複層摺
動部材を得ることが出来る。
示された摺動部材、および、鋼板上に接着層を介して合
成樹脂が被着された摺動部材においては、平板状の複層
構造体を作製した後、これを円筒状に捲回することによ
り、円筒状複層摺動部材を得ることが出来る。また、実
公昭４８−４４１１号公報に開示された摺動部材におい
ては、金属金網に合成樹脂を充填被覆したライナーを円
筒状裏金の内周面に結合することによって円筒状複層摺
動部材を得ることが出来る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
各円筒状複層摺動部材においては、次のような問題も残
される。すなわち、特公昭３１−２４５２号公報などの
構造を利用した前者の円筒状複層摺動部材の場合には、
円筒状に捲回するのに曲げ加工を必要とするため、裏金
を構成する鋼板の厚みが制限される。従って、厚い裏金
が必要とされる場合には、薄い裏金を使用した摺動部材
を円筒状に捲回した後、更に、円筒状のハウジングに圧
入しなければならないと言う製造上の煩雑さがある。他
方、実公昭４８−４４１１号公報の構造を利用した後者
の円筒状複層摺動部材の場合には、合成樹脂を充填被覆
した金属金網を接着剤等によりハウジングの内周面に結
合させるため、摩擦条件によっては結合力が不充分であ
る。
各円筒状複層摺動部材においては、次のような問題も残
される。すなわち、特公昭３１−２４５２号公報などの
構造を利用した前者の円筒状複層摺動部材の場合には、
円筒状に捲回するのに曲げ加工を必要とするため、裏金
を構成する鋼板の厚みが制限される。従って、厚い裏金
が必要とされる場合には、薄い裏金を使用した摺動部材
を円筒状に捲回した後、更に、円筒状のハウジングに圧
入しなければならないと言う製造上の煩雑さがある。他
方、実公昭４８−４４１１号公報の構造を利用した後者
の円筒状複層摺動部材の場合には、合成樹脂を充填被覆
した金属金網を接着剤等によりハウジングの内周面に結
合させるため、摩擦条件によっては結合力が不充分であ
る。
【０００６】また、上記の各円筒状複層摺動部材におい
ては、突き合わせ部が生じるため、すなわち、摺動面に
不連続部分が生じるため、この部分に荷重点が作用する
と、そこからすべり層にヘタリ等の損傷を生ずる恐れが
ある。さらに、苛酷な摩擦条件下では樹脂層が摺動面に
おいて溶融流動したり、裏金から剥離するという問題を
生じる。
ては、突き合わせ部が生じるため、すなわち、摺動面に
不連続部分が生じるため、この部分に荷重点が作用する
と、そこからすべり層にヘタリ等の損傷を生ずる恐れが
ある。さらに、苛酷な摩擦条件下では樹脂層が摺動面に
おいて溶融流動したり、裏金から剥離するという問題を
生じる。
【０００７】本発明は、上記の問題点を解決するもので
あり、その目的は、裏金との充分な結合力を得ることが
でき、苛酷な摩擦条件下でも樹脂層が摺動面において溶
融流動したり、裏金から剥離することがなく、かつ、製
造を簡略化でき、しかも、摺動面に不連続部分を生ずる
ことのない円筒状複層摺動部材及びその製造方法を提供
することにある。
あり、その目的は、裏金との充分な結合力を得ることが
でき、苛酷な摩擦条件下でも樹脂層が摺動面において溶
融流動したり、裏金から剥離することがなく、かつ、製
造を簡略化でき、しかも、摺動面に不連続部分を生ずる
ことのない円筒状複層摺動部材及びその製造方法を提供
することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の上記の課題は、
鋼管から成る裏金と、当該裏金の内周面に接合された銅
合金から成るエキスパンドメタルと、当該エキスパンド
メタルと共に裏金の表面を被覆する熱可塑性樹脂から成
るすべり層とから構成された円筒状複層摺動部材であっ
て、前記エキスパンドメタルは、その網の各結合部が前
記裏金に対して拡散接合されてクサビ状の樹脂係合部を
形成し、前記エキスパンドメタルの網目は、網の各辺と
前記裏金の内周面との間に形成された微小間隙を介して
連続し、しかも、前記すべり層を形成する熱可塑性樹脂
は、前記エキスパンドメタルの前記網目、前記クサビ状
の樹脂係合部および前記微小間隙に充填されていること
を特徴とする円筒状複層摺動部材によって達成される。
鋼管から成る裏金と、当該裏金の内周面に接合された銅
合金から成るエキスパンドメタルと、当該エキスパンド
メタルと共に裏金の表面を被覆する熱可塑性樹脂から成
るすべり層とから構成された円筒状複層摺動部材であっ
て、前記エキスパンドメタルは、その網の各結合部が前
記裏金に対して拡散接合されてクサビ状の樹脂係合部を
形成し、前記エキスパンドメタルの網目は、網の各辺と
前記裏金の内周面との間に形成された微小間隙を介して
連続し、しかも、前記すべり層を形成する熱可塑性樹脂
は、前記エキスパンドメタルの前記網目、前記クサビ状
の樹脂係合部および前記微小間隙に充填されていること
を特徴とする円筒状複層摺動部材によって達成される。
【０００９】また、本発明の上記の課題は、鋼管から成
る裏金と、当該裏金の内周面に接合された銅合金から成
るエキスパンドメタルと、当該エキスパンドメタルと共
に裏金の表面を被覆する熱可塑性樹脂から成るすべり層
とから構成される円筒状複層摺動部材の製造方法であっ
て、次の（イ）〜（ニ）の工程、すなわち、（イ）エキ
スパンドメタルをその肉厚方向に加圧することにより、
当該エキスパンドメタルの各結合部の表面側および裏面
側を平坦面に形成する工程、（ロ）裏金の内周面に沿っ
て前記エキスパンドメタルを挿入し、当該エキスパンド
メタルのスプリングバック力により前記裏金の内周面に
前記各結合部の平坦面を圧接保持する工程、（ハ）前記
エキスパンドメタルが挿入された前記裏金を不活性雰囲
気、還元性雰囲気または真空雰囲気に調整された８００
〜１０００℃の温度の加熱炉内で２０〜６０分間加熱し
て前記エキスパンドメタルの前記各結合部を前記裏金の
内周面に拡散接合することにより、前記各結合部と前記
裏金の内周面との間にクサビ状の樹脂係合部が形成され
且つ前記エキスパンドメタルの網の各辺と前記裏金の内
周面との間の微小隙間を介して前記エキスパンドメタル
の網目が連続する摺動部材基体を得る工程、（ニ）前記
摺動部材基体の内側に中子を挿入し、これを射出成形機
の金型内にセットした後、前記摺動部材基体の内面と前
記中子との隙間に熱可塑性樹脂を射出成形することによ
り、前記エキスパンドメタルの表面が熱可塑性樹脂によ
って被覆され、かつ、熱可塑性樹脂が前記エキスパンド
メタルの網目、前記クサビ状の樹脂係合部および前記微
小間隙に充填されたすべり層を形成する工程から成るこ
とを特徴とする円筒状複層摺動部材の製造方法によって
達成される。
る裏金と、当該裏金の内周面に接合された銅合金から成
るエキスパンドメタルと、当該エキスパンドメタルと共
に裏金の表面を被覆する熱可塑性樹脂から成るすべり層
とから構成される円筒状複層摺動部材の製造方法であっ
て、次の（イ）〜（ニ）の工程、すなわち、（イ）エキ
スパンドメタルをその肉厚方向に加圧することにより、
当該エキスパンドメタルの各結合部の表面側および裏面
側を平坦面に形成する工程、（ロ）裏金の内周面に沿っ
て前記エキスパンドメタルを挿入し、当該エキスパンド
メタルのスプリングバック力により前記裏金の内周面に
前記各結合部の平坦面を圧接保持する工程、（ハ）前記
エキスパンドメタルが挿入された前記裏金を不活性雰囲
気、還元性雰囲気または真空雰囲気に調整された８００
〜１０００℃の温度の加熱炉内で２０〜６０分間加熱し
て前記エキスパンドメタルの前記各結合部を前記裏金の
内周面に拡散接合することにより、前記各結合部と前記
裏金の内周面との間にクサビ状の樹脂係合部が形成され
且つ前記エキスパンドメタルの網の各辺と前記裏金の内
周面との間の微小隙間を介して前記エキスパンドメタル
の網目が連続する摺動部材基体を得る工程、（ニ）前記
