JPS59232981A - セラミツクスしゆう動材料 - Google Patents
セラミツクスしゆう動材料Info
- Publication number
- JPS59232981A JPS59232981A JP10581383A JP10581383A JPS59232981A JP S59232981 A JPS59232981 A JP S59232981A JP 10581383 A JP10581383 A JP 10581383A JP 10581383 A JP10581383 A JP 10581383A JP S59232981 A JPS59232981 A JP S59232981A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic
- friction
- teflon
- sliding
- sliding material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、セラミックスのしゆう動特性を向上したセラ
ミックスしゆう勤材料に係り、特に油潤滑などが不可能
で、かつ、きびしい摩擦条件にさらされる機械要素に好
適なセラミックスしゆう動材料に関するものである。
ミックスしゆう勤材料に係り、特に油潤滑などが不可能
で、かつ、きびしい摩擦条件にさらされる機械要素に好
適なセラミックスしゆう動材料に関するものである。
極低温、または高温下では、機械要素のしゆう動部等を
油で潤滑しようとしても、前者では凍結現象、後者では
著しい粘度低下現象を生じて、潤滑目的を果すことがで
きない。このように、油潤滑などができない機械要素に
ついて、しゆう動部の摩擦特性や摩耗特性を向上させる
ためには、非接触形の気体軸受または磁気軸受を採用す
るか、固体潤滑法を採用している。しかし、気体軸受。
油で潤滑しようとしても、前者では凍結現象、後者では
著しい粘度低下現象を生じて、潤滑目的を果すことがで
きない。このように、油潤滑などができない機械要素に
ついて、しゆう動部の摩擦特性や摩耗特性を向上させる
ためには、非接触形の気体軸受または磁気軸受を採用す
るか、固体潤滑法を採用している。しかし、気体軸受。
磁気軸受は、低荷重、高速の特殊な条件にしか使用でき
ず、また、固体潤滑法についても、使用湿度、荷重２周
速などによって、摩擦特性や摩耗特性に限界がある。
ず、また、固体潤滑法についても、使用湿度、荷重２周
速などによって、摩擦特性や摩耗特性に限界がある。
一方、油潤滑などができず、極低温、または高にともな
い、しゆう動部の摩擦、摩耗対策が重要な課題となって
きた。特に、後述する固定スクロール、旋回スクロール
間のしゆう動部は、この形の圧縮機の特性上、油潤滑が
できないため、固体潤滑に期待するほかない。しかも、
前記しゆう動部は、駆動中に３００Ｃ程度にもなシ、テ
フロン。
い、しゆう動部の摩擦、摩耗対策が重要な課題となって
きた。特に、後述する固定スクロール、旋回スクロール
間のしゆう動部は、この形の圧縮機の特性上、油潤滑が
できないため、固体潤滑に期待するほかない。しかも、
前記しゆう動部は、駆動中に３００Ｃ程度にもなシ、テ
フロン。
二硫化モリブデンなどの固体潤滑剤の単体では、耐熱性
や強度の面から種々の問題点がある。したがって、耐熱
性の高いセラミックスを母材とし、そのしゆう動性をた
かめる方法の開発が期待されていた。
や強度の面から種々の問題点がある。したがって、耐熱
性の高いセラミックスを母材とし、そのしゆう動性をた
かめる方法の開発が期待されていた。
本発明の目的は、油潤渭などができない極低温、または
高温下、あるいは潤滑油の使用が好ましくない環境下で
使用される機械要素等の、しゆう動部の摩擦特性、摩耗
特性を向上させる低摩擦、耐摩耗性材料を提供すること
にある。
高温下、あるいは潤滑油の使用が好ましくない環境下で
使用される機械要素等の、しゆう動部の摩擦特性、摩耗
特性を向上させる低摩擦、耐摩耗性材料を提供すること
にある。
本発明に係るセラミックスしゆう動材料の構成は、表層
部に微細な空洞の散在するセラミックスを母材とし、前
記空洞に、しゆう動特性のすぐれた固体潤滑剤を充填し
、固着させてなるもので、硬度が高く耐熱性のすぐれた
セラミックスと、きびしい摩擦榮件下でも摩擦特性を維
持できる固体潤滑剤とを組合わせた新しい低摩擦、耐摩
耗性材料を提供するものである。
部に微細な空洞の散在するセラミックスを母材とし、前
記空洞に、しゆう動特性のすぐれた固体潤滑剤を充填し
、固着させてなるもので、硬度が高く耐熱性のすぐれた
セラミックスと、きびしい摩擦榮件下でも摩擦特性を維
持できる固体潤滑剤とを組合わせた新しい低摩擦、耐摩
耗性材料を提供するものである。
以下、本発明の実施例の基本的構成を、第１図および第
２図を用いて説明する。
２図を用いて説明する。
