JPS5850323A - すべり軸受およびその製法 - 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】 本発明は、すべり軸受に関し、更に特殊には、例えば、
傾斜パッド軸受用のパッドの形の金属バッキングへプラ
スチック材の軸受層を施すことに関する。

ホワイトメタルは、容易に鋼に接着することができるが
、プラスチック材、例えばポリテトラフロロエチレン（
ＰＴＦＥ　）、ポリフェニレンサルファイド（ｐｐｓ　
）、およびポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ　）
は通常結合層を必要としていた。この結合層は、過去に
おいて錫または鉛ブロンズ粉の焼結層で作られ、これに
プラスチック材が結合される。然し、錫と鉛ブロンズは
、共に空気中で加熱したときに酸化し易（、一方裏打ち
材に接着、結合を行うためにプラスチック材を溶融する
のには、加熱することが必要で、そのため酸化が生じて
結合強度を低下させてしまう。

更に、ブロンズ粉末を基体に施こすことおよび引続いて
の焼結は費用を要する工程である。

金属製基体とプラスチック軸受層を有するすべり軸受の
改良製造方法を提供することが本発明の目的である。

プラスチック材と金属製裏打との間の結合を改良した軸
受を提供することが別の目的である。

本発明によれば、プラスチック軸受材料を金属基体に結
合する方法は、ブロンズ層上にアルミニウムブロンズの
層を噴射し、基体およびアルミニウムブロンズ層をプラ
スチック材が溶融するのに充分な温度に加熱することを
特徴とする。

適当する温度は約６７０”Ｃ；と考えられる。

噴射アルミニウムブロンズは、これがアルミニウムブロ
ンズの酸化アルミニウム表面全体にわたっての良好な機
械的および化学的なキーとなり、これが予熱温度で安定
であるという長所があり、事実アルミニウムブロンズは
非常に耐酸化性である、。

また、ポリマ内の正確な硬化度を保証するのに重要であ
るプラスチック材の厚さを非常に精細に制御した層を得
ることも可能である。空気中の酸素が良好な硬化のため
には必要なので、約０．５＋ｎ＋ｌ＋より厚い単−被覆
内の領域は硬化状態がよくない。

このレベル以下では、酸素を触媒とする硬化反応は空気
界面から遠すぎて硬化サイクルの高温部において未硬化
ポリマ中の脆さないし発泡が防げない。

アルミニウムブロンズ層は、所要のプラスチック材の水
平層に接触させ、アルミニウムブロンズへプラスチック
材の平坦なライニングを移転させる。好ましくは、プラ
スチック粉末材の水平層は、平坦な鋼板上に置く。溶融
プラスチックが鋼板に接着しない様にするために充分な
粉末を置いておくべきである。全部の粉末が移転してし
まうのは好ましいことではあるが、移転後冷鋼板上に溶
融しなかった粉末の薄層が残ってもよい。

プラスチック材料は、ＰＴＦＥでもＰＰＳの様なポリア
リンンサルファイドでも、ＰＥＥＫ“でもよい。ＰＰＳ
の場合、この材料は、粉末状のものでよ（、加熱基体の
接触によって溶融させて、溶融状態で加熱基体に移転さ
せる。代りに、プラスチック材は、板状の形でもよ（、
この場合部分的な溶融が加熱アルミニウムブロンズの近
（で生じ、矢張り冷却によって結合が生じる。結合手段
は、好ましくは化学的および機械的要素に基づき、従っ
てアルミニウムブロンズの表面は若干の粗さがあった方
がよい。好ましくは、この粗さは最低限３５０　ミクロ
ンインチ（９Ｘ　１０　　ｍ）と定め得る。０．０００
１インチ（２，５Ｘ１０　　Ｍｎ）の直径の針を使用し
たＣＬＡ　（センタラインアベレージ）で計量されろ。

別の実施例においては、アルミニウムブロンズ粉を基体
上にこれを動かせながら噴射する。この場合プラスチッ
クライニングは、好ましくは粉末層を、金属板とアルミ
ニウムブロンズ層を予じめ加熱したアルミニウムブロン
ズの上面に置くことによって行う。というのは、プラス
チックの板材を使用するのは便利さが悪いからである。