摺動部材基体の内側に中子を挿入し、これを射出成形機
の金型内にセットした後、前記摺動部材基体の内面と前
記中子との隙間に熱可塑性樹脂を射出成形することによ
り、前記エキスパンドメタルの表面が熱可塑性樹脂によ
って被覆され、かつ、熱可塑性樹脂が前記エキスパンド
メタルの網目、前記クサビ状の樹脂係合部および前記微
小間隙に充填されたすべり層を形成する工程から成るこ
とを特徴とする円筒状複層摺動部材の製造方法によって
達成される。
【００１０】さらに、上記の製造方法では、（ロ）の工
程において、挿入されたエキスパンドメタルの内周側に
微小隙間を介在させてステンレス鋼から成るパイプを挿
入し、（ハ）の工程において、前記パイプと裏金を熱膨
張させつつ前記エキスパンドメタルの各結合部を前記裏
金の内周面に拡散接合した後、前記パイプを除去すよう
にしてもよい。
程において、挿入されたエキスパンドメタルの内周側に
微小隙間を介在させてステンレス鋼から成るパイプを挿
入し、（ハ）の工程において、前記パイプと裏金を熱膨
張させつつ前記エキスパンドメタルの各結合部を前記裏
金の内周面に拡散接合した後、前記パイプを除去すよう
にしてもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明に係る円筒状複層摺動部材
およびその製造方法の実施形態を図面に基づいて説明す
る。図１は、本発明に係る円筒状複層摺動部材を示す外
観斜視図である。図２は、図１に示す円筒状複層摺動部
材を展開した状態を示す一部破断の平面図である。図３
は、図２におけるIII −III 矢視断面図である。
およびその製造方法の実施形態を図面に基づいて説明す
る。図１は、本発明に係る円筒状複層摺動部材を示す外
観斜視図である。図２は、図１に示す円筒状複層摺動部
材を展開した状態を示す一部破断の平面図である。図３
は、図２におけるIII −III 矢視断面図である。
【００１２】本発明の円筒状複層摺動部材は、図１及び
図２に示すように、鋼管から成る裏金１と、当該裏金の
内周面に接合された銅合金から成るエキスパンドメタル
２と、当該エキスパンドメタルと共に裏金１の表面を被
覆する熱可塑性樹脂から成るすべり層３とから構成され
ている。エキスパンドメタル２は、図３に示すように、
その網の各結合部２２が裏金１に対して一体的に拡散接
合されてクサビ状の樹脂係合部４を形成し、しかも、エ
キスパンドメタル２の網の各辺２３と裏金１の内周面と
の間には微小隙間５が形成されており、エキスパンドメ
タル２の網目は微小隙間５を介して連続している。そし
て、すべり層３を形成する熱可塑性樹脂は、エキスパン
ドメタル２の網目２１、クサビ状の樹脂係合部４及び微
小間隙５に充填されている。なお、クサビ状の樹脂係合
部４とは、裏金１とエキスパンドメタル２の網の各結合
部２２との間に形成されるクサビ状の隙間を言う。
図２に示すように、鋼管から成る裏金１と、当該裏金の
内周面に接合された銅合金から成るエキスパンドメタル
２と、当該エキスパンドメタルと共に裏金１の表面を被
覆する熱可塑性樹脂から成るすべり層３とから構成され
ている。エキスパンドメタル２は、図３に示すように、
その網の各結合部２２が裏金１に対して一体的に拡散接
合されてクサビ状の樹脂係合部４を形成し、しかも、エ
キスパンドメタル２の網の各辺２３と裏金１の内周面と
の間には微小隙間５が形成されており、エキスパンドメ
タル２の網目は微小隙間５を介して連続している。そし
て、すべり層３を形成する熱可塑性樹脂は、エキスパン
ドメタル２の網目２１、クサビ状の樹脂係合部４及び微
小間隙５に充填されている。なお、クサビ状の樹脂係合
部４とは、裏金１とエキスパンドメタル２の網の各結合
部２２との間に形成されるクサビ状の隙間を言う。
【００１３】本発明において、裏金１を構成する鋼管と
は、いわゆる丸又は角断面の素材を用いて継目無く製造
された鋼管に加え、鋼板又は鋼帯を管状に成形しその継
目を電気抵抗溶接、鍛接、アーク溶接等により接合して
製造された鋼管を含む。
は、いわゆる丸又は角断面の素材を用いて継目無く製造
された鋼管に加え、鋼板又は鋼帯を管状に成形しその継
目を電気抵抗溶接、鍛接、アーク溶接等により接合して
製造された鋼管を含む。
【００１４】エキスパンドメタル２は、周知のとおり、
金属薄板に対し、所定ピッチで直線的に連続させ且つ各
列毎に位相差を設けて一定の長さの切り込み加工を行な
うと共に当該切り込みを拡開することにより、略矩形
（ダイヤ形）等の規則正しい網目列を形成した金網状の
金属薄板である。このエキスパンドメタル２は、熱可塑
性樹脂のすべり層３を補強し、摺動部材の荷重支持部と
しての役割を果たすものである。
金属薄板に対し、所定ピッチで直線的に連続させ且つ各
列毎に位相差を設けて一定の長さの切り込み加工を行な
うと共に当該切り込みを拡開することにより、略矩形
（ダイヤ形）等の規則正しい網目列を形成した金網状の
金属薄板である。このエキスパンドメタル２は、熱可塑
性樹脂のすべり層３を補強し、摺動部材の荷重支持部と
しての役割を果たすものである。
【００１５】エキスパンドメタル２の材料としては、リ
ン青銅、黄銅、ベリリウム銅、洋白、アルミニウム青銅
等の銅合金が使用される。エキスパンドメタル２の厚さ
（エキスパンド加工前の原板の厚さ）は０．１〜１．５
ｍｍ程度、その刻み幅は０．５〜１．２ｍｍ程度、網目
２１の長手の対角線長さは１．０〜１２．０ｍｍ程度、
網目２１の短手の対角線長さは１．０〜１０．０ｍｍ程
度である。斯かる具体的な寸法および網目２１における
形状のバリエーションは種々採用し得るが、本発明にお
いては、１つの網目２１の開口面積が１〜６０ｍｍ2で
あり、かつ、全網目２１の開口率が３０〜７０％のエキ
スパンドメタルを例示することができる。
ン青銅、黄銅、ベリリウム銅、洋白、アルミニウム青銅
等の銅合金が使用される。エキスパンドメタル２の厚さ
（エキスパンド加工前の原板の厚さ）は０．１〜１．５
ｍｍ程度、その刻み幅は０．５〜１．２ｍｍ程度、網目
２１の長手の対角線長さは１．０〜１２．０ｍｍ程度、
網目２１の短手の対角線長さは１．０〜１０．０ｍｍ程
度である。斯かる具体的な寸法および網目２１における
形状のバリエーションは種々採用し得るが、本発明にお
いては、１つの網目２１の開口面積が１〜６０ｍｍ2で
あり、かつ、全網目２１の開口率が３０〜７０％のエキ
スパンドメタルを例示することができる。
【００１６】エキスパンドメタル２は、その各結合部２
２において裏金１の内周面に拡散接合されて裏金１の内
周面との間にクサビ状の樹脂係合部４を形成し、かつ、
エキスパンドメタル２の網目２１は、網の各辺２３と裏
金１の内周面との間に形成された微小隙間５を介して連
続しているため、裏金１の内周面に対する剥離強度が高
められ、後述する熱可塑性樹脂との結合が高められる。
２において裏金１の内周面に拡散接合されて裏金１の内
周面との間にクサビ状の樹脂係合部４を形成し、かつ、
エキスパンドメタル２の網目２１は、網の各辺２３と裏
金１の内周面との間に形成された微小隙間５を介して連
続しているため、裏金１の内周面に対する剥離強度が高
められ、後述する熱可塑性樹脂との結合が高められる。
【００１７】裏金１の内周面に拡散接合されたエキスパ
ンドメタル２の各結合部２２はその先端部が平坦面２４
とされているのが好ましい。エキスパンドメタル２の各
結合部２２に平坦面２４を形成した場合には、結合部が
先鋭な通常のエキスパンドメタルを使用した場合に比
べ、相手材との摺動において、結合部２２の平坦面２４
全面で均等に荷重を支持するため、熱可塑性樹脂のすべ
り層３を破壊することがない。また、万一、すべり層３
が摩耗し、エキスパンドメタル２が直接摺動状態となっ
た場合でも、エキスパンドメタル２の結合部２２によっ
て相手材の表面を損傷させることがない。
ンドメタル２の各結合部２２はその先端部が平坦面２４
