JPS61192738A - 摺動材料 - Google Patents

摺動材料

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JPS61192738A
JPS61192738A JP3408885A JP3408885A JPS61192738A JP S61192738 A JPS61192738 A JP S61192738A JP 3408885 A JP3408885 A JP 3408885A JP 3408885 A JP3408885 A JP 3408885A JP S61192738 A JPS61192738 A JP S61192738A
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JP
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graphite
sliding material
sliding
thermosetting resin
coefficient
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JP3408885A
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Shinya Kawakami
真也 川上
Akira Takenaka
章 竹中
Kuniharu Suzuki
鈴木 国治
Masanori Hatanaka
畑中 雅憲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiho Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Taiho Kogyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は摺動材料に関し、より詳しくは黒鉛を熱硬化性
樹脂に添加して硬化させた摺動材料に関する。
「従来の技術」 従来、摺動材料の一種として、黒鉛を熱硬化性樹脂に添
加して硬化させた摺動材料は周知である。
「発明が解決しようとする問題点」 この種の摺動材料は、一般に上記黒鉛により小さな摩擦
係数を得ることができるが、なお一層の性能向上が期待
されている。
r問題点を解決するための手段」 本発明はそのような事情に鑑み、黒鉛を熱硬化性樹脂に
添加して硬化させた摺動材料において。
1−記黒鉛の面間隔(d−)を3.41Å以下とすると
ともに、黒鉛形状を黒鉛粒子の大径寸法に対する厚さ1
法の比が0.7以下の片状又は鱗片状として、摩擦係数
を一層小さくすることができるようにしたものである。
「作用」 片状又は鱗片状の黒鉛は、これを熱硬化性樹脂に添加し
て射出成形成いは圧縮成形等により摺動材料に成形する
と、その片状又は鱗片状の表面(面積の大きい面)が摺
動面に沿って配列されるようになるので1球状又は粒状
の黒鉛よりもその摺動面における黒鉛の表面積が大とな
る。
加えて、上記黒鉛として面間隔(d−)が3.41Å以
下のへき開し易い黒鉛を使用しているので。
その黒鉛形状を片状又は鱗片状としたことと相まって、
黒鉛が相手材に移着し易くなり、これによってS*係数
が小さくなる。
これをより詳細に説明すると、上述したように、片状又
は鱗片状の黒鉛を熱硬化性樹脂に添加して射出成形成い
は圧縮成形等により摺動材料に成形すると、その片状又
は鱗片状の表面が摺動面に沿って配列されるようになる
片状又は鱗片状の表面が摺動面に沿って配列される理由
は必ずしも明らかではないが、型内へ注入される際に片
状又は鱗片状の黒鉛は流れの方向に沿って一定方向に揃
えられるようになり、かつ圧力を受けてその型内におけ
る表面つまり上記摺動面に沿って配列されるようになる
ものと考えられる。実際に射出成形及び圧縮成形によっ
て製造した摺動材料を測定した結果、60〜70%の片
状又は鱗片状の黒鉛がその表面を摺動面に向けているこ
とが確認されている。
そしてこのように1片状又は鱗片状の黒鉛の表面が摺動
面に向いて揃っていれば、同一量の球状又は粒状の黒鉛
よりもその摺動面における黒鉛の表面積が大となること
は明らかであり、摩擦係数の低減に有利となる。また、
片状又は鱗片状の黒鉛の表面が摺動面に向いて揃ってい
るということは、各黒鉛は熱硬化性樹脂に浅く保持され
ていることになるので、その熱硬化性樹脂から剥離して
相手材に移着し易くなり、この点においても摩擦係数の
低減に寄与する。
さらに面間隔(dw)が3.41五以下の黒鉛は。
それ以上の面間隔を有する黒鉛に対してへき関し易く、
黒鉛が容易にへき関すれば黒鉛が相手材に容易に移着す
るようになるので、やはり摩擦係数の低減に有利となる
次に、本発明の摺動材料は、 20〜50wt%より好
ましくは25〜30wt%の熱硬化性樹脂と、40〜7
0wt%より好ましくは50−80wt%の黒鉛とから
なり。
必要に応じて、3〜25wt%より好ましくは15〜2
0wt%の硬質物及び/又は0.1〜10wt%の潤滑
剤を添加することができる。
上記熱硬化性樹脂としてはフェノール樹脂、エポキシ樹
脂、フラン!IIm等の1種以上を、また硬質物として
はシリカ、アルミナ、焼成カオリン鉱物、タルク等の1
M以上を、さらに潤滑剤としてはオイル、PTFE、M
oS2 、Pb等の1種以上を用いることができる。
そして、熱硬化性樹脂の添加量が20wt%未満だと黒
鉛の保持能力が小さくて摩耗しやすく、50wt%を越
えると摩擦係数が大きくなり、黒鉛の添加量が40wt
%未満だと摩擦係数が大きくなり、7Qwt%を越える
と摩耗しやすくなる。また硬質物の添加量が3wt%未
満だと耐摩耗性が悪く、25wt%を越えると相手材を
摩耗させたり損傷させたりするようになる。さらに潤滑
剤の添加量が0.1wt96未満だと添加効果がなく、
1out%を越えると耐摩耗性が低下する。なお、潤滑
剤としてのオイルは1通常最大で5wt%程度の添加が
望ましい。
[実施例] 次に1本発明の摺動材料をウォーターポンプに用いられ
るメカニカルシールに適用した実施例について説明する
。第1図において1本発明に係る    □摺動材料か
らなる従動リングlを摺動自在に設けたケース2は、そ
の軸部の筒状部3とこの筒状部3に連続して半径方向外