第１図は、セラミックスの一般的な模式斜視図、第２図
は、本発明の実施例を示す模式斜視図である。
は、本発明の実施例を示す模式斜視図である。
母材となるセラミックス１は、その表層部１ａに、不特
定多数の微細な空洞２が散在している。
定多数の微細な空洞２が散在している。
この空洞２に、テフロン等の固体潤滑剤を充填し、固着
させて、第２図に示すように、低摩擦しゆう動部である
固体潤滑剤の含浸部３を形成させる。
させて、第２図に示すように、低摩擦しゆう動部である
固体潤滑剤の含浸部３を形成させる。
上記の充填、固着の方法としては、前記セラミックスの
微細な空洞２に、圧入、溶射などの機械的手法、または
、蒸着、スパッタリングなどの物理的手法を用いて、テ
フロンなどの固体潤滑剤を含浸させるものである。当然
のことであるが、低摩擦特性をよシ向上させたい場合に
は、空洞２の大きさや個数を増大させる、すなわち、セ
ラミックスの製造過程で気孔率を低下させて、固体潤滑
剤の含浸部３を増せばよい。
微細な空洞２に、圧入、溶射などの機械的手法、または
、蒸着、スパッタリングなどの物理的手法を用いて、テ
フロンなどの固体潤滑剤を含浸させるものである。当然
のことであるが、低摩擦特性をよシ向上させたい場合に
は、空洞２の大きさや個数を増大させる、すなわち、セ
ラミックスの製造過程で気孔率を低下させて、固体潤滑
剤の含浸部３を増せばよい。
次に本発明のセラミックスしゆう動材料をスクロール形
圧縮機のスクロール部材に適用した例を、第３図および
第４図を用いて説明する。
圧縮機のスクロール部材に適用した例を、第３図および
第４図を用いて説明する。
第３図は、本発明をスクロール形圧縮機に適用した一例
の、スクロール部材の縦断面図、第４図は、その部分拡
大図である。
の、スクロール部材の縦断面図、第４図は、その部分拡
大図である。
スクロール圧縮機の圧縮作用は、固定スクロール４と旋
回スクロール５とのしゆう動運動によってなされる。固
定スクロール４は、鏡板部４ａとラップ部４ｂと７ラン
ク部４Ｃとからなっている。
回スクロール５とのしゆう動運動によってなされる。固
定スクロール４は、鏡板部４ａとラップ部４ｂと７ラン
ク部４Ｃとからなっている。
また、旋回スクロール５は、鏡板部５ａとラップ部５ｂ
とから表っており、両ラップ部４ｂ、５ｂは、それぞれ
互いに反対方向のうずまき状に形成されている。
とから表っており、両ラップ部４ｂ、５ｂは、それぞれ
互いに反対方向のうずまき状に形成されている。
本発明に係るセラミックスしゆう動材料の適用部は、第
３図において、６，７．８の部分である。
３図において、６，７．８の部分である。
すなわち、固定スクロール４のフジンジ部４Ｃと、旋回
スクロール５の鏡板部５ａとのしゆう動部に、セラミッ
クスしゆう動材料を採用したリング６を取付けている。
スクロール５の鏡板部５ａとのしゆう動部に、セラミッ
クスしゆう動材料を採用したリング６を取付けている。
また、固定スクロール４のラップ部４ｂの先端部には、
セラミックスしゆう動材料の被覆部７、旋回スクロール
５のラップ部５ｂの先端部には、セラミックスしゆう動
材料の被覆部８を設けている。
セラミックスしゆう動材料の被覆部７、旋回スクロール
５のラップ部５ｂの先端部には、セラミックスしゆう動
材料の被覆部８を設けている。
これにより、スクロールしゆう動部間の機械的損失が著
しく低下し、スクロール形圧縮機の性能向上に寄与する
。
しく低下し、スクロール形圧縮機の性能向上に寄与する
。
次に、本発明の実施例の構成によるセラミックスしゆう
動材料の特性を、第５図および第６図の実験データにも
とすき説明する。
動材料の特性を、第５図および第６図の実験データにも
とすき説明する。
まず、第５図は、本発明の一適用例に係るセラミックス
しゆう動材料の摩擦特性線図である。
しゆう動材料の摩擦特性線図である。
本線図は、さきに述べたスクロール圧縮機の、第４図に
示すスクロール部の構成のものについて、旋回スクロー
ル５側の８部をＳｉＣセラミックス、固定スクロール４
側の７部を、ＳｉＣセラミックス母材にテフロン（ＰＴ
ＦＥ）を含浸させたセラミックスしゆう動材料を被覆し
だものを用い、無潤滑状態で、テフロン含浸の表面積を
３種類に変化させて実験した結果を示したものである。
示すスクロール部の構成のものについて、旋回スクロー
ル５側の８部をＳｉＣセラミックス、固定スクロール４
側の７部を、ＳｉＣセラミックス母材にテフロン（ＰＴ
ＦＥ）を含浸させたセラミックスしゆう動材料を被覆し
だものを用い、無潤滑状態で、テフロン含浸の表面積を
３種類に変化させて実験した結果を示したものである。
なお、実験時間は１時間とした。
第５図では、横軸に荷重（Ｋｇｆ）をとり、縦軸に摩擦
係数をとシ、線図は、上から下へ、ＳｉＣセラミックス
同士の場合、セラミックス母材にテフロン含浸面積率１
０チの場合、同じくテフロン含浸面積率３０チの場合、
