JP2002194380A - 複層摺動部材 - Google Patents
複層摺動部材Info
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Classifications
-
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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
- 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
- F16C33/20—Sliding surface consisting mainly of plastics
- F16C33/208—Methods of manufacture, e.g. shaping, applying coatings
-
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 優れた摺動特性を有すると共に、剥れ難く且
つ板厚の厚いＰＴＦＥ樹脂の摺動層を有する複層摺動部
材を提供する。 【構成】 複層摺動部材１は、裏金５の表面に施された
多孔質中間層４のアンカー効果を利用することにより多
孔質中間層４の表面に形成したＰＦＡ又はＦＥＰからな
る接着層３と、ＰＴＦＥ樹脂に１０〜９５重量％のＰＦ
Ａ又はＦＥＰを添加することにより形成され且つ接着層
３により裏金５に接着される摺動層２と、を有すること
により、接着層３は、多孔質中間層４のアンカー効果に
より強い接着力で多孔質中間層４に接着し、摺動層２
は、この接着層３に接着されるため、溶融し難くいＰＴ
ＦＥで形成された摺動層２であっても、接着層３を介し
て強い接着力で裏金５に接着される。このため、剥れ難
い摺動層２を形成することができると共に、板厚の厚い
ＰＴＦＥのシートも摺動層２として適用することができ
る。
つ板厚の厚いＰＴＦＥ樹脂の摺動層を有する複層摺動部
材を提供する。 【構成】 複層摺動部材１は、裏金５の表面に施された
多孔質中間層４のアンカー効果を利用することにより多
孔質中間層４の表面に形成したＰＦＡ又はＦＥＰからな
る接着層３と、ＰＴＦＥ樹脂に１０〜９５重量％のＰＦ
Ａ又はＦＥＰを添加することにより形成され且つ接着層
３により裏金５に接着される摺動層２と、を有すること
により、接着層３は、多孔質中間層４のアンカー効果に
より強い接着力で多孔質中間層４に接着し、摺動層２
は、この接着層３に接着されるため、溶融し難くいＰＴ
ＦＥで形成された摺動層２であっても、接着層３を介し
て強い接着力で裏金５に接着される。このため、剥れ難
い摺動層２を形成することができると共に、板厚の厚い
ＰＴＦＥのシートも摺動層２として適用することができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転機械の回転体
を支持する複層摺動部材に関するものである。
を支持する複層摺動部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、発電機やポンプ等の回転機械に組
み込まれる軸受用摺動部材は、装置の小型化に伴って小
面積化し、高い面圧が加わるようになってきているた
め、優れた摺動特性や高い耐摩耗性などが要求されてい
る。特に、起動・停止が繰り返し行われるスラスト軸受
では、停止中に軸がスラスト軸受に固体接触しており、
起動する際に大きな起動力が必要となるばかりでなく、
摺動面が損傷するおそれもある。このため、起動時の摩
擦係数を下げることも要求される。そこで、特開平９−
３１６３２３号に開示されるように、耐摩耗性に優れる
と共に起動時の摩擦係数の低い、ポリエーテルエーテル
ケトン（ＰＥＥＫ）をベースとしたスラスト軸受用の摺
動部材が提案されている。このポリエーテルエーテルケ
トンをベースとした摺動部材は、図２に示すように、表
面に多孔質中間層４が施された裏金５に対し、ポリエー
テルエーテルケトンのシートを加熱・加圧して摺動層２
を形成することにより構成されている。この摺動部材
は、摺動層２を形成する際、加熱されたポリエーテルエ
ーテルケトンが溶融して多孔質中間層４に含浸するた
め、多孔質中間層４のアンカー効果により大きな接着力
が得られ、摺動層２が剥れ難い構造となっている。
み込まれる軸受用摺動部材は、装置の小型化に伴って小
面積化し、高い面圧が加わるようになってきているた
め、優れた摺動特性や高い耐摩耗性などが要求されてい
る。特に、起動・停止が繰り返し行われるスラスト軸受
では、停止中に軸がスラスト軸受に固体接触しており、
起動する際に大きな起動力が必要となるばかりでなく、
摺動面が損傷するおそれもある。このため、起動時の摩
擦係数を下げることも要求される。そこで、特開平９−
