WO2019203108A1 - 摺動部品 - Google Patents

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WO2019203108A1
WO2019203108A1 PCT/JP2019/015749 JP2019015749W WO2019203108A1 WO 2019203108 A1 WO2019203108 A1 WO 2019203108A1 JP 2019015749 W JP2019015749 W JP 2019015749W WO 2019203108 A1 WO2019203108 A1 WO 2019203108A1
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WO
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resin
test
metal
wear
hardness
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Application number
PCT/JP2019/015749
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French (fr)
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康晴 長井
摂男 永井
国島　武史
精一 待田
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株式会社ジェイテクト
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Publication date
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Priority to EP19787589.1A priority patent/EP3783247A1/en
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    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/20—Sliding surface consisting mainly of plastics
    • F16C33/208—Methods of manufacture, e.g. shaping, applying coatings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
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    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/22—Toothed members; Worms for transmissions with crossing shafts, especially worms, worm-gears

Definitions

  • the present invention relates to a sliding component.
  • Patent Document 1 discloses an inner ring, an outer ring, a ball that is a rolling element disposed between both raceway surfaces of the inner ring and the outer ring, a cage that holds the balls equally in the circumferential direction and holds them freely.
  • a sliding door rolling bearing including a pair of seals fixed to both ends of the outer ring and a resin portion disposed so as to cover the outer peripheral portion and the end surface portion of the outer ring.
  • the resin portion is made of, for example, a resin composition in which glass fibers are blended as a reinforcing material in polyamide 66.
  • Patent Document 2 discloses a polyamide resin composition containing 30 to 90% by weight of polyamide 66 having a number average molecular weight of 22,000 to 40,000 and 10 to 70% by weight of glass fibers having an average fiber diameter of 9.1 ⁇ m or more.
  • a molded gear for an electric power steering device is disclosed.
  • the resin contains reinforcing fibers such as glass fibers as in the rolling bearing described in Patent Document 1
  • the reinforcing fibers fall off from the resin by sliding and act like an abrasive to release the resin from fatigue.
  • the dropped reinforcing fibers attack the mating metal material (for example, the sliding door guy rail, the metal worm shaft of the reduction gear of the electric power steering (EPS), etc.), the wear of the resin is promoted by the mixing of wear powder, There is also the possibility of breaking early.
  • the mating metal material for example, the sliding door guy rail, the metal worm shaft of the reduction gear of the electric power steering (EPS), etc.
  • An object of the present invention is to provide a sliding component capable of reducing wear of a resin portion as compared with the conventional one.
  • the sliding component (19) of the present invention includes a first sliding member (21) having a resin portion (31) on the outer surface and a metal portion (20) that slides relative to the resin portion (31).
  • 2 sliding members (20) and the resin part (31) of the first sliding member (21) contains a reinforcing filler (63) and has a viscosity number VN of 180 ml / g or more (47
  • the reinforcing filler (63) has a hardness higher than the hardness of the metal part (20) of the second sliding member (20) (Claim 1).
  • the viscosity number VN of the resin portion of the first sliding member is 180 ml / g or more, and the reinforcing filler has a higher hardness than the metal portion of the second sliding member.
  • the reinforcing filler is contained in the resin portion, the creep resistance can be improved as compared with the case where a resin containing no filler or the like is used.
  • the reinforcing filler (63) may have a Vickers hardness of 300 HV to 800 HV, and the metal part (20) may have a Vickers hardness of 250 HV to 600 HV. 2).
  • the wear amount of the resin portion of the first sliding member can be reduced, and the wear amount of the metal portion of the second sliding member can also be reduced.
  • the viscosity number VN of the resin portion (31) of the first sliding member (21) may be 230 ml / g to 400 ml / g. .
  • the first sliding member (21) includes a worm wheel (21) having the resin portion on which a tooth portion (31) is formed
  • the second sliding member (20) may include a worm (20) meshing with the tooth portion of the worm wheel (21).
  • the reinforcing filler (63) may include a reinforcing fiber (63) (Claim 6).
  • the reinforcing fiber (63) may be a glass fiber (Claim 7).
  • the reinforcing fiber (63) may be a carbon fiber (Claim 8).
  • FIG. 1 is a schematic view of a steering device.
  • FIG. 2 is a side view of a main part of a worm reduction gear provided in the steering device.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a process related to the preparation of the raw resin for the worm wheel.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining steps related to the molding and annealing of the worm wheel.
  • FIG. 5 is a diagram showing the amount of height reduction of the resins of Examples and Comparative Examples.
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the viscosity number VN of the molded body and the wear amount of the resin.
  • FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the viscosity number VN of the molded body and the wear amount of the metal.
  • FIG. 1 is a schematic view of a steering device.
  • FIG. 2 is a side view of a main part of a worm reduction gear provided in the steering device.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a process related to the preparation of
  • FIG. 8 is a diagram illustrating the relationship between the wear amount of the resin and the wear amount of the metal.
  • FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the hardness of the metal and the amount of height reduction of the resin.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating the relationship between the hardness of the metal and the wear amount of the metal.
  • FIG. 11 is a diagram showing evaluation results of long-term durability lives of Examples and Comparative Examples.
  • FIG. 12 is a diagram showing the evaluation results of the roller test (wear resistance).
  • FIG. 13 is a diagram showing the evaluation results of the tensile elongation at break.
  • FIG. 14 is a diagram showing the evaluation results of the tensile rupture energy.
  • FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the hardness of the metal and the amount of height reduction of the resin.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating the relationship between the hardness of the metal and the amount of height reduction of the resin.
  • FIG. 17 is a diagram showing the relationship between the hardness of the metal and the wear amount of the metal.
  • FIG. 18 is a diagram showing the relationship between the viscosity number VN of the molded body and the height reduction amount of the resin.
  • FIG. 1 is a schematic view of the steering device 1.
  • a steering device 1 is an electric power steering device, includes a steering mechanism 2 and a steering mechanism 3, and is based on steering (steering operation) of a driver's steering wheel 4 (steering member).
  • the steered wheel 5 is steered.
  • the steering mechanism 2 includes an assist mechanism 6 that assists the driver's steering operation.
  • the steering mechanism 2 has an input shaft 7, an output shaft 8, an intermediate shaft 9, and a pinion shaft 10.
  • the input shaft 7 is connected to the steering wheel 4.
  • One end of the output shaft 8 is connected to the input shaft 7 via the torsion bar 11, and the other end is connected to the intermediate shaft 9 via the universal joint 12.
  • the intermediate shaft 9 is connected to a pinion shaft 10 having a pinion 10 ⁇ / b> A through a universal joint 13.
  • the steering mechanism 3 has a rack shaft 14 and a tie rod 15.
  • the rack shaft 14 has a rack 14A that meshes with the pinion 10A.
  • the tie rod 15 has one end connected to the rack shaft 14 and the other end connected to the steered wheel 5.
  • the pinion shaft 10 rotates via the input shaft 7, the output shaft 8, and the intermediate shaft 9.
  • the rotation of the pinion shaft 10 is converted into a reciprocating motion in the axial direction of the rack shaft 14 by the steering mechanism 3.
  • the turning angle of the steered wheels 5 changes due to the axial reciprocation of the rack shaft 14.
  • the assist mechanism 6 includes a torque sensor 16, an ECU (Electronic Control Unit) 17, an electric motor 18 for auxiliary steering, and a worm speed reducer 19 as an example of a sliding component of the present invention.
  • the worm speed reducer 19 includes a worm 20 as an example of the second sliding member of the present invention, a worm wheel 21 as an example of the first sliding member of the present invention which is a reduction gear meshing with the worm 20, And a housing 22 that houses the worm wheel 21.
  • the worm 20 is connected to a rotating shaft (not shown) of the electric motor 18.
  • the worm wheel 21 is coupled to the output shaft 8 so as to be integrally rotatable.
  • the torque sensor 16 detects the amount of twist between the input shaft 7 and the output shaft 8.
  • the ECU 17 determines the assist torque based on the steering torque T obtained from the torsion amount detected by the torque sensor 16, the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 23, and the like.
  • the electric motor 18 is driven and controlled by the ECU 17.
  • the electric motor 18 driven based on the steering of the steering wheel 4 transmits the output rotation to the worm 20 to rotate the worm 20.
  • the worm wheel 21 meshed with the worm 20 rotates at a lower speed than the worm 20, and the worm wheel 21 and the output shaft 8 rotate integrally.
  • the worm speed reducer 19 decelerates the output rotation of the electric motor 18 by the worm wheel 21 and transmits it to the output shaft 8 of the steering mechanism 2 as an assist torque. This assists the steering operation of the steering wheel 4 by the driver.
  • FIG. 2 is a side view of the main part of the worm speed reducer 19.
  • worm 20 is made of metal and includes a cylindrical shaft portion 26 and teeth 27 integrally formed on outer peripheral surface 26 ⁇ / b> A of shaft portion 26.
  • the metal material constituting the worm 20 for example, carbon steel such as S25C, S43C, S45C, and S55C, for example, alloy steel such as SUJ2, SCM435, and SCM440 can be applied.
  • the hardness of the worm 20 may be, for example, a Vickers hardness measured in accordance with JISZ 2244 (2009) of 250 HV to 600 HV, preferably 250 HV to 450 HV.
  • the hardness of the worm 20 is such that, for example, after forming teeth on the worm 20 by rolling or grinding a raw material or a metal member subjected to heat treatment (quenching, tempering, etc.), heat treatment (quenching, tempering, etc.) is omitted.
  • the worm 20 does not need to be a metal part as a whole as in this embodiment, and a sliding part that meshes with the tooth part 31 of the worm wheel 21 may be selectively made of metal.
  • the teeth 27 are formed in a region inside the outer peripheral surface 26A from both ends in the axial direction X so as to draw a spiral with the central axis J as the center.
  • the tooth 27 When viewed from the direction in which the central axis J extends, the tooth 27 has a circular outline with the central axis J as the center of the circle.
  • One bearing 28 is attached to each end of the shaft portion 26 in the direction in which the central axis J extends, and the worm 20 is rotatably supported by the housing 22 via these bearings 28.
  • a joint 29 is attached to a portion protruding from the bearing 28 at one end portion (right end portion in FIG. 2) of the shaft portion 26 in this direction.
  • the joint 29 is connected to a rotating shaft (not shown) of the electric motor 18. Therefore, as described above, when the electric motor 18 is driven, the worm 20 rotates around the central axis J.
  • the worm wheel 21 has a disk shape.
  • the central axis K of the worm wheel 21 extends in the axial direction Y that coincides with the thickness direction of the worm wheel 21.
  • the worm wheel 21 includes a disk-shaped sleeve 30 positioned on the central axis K side, and an annular tooth portion 31 that surrounds the sleeve 30 on the outer peripheral side away from the central axis K radially outward.
  • the resin tooth portion 31 may be integrated with the metal sleeve 30 by insert molding. More specifically, the tooth part 31 may be made of a resin containing reinforcing fibers obtained by a manufacturing method described later.
  • An insertion hole 30 ⁇ / b> A into which the output shaft 8 is fitted is formed at the circular center position of the sleeve 30.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining steps related to the preparation of the raw material resin 47.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining processes related to the molding of the worm wheel 21 and the annealing process.
  • the tooth part 31 (resin part) of the worm wheel 21 is formed of a resin containing a reinforcing fiber and having a viscosity number VN of 180 ml / g or more (preferably 230 ml / g to 400 ml / g).
  • the viscosity number VN of the resin part is, for example, the viscosity number VN measured according to ISO307.
  • the raw material resin solution is obtained by dissolving the raw material resin 47 in a solvent such as formic acid, sulfuric acid, and cresol so that the concentration c is 0.005 g / ml.
  • the relative viscosity ⁇ rel is calculated from the kinematic viscosity ratio between the viscosity of the raw resin solution and the viscosity of the solvent alone (ratio of the drop time of the marked tube in the micro Ubbelohde tube), and then the concentration c and the relative viscosity ⁇ rel From the ratio, the viscosity number VN can be calculated.
  • a high molecular weight resin having a relatively high viscosity number VN is used as the base resin of the raw material resin 47 of the tooth portion 31 of the worm wheel 21.
  • the viscosity number VN of the base resin is, for example, 200 ml / g or more, and the number average molecular weight Mn is, for example, 30000 to 60000.
  • a polyamide resin can be used, and specific commercial products satisfying the above characteristics include, for example, Leona 1502S and Leona 1702 manufactured by Asahi Kasei Corporation, for example, Zytel E45 and Zytel E50 manufactured by Dupont. Examples include Zytel E51HSBNC010, Zytel E53, such as A5H manufactured by BASF.
  • a polyamide resin is used as the base resin of the raw material resin 47 of the tooth portion 31 of the worm wheel 21, and an additive having reactivity with a functional group in the polyamide resin is kneaded together with the reinforcing fiber.
  • a high molecular weight (crosslinking) is simulated.
  • the additive and the polyamide resin are reacted to artificially increase the molecular weight (crosslinking).
  • polyamide resin can be made high molecular weight, and the worm wheel 21 provided with the resin part (tooth part 31) which has the viscosity number VN which satisfy
  • the worm wheel 21 may be heat-treated under reduced pressure or in an inert gas atmosphere. Good. Thereby, a dense cross-linked structure can be formed in the resin part, and the viscosity number and the crystallinity can be further increased.