とされているのが好ましい。エキスパンドメタル２の各
結合部２２に平坦面２４を形成した場合には、結合部が
先鋭な通常のエキスパンドメタルを使用した場合に比
べ、相手材との摺動において、結合部２２の平坦面２４
全面で均等に荷重を支持するため、熱可塑性樹脂のすべ
り層３を破壊することがない。また、万一、すべり層３
が摩耗し、エキスパンドメタル２が直接摺動状態となっ
た場合でも、エキスパンドメタル２の結合部２２によっ
て相手材の表面を損傷させることがない。
【００１８】すべり層３を形成する熱可塑性樹脂は、ナ
イロン１２、ナイロン６６、高分子量のナイロン１１な
どのポリアミド樹脂、アセタールコポリマー、アセター
ルホモポリマーなどのポリオキシメチレン樹脂、ポリエ
チレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、ポ
リブチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、ポ
リフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルエーテル
ケトン樹脂から選択される。
イロン１２、ナイロン６６、高分子量のナイロン１１な
どのポリアミド樹脂、アセタールコポリマー、アセター
ルホモポリマーなどのポリオキシメチレン樹脂、ポリエ
チレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、ポ
リブチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、ポ
リフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルエーテル
ケトン樹脂から選択される。
【００１９】また、すべり層３の摺動特性の向上を目的
として、これらの熱可塑性樹脂には、潤滑油、グリー
ス、ワックス、脂肪酸、黒鉛、二硫化モリブデン、二硫
化タングステン、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、
鉛、鉛合金、リン酸塩などの潤滑油剤が配合されていて
もよい。斯かる潤滑油剤の配合量は、０．５〜１０重量
％程度である。
として、これらの熱可塑性樹脂には、潤滑油、グリー
ス、ワックス、脂肪酸、黒鉛、二硫化モリブデン、二硫
化タングステン、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、
鉛、鉛合金、リン酸塩などの潤滑油剤が配合されていて
もよい。斯かる潤滑油剤の配合量は、０．５〜１０重量
％程度である。
【００２０】さらに、すべり層３の耐摩耗性を向上させ
ることを目的とし、上記の熱可塑性樹脂、または、潤滑
油剤が配合された熱可塑性樹脂には、ガラス繊維、炭素
繊維、アラミド繊維、チタン酸カリウムウィスカ、金属
繊維などの繊維補強材が配合されていてもよい。斯かる
繊維補強材の配合量は、５〜４０重量％程度である。
ることを目的とし、上記の熱可塑性樹脂、または、潤滑
油剤が配合された熱可塑性樹脂には、ガラス繊維、炭素
繊維、アラミド繊維、チタン酸カリウムウィスカ、金属
繊維などの繊維補強材が配合されていてもよい。斯かる
繊維補強材の配合量は、５〜４０重量％程度である。
【００２１】上記の熱可塑性樹脂は、エキスパンドメタ
ル２の各結合部２２を被覆しており、さらに、エキスパ
ンドメタル２の網目２１、クサビ状の樹脂係合部４、お
よび、網の各辺２３と裏金１の内周面との間の微小隙間
５に充填されている。その結果、熱可塑性樹脂は、エキ
スパンドメタル２に強固に一体化されたすべり層３を形
成している。このように、クサビ状の樹脂係合部４と共
に微小隙間５を充填して構成されたすべり層３は、エキ
スパンドメタル２に強固に一体化されるため、すべり層
３が摩耗してエキスパンドメタル２が露出した場合で
も、エキスパンドメタル２の網目２１に充填された熱可
塑性樹脂によって良好な摩擦特性を維持することができ
る。
ル２の各結合部２２を被覆しており、さらに、エキスパ
ンドメタル２の網目２１、クサビ状の樹脂係合部４、お
よび、網の各辺２３と裏金１の内周面との間の微小隙間
５に充填されている。その結果、熱可塑性樹脂は、エキ
スパンドメタル２に強固に一体化されたすべり層３を形
成している。このように、クサビ状の樹脂係合部４と共
に微小隙間５を充填して構成されたすべり層３は、エキ
スパンドメタル２に強固に一体化されるため、すべり層
３が摩耗してエキスパンドメタル２が露出した場合で
も、エキスパンドメタル２の網目２１に充填された熱可
塑性樹脂によって良好な摩擦特性を維持することができ
る。
【００２２】本発明の円筒状複層摺動部材は、次のよう
にして製造される。第一の製造方法は、内径が比較的小
さい場合、具体的には内径が約４０ｍｍ以下の場合の円
筒状複層摺動部材の製造方法である。先ず、裏金１とし
て所定寸法の鋼管を用意する。次いで、銅合金から成る
エキスパンドメタル２を用意し、これを肉厚方向に加圧
することにより、エキスパンドメタル２の各結合部２２
の先端先鋭部を潰し、各結合部２２の表面側および裏面
側を平坦面に形成する。エキスパンドメタル２の加圧方
法としては、例えば、圧延ロールによって圧延する方法
が挙げられる。
にして製造される。第一の製造方法は、内径が比較的小
さい場合、具体的には内径が約４０ｍｍ以下の場合の円
筒状複層摺動部材の製造方法である。先ず、裏金１とし
て所定寸法の鋼管を用意する。次いで、銅合金から成る
エキスパンドメタル２を用意し、これを肉厚方向に加圧
することにより、エキスパンドメタル２の各結合部２２
の先端先鋭部を潰し、各結合部２２の表面側および裏面
側を平坦面に形成する。エキスパンドメタル２の加圧方
法としては、例えば、圧延ロールによって圧延する方法
が挙げられる。
【００２３】続いて、各結合部２２に平坦面を形成した
エキスパンドメタル２を裏金１の内周面に沿って挿入
し、エキスパンドメタル２のスプリングバック力によ
り、裏金１の内周面に対して各結合部２２の平坦面を圧
接してエキスパンドメタル２を保持させる。
エキスパンドメタル２を裏金１の内周面に沿って挿入
し、エキスパンドメタル２のスプリングバック力によ
り、裏金１の内周面に対して各結合部２２の平坦面を圧
接してエキスパンドメタル２を保持させる。
【００２４】次いで、エキスパンドメタル２を圧接保持
した裏金１を不活性雰囲気、還元性雰囲気または真空雰
囲気に調整された加熱炉に装入して８００〜１０００℃
の温度で２０〜６０分間加熱し、エキスパンドメタル２
の各結合部２２を裏金１の内周面に拡散接合する。これ
により、裏金１の内周面にエキスパンドメタル２を接合
一体化させた摺動部材基体が得られる。
した裏金１を不活性雰囲気、還元性雰囲気または真空雰
囲気に調整された加熱炉に装入して８００〜１０００℃
の温度で２０〜６０分間加熱し、エキスパンドメタル２
の各結合部２２を裏金１の内周面に拡散接合する。これ
により、裏金１の内周面にエキスパンドメタル２を接合
一体化させた摺動部材基体が得られる。
【００２５】上記の工程によって得られた摺動部材基体
においては、各結合部２２と裏金１の内周面との間にク
サビ状の樹脂係合部４が形成されており、しかも、エキ
スパンドメタル２の網の各辺２３と裏金１の内周面との
間の微小隙間５を介してエキスパンドメタル２の網目２
１が連続している。
においては、各結合部２２と裏金１の内周面との間にク
サビ状の樹脂係合部４が形成されており、しかも、エキ
スパンドメタル２の網の各辺２３と裏金１の内周面との
間の微小隙間５を介してエキスパンドメタル２の網目２
１が連続している。
【００２６】次いで、上記の摺動部材基体の内側に中子
を挿入し、これを射出成形機の金型内にセットした後、
摺動部材基体の内面と中子との隙間に熱可塑性樹脂を射
出成形する。この工程により、エキスパンドメタル２の
