JPS58160398A - 摺動面埋込型固体潤滑剤およびその摺動面への形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は砲金、特殊鋼、合金等の金属の摺動向に埋設
して使用される摺動面埋込型固体潤滑剤及びその摺動面
への形成方法に関する。

金型内の案内部あるいは動力伝達・連動変換等の機構部
など摺動面において応用される固体潤滑剤たとえば黒船
、二硫化モリブテン、ＰＴＦＥ。

軟質金属、金属石りん等は単独もしくは金属との複合体
として実用化され、その使用態様により埋込型、被膜型
およびマ）　ＩＪラックスの三種類に分類されるが、潤
滑性能・耐久性とに優れる埋込型が多く用いられるもの
である。

この埋込型固体潤滑剤は従来、固体潤滑剤を単独または
捨金もしくは結合剤と共に円筒状等に成型したのち、予
め金属摺動面に穿設された丸穴等に圧入または接着等で
一体化して用いられた。

この埋込型固体潤滑剤において、荷重は母材べる問題点
が指摘されるところである。

すなわち、 ■　初期なじみ性か乏しく、これに起因して摺動面のト
ラブルが多発スル。

■　掘りおこされた固体潤滑剤の粉末は摺動面の相対運
動により運はれ潤滑作用を発揮するが、他方その相対連
動により系外に排除され易く、安定的な潤滑効果の継続
性・耐久性に乏しい。特に垂直な摺動向においては著し
く乏しく、固体潤滑剤の機能を十分に発揮しえない。

■　さらに、母材金属と嵌入される固体潤滑剤との接合
を、双方の接触面積を増大する方法で確保していること
から、母相金属に穿設される穴等の深さを必要以上に深
くとることとなり高価な固体潤滑剤を本来の目的以外の
ために浪費するものであるとともに、母材金属の強度低
下の一因でもあった。

■　また、固体潤滑剤を円筒状等に成型する工程と成型
された固体潤滑剤を母相金属に設けられた穴等に嵌入す
る工程を必要とし、いきおい製造コスト増大の一因とな
るものであった。

この発明は、上記問題を解消し円滑な自己潤滑作用をも
つ埋込型固体潤滑剤を提供することを目的とするととも
に、埋込型固体潤滑剤を摺動面に形成する方法を提供す
ることを目的とする。

第一発明の摺動面埋込型固体潤滑剤は、固体灼滑剤の粉
末を常温で液状の熱硬化または常温硬化形の合成樹脂を
もって結合固化し、該粉末粒子間に形成される空隙に目
的に応じた種々潤滑油を単独又は複合して含浸させたこ
とを特徴とする。

ここに粒子状固体潤滑剤は使用目的に応じて二硫化モリ
ブテン、黒鉛、軟質金属等周知のものを単独もしくは複
合的に適宜選択し採用し、合成樹脂は、常温で液状の熱
硬化または常温硬化型のものを採用する。

粒子状固体潤滑剤と合成樹脂との配合率は、合成樹脂を
も−〕で接合された固体潤滑剤の粉末粒子間に空隙を形
成することを条件とし、さらに該空隙に含浸させる潤滑
油の矩および成形される固体潤滑剤の硬度等を考慮して
決定されるものである。

合成樹脂により結合された固体潤滑剤の粉末粒子間の空
隙に含浸される潤滑油は、金属摺動面の相対運動により
堀りおこされた固体潤滑剤の粉末粒子が該金属摺動面に
付着することを補助するキーパ−としての機能及び該粒
子を摺動面全域に均一に運ぶキャリヤとしての機能を発
揮することを主目的とするものであり、天然もしくは合
成いずれであってもよく、また各種の潤滑油を使用状態
に応じて適宜選択的に単独もしくは複合的に採用しうる
ものである。たとえば高温とか真空中などの特殊環境で
の使用においても、それに適する種類を選択ずれはよい
。

含浸量は上記潤滑油の目的及び固体潤滑剤と合成樹脂の
配合率との関係で決定されるが、摺動面の総合的な潤滑
効果の面からこれら三者の適当なる配合率が決定される
のは勿論のことである。

次に金型の摺動向に利用した場合の摩擦試験結果をこの
発明の一実施例に基づいて説明する。

この発明による埋込型固体潤滑剤は二硫化モリブテン８
０％（重量）を常温液状エポキシ樹脂２０％（重Ｍ）の
配合率をもって混合して粘稠液を作り、これを摺動面の
四部に塗り込め、硬化し、両者に対し約６．５％（重量
）の潤滑油を含浸させた。

尚該潤滑油は常温用の一般的な潤滑油を使用し、摩擦試
験機はビン−平板往復動型で横型及び立型の二種類を使
用して試験した結果を表１に挙げる。

表１ 従来の黒鉛からなる埋込型固体潤滑剤も同様に試験した
結果はぼ゛２７０Ｘ１０’回〜９６０Ｘ１０３回の間で
焼付き鯖耗が発生した。

また従来の埋込型との比較試験（横型）における摩擦係
数の比較結果を第１図に、固体潤滑相の摩耗量を表２に
示す。′ 表２　１００万回終了時の摩耗量（重量減、単位Ｗｑ）
尚重量比３５％以上のエポキシ系樹脂との配合からなる
埋込型固体潤滑剤は硬度が高く摩擦による堀起こしが僅
少で実用に供し得ない。逆に１０％以下では無駄な堀起
こしのため耐久性に欠けるものである。また常温で液体
状態の合成樹脂には常温硬化型と熱硬化型とがあるが、
いずれにおいても同様の好結果が得られる。