本発明の更に別の実施例においては、アルミニウムブロ
ンズは、例えば錫、鉛、亜鉛の様な柔軟金属添加物を持
っていてもよい。これは従って結合層となるのみならず
プラスチックライニングが無くなった時でも軸受材料と
して作用する適当な層ともなる。

プラスチック制料を曲面、例えば傾斜パッド軸受のパッ
ドの軸受面に結合させることもできる。

これは適当な軸受ブランクの曲面にアルミニウムブロン
ズ層を噴射し、金属箔上に所望の厚さに平坦な層として
プラスチック粉を拡げることによって行われる。プラス
チック層を持った箔は適当な直径の心金の周囲で好まし
くは曲げ、加熱素材を曲がった粉末層上におろす。素材
を外すと、粉末は好ましくは全部素材に移るので、これ
を次いで硬化させる。

本発明は各種の方法で実用化することが出来ようが、本
発明による３種類の一般的な方法を添付図面を参照して
例示として以下説明する。

第１図ないし第４図を参照すると、鋼製ワッシャにスプ
レィノズル０りによってアルミニウムブロンズが噴射さ
れる。アルミニウムブロンズ層α１を有するワッシャ０
りはヒータ０４によって加熱され、次いで、未だ熱いう
ちにアルミニウムブロンズ側を下にして、粉状のプラス
チック軸受材料の一様な層０υで覆われた平坦鋼板Ｏｅ
ｊの上に置（。あるいは、層α→は板状材でもよい。ワ
ッシャαηとアルミニウムブロンズ層α→はアルミニウ
ムブロンズの上に付着しているプラスチック軸受材層諸
共取り外し、その状態で、被覆ワッシャ（ｌ］）、　（
＋１．α時は炉０乃の中に入れて硬化させる。

第５図ないし第８図に示す方法は、プラスチック軸受材
料の平坦な板（２５）がアルミニウムブロンズ層（Ｌｌ
の上に設置され、被覆ワッシャα１）、α１．　（２５
）が、これを炉α乃に入れる前に層（２５）を付着させ
るために加熱されることが違う他は前述のものと類似し
ている。

第９図ないし第１２図は傾斜パッドジャーナル軸受用の
パッドＯυの被覆を示す。第９図および第１０図に示す
最初の２段階は第１図および第２図に示すものと類似し
ており、パッドＧυにその凹形軸受面上にアルミニウム
ブロンズ層（３３）を噴射する。粉末層を非常に小さな
偏差値の下に平坦な金属板上に拡げるのは容易にできる
ので、曲面上に被覆する前に粉末層０■を矢張り平坦な
表面（図示せず）の上に拡げるが、平坦な定盤上に敷い
た金属箔の０．２諭厚のシート（３８）を、即ち定盤と
粉末層との間に置く。粉末のならし用工具が箔を定盤に
正確に保持するので非常に均一な粉末層が得られる。

この粉末層（３５１を加熱傾斜パッドジャーナル軸受材
（３１）の凹表面に持って行（ために、粉末層（３５）
を有する金属箔（３８）を所要の形状寸法の水平に置い
た円筒状心金（３６）の上で曲げてジャーナル軸受素材
の直径にマツチさせる。即ち、層（３５）はジャーナル
軸受素材（３υのアルミニウムブロンズ噴射面（３３）
にはｙ等しいかわずかに小さい半径の約７５度の弧に曲
げられる。半インチ（１２ｍｍ）以下の半径の曲率が心
金の上で所望の７５度の弧にわたって粉末層の崩落なし
で作ることができることが判った。半インチ（１２聾）
以上の曲率半径は曲げに当って粉末層上殆んど障害を生
じない。

加熱したジャーナル軸受素材（３υを粉末層（３５）の
上に数秒問おろして次いで全部の粉末層０５１と一緒に
これを持ち上げること平坦な素材の時と同様である。

６種の特別の実施例について添付例によって説明する。

実施例、１ ｆ１Ｍ傾斜パッドスラストワッシャ素材のバッチをイン
ベストメント鋳造によって作った。

このパッドはその平坦軸受面をＧ２４チルド鉄小粒でシ
ョツトブラストを行５゜ ショツトブラストの直後パッドを回転治具に取付けて、
パッドからのガン距離２００ｍｍ、ガンのコーンの下で
のパッドの速度を６メ一トル／分で０．２５胴の被覆と
なる様にアルミニウムブロンズのアーク噴射をおこなう
。アルミニウムブロンズは成分９０％Ｃｕ、９％Ａｔ、
１％Ｆｅの線径規格１１ＳＷＧのワイアであった。

