JPS60120798A - 複層無潤滑軸受材 - Google Patents

複層無潤滑軸受材

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JPS60120798A
JPS60120798A JP22895683A JP22895683A JPS60120798A JP S60120798 A JPS60120798 A JP S60120798A JP 22895683 A JP22895683 A JP 22895683A JP 22895683 A JP22895683 A JP 22895683A JP S60120798 A JPS60120798 A JP S60120798A
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JP
Japan
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silicon carbide
solid lubricant
bearing
lubricity
layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP22895683A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Shindo
剛 新藤
Masahito Fujita
正仁 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NDC Co Ltd
Nippon Dia Clevite Co Ltd
Original Assignee
NDC Co Ltd
Nippon Dia Clevite Co Ltd
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Publication date
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
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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】
本発明は複圓無潤滑軸受材に係り、詳しく(よ、鋼板で
裏打らされた多孔質金属焼結層上にポ1ノデトラフルオ
ロエチレン樹脂(以下、l’TFE樹脂と呼ぶ)を主成
分とし炭化硅素ウィスカーと固体潤滑剤とを含む滑り同
を具え、高速回転で高負荷の条(’l下での使用に耐え
る複囮無潤滑軸受材に係る。 なお、以下で炭化硅素ウィスカーとは炭化硅素tf!J
1t−s晶でウィスカー状を成した粉末粒子から成るも
のである。 一般に、給油不能や、給油のむづかしい部分、更に、油
切れの起し易い部分に給油を要しない軸受、つまり、無
潤滑軸受(以下、ドライベアリングという。)が用いら
れている。 このドライベアリングは通常裏打ちの鋼板上に多孔質金
属焼結層や鋳造物等の軸受囮を被着形成し、その中に軸
受成分を含浸させるが、更に、その表面に軸受成分を含
む滑り層を被覆形成している。従って、これら軸受成分
によって所要の軸受性能が保持されるため、潤滑油を供
給する必要がなく、ドライベアリングは給油不能のとこ
ろに用いるのには適合している。また、軸受成分として
低融点金属、金属酸化物若しくは硫化物、合成樹脂等の
成分が知られている。 しがし、このような構造のドライベアリングは元来、p
v値テ500〜1200kq/ci2・n+ /分程度
の用途を目的として開発されている。しかし、最近は、
自動車の高速化の傾向から、ベアリングもPv値で15
00kq/cm2・m1分の如く、高速・高何重の用途
に供せられるものが必要になり、これに適合する種々の
ベアリングが開発されているが、満足−リーベきものが
得られない。 例えば、高荷重用ベアリングの一つとして、表面の滑り
囮が凹「[樹脂層中に金属鉛が固体潤滑剤として不均一
に分散されたドライベアリングが提案されている。しか
し、軸受成分の金属鉛の融点は327°Cの如くきわめ
て低く、この溶融11)の保持に支障があるため、使用
時に軸の支承面乃至摩擦面の高温高圧化によって金属鉛
は融解飛散し、所定の効果が十分に発揮できないほか、
これによって軸受や軸が汚染される。 また、他功例としてフッ素樹脂を主成分とするものに炭
素繊維を配合して成る滑り層を有するドライベアリング
が特開昭56−150624号公報や、特開昭56−1
49485号公報に記載されている。 これらドライベアリングの滑り層に炭素繊維が曾まれ、
それにより、潤滑性ならびに耐摩耗性が向上するが、得
iv強度に欠け、とくに、300℃以上、ながても、5
00°C以上の高温条件下における耐酸化性に欠
【づ、
高速、高荷重下の使用では軸受面では相当の高温にさら
されることもあって炭素繊維が分解消費され、摩耗もは
げしくなり、問題がある。 本発明は、これらの問題点を解決することを目的とし、
具体的には、高速、高荷重で使用に耐え、耐摩耗性に優
れるほか、軸受面の温度や圧力が上昇しても全く支障が
なく十分に潤滑性も保持できる軸受材を提案づる。 すなわち、本発明は多孔質金属焼結図上に、ポリテトラ
フルAロエチレン樹脂を主成分とし炭化硅素ウィスカー
0.1〜50重量%と固体潤滑剤0.1〜50重量%と
を含んで成る滑り囮を具えて成ることを特徴とする。 以下、図面を用いて本発明の実施態様について説明Jる
。 まず、第1図は本発明の一つの実施例に係る複層無潤滑
軸受材の断面図であって、符号1は鋼板等の裏金を示し
、この裏金1の上に多孔質金属焼結層2が被着形成され
ている。この多孔質金属焼t:^は(以下、単に焼結層
という)2は常法により金属若しくは合金の粉末粒子を
焼結してつくる。この焼結@2の上には一部はその内部
に含浸さけることもあるが、がっ、表面をおおって滑り
囮3を被着させて設(プる。この滑り@3はPTF11
脂を主成分とし、これに金属鉛等の固体潤滑剤および炭
化硅素ウィスカーを分散させて含イjさせる。 この炭化硅素はひげ状の単結晶から成るものであって、
