JPS61215279A - セラミツク材料成分で被覆されたすべり部材 - Google Patents
セラミツク材料成分で被覆されたすべり部材Info
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- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/043—Sliding surface consisting mainly of ceramics, cermets or hard carbon, e.g. diamond like carbon [DLC]
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
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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。
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、その１つまたは複数の作用面が１つまたは幾
つかのセラミック材料成分で被覆されているすべり部材
が、少なくとも１つの別のすべり部材と摩擦係合してい
るすべり部材に関する。
つかのセラミック材料成分で被覆されているすべり部材
が、少なくとも１つの別のすべり部材と摩擦係合してい
るすべり部材に関する。
従来の技術
冒頭に記載した種類のすべり部材は公知である。これに
入るのは、たとえばセラミック材料で被覆された金属の
支持体の形でたとえば西ドイツ国実用新案第１７７７６
１０号および同第７７１８７８２号明細書に記載されて
いるようなすべりリング・ぞツキンのすべりリングであ
る。
入るのは、たとえばセラミック材料で被覆された金属の
支持体の形でたとえば西ドイツ国実用新案第１７７７６
１０号および同第７７１８７８２号明細書に記載されて
いるようなすべりリング・ぞツキンのすべりリングであ
る。
この場合、被膜の塗布は、プラズマ溶射法により、少な
くとも約１００μｍの厚さに行なわれる。この場合、塗
布された被膜は、セラミック材料に常用の方法で研磨お
よびラップ仕上げの形の後処理にかけられる。それで外
見上、この被膜の表面は、同様にすべりり／グとしてま
たは混合弁用のシール円板として使用されるような、単
一に１つのセラミック成分もしくは幾つかのセラミック
成分の混合物からなる被覆されてない同様に公知の完全
なセラミック体と相違しない。これに対する相応する開
示は、西ｒイツ国特許出願公告第１２８２３７７号明細
書、フランス国特許出願公開第１４５４７５５号明細書
、西ドイツ国特許出願公告第１２９１９５７号、西Ｐイ
ツ国特許出願公開第２８３４１４６号明細書およびヨー
ロツノソ特許出願公告第牛３４５６号明細書に認められ
る。
くとも約１００μｍの厚さに行なわれる。この場合、塗
布された被膜は、セラミック材料に常用の方法で研磨お
よびラップ仕上げの形の後処理にかけられる。それで外
見上、この被膜の表面は、同様にすべりり／グとしてま
たは混合弁用のシール円板として使用されるような、単
一に１つのセラミック成分もしくは幾つかのセラミック
成分の混合物からなる被覆されてない同様に公知の完全
なセラミック体と相違しない。これに対する相応する開
示は、西ｒイツ国特許出願公告第１２８２３７７号明細
書、フランス国特許出願公開第１４５４７５５号明細書
、西ドイツ国特許出願公告第１２９１９５７号、西Ｐイ
ツ国特許出願公開第２８３４１４６号明細書およびヨー
ロツノソ特許出願公告第牛３４５６号明細書に認められ
る。
別の提案は西ドイツ国特許出願公開第２７１１５００号
明細書に認められ、混合弁において使用するためにポリ
テトラフルオロエチレン被膜を備える金属構成部品を記
載する。
明細書に認められ、混合弁において使用するためにポリ
テトラフルオロエチレン被膜を備える金属構成部品を記
載する。
これらすべての提案にはなお特定の欠点が付随しており
、これらの欠点は殊に当該提案の被覆されてない従前の
完全セラミックは付着摩擦が高すぎる欠点を有し、この
ため出願人は上述した欧州特許第４３４５６号に既に、
とくに低い縦断面凹凸支持率（Ｐｒｏｆｉ ｌｔｒａｇ
ａｎｔｅｉ Ｉ）を得るためセラミック材料成分の特殊
な混合物を提案している。この提案は従来、十分なシー
ル作用は高い縦断面凹凸支持率により得られるにすぎな
いということを要旨とする先入観をはじめて克服するが
、この提案にもなお、セラミック原料粉末の極めて高い
微細度のため多くの場合に製造費が高い消費エネルギー
のために経済的に許容しうる程度を上層ることによって
生じる、特定の製造技術上の欠点が付随している。
、これらの欠点は殊に当該提案の被覆されてない従前の
完全セラミックは付着摩擦が高すぎる欠点を有し、この
ため出願人は上述した欧州特許第４３４５６号に既に、
とくに低い縦断面凹凸支持率（Ｐｒｏｆｉ ｌｔｒａｇ
ａｎｔｅｉ Ｉ）を得るためセラミック材料成分の特殊
な混合物を提案している。この提案は従来、十分なシー
ル作用は高い縦断面凹凸支持率により得られるにすぎな
いということを要旨とする先入観をはじめて克服するが
、この提案にもなお、セラミック原料粉末の極めて高い