１．７閣厚のポリフェニレンサルファイド粉末の一様均
一な層をパッドの噴射面上に転移被覆するための準備と
して振動堰ブレードを使用する簡単な粉末撒布具によっ
て平坦鋼板上に敷（。。

パッドは同時に６個治具に取付けて３６（］℃に保持さ
れた空気還流炉中に置く。６０分加熱後、加熱治具に取
付けられたパッドは炉から取出して注意して素早く噴射
面を下向きにしてｐｐｓの均−撒布層」二に５ないし１
０秒間置いてからこれを硬化用炉に戻す。

高温パッドが粉末層上に位置している５ないし１０秒間
の間に、鉄製ヒートシンクが近（にあるため約２９０°
ＣのＰＰＳの溶融点以下に保たれている支持鋼板に隣接
するごく薄いフィルムを除いて、ポリマは各パッドの下
で溶融する。即ち、鋼板からパッドを持上げると、一様
なＰＰＳ層の全部がパッドに付着し、溶融しなかった粉
末薄層が溶融ポリマの鋼板への付着の発生を防止してい
るっ被覆の転移後、ライニングは３７０℃で２時間パッ
ドを加熱することによって硬化する。

検査の結果、パッドはその品質に関して、有孔性ないし
結合状態変化領域なしの鋼氷材に強固に結合したＰＰＳ
の平坦な一様な被覆が見られる。

被覆したパッドは製図寸法に仕上加工する。

実施例、２゜ インベストメント鋳鋼傾斜パッドスラスト座金のバッチ
を実施例、１．に説明した様にしてアルミニウムブロン
ズで噴射被覆した。

パッドを空気還流炉中に４２０℃で３０分放置した。

平坦なステンレス鋼板４０ＣｒｆＬ×１０ｃｒｒＬを、
実施例１に説明した様に−４４ＢＳメツシュの粉末の形
のポリエーテルエーテルケトンのポリマを２叫厚の一様
な層で被覆した。

高温のパッドを手早（炉から取出してブロンズ側を下に
して撒布した粉末層上に置く。高温のパンクはこの様に
して粉末で被覆された鋼板の表面上に密接につめ込まれ
る。

最後のパッドをその場所に置いてから１分間、パッドか
らの熱をその下の粉末に伝導するために放置し、次いで
全体をロールミル中に入れるが、ここでパッドの噴射ブ
ロンズ面とステンレス鋼裏打板の間のポリマが圧縮され
る。

ローリング後、密なポリマ被覆がパッドの噴射ブロンズ
面に接着したままでステンレス鋼裏打ち板からパッドが
容易に取り出されることが判る。

パッドは次いで炉に戻し、ライニングの焼鈍のために６
８０°Ｃで１０分間再熱する。冷却後、パッドの検査の
結果、強固に結合された無孔の一様なポリエーテルエー
テルケトンのライニングを有することが判った。

被覆パッドは次いで図面寸法に加工した。

実施例、６゜ ３８膿の内径の鋼製傾斜パッドジャーナル素材のバッチ
の凹形軸受面をＧ２４チルド鉄小粒でショツトブラスト
を行う。

ショツトブラストの直後、素材は、ガン距Ｍはパッドか
ら２００　Ｍでガンの円錐下でのパッドスピード３ｍ／
ｗｉｎで被覆約０．２５−＋ｍになる様にしてアルミニ
ウムブロンズでアーク噴射を行う。アルミニウムブロン
ズは成分９０％銅、９％アルミニウム。

１％鉄の１１８ＷＧワイヤであった。

１．７７＝＝Ｉ厚のポリフエニンンサルフナイドの均一
かつ一様な層を、０，２咽厚の銅箔で覆った平坦な鋼板
の上に素材の噴射済凹面上に転送被覆するために振動堰
ブレードを使用する簡単な粉末撒布具によって設ける。

