JP6677896B1 - 摺動部材及び軸受 - Google Patents
摺動部材及び軸受 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6677896B1 JP6677896B1 JP2019109680A JP2019109680A JP6677896B1 JP 6677896 B1 JP6677896 B1 JP 6677896B1 JP 2019109680 A JP2019109680 A JP 2019109680A JP 2019109680 A JP2019109680 A JP 2019109680A JP 6677896 B1 JP6677896 B1 JP 6677896B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vol
- resin composition
- carbon fiber
- iron oxide
- zinc compound
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 129
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 118
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 claims abstract description 105
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims abstract description 89
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims abstract description 89
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 73
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 71
- 150000003752 zinc compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 65
- 239000012791 sliding layer Substances 0.000 claims abstract description 58
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 57
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 52
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 24
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 24
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 21
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 20
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 20
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 19
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 claims description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229940043430 calcium compound Drugs 0.000 claims description 9
- 150000001674 calcium compounds Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 9
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 9
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 8
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 8
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 5
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 5
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004760 aramid Substances 0.000 claims description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract description 3
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 abstract 2
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 24
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 description 23
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 23
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 12
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 10
- 239000004813 Perfluoroalkoxy alkane Substances 0.000 description 9
- 229920011301 perfluoro alkoxyl alkane Polymers 0.000 description 9
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 7
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 5
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 229910017755 Cu-Sn Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910017927 Cu—Sn Inorganic materials 0.000 description 4
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 3
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229920000840 ethylene tetrafluoroethylene copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- YPFNIPKMNMDDDB-UHFFFAOYSA-K 2-[2-[bis(carboxylatomethyl)amino]ethyl-(2-hydroxyethyl)amino]acetate;iron(3+) Chemical compound [Fe+3].OCCN(CC([O-])=O)CCN(CC([O-])=O)CC([O-])=O YPFNIPKMNMDDDB-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006358 Fluon Polymers 0.000 description 1
- 229920000271 Kevlar® Polymers 0.000 description 1
- 229920006361 Polyflon Polymers 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000561 Twaron Polymers 0.000 description 1
- ZEASXVYVFFXULL-UHFFFAOYSA-N amezinium metilsulfate Chemical compound COS([O-])(=O)=O.COC1=CC(N)=CN=[N+]1C1=CC=CC=C1 ZEASXVYVFFXULL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000004952 furnace firing Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004761 kevlar Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 210000003666 myelinated nerve fiber Anatomy 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004762 twaron Substances 0.000 description 1
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 description 1