表面が熱可塑性樹脂によって被覆され、かつ、熱可塑性
樹脂がエキスパンドメタル２の網目２１、クサビ状の樹
脂係合部および微小間隙に充填されたすべり層３を形成
し、そして、円筒状複層摺動部材を得る。
を挿入し、これを射出成形機の金型内にセットした後、
摺動部材基体の内面と中子との隙間に熱可塑性樹脂を射
出成形する。この工程により、エキスパンドメタル２の
表面が熱可塑性樹脂によって被覆され、かつ、熱可塑性
樹脂がエキスパンドメタル２の網目２１、クサビ状の樹
脂係合部および微小間隙に充填されたすべり層３を形成
し、そして、円筒状複層摺動部材を得る。
【００２７】次に、本発明の第二の製造方法を説明す
る。第二の製造方法は内径が比較的大きい場合、具体的
には内径が約４０ｍｍ以上の場合の円筒状複層摺動部材
の製造方法である。先ず、第一の製造方法と同様に、裏
金１としての鋼管および銅合金から成るエキスパンドメ
タル２を用意し、エキスパンドメタル２を加圧してその
各結合部２２の表面側および裏面側を平坦面に形成す
る。
る。第二の製造方法は内径が比較的大きい場合、具体的
には内径が約４０ｍｍ以上の場合の円筒状複層摺動部材
の製造方法である。先ず、第一の製造方法と同様に、裏
金１としての鋼管および銅合金から成るエキスパンドメ
タル２を用意し、エキスパンドメタル２を加圧してその
各結合部２２の表面側および裏面側を平坦面に形成す
る。
【００２８】次いで、各結合部２２に平坦面を形成した
エキスパンドメタル２を円筒状に捲回し、これを裏金１
の内周面に沿って挿入する。その際、結合部２２で画定
されるエキスパンドメタル２の外径面が接触するように
挿入すると、第一の製造方法と同様に、エキスパンドメ
タル２はそのスプリングバック力により裏金１の内周面
に保持することができる。そして、裏金１に保持された
エキスパンドメタル２の内周側に微小隙間を介在させて
ステンレス鋼から成るパイプを挿入する。
エキスパンドメタル２を円筒状に捲回し、これを裏金１
の内周面に沿って挿入する。その際、結合部２２で画定
されるエキスパンドメタル２の外径面が接触するように
挿入すると、第一の製造方法と同様に、エキスパンドメ
タル２はそのスプリングバック力により裏金１の内周面
に保持することができる。そして、裏金１に保持された
エキスパンドメタル２の内周側に微小隙間を介在させて
ステンレス鋼から成るパイプを挿入する。
【００２９】続いて、エキスパンドメタル２及びパイプ
が挿入された裏金１を第一の製造方法と同様の条件下で
加熱する。この工程においては、ステンレス鋼から成る
パイプと裏金１の双方を熱膨張させ、同時に、パイプと
裏金１との間に介在するエキスパンドメタル２の裏金１
の内周面側に対する接触圧力を一層高めることにより、
エキスパンドメタル２の各結合部２２を裏金１の内周面
に拡散接合し、裏金１の内周面に各結合部２２を一体化
させる。そして、エキスパンドメタル２を接合した後、
パイプを取り外して摺動部材基体を得る。
が挿入された裏金１を第一の製造方法と同様の条件下で
加熱する。この工程においては、ステンレス鋼から成る
パイプと裏金１の双方を熱膨張させ、同時に、パイプと
裏金１との間に介在するエキスパンドメタル２の裏金１
の内周面側に対する接触圧力を一層高めることにより、
エキスパンドメタル２の各結合部２２を裏金１の内周面
に拡散接合し、裏金１の内周面に各結合部２２を一体化
させる。そして、エキスパンドメタル２を接合した後、
パイプを取り外して摺動部材基体を得る。
【００３０】上記の工程によって得られた摺動部材基体
においては、第一の製造方法によって得られた基体と同
様に、各結合部２２と裏金１の内周面との間にクサビ状
の樹脂係合部４が形成されており、かつ、エキスパンド
メタル２の網の各辺２３と裏金１の内周面との間の微小
隙間５を介してエキスパンドメタル２の網目２１が連続
している。しかも、エキスパンドメタル２を裏金１に接
合する際にパイプの膨張力を作用させるため、エキスパ
ンドメタル２と裏金１が一層強固に接合されている。
においては、第一の製造方法によって得られた基体と同
様に、各結合部２２と裏金１の内周面との間にクサビ状
の樹脂係合部４が形成されており、かつ、エキスパンド
メタル２の網の各辺２３と裏金１の内周面との間の微小
隙間５を介してエキスパンドメタル２の網目２１が連続
している。しかも、エキスパンドメタル２を裏金１に接
合する際にパイプの膨張力を作用させるため、エキスパ
ンドメタル２と裏金１が一層強固に接合されている。
【００３１】次いで、第一の製造方法と同様に、摺動部
材基体の内側に中子を挿入して射出成形機にセットした
後、摺動部材基体の内面と中子との隙間に熱可塑性樹脂
を射出成形する。そして、この工程により、エキスパン
ドメタル２の表面が熱可塑性樹脂によって被覆され、か
つ、熱可塑性樹脂がエキスパンドメタル２の網目２１、
クサビ状の樹脂係合部および微小間隙に充填されたすべ
り層３を形成し、円筒状複層摺動部材を得る。
材基体の内側に中子を挿入して射出成形機にセットした
後、摺動部材基体の内面と中子との隙間に熱可塑性樹脂
を射出成形する。そして、この工程により、エキスパン
ドメタル２の表面が熱可塑性樹脂によって被覆され、か
つ、熱可塑性樹脂がエキスパンドメタル２の網目２１、
クサビ状の樹脂係合部および微小間隙に充填されたすべ
り層３を形成し、円筒状複層摺動部材を得る。
【００３２】上記の第二の製造方法は、ステンレス鋼か
ら成るパイプの膨張力を利用することにより、エキスパ
ンドメタル２と裏金１との接合力を一層高めたものであ
り、エキスパンドメタル２を裏金１の内周面へ強固に拡
散接合させるための寸法関係（条件）は次の通りであ
る。
ら成るパイプの膨張力を利用することにより、エキスパ
ンドメタル２と裏金１との接合力を一層高めたものであ
り、エキスパンドメタル２を裏金１の内周面へ強固に拡
散接合させるための寸法関係（条件）は次の通りであ
る。
【００３３】上述の接合工程では、不活性雰囲気中、還
元性雰囲気中あるいは真空雰囲気中において、温度Ｔ℃
に加熱した際、鋼管からなる裏金１に挿入されたエキス
パンドメタル２とステンレス製パイプとが接触し、両者
の間の隙間が０の場合に以下の式が成り立つ。
元性雰囲気中あるいは真空雰囲気中において、温度Ｔ℃
に加熱した際、鋼管からなる裏金１に挿入されたエキス
パンドメタル２とステンレス製パイプとが接触し、両者
の間の隙間が０の場合に以下の式が成り立つ。
【００３４】
【数１】 裏金内径×〔１＋１．２×１０-5×（Ｔ−室温）〕−エキスパンドメタル厚×２ ＝ステンレス製パイプ外径×〔１＋１．７８×１０-5×（Ｔ−室温）〕
【００３５】上式中、１．２×１０-5は裏金の熱膨張係
数、１．７８×１０-5はステンレス製パイプの熱膨張係
数である。なお、エキスパンドメタルは熱応力が分散し
やすいため、エキスパンドメタル自体の熱膨張量は無視
できる。
数、１．７８×１０-5はステンレス製パイプの熱膨張係
数である。なお、エキスパンドメタルは熱応力が分散し
やすいため、エキスパンドメタル自体の熱膨張量は無視
できる。
【００３６】一例を示すと、裏金の内径を６１．５ｍ
ｍ、エキスパンドメタルの厚さを０．７５ｍｍ、加熱温
度を９００℃、室温を２０℃としたとき、上式から６
０．６５＝１．０１６×ステンレス製パイプ外径とな
り、ステンレス製パイプ外径は５９．６９ｍｍとなる。
内径が６０ｍｍのエキスパンドメタル２に対し、外径が
５９．６９ｍｍのステンレス製パイプを使用した場合、
エキスパンドメタル２とステンレス製パイプは接触する
が、両者の間には接触圧力は発生していない。したがっ
て、外径が５９．６９ｍｍを超え、６０ｍｍ未満の寸法
のステンレス製パイプを使用することにより、両者の間
に高い接触圧力を発生させることができる。
ｍ、エキスパンドメタルの厚さを０．７５ｍｍ、加熱温
度を９００℃、室温を２０℃としたとき、上式から６
