JPS5834230A - しゆう動体 - 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】 本発明は、しゆ５動部材、峙に、潤滑！に能を有してい
るしゆ５動部材に−するものである。

従来、しゆう動画に油あるいはワックスなどの潤滑剤の
適用が１謬な用途、例えば、常温から高温までの広い温
度範囲において乾燥摩擦の条件の下＆Ｃ＊いて使用する
のに適しているしゆ動部材としては、鋳鉄中鍋合金鋳物
などから成るペースメタルに、穴やみそなどをあけ、こ
れらＯ穴中みぞなどの中に黒鉛、二硫化モリブデンある
いはＰ！１冨などの固体潤滑剤を充てん保持させたプシ
エヤ、清ぺり坂などの一式の４０が広（知られている。

そして、このような固体潤滑剤を充てんした型式のしゆ
う動部材においては、相手材から受ける荷重は、もっば
らベースメタル部において支承され、充てんされた固体
潤滑剤が、この荷重によって破壊されたり、充てん部か
ら絞り出されたりすることのないようにされており、ま
た、この型式のしゆう動部材は、４１に、中形から大形
のしゆう動部材として広く使用され、相当の成果を収め
ている。

しかしながら、この型式のものは、小形のしゆう動部材
としては、穴あけや、みぞ切り作業に手間がかかり、ま
た、固体潤滑剤の充てんも煩雑であるなどの聞達がある
。そのために、多量の固体潤滑剤を含有させたサーメッ
トの活用を図ろうとする試みなどもなされている。しか
し、この固体潤滑剤を含有したサーメットは、通常、特
殊雰囲気の下における高温焼結を必要とするので、相当
高価な設備を必要とするだけではなく、含有させる固体
潤滑剤の量ｔ１おおむね重量比で数−ないし１Ｑａ−の
範囲内に制限され、固体潤滑剤の含有量をこの範囲以上
に高めると、焼結体の機械的強度、轡に、引張り中、―
げ中、衝撃強度を著しく損うという問題が、完全番【は
鱗決されずに残されている。

本発明は、との会知のものにおけるこのような問題を解
決し、常温から高温着での広い温度範囲において乾燥摩
擦の条件の下において使用するの會【適している潤滑性
能を有しているしゆ５動部材舎得ることを、その目的と
するものである。

本発明によるしゆ５動部材は、この目的を達成するため
に、金属ａｍｔ＊を織ったり、編んだりして得られろ網
から成る補強材を、その上に層管し 状に配置させた耐熱性を有Ｊる固体潤滑剤と共に円筒状
に巻回し、この円筒状の巻回体を部内において、所望の
形状及び寸法を有するように圧縮・成形することによっ
て得られる成形体から成立つことを４１１ｍとするもの
であり、本発明によると、しゆ５動面となる成形体の表
面には、変形してからみ合った補強材と、補強材ＯＳｍ
及び補強材を構成している＃ＩｉＩの間に充てん・保持
された固体潤滑剤とが混在している平滑な面が現われ、
この面が潤滑性能を有するしゆう動面として役立つもの
である。

以下、本発明をその製造過程などを示す添付図面の第１
〜／ＪＷＡに基づいて説明する。

本発ｆｌＫよる潤滑性能を有しているしゆう動部材は、
上記のように、網から成る補強材を、その上に層状に配
置された耐熱性を有する固体潤滑剤と共に円筒状に巻回
し、この円筒状の巻回体を成形型内において圧Ｊｌ、・
成形することによって得られるが、まず、その典型的な
製造過程を、第１−ダ図について説明する。

第１１１１において、ｌは固体潤滑剤として長方形の板
状にあらかじめ成形しであるシート、１は補強材として
の長方形状の金網を示すが、これらのシートｌ及び金網
コは同じ大きさのものを重ね合わせ、この重ね会わされ
たものを金網−が外側若しくは内側に位置するように、
一端部から一諸壷【矢印Ｘによって示すよ５ＫＩｌｌす
る。第Ｊｌｌｌは、金網−が、例えば、外側に位置する
よ゛うに巻回して得られた円筒状の巻回体Ｊ０を示すも
のであり、ｊＩＪ図は、その端面図である。