３１６３２３号に開示されるように、耐摩耗性に優れる
と共に起動時の摩擦係数の低い、ポリエーテルエーテル
ケトン（ＰＥＥＫ）をベースとしたスラスト軸受用の摺
動部材が提案されている。このポリエーテルエーテルケ
トンをベースとした摺動部材は、図２に示すように、表
面に多孔質中間層４が施された裏金５に対し、ポリエー
テルエーテルケトンのシートを加熱・加圧して摺動層２
を形成することにより構成されている。この摺動部材
は、摺動層２を形成する際、加熱されたポリエーテルエ
ーテルケトンが溶融して多孔質中間層４に含浸するた
め、多孔質中間層４のアンカー効果により大きな接着力
が得られ、摺動層２が剥れ難い構造となっている。
【０００３】一方、ポリエーテルエーテルケトンよりも
更に摺動特性の優れた摺動部材として、ポリテトラフル
オロエチレン（ＰＴＦＥ）をベースとしたスラスト軸受
用の摺動部材も用いられるようになっている。このポリ
テトラフルオロエチレンをベースとした摺動部材におい
ても、ポリエーテルエーテルケトンをベースとしたスラ
スト軸受と同様に、表面に多孔質中間層４が施された裏
金５に対し、ポリテトラフルオロエチレンのシートを加
熱・加圧して摺動層２を形成することにより構成してい
る。
更に摺動特性の優れた摺動部材として、ポリテトラフル
オロエチレン（ＰＴＦＥ）をベースとしたスラスト軸受
用の摺動部材も用いられるようになっている。このポリ
テトラフルオロエチレンをベースとした摺動部材におい
ても、ポリエーテルエーテルケトンをベースとしたスラ
スト軸受と同様に、表面に多孔質中間層４が施された裏
金５に対し、ポリテトラフルオロエチレンのシートを加
熱・加圧して摺動層２を形成することにより構成してい
る。
【０００４】更に、特開２０００−１９２９６１公報に
は、多孔質中間層とポリテトラフルオロエチレンシート
の間にフッ素樹脂系の接着層を介して接着力を向上する
構造が提案されている。
は、多孔質中間層とポリテトラフルオロエチレンシート
の間にフッ素樹脂系の接着層を介して接着力を向上する
構造が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ポリテトラ
フルオロエチレンは、加熱した場合でも溶融し難くい性
質を有するため、多孔質中間層に含浸し難いものであ
る。このため、アンカー効果が小さく接着力が弱いため
摺動層が剥れ易く、特に、板厚の厚いポリテトラフルオ
ロエチレンのシートは、適用できないという問題があっ
た。また、多孔質中間層とＰＴＦＥシートの間に接着層
を介した構造でも接着力が不十分であった。本発明は、
上記した事情に鑑みなされたもので、その目的とすると
ころは、優れた摺動特性を有すると共に、剥れ難く且つ
板厚の厚いポリテトラフルオロエチレンベースの摺動層
を有する複層摺動部材を提供することにある。
フルオロエチレンは、加熱した場合でも溶融し難くい性
質を有するため、多孔質中間層に含浸し難いものであ
る。このため、アンカー効果が小さく接着力が弱いため
摺動層が剥れ易く、特に、板厚の厚いポリテトラフルオ
ロエチレンのシートは、適用できないという問題があっ
た。また、多孔質中間層とＰＴＦＥシートの間に接着層
を介した構造でも接着力が不十分であった。本発明は、
上記した事情に鑑みなされたもので、その目的とすると
ころは、優れた摺動特性を有すると共に、剥れ難く且つ
板厚の厚いポリテトラフルオロエチレンベースの摺動層
を有する複層摺動部材を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項１に係る発明においては、回転機械の回
転体を支持する複層摺動部材において、該複層摺動部材
は、裏金の表面に施された多孔質中間層のアンカー効果
を利用することにより該多孔質中間層の表面に形成した
溶融フッ素樹脂からなる接着層と、ポリテトラフルオロ
エチレン樹脂に１０〜９５重量％の溶融フッ素樹脂を添
加することにより形成され且つ前記接着層により前記裏
金に接着される摺動層と、を有することを特徴とする。
このように構成することにより、接着層は、多孔質中間
層のアンカー効果により強い接着力で多孔質中間層に接
着し、摺動層は、この接着層に接着されるため、溶融し
難くいポリテトラフルオロエチレンで形成された摺動層
であっても、接着層を介して強い接着力で裏金に接着さ
れる。このため、剥れ難い摺動層を形成することができ
ると共に、板厚の厚いポリテトラフルオロエチレンのシ
ートも摺動層として適用することができる。
ために、請求項１に係る発明においては、回転機械の回
転体を支持する複層摺動部材において、該複層摺動部材
は、裏金の表面に施された多孔質中間層のアンカー効果
を利用することにより該多孔質中間層の表面に形成した
溶融フッ素樹脂からなる接着層と、ポリテトラフルオロ
エチレン樹脂に１０〜９５重量％の溶融フッ素樹脂を添