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/12—Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
- F16C33/122—Multilayer structures of sleeves, washers or liners
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/10—Metal compounds
- C08K3/11—Compounds containing metals of Groups 4 to 10 or of Groups 14 to 16 of the Periodic Table
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L27/12—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
- C08L27/18—Homopolymers or copolymers or tetrafluoroethene
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/02—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
- F16C29/02—Sliding-contact bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F16C33/201—Composition of the plastic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F16C33/203—Multilayer structures, e.g. sleeves comprising a plastic lining
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F16C33/203—Multilayer structures, e.g. sleeves comprising a plastic lining
- F16C33/206—Multilayer structures, e.g. sleeves comprising a plastic lining with three layers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/32—Details
- F16F9/36—Special sealings, including sealings or guides for piston-rods
- F16F9/366—Special sealings, including sealings or guides for piston-rods functioning as guide only, e.g. bushings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2206—Oxides; Hydroxides of metals of calcium, strontium or barium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2255—Oxides; Hydroxides of metals of molybdenum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2265—Oxides; Hydroxides of metals of iron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2296—Oxides; Hydroxides of metals of zinc
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/30—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
- C08K2003/3045—Sulfates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/04—Carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
- C10M2201/04—Elements
- C10M2201/041—Carbon; Graphite; Carbon black
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
- C10M2201/06—Metal compounds
- C10M2201/062—Oxides; Hydroxides; Carbonates or bicarbonates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F16C2202/00—Solid materials defined by their properties
- F16C2202/02—Mechanical properties
- F16C2202/06—Strength or rigidity
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F16C2204/00—Metallic materials; Alloys
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F16C2204/00—Metallic materials; Alloys
- F16C2204/50—Alloys based on zinc
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F16C2206/00—Materials with ceramics, cermets, hard carbon or similar non-metallic hard materials as main constituents
- F16C2206/40—Ceramics, e.g. carbides, nitrides, oxides, borides of a metal
- F16C2206/42—Ceramics, e.g. carbides, nitrides, oxides, borides of a metal based on ceramic oxides
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F16C2208/00—Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers
- F16C2208/20—Thermoplastic resins
- F16C2208/30—Fluoropolymers
- F16C2208/32—Polytetrafluorethylene [PTFE]
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F16C2240/00—Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
- F16C2240/40—Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
- F16C2240/60—Thickness, e.g. thickness of coatings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F16C2326/00—Articles relating to transporting
- F16C2326/01—Parts of vehicles in general
- F16C2326/05—Vehicle suspensions, e.g. bearings, pivots or connecting rods used therein
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
【課題】弾性率等の諸特性を向上させた摺動部材及びこの摺動部材を使用した軸受を提供する。【解決手段】摺動部材１は、金属基材２と、金属基材２の一の面に形成される多孔質層３と、多孔質層３を被覆する摺動層５を備える。摺動層５は、鉛を含まない樹脂組成物４で形成され、樹脂組成物４は、亜鉛化合物を必須の添加物として含み、さらに、炭素繊維と酸化鉄の何れか、または、炭素繊維と酸化鉄の両方を必須の添加物として含み、必須の添加物の含有量が、樹脂組成物中１０ｖｏｌ％以上３５ｖｏｌ％以下であり、残部がフッ素樹脂である。【選択図】 図１
Description
本発明は、相手材を摺動可能に支持する摺動部材及びこの摺動部材を使用した軸受に関する。
摺動部材としては、裏金となる鋼板上にＣｕ系合金の粉末を焼結させた２層構造、いわゆるバイメタル構造と称す摺動材料が多く使用されてきた。この場合、Ｃｕ系合金粉末を焼結した金属層の表面が摺動面となるために、従来使用されてきたＣｕ系合金粉末は、Ｐｂ（鉛）の添加により良好な摺動性を確保していた。
一方、Ｐｂの人体に対する有害性から、近年Ｐｂの使用が様々な分野で規制されており、摺動部材でも、Ｐｂを使用しない材料が提案されている。このようなＰｂを使用しない摺動材料として、樹脂材料を使用した摺動部材が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