０．６５＝１．０１６×ステンレス製パイプ外径とな
り、ステンレス製パイプ外径は５９．６９ｍｍとなる。
内径が６０ｍｍのエキスパンドメタル２に対し、外径が
５９．６９ｍｍのステンレス製パイプを使用した場合、
エキスパンドメタル２とステンレス製パイプは接触する
が、両者の間には接触圧力は発生していない。したがっ
て、外径が５９．６９ｍｍを超え、６０ｍｍ未満の寸法
のステンレス製パイプを使用することにより、両者の間
に高い接触圧力を発生させることができる。
【００３７】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明す
る。 実施例１ 裏金として、内径が３２．２ｍｍ、外径が５０ｍｍ、長
さが４０ｍｍの継目無鋼管（機械構造用炭素鋼鋼管ＳＴ
ＫＭ１３Ｃ）を使用した。エキスパンドメタルは、０．
６４ｍｍの板厚のリン青銅板にエキスパンド加工を施し
て作製し、その網目は、短手方向長さが３．０ｍｍ、長
手方向長さが４．４ｍｍのダイヤ形状の網目とした。そ
して、斯かるエキスパンドメタルを圧延ロールにて押圧
し、エキスパンドメタルの各結合部に平坦面を形成し
た。加工後のエキスパンドメタルは、厚さが０．７５ｍ
ｍ、幅が３９．５ｍｍ、長さが１０１．２ｍｍである。
る。 実施例１ 裏金として、内径が３２．２ｍｍ、外径が５０ｍｍ、長
さが４０ｍｍの継目無鋼管（機械構造用炭素鋼鋼管ＳＴ
ＫＭ１３Ｃ）を使用した。エキスパンドメタルは、０．
６４ｍｍの板厚のリン青銅板にエキスパンド加工を施し
て作製し、その網目は、短手方向長さが３．０ｍｍ、長
手方向長さが４．４ｍｍのダイヤ形状の網目とした。そ
して、斯かるエキスパンドメタルを圧延ロールにて押圧
し、エキスパンドメタルの各結合部に平坦面を形成し
た。加工後のエキスパンドメタルは、厚さが０．７５ｍ
ｍ、幅が３９．５ｍｍ、長さが１０１．２ｍｍである。
【００３８】次いで、裏金の内周面に沿ってエキスパン
ドメタルを挿入し、エキスパンドメタルのスプリングバ
ック力により、裏金の内周面にエキスパンドメタル各結
合部を圧接させた。このときのエキスパンドメタルの内
径は３０．７ｍｍである。
ドメタルを挿入し、エキスパンドメタルのスプリングバ
ック力により、裏金の内周面にエキスパンドメタル各結
合部を圧接させた。このときのエキスパンドメタルの内
径は３０．７ｍｍである。
【００３９】エキスパンドメタルを圧接保持した裏金を
不活性雰囲気に調整した加熱炉内において９００℃の温
度で６０分間加熱することにより、裏金の内周面にエキ
スパンドメタルを拡散接合して摺動部材基体を作製し
た。斯かる摺動部材基体においては、エキスパンドメタ
ルの各結合部と裏金の内周面との間にクサビ状の樹脂係
合部が形成され、かつ、エキスパンドメタルの網の各辺
と裏金内周面との間に微小隙間が形成され、そして、斯
かる微小隙間を介してエキスパンドメタルの網目が連続
していることを確認した。また、エキスパンドメタルの
裏金内周面への接合強度は２００ｋｇｆ／ｃｍ2であっ
た。
不活性雰囲気に調整した加熱炉内において９００℃の温
度で６０分間加熱することにより、裏金の内周面にエキ
スパンドメタルを拡散接合して摺動部材基体を作製し
た。斯かる摺動部材基体においては、エキスパンドメタ
ルの各結合部と裏金の内周面との間にクサビ状の樹脂係
合部が形成され、かつ、エキスパンドメタルの網の各辺
と裏金内周面との間に微小隙間が形成され、そして、斯
かる微小隙間を介してエキスパンドメタルの網目が連続
していることを確認した。また、エキスパンドメタルの
裏金内周面への接合強度は２００ｋｇｆ／ｃｍ2であっ
た。
【００４０】続いて、摺動部材基体のエキスパンドメタ
ルの内面に２９．１ｍｍの直径の中子を挿入し、これを
スクリュー型射出成形機の金型内にセットした後、ポリ
アミド樹脂（ダイセル社製１２ナイロン、商品名「ダイ
アミド」）粉末に固体潤滑剤として二硫化モリブデンを
３重量％配合したポリアミド樹脂組成物をエキスパンド
メタルの内面と中子との隙間に射出成形した。成形後、
内周面に機械加工を施してエキスパンドメタルの表面に
０．３ｍｍの厚さのすべり層を有する円筒状複層摺動部
材を得た。
ルの内面に２９．１ｍｍの直径の中子を挿入し、これを
スクリュー型射出成形機の金型内にセットした後、ポリ
アミド樹脂（ダイセル社製１２ナイロン、商品名「ダイ
アミド」）粉末に固体潤滑剤として二硫化モリブデンを
３重量％配合したポリアミド樹脂組成物をエキスパンド
メタルの内面と中子との隙間に射出成形した。成形後、
内周面に機械加工を施してエキスパンドメタルの表面に
０．３ｍｍの厚さのすべり層を有する円筒状複層摺動部
材を得た。
【００４１】得られた円筒状複層摺動部材において、す
べり層を形成するポリアミド樹脂組成物は、エキスパン
ドメタルの表面に被覆されており、しかも、エキスパン
ドメタルの網目、エキスパンドメタルの各結合部と裏金
の内周面との間のクサビ状の樹脂係合部、および、エキ
スパンドメタルの各辺と裏金内周面との間の微小隙間に
流動状態で充填され、エキスパンドメタルに強固に一体
化されていた。
べり層を形成するポリアミド樹脂組成物は、エキスパン
ドメタルの表面に被覆されており、しかも、エキスパン
ドメタルの網目、エキスパンドメタルの各結合部と裏金
の内周面との間のクサビ状の樹脂係合部、および、エキ
スパンドメタルの各辺と裏金内周面との間の微小隙間に
流動状態で充填され、エキスパンドメタルに強固に一体
化されていた。
【００４２】実施例２ 裏金として、内径が６２．２５ｍｍ、外径が７５ｍｍ、
長さが４０ｍｍの継目無鋼管（機械構造用炭素鋼鋼管Ｓ
ＴＫＭ１３Ｃ）を使用し、また、エキスパンドメタルと
して、実施例１と同様のものを使用した。実施例１と同
様に圧延加工したエキスパンドメタルは、厚さが０．７
５ｍｍ、幅が３９．５ｍｍ、長さが１９５．６ｍｍであ
った。そして、斯かるエキスパンドメタルを円筒状に捲
回し、エキスパンドメタルの外面を裏金の内周面に接触
させて挿入した。なお、挿入されたエキスパンドメタル
の内径は６０．７５ｍｍであった。
長さが４０ｍｍの継目無鋼管（機械構造用炭素鋼鋼管Ｓ
ＴＫＭ１３Ｃ）を使用し、また、エキスパンドメタルと
して、実施例１と同様のものを使用した。実施例１と同
様に圧延加工したエキスパンドメタルは、厚さが０．７
５ｍｍ、幅が３９．５ｍｍ、長さが１９５．６ｍｍであ
った。そして、斯かるエキスパンドメタルを円筒状に捲
回し、エキスパンドメタルの外面を裏金の内周面に接触
させて挿入した。なお、挿入されたエキスパンドメタル
の内径は６０．７５ｍｍであった。
【００４３】次いで、裏金に挿入した円筒状エキスパン
ドメタルの内周側にオーステナイト系のステンレス製パ
イプを挿入した。ステンレス製パイプとしては、内径が
５４．９ｍｍ、外径が６０．５ｍｍ、長さが４０ｍｍの
パイプを使用した。また、その際、エキスパンドメタル
の内周面とステンレス製パイプの外周との隙間は０．１
２５ｍｍであった。
ドメタルの内周側にオーステナイト系のステンレス製パ
イプを挿入した。ステンレス製パイプとしては、内径が
５４．９ｍｍ、外径が６０．５ｍｍ、長さが４０ｍｍの
パイプを使用した。また、その際、エキスパンドメタル
の内周面とステンレス製パイプの外周との隙間は０．１
２５ｍｍであった。
【００４４】エキスパンドメタル及びステンレス製パイ
プを挿入した裏金を実施例１と同条件で加熱し、裏金の
内周面にエキスパンドメタルを拡散接合した。そして、
ステンレス製パイプを取り外して摺動部材基体を作製し
た。斯かる摺動部材基体においては、実施例１と同様
に、クサビ状の樹脂係合部および微小隙間が形成され、
そして、微小隙間を介してエキスパンドメタルの網目が
連続していることを確認した。また、エキスパンドメタ
ルの裏金内周面への接合強度は５００ｋｇｆ／ｃｍ2で
あった。
プを挿入した裏金を実施例１と同条件で加熱し、裏金の