微細度のため多くの場合に製造費が高い消費エネルギー
のために経済的に許容しうる程度を上層ることによって
生じる、特定の製造技術上の欠点が付随している。
イタリー国特許出願第６７７４６Ａ／８２号には、異な
る性質を有する硬質材料からなるすべり部材も既に提案
されており、この場合小板の少なくとも１つは炭化珪素
からなるべきである。この場合、摩擦減少は、大きい硬
度を有する摩擦部材を、小さい硬度ないしはなめらかで
ない表面を有するすべり部材と組合せることによって生
じ、これによって協動する双方のすべり部材の間の接触
面は減少し、これにより小さい摩擦が得られるとされる
。この提案の欠点は、炭化珪素のコストが比較的高いこ
とおよびすべり部材の硬度が異なるため、双方のすべり
部材の硬い方のすべり部材がいわば硬さの低い他のすべ
り部材の表面加工工具として働き、その際硬さの低いす
べり部材の好ましくない表面変化が生じることである。
る性質を有する硬質材料からなるすべり部材も既に提案
されており、この場合小板の少なくとも１つは炭化珪素
からなるべきである。この場合、摩擦減少は、大きい硬
度を有する摩擦部材を、小さい硬度ないしはなめらかで
ない表面を有するすべり部材と組合せることによって生
じ、これによって協動する双方のすべり部材の間の接触
面は減少し、これにより小さい摩擦が得られるとされる
。この提案の欠点は、炭化珪素のコストが比較的高いこ
とおよびすべり部材の硬度が異なるため、双方のすべり
部材の硬い方のすべり部材がいわば硬さの低い他のすべ
り部材の表面加工工具として働き、その際硬さの低いす
べり部材の好ましくない表面変化が生じることである。
これらの前述した提案に比して、セラミック材料で被覆
された金属成形体の欠点は、金属支持体と被覆との間の
熱膨張係数の一致が存在せず、従ってこれらすべり部材
は高い熱負荷を受ける特定の使用分野において使用する
ことができないことである。その理由は熱衝撃の際に、
支持体の被覆が破裂する危険があるからである。
された金属成形体の欠点は、金属支持体と被覆との間の
熱膨張係数の一致が存在せず、従ってこれらすべり部材
は高い熱負荷を受ける特定の使用分野において使用する
ことができないことである。その理由は熱衝撃の際に、
支持体の被覆が破裂する危険があるからである。
この場合、微小破裂孔が既にシール作用の急峻な低下を
もたらす。もう１つの欠点は、金属とセラミックとの間
の腐蝕である。さら忙、セラミック被覆された金属のす
べり部材における表面性状は、いわゆる完全セラミック
すべり部材の品質を越えず、従ってこれらすべり部材は
比較的高い摩擦値を有する。
もたらす。もう１つの欠点は、金属とセラミックとの間
の腐蝕である。さら忙、セラミック被覆された金属のす
べり部材における表面性状は、いわゆる完全セラミック
すべり部材の品質を越えず、従ってこれらすべり部材は
比較的高い摩擦値を有する。
発明が解決しようとする問題点
本発明の課題は、その形が適合されている別のすべり部
材と摩擦係合する際に、僅かな摩擦係数、殊に僅かな付
着摩擦係数を有するすべり部材を開発することであった
。同時に、すべり部材は、所定の使用分野がこれを必要
とする場合、すぐれたシール作用をも有すべきであり、
改善された耐熱衝撃性および耐蝕性を有すべきである。
材と摩擦係合する際に、僅かな摩擦係数、殊に僅かな付
着摩擦係数を有するすべり部材を開発することであった
。同時に、すべり部材は、所定の使用分野がこれを必要
とする場合、すぐれたシール作用をも有すべきであり、
改善された耐熱衝撃性および耐蝕性を有すべきである。
問題点を解決するための手段
この課題を解決するために、本発明は冒頭に述べた種類
のすべり部材において、特許請求の範囲第１項の特徴部
に記載の特徴によって、すべり部材の少なくとも１つが
セラミック材料の成形および焼結によって製造され、研
磨されおよび／ｉたはラップ仕上げされた支持体を有し
、該支持体は少なくともその作用面に化学的または物理
的蒸着法（ＣＶＤまたはＰＶＤ）によって得られた、１
つまたは幾つかのセラミック成分からなる、厚さ０．２
〜１０μｍで、１μｍを上廻らない粒径の被膜を有する
ようにする。
のすべり部材において、特許請求の範囲第１項の特徴部
に記載の特徴によって、すべり部材の少なくとも１つが
セラミック材料の成形および焼結によって製造され、研
磨されおよび／ｉたはラップ仕上げされた支持体を有し
、該支持体は少なくともその作用面に化学的または物理
的蒸着法（ＣＶＤまたはＰＶＤ）によって得られた、１
つまたは幾つかのセラミック成分からなる、厚さ０．２
〜１０μｍで、１μｍを上廻らない粒径の被膜を有する
ようにする。
特許請求の範囲および明細書においてなされた、被膜の
粒径に関する記載は、被覆面に対し試料 て平行に製造された研磨剤に関する。
粒径に関する記載は、被覆面に対し試料 て平行に製造された研磨剤に関する。
本発明は、微粒状で非常に薄い（後加工されてない）被
膜を平坦に加工された支持体上に設けると、支持体がそ
れに行なわれる表面処理のため高い縦断面凹凸支持率を
有する前提の下でも、すべり部材において明らかに減少
した摩擦係数が得られるという認識に基づく。
膜を平坦に加工された支持体上に設けると、支持体がそ
れに行なわれる表面処理のため高い縦断面凹凸支持率を