従来の樹脂材料を用いた摺動部材は、金属支持層上にＣｕ系合金等の粉末を多孔質に焼結させて粗面下地を形成し、樹脂組成物を粗面下地に含浸させて焼成した３層構造の構成である（例えば、特許文献２参照）。
また、樹脂をベースとする滑り塗膜の耐摩耗性及び負荷能力を向上させるため、硫酸バリウムや硫化亜鉛等の硫化物を添加する技術が、特許文献２以外でも提案されている（例えば、特許文献３参照）。
３層構造の摺動部材では、弾性率等の諸特性が、金属製すべり軸受材料の特性に匹敵する良好なものとなることが判ってきたが、樹脂による摺動層の変形を抑制するため、弾性率等の諸特性のさらなる向上が求められる。
本発明は、弾性率等の諸特性を向上させた摺動部材及び軸受を提供することを目的とする。
本発明者らは、摺動層を形成する樹脂組成物に、所定量の亜鉛化合物を含み、さらに炭素繊維と酸化鉄の少なくとも一方を含むことで、弾性率を改善できることを見出した。
そこで、本発明は、金属基材と、金属基材の一の面に形成される多孔質層と、多孔質層を被覆する摺動層を備え、多孔質層は、金属単体または合金組成物で形成され、摺動層は、鉛を含まない樹脂組成物で形成され、樹脂組成物は、必須の添加物が、亜鉛化合物と炭素繊維との組み合わせ、亜鉛化合物と酸化鉄との組み合わせ、または、亜鉛化合物と炭素繊維と酸化鉄との組み合わせの何れかのみからなり、任意の添加物が硫酸バリウムのみからなり、必須の添加物と任意の添加物の合計の含有量が、樹脂組成物中１０ｖｏｌ％以上３５ｖｏｌ％以下であり、残部がフッ素樹脂である摺動部材である。また、金属基材と、金属基材の一の面に形成される多孔質層と、多孔質層を被覆する摺動層を備え、多孔質層は、金属単体または合金組成物で形成され、摺動層は、鉛を含まない樹脂組成物で形成され、樹脂組成物は、亜鉛化合物を必須の添加物として含み、さらに、炭素繊維と酸化鉄の何れか、または、炭素繊維と酸化鉄の両方を必須の添加物として含み、必須の添加物が、亜鉛化合物と炭素繊維との組み合わせ、亜鉛化合物と酸化鉄との組み合わせ、または、亜鉛化合物と炭素繊維と酸化鉄との組み合わせの何れかのみからなり、必須の添加物の含有量が、樹脂組成物中１０ｖｏｌ％以上３５ｖｏｌ％以下であり、残部がフッ素樹脂である摺動部材である。
亜鉛化合物の含有量が、樹脂組成物中０．５ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下、炭素繊維の含有量が、樹脂組成物中０ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下、酸化鉄の含有量が、樹脂組成物中０ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下であることが好ましい。
また、フッ素樹脂としてポリテトラフルオロエチレンを含み、ポリテトラフルオロエチレン以外のフッ素樹脂を、０ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下で含むことが好ましい。
さらに、本発明は、金属基材と、金属基材の一の面に形成される多孔質層と、多孔質層を被覆する摺動層を備え、多孔質層は、金属単体または合金組成物で形成され、摺動層は、鉛を含まない樹脂組成物で形成され、樹脂組成物は、必須の添加物が、亜鉛化合物と酸化鉄との組み合わせのみからなり、任意の添加物が硫酸バリウムからなり、必須の添加物と任意の添加物の合計の含有量が、樹脂組成物中１０ｖｏｌ％以上３５ｖｏｌ％以下であり、残部がフッ素樹脂である摺動部材である。
また、本発明は、金属基材と、金属基材の一の面に形成される多孔質層と、多孔質層を被覆する摺動層を備え、多孔質層は、金属単体または合金組成物で形成され、摺動層は、鉛を含まない樹脂組成物で形成され、樹脂組成物は、亜鉛化合物を必須の添加物として含み、さらに、炭素繊維と酸化鉄の何れか、または、炭素繊維と酸化鉄の両方を必須の添加物として含み、必須の添加物が、亜鉛化合物と炭素繊維との組み合わせ、亜鉛化合物と酸化鉄との組み合わせ、または、亜鉛化合物と炭素繊維と酸化鉄との組み合わせの何れかのみからなり、任意の添加物としてアラミド繊維、黒鉛、二硫化モリブデン、カルシウム化合物、亜鉛または亜鉛合金のいずれか、あるいは、２種以上のみを含み、必須の添加物と任意の添加物の合計の含有量が、樹脂組成物中１０ｖｏｌ％以上３５ｖｏｌ％以下であり、残部がフッ素樹脂である摺動部材である。
さらに、本発明は、金属基材と、金属基材の一の面に形成される多孔質層と、多孔質層を被覆する摺動層を備え、摺動層を内側として環状とし、円筒状の内周面が摺動層で構成される軸受において、多孔質層は、金属単体または合金組成物で形成され、摺動層は、鉛を含まない樹脂組成物で形成され、樹脂組成物は、亜鉛化合物を必須の添加物として含み、さらに、炭素繊維と酸化鉄の何れか、または、炭素繊維と酸化鉄の両方を必須の添加物として含み、必須の添加物が、亜鉛化合物と炭素繊維との組み合わせ、亜鉛化合物と酸化鉄との組み合わせ、または、亜鉛化合物と炭素繊維と酸化鉄との組み合わせの何れかのみからなり、必須の添加物の含有量が、樹脂組成物中１０ｖｏｌ％以上３５ｖｏｌ％以下であり、残部がフッ素樹脂である軸受である。
本発明では、摺動層を形成する樹脂組成物に、所定量の亜鉛化合物を含み、さらに炭素繊維と酸化鉄の少なくとも一方を含むことで、樹脂組成物の弾性率が向上し、弾性率の向上により摺動層の変形が抑制され、外力により摺動層が変形して接触面積が増減することを抑制できる。
以下、図面を参照して、本発明の摺動部材の実施の形態、及び、本発明の摺動部材が適用された軸受の実施の形態について説明する。
＜本実施の形態の摺動部材の構成例＞
本実施の形態の摺動部材は、鉛を含まない樹脂組成物で形成される。摺動部材は、金属基材の表面に設けた金属の多孔質を被覆する形態で使用される。
本実施の形態の摺動部材は、鉛を含まない樹脂組成物で形成される。摺動部材は、金属基材の表面に設けた金属の多孔質を被覆する形態で使用される。
樹脂組成物は、フッ素樹脂を必須の添加物として含む。また、樹脂組成物は、亜鉛化合物を必須の添加物として含み、さらに、炭素繊維と酸化鉄の何れか、または、炭素繊維と酸化鉄の両方を必須の添加物として含む。
また、樹脂組成物は、硫酸バリウムを、任意の添加物として含んでも良い。樹脂組成物は、さらに、アラミド繊維、黒鉛、二硫化モリブデン、カルシウム化合物、亜鉛、亜鉛合金の何れか、または、複数種を、任意の添加物として含んでも良い。
樹脂組成物は、フッ素樹脂を除く必須の添加物の合計の含有量が、樹脂組成物中１０ｖｏｌ％以上３５ｖｏｌ％以下である。フッ素樹脂を除く必須の添加物以外に任意の添加物を含む場合も、フッ素樹脂を除く必須の添加物と任意の添加物の合計の含有量が、樹脂組成物中１０ｖｏｌ％以上３５ｖｏｌ％以下である。
図１は、本実施の形態の摺動部材の一例を示す断面組織図である。本実施の形態の摺動部材１は、金属基材２と、金属基材２の一の面である表面に金属単体または合金組成物で形成される多孔質層３と、多孔質層３を樹脂組成物４で被覆した摺動層５を備える。
多孔質層３は、金属基材２の表面に、金属粉末が焼結されて形成される。金属基材２は、本例ではＦｅ（鉄）系の板材にＣｕ（銅）がめっきされた銅めっき鋼板が使用される。多孔質層３を形成する金属粉末は、Ｃｕ単体またはＣｕを主成分とした合金が使用され、本例ではＣｕ−Ｓｎ系合金粉が使用される。
多孔質層３の製造方法としては、Ｃｕ−Ｓｎ系合金粉が所定の厚さで銅めっき鋼板上に散布され、Ｃｕ−Ｓｎ系合金粉が散布された銅めっき鋼板が焼結炉で焼結される。これにより、銅めっき鋼板上に、所定の厚さでＣｕ−Ｓｎ系合金の多孔質層３が形成される。
摺動層５は、多孔質層３に樹脂組成物４が所定の厚さで含浸され、多孔質層３に含浸された樹脂組成物４が焼成されて形成される。樹脂組成物４は、本例では、樹脂と添加物が混合される。樹脂としては、フッ素樹脂の一例としてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が使用される。
樹脂組成物４は、亜鉛化合物を必須の添加物として含み、さらに、炭素繊維と酸化鉄の何れか、または、炭素繊維と酸化鉄の両方を必須の添加物として含む。
摺動層５の製造方法としては、金属基材２の表面に形成された多孔質層３上に、所定の量の樹脂組成物４が供給され、樹脂組成物４が多孔質層３に押圧されることで、樹脂組成物４が多孔質層３に含浸される。多孔質層３上に供給される樹脂組成物４の量は、後述する樹脂組成物４の焼成後に、多孔質層３が摺動層５の表面から露出しない厚さで多孔質層３を被覆する量である。
摺動層５は、樹脂組成物４に含まれる樹脂の融点を超える温度で加熱されることで、樹脂を溶融させると共に有機溶剤を揮発させた後、樹脂を硬化させることで形成される。樹脂組成物４を所定の温度で加熱して摺動層５を形成することを焼成と称す。なお、樹脂として使用されるポリテトラフルオロエチレンの融点は、３２７℃である。
摺動層５は、本例では焼成炉を使用して、ポリテトラフルオロエチレンの融点を超える温度で樹脂組成物４が加熱されることで焼成される。
摺動部材１は、本例では、多孔質層３を形成する金属粉末の全ての粒径を、１５〜１８０μｍ、好ましくは、２５〜１５０μｍ程度の範囲にある金属粉末を用いることができる。また、摺動部材１は、このような粒径の金属粉末で形成される多孔質層３の厚さＴ１を、０．０６〜０．３５ｍｍ程度とすることができる。多孔質層３の厚さは、金属粉末が少なくとも２個以上重なって焼結され得る厚さである。
更に、摺動部材１は、摺動層５の厚さＴ２を、０．０８〜０．４３ｍｍ程度とすることができる。ここで、摺動層５の厚さＴ２とは、金属基材２の表面からの厚さである。摺動層５の厚さは、多孔質層３が露出しないように、多孔質層３の厚さより平均して厚く設定される。なお、本例では、摺動層５の厚さＴ２は０．３ｍｍとした。
＜本実施の形態の軸受の構成例＞