  • a raw material resin 47 constituting the worm wheel 21 is prepared.
  • a kneader 48 shown in FIG. 3 is used.
  • the kneader 48 mainly includes, for example, a main body 49, a tank 50, a cooling water tank 51, and a pelletizer 52.
  • the main body 49 includes a main feeder 53, a cylinder 54, a screw 55, and a nozzle 56, and a side feeder 57 is attached between the main feeder 53 and the nozzle 56 (on the downstream side of the main feeder 53).
  • the main body 49 is not particularly limited, and for example, a known kneader such as a twin-screw (multi-screw) extruder or a single-screw extruder can be used.
  • a stirrer 58 is provided on the upstream side of the tank 50.
  • the raw material mixed by the stirrer 58 is supplied to the main feeder 53 of the main body 49 through the tank 50 and the belt-type weight meter 59 on the downstream side.
  • the polyamide resin 60 and an optional additive are supplied to the cylinder 54 via the main feeder 53 as a common charging point.
  • the polyamide resin 60 and the optional additive may be supplied as a single substance after being introduced into the tank 50, or may be supplied after being mixed (dry blended, master batch) by the stirrer 58.
  • polyamide resin 60 examples include aliphatic polyamides (PA6, PA66, PA46, PA410, PA12, PA612, PA610, PA11, etc.), aromatic polyamides (PA6T, PA9T, PA10T, PA6T / X, PAMXD6, PPA) and the like. Can be mentioned. Of these, preferably, an aliphatic polyamide is used, and more preferably, polyamide 66 (PA66) is used. These may be used alone or in combination of two or more.
  • PA66 polyamide 66
  • the number average molecular weight Mn of the polyamide resin to be used is, for example, 30,000 to 60,000 when the above-mentioned first method is adopted, and the viscosity number VN is, for example, 200 ml / g to 400 ml / g. It may be.
  • the number average molecular weight Mn of the polyamide resin to be used is, for example, 18,000 to 40,000, and the viscosity number VN is, for example, 110 ml / g to 280 ml / g. It may be.
  • the base resin put into the main feeder 53 may include, for example, a thermoplastic elastomer (acid-modified ethylene elastomer, EGMA, EPDM, polyamide elastomer, etc.). By blending a thermoplastic elastomer, impact resistance can be improved.
  • a thermoplastic elastomer acid-modified ethylene elastomer, EGMA, EPDM, polyamide elastomer, etc.
  • the blending ratio of the polyamide resin 60 is 10% by mass to 95% by mass with respect to the total amount of materials used for the preparation of the raw material resin 47.
  • the method 2 it may be 55% by mass to 95% by mass with respect to the same total amount.
  • a lubricant may be preferably blended. Since the sliding effect between the molecules of the raw material resin 47 can be obtained by the lubricant, the molding can be performed at a relatively low temperature even if the molecular weight of the raw material resin 47 is high. Therefore, thermal decomposition of the resin during molding can be suppressed, and molding can be performed while keeping the molecular weight of the raw resin 47 high, so that the mechanical strength and wear resistance of the raw resin 47 can be maintained well.
  • the lubricant is not particularly limited.
  • metal soaps such as stearic acid metal salts, hydrocarbons such as paraffin wax and synthetic polyethylene wax, fatty acids such as stearic acid, higher alcohols such as stearyl alcohol, aliphatics such as stearic acid amide and oleic acid amide
  • Known lubricants such as amides, esters such as fatty acid esters of alcohol, silicone compounds, and the like can be used.
  • a metal soap system is preferably used, and a metal stearate salt is more preferably used.
  • the blending ratio when the lubricant is blended may be, for example, 0.01% by mass to 1% by mass with respect to the total amount of materials used for preparing the raw material resin 47.
  • the kneading conditions may be, for example, that the temperature of the cylinder 54 is 275 ° C. to 325 ° C. and the rotational speed of the screw 55 is 100 rpm to 500 rpm.
  • the reinforcing fiber 63 as an example of the reinforcing filler of the present invention and a compound having a carbodiimide bond (when the second method is employed) are passed through the side feeder 57, Supply to cylinder 54.
  • the reinforcing fiber 63 to be used examples include one or more of glass fiber, carbon fiber, aramid fiber and the like. Among these, Preferably, glass fiber and carbon fiber are mentioned, More preferably, glass fiber is mentioned.
  • the Vickers hardness of the reinforcing fiber 63 may be 300 HV to 800 HV.
  • the Vickers hardness when the reinforcing fibers 63 are glass fibers may be preferably 500 HV to 800 HV.
  • the Vickers hardness when the reinforcing fibers 63 are carbon fibers may be preferably 300 HV to 500 HV.
  • the Vickers hardness of the reinforcing fiber 63 is, for example, the hardness of the reinforcing fiber 63 in the bulk state is measured according to, for example, JISZJ2244 (2009), and the obtained measurement value is used as the Vickers hardness HV of the reinforcing fiber 63. Can be adopted.
  • the Vickers hardness of the reinforcing fiber 63 is, for example, measured with a nano intender hardness of the reinforcing fiber in the resin molded body (based on ISO 14577), and using the formula described in ISO 14777 n Annex F, You may obtain by converting the said nanoindentation hardness into Vickers hardness.
  • the reinforcing fiber 63 preferably has a diameter of ⁇ 6 ⁇ m to ⁇ 15 ⁇ m, and more preferably has a diameter of ⁇ 6 ⁇ m to ⁇ 8 ⁇ m.
  • the mechanical strength and the like of the sleeve 30 can be ensured with a smaller amount of the reinforcing fiber 63, the amount of the reinforcing fiber 63, which is a factor causing the wear of the tooth portion 31, can be suppressed, and the wear resistance can be improved.
  • the reinforcing fiber 63 having a small diameter can be used to increase the aspect ratio of the fiber and the contact area with the resin, the strength, rigidity, and toughness can be improved.
  • the blending ratio of the reinforcing fibers 63 may be, for example, 5% by mass to 40% by mass, preferably 5% by mass to 20% by mass with respect to the total amount of materials used for preparing the raw material resin 47.
  • the carbodiimide 61 used is not particularly limited as long as it is a compound having a carbodiimide group (—N ⁇ C ⁇ N—), and may be a monocarbodiimide having one carbodiimide group or a polycarbodiimide group having a plurality of carbodiimide groups. It may be a carbodiimide. In addition, all kinds of carbodiimides such as aliphatic carbodiimide, aromatic carbodiimide, modified carbodiimide, and the like can be used.
  • LANXESS grades of aromatic carbodiimide “STABAXOL (registered trademark)” (P100, P, etc.), Nisshinbo Chemical Co., Ltd. (aliphatic carbodiimide “carbodilite (registered trademark)). ) ”Grades (HMV-15CA, etc.)), and Teijin Limited (cyclic grades of cyclic carbodiimide“ TCC ”).
  • aromatic carbodiimide is mentioned. If it is an aromatic carbodiimide, the reaction rate is slow, and the reaction can be carried out after the reinforcing fibers 63 are sufficiently kneaded.
  • the blending ratio of the carbodiimide 61 may be, for example, 0.5% by mass to 3.5% by mass with respect to the total amount of materials used for preparing the raw material resin 47.
  • the raw material resin 47 having a viscosity number VN of 180 ml / g or more can be obtained favorably.
  • the carbodiimide 61 is not excessive, it is possible to reduce risks such as an increase in resin pressure (viscosity) during kneading, heat generation, and thermal decomposition of the polyamide resin 60 and the carbodiimide 61 due to the heat generation. Therefore, the raw material resin 47 can be obtained stably.
  • the carbodiimide 61 when the carbodiimide 61 is a powder, the carbodiimide 61 may be supplied from the main feeder 53 or the side feeder 57 alone, or supplied after being mixed with a polyamide resin (dry blending, master batch). May be.
  • the reinforcing fiber 63 and the carbodiimide 61 are added to the kneaded material made of the polyamide resin 60 being transferred through the cylinder 54 and the additive added as necessary, and further kneaded.
  • the time from the supply of the carbodiimide 61 to the injection of the kneaded material from the nozzle 56 may be, for example, 1 second to 1 minute. Therefore, the distance from the nozzle 56 of the side feeder 57 may be set with the kneading time as a guide.
  • the kneaded product is injected from the nozzle 56 as a strand-shaped raw material resin 47, cooled and solidified in the cooling water tank 51, and then pelletized by the pelletizer 52. Through the above steps, a raw material resin 47 made of the polyamide resin 60 is obtained.
  • the next step is forming the worm wheel 21.
  • a mold (not shown) is prepared in the molding machine 62 shown in FIG. 4, and the raw material resin 47 (pellet) obtained in the step of FIG. 3 is melted and injected into this mold.
  • the mold may have a mold for forming a disk-shaped worm wheel 21 before gear cutting. After injection, the raw material resin 47 is solidified by cooling for a certain time, and then the molded worm wheel 21 is taken out from the mold.
  • the disk-shaped worm wheel 21 is set in the annealing device 24 as shown in FIG. And the oxygen amount in a tank is reduced by decompressing the inside of the tank of the annealing apparatus 24, or replacing with an inert gas.
  • the pressure after depressurization may be, for example, 1 Pa or less (preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 3 Pa or more).
  • pressure reduction can be performed with well-known vacuum pumps 25, such as a rotary pump, for example.
  • examples of the inert gas used for replacing the air in the tank of the annealing device 24 include nitrogen and argon.
  • the worm wheel 21 is heated in the annealing device 24.
  • the preferable range of the heating temperature and the heating time varies depending on the shape (in this embodiment, the disc-shaped worm wheel 21) and the size of the resin molded body to be heated, but for example, 200 ° C. or higher (preferably 240 ° C. Or less) and 3 hours or more (preferably 20 hours or less).
  • the worm wheel 21 is taken out from the annealing device 24, and the tooth portion 31 of the worm wheel 21 is cut (forms teeth) to obtain the worm wheel 21 shown in FIG.
  • the viscosity number VN of the tooth portion 31 (resin portion) of the worm wheel 21 is 180 ml / g or more, and the reinforcing fibers 63 contained in the tooth portion 31 are provided. Since it has a hardness higher than that of the worm 20 that is the counterpart metal material, it can exhibit an excellent wear resistance that is not found in the prior art.
  • the worm wheel 21 is configured such that the resin tooth portion 31 using the raw material resin 47 is in close contact with the sleeve 30 made of metal or the like.
  • the sleeve 30 and the tooth portion 31 formed by integrally molding the raw material resin 47 may be provided.
  • the worm speed reducer 19 is taken up as an example of the sliding component of the present invention.
  • the present invention is not limited to the worm speed reducer, but also a metal guide rail for an automobile sliding door and the rail.
  • the present invention can be applied to various sliding parts such as a rolling bearing including a resin roller to be incorporated, a metal ball, and a resin cage for holding the ball.
  • the carbodiimide 61 may not be supplied from the side feeder 57, and may not be supplied during the kneading of the polyamide resin 60.
  • it may be mixed with the polyamide resin 60 and supplied from the main feeder 53.
  • a filler may be contained in place of the reinforcing fiber 63 as an additive for reinforcing the raw material resin 47.
  • the filler include plate-like fillers such as glass flakes, and fillers that can be finely reinforced such as carbon nanotubes and carbon nanofibers.
  • Example 1 Example 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4> First, with respect to Table 1 below, Test No. (1) to (5) are Examples 1 to 5, respectively. Regarding Table 2, test no. (6) to (9) are Comparative Examples 1 to 4, respectively. (10) and (11) are Examples 6 and 7, respectively.
  • Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4 tend to be able to improve the wear resistance of the resin mainly when the viscosity number VN of the molded body is 180 ml / g or more (the hardness of the counterpart metal material is a fixed value). It is shown.
  • the Vickers hardness of the reinforcing fiber (glass fiber) used was determined prior to the preparation of the raw resin. More specifically, the nano indentation hardness of the glass fiber is measured with a nano intender (ISO14577 compliant test force: 4000 ⁇ N, test force arrival time: 5 s, test force retention time: 2 s), described in ISO 14577 Annex F
  • test piece Molding and annealing treatment Using a FANUC 100t electric injection molding machine (ROBOSHOT S-2000: 100B), from each raw material resin pellet obtained in (A), a ring piece for Suzuki friction wear test (Hereinafter referred to as a test piece) was molded. Test No. For (2) and (5), the test piece was set in the annealing device 24. And the inside of the tank of the annealing apparatus 24 was depressurized with the vacuum pump 25 to make a vacuum (1 Pa or less), the temperature in the tank was set to 220 ° C., and the test piece was heated for 10 hours.
  • ROBOSHOT S-2000: 100B FANUC 100t electric injection molding machine
  • the relative viscosity ⁇ rel is calculated from the kinematic viscosity ratio between the viscosity of the raw resin solution and the viscosity of the solvent alone (ratio of the drop time of the marked tube in the micro Ubbelohde tube), and then the concentration c and the relative viscosity ⁇ rel The viscosity number VN was calculated from the ratio. The results are shown in Tables 1 and 2.