同じくテフロン含浸面積率５０チの場合、テフロン単体
の場合の５条件を示している。
係数をとシ、線図は、上から下へ、ＳｉＣセラミックス
同士の場合、セラミックス母材にテフロン含浸面積率１
０チの場合、同じくテフロン含浸面積率３０チの場合、
同じくテフロン含浸面積率５０チの場合、テフロン単体
の場合の５条件を示している。
第５図から明らかなように、テフロン含浸面積率１０％
の場合は、ＳｉＣセラミックス同士（テフロン含浸面積
率Ｏ％相当）の場合の摩擦係数値０．１５〜０．２０と
差がないが、テフロン含浸面積率３０チになると摩擦係
数は０．１と低下し、テフロン含浸面積率５０％では、
テフロン単体（テフロン含浸面積率１００％相当）と同
等の摩擦係数０．０４〜０．０５と著しく低下しておシ
、これが、しゆう動部の機械的損失の低下に効果的であ
ることがわかる。
の場合は、ＳｉＣセラミックス同士（テフロン含浸面積
率Ｏ％相当）の場合の摩擦係数値０．１５〜０．２０と
差がないが、テフロン含浸面積率３０チになると摩擦係
数は０．１と低下し、テフロン含浸面積率５０％では、
テフロン単体（テフロン含浸面積率１００％相当）と同
等の摩擦係数０．０４〜０．０５と著しく低下しておシ
、これが、しゆう動部の機械的損失の低下に効果的であ
ることがわかる。
次に、第６図は、第５図と同じくセラミックスしゆう動
材料の摩擦特性線図で、（ａ）は、ＳｉＣセラミックス
同士の摩擦特性を示し、（ｂ）は、ＳｉＣセラミックス
とＳｉＣセラミックスしゆう動材料との間の摩擦特性を
示す。
材料の摩擦特性線図で、（ａ）は、ＳｉＣセラミックス
同士の摩擦特性を示し、（ｂ）は、ＳｉＣセラミックス
とＳｉＣセラミックスしゆう動材料との間の摩擦特性を
示す。
本線図も、第５図と同様、さきに述べたスクロール圧縮
機による実験データにもとづくもので、特に時間経過に
よる摩擦係数の状態を実験したものである。すなわち、
第６図（ａ）は、旋回スクロール側、固定スクロール側
ともにＳｉＣセラミックスを被覆したもの、（ｂ）は、
旋回スクロール側をＳｉＣセラミックス、固定スクロー
ル側をＳｉＣセラミックス母材にテフロン含浸面積率５
０％のセラミックスしゆう動材料を被覆したもので、実
験を１００時間継続したデータである。
機による実験データにもとづくもので、特に時間経過に
よる摩擦係数の状態を実験したものである。すなわち、
第６図（ａ）は、旋回スクロール側、固定スクロール側
ともにＳｉＣセラミックスを被覆したもの、（ｂ）は、
旋回スクロール側をＳｉＣセラミックス、固定スクロー
ル側をＳｉＣセラミックス母材にテフロン含浸面積率５
０％のセラミックスしゆう動材料を被覆したもので、実
験を１００時間継続したデータである。
第６図からは、１００時間実験を継続しても、摩擦係数
にほぼ変動がなく、シゆう動部が荒れることなく、耐摩
耗性が良いことを示している。また、摩擦係数の値は、
第５図のデータと同等で、テフロン含浸面積率５０％の
セラミックスしゆう動材料を用いた場合、０．０４〜０
．０５であることを示している。
にほぼ変動がなく、シゆう動部が荒れることなく、耐摩
耗性が良いことを示している。また、摩擦係数の値は、
第５図のデータと同等で、テフロン含浸面積率５０％の
セラミックスしゆう動材料を用いた場合、０．０４〜０
．０５であることを示している。
以上述べたように、本発明によれば、セラミックスの耐
熱性、耐摩耗性と、固体潤滑剤の低摩擦特性との複合効
果によシ、油潤滑ができない極低温、または高温下、あ
るいは潤滑油の使用が好ましくない環境下で使用される
機械要素等の、しゆう動部の摩擦特性、摩耗特性を向上
させる低摩擦。
熱性、耐摩耗性と、固体潤滑剤の低摩擦特性との複合効
果によシ、油潤滑ができない極低温、または高温下、あ
るいは潤滑油の使用が好ましくない環境下で使用される
機械要素等の、しゆう動部の摩擦特性、摩耗特性を向上
させる低摩擦。
耐摩耗性材料を提供することができる。
第１図は、セラミックスの一般的な模式斜視図、第２図
は、本発明の実施例を示す模式斜視図、第３図は、本発
明をスクロール形圧縮機に適用した一例の、スクロール
部材の縦断面図、第４図は、その部分拡大図、第５図は
、本発明の一適用例に係るセラミックスしゆう動材料の
摩擦特性線図、第６図は、同じくセラミックスしゆう動
材料の摩擦特性線図で、（ａ）は、ＳｉＣセラミックス
同士の摩擦特性を示し、（ｂ）は、ＳｉＣセラミックス
とＳｉＣセラミックスしゆう動材料との間の摩擦特性を
示す。 １・・・セラミックス母材、１ａ・・・表層部、２・・
・空洞、第 １ 皿 第 ２ 図 第 ３ 図 第 ４ 巳 Ｔ５図 荷 重（リイ９
は、本発明の実施例を示す模式斜視図、第３図は、本発
明をスクロール形圧縮機に適用した一例の、スクロール
部材の縦断面図、第４図は、その部分拡大図、第５図は
、本発明の一適用例に係るセラミックスしゆう動材料の