有する前提の下でも、すべり部材において明らかに減少
した摩擦係数が得られるという認識に基づく。
実施のために、本発明は全く異なる技術分野において、
即ち切削板の加工の際に、たいてい硬合金からなる成形
体により使用されたような、自体公知の、本発明の対象
を形成しない化学的および物理的蒸着法に拠る。かかる
方法はたとえば西Ｐイツ国特許第３１４４１９２号から
公知である。
即ち切削板の加工の際に、たいてい硬合金からなる成形
体により使用されたような、自体公知の、本発明の対象
を形成しない化学的および物理的蒸着法に拠る。かかる
方法はたとえば西Ｐイツ国特許第３１４４１９２号から
公知である。
成形体をその被覆前に研磨および／またはラップ仕上げ
する手段によって、すべり部材は（被覆後でも）、たと
えばシール板として使用されるすべり部材１（おいて要
求されるようなすぐれた平坦性を有する。湾曲せる作用
面を有するすべり部材は、成形体のこの前処理によりそ
の使用に必要な許容差を得る。本発明によるすべり部材
は、その平坦性ないしはその許容差のため、機械の構成
部品としてたとえば、高度のシールが重要であるところ
で使用する場合、高度のシール作用をする。これらの使
用分野の鍔は、同様にすべりリング・ξツキン用すべり
リングおよび混合弁用シール板である。
する手段によって、すべり部材は（被覆後でも）、たと
えばシール板として使用されるすべり部材１（おいて要
求されるようなすぐれた平坦性を有する。湾曲せる作用
面を有するすべり部材は、成形体のこの前処理によりそ
の使用に必要な許容差を得る。本発明によるすべり部材
は、その平坦性ないしはその許容差のため、機械の構成
部品としてたとえば、高度のシールが重要であるところ
で使用する場合、高度のシール作用をする。これらの使
用分野の鍔は、同様にすべりリング・ξツキン用すべり
リングおよび混合弁用シール板である。
れてはいないが、その原因として表面の構造が考えられ
、これは恐らく次のように説明される：極めて小さい厚
さに構成された、とくに０．５μｍの範囲を上廻らない
粒子微細度を有する被膜によって、極めて均一に塗布さ
れた被膜は、たとえば研磨まだはラップ仕上げのような
いかなる後加工も必要としないことにより、非常に僅か
な縦断面凹凸支持率が生じる。製作技術の点で、プラズ
マ溶射によって被覆された公知のすべり部材に比して、
この場合に研磨およびラップ仕上げによる被膜の表面加
工が行なわれ、この場合にはじめて必要な平坦性が生じ
た（しかし摩擦を高める高い縦断面凹凸支持率を甘受し
て）限りにおいて相違する。
、これは恐らく次のように説明される：極めて小さい厚
さに構成された、とくに０．５μｍの範囲を上廻らない
粒子微細度を有する被膜によって、極めて均一に塗布さ
れた被膜は、たとえば研磨まだはラップ仕上げのような
いかなる後加工も必要としないことにより、非常に僅か
な縦断面凹凸支持率が生じる。製作技術の点で、プラズ
マ溶射によって被覆された公知のすべり部材に比して、
この場合に研磨およびラップ仕上げによる被膜の表面加
工が行なわれ、この場合にはじめて必要な平坦性が生じ
た（しかし摩擦を高める高い縦断面凹凸支持率を甘受し
て）限りにおいて相違する。
現在公知の検査法（これには欧州特許第４３４５６号に
記載された入射光でつくられた顕微鏡写真の評価法も属
する）は、本発明によるすべり部材上の被膜の極めて細
かい表面構造を測定技術的に把握することができない。
記載された入射光でつくられた顕微鏡写真の評価法も属
する）は、本発明によるすべり部材上の被膜の極めて細
かい表面構造を測定技術的に把握することができない。
それというのも常用の顕微鏡の解像力はもはや十分では
ないからである。僅かな縦断面凹凸支持率の形成には下
記の表に掲げられているような本発明によるすべり部材
の非常に小さい摩擦値が有利である。下記の表は、高純
度酸化アルミニウムセラミックからなる自体公知の支持
体を種々のセラミック材料で被覆することによって製造
した、本発明によるすべり部材と公知すべり部材につき
乾燥すべり摩擦と乾燥付着摩擦に関して測定したΦつの
個々の測定からの平均値を表わす。この場合、本発明に
よるすべり部材は、高純度酸化アルミニウムセラミック
からなる自体公知の未被覆すべり部材と摩擦係合してい
た。
ないからである。僅かな縦断面凹凸支持率の形成には下
記の表に掲げられているような本発明によるすべり部材
の非常に小さい摩擦値が有利である。下記の表は、高純
度酸化アルミニウムセラミックからなる自体公知の支持
体を種々のセラミック材料で被覆することによって製造
した、本発明によるすべり部材と公知すべり部材につき
乾燥すべり摩擦と乾燥付着摩擦に関して測定したΦつの
個々の測定からの平均値を表わす。この場合、本発明に
よるすべり部材は、高純度酸化アルミニウムセラミック
からなる自体公知の未被覆すべり部材と摩擦係合してい
た。
表
酸化アルミニウム ０．１０５ ０．１５４
窒化チタン ０．０９ ０．１５３
へ炭窒化チタン ０．１３３ ０．１９７
比較実験： 公知すべり部材 被膜をつくるためには、適当な金属の塩化物、たとえば
窒化チタン被膜または炭化チタン被膜には四塩化チタン
を使用することができ、この場合適当なガスとしてアン
モニアを加え、炭化チタンの場合には付加的にメタンガ