  • Metal roller-sliding with resin ring ⁇ Metal roller: SUJ2 / S45C, ⁇ 3.5, 4-point roller (fixed) ⁇ Vertical load: 220N ⁇ Sliding speed: 1m / s ⁇ Test temperature: Room temperature (RT) -Test time: 4 hours-Grease lubrication (TOPAS NB52 made by NOK Crububa) ⁇ Intermittent contact by drive-stop (10-second drive ⁇ 20-second stop) First, test No. as an example. (1) to (5), (10), and (11) and Test No. as a comparative example.
  • Test No. 1 differs only in the amount of reinforcing fiber added. Comparison between (1) and (10) and test no. By comparing (3) and (11), it was found that the addition amount of reinforcing fibers is preferably 20% by mass or less. That is, it is considered that when the amount of reinforcing fiber added increases, the elastic modulus of the resin increases accordingly, the generated surface pressure increases, and abnormal wear tends to occur.
  • test no When (8) and (9) are compared, test no. In the case of (8), although the amount of the reinforcing fiber added is larger, the amount of decrease in the resin height is smaller. Compared to (9), it exhibits higher wear resistance. This is because test no. This is probably because (8) uses a reinforcing fiber having a smaller diameter ( ⁇ 6.5) than (9). That is, under high surface pressure sliding, as a wear mode of the reinforcing fiber-containing resin, the reinforcing fiber dropped off by sliding may act like an abrasive and cause the resin itself to fatigue and peel.
  • the amount of metal wear equivalent to the combination of the conventional fiber reinforced resin and the counterpart metal material can be reduced. It was confirmed that it could also be obtained in combination with a counterpart metal material, and it was also confirmed that the wear resistance of the resin could be further improved.
  • Examples 8 to 16 and Comparative Examples 5 to 9 First, with respect to Table 3 and Table 4 below, test no. (12) to (14), (18), (20) to (22), (24) and (25) are Examples 8 to 16, respectively. (15) to (17), (19) and (23) are Comparative Examples 6 to 8, respectively.
  • the nano indentation hardness of the glass fiber is measured with a nano intender (ISO14577 compliant test force: 4000 ⁇ N, test force arrival time: 5 s, test force retention time: 2 s), described in ISO 14577 Annex F
  • Metal roller-sliding with resin ring ⁇ Metal roller: ⁇ 3.5, 4-point roller (fixed) ⁇ Vertical load: 220 N (Test Nos. (12) to (18)) ⁇ Vertical load: 350 N (Test No. (19) to (25)) ⁇ Sliding speed: 1m / s ⁇ Test temperature: Room temperature (RT) ⁇ Test time: 4 hours ⁇ Grease lubrication (Kyodo Yushi Martemp JS-P) ⁇ Intermittent contact by drive-stop (10-second drive ⁇ 20-second stop) (B) Evaluation of wear amount of resin As shown in FIG. (12) to (14) and (18) are the test numbers.
  • the wear amount (height reduction amount) of the resin is small, and high wear resistance is exhibited. That is, as shown in Table 3, the hardness of the mating metal material (metal roller) is 250 HV to 600 HV, and furthermore, the reinforcing fiber has a higher hardness than the mating metal material (metal roller). It was found that the wear resistance can be expressed.
  • the test No. (20) to (22), (24) and (25) are more suitable for test no.
  • test no. (20) to (22), (24) and (25) are more suitable for test no. Compared with (19) and (23), the wear amount (height reduction amount) of the metal is small, and high wear resistance is expressed.
  • the viscosity number VN of the molded body is 180 ml / g or more, and the reinforcing fiber contained in the molded body is a counterpart metal material (in this example, a metal roller ), It is possible to develop an excellent wear resistance that is not present in the past.
  • Example 17 and Comparative Examples 10 to 13> a comparison was made between a molded article made of non-reinforced resin to which no reinforcing fiber was added and a molded article made of reinforced resin made of various reinforcing fibers.
  • test no. (26) is Example 17
  • test no. (27) to (30) are Comparative Examples 10 to 12, respectively.
  • Example 17 and Comparative Examples 10 to 13 when the viscosity number VN of the molded body is 180 ml / g or more and the reinforcing fiber is a glass fiber, high-temperature durability can be exhibited, and rolling wear and slipping can be achieved. This indicates that the present invention is suitable for a sliding part in which two modes of wear occur and high toughness is required.
  • (A) Preparation of Raw Material Resin In the kneader 48 having the configuration shown in FIG. 3, the resin and reinforcing fiber shown in Table 5 were kneaded at the blending ratio (mass%) shown in Table 5 to obtain raw material resin pellets. The resin was put into the main feeder 53, and the reinforcing fibers were put into the side feeder 57.
  • the viscosity number VN of this raw material resin was measured in the same manner as in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4 described above. The results are shown in Table 5.
  • the Vickers hardness of the reinforcing fiber (glass fiber) used was determined prior to the preparation of the raw resin. More specifically, the nano indentation hardness of the glass fiber is measured with a nano intender (ISO14577 compliant test force: 4000 ⁇ N, test force arrival time: 5 s, test force retention time: 2 s), described in ISO 14577 Annex F
  • Metal roller-sliding with resin ring ⁇ Metal roller: Made of SUJ2, ⁇ 8, 3-point roller (fixed) ⁇ Vertical load: 300N ⁇ Sliding speed: 1m / s Test temperature: 120 ° C ⁇ Test time: 2 hours ⁇ Grease lubrication (Kyodo Yushi Martemp JS-P) ⁇ Intermittent contact by drive-stop (10-second drive ⁇ 20-second stop) As shown in Table 5, test no. (26) is the test no. Compared with (27) to (29), the wear amount (height reduction amount) and creep deformability of the resin are small, and high wear resistance and creep resistance are exhibited.
  • the raw material resin (resin containing glass fiber) is a test no. It was found that good toughness can be obtained as compared with the raw material resin (resin containing carbon fiber) of (30). Therefore, for example, a glass fiber is used rather than a carbon fiber for a sliding part (for example, a meshing part such as a gear) in which two modes of rolling wear and sliding wear occur and high toughness is required. However, it is considered that characteristics that meet the purpose can be obtained.