内周面にエキスパンドメタルを拡散接合した。そして、
ステンレス製パイプを取り外して摺動部材基体を作製し
た。斯かる摺動部材基体においては、実施例１と同様
に、クサビ状の樹脂係合部および微小隙間が形成され、
そして、微小隙間を介してエキスパンドメタルの網目が
連続していることを確認した。また、エキスパンドメタ
ルの裏金内周面への接合強度は５００ｋｇｆ／ｃｍ2で
あった。
【００４５】続いて、摺動部材基体のエキスパンドメタ
ルの内面に５９．１５ｍｍの直径の中子を挿入し、摺動
部材基体の内面と中子との隙間に実施例１と同条件で同
様のポリアミド樹脂組成物を射出成形した。そして、成
形後、内周面に機械加工を施してエキスパンドメタルの
表面に０．３ｍｍの厚さのすべり層を有する円筒状複層
摺動部材を得た。得られた円筒状複層摺動部材におい
て、すべり層を形成するポリアミド樹脂組成物は、実施
例１と同様に、エキスパンドメタルの表面に被覆され、
しかも、エキスパンドメタルの網目、クサビ状の樹脂係
合部および微小隙間に流動状態で充填され、エキスパン
ドメタルに強固に一体化されていた。
ルの内面に５９．１５ｍｍの直径の中子を挿入し、摺動
部材基体の内面と中子との隙間に実施例１と同条件で同
様のポリアミド樹脂組成物を射出成形した。そして、成
形後、内周面に機械加工を施してエキスパンドメタルの
表面に０．３ｍｍの厚さのすべり層を有する円筒状複層
摺動部材を得た。得られた円筒状複層摺動部材におい
て、すべり層を形成するポリアミド樹脂組成物は、実施
例１と同様に、エキスパンドメタルの表面に被覆され、
しかも、エキスパンドメタルの網目、クサビ状の樹脂係
合部および微小隙間に流動状態で充填され、エキスパン
ドメタルに強固に一体化されていた。
【００４６】実施例３ 裏金として実施例２と同様の機械構造用炭素鋼鋼管を使
用し、エキスパンドメタルとして実施例２と同様に加工
されたものを使用し、そして、エキスパンドメタルを円
筒状に捲回してその外面を裏金の内周面に接触させて挿
入した。挿入されたエキスパンドメタルの内径は６０．
７５ｍｍであった。次いで、裏金に挿入した円筒状エキ
スパンドメタルの内周側にオーステナイト系のステンレ
ス製パイプを挿入した。その際、ステンレス製パイプ
は、内径が５４．９ｍｍ、外径が６０．６５ｍｍ、長さ
が４０ｍｍのパイプであり、エキスパンドメタルの内周
面とステンレス製パイプの外周との隙間は０．０５ｍｍ
であった。
用し、エキスパンドメタルとして実施例２と同様に加工
されたものを使用し、そして、エキスパンドメタルを円
筒状に捲回してその外面を裏金の内周面に接触させて挿
入した。挿入されたエキスパンドメタルの内径は６０．
７５ｍｍであった。次いで、裏金に挿入した円筒状エキ
スパンドメタルの内周側にオーステナイト系のステンレ
ス製パイプを挿入した。その際、ステンレス製パイプ
は、内径が５４．９ｍｍ、外径が６０．６５ｍｍ、長さ
が４０ｍｍのパイプであり、エキスパンドメタルの内周
面とステンレス製パイプの外周との隙間は０．０５ｍｍ
であった。
【００４７】エキスパンドメタル及びステンレス製パイ
プを挿入した裏金を実施例１と同条件で加熱し、裏金の
内周面にエキスパンドメタルを拡散接合した。そして、
ステンレス製パイプを取り外して摺動部材基体を作製し
た。斯かる摺動部材基体においては、実施例１と同様
に、クサビ状の樹脂係合部および微小隙間が形成され、
そして、微小隙間を介してエキスパンドメタルの網目が
連続していることを確認した。また、エキスパンドメタ
ルの裏金内周面への接合強度は６００ｋｇｆ／ｃｍ2で
あった。
プを挿入した裏金を実施例１と同条件で加熱し、裏金の
内周面にエキスパンドメタルを拡散接合した。そして、
ステンレス製パイプを取り外して摺動部材基体を作製し
た。斯かる摺動部材基体においては、実施例１と同様
に、クサビ状の樹脂係合部および微小隙間が形成され、
そして、微小隙間を介してエキスパンドメタルの網目が
連続していることを確認した。また、エキスパンドメタ
ルの裏金内周面への接合強度は６００ｋｇｆ／ｃｍ2で
あった。
【００４８】続いて、実施例２と同様の中子を挿入し、
これをスクリュー型射出成形機の金型内にセットした
後、実施例１と同条件で且つ実施例１と同様のポリアミ
ド樹脂組成物を射出成形した。そして、成形後、内周面
に機械加工を施してエキスパンドメタルの表面に０．３
ｍｍの厚さのすべり層を有する円筒状複層摺動部材を得
た。得られた円筒状複層摺動部材において、ポリアミド
樹脂組成物は、実施例１と同様に、エキスパンドメタル
の表面に被覆され、しかも、エキスパンドメタルの網
目、クサビ状の樹脂係合部および微小隙間に流動状態で
充填され、エキスパンドメタルに強固に一体化されてい
た。
これをスクリュー型射出成形機の金型内にセットした
後、実施例１と同条件で且つ実施例１と同様のポリアミ
ド樹脂組成物を射出成形した。そして、成形後、内周面
に機械加工を施してエキスパンドメタルの表面に０．３
ｍｍの厚さのすべり層を有する円筒状複層摺動部材を得
た。得られた円筒状複層摺動部材において、ポリアミド
樹脂組成物は、実施例１と同様に、エキスパンドメタル
の表面に被覆され、しかも、エキスパンドメタルの網
目、クサビ状の樹脂係合部および微小隙間に流動状態で
充填され、エキスパンドメタルに強固に一体化されてい
た。
【００４９】実施例４ すべり層の射出成形工程において、樹脂組成物として、
１２ナイロン５９重量％、６６ナイロン２４重量％、二
硫化モリブデン３重量％、潤滑油１重量％およびガラス
繊維１３重量％（長さ１０ｍｍのガラス長繊維３５重量
％入り６６ナイロンを原料とする）よりなるポリアミド
樹脂組成物を用いた以外は、実施例３と同様の方法によ
って円筒状複層摺動部材を得た。ポリアミド樹脂組成物
は、実施例１と同様に、エキスパンドメタルの表面に被
覆され、しかも、エキスパンドメタルの網目、クサビ状
の樹脂係合部および微小隙間に流動状態で充填され、エ
キスパンドメタルに強固に一体化されていた。
１２ナイロン５９重量％、６６ナイロン２４重量％、二
硫化モリブデン３重量％、潤滑油１重量％およびガラス
繊維１３重量％（長さ１０ｍｍのガラス長繊維３５重量
％入り６６ナイロンを原料とする）よりなるポリアミド
樹脂組成物を用いた以外は、実施例３と同様の方法によ
って円筒状複層摺動部材を得た。ポリアミド樹脂組成物
は、実施例１と同様に、エキスパンドメタルの表面に被
覆され、しかも、エキスパンドメタルの網目、クサビ状
の樹脂係合部および微小隙間に流動状態で充填され、エ
キスパンドメタルに強固に一体化されていた。
【００５０】比較例１ 金属裏金として、厚さ１．６ｍｍの冷間圧延鋼板を用意
し、この鋼板上に平均粒度が５０メッシュの銅合金（Ｃ
ｕ９０−Ｓｎ１０）粉末を散布した後、還元性雰囲気中
８２０〜８３０℃の温度で４０分間焼結し、鋼板上に厚
さ０．４ｍｍの多孔質焼結層を形成した。次いで、多孔
質焼結層に実施例１と同様のポリアミド樹脂組成物の粉
末を散布し、粉末の厚さを一定に且つその表面を平にし
た後、２１５〜２３０℃の温度の電気炉内で９０秒間加
熱した。そして、ロール圧延した後に冷却し、多孔質焼
結層の表面に０．３ｍｍの厚さのすべり層を有する複層
摺動部材を作製した。
し、この鋼板上に平均粒度が５０メッシュの銅合金（Ｃ
ｕ９０−Ｓｎ１０）粉末を散布した後、還元性雰囲気中
８２０〜８３０℃の温度で４０分間焼結し、鋼板上に厚
さ０．４ｍｍの多孔質焼結層を形成した。次いで、多孔
質焼結層に実施例１と同様のポリアミド樹脂組成物の粉
末を散布し、粉末の厚さを一定に且つその表面を平にし
た後、２１５〜２３０℃の温度の電気炉内で９０秒間加
熱した。そして、ロール圧延した後に冷却し、多孔質焼
結層の表面に０．３ｍｍの厚さのすべり層を有する複層
摺動部材を作製した。
【００５１】次いで、すべり層を内側にして複層摺動部
材に曲げ加工を施し、内径が６０．１５ｍｍ、外径が６