一般にウィスカーと云われるものである。炭化硅素は炭
素繊維に較べると、空気中の分解温度が高く、とくに、
空気中においては1300℃程度でも安定である。この
炭化硅素ウィスカーは0.1〜50重量%(以下、単に
%という。 含ませるのが望ましい。また、固体潤滑剤とは金属鉛等
の金属成分以外に固体状態で所定の潤滑性能を示すもの
であれば何れのものも添加でき、例えば、黒111や、
二硫化モリブデンその他の潤滑性硫化物、更に潤滑性金
属酸化物、その他の潤滑性化合物が含まれ、これら1種
若しくは2種以上で0.1〜50%含まれるのが望まし
い。 が望ましい。また、PTFE樹脂は滑り層の素地を形成
するもので、それ自体潤滑性を有づるものである。 そこで、更に滑り囮の各成分につき詳しく説明すると、
次の通りである。 まず、PTFE樹脂自体が潤滑性に優れるため、滑り囮
はある程度の潤滑性能を示す。しかし、この中に固体潤
滑剤のみでなく、樹脂としての可撓性を持ち、炭化硅素
ウィスカーを含有させても、それを保持し、滑り層に可
撓性ヤじん性を与える。また、炭化硅素自体が高温にお
いて耐酸化性にイaれて安定であり、更に、衝撃強度が
大きく、しかも、素地の硬度を高めて耐摩耗性が向上し
、高ン品、高圧下でその効果が十分に発揮できる。づな
わち、高速化にともなって軸受の支承面が高温、高圧化
Jるが、炭化硅素ウィスカーは消費されることがなく、
十分にその素地強化としての役目が果される。 更に詳しく説明すると、PTFE樹脂の素地に炭化硅素
ウィスノノーが均一に分散されていると、高温条件下で
しその荷重は十分に支えられ、しかも、炭化硅素が表面
に露出して高温や高圧にさらされても分解消費されるこ
となく、その効果を示し、素地は強化された状態が保持
され、摩耗が極力低くおさえられる。、なお、炭化硅素
と同等の効果を示すものとして炭素繊維が知られている
。しがし、この繊維は衝撃強度で劣り、高温における安
定性、つまり、耐酸化性が炭化硅素ウィスカーに較べて
劣るため、アブレッシブな摩耗が防止できず、高速、高
荷重の条件に適合しない。この炭化硅素「ライスカーは
少なくとも0.1%含まれることが素地強化ならびに耐
摩耗性向上のために必要であるが50%をこえることは
PTF[:樹脂が減少し、かえって、素地の可撓性やじ
lし性が失なわれるとともに潤滑性に欠【)、きわめて
高価にもなり、更に、相手の軸自体も傷つ(プることに
なって好ましくない。 また、固体潤滑剤はPTFE樹脂とともに潤滑性を向上
させる。この場合、固体潤滑剤としても高温高負荷にた
えるものが好ましいが、必ずしも、この条件に合致しな
くとも良い。すなわち、炭化硅素ライスj)−によって
素地が強化され、高温においても安定であるため、高温
下で固体潤滑剤が溶融しても、それにj:っCかえって
潤滑性が保持されて好ましい。また、固体潤滑剤は少な
くとも0.1%は必要であるが、上限は50%程度であ
り、とくに、50%をこえると、炭化硅素ウィスカーや
PTFE樹脂が大1]に減少し、所定の効果が達せられ
なくなる。 次に、実施例について説明する。 まず、PTFE樹脂および炭化硅素ウィスカーとともに
固体潤滑剤として金属鉛を用いて、これらを第1表に示
す割合で混練しペースト化した。 また、帯鋼板上に平均粒径100μの青銅球状粉を均一
に散布し、焼結し、多孔質金属焼結体層を被着形成した
。 次に、この多孔質焼結層の上に上記ペーストをロールコ
ーティングによって薄くのばして被覆し、約375℃で
15分間焼成し、各種の無潤滑軸受拐を得た。これら各
潤滑材をぞれぞれ荷重100 kv / 112、周速
151n/分の条件で相手材として845G拐(硬度1
IRc55)を用いて鈴木式度擦摩耗試験機を用いて摩
耗試験を行なったところ、第1表に示す結果が得られた
。 第1表 また、比較のために、炭素繊維3〜10%とPl+粉5
0%とを含んで残余がP、T、F、E、樹脂から成る滑
り面を形成し、この軸受材についても同様に摩耗試験を
行なったところ、動摩擦係数は0.20〜O,O’15
、摩耗量は0.18〜0.1OnInl rあった。 従って、上記のところから明らかな通り、本発明のもの
は何れも耐摩耗性に優れ、更に、11 T F E樹脂
やpb等によって良好な潤滑性が保持できることがわか
る。 以上詳しく説明した通り、本発明に係る軸受材は炭化硅
素ウィスカーが含まれ、これは高温での耐酸化性に優れ
るため、これにより強化された素地は耐摩耗性に優れ、
摩擦係数は人l】に低減する。また、このウィスカーは
PTFE樹脂中に分散され、該樹脂は潤滑性に優れるほ
か、この分散状態であると、素地は優れたしん性を有し
、高荷重下でも全く支障がない。その上に固体潤滑剤が
含まれるため、この固体潤滑剤が表面から離脱しても、
これは素地上に保持され、良好な潤滑性を与える。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一つの実施例に係る軸受4Aの一部を
拡大して示1部分断面図である。 符号1・・・・・・鋼板の裏金 2・・・・・・多孔質金属焼結は 3・・・・・・滑り層 特KT出願人 工ヌデーシー株式会社 代 理 人 弁理士 松 下 義 勝 弁護士 副 島 文 雄 第1図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 多孔質金属焼結@1に、ポリテトラフルAロエチレン樹
    脂を主成分とし炭化硅素ウイスノ)−0,1〜50重量
    %と固体潤滑剤0.1〜50重量%とを含んで成る滑り
    顕を具えて成ることを特徴とする複層無潤滑軸受祠。
JP22895683A 1983-12-02 1983-12-02 複層無潤滑軸受材 Pending JPS60120798A (ja)

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JP22895683A JPS60120798A (ja) 1983-12-02 1983-12-02 複層無潤滑軸受材

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