  • Test No. (31) to (34) are Examples 18 to 21, respectively.
  • the viscosity number VN of this raw material resin was measured in the same manner as in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4 described above.
  • the Vickers hardness of the reinforcing fiber (glass fiber) used was determined prior to the preparation of the raw resin. More specifically, the nano indentation hardness of the glass fiber is measured with a nano intender (ISO14577 compliant test force: 4000 ⁇ N, test force arrival time: 5 s, test force retention time: 2 s), described in ISO 14577 Annex F
  • Example 22 and Comparative Examples 14 to 16 when the reinforcing fiber is carbon fiber and the hardness of the reinforcing fiber (carbon fiber)> the hardness of the counterpart metal material, the wear resistance of the resin tends to be improved. It is shown.
  • the resin and reinforcing fiber shown in Table 7 were kneaded at a blending ratio (mass%) shown in Table 7 to obtain raw material resin pellets.
  • the resin was put into the main feeder 53, and the reinforcing fibers were put into the side feeder 57.
  • the viscosity number VN of this raw material resin was measured in the same manner as in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4 described above.
  • the Vickers hardness of the reinforcing fiber (carbon fiber) used was determined prior to the preparation of the raw resin. More specifically, the nano indentation hardness of the carbon fiber is measured with a nano intender (ISO14577 compliant test force: 4000 ⁇ N, test force arrival time: 5 s, test force retention time: 2 s), described in ISO 14577 Annex F
  • Examples 23 to 27 and Comparative Example 17 > First, with respect to Table 8 below, Test No. (39) to (41) and (43) to (44) are Examples 23 to 25 and 26 to 27, respectively. (42) is Comparative Example 17.
  • Examples 23 to 27 and Comparative Example 17 mainly show that when the reinforcing fiber is carbon fiber and the viscosity number VN of the molded body is 180 ml / g or more, the wear resistance of the resin tends to be improved. It is. That is, in the above-described Example 22 and Comparative Examples 14 to 16, it was evaluated how the wear amount of the resin and the wear amount of the metal change depending on the increase or decrease of the hardness of the counterpart metal material. It was evaluated how it affects the amount of wear of the resin by increasing or decreasing the viscosity number (fixing the hardness of the counterpart metal material). (A) Preparation of Raw Material Resin In the kneader 48 having the configuration shown in FIG.
  • the resin and reinforcing fiber shown in Table 8 were kneaded at the blending ratio (mass%) shown in Table 8 to obtain raw material resin pellets.
  • the resin was put into the main feeder 53, and the reinforcing fibers were put into the side feeder 57.
  • the viscosity number VN of this raw material resin was measured in the same manner as in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4 described above. Prior to the preparation of the raw resin, the Vickers hardness of the reinforcing fiber (carbon fiber) used was determined.
  • the results are shown in Table 8.
  • the viscosity number VN of the molded body is 180 ml / g or more.

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Abstract

摺動部品は、外面に樹脂部を有する第１摺動部材と、前記樹脂部に対して摺動する金属部を有する第２摺動部材とを含み、前記第１摺動部材の前記樹脂部は、強化フィラーを含有し、粘度数ＶＮが１８０ｍｌ／ｇ以上の樹脂からなり、前記強化フィラーは、前記第２摺動部材の前記金属部の硬度よりも高い硬度を有している。前記摺動部品において、前記強化フィラーのビッカース硬さが３００ＨＶ～８００ＨＶであり、前記金属部のビッカース硬さが２５０ＨＶ～６００ＨＶであることが好ましい。

Description

摺動部品
　本発明は、摺動部品に関する。
　特許文献１は、内輪と、外輪と、内輪と外輪の両軌道面間に配置される転動体である玉と、玉を円周方向に等配して転動自在に保持する保持器と、外輪の両端に固定された一対のシールと、外輪の外周部と端面部とを覆うように配設される樹脂部とを備えるスライドドア用転がり軸受を開示している。樹脂部は、たとえば、ポリアミド６６に補強材としてガラス繊維を配合した樹脂組成物で構成されている。
　特許文献２は、数平均分子量が２２０００～４００００の範囲にあるポリアミド６６を３０～９０重量％、そして平均繊維径が９．１μｍ以上であるガラス繊維を１０～７０重量％含むポリアミド樹脂組成物により成形されてなる、電動パワーステアリング装置用ギヤを開示している。
特開２００７－３１５４８３号公報 特開２０１３－１５５７８８号公報
　たとえば特許文献１に記載の転がり軸受のように、ガラス繊維等の強化繊維を樹脂が含有する場合、摺動によって強化繊維が樹脂から脱落し、研磨材のように作用して樹脂を疲労はく離させる可能性がある。また、脱落した強化繊維が相手金属材（たとえば、スライドドアのガイレール、電動パワーステアリング（ＥＰＳ）の減速機の金属ウォームシャフト等）を攻撃し、摩耗粉の混入によって、樹脂の摩耗が促進され、早期に破損に至る可能性もある。
　本発明の目的は、樹脂部の摩耗を従来に比べて低減することができる摺動部品を提供することである。
　本発明の摺動部品（１９）は、外面に樹脂部（３１）を有する第１摺動部材（２１）と、前記樹脂部（３１）に対して摺動する金属部（２０）を有する第２摺動部材（２０）とを含み、前記第１摺動部材（２１）の前記樹脂部（３１）は、強化フィラー（６３）を含有し、粘度数ＶＮが１８０ｍｌ／ｇ以上の樹脂（４７）からなり、前記強化フィラー（６３）は、前記第２摺動部材（２０）の前記金属部（２０）の硬度よりも高い硬度を有している（請求項１）。
　この構成によれば、第１摺動部材の樹脂部の粘度数ＶＮが１８０ｍｌ／ｇ以上であり、かつ、強化フィラーが、第２摺動部材の金属部よりも高い硬度を有しているので、従来にはない、優れた耐摩耗性を発現することができる。さらに、樹脂部に強化フィラーが含有されているので、フィラー等が含有されていない樹脂を使用する場合に比べて、耐クリープ性を向上させることができる。
　本発明の摺動部品（１９）では、前記強化フィラー（６３）のビッカース硬さが３００ＨＶ～８００ＨＶであり、前記金属部（２０）のビッカース硬さが２５０ＨＶ～６００ＨＶであってもよい（請求項２）。
　この構成によれば、第１摺動部材の樹脂部の摩耗量を低減できるとともに、第２摺動部材の金属部の摩耗量も低減することができる。
　本発明の摺動部品（１９）では、前記第１摺動部材（２１）の前記樹脂部（３１）の粘度数ＶＮが、２３０ｍｌ／ｇ～４００ｍｌ／ｇであってもよい（請求項３）。
　第１摺動部材の樹脂部の粘度数ＶＮが上記範囲であれば、樹脂部の摩耗量を効果的に低減することができる。
　本発明の摺動部品（１９）では、前記第１摺動部材（２１）の前記樹脂部（３１）および前記第２摺動部材（２０）の前記金属部（２０）が、互いに噛み合うギヤを含んでいてもよい（請求項４）。
　本発明の摺動部品（１９）では、前記第１摺動部材（２１）が、歯部（３１）が形成された前記樹脂部を有するウォームホイール（２１）を含み、前記第２摺動部材（２０）が、前記ウォームホイール（２１）の前記歯部に噛み合うウォーム（２０）を含んでいてもよい（請求項５）。
　本発明の摺動部品（１９）では、前記強化フィラー（６３）が、強化繊維（６３）を含んでいてもよい（請求項６）。
　本発明の摺動部品（１９）では、前記強化繊維（６３）が、ガラス繊維であってもよい（請求項７）。
　この構成によれば、前記第１摺動部材の前記樹脂部および前記第２摺動部材の前記金属部が互いに噛み合うギヤである場合に、樹脂部の耐摩耗性および耐クリープ性を両立できることに加え、優れたじん性を発現することもできる。
　本発明の摺動部品（１９）では、前記強化繊維（６３）が、炭素繊維であってもよい（請求項８）。
　なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
図１は、ステアリング装置の概略図である。 図２は、ステアリング装置に備えられるウォーム減速機における要部の側面図である。 図３は、ウォームホイール用の原料樹脂の調製に関連する工程を説明するための図である。 図４は、前記ウォームホイールの成形およびアニール処理に関連する工程を説明するための図である。 図５は、実施例および比較例の樹脂の高さ減少量を示す図である。 図６は、成形体の粘度数ＶＮと樹脂の摩耗量との関係を示す図である。 図７は、成形体の粘度数ＶＮと金属の摩耗量との関係を示す図である。 図８は、樹脂の摩耗量と金属の摩耗量との関係を示す図である。 図９は、金属の硬度と樹脂の高さ減少量との関係を示す図である。 図１０は、金属の硬度と金属の摩耗量との関係を示す図である。 図１１は、実施例および比較例の長期耐久寿命の評価結果を示す図である。 図１２は、ころ式試験（耐摩耗性）の評価結果を示す図である。 図１３は、引張破断伸びの評価結果を示す図である。 図１４は、引張破断エネルギーの評価結果を示す図である。 図１５は、金属の硬度と樹脂の高さ減少量との関係を示す図である。 図１６は、金属の硬度と樹脂の高さ減少量との関係を示す図である。 図１７は、金属の硬度と金属の摩耗量との関係を示す図である。 図１８は、成形体の粘度数ＶＮと樹脂の高さ減少量との関係を示す図である。
　以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
　図１は、ステアリング装置１の概略図である。図１を参照して、ステアリング装置１は、電動式パワーステアリング装置であって、操舵機構２および転舵機構３を含み、運転者のステアリングホイール４（操舵部材）の操舵（ステアリング操作）に基づき、転舵輪５を転舵させる。操舵機構２は、運転者のステアリング操作を補助するアシスト機構６を備えている。
　操舵機構２は、入力シャフト７、出力シャフト８、インターミディエイトシャフト９およびピニオンシャフト１０を有している。入力シャフト７は、ステアリングホイール４に連結されている。出力シャフト８では、一端がトーションバー１１を介して入力シャフト７に連結され、他端が自在継手１２を介してインターミディエイトシャフト９に連結されている。インターミディエイトシャフト９は、自在継手１３を介して、ピニオン１０Ａを有するピニオンシャフト１０に連結されている。
　転舵機構３は、ラックシャフト１４およびタイロッド１５を有している。ラックシャフト１４は、ピニオン１０Ａに噛み合ったラック１４Ａを有している。タイロッド１５は、一端がラックシャフト１４に連結されて、他端が転舵輪５に連結されている。
