JPS61118452A - 平軸受 - Google Patents

平軸受

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JPS61118452A
JPS61118452A JP60234684A JP23468485A JPS61118452A JP S61118452 A JPS61118452 A JP S61118452A JP 60234684 A JP60234684 A JP 60234684A JP 23468485 A JP23468485 A JP 23468485A JP S61118452 A JPS61118452 A JP S61118452A
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ptfe
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fluoride
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AE PLC
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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】 （産業上の利用分野） 本発明は平軸受に関する。更に詳細には、本発明は、マ
クファーソン（Ｍｃ　Ｐｈｅｒｓｏｎ）柱（ｓｔｒｕｔ
）型の自動車用緩衝器の如き、極低摩擦、特に静的（は
く離）摩擦が本質的なものである油潤滑軸受に関する。
（従来の技術） 極低摩擦が要求されるために、ポリテトラフルオロエチ
レン（ＰＴＦＥ）以外の他の材料は、要求される低摩擦
基準を達成することができないために、これらの状態に
おいて、一般的に表面滑動性に特に優れるＰＴＦＥを有
する軸受材料のみが適している。しかしながら、ＰＴＦ
Ｅ単独では非常に軟く、弱く、高摩耗率を許容できない
ために、硬い材料をＰＴＦＥ軸受表面に加え、摩耗を減
少させ、かつ許容できる軸受寿命を付与しなければなら
ない。
現在、これらの用途に使用される軸受類は、多孔質青銅
焼結体層およびＰＴＦＥを満たしたことから成る軸受層
を有する鋼裏金（ｂａｃｋｉｎａ　）から成る。軸受層
は焼結体の間隙を満たしており、かつ焼結体上に薄層（
約２５ミクロン）を形成する。
最も一般的に使用される組成物は２０容量％の鉛あるい
は二硫化モリブデンのいづれか一方で満たされたＰＴＦ
Ｅから成る。
（発明が解決しようとする問題点） これらの従来の材料は潤滑油中でキャビテーションが生
ずる過酷な条件下で使用されるときに、消耗効果を受け
やすい。それらの諸条件は、ギヤポンプ類および航空燃
料ポンプ類、軸受表面に対するロッドスピードが異常な
高速＜３ｍ／Ｓｅｃ以上）である自動車用緩衝器として
使用されるときに速い逆速度で起こる。キャビテーショ
ン消耗のこの形は、こすれ摩耗なしで、潤滑油のみの作
用により焼結体からＰＴＦＥで満たされた層を除くとい
う結果を生ずる。
本発明の目的は、従来の材料より、機械的完全性が高い
強固なＰＴＦＥで満たされた層を有する平軸受を提供す
ることである。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、裏金（ｂａｃｋｉｎｇ　）　、裏金上の焼結
体層および焼結体上のＰＴＦＥおよび低水溶性のイオン
性フッ化物を含む軸受層から成る平軸受を提供する。
そのようなフッ化物を共存させることは、ＰＴＦＥと全
く染まないためポリマーと結合しない従来の充填物より
もフッ化物は化学的にＰＴＦＥと適合性が良好なために
、軸受材料の機械的完全性を高めるであろう。
本発明の軸受材料用組成物は、従来の材料の好ましい摩
擦および摩耗特性を保有して、キャビテーション摩耗抵
抗性を非常に高める傾向がある。
好ましくは、裏金は鋼製であり、焼結体層は錫−青銅製
あるいはアルミニウムー青銅製が好ましい。フッ化物は
ＰＴＦＥ層で、粒子径が０．０１〜１０ミクロン、好ま
しくは０．１〜１ミクロンである微細に粉砕された形態
が好ましい。微細サブミクロンの粒子径は有利であるこ
とが示された。
すなわち、沈降したフッ化カルシウムを含む組成物は、
キャビテーション摩耗抵抗に関して、粒子径が１ミクロ
ンよりも大きい粉砕された天然のフッ化カルシウム粉末
を含む組成物より優れている傾向を示す。
フッ化物の量は１〜５０容量％、好ましくは１０〜３０
容量％、例えば２０容量％である。フッ化物の水に対す
る溶解性は１８℃で０．０５ｇ／１００ｃｍ３以下が好
ましい。水溶解性が低いことは、ＰＴＦＥの水分散液を