次ぎに、この円筒状の巻回体ＪＯを金瀧内に入れ、その
巻回軸の軸線方向に圧縮・成形すると、第参図に示すよ
うな円筒状のしゆ５動部材ｌＩ０が得られる。このしゆ
５動部材参〇においては、しゆ５動面となる外局面には
、補強首コが蝋則正しく点状に露出し、その周囲を固体
潤滑剤シー）／の圧壊によって生じた固体潤滑剤−ＩＩ
ＸｓＩめ、全体としては平滑な面を形成している。

次ぎに、本発−によるしゆう動部材の他の製造方法を第
３〜１図に基づいて説明すゐ。

ｇｔｌｌＩは、袋編みした金網コ、を示すが、適幽な長
さに切断した金網コ、に、第６図に示すように、固体潤
滑剤シートｌ、を巻き付け、必要に応じてフッタなどを
用いて金網コ、にこれを仮止めする０次いで、これを、
第６図の下方部に示すように、内側の金網Ｊｌか外側に
現われるように軸１方向に巻き返して袋巻きにする。こ
のようにして、第７図に示すように、巻き返し長さに応
じて、リング状（ドーナツ状）にもなり、中中高さの大
きい円筒状の巻回体ｊ０が得られる。

この場合、固体潤滑剤シートｌ、と、金網Ｊ１とは、互
いに層を成して交互に存在するが、内周面及び外周面並
びに端面のいずれにも金網コ、が位置し、その内側に固
体潤滑剤シート１１が位置する。

この円筒状の巻回体ｊＯを、第１−１１図の場合と同様
に、金型を用いてその巻回軸の軸線方向に圧細拳成形す
ると、第を図に示すように、しゆ５動部材６０が得られ
る。第を図に示すしゆう動部材４０は、その全周に補強
材コ、が蜆爾正しく露出している。

なお、固体潤滑剤としてシートを使用する代わりに粉末
を使用する場合も、巻回以後の１穆は、全く同じである
。また、本発明にかけるしゆう動部材の製造において採
用される成形圧力は／、０＝Ｊ、Ｏｔ／ａＩであり、軸
一方向には巻一体Ｏｇｏ〜ツｔｌ圧縮され、補強材の露
出割合は面積比で１０〜デＯ−が典型的である。

本発明によるしゆう動部材＊ｏ、ｉｏは、こＯようにし
て製造されるが、ここで、その主要構成部材である金網
及び固体潤滑剤のそれぞれについて中子詳細に説明する
。

本発明に使用される補強材は、黄銅線、洋白−、リン青
銅纏、ベリリウム銅線、丁ル電ニウム合金纏、ステンレ
ス鋼線などの細線を織ったり、編んだりして得られる網
の形状のものを用いる。細線は、１径がｏ、ｔ−ｏ、ｚ
■で、網目が３〜６■のものが、最も適しているものと
して挙げることができる。資た、これらの網は、単一〇
ＩＩ線を用いて構成しても良く、あるいは、異種の細線
を組合わせて使用しても良い。

次ぎに、耐熱性を有する固体潤滑剤としては、黒鉛、膨
張黒鉛、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、窒化
ホウ素、雲母、軟質金属（鉛又は鉛合金など）、Ｐ’ｒ
ＦｉＣなどを例示することができ、これらは、それぞれ
単独、又は、コ程以上を混食して用いることができる。

壇た、これら固体潤滑剤は、粉末の形で、又は、これら
の粉末をシート状に造形した形で、あるいは、これらの
粉末を、石綿、チタン酸カリ、炭素、アル（す、シリカ
から成る無機質繊維の粉末と混合するか、これらの無機
質繊維から成るシート状物に、これらの固体潤滑剤の粉
末又はスラリーを付着させたり、塗布含浸させたりした
ものを適用することｔ″ｔ”ｌゐ。なお、固体潤滑材の
これら無機質繊維との併用は、固体潤滑剤自体の改質に
役立つものである。すなわち、例えば、膨張黒鉛や、Ｐ
ＴＦＲなどは、加圧流動性が比較的大きいので、相手材
から受ける負衝によってしゆ５動面から流動したり、絞
り出されるなどの挙動を示すことがあるが、無機質繊維
を混合することによって、このような挙動が是正され、
しゆ５動面における保持性と、適度の流動性（至）体温
滑剤の被膜補修機能に関係する性質である）を具有する
に至る。このことは、また、固体潤滑剤の消耗（摩耗）
しやすい点を改善することに連がり、しゆ５動部材とし
ての性能向上を図ることができるものである。また、黒
鉛や、二硫化モリブデン、窒化ホウ素などは、上達した
その他の固体潤滑剤と比較すると、圧縮されて固形体と
なった状態においては、もろさがある、従って、これら
の固体潤滑剤と、例えば、石綿繊維などを混合したｔの
は、補強材の綱目中、細線の間のす１１壇を密に充てん
し、もろさが改善された固体潤滑剤とすることができ、
同時に、固体潤滑剤としての被膜形成能の向上にも役立
てることができるものである。

