JPS61213254A - 軸受材料組成物 - Google Patents
軸受材料組成物Info
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- JPS61213254A JPS61213254A JP61057998A JP5799886A JPS61213254A JP S61213254 A JPS61213254 A JP S61213254A JP 61057998 A JP61057998 A JP 61057998A JP 5799886 A JP5799886 A JP 5799886A JP S61213254 A JPS61213254 A JP S61213254A
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Classifications
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- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
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- F16C33/20—Sliding surface consisting mainly of plastics
-
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-
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- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は平軸受類、特にマクファーソン支柱（ＨＣＰｔ
ｌｅｒＳＯｎ ５ｔｒｌＪｔ ）型の自動車用ショック
アブソーバの如く非常に小さな摩擦、特に静的（はがれ
）摩擦が本質的である油潤滑化軸受類に関する。
ｌｅｒＳＯｎ ５ｔｒｌＪｔ ）型の自動車用ショック
アブソーバの如く非常に小さな摩擦、特に静的（はがれ
）摩擦が本質的である油潤滑化軸受類に関する。
（従来の技術）
これらの状況において極めて小さな摩擦が要求され、ポ
リテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと称する）
以外の材料が要求される低摩擦水準を達成できそうにな
いために、一般に摺動面には極めて高い割合のＰＴＦＥ
を含む軸受材料のみが適する。しかしながら、ＰＴＦＥ
だけでは非常に軟く、弱くかつ許容できない程の大きな
摩耗率のため、摩耗を減少させかつ許容できる軸受寿命
を付与するためにより堅い材料をＰＴＦＥ軸受面に加え
なければならない。
リテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと称する）
以外の材料が要求される低摩擦水準を達成できそうにな
いために、一般に摺動面には極めて高い割合のＰＴＦＥ
を含む軸受材料のみが適する。しかしながら、ＰＴＦＥ
だけでは非常に軟く、弱くかつ許容できない程の大きな
摩耗率のため、摩耗を減少させかつ許容できる軸受寿命
を付与するためにより堅い材料をＰＴＦＥ軸受面に加え
なければならない。
これらの応用に現在使用されている軸受類は、多孔質青
銅焼結体層および充填されたＰＴＦＥから成る軸受層を
有する鋼裏あてから成っている。
銅焼結体層および充填されたＰＴＦＥから成る軸受層を
有する鋼裏あてから成っている。
軸受層は、焼結体の間隙を充填し、かつ焼結体上に薄層
（約２５ミクロン）を形成する。既知組成物には、鉛、
二硫化モリブデン、グラファイト、青銅等のいずれか２
０容量％で充填されたＰＴＦＥから成るものがある。
（約２５ミクロン）を形成する。既知組成物には、鉛、
二硫化モリブデン、グラファイト、青銅等のいずれか２
０容量％で充填されたＰＴＦＥから成るものがある。
これら従来の材料は、潤滑油中でキャビテーションが生
ずる厳しい条件下で使用された際に侵食効果を受けやす
い。かかる条件は、ギアポンプ、航空燃料ポンプおよび
軸受面に対し相対的にロッドスピードが異常な高速度（
３ｍ／秒以上）で動く自動車用ショックアブソーバ−の
かかる例における高流速下で生ずる。キャビテーション
侵食のこの形は、こすれ摩耗なしで潤滑油のみの作用に
より焼結体から充填ＰＴＦＥ層の除去で生ずる。
ずる厳しい条件下で使用された際に侵食効果を受けやす
い。かかる条件は、ギアポンプ、航空燃料ポンプおよび
軸受面に対し相対的にロッドスピードが異常な高速度（
３ｍ／秒以上）で動く自動車用ショックアブソーバ−の
かかる例における高流速下で生ずる。キャビテーション
侵食のこの形は、こすれ摩耗なしで潤滑油のみの作用に
より焼結体から充填ＰＴＦＥ層の除去で生ずる。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明の目的は、従来の材料より耐キヤビテーシヨン侵
食の優れた充填ＰＴＦＥＩＩを提供することである。
食の優れた充填ＰＴＦＥＩＩを提供することである。
また本発明の目的は、従来の材料より改良された潤滑化
摩耗抵抗を示すかかる軸受を提供することである。
摩耗抵抗を示すかかる軸受を提供することである。
（問題点を解決するための手段）
本発明によると、金属裏あて（Ｉｌｅｔａｌ ｂａｃｋ