用いる水溶性分散液中で充填物をＰＴＦＥ中に共存させ
る方法を連想させるであろう。
低溶解性フッ化物は、周期律表のＩＩＡ族の金属が好ま
しい。ＭｇＦ２．３ｒ　Ｆ２およびＱａ　Ｆ２が好まし
く、Ｃａ　Ｆ２が最も好ましい。溶解性の高いフッ化物
は適さない傾向にある。これらのフッ化物は単独である
いは結合して使用される。軸受材料は金属鉛をも兵舎す
ることができ、フッ化物と結合する。ことが好ましく、
鉛の量は５０容量％以下である。
本発明は、さらに上記の如く軸受材料組成物を提供する
。
本発明は各種方法で実施され、そして実施態様は次の実
施例で示されるであろう。
（実施例） 実施例１ 飽和フッ化ナトリウム水溶液に塩化カルシウム水溶液を
加えることによりフッ化カルシウムを沈澱法により調製
した。
沈澱物を分離し、遠心分離および口過によりナトリウム
および塩素を洗浄して除き、乾燥し粉砕した。
この方法により、粒子径１ミクロン以下の微細物質を得
た。この物質の結晶構造は古典的なほたる石構造ではな
く、アモルファスゲルに酷似しており、その組成物は全
く化学量論的Ｃａ　Ｆ２に相当しないが、ある程度まで
加水分解し、約１０％の水酸基を生じた。
１．７ｋ（Ｊのこの材料と５ｋＯのＰＴＦＥを充分に混
合し、この混合物を粒子径が１２０メツシユ以下の焼結
青銅粉末の層で被覆した鋼片の基材上にローラで延ばし
た。その後、そのＰＴＦＥを３６０〜３８０℃で１〜３
分間加熱して焼結した。
その後、この鋼片からブツシュを製造し、マクフアーソ
ン（ＭＣＰｈｅｒｓｏｎ）柱ユニット中のガイドブツシ
ュとして試験した。比較のために、二つの他の組成物の
特徴的なブツシュを同−柱ユニット、すなわち、２０％
ＭＯ３２で満たされたＰＴＦＥおよび２０％鉛で満たさ
れたＰＴＦＥで試験した。高速ロッドスピードで行った
試験結果を第１表に示す。
（以下余白） 第１表は、各種のライニング組成物を使用する柱ロッド
用軸受について実施された高ロッドスピード試験の結果
を示す。ＰＴＦＥ中に２０％ＣａＦ２を含有する場合に
観察されたキャビテーション摩耗は、ＰＴＦＥ中に２６
％Ｐｂおよび２０％ＭＯ５２を含む従来技術の組成物の
場合よりも著しく少なかった。
１００ｋｌｌｌの横荷重で２１１１／秒のロッドスピー
ドで試験したブツシュの摩耗寿命を第２表に示す。
２０％　ＣａＦ２　　　　　　　９７５２０％　ｃａＦ
’２　　　　　　　１０１５２０％　ＣａＦ２　　　　
　　　８０５２０％　Ｐｂ　　　　　　　　　　２９０
２０％　Ｐｂ　　　　　　　　　　３１０２０％　Ｐｂ
　　　　　　　　　　３１５２０％　ＭＯ３２８０ ２０％　ＭＯ５２２９０ ２０％　ＭＯ３２１６０ 第２表から本発明による材料は適当な材料から生じた最
高の摩耗寿命の２倍以上の寿命を生じたことが判る。破
損はライニングの１０％以上が２５μｍあるいはそれ以
上の深ざまで擦り切れたときを基準とした。
実施例２ フッ化マグネシウムは、炭酸マグネシウムの分散液にフ
ッ化水素酸水溶液を使用させることにより調製した。沈
澱物を洗浄し、口過し乾燥した。
この材料を実施例１に記載した多孔質青銅焼結体に結合
するＰＴＦＥに配合した。
この材料を鉛およびＭＯ３２で満たされた適当な柱材料
とともにキャビテーション摩耗抵抗について試験し、そ
の優れている結果を第３表に示した。引用した図は各材
料の１０個の平均容積損失を示す。
週１≦と１匁 第３表は、各種軸受材料組成物のライニングを有する軸
受について実施した超音波キャビテーション試験結果を
示す。明らかに、本発明の組成物の場合における平均容
積損失は従来技術の組成物よりも相当に少なかった。
本発明の材料の優れた特性は添付図面によっても示され
るであろう。
第１図は、ＰＴＦＥ＋２０％Ｃａ　Ｆ２のライニングを
有するブツシュを７５℃で実施した負荷に対して摩擦係
数を記入した図であり、第２図はＰＴＦＥ＋２０％Ｃａ
　Ｆ２のライニングで温度が室温である同様な図であり
、第３図はＰＴＦＥ＋２０％Ｐｂのライニングで７５℃
おける同様な図であり、第４図はＰＴＦＥ＋２０％Ｐｂ
のライニングで温度が室温である同様な図であり、そし
て第５図は第１図〜第４図に示す結果を引き出すために
使用された装置の概要図を示す。
最初に第５図を参照すると、試験装置はオイルバス１１
、該オイルバス１１に浸されている往復動鋼製シャフト
１２および軸受ハウジング１３から成る。軸受ハウジン
グ１３は１５で旋回するレベルアーム１４の一端からつ
るされている。
可変負荷１６はレベルアーム１４の他端に取り付けられ
ており、それによって軸受ハウジング１３に力を加える
。
軸受材料を試験するために、試験材料のライニング１８