以上Ｏ製造方法からも分かるように、本発明のしゆ５ｍ
１に部材は、鋳物のように、ベースメタルが一体をなす
ものではなく、また、焼結材料のよ５に、金属粉末粒子
が互いに融着して一体をなすものとも異なり、補強材上
しての金網が強圧されて押し固められた態様のものであ
る。

従って、金網１が変形して互いにからみ食った状態とし
−なければ、満足する強度は得られ１に’４　ｅこのた
めに、一般的に、特開＠ｊ亭−７６り！を号公報に開示
されている技術を利用すると、好結果を得為ことがで暑
る。すなわち、この開示技ＩｆＫ従って、補強材として
の金網１と、固体潤滑剤のシート１１又は、無様質繊維
シートに一体潤滑剤粉末を耐着させたり、含浸させたり
したものとを重ね合わせ、これらを−賭に巻回し、しゆ
５動面となる表面には、最外層に金網が、また、その内
側）【シートが、それぞれ、配置されるよ５Ｋして、こ
れを巻回軸方向に金層を用いて圧ｙａｔ−成形するもの
である。

この圧縮・成形工程によって、補強材としての金網は、
軸線方向にその高さを減少すると共に１１回層は変形し
て互いにからみ合い、強固に一体化する。４だ、各層間
に配置されている固体潤滑剤は、この過程において網目
及び細線の間のすきまに充てんされ、しゅ５動面は、金
網がほぼ規則正しく点状に散在し、その間に、固体潤滑
剤が充てんされた態様のものが得られるのである。

このように、しゆう動面となる表面に、補強材としての
金網を構成する＃ＩＩＩと、固体潤滑剤とがほぼ規則正
しく配置されたものを得るには、上述したように、巻回
体ＪＯ，！０の最外層には金網が、また、その内側には
固体潤滑剤シートが位置するように巻回体ｓｏ、ｇｏを
作ることが重要である。金網コ、コ、を構成する細線の
線径は、ｏ、Ｊｏ〜Ｏ，ＪＪ■で、網目が３〜６■の場
合、巻回層間に配置される固体潤滑剤シート／の厚さは
、シおむね０６１〜０．６−とすることが好唆しい、ｉ
ｉｉ体潤体調滑剤ての膨張黒鉛シートは、加圧下におい
て比較的流動性があるので、補強材のす自重に充てんさ
れやすいが、雲母中アスベストペーパーなどは加圧下に
おける流動性に乏しい、従って、固体潤滑剤として膨張
黒鉛又は膨張黒鉛を主体としたシートを使用する場合は
、そのシート厚さは、金網の線径とほぼ同じであるか、
あるいは、七の１．！倍程度までの厚さのシートを使用
すると良いが、雲母や、アスベストペーパーを使用する
場合には、使用する金網０１１１１の少な（′ともＪＯ
チ増しの厚さないしは１掻の１倍１度の厚さのシートを
使用するようＫする。このような組合わせを採ることに
よって、しゆ５動面となる成形体表面に補強材としての
金網＃ｌｉＩがｌＯ〜り０−の面積割合で露出したしゅ
う動部材を得ることができる。

以上に述べた金網に面体潤滑剤シートを重ねて巻回体を
作り、これを軸線方向に押圧して成形する代わりに、金
網に固体潤滑剤シートを重ねたのち％四−ル圧下によっ
てこのシートを金網の網目に充てんしたものを巻回させ
ても良い。