加することにより形成され且つ前記接着層により前記裏
金に接着される摺動層と、を有することを特徴とする。
このように構成することにより、接着層は、多孔質中間
層のアンカー効果により強い接着力で多孔質中間層に接
着し、摺動層は、この接着層に接着されるため、溶融し
難くいポリテトラフルオロエチレンで形成された摺動層
であっても、接着層を介して強い接着力で裏金に接着さ
れる。このため、剥れ難い摺動層を形成することができ
ると共に、板厚の厚いポリテトラフルオロエチレンのシ
ートも摺動層として適用することができる。
【０００７】また、請求項２に係る発明においては、前
記摺動層は、０．１〜３０重量％の強化繊維が添加され
ていることを特徴とする。このように構成することによ
り、摺動層の耐摩耗性を向上させることができる。
記摺動層は、０．１〜３０重量％の強化繊維が添加され
ていることを特徴とする。このように構成することによ
り、摺動層の耐摩耗性を向上させることができる。
【０００８】また、請求項３に係る発明においては、前
記摺動層は、０．１〜２０重量％の固体潤滑剤が添加さ
れていることを特徴とする。このように構成することに
より、摺動層の摺動特性を向上させることができる。
記摺動層は、０．１〜２０重量％の固体潤滑剤が添加さ
れていることを特徴とする。このように構成することに
より、摺動層の摺動特性を向上させることができる。
【０００９】更に、請求項４に係る発明においては、前
記固体潤滑剤は、膨張化黒鉛であることを特徴とする。
このように構成することにより、膨張化黒鉛粉末の空間
中に吸収含有された油分によって、回転体の起動時に回
転体と摺動層との間に油膜が形成されるまでの間の摺動
特性を向上させることができる。
記固体潤滑剤は、膨張化黒鉛であることを特徴とする。
このように構成することにより、膨張化黒鉛粉末の空間
中に吸収含有された油分によって、回転体の起動時に回
転体と摺動層との間に油膜が形成されるまでの間の摺動
特性を向上させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。まず、図１を参照して、実
施形態に係る複層摺動部材１について説明する。図１
は、複層摺動部材１の断面図である。
て図面を参照して説明する。まず、図１を参照して、実
施形態に係る複層摺動部材１について説明する。図１
は、複層摺動部材１の断面図である。
【００１１】複層摺動部材１は、発電機やポンプ等の回
転機械の回転体を支持する軸受用摺動部材に用いられる
ものである。図１において、複層摺動部材１は、裏金
５，多孔質中間層４，接着層３及び摺動層２をこの順に
積層することにより、形成されている。裏金５は、鋼製
のものであり、多孔質中間層４は、この裏金５の表面に
銅合金粉末を散布燒結することにより形成されるもので
ある。
転機械の回転体を支持する軸受用摺動部材に用いられる
ものである。図１において、複層摺動部材１は、裏金
５，多孔質中間層４，接着層３及び摺動層２をこの順に
積層することにより、形成されている。裏金５は、鋼製
のものであり、多孔質中間層４は、この裏金５の表面に
銅合金粉末を散布燒結することにより形成されるもので
ある。
【００１２】接着層３は、テトラフルオロエチレン−パ
ーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（以下、Ｐ
ＦＡという）又はポリテトラフルオロエチレン−ヘキサ
フルオロプロピレン共重合体（以下、ＦＥＰという）の
溶融フッ素樹脂により形成され、摺動層２は、ポリテト
ラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥという）に１０〜
９５重量％のＰＦＡ又はＦＥＰの溶融フッ素樹脂を添加
したものから形成されている。また、摺動層２には、耐
摩耗性を向上させるために、０．１〜３０重量％の強化
繊維が添加されている。強化繊維としては、カーボンフ
ァイバ（以下、ＣＦという），グラスファイバ（以下、
ＧＦという）又は、アラミド等のいずれかである。ま
た、摺動特性を向上させるために、０．１〜２０重量％
の固体潤滑剤が添加されている。固体潤滑剤としては、
グラファイト（以下、Ｇｒという），二硫化モリブデン
（以下、ＭｏＳ2という）又は、膨張化黒鉛（以下、膨
張Ｇｒという）等のいずれかである。
ーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（以下、Ｐ
ＦＡという）又はポリテトラフルオロエチレン−ヘキサ
フルオロプロピレン共重合体（以下、ＦＥＰという）の
溶融フッ素樹脂により形成され、摺動層２は、ポリテト
ラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥという）に１０〜
９５重量％のＰＦＡ又はＦＥＰの溶融フッ素樹脂を添加
したものから形成されている。また、摺動層２には、耐