方に延びる!!!部4と、この壁部4の外周から上記筒
状部3の方向に延びる外方筒状部5と、この外方筒状部
5に連続して半径方向外方に延びるフランジ部6とから
成っている。そしてE記外方筒状部5の外周にシール部
材7としてのゴムをコーティングしてあり、その外方筒
状部5をハウジング8に嵌合してその部分の液密をシー
ル部材7によって保持している。
ト記従動リング!はケース2の筒状部3の外周に軸方向
に摺動自在に嵌装してあり、その筒状部3の先端部等間
隔位置に半径方向外方に突出する突起10を形成すると
ともに、従動リングlの内周面にその突起10に係合す
る係合溝11を形成して両者を相互に係合させることに
より、ケース2に対する従動リングlの摺動は許容する
が両者が相対的に回転するのは阻止するようにしている
。そして上記従動リングlの右端面とケース2の壁部4
の左端面との間にシール部材12を配設してこれを各端
面に接着することにより、従動リングlとケース2との
間の液密を保持している。
上記筒状部3の軸部には回転軸!5を貫通させてその先
端部にウォータポンプを構成するインペラー18を取付
けてあり、このインペラーIBにシートパツキン17を
介してセラミック製のシートリング18を取付けている
。そして、このシートリング18に上記従動リングlを
ばね18によって弾接させ、そのシートリング18と従
動リングlとの摺接によって水がその摺接面の外周から
内周へ漏れるのを防止するようにしている。
第2図は第1図と異なる構成を有するウォーターポンプ
用メカニカルシールの断面図で、第1図に示すウォータ
ポンプ用メカニカルシールでは従動リングlの右端面と
ケース2の壁部4の左端面との間にシール部材!2を配
設しているのに対し1本実施例では従動リングlと筒状
部3との間にOリング等の環状シール部材25を嵌装し
、このシール部材25によってばね18側の水が上記シ
ートリング18と従動リングlとの摺接面の内周側へ漏
れるのを防止している。
そして上記ばねlBの弾撥力を従動リングlに伝達する
リテーナ26の右端壁部27を上記従動リングlの右端
面の内周縁より内方に突出させてあり。
その右端壁部27で環状シール部材25が上記従動リン
グ1と筒状部3との間から脱落するのを防止している。
なお、その他の構成は第1図のものと同様に構成してあ
り、同−若しくは相当部分には第1図と同一の符号を付
して示している。
次に1本発明の効果を試験結果に基づいて説明する。
第3図に示す試験結果は1本発明に係る試料1〜57と
比較材としての試料58〜85とについて。
摩擦係数を測定した結果を示すものである。そして本発
明に係る試料1〜57においては、黒鉛粒子の大径寸法
に対する厚さ寸法の比を約0.4、面間隔(d、)を3
.36人としている。これに対し、比較材58〜61で
は黒鉛粒子の大径寸法に対する厚さ寸法の比を本願発明
と同様に約0.4としているが面間隔(d、)をより大
きい3.42人とし、残りの比較材62〜65では面間
隔(dw)を本願発明と同様に3.38人としているが
黒鉛粒子の大径寸法に対する厚さ寸法の比を約1として
いる。
なお、試験条件は、後述する試験を含めて特別な説明が
ない限り、機械試験新型摩擦試験機を用い、水を潤滑剤
とするとともに摺動材料とセラミック製の相手材との相
対速度を0.2■ノSにし、3Kgの荷重で摩擦係数を
測定したものである。
第3図の結果から1本発明品1〜57は比較材58〜8
5に比して摩擦係数が小さくなることが理解される。
また第4図に示す試験結果は1本発明に係る試料3.1
8.30.48と比較材58〜B1とについて、また第
5図に示す試験結果は1本発明に係る試料3、IL 3
0.48と比較材62〜B5とについて、それぞれ摺動
材料と相手材との相対速度を0.2〜2■/s c7)
範囲で変化させた際の摩擦係数の変化の状態を測定した
結果を示すものである。
上記第4図、第5図から明らかなように1本発明におけ
る摩擦力の低減効果は相手材との相対速度の低速領域で
著しい、すなわち、相手材との相対速度が小さい状態で
は、潤滑剤としての水が摺動材料と相手材との間に充分
供給されずに両者が固体接触を起すことから、その摩擦
係数は摺動材料自体の摩擦係数に近くなり、このことか
ら本発明品は比較材に比べて小さな摩擦係数を有するこ
とが理解される。
そして相対速度が大きくなるに従って潤滑剤が充分に供
給されるようになると、流体潤滑状態に近い状態となる
ので摺動材料の材質に拘りなく摩擦係数は一定値となる
。しかしながら、何等かの原因により潤滑剤の供給が不
安定となると、比較材では、その状態に応じて自己の大
きな摩擦係数と流体潤滑下の小さな摩擦係数との間の値
を取るようになるので、摩擦振動が発生し易くなって異
ぎを発生するようになる。これに対し本発明品では、自
己の摩擦係数と流体潤滑下での摩擦係数との差が相対的
に小さいので、潤滑材の供給状態が不安定となっても比
較材に比して振動が発生しにくく、異音の発生が抑制さ
れるようになる。
ざらに第6図は、本発明に係る試料1Bについて、その
黒鉛粒子の大径寸法に対する厚さ寸法の比を約0.4と
したまま面間隔(d−)を変化させた際の摩擦係数の変
化を測定したもの、第7図は上記試料!8について面間
隔(ct−)を3.38人としたまま黒鉛粒子の大径寸
法に対する厚さ寸法の比を変化させた際の摩擦係数の変
化を測定したものである。
これらの試験結果から理解されるように、摩擦係数を小
さく維持するためには、面間隔(d−)を3.41Å以
下、黒鉛粒子の大径寸法に対する厚さ寸法の比を0.7
以fとする必要がある。
[発明の効果J 以上のように、本発明によれば、従来の黒鉛を熱硬化性
樹脂に添加して硬化させた摺動材料に比して摩擦係数を
、したがって摩擦力を小さくすることができるという効
果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図はそれぞれ異なる構成を有するウォータ
ポンプ用メカニカルシールを示す断面図、第3図ないし
第7@はそれぞれ摩擦係数を測定した試験結果を示す因
である。 l・・・交動リング  2・・・ケース15・・・回転
軸    18・・・シートリング20・・・摺接面 第3 31  良 (m/s) 透電(m/s) 第6図 面間隔 dooz (入) 第7図