このような方法の採用は、流動性の乏しい固体潤滑剤の
場合には、成形体の表面における固体潤滑剤の占める面
積割合を大きくさせることがで１１石ので、都合が良い
。また、シート状０１１体潤滑剤を用いる代わりに、粉
末状の固体潤滑剤を南いることもできる。すなわち、金
網条片の上Ｋ１１１体潤滑剤粉末又はこの粉末にシリコ
ン樹脂、ポリイミド樹脂などの結合剤を混合したもの、
又は、これらのスラリーを散布若しくは供給し％ロール
によって加圧すると、固体潤滑剤が金網の網目に充てん
され且つ散布した儒に固体潤滑剤が一様に連なる１合シ
ートが得られゐ、この場合、固体潤滑組成物に流動性が
大暑（賦与されていたりすると（例えば、スラリー使用
）、固体潤滑剤が金網の裏面に回り込み、金網を包み込
むので、得られた１合シートの裏ｗＪＯ会網の露出度が
不均一になゐ、このような場合には、１合シートをナイ
フェツジ上を通過させて裏面に付瑠した固体潤滑剤層を
かき取り、金網面を露出させるようにする。このよ５Ｋ
ｔ。

て得られた１合シートの固体潤滑剤層の厚さは、固体潤
滑剤としてそのシートを使用する場合の厚さに準するも
のであるが、固体潤滑剤中に結合剤を含むものは、これ
を金型ないものに比較して、流動性が大きいので、シー
トの場合の厚さ範ＩＩＯ下限傭をその厚さの標準とする
と良い。

次ぎに、本発明によるしゆ５動部材の試験結果を説明す
る。

第ｆ園は、試験に用いた本発明のしゆう動部材ｉｏＯの
端面図を示すものであるが、図中、白地部分／ＤＩが固
体潤滑剤、黒い短縁によって示した部分１０２が金網か
ら成る補強材（第１／及び／Ｊｌ！！！ｉＫ示す比較例
のベースメタルコＯｌ＃【相嶺）である。この補強材１
０コは、加圧・成形時に変形してからみ合い、しかも。

金網を構成すゐ細線の間隔が著しくせばめられ、網目及
び細線の間のすき型番【は、固体潤滑剤１０／が一様に
充てんされている。また、第１０＠は第を図のＸ−ｘ纏
による断面図であるが、補強材１０コは、加圧成形時に
馬方角に配向し、細線の径方向断面が現われていること
が分かる。なシ、このしゆう動部材のしゆう動画１０３
ｆｌｃ占める固体潤滑剤１０／の面積割合は、約ＪＪ１
１（測定値）であった、これに対し、第１／図は、比較
のために使用された固体潤滑剤壌込み濡の従来のしゆう
動部材コ００の例を示すもので、コ０１はペースメタル
、コ０コは一体潤滑剤、コＯＳはしゆう動面であり、ｉ
た、第１Ｊｌｌｌは第１１図の１−１朦による線断面−
を示すものである。この図から、固形状（ペレシ ート）Ｋ遺影された固体潤滑剤−〇Ｊが、ペースメタル
コ０／のしゆう動面コＯＪＫあ叶られた穴ＪｏｌＯ中に
圧入、あるいは、結合剤と共に流動性を持たせた状部に
おいて加圧・充てんされ、そこで固化された状部となっ
ている。なお、このしゆう動部材コＯＯにおい？ｉ！、
シｌ’５動面コＯＪＫ占−める固体潤滑剤コＯコの面積
割合は、ＪＪ嗟てあった。

第１Ｊ図は、しゆう動部材の摩擦摩耗試験の実施の要領
を示す説明図であり、図中、ＳＯＯは試験片として試験
に供されたしゆう動部材、３０／は相手材を示すもので
ある。試験片ＪＯＯは、試験機の機台３０コの上面に固
定され、相手材３０／は、８１転軸ＪＯＪの端部に固定
された。