スが使用される。加炭窒化チタン被膜をつくるには、ア
ンモニアとメタンからなる混合ガスが使用される。
窒化チタン ０．０９ ０．１５３
へ炭窒化チタン ０．１３３ ０．１９７
比較実験： 公知すべり部材 被膜をつくるためには、適当な金属の塩化物、たとえば
窒化チタン被膜または炭化チタン被膜には四塩化チタン
を使用することができ、この場合適当なガスとしてアン
モニアを加え、炭化チタンの場合には付加的にメタンガ
スが使用される。加炭窒化チタン被膜をつくるには、ア
ンモニアとメタンからなる混合ガスが使用される。
酸化アルミニウム被膜をつくるためには出発物質として
塩化アルミニウムが使用され、その際酸素キャリヤとし
ては水蒸気が使用される。
塩化アルミニウムが使用され、その際酸素キャリヤとし
ては水蒸気が使用される。
とくに有利な実施例として、本発明によるすべり部材は
厚さ０．８〜３μｍの被膜を有する。
厚さ０．８〜３μｍの被膜を有する。
この極めて僅かな厚さの被膜は、殊にすべり部材が非常
に小さい摩擦を有するだけでなく、シール作用をすると
きに有利である。それというのもこのような小さい厚さ
の被膜は、研磨され、ラップ仕上げされた支持体の輪郭
をほとんど不変に反映し、これによりほとんど不変の平
坦性を有するすべり部材が生じるからである。
に小さい摩擦を有するだけでなく、シール作用をすると
きに有利である。それというのもこのような小さい厚さ
の被膜は、研磨され、ラップ仕上げされた支持体の輪郭
をほとんど不変に反映し、これによりほとんど不変の平
坦性を有するすべり部材が生じるからである。
もう１つの有利な実施例によれば、支持体は酸化アルミ
ニウム、ムライト、珪酸ジルコニウム、酸化ジルコニウ
ム、酸化ハフニウム、アルミニウムマグネシウムスピネ
ル、炭化珪素、窒化珪素、またはこれら成分の混合物を
主体とするセラミック材料からなる。これら材料のなか
で選択することのできる可能性により、すべり部材を注
視される使用分野にとくに同調させることができる。た
とえば生物相酔性（Ｂｉｏｋｏ−ｍｐａｔｉｂｌｅ）の
材料としてとくに有利に酸化アルミニウムが使用される
か、またはとくに耐蝕性が望ましい場合には、酸化アル
ミニウム、酸化ジルコニウム、炭化珪素または窒化珪素
からなる支持体が選択される。
ニウム、ムライト、珪酸ジルコニウム、酸化ジルコニウ
ム、酸化ハフニウム、アルミニウムマグネシウムスピネ
ル、炭化珪素、窒化珪素、またはこれら成分の混合物を
主体とするセラミック材料からなる。これら材料のなか
で選択することのできる可能性により、すべり部材を注
視される使用分野にとくに同調させることができる。た
とえば生物相酔性（Ｂｉｏｋｏ−ｍｐａｔｉｂｌｅ）の
材料としてとくに有利に酸化アルミニウムが使用される
か、またはとくに耐蝕性が望ましい場合には、酸化アル
ミニウム、酸化ジルコニウム、炭化珪素または窒化珪素
からなる支持体が選択される。
本発明のもう１つの有利な実施例によれば、被膜ハアル
ミニウム、ジルコニウム、チタン、ハフニウム、ノ々ナ
ジウム、ニオブ、珪素、タンタル、クロム、モリブデン
およびタングステンの酸化物、窒化物、炭化物または硼
化物もしくはそれらの組合わせからなる。この場合、と
くに耐蝕性の被膜を得るためには、アルミニウムおよび
ジルコニウムの酸化物、ならびに炭化珪素および窒化珪
素が適当であり、とくに硬い被膜をつくるためには窒化
チタン、炭化チタンおよび加炭窒化チタンが適当である
。
ミニウム、ジルコニウム、チタン、ハフニウム、ノ々ナ
ジウム、ニオブ、珪素、タンタル、クロム、モリブデン
およびタングステンの酸化物、窒化物、炭化物または硼
化物もしくはそれらの組合わせからなる。この場合、と
くに耐蝕性の被膜を得るためには、アルミニウムおよび
ジルコニウムの酸化物、ならびに炭化珪素および窒化珪
素が適当であり、とくに硬い被膜をつくるためには窒化
チタン、炭化チタンおよび加炭窒化チタンが適当である
。
被膜を支持体と確実に結合するためには、被膜に対する
付着を仲介する中間層を設けるのが必要なこともある。
付着を仲介する中間層を設けるのが必要なこともある。
種々の支持体の組合せおよび被膜用セラミック材料成分
の場合、有利な実施例により幾つかの中間層を使用する
こともでき、その際それぞれ１つの中間層が次の中間層
に対する付着を改良する。種々の使用領域に対し、本発
明によるすべり部材は絶対値としては中間層なしでも十
分であることが立証された。
の場合、有利な実施例により幾つかの中間層を使用する
こともでき、その際それぞれ１つの中間層が次の中間層
に対する付着を改良する。種々の使用領域に対し、本発
明によるすべり部材は絶対値としては中間層なしでも十
分であることが立証された。
酸化アルミニウムからなる被膜を有するすべり部材には
加炭窒化チタンからなる中間層が有利であることが立証
された。この場合でも、支持体の輪郭およびそれととも
に許容差ないしは平坦性を維持するためには、中間層を
２μｍまでの厚さＫつくるのが有利であることが立証さ
れた。
加炭窒化チタンからなる中間層が有利であることが立証
された。この場合でも、支持体の輪郭およびそれととも
に許容差ないしは平坦性を維持するためには、中間層を
２μｍまでの厚さＫつくるのが有利であることが立証さ
れた。
被覆法（ＰＶＤまたはＣＶＯ）の選択それ自体は臨界的