ｉｎｇ ）、裏あて上の焼結体層および焼結体上の軸受
層、すなわち水酸基を含有する通常のＰＴＦＥ製造条件
下で化学的に安定である水酸化物付加物からなる軸受層
から成る平軸受が提供される。
ｉｎｇ ）、裏あて上の焼結体層および焼結体上の軸受
層、すなわち水酸基を含有する通常のＰＴＦＥ製造条件
下で化学的に安定である水酸化物付加物からなる軸受層
から成る平軸受が提供される。
好適な付加材料は、例えば可溶性アルミニウム塩とアル
カリとの沈澱によるアモルファスイオン性／’Ｍｌ（Ｏ
）−１）３とは同一物質ではない結晶Ａｌ１（ＯＨ）３
である。アモルファスイオン性物質は、酸および塩基の
両者に可溶性であり、本質的に通常のＰＴＦＥ製造温度
でＡｆＪ２０３に脱水される。
カリとの沈澱によるアモルファスイオン性／’Ｍｌ（Ｏ
）−１）３とは同一物質ではない結晶Ａｌ１（ＯＨ）３
である。アモルファスイオン性物質は、酸および塩基の
両者に可溶性であり、本質的に通常のＰＴＦＥ製造温度
でＡｆＪ２０３に脱水される。
結晶Ａ’；Ｊ （ＯＨ）３は、酸および塩基の両者に不
活性で、最終的な材料中に残りの水酸基を残してＰＴＦ
Ｅマトリックスの焼結中に徐々にのみ水を失う。
活性で、最終的な材料中に残りの水酸基を残してＰＴＦ
Ｅマトリックスの焼結中に徐々にのみ水を失う。
公知のＰＴＦＥ充填材は、負の補強効果、すなわち充填
材料は充填されていない材料より弱いという結果を生ず
る。このことはＰＴＦＥと他の材料間の通常起こらない
低い相互作用のためである。
材料は充填されていない材料より弱いという結果を生ず
る。このことはＰＴＦＥと他の材料間の通常起こらない
低い相互作用のためである。
ＰＴＦＥの自由エネルギーは、分子上に通常の化学的な
活性点がないため極めて・低い。このことは、堅くなめ
らかな分子プロフィルとともに、多くの材料に対するぬ
れ性または結合性に対してＰＴＦＥに抵抗をもたせる。
活性点がないため極めて・低い。このことは、堅くなめ
らかな分子プロフィルとともに、多くの材料に対するぬ
れ性または結合性に対してＰＴＦＥに抵抗をもたせる。
しかしながら、ＰＴＦＥ分子をとりまくフッ素原子殻に
有効な一つの化学相互作用、すなわち水素結合によるも
のがある。
有効な一つの化学相互作用、すなわち水素結合によるも
のがある。
水素結合は、この場合の酸素または窒素、ＡＱ（ＯＨ）
３の水酸基中の酸素に結合する水素の如き他の非常に電
気的陰性原子にそれ自体が結合させられる水素とフッ素
原子間に生ずる。
３の水酸基中の酸素に結合する水素の如き他の非常に電
気的陰性原子にそれ自体が結合させられる水素とフッ素
原子間に生ずる。
本発明による軸受材料用組成物は、所望の摩擦特性を保
持するとともに極めて高められたキャビテーション侵食
抵抗ばかりでなく、潤滑化摩耗抵抗に関し重要な改良結
果を示す。
持するとともに極めて高められたキャビテーション侵食
抵抗ばかりでなく、潤滑化摩耗抵抗に関し重要な改良結
果を示す。
好ましくは、裏あては鋼製、焼結層はすず一青銅または
鉛で覆われた青銅である。好ましくは水酸化物は、ＰＴ
ＦＥ層内で粒子径０．０１〜１０ミクロン、好ましくは
０．１〜１ミクロンの微細形態である。
鉛で覆われた青銅である。好ましくは水酸化物は、ＰＴ
ＦＥ層内で粒子径０．０１〜１０ミクロン、好ましくは
０．１〜１ミクロンの微細形態である。
水酸化物量は、１〜５０容量％、好ましくは１０〜３０
容盪％、例えば２０容量％であっても良い。水酸化物の
水への可溶性は、好ましくは１８℃で０．０５０／１０
０ｃａｉ３以下である。水可溶性の逆効果は、ＰＴＦＥ
の水溶性分散液を使用する水溶性分散液中で行なわれる
フィラーをＰＴＦＥ中へ組み込む方法と結びつけるであ
ろう。
容盪％、例えば２０容量％であっても良い。水酸化物の
水への可溶性は、好ましくは１８℃で０．０５０／１０
０ｃａｉ３以下である。水可溶性の逆効果は、ＰＴＦＥ
の水溶性分散液を使用する水溶性分散液中で行なわれる
フィラーをＰＴＦＥ中へ組み込む方法と結びつけるであ
ろう。
軸受材料は、好ましくは水酸化物の総量と結合したもの
であるが、金属鉛も組み含んでよく、鉛は５０容量％を
越えるべきではない。
であるが、金属鉛も組み含んでよく、鉛は５０容量％を
越えるべきではない。
本発明は、上記の如く本質的に軸受材料組成物をも提供
する。
する。
（実施例）
本発明は、各種方法で実用化され、ある実施態様を次の
テスト結果により示そう。
テスト結果により示そう。
充ＩＥＰＴＦＥモールディングは従来の技術により作ら
れ、インストロン試験機で２ Ｃａｌ／分の引張り強度
でテストされた。次の第１表は平均的な結果を示す。
れ、インストロン試験機で２ Ｃａｌ／分の引張り強度
でテストされた。次の第１表は平均的な結果を示す。
（以下余白）
夏１に
引張強度（モールド
充填材料 された） ｐｓｉ充填されてない
Ｐ Ｔ Ｆ Ｅ ３０（）Ｏ〜５０００２０容
量％結晶ＡＱ（ＯＨ）ｓ ４５００２０容置％ガラ
ス繊維 ｉ ａｏｏ〜３０００２０容置％青
銅 １５００〜２０００２０容量％カ
ーボン繊維 ２０００２０容量％粉末化コーク
ス ２０００２Ｇ容量％雲母
２９００２０容量％グラファイト ２３００２
０容量％ＭＯ３２コ８００ 上記の如く、２０％のＡＱ（Ｏｔ−１＞３充填ＰＴＦＥ
の引張強度は、他の既知充填組成物より大きくかつ充填
されていないＰＴＦＥの値にも匹敵する。