試験条件及び試験結果が表に示しである。

表から１本発明によるしゆう動部材は、従来品に比べて
、摩擦性能において同等の機能を有していることが分か
る。

′Ｗ！に１本発１ｊ！によるしゆ５動部材は（１）　　
金属金網が主体部となっているので、もろさがなく、強
じんであること ａＩ　　固体潤滑剤のしゆう動面に誉ける面積−金を、
大１１１に自自度をもって選ぶことができること ａＩＩＩａ纏及び固体潤滑剤の種類を適宜に選ＩＰして
組合わせることによって、それぞれの使用目的に対して
最も適しているしゆう動部材を得ることができること、
すなわち 例えば、ステンレス細線から成る網と、黒鉛中、雲母と
の組合わせによって、耐熱性及び耐食４！ＩＫすぐ、れ
たしゆう動部材を得ることかで會ること 丁ル電ニウム合金細線から成ゐ網と、黒鉛、二硫化モリ
ブデン％あるいは、ＰＴν蔦などとの組合わせによって
、高速性にすぐれたしゆ５動部材とすることができるこ
と 銅合金から成る細線を用いた網と、上述のような固体潤
滑剤との組合わせによって、摩擦摩耗特性にすぐれた広
範囲の用途に適したしゆ５動部材とすることができるこ
と 異種の金属から成る細線を用いた網と、上述のような固
体潤滑剤の１種以上を混合したものとに適用することが
容易であり、それぞれの特性を発揮するしゆう動部材を
得ることができること （嚇　しゆう動面における金網から成る補強材部分と、
固体潤滑剤部分とが、固体潤滑剤埋込み（充てん）Ｉｌ
のしゆう動部材に比較して、補強材と固体潤滑剤とが交
互に微細に露出して存奄する構成であるので、しゆ５動
時に形能 成される固体潤滑剤被膜の被膜形成−にすぐれているこ
と（すなわち、普膜破断時における被膜の自己補修機能
にすぐれていること）（６）　このような微細露出構成
は、黴小滑ペリ中。

微小負揺動をする用途に好適であることｒ−固体潤滑剤
被膜み（充てん）！１や、固体潤滑鋼を分散さぜたサー
メットから成るしゅう動部材と比較して、その機械的強
度を著しく低下させることなく、固体潤滑剤配分量を多
くすることができること などの多くのすぐれた効果を有するものであることは明
らかなところである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるしゆ５動部材を製造するために、
金網と固体潤滑剤シートとを重ね合わせた状態を示す側
面図、第１図はそれを巻回して得られる円筒状の巻回体
の斜視図、第３図はその端面図、第参図はこの巻回体を
圧縮〆成形することによって得られたしゅう動体を示す
斜袂図、第２＠は他の製造法に用ｉられる袋編みした金
網を示す斜研図、第６図はその外側π固体潤滑剤シート
を巻き付けた状態を示すｆＩＪｒｌ！図、第を図はこれ
を軸線方向に巻き返して得られる円筒状の巻回体の斜視
図、第を図はこの巻回体を軸一方向に圧ｌｌｍ−・成形
して得られゐしゅう動部材のｆＩＪｔ袂図、第９図は試
験に使用された本発明によるしゆう動体の端面図、第１
Ｏ図はそのＸ−Ｘ線による断面図、第１／図は試験に使
用された比較材の端面図、第１ａ図はその罵−Ｍ＊によ
る断面図、第７３図は摩擦摩耗試験の実施要領を示す説
明図である。 ｌ・・固体潤滑剤；コ・・補強材’、３０．！０・・巻
回体；ダ０，６０・・成形体。 特許出願人　　オイレス工業株式会社 代　理　人　　菅　　我　　道　　１１・−’２−Ｊ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ　金属−線を織り、あるいは、編むことによって得ら
   れる網から成る補強材を、その上に層状に配置された耐
   熱性を有する固体潤滑剤と共に巻回し、これを所望の形
   状寸法を有する成形体に圧縮、・成形し、得られた成形
   体の表面に、変形してからみ合った補強材と、補強材の
   網目及び細線間に充てんｊ・保持された固体潤滑剤とが
   混在している平滑な面が現われていることを特徴とする
   しゆ５動部材。 １　耐熱性を有する固体潤滑剤が、黒鉛、膨張黒鉛、二
   硫化モリブデン、二硫化夕ンダステン、電化ホウ素、雲
   母、軟質金属、四ふり化エチレン樹脂の１種又は１種以
   上から威る善許請求の範囲第１項記載のしゆう動部材。 １　耐熱性を有する固体潤滑剤が、石綿、チタン酸カリ
   、炭素、アル電す、シリカから威ゐ無機質繊維を含んで
   いる特許請求の範囲第−項配噴のしゆ５動部材。 礪　しゆう動画となゐ成形体の表ｍＫ１補強材が１０〜
   り０−の面積−会で露出していることを４１１１とする
   善許請求の範囲第’５ＪＸｔｔＪ項記噴のしゆ５動部材
   。