ではないが、複雑な構造形および全面被覆にはＣｖＤ
法がとくに適当であることが立証サレタ７５ｆ、ＰＶ
Ｄ法ハＣｖＤ法ニオけ６１０００℃に比べて２００〜４
００℃の低い作業温度のため経済的な点で特定の利点を
生じる。
ではないが、複雑な構造形および全面被覆にはＣｖＤ
法がとくに適当であることが立証サレタ７５ｆ、ＰＶ
Ｄ法ハＣｖＤ法ニオけ６１０００℃に比べて２００〜４
００℃の低い作業温度のため経済的な点で特定の利点を
生じる。
もう１つの有利な実施例によれば、支持体は酸化アルミ
ニウムからなり、同様に酸化アルミニウムまたは窒化珪
素、炭化珪素、窒化チタン、炭化チタンまたは加炭窒化
チタンからなる被膜を備えている。支持体の製造のため
には、少なくとも９０重量％が酸化アルミニウム、残り
がマグネジ９ム、珪素、チタンおよびジルコニウムの１
つまたは幾つかの酸化物からなる混合物（これも酸化ア
ルミニウムの概念に入る）がとくに有利である。酸化ア
ルミニウムで被覆された、酸化アルミニウムからなる支
持体はとくに生物相溶性であり、従ってこれらのすべり
部材は人工関節補綴材の製造に有利に使用することカテ
キる。炭化チタンおよび加炭窒化チタン力らなる被覆は
、中間層なしに既に豪化アルミニウムからなる支持体上
に対するすぐれた結合強度を得ることができるのですぐ
れている。
ニウムからなり、同様に酸化アルミニウムまたは窒化珪
素、炭化珪素、窒化チタン、炭化チタンまたは加炭窒化
チタンからなる被膜を備えている。支持体の製造のため
には、少なくとも９０重量％が酸化アルミニウム、残り
がマグネジ９ム、珪素、チタンおよびジルコニウムの１
つまたは幾つかの酸化物からなる混合物（これも酸化ア
ルミニウムの概念に入る）がとくに有利である。酸化ア
ルミニウムで被覆された、酸化アルミニウムからなる支
持体はとくに生物相溶性であり、従ってこれらのすべり
部材は人工関節補綴材の製造に有利に使用することカテ
キる。炭化チタンおよび加炭窒化チタン力らなる被覆は
、中間層なしに既に豪化アルミニウムからなる支持体上
に対するすぐれた結合強度を得ることができるのですぐ
れている。
本発明によるすべり部材は多くの工業分野において使用
することができる。酸化アルミニウムからなり、酸化ア
ルミニウムからなる被膜を備えている本発明によるすべ
り部材を、混合弁（片手弁または衛生弁なる呼称でも知
られている）におけるシール円板として使用するのがと
くに有利である。他の有利な使用範囲は、酸化アルミニ
ウムからなる支持体および窒化チタン、加炭窒化チタン
または炭化チタンからなる被覆を有する本発明によるす
べり部材のすべりリングＡツキンにおけるすべりリング
としての使用である。
することができる。酸化アルミニウムからなり、酸化ア
ルミニウムからなる被膜を備えている本発明によるすべ
り部材を、混合弁（片手弁または衛生弁なる呼称でも知
られている）におけるシール円板として使用するのがと
くに有利である。他の有利な使用範囲は、酸化アルミニ
ウムからなる支持体および窒化チタン、加炭窒化チタン
または炭化チタンからなる被覆を有する本発明によるす
べり部材のすべりリングＡツキンにおけるすべりリング
としての使用である。
次の例および図面の記載は、本発明の詳細な説明に役立
つが、本発明は図示されかつ記載された実施例に制限さ
れるものではない。
つが、本発明は図示されかつ記載された実施例に制限さ
れるものではない。
実施例
例１
酸化アルミニウムからなる本発明によらないもう１つの
常用のシール円板と係合するように配慮された衛生混合
弁用シール円板の製造のために、酸化アルタニウム９９
．２重量％、酸化マグネシウム０．５重量％および酸化
珪素０．３重量％からなる粉末混合物からなる支持体を
、粉末混合物を自体公知の方法でｃｌｓｏ＝ｏ、ａμｍ
の微細度に粉砕し、粉末混合物から封止円板を成形し、
焼結することにより製造する。冷却後、シール円板を研
磨およびラップ仕上げにより２ヘリウム光・２ンＰの平
坦性に加工する。欧州特許第４３４５６号に記載された
ような測定法により、８０チの縦断面凹凸支持率が測定
される。
常用のシール円板と係合するように配慮された衛生混合
弁用シール円板の製造のために、酸化アルタニウム９９
．２重量％、酸化マグネシウム０．５重量％および酸化
珪素０．３重量％からなる粉末混合物からなる支持体を
、粉末混合物を自体公知の方法でｃｌｓｏ＝ｏ、ａμｍ
の微細度に粉砕し、粉末混合物から封止円板を成形し、
焼結することにより製造する。冷却後、シール円板を研
磨およびラップ仕上げにより２ヘリウム光・２ンＰの平
坦性に加工する。欧州特許第４３４５６号に記載された
ような測定法により、８０チの縦断面凹凸支持率が測定
される。
作用面を構成するためのシール円板の側に、炭撫窒化チ
タンからなる厚さ０．５μｍの中間層をＣｖＤ 法に
より塗布する。それに直接引き続いて、作用面を形成す
る、純Ａｔ２ｏ３からなる厚さ２μｍの被膜を塗布する
。被膜の平均粒径は０．５μｍである。純酸化アルミニ
ウムセラミックからなる標準シール円板に対する本発明
により製造されたシール円板の摩擦は次のとおりである
ことが測定された： すべり摩擦係数 付着摩擦係数 ０、０９ ０．１３ 本例に記載したシール円板の形の支持体の、炭＼窒化チ
タンからなるＣＶＤ層を被覆する前の比較測定で次の値