Ｐ Ｔ Ｆ Ｅ ３０（）Ｏ〜５０００２０容
量％結晶ＡＱ（ＯＨ）ｓ ４５００２０容置％ガラ
ス繊維 ｉ ａｏｏ〜３０００２０容置％青
銅 １５００〜２０００２０容量％カ
ーボン繊維 ２０００２０容量％粉末化コーク
ス ２０００２Ｇ容量％雲母
２９００２０容量％グラファイト ２３００２
０容量％ＭＯ３２コ８００ 上記の如く、２０％のＡＱ（Ｏｔ−１＞３充填ＰＴＦＥ
の引張強度は、他の既知充填組成物より大きくかつ充填
されていないＰＴＦＥの値にも匹敵する。
鋼裏あて青銅焼結体は、従来技術により新しい組成物を
含浸および被覆されそして従来の支柱軸受材料と同様な
試料でテストされた。
含浸および被覆されそして従来の支柱軸受材料と同様な
試料でテストされた。
第２表は、本発明による軸受材料の潤滑化摩耗抵抗と従
来の支柱（ｓｔｒｕｔ ）軸受材料の値との比較試験結
果を示す。
来の支柱（ｓｔｒｕｔ ）軸受材料の値との比較試験結
果を示す。
（以下余白）
週１２Ｊ袈
２０時間潤滑化されたスラスト洗浄摩耗テスト結果第３
表は、本発明による軸受材料の超音波キャビテーション
侵食と従来の支柱軸受材料の侵食との比較試験結果を示
す。
表は、本発明による軸受材料の超音波キャビテーション
侵食と従来の支柱軸受材料の侵食との比較試験結果を示
す。
（以下余白）
２！３ｆｉ
超音波キャビテーション侵食テスト結果第２表および第
３表から明らかなように、摩耗およびキャビテーション
侵食条件で、本発明の材料の性能は、既知材料より優れ
ていた。
３表から明らかなように、摩耗およびキャビテーション
侵食条件で、本発明の材料の性能は、既知材料より優れ
ていた。
Claims (8)
- （１）ポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと
称する）は本質的に水酸イオンまたは水酸基を含有する
水酸化物添加物を混入され、その添加物が通常のＰＴＦ
Ｅ製造条件下で化学的に安定であることを特徴とするＰ
ＴＦＥを含む軸受材料。 - （２）該水酸化物が結晶三水酸化アルミニウム（Ａｌ（
ＯＨ）＿３）であることを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の材料。 - （３）１〜５０容量％の水酸化物を含むことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項または第２項に記載の材料。 - （４）該水酸化物がＰＴＦＥの微細形態、すなわち粒子
径が０．０１〜１０ミクロンの範囲、中に存在すること
を特徴とする特許請求の範囲第１〜３項のいずれか１項
に記載の材料。 - （５）さらに金属鉛が組み込まれていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１〜４項のいずれか１項に記載の材
料。 - （６）軸受層が特許請求の範囲第１〜４項のいずれか１
項に記載された材料からなることを特徴とする金属裏あ
て、裏あて上の焼結体層および焼結体上の軸受層から成
る平軸受。 - （７）該裏あてが鋼製であることを特徴とする特許請求
の範囲第６項に記載の軸受。 - （８）該焼結体層が焼結青銅であることを特徴とする特
許請求の範囲第６項または第７項に記載の軸受。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB08506807A GB2172296B (en) | 1985-03-15 | 1985-03-15 | Plain bearing material incorporating polytetrafluoroethylene and plain bearings incorporating such a material |
| GB8506807 | 1985-03-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61213254A true JPS61213254A (ja) | 1986-09-22 |
| JPH0134538B2 JPH0134538B2 (ja) | 1989-07-19 |
Family
ID=10576071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61057998A Granted JPS61213254A (ja) | 1985-03-15 | 1986-03-15 | 軸受材料組成物 |
Country Status (19)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4657683A (ja) |
| EP (1) | EP0194893B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61213254A (ja) |
| KR (1) | KR910003136B1 (ja) |
| CN (1) | CN86101638B (ja) |
| AR (1) | AR247228A1 (ja) |
| AU (1) | AU577933B2 (ja) |
| BR (1) | BR8601099A (ja) |
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