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)黒鉛を熱硬化性樹脂に添加して硬化させた摺動材
    料であって、上記黒鉛の面間隔(dm)を3.41Å以
    下とするとともに、黒鉛形状を黒鉛粒子の大径寸法に対
    する厚さ寸法の比が0.7以下の片状又は鱗片状とした
    ことを特徴とする摺動材料。
  2. (2)上記熱硬化性樹脂に硬質物が添加されていること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の摺動材料。
  3. (3)上記硬質物がシリカ、アルミナ、焼成カオリン鉱
    物、タルクの1種以上であることを特徴とする特許請求
    の範囲第2項に記載の摺動材料。
  4. (4)上記熱硬化性樹脂に潤滑剤が添加されていること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第3項のいず
    れかに記載の摺動材料。
  5. (5)上記潤滑剤がオイル、PTFE、MoS_2、P
    bの1種以上であることを特徴とする特許請求の範囲第
    4項に記載の摺動材料。
  6. (6)上記熱硬化性樹脂がフェノール樹脂、エポキシ樹
    脂、フラン樹脂の1種以上であることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項ないし第5項のいずれかに記載の摺動
    材料。
JP3408885A 1985-02-22 1985-02-22 摺動材料 Granted JPS61192738A (ja)

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JPH0410903B2 JPH0410903B2 (ja) 1992-02-26

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5217814A (en) * 1991-02-09 1993-06-08 Taiho Kogyo Co., Ltd. Sintered sliding material
US5427698A (en) * 1988-12-09 1995-06-27 Takata Corporation Coating composition for lubrication
JP2017145277A (ja) * 2016-02-15 2017-08-24 大同メタル工業株式会社 摺動装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5819397A (ja) * 1981-07-28 1983-02-04 Sumitomo Chem Co Ltd 摺動材組成物

Patent Citations (1)

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JPH0410903B2 (ja) 1992-02-26

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