が得られた： すべり摩擦係数 付着摩擦係数 ０、２５ ０．４２ 摩擦値の測定は、被膜により著しく小さい摩擦を得るこ
とのできたことを示す。
タンからなる厚さ０．５μｍの中間層をＣｖＤ 法に
より塗布する。それに直接引き続いて、作用面を形成す
る、純Ａｔ２ｏ３からなる厚さ２μｍの被膜を塗布する
。被膜の平均粒径は０．５μｍである。純酸化アルミニ
ウムセラミックからなる標準シール円板に対する本発明
により製造されたシール円板の摩擦は次のとおりである
ことが測定された： すべり摩擦係数 付着摩擦係数 ０、０９ ０．１３ 本例に記載したシール円板の形の支持体の、炭＼窒化チ
タンからなるＣＶＤ層を被覆する前の比較測定で次の値
が得られた： すべり摩擦係数 付着摩擦係数 ０、２５ ０．４２ 摩擦値の測定は、被膜により著しく小さい摩擦を得るこ
とのできたことを示す。
例２
例１に記載した支持体上に、中間層なしで、加炭窒化チ
タンからなる厚さ２．５μｍの層を塗布する。被膜の粒
径は０．３μｍである。例１に記載した酸化アルミニウ
ムからなる標準シール円板に対し０．１のすべり摩擦係
数および０．１７の付着摩擦係数が測定された。
タンからなる厚さ２．５μｍの層を塗布する。被膜の粒
径は０．３μｍである。例１に記載した酸化アルミニウ
ムからなる標準シール円板に対し０．１のすべり摩擦係
数および０．１７の付着摩擦係数が測定された。
例３
すべりリングパツキンのすべりリングを、例１に記載し
た方法により酸化アルミニウム９８重量％および酸化マ
グネシウム０．８重量％および酸化珪素１．２重量％と
からなる支持体を製造し、支持体を２ヘリウム光ノ々ン
Ｐの平坦性に研磨および艶出しの後、加炭窒化チタンか
らなる厚さ５μｍの被膜をＣＶＤ法により被覆すること
によって製造する。測定された摩擦値は例１の値に一致
する。
た方法により酸化アルミニウム９８重量％および酸化マ
グネシウム０．８重量％および酸化珪素１．２重量％と
からなる支持体を製造し、支持体を２ヘリウム光ノ々ン
Ｐの平坦性に研磨および艶出しの後、加炭窒化チタンか
らなる厚さ５μｍの被膜をＣＶＤ法により被覆すること
によって製造する。測定された摩擦値は例１の値に一致
する。
第１図に示された支持体２は、その表面が６回研磨およ
びラップ仕上げされた公知のすべり部材である。研磨法
において生じた粒子の飛び出し個所７は、凹みＸを有し
、強く拡大して示されている。
びラップ仕上げされた公知のすべり部材である。研磨法
において生じた粒子の飛び出し個所７は、凹みＸを有し
、強く拡大して示されている。
第２図に示されたすべり部材１は、第１図に示した支持
体２０表面６上にＣＶＤ法により被膜３を塗布すること
によって生成した。被膜３は１．８μｍの厚さを有し、
その輪郭は、粒子飛び出し個所７の範囲に認められるよ
うに、支持部材２０表面６の輪郭に従う。被膜３０表面
はすべり部材１０作用面Φを形成する。粒子飛び出し個
所７の範囲に出現する凹みは、Ｘ′の深さを有する。
体２０表面６上にＣＶＤ法により被膜３を塗布すること
によって生成した。被膜３は１．８μｍの厚さを有し、
その輪郭は、粒子飛び出し個所７の範囲に認められるよ
うに、支持部材２０表面６の輪郭に従う。被膜３０表面
はすべり部材１０作用面Φを形成する。粒子飛び出し個
所７の範囲に出現する凹みは、Ｘ′の深さを有する。
第３図に示したすべり部材１を製造するために、第１図
に記載した支持体２を使用した。
に記載した支持体２を使用した。
ＣＶＤ法により厚さ０．５μｍの中間層５を塗布し、作
用面壬を形成する被膜３を中間層５の上に１゜６μｍの
厚さに設けた。ここでも、中間層５ないしは被膜３は支
持体２０表面６の輪郭に従うことが認められる。粒子飛
び出し個所７ないしは凹み７′の範囲内の凹み７“は、
Ｘ“の深さを有する。
用面壬を形成する被膜３を中間層５の上に１゜６μｍの
厚さに設けた。ここでも、中間層５ないしは被膜３は支
持体２０表面６の輪郭に従うことが認められる。粒子飛
び出し個所７ないしは凹み７′の範囲内の凹み７“は、
Ｘ“の深さを有する。
被膜３は、図示の粒子飛び出し個所７より細かいような
個所でも支持体２の輪郭に従うことを明確に指摘せねば
ならない。しかしこれは、図示を簡単にする理由から示
されていない。
個所でも支持体２の輪郭に従うことを明確に指摘せねば
ならない。しかしこれは、図示を簡単にする理由から示
されていない。
添付図面は本発明によるすべり部材の実施例を示すもの
で、第１図は、本発明により使用されるような支持体の
一部の略示縦断面図であり、第２図は、第１図に示した
支持体を被覆した後の、略示縦断面図であり、 第３図は、中間層を有する本発明によるすべり部材のも
う１つの実施例の略示縦断面図である。 １・・・すべり部材、２・・・支持体、３・・・被膜、
牛・・・作用面、５・・・中間層、６・・・支持体の表
面、７・・・粒子飛び出し個所、７′・・・凹み、７“
・・・凹み、Ｘ・・・深さ、Ｘ′・・・深さ、ｘＩ′・
・・深さ１、、、、すべり部材 ２．、、、支持体 ３、、、、被膜 ４、、、、作用面 ５、、、、中間層 ６、、、、支持体の表面 ７、、、、粒子飛び出し個所 ７’、、、、凹み ７＃ 、 、 、ｒＩｒｌみ Ｘ、、、、深さ Ｘ＜、、、深さ ×で０１．深さ
で、第１図は、本発明により使用されるような支持体の