　運転者のステアリングホイール４の操作に応じて、ステアリングホイール４が回転すると、入力シャフト７、出力シャフト８およびインターミディエイトシャフト９を介して、ピニオンシャフト１０が回転する。ピニオンシャフト１０の回転は、転舵機構３により、ラックシャフト１４の軸方向の往復運動に変換される。ラックシャフト１４の軸方向の往復運動により、転舵輪５の転舵角が変化する。
　アシスト機構６は、トルクセンサ１６と、ＥＣＵ(Electronic Control Unit) １７と、補助操舵用の電動モータ１８と、本発明の摺動部品の一例としてのウォーム減速機１９とを含む。
　ウォーム減速機１９は、本発明の第２摺動部材の一例としてのウォーム２０と、ウォーム２０と噛み合うリダクションギヤである本発明の第１摺動部材の一例としてのウォームホイール２１と、ウォーム２０およびウォームホイール２１を収容するハウジング２２とを含む。ウォーム２０は、電動モータ１８の回転軸（図示せず）に連結されている。ウォームホイール２１は、出力シャフト８に一体回転可能に連結されている。
　運転者の操舵に伴ってステアリングホイール４が回転すると、トルクセンサ１６は、入力シャフト７と出力シャフト８との間の捩れ量を検出する。ＥＣＵ１７は、トルクセンサ１６により検出された捩れ量から得られる操舵トルクＴや、車速センサ２３によって検出された車速Ｖ等に基づいてアシストトルクを決定する。電動モータ１８は、ＥＣＵ１７により駆動制御される。このようにステアリングホイール４の操舵に基づいて駆動された電動モータ１８は、ウォーム２０に出力回転を伝達してウォーム２０を回転させる。すると、ウォーム２０と噛み合ったウォームホイール２１がウォーム２０よりも低速で回転し、ウォームホイール２１および出力シャフト８が一体回転する。このように、ウォーム減速機１９は、電動モータ１８の出力回転をウォームホイール２１によって減速し、アシストトルクとして操舵機構２の出力シャフト８に伝達する。これにより、運転者によるステアリングホイール４のステアリング操作が補助される。
　次に、ウォーム減速機１９について詳しく説明する。図２は、ウォーム減速機１９における要部の側面図である。
　図２では、前述したハウジング２２の図示が省略されている。図２を参照して、ウォーム２０は、金属製であり、円柱状の軸部２６と、軸部２６の外周面２６Ａに一体形成された歯２７とを含む。
　ウォーム２０を構成する金属材料としては、たとえば、Ｓ２５Ｃ、Ｓ４３Ｃ、Ｓ４５Ｃ、Ｓ５５Ｃ等の炭素鋼、たとえば、ＳＵＪ２、ＳＣＭ４３５、ＳＣＭ４４０等の合金鋼等を適用することができる。また、ウォーム２０の硬度は、たとえば、ＪＩＳＺ ２２４４（２００９）に準拠して測定されたビッカース硬さが、２５０ＨＶ～６００ＨＶであり、好ましくは、２５０ＨＶ～４５０ＨＶであってもよい。ウォーム２０の硬度は、たとえば、生材あるいは熱処理（焼入れ、焼戻し等）を行った金属部材に対し転造や研削によってウォーム２０に歯形成加工を行った後、熱処理（焼入れ、焼戻し等）を省略したり、熱処理の温度・時間を調節したりすることによって、所望の値に調節することができる。なお、ウォーム２０は、この実施形態のように全体が金属部である必要はなく、ウォームホイール２１の歯部３１に噛み合う摺動部分が選択的に金属で構成されていてもよい。
　歯２７は、中心軸Ｊを中心とした螺旋を描くように、外周面２６Ａにおいて軸方向Ｘの両端部よりも内側の領域に形成されている。中心軸Ｊの延びる方向から見たときの歯２７は、中心軸Ｊを円中心とする円形状の輪郭を有している。
中心軸Ｊの延びる方向における軸部２６の両端部には、軸受２８が１つずつ取り付けられており、ウォーム２０は、これらの軸受２８を介してハウジング２２によって回転自在に支持されている。当該方向における軸部２６の一端部（図２では右端部）において軸受２８からはみ出した部分には、継手２９が取り付けられている。継手２９は、電動モータ１８の回転軸（図示せず）に連結されている。そのため、前述したように、電動モータ１８が駆動されるとウォーム２０が中心軸Ｊまわりに回転する。
ウォームホイール２１は、円盤形状である。ウォームホイール２１の中心軸Ｋは、ウォームホイール２１の厚さ方向と一致した軸方向Ｙに延びている。
ウォームホイール２１は、中心軸Ｋ側に位置する円盤状のスリーブ３０と、中心軸Ｋから径方向外側へ離れた外周側においてスリーブ３０を取り囲む環状の歯部３１とを含む。たとえば、インサート成形により、樹脂製の歯部３１が金属製のスリーブ３０に一体化されてもよい。歯部３１について、より具体的には、後述する製法によって得られる、強化繊維を含有する樹脂で構成されていてもよい。スリーブ３０の円中心位置には、出力シャフト８が嵌め込まれる挿通穴３０Ａが形成されている。
　次に、ウォームホイール２１の製造方法を説明する。図３は、原料樹脂４７の調製に関連する工程を説明するための図である。図４は、ウォームホイール２１の成形およびアニール処理に関連する工程を説明するための図である。
　まず、この実施形態では、ウォームホイール２１の歯部３１（樹脂部）を、強化繊維を含有する粘度数ＶＮが１８０ｍｌ／ｇ以上（好ましくは、２３０ｍｌ／ｇ～４００ｍｌ／ｇ）の樹脂で形成する。そのために、たとえば、下記の２つの手法が採用されてもよい。なお、当該樹脂部の粘度数ＶＮは、たとえば、ＩＳＯ３０７に準拠して測定された粘度数ＶＮである。より具体的には、ギ酸、硫酸、クレゾール等の溶媒に、濃度ｃが０．００５ｇ／ｍｌとなるように原料樹脂４７を溶解させることによって、原料樹脂溶液を得る。そして、原料樹脂溶液の粘度と溶媒のみの粘度との動粘度比（マイクロウベローデ管における標線管落下時間の比）から相対粘度ηｒｅｌを算出し、その後、濃度ｃと相対粘度ηｒｅｌとの比から、粘度数ＶＮを算出することができる。
　そして、第１の手法は、ウォームホイール２１の歯部３１の原料樹脂４７のベース樹脂として、比較的高い粘度数ＶＮを有する高分子量樹脂を使用する。当該ベース樹脂の粘度数ＶＮとしては、たとえば、２００ｍｌ／ｇ以上であり、数平均分子量Ｍｎは、たとえば、３００００～６００００である。樹脂の種類としては、たとえば、ポリアミド樹脂を使用でき、上記特性を満たす具体的な市販品としては、たとえば、旭化成社製のレオナ１５０２Ｓ、レオナ１７０２、たとえば、Ｄｕｐｏｎｔ社製のザイテルＥ４５、ザイテルＥ５０、ザイテルＥ５１ＨＳＢＮＣ０１０、ザイテルＥ５３、たとえば、ＢＡＳＦ社製のＡ５Ｈ等が挙げられる。
　第２の手法は、たとえば、ウォームホイール２１の歯部３１の原料樹脂４７のベース樹脂としてポリアミド樹脂を使用し、ポリアミド樹脂中の官能基との反応性を有する添加剤を、強化繊維と共に混練することによって、擬似的に高分子量化（架橋）させる。または、混練後の成形時に、当該添加剤とポリアミド樹脂とを反応させ、擬似的に高分子量化（架橋）させる。これにより、ポリアミド樹脂を高分子量化させることができ、上記条件を満たす粘度数ＶＮを有する樹脂部（歯部３１）を備えるウォームホイール２１を得ることができる。
　また、上記第１および第２の手法においては、たとえば、原料樹脂４７を調製し、ウォームホイール２１を成形した後、当該ウォームホイール２１を、減圧下または不活性ガス雰囲気下において加熱処理してもよい。これにより、樹脂部に緻密な架橋構造を形成でき、粘度数や結晶化度をさらに高くすることができる。
　以下、上記第１および第２の手法のプロセスを、より具体的に説明する。
　まず、ウォームホイール２１を構成する原料樹脂４７を調製する。原料樹脂４７の調製には、たとえば、図３に示す混練機４８を使用する。
　混練機４８は、たとえば、本体４９、タンク５０、冷却水槽５１およびペレタイザ５２を主に備えている。
　本体４９は、メインフィーダ５３、シリンダ５４、スクリュー５５およびノズル５６を備え、メインフィーダ５３とノズル５６との間（メインフィーダ５３の下流側）には、サイドフィーダ５７が取り付けられている。本体４９としては、特に制限されず、たとえば、二軸（多軸）押出機、一軸押出機等の公知の混練機を使用できる。
　タンク５０の上流側には、攪拌機５８が備えられている。攪拌機５８で混合された原料は、タンク５０およびその下流側のベルト式重量計５９を介して、本体４９のメインフィーダ５３に供給される。
　そして、原料樹脂４７を調製するには、まず、ポリアミド樹脂６０および任意の添加剤を、共通の投入箇所としてのメインフィーダ５３を介してシリンダ５４に供給する。ポリアミド樹脂６０および任意の添加剤は、それぞれ単体でタンク５０に投入して供給してもよいし、攪拌機５８で混合（ドライブレンド、マスターバッチ化）してから供給してもよい。
　ポリアミド樹脂６０としては、たとえば、脂肪族ポリアミド（ＰＡ６、ＰＡ６６、ＰＡ４６、ＰＡ４１０、ＰＡ１２、ＰＡ６１２、ＰＡ６１０、ＰＡ１１等）、芳香族ポリアミド（ＰＡ６Ｔ、ＰＡ９Ｔ、ＰＡ１０Ｔ、ＰＡ６Ｔ／Ｘ、ＰＡＭＸＤ６、ＰＰＡ）等が挙げられる。これらのうち、好ましくは、脂肪族ポリアミドを使用し、さらに好ましくは、ポリアミド６６（ＰＡ６６）を使用する。また、これらは、単独使用または２種以上併用することができる。使用するポリアミド樹脂の数平均分子量Ｍｎは、前述の第１の手法を採用する場合には、たとえば、３０，０００～６０，０００であり、粘度数ＶＮは、たとえば、２００ｍｌ／ｇ～４００ｍｌ／ｇであってもよい。一方、第２の手法を採用する場合には、使用するポリアミド樹脂の数平均分子量Ｍｎは、たとえば、１８，０００～４０，０００であり、粘度数ＶＮは、たとえば、１１０ｍｌ／ｇ～２８０ｍｌ／ｇであってもよい。また、メインフィーダ５３に投入するベース樹脂は、ポリアミド樹脂６０の他、たとえば、熱可塑性エラストマー（酸変性されたエチレン系エラストマー、ＥＧＭＡ、ＥＰＤＭ、ポリアミドエラストマー等）を含んでいてもよい。熱可塑性エラストマーを配合することで、耐衝撃性の向上を図ることができる。
　また、ポリアミド樹脂６０の配合割合は、たとえば、前述の第１の手法を採用する場合には、原料樹脂４７の調製に使用する材料の総量に対して１０質量％～９５質量％であり、第２の手法を採用する場合には、同総量に対して５５質量％～９５質量％であってもよい。
　また、任意の添加剤としては、好ましくは、潤滑剤を配合してもよい。潤滑剤によって、原料樹脂４７の分子間の滑り効果を得ることができるので、原料樹脂４７の分子量が高くても比較的低い温度で成形することができる。そのため、成形時の樹脂の熱分解を抑制でき、原料樹脂４７の分子量を高く維持したまま成形できるので、原料樹脂４７の機械的強度や耐摩耗性を良好に維持することができる。
　潤滑剤としては、特に制限されない。たとえば、ステアリン酸金属塩等の金属石鹸系、パラフィンワックス、合成ポリエチレンワックス等の炭化水素系、ステアリン酸等の脂肪酸系、ステアリルアルコール等の高級アルコール系、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド等の脂肪族アミド系、アルコールの脂肪酸エステル等のエステル系、シリコーン系化合物等、公知の潤滑剤を使用できる。これらのうち、好ましくは、金属石鹸系を使用し、さらに好ましくは、ステアリン酸金属塩を使用する。潤滑剤を配合する場合の配合割合は、たとえば、原料樹脂４７の調製に使用する材料の総量に対して０．０１質量％～１質量％であってもよい。
　そして、シリンダ５４に供給されたポリアミド樹脂６０、および必要により加えた添加剤を、スクリュー５５の回転によって混練する。混練条件は、たとえば、シリンダ５４の温度が２７５℃～３２５℃であり、スクリュー５５の回転速度が１００ｒｐｍ～５００ｒｐｍであってもよい。
　次に、本発明の強化フィラーの一例としての強化繊維６３およびカルボジイミド結合を有する化合物（以下、単に「カルボジイミド」という）６１（第２の手法を採用する場合）を、サイドフィーダ５７を介して、シリンダ５４に供給する。
　使用する強化繊維６３としては、たとえば、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等の１種または２種以上が挙げられる。これらのうち、好ましくは、ガラス繊維、炭素繊維が挙げられ、さらに好ましくは、ガラス繊維が挙げられる。
　また、強化繊維６３のビッカース硬さは、３００ＨＶ～８００ＨＶであってもよい。また、強化繊維６３がガラス繊維の場合のビッカース硬さは、好ましくは、５００ＨＶ～８００ＨＶであってもよい。一方、強化繊維６３が炭素繊維の場合のビッカース硬さは、好ましくは、３００ＨＶ～５００ＨＶであってもよい。強化繊維６３のビッカース硬さは、たとえば、バルク状態の強化繊維６３の硬度を、たとえばＪＩＳＺ ２２４４（２００９）に準拠して測定し、得られた測定値を、強化繊維６３のビッカース硬さＨＶとして採用することができる。また、強化繊維６３のビッカース硬さは、たとえば、樹脂成形体中の強化繊維のナノインデンテーション硬さをナノインテンダーで測定し（ＩＳＯ１４５７７準拠）、ＩＳＯ １４５７７ Ａｎｎｅｘ Ｆに記載の数式を用いて、当該ナノインデンテーション硬さをビッカース硬さに換算することによって得てもよい。
　また、強化繊維６３は、φ６μｍ～φ１５μｍの径を有していることが好ましく、φ６μｍ～φ８μｍの径を有していることが、さらに好ましい。この範囲の径を有する強化繊維６３を配合することによって、原料樹脂４７において強化繊維６３とポリアミド樹脂６０との接触面積を比較的大きくできるので、ウォームホイール２１を成形したときに、スリーブ３０の機械的強度および剛性を良好に向上させることができる。すなわち、より少ない強化繊維６３の量でスリーブ３０の機械的強度等を確保できるため、歯部３１の摩耗の発生因子である強化繊維６３の量を抑え、耐摩耗性を向上させることができる。また、強化繊維６３の径が小さいほど相手攻撃性が低いため、樹脂を摩耗・剥離させる影響が小さく、この点においても耐摩耗性を向上させることができる。さらに、細径の強化繊維６３を使用することによって、繊維のアスペクト比および樹脂との接触面積を大きくできるので、強度や剛性、じん性を向上させることができる。
　また、強化繊維６３の配合割合は、たとえば、原料樹脂４７の調製に使用する材料の総量に対して５質量％～４０質量％、好ましくは、５質量％～２０質量％であってもよい。この範囲で強化繊維６３を配合することによって、高温雰囲気下における耐クリープ性を向上させることができ、また、樹脂の発生面圧の増大を抑制し、異常摩耗の発生を抑制することができる。また、面粗さを比較的小さく抑えることができ、グリースによる潤滑効果を十分に享受することができる。