摩擦特性線図、第６図は、同じくセラミックスしゆう動
材料の摩擦特性線図で、（ａ）は、ＳｉＣセラミックス
同士の摩擦特性を示し、（ｂ）は、ＳｉＣセラミックス
とＳｉＣセラミックスしゆう動材料との間の摩擦特性を
示す。 １・・・セラミックス母材、１ａ・・・表層部、２・・
・空洞、第 １ 皿 第 ２ 図 第 ３ 図 第 ４ 巳 Ｔ５図 荷 重（リイ９
Claims (1)
- 表層部に微細な空洞の散在するセラミックスを母材とし
、前記空洞に、しゆう動特性のすぐれた固体潤滑剤を充
填し、固着させてなるセラミックスしゆう動材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10581383A JPS59232981A (ja) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | セラミツクスしゆう動材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10581383A JPS59232981A (ja) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | セラミツクスしゆう動材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59232981A true JPS59232981A (ja) | 1984-12-27 |
Family
ID=14417528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10581383A Pending JPS59232981A (ja) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | セラミツクスしゆう動材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59232981A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61197483A (ja) * | 1985-02-27 | 1986-09-01 | 株式会社リケン | セラミックス摺動部材の製造方法 |
| WO1986005482A1 (en) * | 1985-03-12 | 1986-09-25 | Kitamura Valve Co., Ltd. | Valve having valve body of ceramic compound |
| US4657818A (en) * | 1984-06-18 | 1987-04-14 | Hitachi, Ltd. | Sliding current collector |
| JPH03261683A (ja) * | 1990-03-12 | 1991-11-21 | Eagle Ind Co Ltd | 摺動材料およびその製造方法 |
-
1983
- 1983-06-15 JP JP10581383A patent/JPS59232981A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4657818A (en) * | 1984-06-18 | 1987-04-14 | Hitachi, Ltd. | Sliding current collector |
| JPS61197483A (ja) * | 1985-02-27 | 1986-09-01 | 株式会社リケン | セラミックス摺動部材の製造方法 |
| JPH0343229B2 (ja) * | 1985-02-27 | 1991-07-01 | Riken Kk | |
| WO1986005482A1 (en) * | 1985-03-12 | 1986-09-25 | Kitamura Valve Co., Ltd. | Valve having valve body of ceramic compound |
| US4932438A (en) * | 1985-03-12 | 1990-06-12 | Kitamura Valve Co., Ltd | Valve provided with valve bodies made of a ceramic compound |
| US5114886A (en) * | 1985-03-12 | 1992-05-19 | Ibiden, Co., Ltd. | Unique ceramic compound |
| JPH03261683A (ja) * | 1990-03-12 | 1991-11-21 | Eagle Ind Co Ltd | 摺動材料およびその製造方法 |
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