次に第二発明の埋込型固体潤滑剤を金型等の摺動面に形
成する方法について説明する。

まづ粉体の固体潤滑剤と常温で液体状態の合成樹脂を混
合して粘稠液とする。

次に母材金属の摺動面に設けられた穴、溝等の四部に前
記混合粘稠液をノズル等により吹付け、手塗り等により
充填し、常温又は加熱にて硬化する。

そしてその後または同時に、結合された固体潤滑剤の粉
末粒子間に形成された空隙に潤滑油を含浸するものであ
る。

尚各組成物の配合率及び粉体の固体潤滑剤、潤滑油につ
いては第一発明と同じであることから、その説明は省略
する。

次に母材金属の摺動面に設けられる穴、溝等について金
型摺動部材の場合をもって例示すれば、第２図乃至第５
図に示す如く平板１９円筒内面２及び円筒外面６にほぼ
均一に穴４を穿設あるいは相互に連続する凹状溝５等を
適宜設ける。

溝等を設ける場合、幅０．３〜６簡深さ０．２〜０．８
ｍｍ程でよく摺動向に占める溝面積比は２０％以上必要
であるが母材金属の強度、固体潤滑剤の使用量などの制
限から４０％までは不用である。

また浅溝と浅溝の摺動方向での最大距離は浅溝幅の８倍
以内であることが望ましい。

この母材金属の摺動面に設けられた穴、溝等に前記固体
潤滑剤と合成樹脂との粘稠混合液を充填する方法につい
てＢｋ産化に適する方法の一例を図面に基づいて説明す
る。

この場合摺動面に設けられる溝は相互に連続しているこ
とが望ましい。

第６図において、定盤６に載置された母相金紅（７は上
面に相互に連続する凹状溝８をもつ。

母材金属７上面に密接された加圧板９は一体的に取付け
られたシリンダ１０を有し、シリンダ１０は加圧板９に
貫通された墳充穴１１をもって上記溝８に通じており、
シリンダ１０内にはプランジャ１２が上下摺動自在に設
けである。

このシリンダ１０に前記粘稠混１合液１３を注入し、プ
ランジャ１２を下方に加圧することにより該粘稠混合液
１３は充填穴ＩＩから溝８に充填される。この場合溝８
内の空気は加圧板９に設けられた空気逃し口１４により
排出され、連続する渦への充填作業は容易かつ迅速に行
われるものである。勿論他の手段によるものであっても
よい。

ｎ１■記粘ＩＡＩ＆合液１３を母材金属に充填した後硬
化する。このとき合成樹脂は、固体潤滑剤の粒子を結合
するとともに、溝の壁面との結合も合せておこなわれる
こととなる。

そしてその後潤滑油を含浸するものであるが、その−例
を説明する。

粘稠混合液を充填硬化した後の母材金属全体を加熱（熱
硬化型合成樹脂にあっては不用）し、固体潤滑剤粒子間
に存在する空気を膨張排出させる。そして加熱された母
料金属とほぼ同温度に加熱された潤滑油に母材金属全体
を浸たし、冷却する。

この冷却に伴い前記粒子間に存在する空気は収縮し、潤
滑油が含浸することとなる。

この潤滑油の含浸方法はこれに限られるものでなく、他
の手段たとえは真空を利用する等の手段であってもよい
ことは勿論である。

上記説明から明らかなように、本発明の埋込型固体潤滑
剤によれば摺動面の圧接により潤滑油かにじみ出し、初
期なじみ性を向上し、更に掘起しによる円滑な自己潤滑
作用を発揮するものである。

またその形成方法によれば、粘稠性があるので、溝等の
四部への充填が極めて容易であり細度性を向上するとと
もに固体潤滑剤と母材金属との接合もあわせて行われる
ことから高価な固体潤滑剤の無駄をなくシ、生産コスト
低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の埋込型と本発明の固体潤滑剤を金型に利
用した場合における摩擦係数の比較！験結果をプロット
したグラフ、第２図は平板摺動面に穴を穿設した図、第
３図は平板摺動向に連続する凹状溝を設けた図、第４図
は円筒状内面に連続する浅溝を設けた図、第５図は円筒
状外周面に連続する浅溝を設けた図、第６図は固体潤滑
剤の粒子と液状合成樹脂との粘稠混合液を平板に設けら
れた連続する浅溝に充填する装置の一例を示す図。 １、２．３・・・金型摺動部材。 ４・・・穴、　　　　　５・・・凹状溝。 ７・・・母料金属、　８・・・凹状溝。 １６・・・粉体固体潤滑剤と合成樹脂との粘稠混合液。 特許出願人　　　三４）商事株式会社 ２１　図 試腋回秩 う２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　固体潤滑剤の粉末と、該粉末粒子を接合する
   常温で液状の熱硬化または常温硬化形の合成樹脂と、該
   合成樹脂により接合された前記粉末粒子間に含浸された
   潤滑油とからなる摺動面埋込型固体潤滑剤。 （２、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、固体
   潤滑剤の粉末を二硫化モリブテンとし、合成樹脂をエポ
   キシ系樹脂とし、さらに二硫化モリブテンとエポキシ系
   樹脂との重量比で８５〜６５％：１５〜６５％としたも
   の。 （３）粉末状の固体潤滑剤と常温で液状の熱硬イヒまた
   は常温硬化形合成樹脂とを混合し、該混合液を金属等の
   摺動面に形成された穴あるいは溝に塗布または吹付は等
   により充填し、前記混合液を硬化させると同時にまたは
   後に前記固体潤滑剤の粉末粒子間に形成される空隙に潤
   滑油を含浸せしめることを特徴とする固体潤滑剤を摺動
   向に形成する方法。