　使用するカルボジイミド６１としては、カルボジイミド基（－Ｎ＝Ｃ＝Ｎ－）を有する化合物であれば特に制限されず、カルボジイミド基を１つ有するモノカルボジイミドであってもよいし、カルボジイミド基を複数有するポリカルボジイミドであってもよい。また、脂肪族系カルボジイミド、芳香族系カルボジイミド、カルボジイミド変性体等のあらゆる種類のカルボジイミドを使用できる。具体的な市販品としては、たとえば、ランクセス社製（芳香族カルボジイミド「スタバックゾール（登録商標）」の各グレード（Ｐ１００、Ｐ等））、日清紡ケミカル社製（脂肪族カルボジイミド「カルボジライト（登録商標）」の各グレード（ＨＭＶ－１５ＣＡ等））、帝人社製（環状カルボジイミド「ＴＣＣ」の各グレード）等が挙げられる。これらのうち、好ましくは、芳香族カルボジイミドが挙げられる。芳香族カルボジイミドであれば、反応速度が遅く、強化繊維６３が十分に混練された後に反応させることができる。
　また、カルボジイミド６１の配合割合は、たとえば、原料樹脂４７の調製に使用する材料の総量に対して０．５質量％～３．５質量％であってもよい。この範囲でカルボジイミド６１を配合することによって、粘度数ＶＮが１８０ｍｌ／ｇ以上の原料樹脂４７を良好に得ることができる。一方、カルボジイミド６１が過量でないので、混練中の樹脂圧力（粘度）の増大、発熱および当該発熱に伴う、ポリアミド樹脂６０およびカルボジイミド６１の熱分解等のリスクを軽減することもできる。したがって、原料樹脂４７を安定して得ることができる。
　また、カルボジイミド６１は、カルボジイミド６１が粉末の場合には、たとえば、メインフィーダ５３あるいはサイドフィーダ５７から単体で供給してもよいし、ポリアミド樹脂と混合（ドライブレンド、マスターバッチ化）してから供給してもよい。
　そして、シリンダ５４内を移送中のポリアミド樹脂６０および必要により加えた添加剤からなる混練物に、強化繊維６３およびカルボジイミド６１が加えられ、さらに混練する。カルボジイミド６１の供給から当該混練物をノズル５６から射出するまでの時間（カルボジイミド６１の混練時間）は、たとえば、１秒間～１分間であってもよい。したがって、サイドフィーダ５７のノズル５６からの距離は、当該混練時間を目安に設定すればよい。
　カルボジイミド６１の供給後、混練物をストランド状の原料樹脂４７としてノズル５６から射出し、冷却水槽５１で冷却固化した後、ペレタイザ５２でペレット化する。以上の工程を経て、ポリアミド樹脂６０からなる原料樹脂４７が得られる。
　ウォームホイール２１の製造に関して、次の工程は、ウォームホイール２１の成形である。
　この工程では、図４に示す成形機６２に金型（図示せず）を準備し、この金型内に、図３の工程で得られた原料樹脂４７（ペレット）を溶融させて射出する。金型は、歯切り前の円盤状のウォームホイール２１を成形する型を有していてもよい。射出後、一定時間冷却して原料樹脂４７を固化させた後、成形されたウォームホイール２１を金型から取り出す。
　次に、ウォームホイール２１を減圧下または不活性ガス雰囲気下において加熱処理する場合には、図４に示すように、当該円盤状のウォームホイール２１を、アニーリング装置２４にセットする。そして、アニーリング装置２４の槽内を減圧するか、不活性ガスで置換することによって、槽内の酸素量を低減する。
　アニーリング装置２４の槽内を減圧する場合、減圧後の圧力は、たとえば、１Ｐａ以下（好ましくは、１．０×１０－３Ｐａ以上）であってもよい。また、減圧は、たとえば、ロータリポンプ等の公知の真空ポンプ２５で行うことができる。一方、アニーリング装置２４の槽内の空気との置換に使用する不活性ガスとしては、たとえば、窒素、アルゴン等が挙げられる。
　減圧または不活性ガス置換の後、ウォームホイール２１が、アニーリング装置２４内で加熱される。加熱温度および加熱時間は、加熱対象となる樹脂成形体の形状（この実施形態では、円盤状のウォームホイール２１）や大きさによって好ましい範囲が異なるが、たとえば、２００℃以上（好ましくは、２４０℃以下）、３時間以上（好ましくは、２０時間以下）であってもよい。
　加熱後、アニーリング装置２４からウォームホイール２１を取り出し、ウォームホイール２１の歯部３１の歯切り（歯を形成）を行って、図２に示すウォームホイール２１が得られる。
　以上、この実施形態のウォーム減速機１９によれば、ウォームホイール２１の歯部３１（樹脂部）の粘度数ＶＮが１８０ｍｌ／ｇ以上であり、かつ、歯部３１に含有される強化繊維６３が、相手金属材であるウォーム２０の硬度よりも高い硬度を有しているので、従来にはない、優れた耐摩耗性を発現することができる。つまり、相対的に高い硬度を有する強化繊維６３を含有する樹脂（歯部３１）の摩耗が抑制される一方で、相対的に低い硬度を有する金属（ウォーム２０）は摩耗し、グリース中に金属摩耗粉が混入するが、強化繊維６３の硬度がウォーム２０よりも高いため、強化繊維６３を含有する樹脂の摩耗が抑制される。これにより、ウォーム減速機１９の樹脂製ギヤの寿命を向上させることができる。
　したがって、ウォーム２０に対して、摩耗を緩和させるための歯切り後の熱処理加工を省略することができる。そのため、工程数の増加を防止できると共に、熱処理による寸法変化やウォーム精度の低下を抑制することができる。
　以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は他の形態で実施することもできる。
　たとえば、前述の実施形態では、ウォームホイール２１は、金属製等のスリーブ３０に、上記原料樹脂４７を用いた樹脂製の歯部３１が密着した構成であるとしたが、たとえば、ウォームホイール２１は、上記原料樹脂４７を一体成形して構成されたスリーブ３０および歯部３１を備えていてもよい。
　また、前述の実施形態では、本発明の摺動部品の一例としてウォーム減速機１９を取り上げたが、本発明は、ウォーム減速機の他、自動車のスライドドア用の金属製ガイドレールおよび当該レールに組み込まれる樹脂製ローラ、金属製のボールおよび当該ボールを保持する樹脂製保持器を備える転がり軸受等の各種摺動部品に適用することができる。
　また、カルボジイミド６１は、サイドフィーダ５７から供給しなくてもよく、また、ポリアミド樹脂６０の混練途中に供給しなくてよい。たとえば、ポリアミド樹脂６０と混合してメインフィーダ５３から供給してもよい。
　さらに、原料樹脂４７を強化するための添加剤として、強化繊維６３に代えて、フィラーを含有してもよい。フィラーとしては、たとえば、ガラスフレーク等の板状のフィラー、あるいはカーボンナノチューブやカーボンナノファイバ等の微細強化が可能なフィラー等が挙げられる。
　その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
　本出願は、２０１８年４月１６日に日本国特許庁に提出された特願２０１８－０７８５０２号に対応しており、この出願の全開示はここに引用により組み込まれるものとする。
　次に、本発明を実施例および比較例に基づいて説明するが、本発明は下記の実施例によって限定されるものではない。
＜実施例１～７および比較例１～４＞
　まず、下記表１に関して、試験Ｎｏ．（１）～（５）が、それぞれ、実施例１～５である。表２に関して、試験Ｎｏ．（６）～（９）が、それぞれ、比較例１～４であり、試験Ｎｏ．（１０）および（１１）が、それぞれ、実施例６および７である。
　実施例１～７および比較例１～４は、主として、成形体の粘度数ＶＮが１８０ｍｌ／ｇ以上であれば（相手金属材の硬度は固定値）、樹脂の耐摩耗性が向上できる傾向を示すものである。
（Ａ）原料樹脂の準備
　図３で示した構成の混練機４８において、表１および表２に示す樹脂、強化繊維および添加剤を、表１および表２に示す配合割合（質量％）で混練し、原料樹脂ペレットを得た。なお、樹脂をメインフィーダ５３に投入し、強化繊維および添加剤はサイドフィーダ５７に投入した。また、原料樹脂の準備に先立って、使用される強化繊維（ガラス繊維）のビッカース硬さを求めた。より具体的には、ガラス繊維のナノインデンテーション硬さをナノインテンダーで測定し（ＩＳＯ１４５７７準拠　試験力：４０００μＮ、試験力到達時間：５ｓ、試験力保持時間：２ｓ）、ＩＳＯ １４５７７ ＡｎｎｅｘＦに記載の数式（ビッカース硬さＨＶ＝０．０９４５×ナノインデンテーション硬さ（Ｎ／ｍｍ２））を用いて、当該ナノインデンテーション硬さをビッカース硬さに換算した。結果を、表１および表２に示す。
（Ｂ）成形およびアニール処理
　ファナック社製の１００ｔ電動式射出成形機（ＲＯＢＯＳＨＯＴ Ｓ－２０００：１００Ｂ）を用いて、（Ａ）で得られた各原料樹脂ペレットから、鈴木式摩擦摩耗試験用リング片（以下、試験片）を成形した。試験Ｎｏ．（２）および（５）については、その試験片をアニーリング装置２４にセットした。そして、アニーリング装置２４の槽内を真空ポンプ２５で減圧して真空（１Ｐａ以下）にし、槽内温度を２２０℃として、試験片を１０時間加熱した。
　また、試験片に関しては、歯切り後の樹脂ギヤの歯面状態を再現するため、摩擦摩耗試験における摺動面となる側から３ｍｍ程度切削し、摺動面に強化繊維が露出するようにした。
＜評価試験＞
（Ａ）成形体の粘度数測定
　ＩＳＯ３０７に準拠して、ギ酸、硫酸、クレゾール等の溶媒に、濃度ｃが０．００５ｇ／ｍｌとなるように試験Ｎｏ．（１）～（１１）の各原料樹脂を溶解させることによって、原料樹脂溶液を得た。そして、原料樹脂溶液の粘度と溶媒のみの粘度との動粘度比（マイクロウベローデ管における標線管落下時間の比）から相対粘度ηｒｅｌを算出し、その後、濃度ｃと相対粘度ηｒｅｌとの比から、粘度数ＶＮを算出した。結果を、表１および表２に示す。
（Ｂ）摩擦摩耗試験
　試験Ｎｏ．（１）～（１１）について、ビッカース硬さＨＶ７８４のＳＵＪ２製金属ころ（熱処理（焼入れ・焼戻し）有り）を用いて鈴木式摩擦摩耗試験を実施し、試験前後での樹脂の摩耗量（高さ減少量）を測定した。結果を、図５、表１および表２に示す。また、同様に、ビッカース硬さＨＶ３１１のＳ４５Ｃ製金属ころ（熱処理無し）を用いた試験も、同じ条件で実施した。なお、試験の条件は、次の通りとした。
　・金属ころ－樹脂リングによる摺動
　・金属ころ：ＳＵＪ２／Ｓ４５Ｃ製、φ３．５、４点ころ（固定）
　・垂直荷重：２２０Ｎ
　・摺動速度：１ｍ／ｓ
　・試験温度：室温（ＲＴ）
　・試験時間：４時間
　・グリース潤滑（ＮＯＫクリューバ製ＴＯＰＡＳ　ＮＢ５２）
　・駆動－停止による断続接触（１０秒駆動→２０秒停止）
　まず、実施例としての試験Ｎｏ．（１）～（５）、（１０）および（１１）と、比較例としての試験Ｎｏ．（６）～（９）との比較によって、成形体の粘度数ＶＮが１８０ｍｌ／ｇ以上であれば、高い耐摩耗性を発現できることが分かった。また、強化繊維の添加量のみが異なる試験Ｎｏ．（１）と（１０）との比較、および試験Ｎｏ．（３）と（１１）とに比較によって、強化繊維の添加量は２０質量％以下が好ましいことが分かった。つまり、強化繊維の添加量が増えると、その分、樹脂の弾性率が高くなって発生面圧が増大し、異常摩耗が発生しやすくなると考えられる。
　一方で、試験Ｎｏ．（８）と（９）とを比較すると、試験Ｎｏ．（８）の方が強化繊維の添加量が多いにも関わらず、樹脂の高さ減少量が少なく、試験Ｎｏ．（９）に比べて高い耐摩耗性を発現している。これは、試験Ｎｏ．（８）が（９）よりも細径（φ６．５）の強化繊維を使用しているためであると考えられる。つまり、高面圧摺動下では、強化繊維含有樹脂の摩耗モードとして、摺動によって脱落した強化繊維が研磨材のように作用し、自樹脂を疲労剥離させることがある。この場合に、より細径の強化繊維を使用していれば、相手攻撃性を緩和できるため、樹脂の摩耗量が減ると考えられる。
（Ｃ）相手金属材との関係について
　次に、相手金属材（金属ころ）の硬度によって、樹脂の摩耗量および金属の摩耗量がどのように変化するのかを評価した。より具体的には、前記（Ｂ）で記載したように、ビッカース硬さＨＶ７８４のＳＵＪ２製金属ころを使用した結果と、ビッカース硬さＨＶ３１１のＳ４５Ｃ製金属ころを使用した結果とを比較した。その結果を、図６～図８に示す。なお、評価にあたっては、ガラス繊維（ＧＦ）が１５質量％添加されたサンプルとして試験Ｎｏ．（１）および（６）を使用した。
　図６～図８の結果から、成形体の粘度数ＶＮの増加に伴って樹脂の摩耗量を低減できるとともに（図６）、相手金属材の摩耗量も低減できることが分かった（図７）。つまり、樹脂の耐摩耗性が向上することによって、金属側の摩耗量も低減されることを確認した。これは、樹脂の耐摩耗性の向上によって、樹脂中の強化繊維の脱落ならびにグリースの混入が抑制されるため、硬質な強化繊維が研磨材のように作用し、樹脂や金属を摩耗させる、アブレッシブ摩耗が抑制されるためである。樹脂の高分子量化（粘度数ＶＮの増加）によって、従来の繊維強化樹脂と相手金属材（熱処理による高硬度化有り）との組み合わせと同等レベルの金属摩耗量が、繊維強化樹脂と熱処理無しの相手金属材との組み合わせでも得られることが確認され、樹脂の耐摩耗性を一層向上できることが併せて確認できた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
＜実施例８～１６および比較例５～９＞
　まず、下記表３および表４に関して、試験Ｎｏ．（１２）～（１４）、（１８）、（２０）～（２２）、（２４）および（２５）が、それぞれ、実施例８～１６であり、試験Ｎｏ．（１５）～（１７）、（１９）および（２３）が、それぞれ、比較例６～８である。
　実施例８～１６および比較例５～９は、主として、相手材金属の硬度が２５０ＨＶ～６００ＨＶであり、かつ強化繊維の硬度＞相手金属材の硬度であれば、樹脂の耐摩耗性が向上できる傾向を示すものである。つまり、前述の実施例１～７および比較例１～４では、樹脂の粘度数ＶＮの増減によって、樹脂の摩耗量および金属の摩耗量がどのように変化するのかを評価したが、以下では、強化繊維の硬度と相手金属材の硬度との大小関係が、樹脂の摩耗量および金属の摩耗量にどのように影響するのかを評価した。
（Ａ）原料樹脂の準備
　図３で示した構成の混練機４８において、表３および表４に示す樹脂および強化繊維を、表３および表４に示す配合割合（質量％）で混練し、原料樹脂ペレットを得た。なお、樹脂をメインフィーダ５３に投入し、強化繊維はサイドフィーダ５７に投入した。そして、この原料樹脂の粘度数ＶＮを、前述の実施例１～７および比較例１～４と同様に測定した。また、原料樹脂の準備に先立って、使用される強化繊維（ガラス繊維）のビッカース硬さを求めた。より具体的には、ガラス繊維のナノインデンテーション硬さをナノインテンダーで測定し（ＩＳＯ１４５７７準拠　試験力：４０００μＮ、試験力到達時間：５ｓ、試験力保持時間：２ｓ）、ＩＳＯ １４５７７ ＡｎｎｅｘＦに記載の数式（ビッカース硬さＨＶ＝０．０９４５×ナノインデンテーション硬さ（Ｎ／ｍｍ２））を用いて、当該ナノインデンテーション硬さをビッカース硬さに換算した。結果を、表３および表４に示す。
（Ｂ）成形およびアニール処理