図２は、本実施の形態の軸受の一例を示す斜視図、図３は、本実施の形態の軸受の一例を示す断面図であり、本実施の形態の摺動部材１の使用例を示す。
図２は、本実施の形態の軸受の一例を示す斜視図、図３は、本実施の形態の軸受の一例を示す断面図であり、本実施の形態の摺動部材１の使用例を示す。
本実施の形態の軸受７は、図１で説明した摺動部材１を、摺動層５を内側として環状に構成される。軸受７は、円筒状の内周面を形成する摺動層５で相手材である軸８を支持する。軸受７は、軸８が直線運動により摺動する形態である。
本実施の形態の軸受７は、自動車等に使用されるショックアブソーバと称す振動減衰器に用いられる軸受であり、ショックアブソーバにおいて、路面の変化等に追従して変位するサスペンション機構の動きが伝達されて往復運動を行うピストンロッドをガイドするガイドブッシュの摺動部として用いられる。
摺動部材１は、ピストンロッドである軸８が摺動の相手材となり、摺動層５を形成する樹脂組成物４が直接または油等の流体を介して相手材と接触する。摺動部材１の相手材は、ステンレス、Ｆｅ等の表面が、めっき等の方法によりＣｒ（クロム）で被覆された構成、Ｔｉ（チタン）で被覆された構成である。また、相手材は、Ｃｒ、Ｔｉの単体または合金であっても良い。
図４は、静摩擦力と動摩擦力の関係を示すグラフである。図４において、縦軸が摩擦力(Ｎ)、横軸がストローク(mm)である。自動車等に用いられるショックアブソーバでは、サスペンションが路面の変化等に追従することで、ピストンロッドが往復運動を行う。ピストンロッドが往復運動を行うことで、ピストンロッドが静止する状態が存在する。
このため、ショックアブソーバに用いられるガイドブッシュでは、図４に破線で示すように、静摩擦力Ｆｓ２に対する動摩擦力Ｆｍ２の変化率が大きい場合、自動車等の乗り心地が悪いと感じられる。また、静摩擦力Ｆｓ２が小さい場合も、自動車等の乗り心地が悪いと感じられる。静摩擦力Ｆｓ２が大きく、かつ、静摩擦力Ｆｓ２に対する動摩擦力Ｆｍ２の変化率が少ないと、自動車等の乗り心地が向上する。
以下、樹脂組成物４について詳細に説明する。
[フッ素樹脂]
樹脂組成物４のベース樹脂となるフッ素樹脂は、優れた摺動特性を有する合成樹脂として周知であり、摺動摩擦による発熱に対し耐熱性が十分に確保されるため、摺動部材の樹脂組成物のベース樹脂としてＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）樹脂、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）、ＦＥＰ（パーフルオロエチレンプロペンコポリマー）、ＥＴＦＥ（エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー）が多く用いられている。
樹脂組成物４のベース樹脂となるフッ素樹脂は、優れた摺動特性を有する合成樹脂として周知であり、摺動摩擦による発熱に対し耐熱性が十分に確保されるため、摺動部材の樹脂組成物のベース樹脂としてＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）樹脂、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）、ＦＥＰ（パーフルオロエチレンプロペンコポリマー）、ＥＴＦＥ（エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー）が多く用いられている。
樹脂組成物は、フッ素樹脂としてＰＴＦＥを必須の添加物として含み、ＰＴＦＥ以外のＰＦＡ等の他のフッ素樹脂を任意の添加物として含む。任意の成分として含まれる他のフッ素樹脂の含有量は、樹脂組成物中０ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下である。
ＰＴＦＥ樹脂の市販品としては、ポリフロン（登録商標） D-210C、F-201（ダイキン工業社製）、Ｆｌｕｏｎ（登録商標） ＡＤ９１１Ｄ（旭硝子社製）、テフロン（登録商標） ３１ＪＲ、６Ｃ−Ｊ（三井・デュポンフロロケミカル社製）等を挙げることができる。
［亜鉛化合物］
亜鉛化合物（Ｚｎ化合物）は、弾性率を改善し、かつ、耐摩耗性を改善するため、摺動層５を形成する樹脂組成物４において必須の添加物である。Ｚｎ化合物としては、ＺｎＳ（硫化亜鉛），ＺｎＯ（酸化亜鉛）、ＺｎＳＯ４（硫酸亜鉛）等が挙げられる。
亜鉛化合物（Ｚｎ化合物）は、弾性率を改善し、かつ、耐摩耗性を改善するため、摺動層５を形成する樹脂組成物４において必須の添加物である。Ｚｎ化合物としては、ＺｎＳ（硫化亜鉛），ＺｎＯ（酸化亜鉛）、ＺｎＳＯ４（硫酸亜鉛）等が挙げられる。
樹脂組成物４は、亜鉛化合物を０．５ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下で含むことが好ましい。樹脂組成物４は、所定量の亜鉛化合物を含むことで、弾性率の向上により摺動層５の変形が抑制され、外力により摺動層５が変形して接触面積が増減することが抑制される。
亜鉛化合物の含有量が０．５ｖｏｌ％未満では、弾性率の増加が見られない。また、亜鉛化合物の含有量が２０ｖｏｌ％を超えると、炭素繊維の添加により制御される静摩擦力が過大となる。
［炭素繊維］
炭素繊維（ＣＦ）は、弾性率を改善し、かつ、耐摩耗性を改善するため、摺動層５を形成する樹脂組成物４において酸化鉄との間で選択的に必須の添加剤である。炭素繊維は、直接または油等の流体を介して相手材と接触する摺動層５を形成する樹脂組成物４に、機能性付与材及び強化材として使用される。炭素繊維を含むことで、静摩擦力の値、及び、静摩擦力と動摩擦力の変化率を改善することができる。
炭素繊維（ＣＦ）は、弾性率を改善し、かつ、耐摩耗性を改善するため、摺動層５を形成する樹脂組成物４において酸化鉄との間で選択的に必須の添加剤である。炭素繊維は、直接または油等の流体を介して相手材と接触する摺動層５を形成する樹脂組成物４に、機能性付与材及び強化材として使用される。炭素繊維を含むことで、静摩擦力の値、及び、静摩擦力と動摩擦力の変化率を改善することができる。
樹脂組成物４は、酸化鉄を含む場合、炭素繊維を０ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下で含むことが好ましく、酸化鉄を含まない場合、炭素繊維を０．５ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下で含むことが好ましい。また、炭素繊維がピッチ系炭素繊維である場合、ピッチ系炭素繊維は、繊維径が５μｍ以上２０μｍ以下、繊維長が１０μｍ以上１５０μｍ以下、アスペクト比が２以上２０以下であることが好ましい。
炭素繊維は、高強度で、耐摩耗性が高く、かつ、固体振動数が高く、振動減衰能力優れる。炭素繊維が持つこれらの特性により、樹脂組成物４に所定量の炭素繊維を含むことで、耐摩耗性が向上する。また、炭素繊維は、静摩擦力を大きくすることができ、更に、静摩擦力と動摩擦力の変化率を改善することができる。そして、炭素繊維がピッチ系炭素繊維であれば、ＰＡＮ系炭素繊維と比べて、より静摩擦力と動摩擦力の変化率を低減することができる。これにより、炭素繊維として所定量のピッチ系炭素繊維を含むことで、静摩擦力の値、及び、静摩擦力と動摩擦力の変化率を改善し、摺動特性を改善することができる。
酸化鉄を含まない場合、炭素繊維の含有量が０．５ｖｏｌ％未満では、自己摩耗量が増加し、また、静摩擦力と動摩擦力の変化率について、改善がみられない。炭素繊維の含有量が２０ｖｏｌ％を超えると、静摩擦力が過大となる。また、分散性の阻害及び多孔質層への含浸性が悪くなる。なお、炭素繊維の市販品としては東レのトレカ、大阪ガスケミカルのＤＯＮＡＣＡＲＢＯ、三菱ケミカルのダイアリード等を挙げることができる。
［酸化鉄］
酸化鉄は、弾性率を改善し、かつ、耐摩耗性を改善するため、摺動層５を形成する樹脂組成物４において炭素繊維との間で選択的に必須の添加剤である。酸化鉄としては、ＦｅＯ、Ｆｅ２０３、Ｆｅ３０４等が挙げられる。樹脂組成物４は、所定量の酸化鉄を含むことで、耐摩耗性の向上に加え、弾性率を向上させることができる。
酸化鉄は、弾性率を改善し、かつ、耐摩耗性を改善するため、摺動層５を形成する樹脂組成物４において炭素繊維との間で選択的に必須の添加剤である。酸化鉄としては、ＦｅＯ、Ｆｅ２０３、Ｆｅ３０４等が挙げられる。樹脂組成物４は、所定量の酸化鉄を含むことで、耐摩耗性の向上に加え、弾性率を向上させることができる。
樹脂組成物４は、炭素繊維を含む場合、酸化鉄を０ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下で含むことが好ましく、炭素繊維を含まない場合、酸化鉄を０．５ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下で含むことが好ましい。
炭素繊維を含まない場合、酸化鉄の含有量が２０ｖｏｌ％を超えると、静摩擦力が過大となる。なお、市販品としては、森下弁柄工業の弁柄カラーシリーズ等を挙げることができる。
樹脂組成物４は、フッ素樹脂を除く必須の添加物の含有量が、樹脂組成物中１０ｖｏｌ％以上３５ｖｏｌ％以下である。樹脂組成物４は、フッ素樹脂を除く必須の添加物の含有量が１０ｖｏｌ％未満では、弾性率が低下する。また、フッ素樹脂を除く必須の添加物の含有量が３５ｖｏｌ％を超えると、耐摩耗性が低下する。
［硫酸バリウム］
硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）は、弾性率を改善し、かつ、耐摩耗性を改善するため、摺動層５を形成する樹脂組成物４において任意の添加剤である。樹脂組成物４は、硫酸バリウムを０ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下で含むことが好ましい。
硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）は、弾性率を改善し、かつ、耐摩耗性を改善するため、摺動層５を形成する樹脂組成物４において任意の添加剤である。樹脂組成物４は、硫酸バリウムを０ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下で含むことが好ましい。
樹脂組成物４は、所定量の硫酸バリウムを添加することで、亜鉛化合物の添加により弾性率を改善することを阻害することなく、耐摩耗性を高くすることができる。なお、市販品としては、堺化学工業のＢ３０シリーズ、ＢＦシリーズ等を挙げることができる。
［アラミド繊維］
アラミド繊維は、弾性率を改善し、かつ、耐摩耗性を改善するため、摺動層５を形成する樹脂組成物４において任意の添加剤である。樹脂組成物４は、アラミド繊維を０ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下で含むことが好ましい。
アラミド繊維は、弾性率を改善し、かつ、耐摩耗性を改善するため、摺動層５を形成する樹脂組成物４において任意の添加剤である。樹脂組成物４は、アラミド繊維を０ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下で含むことが好ましい。
樹脂組成物４は、所定量のアラミド繊維を添加することで、亜鉛化合物の添加により弾性率を改善することを阻害することなく、耐摩耗性を高くすることができる。なお、アラミド繊維の市販品としては、東レ・デュポン社製のケブラー（登録商標）、帝人のトワロン（登録商標）等を挙げることができる。
［黒鉛］
黒鉛は、弾性率を改善し、かつ、耐摩耗性を改善するため、摺動層５を形成する樹脂組成物４において任意の添加剤である。樹脂組成物４は、黒鉛を０ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下で含むことが好ましい。
黒鉛は、弾性率を改善し、かつ、耐摩耗性を改善するため、摺動層５を形成する樹脂組成物４において任意の添加剤である。樹脂組成物４は、黒鉛を０ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下で含むことが好ましい。
樹脂組成物４は、所定量の黒鉛を添加することで、亜鉛化合物の添加により弾性率を改善することを阻害することなく、摩擦抵抗を低下させることができる。なお、市販品としては、日本黒鉛工業のＧＲＡＰＨＩＴＥ ＰＯＷＤＥＲシリーズ等を挙げることができる。
［二硫化モリブデン］
二硫化モリブデンは、弾性率を改善し、かつ、耐摩耗性を改善するため、摺動層５を形成する樹脂組成物４において任意の添加剤である。樹脂組成物４は、二硫化モリブデンを０ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下で含むことが好ましい。
二硫化モリブデンは、弾性率を改善し、かつ、耐摩耗性を改善するため、摺動層５を形成する樹脂組成物４において任意の添加剤である。樹脂組成物４は、二硫化モリブデンを０ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下で含むことが好ましい。
樹脂組成物４は、所定量の二硫化モリブデンを添加することで、亜鉛化合物の添加により弾性率を改善することを阻害することなく、摩擦抵抗を低下させることができる。
なお、市販品としては、太陽鉱工社製のＨ／ＧＭｏＳ２、ダイゾー社製の二硫化モリブデンパウダーシリーズ等を挙げることができる。
［カルシウム化合物］
カルシウム化合物は、弾性率を改善し、かつ、耐摩耗性を改善するため、摺動層５を形成する樹脂組成物４において任意の添加剤である。カルシウム化合物としては、ＣａＣＯ３（炭酸カルシウム），ＣａＳＯ４（硫酸カルシウム）、Ｃａ(ＯＨ)２（水酸化カルシウム）等が挙げられる。樹脂組成物４は、カルシウム化合物を０ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下で含むことが好ましい。
カルシウム化合物は、弾性率を改善し、かつ、耐摩耗性を改善するため、摺動層５を形成する樹脂組成物４において任意の添加剤である。カルシウム化合物としては、ＣａＣＯ３（炭酸カルシウム），ＣａＳＯ４（硫酸カルシウム）、Ｃａ(ＯＨ)２（水酸化カルシウム）等が挙げられる。樹脂組成物４は、カルシウム化合物を０ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下で含むことが好ましい。
樹脂組成物４は、所定量のカルシウム化合物を添加することで、亜鉛化合物の添加により弾性率を改善することを阻害することなく、耐摩耗性を改善させることができる。
［亜鉛、亜鉛合金］
亜鉛（Ｚｎ）、亜鉛合金（Ｚｎ合金）は、弾性率を改善し、かつ、耐摩耗性を改善するため、摺動層５を形成する樹脂組成物４において任意の添加剤である。樹脂組成物４は、ＺｎまたはＺｎ合金の何れか、あるいは、Ｚｎ及びＺｎ合金を０ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下で含むことが好ましい。ＺｎまたはＺｎ合金の粒径は、フッ素樹脂への分散性及び樹脂組成物からなる樹脂層の厚さを考慮すると、１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上２５μｍ以下がより好ましい。
亜鉛（Ｚｎ）、亜鉛合金（Ｚｎ合金）は、弾性率を改善し、かつ、耐摩耗性を改善するため、摺動層５を形成する樹脂組成物４において任意の添加剤である。樹脂組成物４は、ＺｎまたはＺｎ合金の何れか、あるいは、Ｚｎ及びＺｎ合金を０ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下で含むことが好ましい。ＺｎまたはＺｎ合金の粒径は、フッ素樹脂への分散性及び樹脂組成物からなる樹脂層の厚さを考慮すると、１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上２５μｍ以下がより好ましい。
Ｚｎ合金は、Ｚｎ合金の重量を１００としたとき、Ａｌを３．５ｗｔ％以上４．３ｗｔ％以下、Ｃｕを０．７５ｗｔ％以上１．２５ｗｔ％以下、Ｍｇを０．０２０ｗｔ％以上０．０６ｗｔ％以下、Ｆｅを０．１０ｗｔ％以下で含み、残部がＺｎ及び不可避不純物からなる。
または、Ｚｎ合金は、Ｚｎ合金の重量を１００としたとき、Ａｌを３．５ｗｔ％以上４．３ｗｔ％以下、Ｃｕを０．２５ｗｔ％以下、Ｍｇを０．０２０ｗｔ％以上０．０６ｗｔ％以下、Ｆｅを０．１０ｗｔ％以下で含み、残部がＺｎ及び不可避不純物からなる。
樹脂組成物４は、所定量のＺｎまたはＺｎ合金、あるいはＺｎ及びＺｎ合金を添加することで、亜鉛化合物の添加により弾性率を改善することを阻害することなく、耐摩耗性を改善させることができる。
ＺｎまたはＺｎ合金、あるいはＺｎ及びＺｎ合金を添加する場合、含有量が２０ｖｏｌ％を超えると耐摩耗性が低下する。
樹脂組成物４は、フッ素樹脂を除く必須の添加物と任意の添加物の合計の含有量が、樹脂組成物中１０ｖｏｌ％以上３５ｖｏｌ％以下である。樹脂組成物４は、フッ素樹脂を除く必須の添加物と任意の添加物の合計の含有量が１０ｖｏｌ％未満では、弾性率が低下する。また、フッ素樹脂を除く必須の添加物の含有量が３５ｖｏｌ％を超えると、耐摩耗性が低下する。
表１に示す実施例１〜８及び比較例１〜３の組成の樹脂組成物を使用して試験片を作成し、弾性率を測定した。また、表１に示す実施例１〜８及び比較例１〜３の組成の摺動部材を使用してブッシュを作成し、摩耗量を測定した。
（１）弾性率
試験片
サイズ：８ｍｍ×４５ｍｍ×１ｍｍ
成型方法：押出成型
焼成方法：焼成炉
焼成条件：４９０℃−１０ｍｉｎ
測定条件
ひずみ振幅：１０μｍ
力振幅最小値：１０００ｍＮ
試験時間：５ｍｉｎ
温度制御：２０℃
板厚：約０．８〜０．９５ｍｍ程度
板幅：約１０ｍｍ程度
判定基準
弾性率が６００ＭＰａ以上：適正
弾性率が６００ＭＰａ未満：不適正
試験片
サイズ：８ｍｍ×４５ｍｍ×１ｍｍ
成型方法：押出成型
焼成方法：焼成炉
焼成条件：４９０℃−１０ｍｉｎ
測定条件
ひずみ振幅：１０μｍ
力振幅最小値：１０００ｍＮ
試験時間：５ｍｉｎ
温度制御：２０℃
板厚：約０．８〜０．９５ｍｍ程度
板幅：約１０ｍｍ程度
判定基準
弾性率が６００ＭＰａ以上：適正
弾性率が６００ＭＰａ未満：不適正
（２）摩耗量
試験片
サイズ：ブッシュ内径φ１２．５×全長８．０×板厚１．０（ｍｍ）
測定条件
ストローク：１０ｍｍ
速度：４０ｍｍ／ｓｅｃ
荷重：１００ｋｇ
試験時間：４０ｍｉｎ
潤滑：ドライ
判定基準
〇：摩耗量が０．０２ｍｍ以下
△：摩耗量が０．０２ｍｍ超、０．０３ｍｍ未満
×：摩耗量が０．０３ｍｍ超
試験片
サイズ：ブッシュ内径φ１２．５×全長８．０×板厚１．０（ｍｍ）
測定条件
ストローク：１０ｍｍ
速度：４０ｍｍ／ｓｅｃ
荷重：１００ｋｇ
試験時間：４０ｍｉｎ
潤滑：ドライ
判定基準
〇：摩耗量が０．０２ｍｍ以下
△：摩耗量が０．０２ｍｍ超、０．０３ｍｍ未満
×：摩耗量が０．０３ｍｍ超
実施例１では、必須の添加物である亜鉛化合物として硫化亜鉛（ＺｎＳ）を、本発明で規定される範囲内で５ｖｏｌ％、炭素繊維を、本発明で規定される範囲内で５ｖｏｌ％含む。亜鉛化合物と炭素繊維の合計の含有量は、１０ｖｏｌ％で、本発明で規定される範囲内である。任意の添加物は含まない。残部がフッ素樹脂としてＰＴＦＥを９０ｖｏｌ％含む。実施例１では、弾性率が６００ＭＰａ以上となり、所望とする適正な値となった。また、実施例１では、摩耗量が０．０２ｍｍ以下で、所望とする適正な値となった。