摩耗性を向上させるために、０．１〜３０重量％の強化
繊維が添加されている。強化繊維としては、カーボンフ
ァイバ（以下、ＣＦという），グラスファイバ（以下、
ＧＦという）又は、アラミド等のいずれかである。ま
た、摺動特性を向上させるために、０．１〜２０重量％
の固体潤滑剤が添加されている。固体潤滑剤としては、
グラファイト（以下、Ｇｒという），二硫化モリブデン
（以下、ＭｏＳ2という）又は、膨張化黒鉛（以下、膨
張Ｇｒという）等のいずれかである。
【００１３】上記のように構成される複層摺動部材１の
製造は、スカイビング，ラム押出し，ペースト押出し，
粉末圧粉成形等で成形した摺動層２及びシート押出しに
て成形された接着層３を、裏金５の多孔質中間層４上に
接着層３，摺動層２の順に重ね、温度３６０〜４００℃
で加熱・加圧することにより行う。接着層３は、上記の
ように、溶融フッ素樹脂により形成されているため、加
熱した場合に溶融し易く、溶融した接着層３は、多孔質
中間層４の隙間に含浸する。そして、接着層３が冷却し
た後は、接着層３が多孔質中間層４の隙間に深く侵入し
ているため、接着層３が多孔質中間層４から剥れ難くな
る。このように、溶融した樹脂が多孔質中間層４に含浸
し、冷却後の樹脂が剥れ難くなることを多孔質中間層４
のアンカー効果という。同時に、溶融フッ素樹脂からな
る接着層３は、摺動層２に添加された溶融フッ素樹脂及
びＰＴＦＥと融合するため、摺動層２の接着層３に対す
る接着力を向上させることができる。
製造は、スカイビング，ラム押出し，ペースト押出し，
粉末圧粉成形等で成形した摺動層２及びシート押出しに
て成形された接着層３を、裏金５の多孔質中間層４上に
接着層３，摺動層２の順に重ね、温度３６０〜４００℃
で加熱・加圧することにより行う。接着層３は、上記の
ように、溶融フッ素樹脂により形成されているため、加
熱した場合に溶融し易く、溶融した接着層３は、多孔質
中間層４の隙間に含浸する。そして、接着層３が冷却し
た後は、接着層３が多孔質中間層４の隙間に深く侵入し
ているため、接着層３が多孔質中間層４から剥れ難くな
る。このように、溶融した樹脂が多孔質中間層４に含浸
し、冷却後の樹脂が剥れ難くなることを多孔質中間層４
のアンカー効果という。同時に、溶融フッ素樹脂からな
る接着層３は、摺動層２に添加された溶融フッ素樹脂及
びＰＴＦＥと融合するため、摺動層２の接着層３に対す
る接着力を向上させることができる。
【００１４】このように、摺動層２が多孔質中間層４の
表面に形成された接着層３を介して裏金５に接着される
ため、加熱時に溶融し難いＰＴＦＥで形成された摺動層
２であっても、摺動層２を強い接着力で裏金５に接着す
ることができると共に、摺動層２を板厚の厚いＰＴＦＥ
シートにより形成することができる。
表面に形成された接着層３を介して裏金５に接着される
ため、加熱時に溶融し難いＰＴＦＥで形成された摺動層
２であっても、摺動層２を強い接着力で裏金５に接着す
ることができると共に、摺動層２を板厚の厚いＰＴＦＥ
シートにより形成することができる。
【００１５】次に、組成を変えた複数の複層摺動部材１
について行った、接着力及び摺動特性の試験について、
表１及び表２を参照して説明する。表１は、複層摺動部
材１の組成を変えて試験を行った場合の試験結果を示
し、表２は、摺動特性を評価するためのスラストワッシ
ャー試験の条件を示す表である。
について行った、接着力及び摺動特性の試験について、
表１及び表２を参照して説明する。表１は、複層摺動部
材１の組成を変えて試験を行った場合の試験結果を示
し、表２は、摺動特性を評価するためのスラストワッシ
ャー試験の条件を示す表である。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】まず、試験を行うための試験試料として、
表１の実施例１〜１５に示す、組成の異なる試験試料を
用いた。また、比較する試験試料として、比較例１〜６
に示す試験試料を用いた。なお、この表１において、Ｐ
ＦＡ及びＦＥＰが溶融フッ素樹脂、ＣＦ，ＧＦ及びアラ
ミドが強化繊維、Ｇｒ，ＭｏＳ2及び膨張Ｇｒが固体潤
滑剤である。
表１の実施例１〜１５に示す、組成の異なる試験試料を
用いた。また、比較する試験試料として、比較例１〜６
に示す試験試料を用いた。なお、この表１において、Ｐ
ＦＡ及びＦＥＰが溶融フッ素樹脂、ＣＦ，ＧＦ及びアラ
ミドが強化繊維、Ｇｒ，ＭｏＳ2及び膨張Ｇｒが固体潤
滑剤である。
【００１９】実施例１〜１５の摺動層２については、接
着力を向上させるために、実施例１〜３及び６〜１５に
は、ＰＦＡが、実施例４，５には、ＦＥＰがそれぞれ溶
融フッ素樹脂として添加されている。また、耐摩耗性を
向上させるために、実施例６〜８及び１１〜１５には、
ＣＦが、実施例９には、ＧＦが、実施例１０には、アラ