　ファナック社製の１００ｔ電動式射出成形機（ＲＯＢＯＳＨＯＴ Ｓ－２０００：１００Ｂ）を用いて、（Ａ）で得られた各原料樹脂ペレットから、鈴木式摩擦摩耗試験用リング片（以下、試験片）を成形した。
　また、試験片に関しては、歯切り後の樹脂ギヤの歯面状態を再現するため、摩擦摩耗試験における摺動面となる側から３ｍｍ程度切削し、摺動面に強化繊維が露出するようにした。
（Ｃ）相手金属材（金属ころ）の準備
　相手金属材として、表３に示す条件にて熱処理（焼入れ、焼戻し）を行った金属ころを準備した。なお、表３の熱処理条件において、「Ｏ．Ｑ．」は、加熱後の金属ころをオイルで冷却（Oil Quenching）していることを示し、「Ａ．Ｃ．」は、加熱後の金属ころを空気で冷却（Air Cooling）していることを示している。そして、得られた各金属ころのビッカース硬さを、ＪＩＳ Ｚ ２２４４（２００９）に準拠して測定した。結果を、表３に示す。また、表４で示した相手金属材としては、熱処理をしないでそのまま用いた。
＜評価試験＞
（Ａ）摩擦摩耗試験
　試験Ｎｏ．（１２）～（２５）について、各金属ころを用いて鈴木式摩擦摩耗試験を実施し、試験前後での樹脂の摩耗量（高さ減少量）および金属の摩耗量を測定した。結果を、図９～図１０、表３および表４に示す。なお、試験の条件は、次の通りとした。
　・金属ころ－樹脂リングによる摺動
　・金属ころ：φ３．５、４点ころ（固定）
　・垂直荷重：２２０Ｎ（試験Ｎｏ．（１２）～（１８））
　・垂直荷重：３５０Ｎ（試験Ｎｏ．（１９）～（２５））
　・摺動速度：１ｍ／ｓ
　・試験温度：室温（ＲＴ）
　・試験時間：４時間
　・グリース潤滑（協同油脂製マルテンプＪＳ－Ｐ）
　・駆動－停止による断続接触（１０秒駆動→２０秒停止）
（Ｂ）樹脂の摩耗量の評価
　図９に示すように、試験Ｎｏ．（１２）～（１４）および（１８）の方が、試験Ｎｏ．（１５）～（１７）に比べて、樹脂の摩耗量（高さ減少量）が少なく、高い耐摩耗性を発現している。つまり、表３に示すように、相手金属材（金属ころ）の硬度が２５０ＨＶ～６００ＨＶであり、さらに、強化繊維が相手金属材（金属ころ）よりも高い硬度を有していることによって、高い耐摩耗性を発現できることが分かった。
　また、表４に示すように、試験Ｎｏ．（２０）～（２２）、（２４）および（２５）の方が、試験Ｎｏ．（１９）および（２３）に比べて、樹脂の摩耗量（高さ減少量）が少なく、高い耐摩耗性を発現している。つまり、相手金属材（金属ころ）の硬度が２５０ＨＶ～６００ＨＶであり、かつ強化繊維が相手金属材（金属ころ）よりも高い硬度を有している条件に加え、成形体の粘度数ＶＮが１８０ｍｌ／ｇ以上であれば、垂直荷重＝３５０Ｎという高荷重に対しても、高い耐摩耗性を発現できることが分かった。
（Ｃ）金属の摩耗量の評価
　一方で、成形体の粘度数ＶＮが１８０ｍｌ／ｇ未満であり、強化繊維の硬度が５３０ＨＶである場合、試験Ｎｏ．（１３）および（１４）のように、相手金属材（金属ころ）の硬度が４００ＨＶ～５５０ＨＶであれば、樹脂の摩耗量を低減できるとともに、相手金属材の摩耗量も低減できることが分かった（図１０参照）。これは、相対的に高い硬度を有する強化繊維を含有する樹脂の摩耗が抑制される一方で、相対的に低い硬度を有する金属は摩耗し、グリース中に金属摩耗粉が混入するが、強化繊維の硬度が金属よりも高いため、強化繊維を含有する樹脂の摩耗が抑制されるためであると考えられる。ただし、金属の摩耗量の低減を目的としないならば、試験Ｎｏ．（１２）のように、相手金属材の熱処理を省略でき、製造効率を向上できるという効果が得られる。
　また、表４に示すように、試験Ｎｏ．（２０）～（２２）、（２４）および（２５）の方が、試験Ｎｏ．（１９）および（２３）に比べて、金属の摩耗量（高さ減少量）が少なく、高い耐摩耗性を発現している。
　以上、試験Ｎｏ．（１）～（１１）と、試験Ｎｏ．（１２）～（２５）との結果をまとめると、成形体の粘度数ＶＮが１８０ｍｌ／ｇ以上であり、かつ、成形体に含有される強化繊維が相手金属材（この実施例では、金属ころ）の硬度よりも高い硬度を有することによって、従来にはない、優れた耐摩耗性を発現することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
＜実施例１７および比較例１０～１３＞
　以下では、強化繊維が添加されていない非強化樹脂による成形品と、各種強化繊維による強化樹脂による成形品との比較を行った。まず、下記表５に関して、試験Ｎｏ．（２６）が、実施例１７であり、試験Ｎｏ．（２７）～（３０）が、それぞれ、比較例１０～１２である。
　実施例１７および比較例１０～１３は、主として、成形体の粘度数ＶＮが１８０ｍｌ／ｇ以上であり、かつ強化繊維がガラス繊維であれば、高温耐久性を発現でき、さらに、転がり摩耗および滑り摩耗の２モードの摩耗が発生し、高いじん性が要求される摺動部品に好適であることを示すものである。
（Ａ）原料樹脂の準備
　図３で示した構成の混練機４８において、表５に示す樹脂および強化繊維を、表５に示す配合割合（質量％）で混練し、原料樹脂ペレットを得た。なお、樹脂をメインフィーダ５３に投入し、強化繊維はサイドフィーダ５７に投入した。そして、この原料樹脂の粘度数ＶＮを、前述の実施例１～７および比較例１～４と同様に測定した。結果を、表５に示す。また、原料樹脂の準備に先立って、使用される強化繊維（ガラス繊維）のビッカース硬さを求めた。より具体的には、ガラス繊維のナノインデンテーション硬さをナノインテンダーで測定し（ＩＳＯ１４５７７準拠　試験力：４０００μＮ、試験力到達時間：５ｓ、試験力保持時間：２ｓ）、ＩＳＯ １４５７７ ＡｎｎｅｘＦに記載の数式（ビッカース硬さＨＶ＝０．０９４５×ナノインデンテーション硬さ（Ｎ／ｍｍ２））を用いて、当該ナノインデンテーション硬さをビッカース硬さに換算した。結果を、表５に示す。
（Ｂ）成形およびアニール処理
　ファナック社製の１００ｔ電動式射出成形機（ＲＯＢＯＳＨＯＴ Ｓ－２０００：１００Ｂ）を用いて、（Ａ）で得られた各原料樹脂ペレットから、鈴木式摩擦摩耗試験用リング片（以下、試験片）を成形した。
　また、試験片に関しては、歯切り後の樹脂ギヤの歯面状態を再現するため、摩擦摩耗試験における摺動面となる側から３ｍｍ程度切削し、摺動面に強化繊維が露出するようにした。
＜評価試験＞
（Ａ）摩擦摩耗試験
　試験Ｎｏ．（２６）～（２９）について、ビッカース硬さＨＶ７８４の金属ころ（熱処理（焼入れ・焼戻し）有り）を用いて鈴木式摩擦摩耗試験を実施し、試験前後での樹脂の摩耗量（高さ減少量）を測定した。結果を、表５に示す。なお、試験の条件は、次の通りとした。
　・金属ころ－樹脂リングによる摺動
　・金属ころ：ＳＵＪ２製、φ８、３点ころ（固定）
　・垂直荷重：３００Ｎ
　・摺動速度：１ｍ／ｓ
　・試験温度：１２０℃
　・試験時間：２時間
　・グリース潤滑（協同油脂製マルテンプＪＳ－Ｐ）
　・駆動－停止による断続接触（１０秒駆動→２０秒停止）
　表５に示すように、試験Ｎｏ．（２６）の方が、試験Ｎｏ．（２７）～（２９）に比べて、樹脂の摩耗量（高さ減少量）およびクリープ変形性が少なく、高い耐摩耗性および耐クリープ性を発現している。つまり、上記の試験温度（１２０℃）のように高温雰囲気下での摩耗量が少ないことから、試験Ｎｏ．（２６）は、高温クリープ耐性に優れることが分かった。
（Ｂ）長期耐久寿命評価
　上記で得られた試験Ｎｏ．（２６）、（２７）および（３０）の原料樹脂を用いて樹脂製のウォームホイールを作製した。一方で、歯の形成後、熱処理を施していない、ビッカース硬さＨＶ３００のＳＣＭ４３５材製のウォームシャフトを準備した。このウォームホイールおよびウォームシャフトをウォーム減速機アセンブリに組み付け、９０℃雰囲気およびグリース潤滑の条件下において所定のトルクを作用させ、破損するまでのサイクル数を測定した。結果を、図１１に示す。
　図１１から、樹脂および相手金属材を互いに噛み合うギヤとして使用した場合、ガラス繊維を含有する樹脂の方が、炭素繊維を含有する樹脂に比べて良好な破損寿命が得られることが分かった。
（Ｃ）ころ式試験
　試験Ｎｏ．（２６）および（３０）のウォームギヤについて、金属ころを用いて鈴木式摩擦摩耗試験を実施し、試験前後での樹脂の摩耗量（高さ減少量）および金属の摩耗量を測定した。結果を、図１２に示す。なお、試験の条件は、次の通りとした。
　・金属ころ－樹脂リングによる摺動
　・金属ころ：ＳＵＪ２製、φ３．５、４点ころ（固定）
　・垂直荷重：３００Ｎ
　・摺動速度：１ｍ／ｓ
　・試験温度：９０℃
　・試験時間：２４時間
　・グリース潤滑（協同油脂製マルテンプＪＳ－Ｐ）
　・駆動－停止による断続接触（１０秒駆動→２０秒停止）
　試験Ｎｏ．（２６）の樹脂は、図１２から、樹脂および相手金属材を互いに噛み合うギヤとして使用した場合でも、良好な耐摩耗性が得られることが分かった。
（Ｄ）引張破断伸びおよび引張破断エネルギー
　上記で得られた試験Ｎｏ．（２６）の原料樹脂と（３０）の原料樹脂とのじん性を比較するため、これらの原料樹脂について、ＪＩＳ Ｋ ７１６１に準拠して、室温および高温雰囲気下における引張破断伸びおよび引張破断エネルギーを測定した。結果を図１３～図１４に示す。
　図１３～図１４から、試験Ｎｏ．（２６）の原料樹脂（ガラス繊維を含有する樹脂）が、試験Ｎｏ．（３０）の原料樹脂（炭素繊維を含有する樹脂）と比較して良好なじん性が得られることが分かった。したがって、たとえば、転がり摩耗および滑り摩耗の２モードの摩耗が発生し、高いじん性が要求される摺動部品（たとえば、ギヤ等の噛み合い部品）には、炭素繊維よりもガラス繊維を使用する方が、目的に叶う特性が得られると考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
＜実施例１８～２１＞
　まず、下記表６に関して、試験Ｎｏ．（３１）～（３４）が、それぞれ、実施例１８～２１である。
　実施例１８～２１は、主として、成形体の粘度数ＶＮが１８０ｍｌ／ｇ以上であり、かつ強化繊維の硬度＞相手金属材の硬度であれば、高荷重の摺動に対して、樹脂が高い耐摩耗性を発現できることを示すものである。
（Ａ）原料樹脂の準備
　図３で示した構成の混練機４８において、表６に示す樹脂および強化繊維を、表６に示す配合割合（質量％）で混練し、原料樹脂ペレットを得た。なお、樹脂をメインフィーダ５３に投入し、強化繊維はサイドフィーダ５７に投入した。そして、この原料樹脂の粘度数ＶＮを、前述の実施例１～７および比較例１～４と同様に測定した。また、原料樹脂の準備に先立って、使用される強化繊維（ガラス繊維）のビッカース硬さを求めた。より具体的には、ガラス繊維のナノインデンテーション硬さをナノインテンダーで測定し（ＩＳＯ１４５７７準拠　試験力：４０００μＮ、試験力到達時間：５ｓ、試験力保持時間：２ｓ）、ＩＳＯ １４５７７ ＡｎｎｅｘＦに記載の数式（ビッカース硬さＨＶ＝０．０９４５×ナノインデンテーション硬さ（Ｎ／ｍｍ２））を用いて、当該ナノインデンテーション硬さをビッカース硬さに換算した。結果を、表６に示す。
（Ｂ）成形およびアニール処理
　ファナック社製の１００ｔ電動式射出成形機（ＲＯＢＯＳＨＯＴ Ｓ－２０００：１００Ｂ）を用いて、（Ａ）で得られた各原料樹脂ペレットから、鈴木式摩擦摩耗試験用リング片（以下、試験片）を成形した。
　また、試験片に関しては、歯切り後の樹脂ギヤの歯面状態を再現するため、摩擦摩耗試験における摺動面となる側から３ｍｍ程度切削し、摺動面に強化繊維が露出するようにした。
（Ｃ）相手金属材（金属ころ）の準備
　相手金属材として、表６の試験Ｎｏ．（３２）～（３４）に示す条件にて熱処理（焼入れ、焼戻し）を行った金属ころを準備した。なお、表６の試験Ｎｏ．（３２）～（３４）の熱処理条件において、「Ｏ．Ｑ．」は、加熱後の金属ころをオイルで冷却（Oil Quenching）していることを示し、「Ａ．Ｃ．」は、加熱後の金属ころを空気で冷却（Air Cooling）していることを示している。そして、得られた各金属ころのビッカース硬さを、ＪＩＳ Ｚ ２２４４（２００９）に準拠して測定した。結果を、表６に示す。また、表６の試験Ｎｏ．（３１）で示した相手金属材としては、熱処理をしないでそのまま用いた。
＜評価試験＞
（Ａ）摩擦摩耗試験
　試験Ｎｏ．（３１）～（３４）について、各金属ころを用いて鈴木式摩擦摩耗試験を実施し、試験前後での樹脂の摩耗量（高さ減少量）を測定した。結果を、図１５および表６に示す。なお、試験の条件は、次の通りとした。
　・金属ころ－樹脂リングによる摺動
　・金属ころ：φ３．５、４点ころ（固定）
　・垂直荷重：４００Ｎ
　・摺動速度：１ｍ／ｓ
　・試験温度：室温（ＲＴ）
　・試験時間：４時間
　・グリース潤滑（協同油脂製マルテンプＪＳ－Ｐ）
　・駆動－停止による断続接触（１０秒駆動→２０秒停止）
（Ｂ）樹脂の摩耗量の評価
　図１５および表６に示すように、試験Ｎｏ．（３１）～（３４）のいずれにおいても、樹脂の摩耗量（高さ減少量）が少なく、垂直荷重＝４００Ｎという高荷重に対して、高い耐摩耗性を発現できることが分かった。特に、試験Ｎｏ．（３１）のように相手金属材の熱処理を省略できる場合には、製造効率を向上できるという効果も得られる。また、試験Ｎｏ．（３１）および（３２）の結果から、成形体の粘度数ＶＮが１８０ｍｌ／ｇ以上であり、強化繊維の硬度が５３０ＨＶである場合、相手金属材（金属ころ）の硬度が２５０ＨＶ～４５０ＨＶの範囲が好ましいことも分かった。なお、試験Ｎｏ．（３３）の樹脂の摩耗量が大きくなった要因は、相手金属材（金属ころ）の硬度やガラス繊維の硬度のばらつきであったためであると推定される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
＜実施例２２および比較例１４～１６＞
　まず、下記表７に関して、試験Ｎｏ．（３５）が実施例２２であり、試験Ｎｏ．（３６）～（３８）が、それぞれ、比較例１４～１６である。
　実施例２２および比較例１４～１６は、主として、強化繊維が炭素繊維であり、かつ強化繊維（炭素繊維）の硬度＞相手金属材の硬度であれば、樹脂の耐摩耗性が向上できる傾向を示すものである。
（Ａ）原料樹脂の準備
　図３で示した構成の混練機４８において、表７に示す樹脂および強化繊維を、表７に示す配合割合（質量％）で混練し、原料樹脂ペレットを得た。なお、樹脂をメインフィーダ５３に投入し、強化繊維はサイドフィーダ５７に投入した。そして、この原料樹脂の粘度数ＶＮを、前述の実施例１～７および比較例１～４と同様に測定した。また、原料樹脂の準備に先立って、使用される強化繊維（炭素繊維）のビッカース硬さを求めた。より具体的には、炭素繊維のナノインデンテーション硬さをナノインテンダーで測定し（ＩＳＯ１４５７７準拠　試験力：４０００μＮ、試験力到達時間：５ｓ、試験力保持時間：２ｓ）、ＩＳＯ １４５７７ ＡｎｎｅｘＦに記載の数式（ビッカース硬さＨＶ＝０．０９４５×ナノインデンテーション硬さ（Ｎ／ｍｍ２））を用いて、当該ナノインデンテーション硬さをビッカース硬さに換算した。結果を、表７に示す。