ｐｐｓ撒布層を有する箔を水平に保った直径１，４イン
チ（３５，６ｍ　）の円筒状鋼製心金の上にすべらせた
。金属箔は弧約７５度にわたって心金外形に合わせるた
めに注意して曲げてその場所にその両端の重みで保持す
る。これで加熱素材へ転移させるだめの準備が完了した
凸状に曲がった粉末の一様層ができる。

素材は６６０℃に保った空気還流炉中に入れる。

６０分の加熱後、加熱パッドは炉から取出して手早く注
意して噴射面を下側にしてｐｐｓの曲面撒布層上に５−
１０秒間置き、次いでこれを炉に戻して硬化する。

粉末層上に加熱素材を置いておく５−１０秒間の間に、
鉄製ヒートシンクに近いためにＰＰｓの溶融点（約２９
０℃）以下に保たれている支持銅箔のごく近くの非常に
薄いフィルムを除いてポリマーは各パッドの下で溶融す
る。即ち、パッドを銅箔から引上げると、均一なＰＰＳ
層全部はパット゛に付着したままとなり、溶融しなかっ
た粉末の薄層が、溶融ポリマの鋼板への付着を防止する
。

＊ａの転移後、ライニングは素材を３７０℃で２時間加
熱することによって硬化する。

検査の結果によると、素材は無気泡で、即ち結合状態の
変化した領域なしに鋼製素材へ強く結合されたｐｐｓの
一様な被覆を有する構造品質を示した。

被覆素材は次いで各素材から１０個の傾斜パッドジャー
ナル軸受を作るために軸方向に切断して、図面寸法に仕
上加工した。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図、第５図ないし第８図および第９図
ないし第１２図はそれぞれ本発明による６方法の工程の
略式形状を示した概念図である。 １１．３１−ｍ−基体　１２−噴射ガン　１６，３ろ−
アルミニウムブロンズ層　１４−　　ヒータ　１５．ろ
５−　プラスチック材層　１７−加熱炉ｌ・２５−　プ
ラスチック板ろ６−心金　３８−平坦金属箔。 代理人　弁理士 、−７コ　　　萬８１シ ９−ぺ　＝−ｎ−・ ・罵Ｉ −；Ｂ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）基体０１）上にアルミニウムブロンズ←；）の層
   を噴射し、アルミニウムブロンズ層α葎にプラスチック
   材０υを施し、基体αυおよびアルミニウムブロンズ層
   をプラスチック材α０を溶融するのに充分な程度の温度
   に加熱することを特徴とする基体金属にプラスチック軸
   受材を結合する方法。
2. （２）　　アルミニウムブロンズ粉が基体を動かせなが
   ら基体上に噴射されることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の方法。
3. （３）アルミニウムブロンズ層はまた柔軟金属添加物を
   含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第１項また
   は第２項に記載の方法。
4. （４）基体およびアルミニウムブロンズ層を加熱し、次
   いでアルミニウムブロンズ層をプラスチック材の平坦層
   と接触させ、プラスチック材料をアルミニウムブロンズ
   層に接着させることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   、第２項または第３項に記載の方法。
5. （５）　　プラスチック材はアルミニウムブロンズ層に
   板の形で施されることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項、第２項または第６項に記載の方法。
6. （６）基体（３１）は曲面を有し、その上にアルミニウ
   ムブロンズ層（３３）カ噴射され、アルミニウムブロン
   ズ層（３３）が加熱され、粉末状のプラスチック材の一
   様な層（３５１が平坦金属箔（３８）の上に拡げられ、
   次いで箔と粉末層は心金（３６）のまわりに曲げられ、
   アルミニウムブロンズ層がプラスチック材層と接触され
   てプラスチック材がアルミニウムブロンズ層に接着され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項また
   は第３項に記載の方法。
7. （７）基体上にアルミニウムブロンズ層があり、プラス
   チック材がアルミニウムブロンズに接着されていること
   を特徴とする鋼製基体とグラスチック材軸受層とを有す
   るすべり軸受。
8. （８）　　アルミニウムブロンズ層は柔軟金属添加物を
   含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第７項に記
   載の軸受。