を有するブツシュ１７を軸受ハウジング１３内のシャフ
ト１２の近くに置く。負荷１６を作用させシャフト１２
を平均速度１．７８ｍ／秒で往復運動させる。軸受ハウ
ジング１３上のひずみゲージ１９は滑動によりシャフト
１２を動かすために必要な力を測定する。そしてこの値
から潤滑されて滑動する摩擦係数μを計算することがで
きる。
さて、図においては、第１図はバス塩７５℃で適用した
負荷１６に対する摩擦係数μを示す。μの最高値はシャ
フト１２を最初に滑動するために必要な最大の力である
。μの最小値は滑動中にシＶフト１２を保持するために
必要とされる最小の力である。この場合の試験における
材料１８はＰＴＦＥ＋２０％Ｃａ　Ｆ２　Ｔニーある。
第２図は、バス塩を室温とした以外は第１図と同様であ
る。
第３図は、試験用材料がＰＴＦＥ＋２０％Ｐｂであり、
バス塩が７５℃である以外は第１図および第２図と類似
している。
第４図はバス温度を室温とした以外は第３図と同様であ
る。
第１図〜第４図から本発明の材料の摩擦係数（第１図お
よび第２図）は、適用する負荷に依るけれども、既知材
料（第３図および第４図）の摩擦係数よりも２〜３倍小
ざいことは明らかである。
本発明の材料の摩擦係数は、特に、初期の滑動に対する
最高値が、μ最高値が低負荷時よりも相当高い既知材料
のそれに対して、はとんど一定に近いことは明らかであ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は、ＰＴＦＥ＋２０％Ｃａ　Ｆ２のライニングを
有するブツシュを７５℃で実施した負荷に対して摩擦係
数を記入した図であり、第２図はＰＴＦＥ＋２０％Ｃａ
　Ｆ２のライニングで温度が室温である同様な図であり
、第３図はＰＴＦＥ＋２０％Ｐｂのライニングで７５℃
おける同様な図であり、第４図はＰＴＦＥ＋２０％Ｐｂ
のライニングで温度が室温である同様な図であり、そし
て第５図は第１図〜第４図に示す結果を引き出すために
使用された装置の概要図を示す。 １１・・・オイルバス、１２・・・シャフト、１３・・
・軸受ハウジング、１４・・・レベルアーム、１６・・
・可動負荷、１７・・・ブツシュ、１８・・・ライニン
グ、１９・・・ひずみゲージ。 特許出願人　　　　エイイービーエルシーニーの浄書〔
内Ｇに変更なし） 朗一致 第　４　図（Ｎｅｗｔｏｎｓ） 手続補正言 昭和６０年１１Ｊ１１８日 特許庁長官　　　宇　賀　　道　部　殿１、事件の表示 昭和６０年　特許願　第２３４．６８４号２、発明の名
称 平軸受 ３、補正をする者 名　称　　エイイービーエルシー 代表者　　デビット　ギプソン　ハントンｌ　躇　　イ
ギリス国 ６、補正の対象 図面

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ＰＴＦＥが低水溶性のイオン性フッ化物と均質に
    混合されていることを特徴とするＰＴＦＥを含有する軸
    受材料。
  2. （２）フッ化物が１〜５０容量％存在することを特徴と
    する特許請求の範囲第１項に記載の材料。
  3. （３）フッ化物の粒子径が０．０１〜１０ミクロンであ
    り、ＰＴＦＥ中に微粉砕された形態で存在することを特
    徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載の材
    料。
  4. （４）１８℃におけるフッ化物の水に対する溶解性が０
    ．０５ｇ／１００ｃｍ＾３以下であることを特徴とする
    特許請求の範囲第１項ないし第３項のいづれか１項に記
    載の材料。
  5. （５）フッ化物がＣａＦ＿２、ＭｇＦ＿２あるいはＳｒ
    Ｆ＿２であることを特徴とする特許請求の範囲第４項に
    記載の材料。
  6. （６）さらに金属Ｐｂを共含することを特徴とする特許
    請求の範囲第１項ないし第５項のいづれか１項に記載の
    材料。
  7. （７）軸受層が特許請求の範囲第１項ないし第６項のい
    づれか１項に記載された材料から成ることを特徴とする
    裏金、裏金上の焼結体層および焼結体上の軸受層から成
    る平軸受。
  8. （８）裏金が鋼製であ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。
  9. （９）焼結体層が焼結青銅であることを特徴とする特許
    請求の範囲第７項または第８項に記載の軸受。
JP60234684A 1984-10-22 1985-10-22 平軸受 Pending JPS61118452A (ja)

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