（Ｂ）成形およびアニール処理
　ファナック社製の１００ｔ電動式射出成形機（ＲＯＢＯＳＨＯＴ Ｓ－２０００：１００Ｂ）を用いて、（Ａ）で得られた各原料樹脂ペレットから、鈴木式摩擦摩耗試験用リング片（以下、試験片）を成形した。
　また、試験片に関しては、歯切り後の樹脂ギヤの歯面状態を再現するため、摩擦摩耗試験における摺動面となる側から３ｍｍ程度切削し、摺動面に強化繊維が露出するようにした。
（Ｃ）相手金属材（金属ころ）の準備
　相手金属材として、表７の試験Ｎｏ．（３６）～（３８）に示す条件にて熱処理（焼入れ、焼戻し）を行った金属ころを準備した。なお、表７の試験Ｎｏ．（３６）～（３８）の熱処理条件において、「Ｏ．Ｑ．」は、加熱後の金属ころをオイルで冷却（Oil Quenching）していることを示し、「Ａ．Ｃ．」は、加熱後の金属ころを空気で冷却（Air Cooling）していることを示している。そして、得られた各金属ころのビッカース硬さを、ＪＩＳ Ｚ ２２４４（２００９）に準拠して測定した。結果を、表７に示す。また、表７の試験Ｎｏ．（３５）で示した相手金属材としては、熱処理をしないでそのまま用いた。
＜評価試験＞
（Ａ）摩擦摩耗試験
　試験Ｎｏ．（３５）～（３８）について、各金属ころを用いて鈴木式摩擦摩耗試験を実施し、試験前後での樹脂の摩耗量（高さ減少量）および金属の摩耗量を測定した。結果を、図１６、図１７および表７に示す。なお、試験の条件は、次の通りとした。
　・金属ころ－樹脂リングによる摺動
　・金属ころ：φ３．５、４点ころ（固定）
　・垂直荷重：２２０Ｎ
　・摺動速度：１ｍ／ｓ
　・試験温度：室温（ＲＴ）
　・試験時間：４時間
　・グリース潤滑（協同油脂製マルテンプＪＳ－Ｐ）
　・駆動－停止による断続接触（１０秒駆動→２０秒停止）
（Ｂ）樹脂の摩耗量の評価
　図１６および表７に示すように、試験Ｎｏ．（３５）の方が、試験Ｎｏ．（３６）～（３８）に比べて、樹脂の摩耗量（高さ減少量）が少なく、高い耐摩耗性を発現している。つまり、表７に示すように、強化繊維が炭素繊維で、かつ成形体粘度数が１５０（ｍｌ／ｇ）で一定の場合、強化繊維が相手金属材（金属ころ）よりも高い硬度を有していることによって、高い耐摩耗性を発現できることが分かった。
（Ｃ）金属の摩耗量の評価
　一方で、図１７および表７に示すように、相手金属材の硬度が大きくなるに従って、相手金属材の摩耗量も低減できることが分かった。つまり、表７の例では、試験Ｎｏ．（３５）の相手金属材の摩耗量が一番大きくなるが、試験Ｎｏ．（３５）の金属摩耗量であっても実用上、全く問題のないレベルであるといえる。一方で、金属の摩耗量の低減を目的としないならば、試験Ｎｏ．（３５）のように、相手金属材の熱処理を省略でき、製造効率を向上できるという効果が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
＜実施例２３～２７および比較例１７＞
　まず、下記表８に関して、試験Ｎｏ．（３９）～（４１）および（４３）～（４４）が、それぞれ、実施例２３～２５および２６～２７であり、試験Ｎｏ．（４２）が比較例１７である。
　実施例２３～２７および比較例１７は、主として、強化繊維が炭素繊維であり、かつ、成形体の粘度数ＶＮが１８０ｍｌ／ｇ以上であれば、樹脂の耐摩耗性が向上できる傾向を示すものである。つまり、前述の実施例２２および比較例１４～１６では、相手金属材の硬度の増減によって、樹脂の摩耗量および金属の摩耗量がどのように変化するのかを評価したが、以下では、成形体の粘度数の増減によって（相手金属材の硬度固定）、樹脂の摩耗量にどのように影響するのかを評価した。
（Ａ）原料樹脂の準備
　図３で示した構成の混練機４８において、表８に示す樹脂および強化繊維を、表８に示す配合割合（質量％）で混練し、原料樹脂ペレットを得た。なお、樹脂をメインフィーダ５３に投入し、強化繊維はサイドフィーダ５７に投入した。そして、この原料樹脂の粘度数ＶＮを、前述の実施例１～７および比較例１～４と同様に測定した。また、原料樹脂の準備に先立って、使用される強化繊維（炭素繊維）のビッカース硬さを求めた。より具体的には、炭素繊維のナノインデンテーション硬さをナノインテンダーで測定し（ＩＳＯ１４５７７準拠）、ＩＳＯ １４５７７ Ａｎｎｅｘ Ｆに記載の数式（ビッカース硬さＨＶ＝０．０９４５×ナノインデンテーション硬さ（Ｎ／ｍｍ２））を用いて、当該ナノインデンテーション硬さをビッカース硬さに換算した。結果を、表８に示す。
（Ｂ）成形およびアニール処理
　ファナック社製の１００ｔ電動式射出成形機（ＲＯＢＯＳＨＯＴ Ｓ－２０００：１００Ｂ）を用いて、（Ａ）で得られた各原料樹脂ペレットから、鈴木式摩擦摩耗試験用リング片（以下、試験片）を成形した。
　また、試験片に関しては、歯切り後の樹脂ギヤの歯面状態を再現するため、摩擦摩耗試験における摺動面となる側から３ｍｍ程度切削し、摺動面に強化繊維が露出するようにした。
（Ｃ）相手金属材（金属ころ）の準備
　相手金属材として、表８の試験Ｎｏ．（４２）～（４４）に示す条件にて熱処理（焼入れ、焼戻し）を行った金属ころを準備した。なお、表８の試験Ｎｏ．（４２）～（４４）の熱処理条件において、「Ｏ．Ｑ．」は、加熱後の金属ころをオイルで冷却（Oil Quenching）していることを示し、「Ａ．Ｃ．」は、加熱後の金属ころを空気で冷却（Air Cooling）していることを示している。そして、得られた各金属ころのビッカース硬さを、ＪＩＳ Ｚ ２２４４（２００９）に準拠して測定した。結果を、表８に示す。また、表８の試験Ｎｏ．（３９）～（４１）で示した相手金属材としては、熱処理をしないでそのまま用いた。
＜評価試験＞
（Ａ）摩擦摩耗試験
　試験Ｎｏ．（３９）～（４４）について、各金属ころを用いて鈴木式摩擦摩耗試験を実施し、試験前後での樹脂の摩耗量（高さ減少量）および金属の摩耗量を測定した。結果を、図１８および表８に示す。なお、試験の条件は、次の通りとした。
　・金属ころ－樹脂リングによる摺動
　・金属ころ：φ３．５、４点ころ（固定）
　・垂直荷重：２２０Ｎ
　・摺動速度：１ｍ／ｓ
　・試験温度：室温（ＲＴ）
　・試験時間：４時間
　・グリース潤滑（協同油脂製マルテンプＪＳ－Ｐ）
　・駆動－停止による断続接触（１０秒駆動→２０秒停止）
（Ｂ）樹脂の摩耗量の評価
　図１８および表８に示すように、試験Ｎｏ．（３９）～（４１）および（４３）～（４４）の方が、試験Ｎｏ．（４２）に比べて、樹脂の摩耗量（高さ減少量）が少なく、高い耐摩耗性を発現している。つまり、図１８および表８に示すように、強化繊維が炭素繊維であり、相手金属材のビッカース硬さが３１１ＨＶもしくは７８９ＨＶで一定の場合、成形体の粘度数ＶＮが１８０ｍｌ／ｇ以上であることによって、高い耐摩耗性を発現できることが分かった。なお、試験Ｎｏ．（３９）は、成形体の粘度数ＶＮが１５０ｍｌ／ｇで、１８０ｍｌ／ｇ未満であるが、摺動条件が垂直荷重＝２２０Ｎという比較的低荷重であり、かつ強化繊維が相手金属材（金属ころ）よりも高い硬度を有していることによって、高い耐摩耗性を発現できたと考えられる。
　以上、表７の試験Ｎｏ．（３５）～（３８）と、表８の試験Ｎｏ．（３９）～（４４）との結果をまとめると、強化繊維が炭素繊維の場合でも、成形体の粘度数ＶＮが１８０ｍｌ／ｇ以上であり、かつ、成形体に含有される炭素繊維が相手金属材（この実施例では、金属ころ）の硬度よりも高い硬度を有することによって、従来にはない、優れた耐摩耗性を発現することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
　１９…ウォーム減速機、２０…ウォーム、２１…ウォームホイール、３１…歯部、４７…原料樹脂、６３…強化繊維

Claims (8)

  1. 　外面に樹脂部を有する第１摺動部材と、
    　前記樹脂部に対して摺動する金属部を有する第２摺動部材とを含み、
    　前記第１摺動部材の前記樹脂部は、強化フィラーを含有し、粘度数ＶＮが１８０ｍｌ／ｇ以上の樹脂からなり、
    　前記強化フィラーは、前記第２摺動部材の前記金属部の硬度よりも高い硬度を有している、摺動部品
  2. 　前記強化フィラーのビッカース硬さが３００ＨＶ～８００ＨＶであり、前記金属部のビッカース硬さが２５０ＨＶ～６００ＨＶである、請求項１に記載の摺動部品。
  3. 　前記第１摺動部材の前記樹脂部の粘度数ＶＮが、２３０ｍｌ／ｇ～４００ｍｌ／ｇである、請求項１または２に記載の摺動部品。
  4. 　前記第１摺動部材の前記樹脂部および前記第２摺動部材の前記金属部が、互いに噛み合うギヤを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の摺動部品。
  5. 　前記第１摺動部材が、歯部が形成された前記樹脂部を有するウォームホイールを含み、
    　前記第２摺動部材が、前記ウォームホイールの前記歯部に噛み合うウォームを含む、請求項４に記載の摺動部品。
  6. 　前記強化フィラーが、強化繊維を含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の摺動部品。
  7. 　前記強化繊維が、ガラス繊維である、請求項６に記載の摺動部品。
  8. 　前記強化繊維が、炭素繊維である、請求項６に記載の摺動部品。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10141477A (ja) * 1996-11-07 1998-05-29 Koyo Seiko Co Ltd 合成樹脂製歯車
JPH11170397A (ja) * 1997-08-11 1999-06-29 Ntn Corp 高速・高面圧滑り部用スラストワッシャ
JP2002235834A (ja) * 2001-02-13 2002-08-23 Koyo Seiko Co Ltd 歯車装置ならびに無段変速機
JP2005214339A (ja) * 2004-01-30 2005-08-11 Nsk Ltd 減速機構及びそれを備えた電動パワーステアリング装置
JP2007315483A (ja) 2006-05-25 2007-12-06 Nsk Ltd スライドドア用転がり軸受
JP2013155788A (ja) 2012-01-27 2013-08-15 Showa Corp 電動パワーステアリング装置用ギヤ
JP2015069674A (ja) * 2013-09-30 2015-04-13 Hoya株式会社 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び研磨処理用キャリア
JP2017128210A (ja) * 2016-01-20 2017-07-27 株式会社ショーワ 操舵装置用ギヤ、及び操舵装置
JP2018078502A (ja) 2016-11-11 2018-05-17 アズビル株式会社 信号伝送モジュール

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7360468B2 (en) * 2003-03-19 2008-04-22 Nsk Ltd. Electric power steering device and resin gear used for the same
PL1826242T3 (pl) * 2004-11-22 2014-11-28 Ube Industries Kompozycja żywicy poliamidowej zawierająca włókno szklane
FR2938846B1 (fr) * 2008-11-24 2012-12-07 Rhodia Operations Composition polymere thermoplastique a base de polyamide
WO2011158941A1 (ja) * 2010-06-18 2011-12-22 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
JP6481849B2 (ja) * 2014-10-28 2019-03-13 株式会社ジェイテクト 歯車および歯車の製造方法
US9896637B2 (en) * 2015-04-08 2018-02-20 Jtekt Corporation Sliding member, method of manufacturing sliding member, and gear
US20170145159A1 (en) * 2015-11-25 2017-05-25 Jtekt Corporation Resin pellet, resin pellet manufacturing method, and molded article manufacturing method
JP2017205920A (ja) * 2016-05-17 2017-11-24 株式会社ジェイテクト 歯車の製造方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10141477A (ja) * 1996-11-07 1998-05-29 Koyo Seiko Co Ltd 合成樹脂製歯車
JPH11170397A (ja) * 1997-08-11 1999-06-29 Ntn Corp 高速・高面圧滑り部用スラストワッシャ
JP2002235834A (ja) * 2001-02-13 2002-08-23 Koyo Seiko Co Ltd 歯車装置ならびに無段変速機
JP2005214339A (ja) * 2004-01-30 2005-08-11 Nsk Ltd 減速機構及びそれを備えた電動パワーステアリング装置
JP2007315483A (ja) 2006-05-25 2007-12-06 Nsk Ltd スライドドア用転がり軸受
JP2013155788A (ja) 2012-01-27 2013-08-15 Showa Corp 電動パワーステアリング装置用ギヤ
JP2015069674A (ja) * 2013-09-30 2015-04-13 Hoya株式会社 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び研磨処理用キャリア
JP2017128210A (ja) * 2016-01-20 2017-07-27 株式会社ショーワ 操舵装置用ギヤ、及び操舵装置
JP2018078502A (ja) 2016-11-11 2018-05-17 アズビル株式会社 信号伝送モジュール

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