ミドがそれぞれ強化繊維として添加されている。更に、
摺動特性を向上させるために、実施例１１〜１３には、
Ｇｒが、実施例１４には、ＭｏＳ2が、実施例１５に
は、膨張Ｇｒがそれぞれ固体潤滑剤として添加されてい
る。なお、接着層３は、実施例４がＦＥＰであるのを除
き、その他は、すべてＰＦＡである。
着力を向上させるために、実施例１〜３及び６〜１５に
は、ＰＦＡが、実施例４，５には、ＦＥＰがそれぞれ溶
融フッ素樹脂として添加されている。また、耐摩耗性を
向上させるために、実施例６〜８及び１１〜１５には、
ＣＦが、実施例９には、ＧＦが、実施例１０には、アラ
ミドがそれぞれ強化繊維として添加されている。更に、
摺動特性を向上させるために、実施例１１〜１３には、
Ｇｒが、実施例１４には、ＭｏＳ2が、実施例１５に
は、膨張Ｇｒがそれぞれ固体潤滑剤として添加されてい
る。なお、接着層３は、実施例４がＦＥＰであるのを除
き、その他は、すべてＰＦＡである。
【００２０】また、比較例１〜６の摺動層２について
は、比較例１は、ＰＴＦＥのみであり、比較例２は、Ｐ
ＴＦＥをベースにＧＦを添加したものであり、比較例３
は、ＰＦＡのみである。また、比較例４は、ポリエーテ
ルエーテルケトン（以下、ＰＥＥＫという）をベースに
ＰＴＦＥを添加したものであり、比較例５は、ＰＥＥＫ
をベースにＰＴＦＥ，ＣＦ及び膨張Ｇｒを添加したもの
である。更に、比較例６は、ＰＴＦＥベースにアラミド
を添加したものである。
は、比較例１は、ＰＴＦＥのみであり、比較例２は、Ｐ
ＴＦＥをベースにＧＦを添加したものであり、比較例３
は、ＰＦＡのみである。また、比較例４は、ポリエーテ
ルエーテルケトン（以下、ＰＥＥＫという）をベースに
ＰＴＦＥを添加したものであり、比較例５は、ＰＥＥＫ
をベースにＰＴＦＥ，ＣＦ及び膨張Ｇｒを添加したもの
である。更に、比較例６は、ＰＴＦＥベースにアラミド
を添加したものである。
【００２１】以上の実施例と比較例の各試験資料につい
て、表２に示す試験条件の下でスラストワッシャー試験
を行い、起動時の摩擦係数（起動摩擦係数；表１中の起
動μ）を測定した。スラストワッシャー試験は、オイル
バス中にて、試験軸受に装着した試験試料１１をＳ４５
Ｃの軸に８ＭＰａの荷重で押し当て、軸を３０秒回転し
て３００秒休止するサイクルを１５回繰り返し、最後の
５回について起動摩擦係数を測定し、その平均値を起動
摩擦係数とするものである。この起動摩擦係数が摺動特
性を表すものである。
て、表２に示す試験条件の下でスラストワッシャー試験
を行い、起動時の摩擦係数（起動摩擦係数；表１中の起
動μ）を測定した。スラストワッシャー試験は、オイル
バス中にて、試験軸受に装着した試験試料１１をＳ４５
Ｃの軸に８ＭＰａの荷重で押し当て、軸を３０秒回転し
て３００秒休止するサイクルを１５回繰り返し、最後の
５回について起動摩擦係数を測定し、その平均値を起動
摩擦係数とするものである。この起動摩擦係数が摺動特
性を表すものである。
【００２２】また、以上の実施例と比較例の各試験資料
について、接着力試験を行い、摺動層２の接着力を測定
した。接着力試験は、幅１０ｍｍに形成された試験試料
の裏金に切り込みを形成した後、試験試料を摺動層２側
に９０°折り曲げ、試験試料の折り曲げた一方を固定し
て他方に荷重をかけ、摺動層２が剥離したときの荷重を
接着力とするものである。
について、接着力試験を行い、摺動層２の接着力を測定
した。接着力試験は、幅１０ｍｍに形成された試験試料
の裏金に切り込みを形成した後、試験試料を摺動層２側
に９０°折り曲げ、試験試料の折り曲げた一方を固定し
て他方に荷重をかけ、摺動層２が剥離したときの荷重を
接着力とするものである。
【００２３】上記した試験の試験結果を表１の右欄に示
す。この試験結果から、まず、比較例１〜６から、摺動
層２がＰＴＦＥをベースとした比較例１，２及び６は、
ＰＦＡあるいはＰＥＥＫをベースにした比較例３〜５と
比較して摺動特性が良好であるが、接着力が低い傾向に
ある。そこで、ＰＴＦＥベースの摺動層２の接着力を高
めるために、実施例１〜３に示すようにＰＦＡを添加し
た場合、ＰＦＡの添加量が増加するに従って、接着力が
大幅に向上し、摺動特性は、わずかに低下する。なお、
実施例２及び実施例４，５との比較から、ＰＦＡとＦＥ
Ｐとは、ほぼ同等であることが分かる。
す。この試験結果から、まず、比較例１〜６から、摺動
層２がＰＴＦＥをベースとした比較例１，２及び６は、
ＰＦＡあるいはＰＥＥＫをベースにした比較例３〜５と
比較して摺動特性が良好であるが、接着力が低い傾向に
ある。そこで、ＰＴＦＥベースの摺動層２の接着力を高
めるために、実施例１〜３に示すようにＰＦＡを添加し
た場合、ＰＦＡの添加量が増加するに従って、接着力が
大幅に向上し、摺動特性は、わずかに低下する。なお、
実施例２及び実施例４，５との比較から、ＰＦＡとＦＥ
Ｐとは、ほぼ同等であることが分かる。