４．７５ｍｍ、長さが４０ｍｍの円筒状に捲回した後、
これを内径が６４．７５ｍｍ、外径が７５ｍｍ、長さが
４０ｍｍの継目無鋼管（機械構造用炭素鋼鋼管：ＳＴＫ
Ｍ１３Ｃ）に圧入し、円筒状複層摺動部材を得た。
材に曲げ加工を施し、内径が６０．１５ｍｍ、外径が６
４．７５ｍｍ、長さが４０ｍｍの円筒状に捲回した後、
これを内径が６４．７５ｍｍ、外径が７５ｍｍ、長さが
４０ｍｍの継目無鋼管（機械構造用炭素鋼鋼管：ＳＴＫ
Ｍ１３Ｃ）に圧入し、円筒状複層摺動部材を得た。
【００５２】比較例２ 金属裏金として、厚さ１．６ｍｍの冷間圧延鋼板を用意
し、当該鋼板にショットブラストを施した後、溶剤洗浄
によって脱脂した。次いで、鋼板の表面にフェノール変
性アルキッド樹脂プライマーを塗布し、２５０〜３００
℃の温度で０．０３ｍｍの厚さに焼付けた。このプライ
マー処理を施した鋼板の表面に実施例１と同様のポリア
ミド樹脂組成物粉末を散布し、粉末の厚さを一定に且つ
その表面を平にならして２１５〜２３０℃の温度の電気
炉内で９０秒間加熱した。そして、ロール圧延した後に
冷却し、プライマー層の表面に０．３ｍｍの厚さのすべ
り層を有する複層摺動部材を作製した。
し、当該鋼板にショットブラストを施した後、溶剤洗浄
によって脱脂した。次いで、鋼板の表面にフェノール変
性アルキッド樹脂プライマーを塗布し、２５０〜３００
℃の温度で０．０３ｍｍの厚さに焼付けた。このプライ
マー処理を施した鋼板の表面に実施例１と同様のポリア
ミド樹脂組成物粉末を散布し、粉末の厚さを一定に且つ
その表面を平にならして２１５〜２３０℃の温度の電気
炉内で９０秒間加熱した。そして、ロール圧延した後に
冷却し、プライマー層の表面に０．３ｍｍの厚さのすべ
り層を有する複層摺動部材を作製した。
【００５３】次いで、すべり層を内側にして複層摺動部
材に曲げ加工を施し、内径が６０．１５ｍｍ、外径が６
３．９５ｍｍ、長さが４０ｍｍの円筒状に捲回した後、
これを内径が６３．９５ｍｍ、外径が７５ｍｍ、長さが
４０ｍｍの継目無鋼管（機械構造用炭素鋼鋼管：ＳＴＫ
Ｍ１３Ｃ）に圧入し、円筒状複層摺動部材を得た。
材に曲げ加工を施し、内径が６０．１５ｍｍ、外径が６
３．９５ｍｍ、長さが４０ｍｍの円筒状に捲回した後、
これを内径が６３．９５ｍｍ、外径が７５ｍｍ、長さが
４０ｍｍの継目無鋼管（機械構造用炭素鋼鋼管：ＳＴＫ
Ｍ１３Ｃ）に圧入し、円筒状複層摺動部材を得た。
【００５４】次に、上述した実施例および比較例で得た
円筒状複層摺動部材の摺動特性について行なった試験お
よびその結果について述べる。摺動特性については、表
１に示すジャーナル試験によって耐久性を評価した。
円筒状複層摺動部材の摺動特性について行なった試験お
よびその結果について述べる。摺動特性については、表
１に示すジャーナル試験によって耐久性を評価した。
【００５５】
【表１】 ジャーナル揺動試験（耐久性） 試験条件 面圧：７５０ｋｇｆ／ｃｍ2 速度：０．５ｍ／ｍｉｎ 揺動角度：±４５° サイクル数：３０，０００サイクル 潤滑：試験開始前に摺動面にリチウム系グリースを塗布
【００５６】上記試験条件により行なった試験結果は表
２のとおりである。
２のとおりである。
【００５７】
【表２】 ─────────────────────────────── 摩擦係数 摩耗量（μｍ） ─────────────────────────────── 実施例１ ０．０３〜０．０５ ２０ 実施例２ ０．０３〜０．０５ １５ 実施例３ ０．０３〜０．０５ １５ 実施例４ ０．０３〜０．０５ １３ ─────────────────────────────── 比較例１ ０．０４〜０．２３ ２７０ 比較例２ ０．０９ − ───────────────────────────────
【００５８】以上のジャーナル揺動試験においては、実
施例１〜４の円筒状複層摺動部材は７５０ｋｇｆ／ｃｍ
2という極めて厳しい荷重条件においても低い摩擦係数
で安定した性能を発揮し、摩耗量においても２０μｍ以
下という極めて低い値を示した。これに対し、比較例１
の円筒状複層摺動部材は、１５，０００サイクル位から
すべり層に摩耗を生じ、多孔質焼結層が摺動状態となっ
ため、摩擦係数の急激な上昇が認められた。また、比較
例２の円筒状複層摺動部材においては、すべり層と裏金
との間に剥離を生じたため、試験を中止した。表中の摩
擦係数は試験開始直後の値を示し、摩耗量は測定できな
かった。
施例１〜４の円筒状複層摺動部材は７５０ｋｇｆ／ｃｍ
2という極めて厳しい荷重条件においても低い摩擦係数
で安定した性能を発揮し、摩耗量においても２０μｍ以
下という極めて低い値を示した。これに対し、比較例１
の円筒状複層摺動部材は、１５，０００サイクル位から
すべり層に摩耗を生じ、多孔質焼結層が摺動状態となっ
ため、摩擦係数の急激な上昇が認められた。また、比較
例２の円筒状複層摺動部材においては、すべり層と裏金
との間に剥離を生じたため、試験を中止した。表中の摩
擦係数は試験開始直後の値を示し、摩耗量は測定できな
かった。
【００５９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の円筒状複層
摺動部材によれば、エキスパンドメタルの各結合部が裏
金に対して拡散接合されて裏金の内周面との間にクサビ
状の樹脂係合部を形成し、かつ、エキスパンドメタルの
網目は、網の各辺と裏金内周面との間の微小隙間を介し
て連続しており、しかも、エキスパンドメタルの表面を
被覆してすべり層を形成する熱可塑性樹脂は、エキスパ
ンドメタルの網目、エキスパンドメタルの各結合部と裏
金内周面との間のクサビ状の樹脂係合部および各辺と裏
金内周面との間の微小隙間に充填されている。すなわ
ち、裏金、エキスパンドメタルおよび熱可塑性樹脂の三
者が強固に固着されているため、裏金に対する剥離強度
が高められ、苛酷な荷重条件下においても、エキスパン
ドメタルからのすべり層の剥離、溶融流動等を生じるこ
となく、優れた摺動特性を発揮する。
摺動部材によれば、エキスパンドメタルの各結合部が裏
金に対して拡散接合されて裏金の内周面との間にクサビ
状の樹脂係合部を形成し、かつ、エキスパンドメタルの
網目は、網の各辺と裏金内周面との間の微小隙間を介し
て連続しており、しかも、エキスパンドメタルの表面を
被覆してすべり層を形成する熱可塑性樹脂は、エキスパ
ンドメタルの網目、エキスパンドメタルの各結合部と裏
金内周面との間のクサビ状の樹脂係合部および各辺と裏
金内周面との間の微小隙間に充填されている。すなわ
ち、裏金、エキスパンドメタルおよび熱可塑性樹脂の三
者が強固に固着されているため、裏金に対する剥離強度
が高められ、苛酷な荷重条件下においても、エキスパン
ドメタルからのすべり層の剥離、溶融流動等を生じるこ
となく、優れた摺動特性を発揮する。
【図１】本発明に係る円筒状複層摺動部材を示す外観斜
視図である。
視図である。
【図２】本発明に係る円筒状複層摺動部材を展開した状
態を示す一部破断の平面図である。
態を示す一部破断の平面図である。
【図３】図２におけるIII −III 矢視断面図である。
１：裏金 ２：エキスパンドメタル ２１：網目 ２２：結合部 ２３：辺 ２４：平面部 ３：すべり層 ４：クサビ状の樹脂係合部 ５：微小隙間
Claims (12)
- 【請求項１】 鋼管から成る裏金と、当該裏金の内周面
に接合された銅合金から成るエキスパンドメタルと、当
該エキスパンドメタルと共に裏金の表面を被覆する熱可
塑性樹脂から成るすべり層とから構成された円筒状複層
摺動部材であって、前記エキスパンドメタルは、その網
の各結合部が前記裏金に対して拡散接合されてクサビ状
の樹脂係合部を形成し、前記エキスパンドメタルの網目
は、網の各辺と前記裏金の内周面との間に形成された微
小間隙を介して連続し、しかも、前記すべり層を形成す
る熱可塑性樹脂は、前記エキスパンドメタルの前記網