実施例２では、必須の添加物である亜鉛化合物として硫化亜鉛（ＺｎＳ）を、本発明で規定される範囲内で１０ｖｏｌ％、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）を、本発明で規定される範囲内２ｖｏｌ％、炭素繊維を、本発明で規定される範囲内２ｖｏｌ％含む。また、任意の添加物としてアラミド繊維を、本発明で規定される範囲内５ｖｏｌ％、カルシウム化合物を、本発明で規定される範囲内２ｖｏｌ％含む。フッ素樹脂を除く必須の添加物と任意の添加物の合計の含有量は、２１ｖｏｌ％で、本発明で規定される範囲内である。さらに、フッ素樹脂としてＰＦＡを、本発明で規定される範囲内で３ｖｏｌ％含み、残部がフッ素樹脂としてＰＴＦＥを７６ｖｏｌ％含む。実施例２でも、弾性率が６００ＭＰａ以上となり、所望とする適正な値となった。また、実施例２では、摩耗量が０．０２ｍｍ以下で、所望とする適正な値となった。
実施例３では、必須の添加物である亜鉛化合物として硫化亜鉛（ＺｎＳ）を、本発明で規定される範囲内で１３ｖｏｌ％、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）を、本発明で規定される範囲内２ｖｏｌ％、炭素繊維を、本発明で規定される範囲内５ｖｏｌ％含む。フッ素樹脂を除く必須の添加物の含有量は、２０ｖｏｌ％で、本発明で規定される範囲内である。任意の添加物は含まない。さらに、フッ素樹脂としてＰＦＡを、本発明で規定される範囲内で５ｖｏｌ％含み、残部がフッ素樹脂としてＰＴＦＥを７５ｖｏｌ％含む。実施例３でも、弾性率が６００ＭＰａ以上となり、所望とする適正な値となった。また、実施例３では、摩耗量が０．０２ｍｍ以下で、所望とする適正な値となった。
実施例４では、必須の添加物である亜鉛化合物として硫化亜鉛（ＺｎＳ）を、本発明で規定される範囲内で６ｖｏｌ％、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）を、本発明で規定される範囲内１０ｖｏｌ％、炭素繊維を、本発明で規定される範囲内３ｖｏｌ％含む。また、任意の添加物としてアラミド繊維を、本発明で規定される範囲内３ｖｏｌ％含む。フッ素樹脂を除く必須の添加物と任意の添加物の合計の含有量は、２２ｖｏｌ％で、本発明で規定される範囲内である。さらに、フッ素樹脂としてＰＦＡを、本発明で規定される範囲内で３ｖｏｌ％含み、残部がフッ素樹脂としてＰＴＦＥを７５ｖｏｌ％含む。実施例４でも、弾性率が６００ＭＰａ以上となり、所望とする適正な値となった。また、実施例４では、摩耗量が０．０２ｍｍ以下で、所望とする適正な値となった。
実施例５では、必須の添加物である亜鉛化合物として硫化亜鉛（ＺｎＳ）を、本発明で規定される範囲内で１３ｖｏｌ％、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）を、本発明で規定される範囲内１０ｖｏｌ％、炭素繊維を、本発明で規定される範囲内３ｖｏｌ％含む。フッ素樹脂を除く必須の添加物の含有量は、２６ｖｏｌ％で、本発明で規定される範囲内である。任意の添加物は含まない。さらに、フッ素樹脂としてＰＦＡを、本発明で規定される範囲内で５ｖｏｌ％含み、残部がフッ素樹脂としてＰＴＦＥを６９ｖｏｌ％含む。実施例５では、弾性率が１０００ＭＰａ以上となり、所望とする適正な値となった。また、実施例５では、摩耗量が０．０２ｍｍ以下で、所望とする適正な値となった。
実施例６では、必須の添加物である亜鉛化合物として硫化亜鉛（ＺｎＳ）を、本発明で規定される範囲内で１３ｖｏｌ％、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）を、本発明で規定される範囲内１２ｖｏｌ％含む。フッ素樹脂を除く必須の添加物の含有量は、２５ｖｏｌ％で、本発明で規定される範囲内である。任意の添加物は含まない。さらに、フッ素樹脂としてＰＦＡを、本発明で規定される範囲内で５ｖｏｌ％含み、残部がフッ素樹脂としてＰＴＦＥを７０ｖｏｌ％含む。実施例６でも、弾性率が１０００ＭＰａ以上となり、所望とする適正な値となった。また、実施例６では、摩耗量が０．０２ｍｍ以下で、所望とする適正な値となった。
実施例７では、必須の添加物である亜鉛化合物として硫化亜鉛（ＺｎＳ）を、本発明で規定される範囲内で８ｖｏｌ％、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）を、本発明で規定される範囲内１１ｖｏｌ％、炭素繊維を、本発明で規定される範囲内３ｖｏｌ％含む。また、任意の添加物として硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）を、本発明で規定される範囲内５ｖｏｌ％含む。フッ素樹脂を除く必須の添加物と任意の添加物の合計の含有量は、２７ｖｏｌ％で、本発明で規定される範囲内である。さらに、フッ素樹脂としてＰＦＡを、本発明で規定される範囲内で３ｖｏｌ％含み、残部がフッ素樹脂としてＰＴＦＥを７０ｖｏｌ％含む。実施例７でも、弾性率が１０００ＭＰａ以上となり、所望とする適正な値となった。また、実施例７では、摩耗量が０．０２ｍｍ以下で、所望とする適正な値となった。
実施例８では、必須の添加物である亜鉛化合物として硫化亜鉛（ＺｎＳ）を、本発明で規定される範囲内で２ｖｏｌ％、炭素繊維を、本発明で規定される範囲内９ｖｏｌ％含む。また、任意の添加物として黒鉛を、本発明で規定される範囲内４ｖｏｌ％、二硫化モリブデンを、本発明で規定される範囲内７ｖｏｌ％、ＺｎまたはＺｎ合金を、本発明で規定される範囲内２ｖｏｌ％含む。フッ素樹脂を除く必須の添加物と任意の添加物の合計の含有量は、２４ｖｏｌ％で、本発明で規定される範囲内である。さらに、フッ素樹脂としてＰＴＦＥを７６ｖｏｌ％含む。実施例８でも、弾性率が６００ＭＰａ以上となり、所望とする適正な値となった。また、実施例８では、摩耗量が０．０２ｍｍ以下で、所望とする適正な値となった。
なお、炭素繊維（ＣＦ）を含む実施例１〜５、７、８では、炭素繊維がピッチ系炭素繊維とＰＡＮ系炭素繊維の何れであっても、弾性率及び摩耗量が適正な値となった。また、炭素繊維（ＣＦ）を含まない実施例６と比較して、静摩擦力を大きくして所望の値にすることができ、かつ、静摩擦力と動摩擦力の変化率を改善することができた。さらに、実施例１〜５、７、８に記載の炭素繊維をピッチ系炭素繊維とすれば、炭素繊維（ＣＦ）を含まない実施例６と比較して、静摩擦力と動摩擦力の変化率を低減することができ、ＰＡＮ系炭素繊維を含む場合と比較しても、静摩擦力と動摩擦力の変化率をより低減することができた。
自動車等に組み込まれるショックアブソーバでは、路面の変化等に追従して変位するサスペンション機構の動きが伝達されて往復運動を行うピストンロッドをガイドするガイドブッシュに摺動部材が用いられる。
ショックアブソーバでは、外部からの入力に対して液体の粘性抵抗を利用して、振動を減衰している。一方、ピストンロッドの往復運動をガイドするガイドブッシュで生じる摩擦力が、自動車等の乗り心地に影響を及ぼすことが判ってきた。
すなわち、静止しているピストンロッドを動かそうとする際に働く静摩擦力と、ピストンロッドが動いている際に働く動摩擦力の関係が、自動車等の乗り心地に影響を及ぼす。そこで、静摩擦力を大きくすることができ、かつ、静摩擦力に対する動摩擦力の変化率を少なく抑えることができることで、本発明の摺動部材がショックアブソーバに適用されると、乗り心地を向上させることができる。
これに対し、本発明で必須の添加物である亜鉛化合物、炭素繊維及び酸化鉄の何れも含まず、本発明では任意の添加物であるアラミド繊維を、本発明で規定される範囲内で２ｖｏｌ％含むが、必須の添加物と任意の添加物の合計の含有量が、本発明で規定される範囲外であり、残部がフッ素樹脂としてＰＴＦＥを９８ｖｏｌ％含む比較例１では、弾性率が６００ＭＰａ未満となり、所望とする適正な値とならなかった。また、比較例１では、摩耗量が０．０３ｍｍ超で、所望とする適正な値とならなかった。
また、必須の添加物である亜鉛化合物として硫化亜鉛（ＺｎＳ）を、本発明で規定される範囲内で２ｖｏｌ％、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）を、本発明で規定される範囲内２ｖｏｌ％、炭素繊維を、本発明で規定される範囲内２ｖｏｌ％含むが、フッ素樹脂を除く必須の添加物の含有量が６ｖｏｌ％で、本発明で規定される範囲未満であり、残部がフッ素樹脂としてＰＴＦＥを９４ｖｏｌ％含む比較例２でも、弾性率が６００ＭＰａ未満となり、所望とする適正な値とならなかった。また、比較例２では、摩耗量が０．０２ｍｍ超で、所望とする適正な値とならなかった。
さらに、必須の添加物である亜鉛化合物として硫化亜鉛（ＺｎＳ）を、本発明で規定される範囲内で１０ｖｏｌ％、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）を、本発明で規定される範囲内１０ｖｏｌ％、任意の添加物として硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）を、本発明で規定される範囲内１０ｖｏｌ％含むが、フッ素樹脂を除く必須の添加物と任意の添加物の合計の含有量が４０ｖｏｌ％で、本発明で規定される範囲を超え、残部がフッ素樹脂としてＰＴＦＥを６０ｖｏｌ％含む比較例３では、弾性率は所望とする適正な値となったが、摩耗量が０．０２ｍｍ超で、所望とする適正な値とならなかった。
よって、亜鉛化合物を本発明で規定された範囲で含み、炭素繊維と酸化鉄の何れか、または両方を、本発明で規定された範囲で含んでも、フッ素樹脂を除く添加物の含有量が本発明で規定される範囲外であると、弾性率と摩耗量の何れか、または、両方を、所望の値にすることができないことが判った。