【００２４】また、実施例６〜１０から、摺動層２に添
加される強化繊維の種類や量の違いは、摺動層２の接着
力及び摺動特性には、ほとんど影響を与えないことが分
かる。
加される強化繊維の種類や量の違いは、摺動層２の接着
力及び摺動特性には、ほとんど影響を与えないことが分
かる。
【００２５】次に、摺動層２に添加されるＰＦＡ及びＣ
Ｆの値を一定にし、固体潤滑剤としてＧｒを添加した場
合、Ｇｒの添加量が増加するに従って、接着力が低下
し、摺動特性が向上する傾向にある。また、添加量が同
じである場合には、固体潤滑剤をＭｏＳ2にした場合も
同等の接着力及び摺動特性を示し、膨張Ｇｒにした場合
には、接着力が同等で摺動特性を向上させることができ
る。
Ｆの値を一定にし、固体潤滑剤としてＧｒを添加した場
合、Ｇｒの添加量が増加するに従って、接着力が低下
し、摺動特性が向上する傾向にある。また、添加量が同
じである場合には、固体潤滑剤をＭｏＳ2にした場合も
同等の接着力及び摺動特性を示し、膨張Ｇｒにした場合
には、接着力が同等で摺動特性を向上させることができ
る。
【００２６】以上の試験結果から、ＰＴＦＥベースの摺
動層２に溶融フッ素樹脂を添加することにより、摺動層
２の接着力を更に向上させることができる。また、ＰＴ
ＦＥベースの摺動層２の接着力を向上させるために溶融
フッ素樹脂を添加したことにより摺動特性が低下した場
合であっても、固体潤滑剤を添加することにより、接着
力を大きく低下させることなく摺動特性を向上させるこ
とができる。特に、固体潤滑剤が膨張Ｇｒである場合に
は、その効果が顕著である。
動層２に溶融フッ素樹脂を添加することにより、摺動層
２の接着力を更に向上させることができる。また、ＰＴ
ＦＥベースの摺動層２の接着力を向上させるために溶融
フッ素樹脂を添加したことにより摺動特性が低下した場
合であっても、固体潤滑剤を添加することにより、接着
力を大きく低下させることなく摺動特性を向上させるこ
とができる。特に、固体潤滑剤が膨張Ｇｒである場合に
は、その効果が顕著である。
【００２７】以上、実施形態について詳細に説明してき
たが、本実施形態においては、回転機械の回転体を支持
する複層摺動部材１において、該複層摺動部材１は、裏
金５の表面に施された多孔質中間層４のアンカー効果を
利用することにより該多孔質中間層４の表面に形成した
溶融フッ素樹脂からなる接着層３と、ＰＴＦＥ樹脂に１
０〜９５重量％の溶融フッ素樹脂としてのＰＦＡ又はＦ
ＥＰを添加することにより形成され且つ前記接着層３に
より前記裏金５に接着される摺動層２と、を有すること
により、接着層３は、多孔質中間層４のアンカー効果に
より強い接着力で多孔質中間層４に接着し、摺動層２
は、この接着層３に接着されるため、溶融し難くいＰＴ
ＦＥで形成された摺動層２であっても、接着層３を介し
て強い接着力で裏金５に接着される。このため、剥れ難
い摺動層２を形成することができると共に、板厚の厚い
ＰＴＦＥのシートも摺動層２に適用することができる。
たが、本実施形態においては、回転機械の回転体を支持
する複層摺動部材１において、該複層摺動部材１は、裏
金５の表面に施された多孔質中間層４のアンカー効果を
利用することにより該多孔質中間層４の表面に形成した
溶融フッ素樹脂からなる接着層３と、ＰＴＦＥ樹脂に１
０〜９５重量％の溶融フッ素樹脂としてのＰＦＡ又はＦ
ＥＰを添加することにより形成され且つ前記接着層３に
より前記裏金５に接着される摺動層２と、を有すること
により、接着層３は、多孔質中間層４のアンカー効果に
より強い接着力で多孔質中間層４に接着し、摺動層２
は、この接着層３に接着されるため、溶融し難くいＰＴ
ＦＥで形成された摺動層２であっても、接着層３を介し
て強い接着力で裏金５に接着される。このため、剥れ難
い摺動層２を形成することができると共に、板厚の厚い
ＰＴＦＥのシートも摺動層２に適用することができる。
【００２８】また、本実施形態においては、前記摺動層
２は、０．１〜３０重量％の強化繊維としてのＣＦ又は
ＧＦ又はアラミドが添加されていることにより、摺動層
２の耐摩耗性を向上させることができる。
２は、０．１〜３０重量％の強化繊維としてのＣＦ又は
ＧＦ又はアラミドが添加されていることにより、摺動層
２の耐摩耗性を向上させることができる。
【００２９】また、本実施形態においては、前記摺動層
２は、０．１〜２０重量％の固体潤滑剤としてのＧｒ又
はＭｏＳ2が添加されていることにより、摺動層２の摺
動特性を向上させることができる。
２は、０．１〜２０重量％の固体潤滑剤としてのＧｒ又
はＭｏＳ2が添加されていることにより、摺動層２の摺
動特性を向上させることができる。
【００３０】更に、本実施形態においては、前記固体潤
滑剤は、膨張Ｇｒであることにより、膨張Ｇｒ粉末の空
間中に吸収含有された油分によって、回転体の起動時に