目、前記クサビ状の樹脂係合部および前記微小間隙に充
填されていることを特徴とする円筒状複層摺動部材。 - 【請求項２】 エキスパンドメタルの１つの網目の開口
面積が１〜６０ｍｍ2であり、かつ、前記エキスパンド
メタルの全網目の開口率が３０〜７０％である請求項１
に記載の円筒状複層摺動部材。 - 【請求項３】 エキスパンドメタルの各結合部の表面側
および裏面側が平坦面に形成されている請求項１又は２
に記載の円筒状複層摺動部材。 - 【請求項４】 すべり層を形成する熱可塑性樹脂が、ポ
リアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリオレフィン樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹
脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂の群から選択され
る樹脂である請求項１〜３の何れかに記載の円筒状複層
摺動部材。 - 【請求項５】 熱可塑性樹脂のすべり層は、潤滑油、グ
リース、ワックス、脂肪酸、黒鉛、二硫化モリブデン、
二硫化タングステン、ポリテトラフルオロエチレン樹
脂、鉛、鉛合金、リン酸塩から選択される１種又は２種
以上の潤滑油剤を０．５〜１０重量％の割合で含有して
いる請求項４に記載の円筒状複層摺動部材。 - 【請求項６】 熱可塑性樹脂のすべり層は、ガラス繊
維、炭素繊維、アラミド繊維、チタン酸カリウムウィス
カ、金属繊維から選択される１種又は２種以上の繊維補
強材を５〜４０重量％の割合で含有している請求項４又
は５に記載の円筒状複層摺動部材。 - 【請求項７】 鋼管から成る裏金と、当該裏金の内周面
に接合された銅合金から成るエキスパンドメタルと、当
該エキスパンドメタルと共に裏金の表面を被覆する熱可
塑性樹脂から成るすべり層とから構成される円筒状複層
摺動部材の製造方法であって、次の（イ）〜（ニ）の工
程、すなわち、（イ）エキスパンドメタルをその肉厚方
向に加圧することにより、当該エキスパンドメタルの各
結合部の表面側および裏面側を平坦面に形成する工程、
（ロ）裏金の内周面に沿って前記エキスパンドメタルを
挿入し、当該エキスパンドメタルのスプリングバック力
により前記裏金の内周面に前記各結合部の平坦面を圧接
保持する工程、（ハ）前記エキスパンドメタルが挿入さ
れた前記裏金を不活性雰囲気、還元性雰囲気または真空
雰囲気に調整された８００〜１０００℃の温度の加熱炉
内で２０〜６０分間加熱して前記エキスパンドメタルの
前記各結合部を前記裏金の内周面に拡散接合することに
より、前記各結合部と前記裏金の内周面との間にクサビ
状の樹脂係合部が形成され且つ前記エキスパンドメタル
の網の各辺と前記裏金の内周面との間の微小隙間を介し
て前記エキスパンドメタルの網目が連続する摺動部材基
体を得る工程、（ニ）前記摺動部材基体の内側に中子を
挿入し、これを射出成形機の金型内にセットした後、前
記摺動部材基体の内面と前記中子との隙間に熱可塑性樹
脂を射出成形することにより、前記エキスパンドメタル
の表面が熱可塑性樹脂によって被覆され、かつ、熱可塑
性樹脂が前記エキスパンドメタルの網目、前記クサビ状
の樹脂係合部および前記微小間隙に充填されたすべり層
を形成する工程から成ることを特徴とする円筒状複層摺
動部材の製造方法。 - 【請求項８】 （ロ）の工程において、挿入されたエキ
スパンドメタルの内周側に微小隙間を介在させてステン
レス鋼から成るパイプを挿入し、（ハ）の工程におい
て、前記パイプと裏金を熱膨張させつつ前記エキスパン
ドメタルの各結合部を前記裏金の内周面に拡散接合した
後、前記パイプを除去する請求項７に記載の円筒状複層
摺動部材の製造方法。 - 【請求項９】 エキスパンドメタルの１つの網目の開口
面積が１〜６０ｍｍ 2であり、かつ、前記エキスパンド
メタルの全網目の開口率が３０〜７０％である請求項７
又は８に記載の円筒状複層摺動部材の製造方法。 - 【請求項１０】 すべり層を形成する熱可塑性樹脂が、
ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリオレフィン
樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンサルファイド
樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂の群から選択さ
れる樹脂である請求項７〜９の何れかに記載の円筒状複
層摺動部材の製造方法。 - 【請求項１１】 熱可塑性樹脂のすべり層は、潤滑油、
グリース、ワックス、脂肪酸、黒鉛、二硫化モリブデ
ン、二硫化タングステン、ポリテトラフルオロエチレン
樹脂、鉛、鉛合金、リン酸塩から選択される１種又は２
種以上の潤滑油剤を０．５〜１０重合％の割合で含有し
ている請求項１０に記載の円筒状複層摺動部材の製造方
法。 - 【請求項１２】 熱可塑性樹脂のすべり層は、ガラス繊
維、炭素繊維、アラミド繊維、チタン酸カリウムウィス
カ、金属繊維から選択される１種又は２種以上の繊維補
強材を５〜４０重量％の割合で含有している請求項１０
又は１１に記載の円筒状複層摺動部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21439396A JP3789176B2 (ja) | 1996-07-25 | 1996-07-25 | 円筒状複層摺動部材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21439396A JP3789176B2 (ja) | 1996-07-25 | 1996-07-25 | 円筒状複層摺動部材およびその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1037963A true JPH1037963A (ja) | 1998-02-13 |
| JP3789176B2 JP3789176B2 (ja) | 2006-06-21 |
Family
ID=16655055
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP21439396A Expired - Fee Related JP3789176B2 (ja) | 1996-07-25 | 1996-07-25 | 円筒状複層摺動部材およびその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3789176B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000028226A1 (de) * | 1998-11-10 | 2000-05-18 | Ks Gleitlager Gmbh | Gerollte gleitlagerbuchse |
| JP2005140317A (ja) * | 2003-10-16 | 2005-06-02 | Yunimatekku Kk | 摺動体構造 |
| JP2006056205A (ja) * | 2004-08-23 | 2006-03-02 | Oiles Ind Co Ltd | 複層摺動部材及びそれを用いたラックピニオン式舵取装置におけるラックガイド |
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-
1996
- 1996-07-25 JP JP21439396A patent/JP3789176B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3789176B2 (ja) | 2006-06-21 |
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