一部の略示縦断面図であり、第２図は、第１図に示した
支持体を被覆した後の、略示縦断面図であり、 第３図は、中間層を有する本発明によるすべり部材のも
う１つの実施例の略示縦断面図である。 １・・・すべり部材、２・・・支持体、３・・・被膜、
牛・・・作用面、５・・・中間層、６・・・支持体の表
面、７・・・粒子飛び出し個所、７′・・・凹み、７“
・・・凹み、Ｘ・・・深さ、Ｘ′・・・深さ、ｘＩ′・
・・深さ１、、、、すべり部材 ２．、、、支持体 ３、、、、被膜 ４、、、、作用面 ５、、、、中間層 ６、、、、支持体の表面 ７、、、、粒子飛び出し個所 ７’、、、、凹み ７＃ 、 、 、ｒＩｒｌみ Ｘ、、、、深さ Ｘ＜、、、深さ ×で０１．深さ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、１つまたは幾つかの作用面が１つまたは幾つかのセ
ラミック材料成分で被覆されている第１のすべり部材が
、少なくとも１つの別のすべり部材と摩擦係合している
すべり部材において、すべり部材（１）の少なくとも１
つが、セラミック材料の成形および焼結によつて製造さ
れ、研磨および／またはラップ仕上げした支持体（２）
を有し、該支持体は少なくともその作用面（４）に、化
学的または物理的蒸着法（ＣＶＤまたはＰＶＤ）により
得られた、１つまたは幾つかのセラミック成分からなる
、厚さ０．２〜１０μｍで、１μｍを上廻らない粒径の
被膜（３）を有することを特徴とするすべり部材。 ２、支持体（２）が、酸化アルミニウム、ムライト、珪
酸ジルコニウム、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、
アルミニウムマグネシウムスピネル、炭化珪素、窒化珪
素またはこれら成分の混合物を主体とするセラミック材
料からなる、特許請求の範囲第１項記載のすべり部材。 ３、被膜（３）が、アルミニウム、ジルコニウム、チタ
ン、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロ
ム、モリブデン、タングステンおよび珪素の酸化物、窒
化物、炭化物または硼化物もしくはその組合せからなる
、特許請求の範囲第１項または第２項記載のすべり部材
。 ４、すべり部材（１）が付加的に、支持体（２）と被膜
（３）との間に１つまたは若干の中間層（５）を有する
、特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれか１項
記載のすべり部材。 ５、炭窒化チタンからなる中間層（５）を有する、特許
請求の範囲第４項記載のすべり部材。 ６、中間層（５）が２μｍまでの厚さを有する、特許請
求の範囲第４項または第５項記載のすべり部材。 ７、支持体（２）および被膜（３）が酸化アルミニウム
からなる、特許請求の範囲第１項から第６項までのいず
れか１項記載のすべり部材。 ８、支持体（２）が酸化アルミニウムからなり、被膜（
３）が窒化珪素からなる、特許請求の範囲第１項から第
６項までのいずれか１項記載のすべり部材。 ９、支持体（２）が酸化アルミニウムからなり、被膜（
３）が炭化珪素からなる、特許請求の範囲第１項から第
６項までのいずれか１項記載のすべり部材。 １０、支持体（２）が窒化珪素からなり、被膜（３）が
酸化アルミニウムからなる、特許請求の範囲第１項から
第６項までのいずれか１項記載のすべり部材。 １１、支持体（２）が酸化アルミニウムからなり、被膜
（３）が窒化チタン、炭化チタンまたは炭窒化チタンか
らなる、特許請求の範囲第 １項から第６項までのすべり部材。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3509572.5 | 1985-03-16 | ||
| DE3509572A DE3509572C1 (de) | 1985-03-16 | 1985-03-16 | Mit keramischen Werkstoffkomponenten beschichtetes Gleitelement und seine Verwendung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61215279A true JPS61215279A (ja) | 1986-09-25 |
Family
ID=6265458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61057170A Pending JPS61215279A (ja) | 1985-03-16 | 1986-03-17 | セラミツク材料成分で被覆されたすべり部材 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0195205B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61215279A (ja) |
| DE (2) | DE3509572C1 (ja) |
| DK (1) | DK164101C (ja) |
| ES (1) | ES8704143A1 (ja) |
| FI (1) | FI80671C (ja) |
| NO (1) | NO854948L (ja) |