回転体と摺動層２との間に油膜が形成されるまでの間の
摺動特性を向上させることができる。
滑剤は、膨張Ｇｒであることにより、膨張Ｇｒ粉末の空
間中に吸収含有された油分によって、回転体の起動時に
回転体と摺動層２との間に油膜が形成されるまでの間の
摺動特性を向上させることができる。
【００３１】なお、上記した実施形態においては、摺動
層２に強化繊維及び固体潤滑剤を添加したものを示した
が、強化繊維のみ添加したもの、固体潤滑剤のみ添加し
たもの、あるいは、強化繊維及び固体潤滑剤を添加しな
いものであってもよい。
層２に強化繊維及び固体潤滑剤を添加したものを示した
が、強化繊維のみ添加したもの、固体潤滑剤のみ添加し
たもの、あるいは、強化繊維及び固体潤滑剤を添加しな
いものであってもよい。
【００３２】また、上記した実施形態においては、固体
潤滑剤として、Ｇｒ，ＭｏＳ2及び膨張Ｇｒを示した
が、これらの他に、二硫化タングステン（ＷＳ2）ある
いは、窒化ホウ素（ＢＮ）等であってもよい。
潤滑剤として、Ｇｒ，ＭｏＳ2及び膨張Ｇｒを示した
が、これらの他に、二硫化タングステン（ＷＳ2）ある
いは、窒化ホウ素（ＢＮ）等であってもよい。
【００３３】また、上記した実施形態においては、複層
摺動部材１を製造する場合に、摺動層２及び接着層３
を、裏金５の多孔質中間層４上に接着層３，摺動層２の
順に重ね、温度３６０〜４００℃で加熱・加圧すること
により行うものを示したが、摺動層２及び接着層３を予
め加熱・加圧により接合させておき、接着層３を多孔質
中間層４に接合するものであってもよい。
摺動部材１を製造する場合に、摺動層２及び接着層３
を、裏金５の多孔質中間層４上に接着層３，摺動層２の
順に重ね、温度３６０〜４００℃で加熱・加圧すること
により行うものを示したが、摺動層２及び接着層３を予
め加熱・加圧により接合させておき、接着層３を多孔質
中間層４に接合するものであってもよい。
【００３４】なお、接着層３は、多孔質中間層４上に溶
融フッ素樹脂粉末をライニングし、加熱することにより
含浸・被覆して形成してもよい。他に、溶融フッ素樹脂
のディスパージョンをスプレーコーティングにより接着
層３を形成することもできる。
融フッ素樹脂粉末をライニングし、加熱することにより
含浸・被覆して形成してもよい。他に、溶融フッ素樹脂
のディスパージョンをスプレーコーティングにより接着
層３を形成することもできる。
【００３５】また、摺動層２の接着層３と接合する面を
ナトリウム等でエッチングすることにより、接着層３と
の接着力を更に向上させることもできる。
ナトリウム等でエッチングすることにより、接着層３と
の接着力を更に向上させることもできる。
【００３６】更に、上記した実施形態においては、多孔
質中間層４は、裏金５の表面に銅合金粉末を散布燒結す
ることにより形成されるものを示したが、このようなも
のに限らず、裏金５の表面に複数の溝あるいは凹部をを
エッチング等により形成したような、その溝に溶融した
接着層３が含浸してアンカー効果を奏するものであれば
よい。
質中間層４は、裏金５の表面に銅合金粉末を散布燒結す
ることにより形成されるものを示したが、このようなも
のに限らず、裏金５の表面に複数の溝あるいは凹部をを
エッチング等により形成したような、その溝に溶融した
接着層３が含浸してアンカー効果を奏するものであれば
よい。
【００３７】
【発明の効果】以上、説明したところから明らかなよう
に、請求項１に係る発明においては、溶融フッ素樹脂か
らなる接着層は、多孔質中間層のアンカー効果により強
い接着力で多孔質中間層に接着し、摺動層は、この接着
層に接着されるため、溶融し難くいポリテトラフルオロ
エチレンで形成された摺動層であっても、接着層を介し
て強い接着力で裏金に接着される。このため、剥れ難い
摺動層を形成することができると共に、板厚の厚いポリ
テトラフルオロエチレンのシートも摺動層として適用す
ることができる。
に、請求項１に係る発明においては、溶融フッ素樹脂か
らなる接着層は、多孔質中間層のアンカー効果により強
い接着力で多孔質中間層に接着し、摺動層は、この接着
層に接着されるため、溶融し難くいポリテトラフルオロ
エチレンで形成された摺動層であっても、接着層を介し
て強い接着力で裏金に接着される。このため、剥れ難い
摺動層を形成することができると共に、板厚の厚いポリ
テトラフルオロエチレンのシートも摺動層として適用す
ることができる。
【００３８】また、請求項２に係る発明においては、摺
動層の耐摩耗性を向上させることができる。
動層の耐摩耗性を向上させることができる。
【００３９】また、請求項３に係る発明においては、摺
動層の摺動特性を向上させることができる。
動層の摺動特性を向上させることができる。
【００４０】更に、請求項４に係る発明においては、膨
張化黒鉛粉末の空間中に吸収含有された油分によって、
回転体の起動時に回転体と摺動層との間に油膜が形成さ