これにより、必須の添加物として亜鉛化合物を０．５ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下、炭素繊維と酸化鉄の何れか、または、両方を、０ｖｏｌ％超２０ｖｏｌ％以下で含み、フッ素樹脂を除く必須の添加物の合計の含有量が１０ｖｏｌ％以上３５ｖｏｌ％以下であり、任意の添加物を含む場合、フッ素樹脂を除く必須の添加物と任意の添加物の合計の含有量が１０ｖｏｌ％以上３５ｖｏｌ％以下であることで、弾性率が向上することがわかった。また、摩耗量が減少することが判った。
１・・・摺動部材、２・・・金属基材、３・・・多孔質層、４・・・樹脂組成物、５・・・摺動層、７・・・軸受
Claims (7)
- 金属基材と、
前記金属基材の一の面に形成される多孔質層と、
前記多孔質層を被覆する摺動層を備え、
前記多孔質層は、金属単体または合金組成物で形成され、
前記摺動層は、鉛を含まない樹脂組成物で形成され、
前記樹脂組成物は、
必須の添加物が、亜鉛化合物と炭素繊維との組み合わせ、亜鉛化合物と酸化鉄との組み合わせ、または、亜鉛化合物と炭素繊維と酸化鉄との組み合わせの何れかのみからなり、任意の添加物が硫酸バリウムのみからなり、
必須の添加物と任意の添加物の合計の含有量が、樹脂組成物中１０ｖｏｌ％以上３５ｖｏｌ％以下であり、
残部がフッ素樹脂である
ことを特徴とする摺動部材。 - 金属基材と、
前記金属基材の一の面に形成される多孔質層と、
前記多孔質層を被覆する摺動層を備え、
前記多孔質層は、金属単体または合金組成物で形成され、
前記摺動層は、鉛を含まない樹脂組成物で形成され、
前記樹脂組成物は、
亜鉛化合物を必須の添加物として含み、
さらに、炭素繊維と酸化鉄の何れか、または、炭素繊維と酸化鉄の両方を必須の添加物として含み、
必須の添加物が、亜鉛化合物と炭素繊維との組み合わせ、亜鉛化合物と酸化鉄との組み合わせ、または、亜鉛化合物と炭素繊維と酸化鉄との組み合わせの何れかのみからなり、
必須の添加物の含有量が、樹脂組成物中１０ｖｏｌ％以上３５ｖｏｌ％以下であり、
残部がフッ素樹脂である
ことを特徴とする摺動部材。 - 亜鉛化合物の含有量が、樹脂組成物中０．５ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下、
炭素繊維の含有量が、樹脂組成物中０ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下、
酸化鉄の含有量が、樹脂組成物中０ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下である
ことを特徴とする請求項２に記載の摺動部材。 - フッ素樹脂としてポリテトラフルオロエチレンを含み、ポリテトラフルオロエチレン以外のフッ素樹脂を、０ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下で含む
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の摺動部材。 - 金属基材と、
前記金属基材の一の面に形成される多孔質層と、
前記多孔質層を被覆する摺動層を備え、
前記多孔質層は、金属単体または合金組成物で形成され、
前記摺動層は、鉛を含まない樹脂組成物で形成され、
前記樹脂組成物は、
必須の添加物が、亜鉛化合物と酸化鉄との組み合わせのみからなり、任意の添加物が硫酸バリウムからなり、
必須の添加物と任意の添加物の合計の含有量が、樹脂組成物中１０ｖｏｌ％以上３５ｖｏｌ％以下であり、
残部がフッ素樹脂である
ことを特徴とする摺動部材。 - 金属基材と、
前記金属基材の一の面に形成される多孔質層と、
前記多孔質層を被覆する摺動層を備え、
前記多孔質層は、金属単体または合金組成物で形成され、
前記摺動層は、鉛を含まない樹脂組成物で形成され、
前記樹脂組成物は、
亜鉛化合物を必須の添加物として含み、
さらに、炭素繊維と酸化鉄の何れか、または、炭素繊維と酸化鉄の両方を必須の添加物として含み、
必須の添加物が、亜鉛化合物と炭素繊維との組み合わせ、亜鉛化合物と酸化鉄との組み合わせ、または、亜鉛化合物と炭素繊維と酸化鉄との組み合わせの何れかのみからなり、
任意の添加物としてアラミド繊維、黒鉛、二硫化モリブデン、カルシウム化合物、亜鉛または亜鉛合金のいずれか、あるいは、２種以上のみを含み、必須の添加物と任意の添加物の合計の含有量が、樹脂組成物中１０ｖｏｌ％以上３５ｖｏｌ％以下であり、
残部がフッ素樹脂である
ことを特徴とする摺動部材。 - 金属基材と、
前記金属基材の一の面に形成される多孔質層と、
前記多孔質層を被覆する摺動層を備え、
前記摺動層を内側として環状とし、円筒状の内周面が前記摺動層で構成される軸受において、
前記多孔質層は、金属単体または合金組成物で形成され、
前記摺動層は、鉛を含まない樹脂組成物で形成され、
前記樹脂組成物は、
亜鉛化合物を必須の添加物として含み、
さらに、炭素繊維と酸化鉄の何れか、または、炭素繊維と酸化鉄の両方を必須の添加物として含み、
必須の添加物が、亜鉛化合物と炭素繊維との組み合わせ、亜鉛化合物と酸化鉄との組み合わせ、または、亜鉛化合物と炭素繊維と酸化鉄との組み合わせの何れかのみからなり、
必須の添加物の含有量が、樹脂組成物中１０ｖｏｌ％以上３５ｖｏｌ％以下であり、
残部がフッ素樹脂である
ことを特徴とする軸受。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019109680A JP6677896B1 (ja) | 2019-06-12 | 2019-06-12 | 摺動部材及び軸受 |
| EP20179128.2A EP3751162B1 (en) | 2019-06-12 | 2020-06-10 | Sliding member and bearing |
| CN202010521591.2A CN112081824B (zh) | 2019-06-12 | 2020-06-10 | 滑动构件和轴承 |
| US16/899,010 US11976689B2 (en) | 2019-06-12 | 2020-06-11 | Sliding member and bearing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019109680A JP6677896B1 (ja) | 2019-06-12 | 2019-06-12 | 摺動部材及び軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP6677896B1 true JP6677896B1 (ja) | 2020-04-08 |
| JP2020200909A JP2020200909A (ja) | 2020-12-17 |
Family
ID=70057975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019109680A Active JP6677896B1 (ja) | 2019-06-12 | 2019-06-12 | 摺動部材及び軸受 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11976689B2 (ja) |
| EP (1) | EP3751162B1 (ja) |
| JP (1) | JP6677896B1 (ja) |
| CN (1) | CN112081824B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7300604B1 (ja) * | 2023-02-02 | 2023-06-30 | 千住金属工業株式会社 | 摺動部材及び軸受 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7475309B2 (ja) | 2021-04-13 | 2024-04-26 | 大豊工業株式会社 | シフトフォーク用ブシュに用いられる摺動部材、シフトフォーク用ブシュ、シフトフォーク用ブシュに用いられる摺動部材の製造方法およびシフトフォーク用ブシュの製造方法 |
| US20230048155A1 (en) * | 2021-08-12 | 2023-02-16 | Roller Bearing Company Of America, Inc. | Self lubricating linear guide bushings for reciprocating canning and bottling machinery |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62127227A (ja) | 1985-11-29 | 1987-06-09 | Nok Corp | 摺動部用部材 |
| US4847135A (en) * | 1986-01-21 | 1989-07-11 | Kolbenschmidt Aktiengesellschaft | Composite material for sliding surface bearings |
| DE3601569A1 (de) * | 1986-01-21 | 1987-07-23 | Kolbenschmidt Ag | Verbund-gleitlagerwerkstoff |
| EP0581185B1 (en) * | 1992-07-30 | 1998-03-25 | Oiles Corporation | Multilayered sliding member |
| DE69327377T2 (de) | 1992-09-25 | 2000-06-08 | Oiles Industry Co Ltd | Mehrschichtiger Gleitteil |