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| US4902576A (en) * | 1985-10-17 | 1990-02-20 | Kabushiki Kaisha Toyoto Chuo Kenkyusho | High temperature sliding element and method for preventing high temperature sliding wear |
| US4881950A (en) * | 1986-05-30 | 1989-11-21 | Gte Valenite Corporation | Silicon nitride cutting tool |
| ES2025232B3 (es) * | 1987-04-08 | 1992-03-16 | Westinghouse Electric Corp | Bomba a reaccion de enfriamiento de superficies con cobertura de nitrato de titanio |
| DE3714240C1 (de) * | 1987-04-29 | 1988-07-21 | Feldmuehle Ag | Sinterformkoerper aus Siliciumnitrid mit einer aeusseren keramischen Nutzschicht auf der Basis von Aluminiumnitrid |
| WO1988009315A1 (en) * | 1987-05-19 | 1988-12-01 | Kennametal Inc. | Sialon cutting tool composition |
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| IT1211509B (it) * | 1987-11-10 | 1989-11-03 | Gevipi Ag | Coppia di organi di tenuta in materiale duro avente basso coefficiente di attrito |
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| DE3903866A1 (de) * | 1989-02-10 | 1990-08-16 | Feldmuehle Ag | Ventil |
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| DE102007035502A1 (de) | 2007-07-28 | 2009-02-05 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Kolbenring |
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| DE102018131021A1 (de) | 2018-12-05 | 2020-06-10 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Gelenklager |
| DE102022100384A1 (de) | 2022-01-10 | 2023-07-13 | KSB SE & Co. KGaA | Befederung einer Gleitringdichtung |
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|---|---|---|---|---|
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-
1985
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- 1985-11-19 ES ES549034A patent/ES8704143A1/es not_active Expired
- 1985-11-29 DK DK555985A patent/DK164101C/da not_active IP Right Cessation
- 1985-12-09 FI FI854855A patent/FI80671C/fi not_active IP Right Cessation
- 1985-12-09 NO NO854948A patent/NO854948L/no unknown
-
1986
- 1986-01-30 DE DE8686101180T patent/DE3663800D1/de not_active Expired
- 1986-01-30 EP EP86101180A patent/EP0195205B1/de not_active Expired
- 1986-03-17 JP JP61057170A patent/JPS61215279A/ja active Pending
Also Published As
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