れるまでの間の摺動特性を向上させることができる。
張化黒鉛粉末の空間中に吸収含有された油分によって、
回転体の起動時に回転体と摺動層との間に油膜が形成さ
れるまでの間の摺動特性を向上させることができる。
【図１】実施形態に係る複層摺動部材の断面図である。
【図２】従来の複層摺動部材の断面図である。
１ 複層摺動部材 ２ 摺動層 ３ 接着層 ４ 多孔質中間層 ５ 裏金
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｋ 7/02 Ｃ０８Ｋ 7/02 Ｃ０８Ｌ 27/12 Ｃ０８Ｌ 27/12 27/18 27/18 Ｃ１０Ｍ 103/02 Ｃ１０Ｍ 103/02 Ｚ 103/06 103/06 Ｃ 107/38 107/38 125/02 125/02 125/28 125/28 147/02 147/02 149/18 149/18 Ｆ１６Ｃ 33/20 Ｆ１６Ｃ 33/20 Ａ // Ｃ１０Ｎ 10:12 Ｃ１０Ｎ 10:12 20:06 20:06 Ｂ 30:06 30:06 40:02 40:02 50:08 50:08 (72)発明者 平松 伸隆 愛知県名古屋市北区猿投町２番地 大同メ タル工業株式会社内 (72)発明者 柴山 隆之 愛知県名古屋市北区猿投町２番地 大同メ タル工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3J011 AA20 BA02 DA01 JA01 LA01 MA02 MA12 QA02 SA05 SE05 SE06 4F071 AA26 AA27 AA56 AB03 AB28 AD01 AE11 AH18 EA01 EA02 4F100 AA37D AA37H AB01A AD11D AD11H AK17C AK17D AK18D AL05D AR00B BA04 BA07 BA10A BA10D CA19D CA23D DG03D DG03H DJ00B GB51 JK06 JK09 JK16 JK16D JL11C 4H104 AA04A AA04C AA19A AA23C CD01C CD02A CD02C CE13C EA10C FA06 LA03 PA01 QA11 QA22 4J002 BD15W BD15X BD16X CL063 DA016 DA027 DG027 DL006 FA043 FA046 GM05
Claims (4)
- 【請求項１】 回転機械の回転体を支持する複層摺動部
材において、 該複層摺動部材は、裏金の表面に施された多孔質中間層
のアンカー効果を利用することにより該多孔質中間層の
表面に形成した溶融フッ素樹脂からなる接着層と、ポリ
テトラフルオロエチレン樹脂に１０〜９５重量％の溶融
フッ素樹脂を添加することにより形成され且つ前記接着
層により前記裏金に接着される摺動層と、を有すること
を特徴とする複層摺動部材。 - 【請求項２】 前記摺動層は、０．１〜３０重量％の強
化繊維が添加されていることを特徴とする請求項１記載
の複層摺動部材。 - 【請求項３】 前記摺動層は、０．１〜２０重量％の固
体潤滑剤が添加されていることを特徴とする請求項１又
は請求項２記載の複層摺動部材。 - 【請求項４】 前記固体潤滑剤は、膨張化黒鉛であるこ
とを特徴とする請求項３記載の複層摺動部材
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000396689A JP2002194380A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 複層摺動部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000396689A JP2002194380A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 複層摺動部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002194380A true JP2002194380A (ja) | 2002-07-10 |
Family
ID=18861937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000396689A Pending JP2002194380A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 複層摺動部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002194380A (ja) |
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