| DE19614105B4 (de) * | 1996-04-10 | 2005-08-25 | Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh & Co. Kg | Gleitschichtmaterial für Verbundlager, Schichtverbundwerkstoff und Stoßdämpferstangenführungselement |
| JP2002327750A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-15 | Ntn Corp | 複層軸受 |
| DE10126463A1 (de) * | 2001-05-31 | 2003-02-20 | Ks Gleitlager Gmbh | Gleitlagerverbundwerkstoff mit einer metallischen Stützschicht |
| US20070164151A1 (en) | 2006-01-13 | 2007-07-19 | Luce William E | Aircraft shock strut and improved bearings therefor |
| DE602007011406D1 (de) * | 2006-01-13 | 2011-02-03 | Goodrich Corp | Flugzeug-federbein mit verbessertem zylinder und verbesserten lagerungen |
| JP2012251616A (ja) * | 2011-06-03 | 2012-12-20 | Ntn Corp | 複層軸受、スラスト複層軸受、スラスト複層軸受装置 |
| DE102011077008A1 (de) * | 2011-06-06 | 2012-12-06 | Ks Gleitlager Gmbh | Gleitlagerverbundwerkstoff und hieraus hergestelltes Gleitlagerelement |
| JP5459356B2 (ja) * | 2012-06-19 | 2014-04-02 | 千住金属工業株式会社 | 半割軸受 |
| US20150147012A1 (en) | 2013-11-27 | 2015-05-28 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Bearing performance for compressors using high energy refrigerants with sulfur-based oil additives |
| DE102013227187B4 (de) * | 2013-12-27 | 2016-08-18 | Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh | Gleitlagerwerkstoff und Gleitlager-Verbundwerkstoff mit Zinksulfid und Bariumsulfat |
| DE102013227186B4 (de) * | 2013-12-27 | 2016-08-18 | Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh | Gleitlackbeschichtung und Gleitlager-Schichtverbundwerkstoff mit einer solchen |
| WO2018231845A2 (en) * | 2017-06-13 | 2018-12-20 | Ggb, Inc. | Solid lubricant compositions and bearings incorporating the same |
| US11261914B2 (en) * | 2017-12-15 | 2022-03-01 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Sliding member and bearing |
| JP6323607B1 (ja) | 2017-12-15 | 2018-05-16 | 千住金属工業株式会社 | 摺動部材及び軸受 |
-
2019
- 2019-06-12 JP JP2019109680A patent/JP6677896B1/ja active Active
-
2020
- 2020-06-10 CN CN202010521591.2A patent/CN112081824B/zh active Active
- 2020-06-10 EP EP20179128.2A patent/EP3751162B1/en active Active
- 2020-06-11 US US16/899,010 patent/US11976689B2/en active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7300604B1 (ja) * | 2023-02-02 | 2023-06-30 | 千住金属工業株式会社 | 摺動部材及び軸受 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3751162B1 (en) | 2023-11-15 |
| US11976689B2 (en) | 2024-05-07 |
| EP3751162A1 (en) | 2020-12-16 |
| CN112081824B (zh) | 2022-04-05 |
| JP2020200909A (ja) | 2020-12-17 |
| CN112081824A (zh) | 2020-12-15 |
| US20200392993A1 (en) | 2020-12-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6323607B1 (ja) | 摺動部材及び軸受 | |
| JP6677896B1 (ja) | 摺動部材及び軸受 | |
| US8128168B2 (en) | Bearing bush for seat reclining device and seat reclining device | |
| US20160319867A1 (en) | Plain bearing material and a plain bearing composite material, comprising zinc sulphide and barium sulphate | |
| US6162767A (en) | Composite bearing with iron oxide additive | |
| KR101487120B1 (ko) | 미끄럼 이동 부재 및 베어링 | |
| JPH0331936B2 (ja) | ||
| JPS61266451A (ja) | 摺動部材用組成物 | |
| JP2007203125A (ja) | 摺動部材 | |
| CZ294991B6 (cs) | Vícevrstvý sendvičový materiál | |
| JP6256569B1 (ja) | 摺動部材及び軸受 | |
| WO2017175688A1 (ja) | 複層軸受 | |
| JP3411353B2 (ja) | 摺動材料 | |
| CN111480014B (zh) | 滑动构件和轴承 | |
| JP2000055054A (ja) | 複層軸受 | |
| JP6551595B2 (ja) | 摺動部材及び軸受 | |
| US11946507B2 (en) | Metal-plastic plain-bearing composite material and plain bearing element produced therefrom | |
| JP7300604B1 (ja) | 摺動部材及び軸受 | |
| WO2023127350A1 (ja) | 摺動部材および軸受 | |
| JP2004156650A (ja) | 複層樹脂軸受 | |
| JP2022162925A (ja) | 摺動部材、シフトフォーク用ブシュ、摺動部材の製造方法およびシフトフォーク用ブシュの製造方法 | |
| JP2024049227A (ja) | 摺動部材および摺動体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190612 |
|
| A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20190612 |
|
| A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20190703 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190806 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191119 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200116 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200212 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200225 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6677896 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |