復(fù)合滑動軸承、托架引導(dǎo)件以及滑動螺母的制作方法
【專利摘要】提供能夠以高生產(chǎn)率制造且耐熱性、高面壓條件下的耐蠕變性、低摩擦性、耐磨耗性等特性優(yōu)異的復(fù)合滑動軸承。復(fù)合滑動軸承(1)具有熔煉金屬板(2)和由以芳香族聚醚酮系樹脂等為基礎(chǔ)樹脂的樹脂組成物構(gòu)成的樹脂層(3),樹脂層(3)按0.1~0.7mm的厚度通過注射成形重疊在熔煉金屬板(2)的表面而設(shè)成一體。另外,上述熔煉金屬板(2)在與樹脂層(3)接合的接合面施加化學(xué)表面處理。
【專利說明】復(fù)合滑動軸承、托架引導(dǎo)件以及滑動螺母
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及作為在熔煉金屬部件等上成形出薄壁樹脂層的部件的復(fù)合滑動軸承、 托架引導(dǎo)件以及滑動螺旋裝置的滑動螺母。尤其是涉及在上述熔煉金屬部件等中與上述樹 脂層接合的接合面施加了化學(xué)表面處理的部件。另外,涉及采用了上述復(fù)合滑動軸承的壓 縮機(jī)、采用了上述托架引導(dǎo)件的可變?nèi)萘啃洼S向活塞泵以及采用了上述滑動螺母的滑動螺 旋裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 對于居室空調(diào)用或汽車空調(diào)用等的壓縮機(jī)(compressor)、汽車或建設(shè)機(jī)械等的變 速器的旋轉(zhuǎn)軸的軸承、推力軸承,金屬制滾動軸承的代替正在進(jìn)展中。
[0003] 作為金屬制滾動軸承的滑動代替提案,不僅提出了各種樹脂材料,而且也提出了 各種燒結(jié)材料。但是,僅利用樹脂材料,耐負(fù)荷性、耐熱性是不充分的,而利用燒結(jié)材料時存 在油匱乏時的熱粘問題。作為其對策,提出了在鋼板的表面設(shè)置銅系燒結(jié)層、在該燒結(jié)層浸 漬樹脂材料的復(fù)合層軸承,作為該復(fù)合層軸承的滑動面,已知有覆蓋了配合有各種充填劑 的聚四氟乙烯(以下記作PTFE)樹脂組成物的構(gòu)成。但是,PTFE樹脂的耐蠕變性差,耐負(fù) 荷性不充分。
[0004] 已知有替代PTFE樹脂而覆蓋了聚醚醚酮(以下記作PEEK)樹脂、聚酰胺樹脂、液 晶聚合物等的復(fù)合層軸承。例如提出了以下平軸承,即:通過在金屬基體上燒結(jié)青銅的中間 層,使襯里材層貼靠于燒結(jié)物,對襯里、中間層以及基體施加熱和壓力,從而形成,襯里是具 有由60?90重量%的PEEK樹脂、15?3. 7重量%的PTFE樹脂、5?1. 3重量%的石墨以 及20?5重量%的青銅的混合物構(gòu)成的組成的物質(zhì)(參照專利文獻(xiàn)1)。另外,提出了以 下濕式復(fù)合層滑動部件,即:由內(nèi)側(cè)金屬層、設(shè)置在該內(nèi)側(cè)金屬層上的多孔質(zhì)燒結(jié)層、以及 浸漬及覆蓋在該多孔質(zhì)燒結(jié)層上的實質(zhì)上以PEEK樹脂構(gòu)成的表面層形成(參照專利文獻(xiàn) 2)。此外,提出了以下濕式推力軸承用滑動部件,S卩:帶內(nèi)側(cè)金屬的多孔質(zhì)燒結(jié)層包括10? 45重量%的碳纖維和0. 1?8.5重量%的PTFE樹脂,以及剩余部分實質(zhì)上由PEEK樹脂或 聚苯硫醚(以下記作PPS)樹脂構(gòu)成(參照專利文獻(xiàn)3)。
[0005] 另外,上述壓縮機(jī)具有用于對其壓縮機(jī)構(gòu)加以驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)部件,該旋轉(zhuǎn)部件利用 軸承進(jìn)行支承。對于對用于驅(qū)動壓縮機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)部件進(jìn)行支承的滑動軸承,要求其具有精 密的旋轉(zhuǎn)精度以及為了可穩(wěn)定地獲得低旋轉(zhuǎn)扭矩而耐負(fù)荷性、耐蠕變性優(yōu)異,即使在高面 壓條件下尺寸也不發(fā)生變化等。作為用于同用途的滑動軸承,例如利用上述專利文獻(xiàn)2的 滑動部件等。
[0006] 作為用于油壓回路的油壓發(fā)生源的可變?nèi)萘啃突钊?,周知有所謂托架型泵(以 下也單稱為"泵")的結(jié)構(gòu)。托架型泵是收容活塞的缸體與旋轉(zhuǎn)軸一起一體地旋轉(zhuǎn)的構(gòu)成, 托架與托架引導(dǎo)件滑動接觸,相對于旋轉(zhuǎn)軸可傾斜地被支承,經(jīng)由與活塞的端部連結(jié)的滑 腳接觸于托架的傾斜面。因此,活塞隨著旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)按對應(yīng)于托架的傾角規(guī)定的行程進(jìn) 行往復(fù)運(yùn)動,發(fā)揮泵作用。并且,基于行程差確定的泵的排出容量,可以通過以油壓等控制 上述托架相對于旋轉(zhuǎn)軸的傾角來時常進(jìn)行變更。
[0007] 可是,例如若使由鋁材(包括鋁合金)構(gòu)成的托架與由相同材料的鋁材構(gòu)成的托 架引導(dǎo)件滑動接觸而加以保持,則在以油壓等時??刂仆屑芟鄬τ谛D(zhuǎn)軸的傾角的使用狀 態(tài)下,兩者會發(fā)生滑動接觸磨耗,引起熱粘等的問題。為此,采取了在托架與托架引導(dǎo)件之 間夾設(shè)合成樹脂制的推力襯套的手段。
[0008] 例如,作為成為托架引導(dǎo)件的推力襯套,公知有在滑動面施加了樹脂膜的金屬制 推力襯套,或由尼龍(聚酰胺樹脂)、聚縮醛樹脂、PTFE樹脂等滑動性樹脂構(gòu)成的推力襯套 (參照專利文獻(xiàn)4)。
[0009] 也已知有以下可變?nèi)萘啃突钊?,即:在由鋁材構(gòu)成的托架或托架引導(dǎo)件的至少 一方,施加了乙烯一四氟乙烯共聚體(ETFE)樹脂、四氟乙烯一六氟丙烯共聚體(FEP)樹脂、 PTFE樹脂等氟樹脂的涂層(參照專利文獻(xiàn)5)。
[0010] 另外,作為成為托架引導(dǎo)件的推力襯套,已知有在鐵制基體材料的表面形成了銅 系的燒結(jié)膜的推力襯套,或在該燒結(jié)膜表面進(jìn)一步施加了樹脂膜的推力襯套(參照專利文 獻(xiàn)6)。
[0011] 對于將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變換為直線運(yùn)動的滑動螺旋裝置,與滾珠螺旋裝置相比較具有能 夠設(shè)計得緊湊這樣的優(yōu)點,多用于工業(yè)機(jī)械的輸送裝置或定位裝置等。對于使用銅合金等 的金屬制螺母的滑動螺旋裝置,由于擔(dān)心因涂敷的油或潤滑脂用盡而導(dǎo)致扭矩上升、熱粘, 因而需要進(jìn)行定期維護(hù)。另外,在真空中、水中等無法涂敷油或潤滑脂的環(huán)境下無法使用。 于是,出于即使無潤滑也能使用、免維護(hù)等的目的而正在開發(fā)使用樹脂制螺母的滑動螺旋 裝置等。
[0012] 作為螺母整體或成為滑動部分的螺紋槽部由樹脂制成的結(jié)構(gòu),例如提出了以下樹 脂制螺母,即:與螺紋軸螺紋接合的螺紋槽部(或螺母整體)由通過在PPS樹脂中配合至 少PTFE樹脂和280°C時非熔融的有機(jī)樹脂粉末而成的PPS樹脂組成物形成(參照專利文獻(xiàn) 7)。另外,提出了以下滑動螺旋裝置,即:具備螺紋軸和隨著該螺紋軸的旋轉(zhuǎn)一邊在該螺紋 軸的軸上滑動一邊相對地移動的螺母,在螺母的至少陰螺紋部形成芳香族聚酰亞胺樹脂的 粉體涂裝膜(參照專利文獻(xiàn)8)。
[0013] 另外,作為由金屬部分和樹脂部分構(gòu)成的結(jié)構(gòu),例如提出了以下帶凸緣的螺母, 艮P:其是與螺紋軸螺紋接合并在軸方向相對于螺紋軸移動的帶凸緣的螺母,由金屬形成包 括凸緣的外周部,由潤滑性樹脂形成與螺紋軸螺紋接合的內(nèi)周部,設(shè)置用于實現(xiàn)這些外周 部與內(nèi)周部之間的止轉(zhuǎn)及止脫的手段(參照專利文獻(xiàn)9)。
[0014] 此外,作為樹脂制螺母的制造方法提出了以下制造方法,即:使用注射成形模具, 該注射成形模具具備固定模、可動模和芯銷,固定模具有成形樹脂螺母的一端面或一端面 以及其附近的模具面,可動模具有成形樹脂螺母的余下的外形面的腔室并能夠相對于固 定模在軸方向移動,芯銷設(shè)于上述可動模并在外徑面形成有螺紋槽成形用的螺旋槽,在該 模具內(nèi)充填熔融樹脂來成形樹脂螺母之后,將模具開模并使芯銷旋轉(zhuǎn),由此取出樹脂螺母 (參照專利文獻(xiàn)10)。
[0015] 先行技術(shù)文獻(xiàn)
[0016] 專利文獻(xiàn)
[0017] 專利文獻(xiàn)1 :日本特公平1 一 56285號公報
[0018]專利文獻(xiàn)2:日本特開平8-210357號公報[0019]專利文獻(xiàn)3:日本特開平9一157532號公報
[0020] 專利文獻(xiàn)4 :日本實用新案登錄第2559510號公報
[0021] 專利文獻(xiàn)5 :日本特開平08-334081號公報
[0022] 專利文獻(xiàn)6 :日本實用新案登錄第2584135號公報
[0023] 專利文獻(xiàn)7 :日本特開2003 - 239932號公報
[0024] 專利文獻(xiàn)8 :日本特開2004 - 204989號公報
[0025] 專利文獻(xiàn)9 :日本特開2006 - 138405號公報
[0026] 專利文獻(xiàn)10 :日本特開2004 - 25527號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0027] 發(fā)明所要解決的課題
[0028] 專利文獻(xiàn)1?專利文獻(xiàn)3所公開的復(fù)合層軸承將由PEEK樹脂構(gòu)成的組成物浸漬 覆蓋在多孔質(zhì)燒結(jié)層上,或者利用熱板加壓等進(jìn)行熱熔接。與PTFE樹脂相比較,PEEK樹脂、 PPS樹脂在常溫下較硬,因而,與PTFE樹脂同樣的常溫浸漬難以實現(xiàn)。另外,即使進(jìn)行加熱 燒固也無法充分浸漬于多孔質(zhì)燒結(jié)層,存在導(dǎo)致與熔煉金屬基底的緊密接合不夠、作為軸 承使用時樹脂層脫落這樣的危險。
[0029] 也有以下方法,S卩:利用熱板加壓、加熱氛圍下的輥加壓等,將通過注射成形或者 擠出成形而得到的樹脂薄膜(PEEK樹脂、PPS樹脂等)熱熔接在多孔質(zhì)燒結(jié)層上。但是,熱 板加壓、加熱條件下的輥加壓難以施加強(qiáng)的熔融剪切力。另外,在融點以上時由于樹脂熔 融,所以難以施加壓力。進(jìn)而,有時受到外部環(huán)境的影響,由于溫度的偏差,導(dǎo)致樹脂難以進(jìn) 入多孔質(zhì)燒結(jié)層?;谶@樣的原因,容易發(fā)生熔接偏差。尤其是,加熱條件下的輥加壓是線 壓力,所以,會發(fā)生熔接偏差,相對于摩擦剪切力的緊密接合強(qiáng)度不足。
[0030] 另外,即便是輥加壓,由于在后續(xù)工序?qū)⑼ㄟ^注射成形或者擠出成形而得的樹脂 薄膜熱熔接,故而生產(chǎn)率差。進(jìn)而,樹脂層的厚度的控制變難,導(dǎo)致厚度不均,因而,需要通 過機(jī)械加工來進(jìn)行厚度精加工。另外,熱板加壓由于是批量生產(chǎn),故而生產(chǎn)率極差。
[0031] 通常,在托架相對于托架引導(dǎo)件以30MPa左右的高面壓進(jìn)行接觸并時?;瑒拥那?況下,專利文獻(xiàn)4所記載的托架引導(dǎo)件(推力襯套)存在無法依靠樹脂膜滿足耐負(fù)荷性這 樣的問題。
[0032] 關(guān)于該用途的耐負(fù)荷性的問題,若將專利文獻(xiàn)5所記載的PTFE樹脂等的氟樹脂涂 層形成在鋁材制的托架引導(dǎo)件表面,或在專利文獻(xiàn)6所述的鐵制基體材料的表面經(jīng)由銅系 燒結(jié)膜形成氟樹脂涂層,則可得到改善,但是在該情況下,耐磨耗性以及低摩擦特性是不充 分的。
[0033] 另外,在鋼板上形成涂膜(涂層)層的情況下,需要噴吹、干燥、燒固等,另外,在形 成后需要依靠車床、研磨機(jī)進(jìn)行加工等,制造成本變高。
[0034] 專利文獻(xiàn)7的樹脂制螺母雖然能夠無潤滑地加以使用,但在例如5MPa以上的高負(fù) 荷條件下存在凸緣等安裝部或陰螺紋部的齒根部發(fā)生破壞的危險,故難以使用。
[0035] 對于專利文獻(xiàn)8的滑動螺旋裝置,由于本體是金屬或者陶瓷,因而,即使在5MPa以 上的高負(fù)荷下也不會發(fā)生螺母的破壞。但是,在芳香族聚酰亞胺樹脂的粉體涂裝膜的形成 過程中,在結(jié)構(gòu)方面使樹脂完全熔融或者熔融流動是困難的,在高溫狀態(tài)下也難以施加高 的壓力,因而,無法達(dá)成致密的樹脂膜。為此,在高負(fù)荷下進(jìn)行使用的情況下,存在樹脂膜的 磨耗大、與螺母本體的緊密接合性(剪切接合強(qiáng)度)不充分的可能性。另外,不容易以高精 度且均勻地在螺母的陰螺紋部形成樹脂的粉體涂裝膜。
[0036] 另外,對于專利文獻(xiàn)9的帶凸緣的螺母,由于螺母的外周部是金屬,但包括陰螺紋 部的內(nèi)周部是合成樹脂制,所以,陰螺紋部的齒根部的機(jī)械強(qiáng)度與專利文獻(xiàn)7的樹脂制螺 母同等水平,在5MPa以上的高負(fù)荷下的使用過程中,存在陰螺紋部或金屬與樹脂的接合部 發(fā)生破壞的危險。
[0037] 本發(fā)明是為了應(yīng)對這樣的問題而做出的,其目的在于提供能夠以高生產(chǎn)率制造且 耐熱性、高面壓條件下的耐蠕變性、低摩擦性、耐磨耗性等特性優(yōu)異的復(fù)合滑動軸承。另外, 其目的在于提供制造容易而成本低廉且能全部滿足耐負(fù)荷性、耐磨耗性以及低摩擦特性的 可變?nèi)萘啃洼S向活塞泵的托架引導(dǎo)件以及使用該托架引導(dǎo)件的可變?nèi)萘啃洼S向活塞泵。另 夕卜,其目的在于提供即使在螺紋牙的設(shè)計上的接觸部面壓為5MPa以上或者7MPa以上的高 負(fù)荷條件下耐熱粘性、耐磨耗性等滑動特性也優(yōu)異的滑動螺旋裝置的滑動螺母以及滑動螺 旋裝置。
[0038] 用于解決課題的手段
[0039] 本發(fā)明的復(fù)合滑動軸承具有熔煉金屬板和樹脂層,上述樹脂層由以芳香族聚醚酮 系樹脂(以下記作PEK)為基礎(chǔ)樹脂的樹脂組成物構(gòu)成,其特征在于,上述樹脂層按0. 1? 0. 7mm的厚度通過注射成形重疊在上述烙煉金屬板的表面而設(shè)成一體。
[0040] 其特征在于,上述熔煉金屬板在與上述樹脂層接合的接合面實施了化學(xué)表面處 理。另外,其特征在于,上述化學(xué)表面處理是(1)在上述接合面形成微細(xì)凹凸形狀的處理, 或(2)在上述接合面形成與上述樹脂層發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的接合膜的處理。
[0041] 其特征在于,上述樹脂組成物包含纖維狀充填材料,在上述樹脂層中,該纖維狀充 填材料定向成纖維的長度方向相對于軸承的旋轉(zhuǎn)方向按45?90度交叉。
[0042] 其特征在于,上述熔煉金屬板的材質(zhì)是鐵、鋁、鋁合金、銅或銅合金。
[0043] 其特征在于,上述熔煉金屬板具有相對于與上述樹脂層接合的接合面按45?90 度交叉地貫通到相反面的孔,在注射成形時在該孔的部分形成與上述樹脂層一體的物理固 定部。
[0044] 其特征在于,相對于上述樹脂組成物整體,該樹脂組成物包含用作上述纖維狀充 填材料的5?30體積%的碳纖維、1?30體積%的PTFE樹脂。
[0045] 其特征在于,上述樹脂組成物是樹脂溫度380°C、剪切速度IOOOs _1時的熔融粘度 為50?200Pa ? s的樹脂組成物。
[0046] 其特征在于,上述復(fù)合滑動軸承是這樣的軸承,S卩:在從卷成圓筒狀或帶凸緣的圓 筒狀的熔煉金屬板的內(nèi)徑側(cè)、外徑側(cè)以及端面?zhèn)冗x擇的一個以上的側(cè)面設(shè)置上述樹脂層。
[0047] 其特征在于,上述復(fù)合滑動軸承是這樣的軸承,S卩:將用于對壓縮機(jī)的壓縮機(jī)構(gòu)進(jìn) 行驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)部件支承成能夠旋轉(zhuǎn)。
[0048] 本發(fā)明的可變?nèi)萘啃洼S向活塞泵的托架引導(dǎo)件,是與可變?nèi)萘啃洼S向活塞泵中的 對活塞行程加以調(diào)整的托架滑動接觸并將該托架保持成能夠擺動的托架引導(dǎo)件,其特征在 于,上述托架引導(dǎo)件具有熔煉金屬制部件和樹脂層,上述樹脂層由以芳香族PEK系樹脂為 基礎(chǔ)樹脂的樹脂組成物構(gòu)成,上述樹脂層按0. 1?0. 7mm的厚度通過注射成形重疊在上述 熔煉金屬制部件的至少與上述托架滑動接觸的表面而設(shè)成一體。
[0049] 其特征在于,上述熔煉金屬制部件在與上述樹脂層接合的接合面實施了化學(xué)表面 處理。
[0050] 其特征在于,上述樹脂組成物包含纖維狀充填材料,在上述樹脂層中,該纖維狀充 填材料定向成纖維的長度方向相對于托架引導(dǎo)件的滑動方向按45?90度交叉。
[0051] 其特征在于,上述托架引導(dǎo)件具有托架引導(dǎo)件本體,上述熔煉金屬制部件是局部 圓筒形的部件并設(shè)置于上述托架引導(dǎo)件本體。其特征在于,上述熔煉金屬制部件在與上述 樹脂層接合的接合面具有燒結(jié)金屬層。
[0052] 本發(fā)明的可變?nèi)萘啃洼S向活塞泵,其特征在于,具備上述本發(fā)明的托架引導(dǎo)件。
[0053] 本發(fā)明的滑動螺母在滑動螺旋裝置中隨著螺紋軸的旋轉(zhuǎn)一邊在該螺紋軸的軸上 滑動一邊相對地移動,其特征在于,上述滑動螺母的螺母本體由熔煉金屬構(gòu)成,在該螺母本 體中的與上述螺紋軸螺紋接合的陰螺紋部表面,作為螺紋槽部通過注射成形重疊地形成有 以合成樹脂為基礎(chǔ)樹脂的樹脂組成物的樹脂層。
[0054] 其特征在于,上述螺母本體在與上述樹脂層接合的接合面實施了化學(xué)表面處理。
[0055] 其特征在于,上述樹脂層的層厚為0? 1?I. 5mm。
[0056] 其特征在于,上述合成樹脂是從芳香族PEK系樹脂、熱塑性聚酰亞胺(以下記作 PI)樹脂以及PPS樹脂中選擇的至少一種合成樹脂。另外,其特征在于,上述樹脂組成物不 包含纖維狀充填材料,相對于該樹脂組成物整體包含10?30體積%的PTFE樹脂、2?10 體積%的石墨。
[0057] 其特征在于,上述螺母本體的熔煉金屬的熱傳導(dǎo)率為50WAm*K)以上。另外,其 特征在于,上述螺母本體的熔煉金屬是鋁、鋁合金、銅或銅合金。
[0058] 另外,本發(fā)明的其他形式的滑動螺母在滑動螺旋裝置中隨著螺紋軸的旋轉(zhuǎn)一邊在 該螺紋軸的軸上滑動一邊相對地移動,其特征在于,上述滑動螺母的螺母本體由燒結(jié)金屬 構(gòu)成,在該螺母本體中的與上述螺紋軸螺紋接合的陰螺紋部表面,作為螺紋槽部通過注射 成形重疊地形成有以合成樹脂為基礎(chǔ)樹脂的樹脂組成物的樹脂層,上述螺母本體在與上述 樹脂層接合的接合面實施了化學(xué)表面處理。
[0059] 本發(fā)明的滑動螺旋裝置具備螺紋軸和滑動螺母,上述滑動螺母隨著該螺紋軸的旋 轉(zhuǎn)而一邊在該螺紋軸的軸上滑動一邊相對地移動,其特征在于,上述滑動螺母是本發(fā)明的 滑動螺母。另外,其特征在于,上述螺母本體的最小部內(nèi)徑小于上述螺紋軸的最大部外徑。
[0060] 發(fā)明的效果
[0061] 本發(fā)明的復(fù)合滑動軸承具有熔煉金屬板和由以芳香族PEK系樹脂為基礎(chǔ)樹脂的 樹脂組成物構(gòu)成的樹脂層,上述樹脂層通過注射成形重疊在熔煉金屬板的表面而設(shè)成一 體,所以,具有形成耐熱性、低摩擦性、耐磨耗性優(yōu)異的復(fù)合滑動軸承這樣的優(yōu)點。另外,上 述樹脂層按〇. 1?〇. 7_的厚度(薄壁)通過注射成形重疊在熔煉金屬板的表面而設(shè)成一 體,所以,因摩擦發(fā)熱而產(chǎn)生的熱容易從摩擦面向熔煉金屬板側(cè)逃逸,難以蓄熱,耐負(fù)荷性 變高,即使在高面壓條件下變化量也變小。由此,摩擦面的真實接觸面積變小,摩擦力、摩擦 發(fā)熱降低,具有磨耗的減輕、抑制摩擦面溫度的上升這樣的優(yōu)點。進(jìn)而,樹脂層通過注射成 形重疊于熔煉金屬板的表面而設(shè)成一體,即,將熔煉金屬板插入到模具內(nèi),通過注射成形形 成樹脂層,所以,不像具有PEEK樹脂的樹脂層的以往的復(fù)合層軸承那樣需要輥加壓或熱板 加壓工序,制造容易,能夠以高生產(chǎn)率進(jìn)行制造。另外,尤其是在不依靠機(jī)械加工進(jìn)行厚度 精加工的情況下,也可通過注射成形來使得滑動面形成高的尺寸精度。
[0062] 上述熔煉金屬板在與樹脂層接合的接合面實施化學(xué)表面處理,更詳細(xì)來講,實施 形成微細(xì)凹凸形狀的處理,或形成與樹脂層發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的接合膜的處理,所以,樹脂層與 熔煉金屬板的緊密接合強(qiáng)度提高,同時,樹脂層的熱容易向熔煉金屬板傳遞,不會因軸承的 旋轉(zhuǎn)方向的摩擦力造成樹脂層剝離,耐負(fù)荷性高,形成即便在高面壓條件下摩擦磨耗特性 也優(yōu)異的復(fù)合滑動軸承。
[0063] 在上述樹脂組成物中包含纖維狀充填材料,所以,能夠更為提高樹脂層的耐熱性、 耐磨耗性、耐負(fù)荷性、耐蠕變性。進(jìn)而,在樹脂層中,該纖維狀充填材料定向成纖維的長度方 向相對于軸承的旋轉(zhuǎn)方向按45?90度交叉,所以,纖維的兩端成為邊緣而發(fā)生配合件的磨 耗損傷的機(jī)會被減小,軸承的旋轉(zhuǎn)時的摩擦系數(shù)變小,軸承的扭矩變動低且穩(wěn)定。由此,形 成穩(wěn)定的軸承扭矩、摩擦系數(shù)的復(fù)合滑動軸承。
[0064] 上述熔煉金屬板的材質(zhì)是鐵、鋁、鋁合金、銅或銅合金,所以,在熔煉金屬板中能夠 確保所需要的熱傳導(dǎo)性、耐負(fù)荷性。
[0065] 上述熔煉金屬板具有相對于與樹脂層接合的接合面按45?90度交叉并貫通到相 反面的孔,在注射成形時在該孔的部分形成與樹脂層一體的物理固定部,所以,相對于軸承 的旋轉(zhuǎn)方向的摩擦力的樹脂層的固定力得到顯著提高,安全率變高。
[0066] 相對于上述樹脂組成物整體,該樹脂組成物包含用作纖維狀充填材料的5?30體 積%的碳纖維、1?30體積%的PTFE樹脂,所以,即使在高PV下,樹脂層的變形以及磨耗、 配合件的損傷也小,相對于油等的耐性也高。
[0067] 上述樹脂組成物是樹脂溫度380°C、剪切速度IOOOs + 1時的熔融粘度為50? 200Pa *s的樹脂組成物,所以,可在烙煉金屬板的表面順暢地進(jìn)行0. 1?0. 7mm的薄壁插入 成形。
[0068] 上述復(fù)合滑動軸承是這樣的軸承,即:在從卷成圓筒狀或帶凸緣的圓筒狀的熔煉 金屬板的內(nèi)徑側(cè)、外徑側(cè)以及端面?zhèn)冗x擇的一個以上的側(cè)面設(shè)置樹脂層,所以,具有可耐受 徑向負(fù)荷和軸向負(fù)荷的一個以上負(fù)荷的通用性。
[0069] 本發(fā)明的復(fù)合滑動軸承能夠以高生產(chǎn)率制造,同時具有高的尺寸精度,而且耐熱 性、低摩擦性、耐磨耗性、耐負(fù)荷性、耐蠕變性優(yōu)異,能夠穩(wěn)定地獲得低旋轉(zhuǎn)扭矩,所以,在居 室空調(diào)用或汽車空調(diào)用的壓縮機(jī)(compressor)中,可適當(dāng)?shù)乩米鳛閷⒂糜隍?qū)動其壓縮 機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)部件支承成能夠旋轉(zhuǎn)的滑動軸承。
[0070] 本發(fā)明的可變?nèi)萘啃突钊玫耐屑芤龑?dǎo)件具有熔煉金屬制部件和形成在該熔煉 金屬制部件的至少與托架滑動接觸的表面上的樹脂層,該樹脂層由以芳香族PEK系樹脂為 基礎(chǔ)樹脂的樹脂組成物構(gòu)成,所以,具有形成耐熱性、低摩擦性、耐磨耗性優(yōu)異的托架引導(dǎo) 件這樣的優(yōu)點。
[0071] 上述樹脂層按0? 1?0? 7mm的厚度(薄壁)通過注射成形重疊于烙煉金屬制部件 的上述表面而設(shè)成一體,所以,耐負(fù)荷性、耐蠕變性優(yōu)異,即便在高面壓條件下也不發(fā)生尺 寸變化,可穩(wěn)定地獲得低扭矩。尤其是,由于是薄壁,所以,因摩擦發(fā)熱產(chǎn)生的熱容易從摩擦 面向熔煉金屬制部件側(cè)逃逸,難以蓄熱,耐負(fù)荷性高,即便在高面壓條件下變化量也小。為 此,摩擦面的真實接觸面積變小,摩擦力、摩擦發(fā)熱降低,磨耗減輕,可抑制摩擦面溫度的上 升。其結(jié)果,具有形成即便在30MPa這樣的高壓滑動狀態(tài)下也全部滿足耐負(fù)荷性、耐磨耗性 以及低摩擦特性而可以長期使用的托架引導(dǎo)件這樣的優(yōu)點。
[0072] 進(jìn)而,樹脂層通過注射成形重疊在熔煉金屬制部件的表面而設(shè)成一體,S卩,將熔煉 金屬制部件插入到模具內(nèi)并通過注射成形來形成樹脂層,所以,不像以往的托架引導(dǎo)件那 樣需要向鋼板形成(噴吹、干燥、燒固等)涂膜層,另外,不需要依靠車床或研磨機(jī)進(jìn)行加工 等,制造容易且成本低,同時滑動面(樹脂層)形成高的尺寸精度。
[0073] 上述熔煉金屬制部件在與上述樹脂層接合的接合面實施化學(xué)表面處理,所以,在 接合面形成微細(xì)凹凸形狀或與樹脂層進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的接合膜,樹脂層與熔煉金屬制部件的 緊密接合強(qiáng)度得到提高,同時,樹脂層的熱容易向熔煉金屬制部件傳遞,不會因與托架發(fā)生 滑動時的摩擦力造成樹脂層剝離,耐負(fù)荷性高,成為即便在高面壓條件下摩擦磨耗特性也 優(yōu)異的托架引導(dǎo)件。
[0074] 上述樹脂組成物包含纖維狀充填材料,所以,能夠更為提高樹脂層的耐熱性、耐磨 耗性、耐負(fù)荷性、耐蠕變性。進(jìn)而,在樹脂層中,該纖維狀充填材料定向成纖維的長度方向相 對于托架引導(dǎo)件的滑動方向按45?90度交叉,所以,能夠降低因纖維狀充填材料的兩端邊 緣造成的對配合件表面的攻擊性,可防止滑動扭矩的變動。
[0075] 作為本發(fā)明的托架引導(dǎo)件的形式,通過將上述熔煉金屬制部件形成為局部圓筒形 的部件,可使用以往品作為托架引導(dǎo)件本體,按照與以往的推力襯套進(jìn)行交換的形式來利 用該熔煉金屬制部件,無需設(shè)計變更等,可防止成本增長。
[0076] 本發(fā)明的可變?nèi)萘啃洼S向活塞泵具有上述本發(fā)明的托架引導(dǎo)件,所以,可進(jìn)行精 密的托架的傾角控制,由此可進(jìn)行精密的油壓控制動作,形成精密地工作的高可靠性的泵。
[0077] 本發(fā)明的滑動螺母的螺母本體由熔煉金屬構(gòu)成,在該螺母本體中的與上述螺紋軸 螺紋接合的陰螺紋部表面,作為螺紋槽部通過注射成形重疊地形成有以合成樹脂為基礎(chǔ)樹 脂的樹脂組成物的樹脂層,所以,螺母的凸緣等的安裝部、陰螺紋部的齒根部的機(jī)械強(qiáng)度 高,螺紋牙的設(shè)計上的接觸部面壓即便是5MPa以上或者7MPa以上的高負(fù)荷也不會發(fā)生破 壞。另外,由于散熱特性優(yōu)異,所以,摩擦面的真實接觸面積減小,摩擦力、摩擦發(fā)熱降低,磨 耗減輕,具有抑制摩擦面溫度的上升這樣的優(yōu)點。
[0078] 尤其是,作為螺紋槽部的樹脂層是通過注射成形對熔融流動的樹脂施加壓力使其 重疊形成于螺母本體的樹脂層,所以,能夠作為致密的樹脂膜形成,即變在以高負(fù)荷使用的 情況小磨耗也小。另外,樹脂層陷入熔煉金屬表面的粗糙部分,接合面積增大,樹脂層與螺 母本體的緊密接合強(qiáng)度也提高。另外,樹脂層與陰螺紋部(熔煉金屬)的接合面沒有間隙, 樹脂層的熱容易向螺母本體傳遞。
[0079] 上述螺母本體在與樹脂層接合的接合面實施化學(xué)表面處理,更詳細(xì)來講,實施形 成微細(xì)凹凸形狀的處理,或形成與樹脂層發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的接合膜的處理,所以,樹脂層與螺 母本體的緊密接合強(qiáng)度提高,同時,樹脂層的熱容易向熔煉金屬螺母本體傳遞,不會因與螺 紋軸的摩擦力而造成樹脂層剝離,耐負(fù)荷性高,成為即變在高負(fù)荷條件下摩擦磨耗特性也 優(yōu)異的滑動螺母。
[0080] 上述樹脂層是層厚0. 1?I. 5mm的薄壁,所以,因摩擦發(fā)熱產(chǎn)生的熱容易從摩擦面 向螺母本體逃逸,難以蓄熱,耐負(fù)荷性高,即便在高面壓條件下變形量也小。
[0081] 形成上述樹脂層的樹脂組成物的基礎(chǔ)樹脂是從芳香族PEK系樹脂、熱塑性PI樹脂 以及PPS樹脂中選擇的至少一種合成樹脂,所以,耐負(fù)荷性、耐熱性、低摩擦特性以及耐磨 耗特性優(yōu)異。
[0082]另外,通過使上述樹脂組成物不包含纖維狀充填材料,在滑動螺母隨著螺紋軸的 旋轉(zhuǎn)一邊在該螺紋軸的軸上滑動一邊相對地往復(fù)移動之際,不會發(fā)生纖維的端部成為邊緣 而造成配合螺紋軸磨耗損傷這樣的問題,摩擦系數(shù)低且穩(wěn)定。另外,在滑動螺母往復(fù)移動 時,也不會發(fā)生纖維的端部受到反復(fù)的應(yīng)力而導(dǎo)致樹脂的疲勞磨耗這樣的問題,即變在高 負(fù)荷條件下耐磨耗性也優(yōu)異。
[0083] 進(jìn)而,通過使上述樹脂組成物包含PTFE樹脂,形成低摩擦系數(shù),摩擦發(fā)熱得到減 輕,成為即變在高負(fù)荷條件下摩擦磨耗特性也優(yōu)異的滑動螺母。另外,即便在無潤滑條件下 也能使用。尤其是,對于上述樹脂組成物,不包含纖維狀充填材料,形成為相對于樹脂組成 物整體包含10?30體積%的PTFE樹脂、2?10體積%的石墨這樣的組成,從而即便在高 負(fù)荷條件下樹脂層的變形以及磨耗、配合件的損傷也小,可在無潤滑條件下使用,同時,相 對于油、潤滑脂等的耐性也變高。另外,由于石墨的熱傳導(dǎo)率高,故而容易進(jìn)行摩擦熱的散 熱。
[0084] 上述螺母本體的熔煉金屬的熱傳導(dǎo)率為50WAm?K)以上,所以,樹脂層的熱容易 從熔煉金屬螺母本體傳遞到外部,進(jìn)而摩擦面的真實接觸面積變小,摩擦力、磨耗減輕,可 抑制摩擦面溫度的上升。進(jìn)而,該螺母本體的熔煉金屬的材質(zhì)是鋁、鋁合金、銅或銅合金,所 以,能夠確保所需要的機(jī)械強(qiáng)度、熱傳導(dǎo)性、耐負(fù)荷性。
[0085] 另外,作為其他形式的滑動螺母,螺母本體為燒結(jié)金屬制,從而與上述化學(xué)表面處 理一并,能夠使得樹脂層與螺母本體牢固地緊密接合。這是由于,在注射成形時,樹脂層深 深地陷入燒結(jié)金屬表面的空孔(表面的凹凸)以及依靠化學(xué)表面處理形成的微細(xì)凹凸形狀 中,使得真正的接合面積增大等等。
[0086] 本發(fā)明的滑動螺旋裝置具備螺紋軸和伴隨該螺紋軸的旋轉(zhuǎn)一邊在該螺紋軸的軸 上滑動一邊相對地移動的本發(fā)明的滑動螺母,所以,即便在5MPa以上或者7MPa以上的高負(fù) 荷條件下耐熱粘性、耐磨耗性等滑動特性也優(yōu)異。另外,上述滑動螺旋裝置由于螺母本體的 最小部內(nèi)徑(向螺母內(nèi)徑的凸部)小于螺紋軸的最大部外徑(向軸外徑的凸部),所以,即 使在因沖擊負(fù)荷等形成了設(shè)想程度以上的高負(fù)荷的情況下,也不會使螺母的陰螺紋部的齒 根部破壞而脫離螺紋軸,能夠增加使用時的安全性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0087] 圖1是表示復(fù)合滑動軸承的一例(徑向復(fù)合軸承)的立體圖。
[0088] 圖2是表示復(fù)合滑動軸承的其他例(徑向復(fù)合軸承)的立體圖以及局部剖面圖。
[0089] 圖3是表示復(fù)合滑動軸承的其他例(徑向兼推力復(fù)合軸承)的立體圖。
[0090] 圖4是表示采用了復(fù)合滑動軸承的壓縮機(jī)的第一實施方式的剖面圖。
[0091] 圖5是表示采用了復(fù)合滑動軸承的壓縮機(jī)的第二實施方式的剖面圖。
[0092] 圖6是表示采用了復(fù)合滑動軸承的壓縮機(jī)的第三實施方式的剖面圖。
[0093] 圖7是表示采用了復(fù)合滑動軸承的壓縮機(jī)的第四實施方式的剖面圖。
[0094] 圖8是表示熔煉金屬板A的酸處理后的表面狀態(tài)的放大照片。
[0095] 圖9是表示熔煉金屬板E的AMALPHA處理后的表面狀態(tài)的放大照片。
[0096] 圖10是采用了托架引導(dǎo)件的可變?nèi)萘啃洼S向活塞泵的縱剖面圖。
[0097] 圖11是表示托架引導(dǎo)件的一例的立體圖。
[0098] 圖12是圖11的托架引導(dǎo)件的分解立體圖。
[0099] 圖13是表示托架引導(dǎo)件的其他例的立體圖。
[0100] 圖14是表示托架引導(dǎo)件的其他例的立體圖。
[0101] 圖15是滑動螺旋裝置的立體圖。
[0102] 圖16是滑動螺母的軸方向剖面圖。
[0103] 圖17是表示實施例等的螺母試件的圖。
【具體實施方式】
[0104] 下面,對本發(fā)明的復(fù)合滑動軸承以及壓縮機(jī)加以說明。
[0105] 基于圖1?4對本發(fā)明的復(fù)合滑動軸承進(jìn)行說明。圖1是表示本發(fā)明的復(fù)合滑動 軸承的一例的立體圖。圖1所示的復(fù)合滑動軸承1是在圓周方向的局部具有切斷部的圓筒 狀的滑動軸承,具有熔煉金屬板2和由以芳香族PEK系樹脂為基礎(chǔ)樹脂的樹脂組成物構(gòu)成 的樹脂層3。該樹脂層3按0. 1?0. 7_的厚度通過注射成形重疊在熔煉金屬板2的內(nèi)徑 側(cè)的表面而設(shè)成一體。即,在模具內(nèi)插入熔煉金屬板2,通過注射成形(插入成形)形成樹 脂層3。樹脂層3的內(nèi)徑面成為對配合件進(jìn)行支承的滑動面。
[0106] 通過將樹脂層3設(shè)為滑動面,將熔煉金屬板2設(shè)為基體材料,使得摩擦發(fā)熱的散熱 性優(yōu)異。另外,以往的滑動軸承通過在內(nèi)周面實施切削或研磨等機(jī)械加工,對滑動面的內(nèi)徑 尺寸進(jìn)行精加工或提高正圓度,而本發(fā)明的復(fù)合滑動軸承能夠通過注射成形來精加工滑動 面(樹脂層),可省略切削或研磨等機(jī)械加工。其結(jié)果,能夠以高生產(chǎn)率進(jìn)行制造。
[0107] 圖2 (a)是表示本發(fā)明的復(fù)合滑動軸承的其他例的立體圖,圖2 (b)是圖2 (a)的物 理固定部的局部放大剖面圖。圖2(a)所示的復(fù)合滑動軸承1'是以下滑動軸承,S卩:在熔煉 金屬板2中,具有相對于與樹脂層3接合的接合面按45?90度交叉并貫通到相反面的孔 (物理固定孔)。在該圖所示的形式中,該孔相對于接合面按90度交叉。如圖2(b)所示那 樣,在注射成形時,通過在該孔的部分充填熔融樹脂并使其固化,形成與樹脂層3 -體的物 理固定部4。通過形成物理固定部,相對于軸承的旋轉(zhuǎn)方向的摩擦力的樹脂層的固定力得到 顯著提高,成為安全設(shè)計。
[0108] 成為物理固定部的上述孔的形狀沒有特別限定,從接合面到相反面的貫通部分可 例示圓形、四方形等,相反面?zhèn)榷瞬靠衫局本€型、錐型、埋頭螺釘型(圖2(b))等。作為相 反面?zhèn)榷瞬康男螤睿瑑?yōu)選的是難以從相反面向接合面脫離的錐型、埋頭螺釘型。另外,孔的 個數(shù)、配置只要設(shè)計成可獲得相對于軸承的旋轉(zhuǎn)方向的摩擦力而言充分的固定力即可。 [0109] 圖3是本發(fā)明的復(fù)合滑動軸承的其他例的立體圖。圖3所示的復(fù)合滑動軸承1" 在帶凸緣的圓筒狀的熔煉金屬板2的內(nèi)徑側(cè)設(shè)置樹脂層3,能夠?qū)较蜇?fù)荷和軸向負(fù)荷同 時加以支承。
[0110] 本發(fā)明的復(fù)合滑動軸承在從卷成圓筒狀(圖1)或帶凸緣的圓筒狀(圖3)的熔煉 金屬板的內(nèi)徑側(cè)、外徑側(cè)以及端面?zhèn)冗x擇的一個以上的側(cè)面設(shè)置上述樹脂層,所以,具有可 耐受徑向負(fù)荷和軸向負(fù)荷的一個以上負(fù)荷的通用性。另外,作為以油或潤滑脂潤滑的液體 潤滑用滑動軸承,是可耐受高負(fù)荷的廉價的軸承。
[0111] 下面對構(gòu)成本發(fā)明的復(fù)合滑動軸承的樹脂層3、熔煉金屬板2、它們的接合結(jié)構(gòu)等 進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0112] 通過在樹脂層3使用以芳香族PEK系樹脂為基礎(chǔ)樹脂的樹脂組成物,形成連續(xù)使 用溫度高且耐熱性、耐油/耐藥品性、耐蠕變性、摩擦磨耗特性優(yōu)異的復(fù)合滑動軸承。另外, 芳香族PEK系樹脂由于韌性、高溫時的機(jī)械物性高,耐疲勞特性、耐沖擊性也優(yōu)異,所以,即 使在使用之際施加摩擦力、沖擊、振動等時,樹脂層也難以從熔煉金屬板剝離。為了將本 發(fā)明的復(fù)合滑動軸承作為金屬制推力滾針軸承的代替,作為樹脂層需要熱變形溫度(ASTM D648)為150°C以上左右,而通過使用上述樹脂組成物就能滿足該條件。
[0113] 另外,芳香族PEK系樹脂由于各種耐化學(xué)藥品、耐油性也優(yōu)異,所以,本發(fā)明的復(fù) 合滑動軸承也可適宜利用作為以工作油、冷凍機(jī)油、潤滑油、變速器油、發(fā)動機(jī)油、制動油等 油或潤滑脂進(jìn)行潤滑的軸承。
[0114] 作為本發(fā)明所能夠使用的芳香族PEK系樹脂,有聚醚醚酮(PEEK)樹脂、聚醚酮 (PEK)樹脂、聚醚酮醚酮酮(PEKEKK)樹脂等。作為本發(fā)明所能夠使用的PEEK樹脂的市售 品,可列舉 Victrex 公司制:VICTREX PEEK(90P、150P、380P、450P、90G、150G 等),Solvay Specialty Polymers 公司制:Keta Spire PEEK(KT - 820P、KT -880P等),Daicel-Evonik 公司制:VESTAKEEP(1000G、2000G、3000G、4000G等)等。另夕卜,作為PEK樹脂,可列舉 Victrex公司制:VICTREX_ HT等,作為PEKEKK樹脂,可列舉Victrex公司制:VICTREX_ ST等。
[0115] 樹脂層3的厚度設(shè)定為0. 1?0. 7mm。另外,本發(fā)明中的"樹脂層的厚度",是指沿 著接受負(fù)荷的方向的、未進(jìn)入熔煉金屬板的表面部分(除物理固定部等之外的部分)的厚 度,在徑向滑動軸承的情況下為徑方向的厚度,在推力滑動軸承的情況下為軸方向的厚度。 該厚度范圍考慮插入成形面、物性面進(jìn)行設(shè)定。當(dāng)樹脂層的厚度不足0. Imm時,難以進(jìn)行插 入成形。另外,存在長期使用時的耐久性、即壽命變短的危險。另一方面,當(dāng)樹脂層的厚度 超過0. 7mm時,存在發(fā)生瑕疵而導(dǎo)致尺寸精度降低的危險。另外,因摩擦產(chǎn)生的熱難以從摩 擦面向熔煉金屬板逃逸,摩擦面溫度變高。進(jìn)而,因負(fù)荷產(chǎn)生的變形量變大,同時,摩擦面的 真實接觸面積也變大,摩擦力、摩擦發(fā)熱變高,存在耐熱粘性等降低的危險。若考慮摩擦發(fā) 熱向熔煉金屬板的散熱,則樹脂厚度優(yōu)選為〇. 2?0. 6mm。在需要更高尺寸精度的情況下, 也可以在注射成形(插入成形)后通過機(jī)械加工來精加工成所需要的樹脂厚度。
[0116] 另外,樹脂層3的厚度優(yōu)選為熔煉金屬板2的厚度的1/8?1。當(dāng)樹脂層的厚度 不足熔煉金屬板的厚度的1/8時,相對于熔煉金屬板,樹脂層變得相對過薄,存在長期使用 時的耐久性差的危險。另一方面,當(dāng)樹脂層的厚度超過熔煉金屬板的厚度(1倍)時,相對 于熔煉金屬板,樹脂層變得相對過厚,因摩擦產(chǎn)生的熱難以從摩擦面向熔煉金屬板逃逸,摩 擦面溫度變高。另外,因負(fù)荷產(chǎn)生的變形量變大,同時,摩擦面的真實接觸面積也變大,摩擦 力、摩擦發(fā)熱變高,存在耐熱粘性等降低的危險。進(jìn)而,由于樹脂層的成形收縮,存在一體化 的熔煉金屬板翻卷的危險。此外,通過將樹脂層的厚度設(shè)定成上述范圍(0.1?〇.7_:熔 煉金屬板的厚度的1/8?1),可容易將后述的纖維狀充填材料分散成穩(wěn)定定向的狀態(tài)。
[0117] 復(fù)合滑動軸承的軸承內(nèi)徑并沒有特別限定,優(yōu)選內(nèi)徑小Imm?(MOOmm,更優(yōu)選 小3mm?小30mm。相對于復(fù)合滑動軸承的內(nèi)徑,若樹脂層的厚度過厚,則存在難以進(jìn)行卷曲 加工等的危險。
[0118] 作為熔煉金屬板2的材質(zhì),優(yōu)選的是鐵、鋁、鋁合金、銅或銅合金。通過采用這些材 質(zhì),能夠在熔煉金屬板中確保所需要的熱傳導(dǎo)性、耐負(fù)荷性,容易從樹脂層向熔煉金屬板散 熱,從熔煉金屬板向外部散熱,即便在高負(fù)荷條件下也能使用。作為鐵可列舉一般結(jié)構(gòu)用碳 素鋼(SS400等)、軟鋼(SPCC、SPCE等)、不銹鋼(SUS304、SUS316等)等,也可以對這些鐵 施加鋅、鎳、銅等的鍍敷。當(dāng)進(jìn)行卷曲加工時,軟鋼(SPCC、SPCE等)是適宜的。作為鋁可列 舉A1100、A1050,作為鋁合金可列舉A2017、A5052 (也包含氧化鋁膜處理品),作為銅可列舉 C1100,作為銅合金可列舉C2700、C2801等。
[0119] 熔煉金屬板2的熱傳導(dǎo)率高而容易使摩擦熱散熱,因而,在鐵中,軟鋼相比不銹鋼 其熱傳導(dǎo)率高約4倍而優(yōu)選,進(jìn)而與鐵相比,優(yōu)選鋁、鋁合金(軟鋼的2. 5倍),銅、銅合金 (軟鋼的約4.5倍)。其中,考慮廉價、散熱性的平衡,則優(yōu)選在熔煉金屬板使用軟鋼(也包 括鍍敷品)或鋁、鋁合金。
[0120] 熔煉金屬板2的厚度并沒有特別限定,為了能夠在高面壓條件下穩(wěn)定地使用所得 的復(fù)合滑動軸承,優(yōu)選比樹脂層3厚0. 5?5mm,更優(yōu)選比樹脂層3厚0. 7?2. 5mm。
[0121] 熔煉金屬板2中的與樹脂層3接合的接合面為了提高插入成形時的與樹脂層的緊 密接合性,優(yōu)選通過噴丸、滾壓、機(jī)械加工等粗制成為凹凸形狀等。此時的表面粗糙度優(yōu)選 為Ra4 ii m以上。另外,也可以在烙煉金屬板2的表面實施金屬鍍敷等的表面處理。
[0122] 為了提高熔煉金屬板2與樹脂層3的緊密接合性,優(yōu)選在熔煉金屬板2中的與樹 脂層3接合的接合面實施化學(xué)表面處理。作為化學(xué)表面處理,優(yōu)選實施(1)在接合面形成 微細(xì)凹凸形狀的處理,或(2)在接合面形成與樹脂層進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的接合膜的處理。
[0123] 通過將接合面形成為微細(xì)凹凸形狀,使得真正的接合面積增大,樹脂層與熔煉金 屬板的緊密接合強(qiáng)度提高,同時,樹脂層的熱容易向熔煉金屬板傳遞。另外,通過在接合面 中夾設(shè)與樹脂層進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的接合膜,使得樹脂層與熔煉金屬板的緊密接合強(qiáng)度提高, 同時,在樹脂層與熔煉金屬板沒有了微小間隙,樹脂層的熱容易向熔煉金屬板傳遞。
[0124] 作為形成微細(xì)凹凸形狀的表面粗糙化處理,可列舉利用酸性溶液處理(硫酸、硝 酸、鹽酸等、或者與其他溶液的混合)、堿性溶液處理(氫氧化鈉、氫氧化鉀等、或者與其他 溶液的混合)來將熔煉金屬板的表面溶化的方法。微細(xì)凹凸形狀根據(jù)濃度、處理時間、后 處理等而有所不同,但為了提高依靠錨固效果的緊密接合性,優(yōu)選形成凹部間距為數(shù)rim? 數(shù)十的微細(xì)的凹凸。另外,除了一般的酸性溶液處理、堿性溶液處理以外,還可例示特 殊的MEC公司制AMALPHA處理、大成PLAS公司制NMT處理等。在此,NMT處理是以下處理, 艮P :針對基體材料依次實施依靠堿性溶液的脫脂處理、依靠酸性溶液的中和處理、依靠特殊 溶液的浸漬處理、水洗/干燥等后處理,在基體材料表面形成上述的微細(xì)凹凸形狀。
[0125] 在通過注射成形來形成樹脂層3時,樹脂材料以高速、高壓流入,因而,該樹脂材 料可借助剪切力也深入到凹部間距為數(shù)nm?數(shù)十iim的上述微細(xì)凹凸形狀中。由此,能夠 確保熔煉金屬板2與樹脂層3的緊密接合強(qiáng)度。另外,通過化學(xué)表面處理形成的上述微細(xì)凹 凸形狀與以機(jī)械方式單純粗制成的形狀不同,形成的是多孔質(zhì)那樣的復(fù)雜立體結(jié)構(gòu),因而, 容易發(fā)揮錨固效果,能夠?qū)崿F(xiàn)牢固的緊密接合。
[0126] 作為形成與樹脂層3進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的接合膜的表面處理,列舉有向三嗪雙硫氫基 衍生物、s-三嗪化合物等的溶液的浸漬處理。這些表面處理在將處理后的熔煉金屬板放 入模具而進(jìn)行插入成形時,通過熱與樹脂材料發(fā)生反應(yīng),樹脂層與熔煉金屬板的緊密接合 性得到提高。作為這樣的表面處理,例如可例示東亞電化公司TRI處理等。
[0127] 化學(xué)表面處理之中的MEC公司制AMALPHA處理、東亞電化公司制TRI處理等的特 殊表面處理適合于鋁、銅。為此,在實施這些處理的情況下,優(yōu)選至少熔煉金屬板的表面為 錯或銅。
[0128] 熔煉金屬板2與樹脂層3的剪切緊密接合強(qiáng)度優(yōu)選2MPa以上(面壓lOMPa、摩擦 系數(shù)〇. 1時的安全率為2倍以上)。若為該范圍,則能夠獲得相對于使用中的摩擦力而言充 分的緊密接合強(qiáng)度,即使在高PV下作為滑動軸承使用,樹脂層也不會從熔煉金屬板剝離。 為了更為提高安全率,優(yōu)選為5MPa以上。上述的物理固定部(圖2(b))、機(jī)械粗面化處理、 化學(xué)粗面化處理等的緊密接合性提高手段優(yōu)選適當(dāng)選擇地組合使用,以便能夠確保上述剪 切緊密接合強(qiáng)度。另外,通過設(shè)置物理固定部,相對于軸承的旋轉(zhuǎn)方向的摩擦力的樹脂層的 固定力得到顯著提到,而在樹脂層形成后進(jìn)行卷曲加工的情況下,僅利用依靠物理固定部 形成的固定,樹脂層在該固定部以外的表面可能會有一部分從熔煉金屬板剝離。因而,在該 情況下,優(yōu)選在接合面整個面實施粗面化處理等。
[0129] 形成樹脂層3的樹脂組成物使用上述芳香族PEK系樹脂作為基礎(chǔ)樹脂,可在其中 以分散狀態(tài)配合玻璃纖維、碳纖維、芳族聚酸胺纖維、強(qiáng)化水晶等纖維狀充填材料。由此,能 夠更進(jìn)一步地提高樹脂層的機(jī)械強(qiáng)度。尤其是,在本發(fā)明的復(fù)合滑動軸承中,由于樹脂層是 0. 1?0. 7mm的厚度這樣的薄壁,所以,最好是提高機(jī)械強(qiáng)度。
[0130] 除了纖維狀充填材料之外,還可以配合PTFE樹脂、石墨、二硫化鑰等固體潤滑劑, 或是碳酸鈣、硫酸鈣、云母、滑石等無機(jī)充填材料。通過配合上述固體潤滑劑,即便在無潤 滑、潤滑油稀薄的條件下也能形成低摩擦,可提高耐熱粘性。另外,通過配合上述無機(jī)充填 材料,可提_耐懦變性。
[0131] 纖維狀充填材料、無機(jī)系的固體潤滑劑(石墨、二硫化鑰等)以及無機(jī)充填材料具 有減小芳香族PEK系樹脂的成形收縮率的效果。為此,在與熔煉金屬板進(jìn)行插入成形時,也 具有抑制樹脂層的內(nèi)部應(yīng)力的效果。
[0132] 當(dāng)通過注射成形來形成樹脂層時,優(yōu)選通過調(diào)整樹脂組成物的熔融流動方向,相 對于軸承的旋轉(zhuǎn)方向(滑動方向)按45度以上的盡可能接近直角的交叉角度來定向纖維 狀充填材料(的長度方向)。在該情況下,優(yōu)選的是,在除了樹脂層的澆口部、熔接部之外的 任意剖面中,纖維狀充填材料的每單位面積的纖維的交叉角度的50%以上或平均的交叉角 度處在所述規(guī)定的交叉角度的范圍內(nèi)。
[0133] 為了提高樹脂層的機(jī)械強(qiáng)度而優(yōu)選配合纖維狀充填材料,但由于纖維狀充填材料 的纖維的端部成為邊緣狀,所以,纖維的端部容易給配合件帶來物理磨耗損傷,摩擦系數(shù)也 難以穩(wěn)定。通過將纖維狀充填材料(的長度方向)定向成相對于該滑動軸承的旋轉(zhuǎn)方向按 45?90度交叉,使得纖維的兩端的邊緣相對于旋轉(zhuǎn)方向定向成45?90度。由此,因纖維 的兩端的邊緣造成的配合件的磨耗損傷得到減輕,摩擦系數(shù)實現(xiàn)了穩(wěn)定化。為了將纖維狀 充填材料定向成相對于該滑動軸承的旋轉(zhuǎn)方向按45?90度交叉,將在熔煉金屬板成形時 的樹脂組成物的熔融流動方向設(shè)成相同方向。另外,纖維狀充填材料的定向越接近90度, 則纖維的邊緣造成的磨耗損傷就越小,摩擦系數(shù)也越穩(wěn)定,故而優(yōu)選。若為80?90度則尤 其優(yōu)選。另外,存在注射成形時的澆口部、熔接部處纖維狀充填材料的定向混亂的情況,但 其比例低而沒有影響。
[0134] 纖維狀充填材料的平均纖維長優(yōu)選0. 02?0. 2mm。若不足0. 02mm,則得不到充分 的加強(qiáng)效果,存在無法滿足耐蠕變性、耐磨耗性的危險。另外,通過將纖維狀充填材料的平 均纖維長設(shè)為上述范圍,在0. 1?0. 7mm的薄壁插入成形時,也能確保穩(wěn)定的熔融流動性。 在超過0. 2mm的情況下,纖維長相對于樹脂層的層厚的比率變大,所以,薄壁成形性變差。 尤其是,在按樹脂厚度〇. 2?0. 7mm進(jìn)行插入成形的情況下,若纖維長超過0. 2mm,則會妨礙 薄壁成形性。為了更為提高薄壁成形的穩(wěn)定性,優(yōu)選平均纖維長為〇. 02?0. 1mm。
[0135] 即使在纖維狀充填材料之中,由于在高PV下難以使配合件即熔煉金屬板受到磨 耗損傷,高溫時的機(jī)械物性高,實現(xiàn)了耐疲勞特性、耐蠕變性、耐磨耗性的提高,所以優(yōu)選使 用碳纖維。另外,碳纖維在成形樹脂層時朝向樹脂的熔融流動方向的定向性強(qiáng)。
[0136] 尤其是,選擇直徑細(xì)、比較短的碳纖維,在該情況下,碳纖維的兩端的邊緣順沿于 復(fù)合滑動軸承的旋轉(zhuǎn)方向,例如若定向方向不足45度,則存在使配合件損傷的情況。為此, 在采用細(xì)且短的碳纖維的情況下,在注射成形樹脂時,將熔融樹脂的流動方向設(shè)為與復(fù)合 滑動軸承的旋轉(zhuǎn)方向呈直角或接近直角的角度,定向成纖維的長度方向相對于復(fù)合滑動軸 承的旋轉(zhuǎn)方向為45?90度,這對耐久性以及穩(wěn)定低軸承扭矩是極其有利的。
[0137] 作為本發(fā)明所使用的碳纖維,可以是根據(jù)原材料分類的浙青系或PAN系中的任意 一者,但優(yōu)選的是具有高彈性率的PAN系碳纖維。其燒固溫度并沒有特別限定,與在2000°C 或其以上的高溫?zé)潭╣raphite)化的構(gòu)成相比,在1000?1500°C左右燒固的碳化 品即使在高PV下也難以使作為配合件的熔煉金屬板受到磨耗損傷,故而優(yōu)選。作為碳纖維 使用PAN系碳纖維,由此使得樹脂層的彈性率變高,樹脂層的變形、磨耗變小。進(jìn)而,摩擦面 的真實接觸面積減小,摩擦發(fā)熱也減輕。
[0138] 碳纖維的平均纖維直徑為20 m以下,優(yōu)選為5?15 m。對于超過該范圍的粗的 碳纖維,由于發(fā)生高壓,所以,耐負(fù)荷性的提高效果匱乏,在配合件為鋁合金、無淬火的鋼材 等的情況下,該配合件的磨耗損傷變大,故而不理想。另外,碳纖維也可以是短切纖維、氈合 纖維中的任意一者,但為了獲得穩(wěn)定的薄壁成形性,優(yōu)選的是纖維長不足Imm的氈合纖維。
[0139] 作為本發(fā)明所能夠使用的碳纖維的市售品,作為浙青系碳纖維,可列舉KUREHA公 司制:KRECA M - 101S、M - 107S、M - 101F、M - 201S、M - 207S、M - 2007S、C - 103S、C - 106S、C 一 203S等。另外,作為同樣的PAN系碳纖維,可列舉東邦TENAX公司制:BESFIGHT HTA - CMF0160 - 0H、同系列 HTA - CMF0040 - 0H、同系列 HTA - C6、同系列 HTA - C6 - S或TORAY公司制:T0RAYCA MLD - 30、同系列MLD - 300、同系列T008、同系列TOlO等。
[0140] 形成樹脂層的樹脂組成物優(yōu)選的是使用上述芳香族PEK系樹脂作為基礎(chǔ)樹脂,作 為必需成分在其中含有上述碳纖維和固體潤滑劑即PTFE樹脂。
[0141] 作為PTFE樹脂,也可以采用依靠懸濁聚合法獲得的壓型粉、依靠乳化聚合法獲得 的細(xì)粉、再生PTFE中的任意一者。為了使以芳香族PEK系樹脂為基礎(chǔ)樹脂的樹脂組成物的 流動性穩(wěn)定,優(yōu)選采用難以由成形時的剪切纖維化、難以增加熔融粘度的再生PTFE。
[0142] 所謂再生PTFE,是指熱處理(施加了熱履歷的)粉末、照射了 Y線或電子線等 的粉末。例如,存在以下類型:對壓型粉或細(xì)粉進(jìn)行過熱處理的粉末,另外對該粉末進(jìn)一步 照射過Y線或電子線的粉末,對壓型粉或細(xì)粉的成形體進(jìn)行了粉碎的粉末,另外在之后照 射過Y線或電子線的粉末,對壓型粉或細(xì)粉照射過Y線或電子線的粉末等。即使在再生 PTFE之中,由于能夠不凝集,在芳香族PEK系樹脂的熔融溫度完全不纖維化,具有內(nèi)部潤滑 效果,穩(wěn)定地提高以芳香族PEK系樹脂為基礎(chǔ)樹脂的樹脂組成物的流動性,所以,更為優(yōu)選 的是采用照射過Y線或電子線等的PTFE樹脂。
[0143] 作為本發(fā)明所能夠使用的PTFE樹脂的市售品,可列舉喜多村公司制:KTL 一 610、 KTL - 450、KTL - 350、KTL - 8N、KTL - 400H,三井 Du Pont Fluorochemicals 公司制: 特氟綸0^打〇11,注冊商標(biāo))7 - 1、1'1^一10,旭硝子公司制丨111〇116163、115(^、1169了、 L170J、L172J、L173J,大金工業(yè)公司制:Polyflon M - 15、LUBR0N L - 5,Hoechst 公司制: Hostaflon TF9205、TF9207等。另外,也可以是由全氟烷醚基、氟烷基或此外的具有氟烷基 的側(cè)鏈基變質(zhì)得到的PTFE樹脂。作為上述之中的照射Y線或電子線等的PTFE樹脂,可列 舉喜多村公司制:KTL - 610、KTL - 450、KTL - 350、KTL - 8N、KTL - 8F,旭硝子公司制: Fluon L169J、L170J、L172J、L173J 等。
[0144] 另外,也可以按照不阻礙本發(fā)明的效果的程度來相對于樹脂組成物配合周知的樹 脂用添加劑。作為該添加劑,例如可列舉氮化硼等摩擦特性提高劑,碳粉末、氧化鐵、氧化鈦 等著色劑,石墨、金屬氧化物粉末等熱傳導(dǎo)性提高劑。
[0145] 形成樹脂層的樹脂組成物優(yōu)選以芳香族PEK系樹脂為基礎(chǔ)樹脂,作為必需成分, 包含5?30體積%的碳纖維、1?30體積%的PTFE樹脂。除了該必需成分和其他添加劑 以外的剩余部分是芳香族PEK系樹脂。通過設(shè)成該配合比例,即使在高PV條件下,樹脂層 的變形以及磨耗、對配合件的攻擊性也小,相對油等的耐性也提高。另外,碳纖維更為優(yōu)選 的是5?20體積%,PTFE樹脂更為優(yōu)選的是2?25體積%。
[0146] 當(dāng)碳纖維的配合比例超過30體積%時,熔融流動性顯著降低,薄壁成形變得困 難,同時,在配合件為鋁合金、無淬火的鋼材等的情況下,存在發(fā)生磨耗損傷的危險。另外, 當(dāng)碳纖維的配合比例不足5體積%時,樹脂層的加強(qiáng)效果匱乏,有時無法獲得充分的耐蠕 變性、耐磨耗性。
[0147] 當(dāng)PTFE樹脂的配合比例超過30體積%時,存在耐磨耗性、耐蠕變性低于所需要的 程度的危險。另外,當(dāng)PTFE樹脂的配合比例不足1體積%時,對組成物賦予的所需要的潤 滑性的效果匱乏,有時無法獲得充分的滑動特性。
[0148] 形成樹脂層的樹脂組成物優(yōu)選樹脂溫度380°C、剪切速度IOOOs _ 1時的熔融粘度 為50?200Pa *s。當(dāng)熔融粘度為該范圍時,能夠進(jìn)行精密的成形以及將纖維狀充填材料定 向成規(guī)定角度,可順暢地在熔煉金屬板的表面進(jìn)行〇. 1?〇. 7mm的薄壁插入成形。若熔融 粘度為不足上述規(guī)定范圍的粘度或超過上述規(guī)定范圍的粘度,則難以可靠地獲得精密的成 形性或是將纖維狀充填材料定向成規(guī)定角度。由于能夠進(jìn)行薄壁插入成形,無需插入成形 后的后加工,所以制造變得容易,制造成本降低。
[0149] 為了將樹脂溫度380°C、剪切速度IOOOs + 1時的熔融粘度設(shè)為50?200Pa *s,優(yōu)選 采用該條件下的熔融粘度為130Pa *s以下的芳香族PEK系樹脂。作為這樣的芳香族PEK系 樹脂,可例示Victrex公司制:VICTREX PEEK(90P、90G)等。通過采用這樣的芳香族PEK系 樹脂,在注射成形時,樹脂材料也容易進(jìn)入到通過化學(xué)表面處理形成的凹部間距為數(shù)nm? 數(shù)十的微細(xì)凹凸形狀,能夠?qū)崿F(xiàn)牢固的緊密接合。
[0150] 混合、攪拌以上的各原材料的手段沒有特別限定,可以利用亨舍爾混合機(jī)、球磨混 合機(jī)、帶式摻合器、犁刀式混合機(jī)、超亨舍爾混合機(jī)等僅對粉末原料進(jìn)行干式混合,進(jìn)而利 用雙軸擠出機(jī)等熔融擠出機(jī)進(jìn)行熔融攪拌,可得到成形用粒料。另外,充填材料的投入在利 用雙軸擠出機(jī)等進(jìn)行熔融攪拌時也可以采用側(cè)進(jìn)給。使用該成形用粒料,相對于熔煉金屬 板通過插入成形來注射成形樹脂層。由于采用注射成形,精密成形性以及制造效率等優(yōu)異。 另外,為了改善物性,也可以采用緩冷處理等處理。
[0151] 作為本發(fā)明的復(fù)合滑動軸承的制造方法,可例示出以下方法,即:制作利用壓力沖 裁等切斷成所需要的形狀以及尺寸的熔煉金屬板(平面狀),在注射成形時放入到模具中 通過插入成形與樹脂層一體化。若纖維狀充填材料設(shè)成所需要的定向,則注射成形時的澆 口方式(針點澆口、盤形澆口等)、澆口位置就沒有特別限定。通過直接對與該樹脂層一體 化的熔煉金屬板實施彎曲加工、卷曲加工等,或者進(jìn)而切斷成所需要的形狀以及尺寸后再 實施彎曲加工、卷曲加工等,可形成為圓筒狀、帶凸緣的圓筒狀、對開狀等。另外,通過預(yù)先 實施彎曲加工、卷曲加工等,將形成為所需要的形狀以及尺寸的熔煉金屬板放入到模具中 進(jìn)行插入成形,能夠得到與樹脂層一體化的圓筒狀、帶凸緣的圓筒狀、對開狀等的復(fù)合滑動 軸承。對于前者,由于彎曲加工、卷曲加工在樹脂層的彎曲部、卷曲部造成應(yīng)力集中,由于樹 脂層的塑性變形使得厚度尺寸精度無法提高,所以后者的方法是優(yōu)選的。另外,在熔煉金屬 板設(shè)置物理固定孔的情況下,在壓力沖裁時形成所需要的形狀以及尺寸的孔,故而廉價。
[0152] 另外,在注射成形時,可通過模具轉(zhuǎn)印在滑動面上形成流體動壓槽、潤滑槽等槽、 凹或凸的壓窩等所需要的表面形狀。槽等的深度、寬度也可容易改變。流體動壓槽、潤滑槽、 凹或凸的壓窩的形狀沒有特別限定。在油、水、藥液等的潤滑條件下,通過設(shè)置流體動壓槽, 可產(chǎn)生動壓,降低摩擦系數(shù)。另外,潤滑槽、凹或凸的壓窩可將滑動面的潤滑狀態(tài)形成為流 體潤滑,能夠減小摩擦剪切力,實現(xiàn)低摩擦、低磨耗。流體動壓槽、潤滑槽、凹或凸的壓窩即 使在無潤滑條件下(干燥),通過提高面壓,形成高面壓,根據(jù)面壓依存性也具有降低摩擦 系數(shù)的效果。
[0153] 本發(fā)明的復(fù)合滑動軸承對形狀沒有特別限定,可以對徑向負(fù)荷、軸向負(fù)荷中的任 意一者或兩者的負(fù)荷進(jìn)行支承。具體來講,可列舉上述那樣的推力層積軸承、徑向?qū)臃e軸 承、徑向兼推力層積軸承。另外,本發(fā)明的復(fù)合滑動軸承由壁厚為〇. 1?〇. 7_的樹脂層和 熔煉金屬板構(gòu)成。將樹脂層(芳香族PEK系樹脂)用作摩擦滑動面,所以,摩擦磨耗特性、 耐蠕變性優(yōu)異,將熔煉金屬板用作軸承基體材料,所以,摩擦發(fā)熱的散熱、耐負(fù)荷性優(yōu)異。為 此,即使在用作支承徑向負(fù)荷的圓筒狀軸承、支承徑向負(fù)荷和軸向負(fù)荷的軸承、支承軸向負(fù) 荷的推力墊圈的情況下,散熱性也高,變形、磨耗也小,形成低摩擦系數(shù)的軸承。另外,在熔 煉金屬板的表面以薄壁插入成形出樹脂層,所以,能夠形成尺寸精度高的軸承。其結(jié)果,適 合利用作為例如居室空調(diào)用、汽車空調(diào)用壓縮機(jī)(compressor)、汽車或建設(shè)機(jī)械等的變速 器、油壓機(jī)器等、汽車等的傾躺式座椅的鉸鏈的滑動軸承。
[0154] 下面,說明在居室空調(diào)用或汽車空調(diào)用的壓縮機(jī)中將本發(fā)明的復(fù)合滑動軸承應(yīng)用 作為能夠旋轉(zhuǎn)地支承用于驅(qū)動其壓縮機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)部件的滑動軸承的例子(第一?第四)。
[0155] 作為采用本發(fā)明的復(fù)合滑動軸承的壓縮機(jī)的第一實施方式,在圖4中說明構(gòu)成車 輛空調(diào)裝置的單頭型活塞式壓縮機(jī)的例子。
[0156] 如圖4所不那樣,壓縮機(jī)5具有構(gòu)成其殼體的缸體6、前殼體7和后殼體9。后殼 體9經(jīng)由閥形成體8接合固定于缸體6。在此,在由缸體6和前殼體7包圍的部分具有曲柄 室10。在殼體中,按貫通曲柄室10的形式,驅(qū)動軸11旋轉(zhuǎn)自如地被支承。驅(qū)動軸11采用 金屬制的構(gòu)成等。驅(qū)動軸11的一端側(cè)(圖中左側(cè))經(jīng)由動力傳遞機(jī)構(gòu)與車輛發(fā)動機(jī)直接 連結(jié)。在曲柄室10中,按可一體旋轉(zhuǎn)的方式,鐵制的銜套板(lug plate) 12固定在驅(qū)動軸 11上。由驅(qū)動軸11以及銜套板12構(gòu)成旋轉(zhuǎn)部件。
[0157] 驅(qū)動軸11的一端部借助被嵌入到設(shè)于前殼體7的貫通孔7a中的徑向滑動軸承Ia 旋轉(zhuǎn)自如地被支承。另外,驅(qū)動軸11的另一端部借助被嵌入到設(shè)于缸體6的貫通孔6a中 的徑向滑動軸承Ib旋轉(zhuǎn)自如地被支承。該徑向滑動軸承Ia以及Ib是本發(fā)明的復(fù)合滑動 軸承。
[0158] 各徑向滑動軸承的外徑形狀設(shè)定成順沿于壓縮機(jī)內(nèi)的貫通孔6a、7a的形狀。徑向 滑動軸承的外周面與貫通孔6a、7a的內(nèi)周面設(shè)定成盡可能沒有間隙地緊密接合的狀態(tài)。另 夕卜,內(nèi)徑形狀被設(shè)定成以下形狀,即:在支承驅(qū)動軸11的狀態(tài)下,以與該驅(qū)動軸的周面的游 隙成為旋轉(zhuǎn)支承所需的最小限度的方式順沿之。
[0159] 在曲柄室10中,收容有作為凸輪板的斜板13。斜板13構(gòu)成為,借助經(jīng)由鉸鏈機(jī) 構(gòu)14的與銜套板12的工作連結(jié)以及驅(qū)動軸11的支承而能夠與銜套板12以及驅(qū)動軸11 同步旋轉(zhuǎn),同時,一邊伴隨著朝向驅(qū)動軸11的旋轉(zhuǎn)中心軸線方向的滑動移動一邊相對于該 驅(qū)動軸11能夠傾斜運(yùn)動。另外,在缸體6形成多個缸膛15,在該缸膛15可往復(fù)運(yùn)動地收 容單頭型的活塞16。缸膛15的前后開口由閥形成體8以及活塞16閉塞,在該缸膛15內(nèi) 形成對應(yīng)于活塞16的往復(fù)運(yùn)動而發(fā)生體積變化的壓縮室。各活塞16經(jīng)由滑腳17而系留 于斜板13的外周部。根據(jù)該構(gòu)成,伴隨于驅(qū)動軸11的旋轉(zhuǎn)的斜板13的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動經(jīng)由滑腳 17被轉(zhuǎn)換成活塞16的往復(fù)直線運(yùn)動。由活塞16、滑腳17、斜板13、鉸鏈機(jī)構(gòu)14以及銜套 板12構(gòu)成曲柄機(jī)構(gòu),由該曲柄機(jī)構(gòu)、缸體6以及驅(qū)動軸11構(gòu)成壓縮機(jī)構(gòu)。
[0160] 在銜套板12與前殼體7之間配設(shè)推力滾動軸承18a。推力滾動軸承18a在推力方 向支承旋轉(zhuǎn)部件(驅(qū)動軸11以及銜套板12),同時,配設(shè)在經(jīng)由銜套板12接受在壓縮機(jī)構(gòu) 發(fā)生的壓縮反作用力的一側(cè)。另外,驅(qū)動軸11借助配設(shè)在缸體6的貫通孔6a內(nèi)的推力滾 動軸承18b支承其后端部,限制向后方的推力移動。
[0161] 在后殼體9中形成吸入室19以及排出室20。吸入室19的制冷劑氣體借助各活 塞16的移動經(jīng)由閥形成體8被導(dǎo)入缸膛15。被導(dǎo)入缸膛15的低壓的制冷劑氣體借助活塞 16的移動被壓縮到規(guī)定的壓力,經(jīng)由閥形成體8被導(dǎo)入排出室20。由該吸入室19、排出室 20、缸膛15、閥形成體8構(gòu)成制冷劑路徑。
[0162] 作為具有以上構(gòu)成的壓縮機(jī)5,當(dāng)從車輛發(fā)動機(jī)經(jīng)由動力傳遞機(jī)構(gòu)向驅(qū)動軸11供 給動力時,斜板13連同驅(qū)動軸11 一起旋轉(zhuǎn)。隨著斜板13的旋轉(zhuǎn),各活塞16按與斜板13 的傾斜角度對應(yīng)的行程進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動,在各缸膛15中依次反復(fù)進(jìn)行制冷劑的吸入、壓縮以 及排出。
[0163] 在圖4所示的第一實施方式中,驅(qū)動軸11與上述的耐熱性、低摩擦性、耐磨耗性、 耐負(fù)荷性、耐蠕變性等優(yōu)異的徑向軸承Ia以及Ib的樹脂層的滑動面滑動接觸而受到支承。 為此,能夠防止滑動接觸面處的磨耗、樹脂層的變形,可穩(wěn)定地獲得低旋轉(zhuǎn)扭矩。
[0164] 另外,在貫通孔7a的比徑向滑動軸承Ia更靠前方(圖中左側(cè))的部分,設(shè)有唇形 密封7b,防止殼體內(nèi)的制冷劑氣體經(jīng)由貫通孔7a向外部的泄漏。在此,徑向滑動軸承Ia尺 寸精度優(yōu)異,設(shè)定成以與驅(qū)動軸11的周面的游隙成為旋轉(zhuǎn)支承所需的最小限度的方式順 沿之的形狀,而且,設(shè)定成徑向滑動軸承Ia的外周面與貫通孔7a的內(nèi)周面盡可能無間隙地 緊密接合的狀態(tài)。為此,容易將貫通孔7a內(nèi)的徑向滑動軸承Ia與唇形密封7b之間的空間 的壓力維持得比曲柄室10的壓力低。根據(jù)該構(gòu)成,減輕了用于防止殼體內(nèi)的制冷劑氣體經(jīng) 由貫通孔7a向外部泄漏的唇形密封7b的負(fù)擔(dān)。
[0165] 進(jìn)而,在該第一實施方式中,徑向滑動軸承Ia以及Ib配設(shè)在不包含于殼體內(nèi)制冷 劑路徑的曲柄室10中。根據(jù)這些徑向滑動軸承Ia以及l(fā)b,即使在制冷劑氣體的循環(huán)量較 少、依靠混合存在于該制冷劑氣體中的霧狀的潤滑油而得的潤滑效果低的曲柄室10中,也 能夠借助樹脂層的滑動面抑制徑向滑動軸承Ia以及Ib與驅(qū)動軸11的滑動接觸部分的磨 耗。其結(jié)果,能夠延長壓縮機(jī)的壽命。因而,在該實施方式的壓縮機(jī)采用徑向滑動軸承Ia 以及Ib是特別有用的。
[0166] 基于圖5來說明采用了本發(fā)明的復(fù)合滑動軸承的壓縮機(jī)的第二實施方式。該第二 實施方式將圖4所示的第一實施方式中的壓縮機(jī)的構(gòu)成變更為使用作為本發(fā)明的復(fù)合滑 動軸承的推力滑動軸承21替換了推力滾動軸承18a的構(gòu)成。其余構(gòu)成與第一實施方式相 同。
[0167] 如圖5所示那樣,在前殼體7與銜套板12之間,配設(shè)推力滑動軸承21。推力滑動 軸承21固定安裝于銜套板12,與固定于前殼體7的鐵制的環(huán)狀的板24滑動接觸。借助推 力滑動軸承與板24的滑動接觸,抑制了旋轉(zhuǎn)部件向前方(圖中左側(cè))的推力移動。推力滑 動軸承21是由環(huán)狀的熔煉金屬板和樹脂層構(gòu)成的復(fù)合滑動軸承,該樹脂層設(shè)在該基體材 料的成為與板24相向的相向面的面上,在熔煉金屬板的軸方向表面設(shè)置上述樹脂層,除此 之外是與圖1?圖3等所示的情況同樣的構(gòu)成。
[0168] 在該第二實施方式中,作為在推力方向經(jīng)由銜套板12接受在壓縮機(jī)構(gòu)發(fā)生的壓 縮反作用力的一側(cè)支承旋轉(zhuǎn)部件的軸承,采用推力滑動軸承21。在該方式中,與采用滾動軸 承的情況相比較,能夠降低成本。另外,該推力滑動軸承與第一實施方式的徑向滑動軸承同 樣,配設(shè)在不包含于制冷劑路徑的潤滑效果低的曲柄室10,并且能夠借助樹脂層的滑動面 來抑制推力滑動軸承21與板24的滑動接觸部分的磨耗。其結(jié)果,能夠延長壓縮機(jī)的壽命。 因而,在該實施方式的壓縮機(jī)采用推力滑動軸承21是特別有用的。
[0169] 另外,在該實施方式中,也可以進(jìn)一步采用作為本發(fā)明的復(fù)合滑動軸承的推力滑 動軸承來替代推力滾動軸承18b。
[0170] 作為采用了本發(fā)明的復(fù)合滑動軸承的壓縮機(jī)的第三實施方式,在圖6中就構(gòu)成車 輛空調(diào)裝置的雙頭型活塞式壓縮機(jī)的例子進(jìn)行說明。該形式的壓縮機(jī)5'由一對缸體33、前 殼體34以及后殼體35構(gòu)成殼體。另外,由驅(qū)動軸32和在曲柄室37內(nèi)固定于該驅(qū)動軸32 的斜板36構(gòu)成旋轉(zhuǎn)部件。多個缸膛33a以與驅(qū)動軸32平行延伸的方式,在各缸體33的兩 端部之間隔開規(guī)定間隔地形成在同一圓周上。雙頭型的活塞39能夠往復(fù)運(yùn)動地嵌插支承 在各缸膛33a內(nèi),在它們的兩端面與對應(yīng)的兩閥形成體40之間形成壓縮室。另外,由滑腳 38以及斜板36構(gòu)成曲柄機(jī)構(gòu),由該曲柄機(jī)構(gòu)、缸體33 (缸膛33a)、活塞39以及驅(qū)動軸32 構(gòu)成壓縮機(jī)構(gòu)。
[0171] 驅(qū)動軸32經(jīng)由一對徑向滑動軸承31a以及31b可旋轉(zhuǎn)地被支承在缸體33以及前 殼體34的中央,經(jīng)由動力傳遞機(jī)構(gòu)與車輛發(fā)動機(jī)等外部驅(qū)動源工作連結(jié)。徑向滑動軸承 31a以及31b被插入在以與形成于缸體33的內(nèi)部的曲柄室37連通的方式形成于缸體33的 中央的收容孔33b內(nèi)。該徑向滑動軸承31a以及31b是本發(fā)明的復(fù)合滑動軸承。具體的構(gòu) 成除了徑方向以及軸方向的尺寸等之外,與第一實施方式的情況同樣,通過同樣的制法制 造。
[0172] 另外,一對推力滾動軸承44設(shè)置在斜板36的支承圓筒部的前后方向的兩端面與 跟它們相向的各缸體33的中央部之間,被保持成經(jīng)由該推力滾動軸承44將斜板36夾在兩 缸體33間的狀態(tài)。
[0173] 驅(qū)動軸的插通孔34a和形成于缸體33的收容孔33b成為經(jīng)由形成于閥形成體 40(圖中左側(cè))的貫通孔而連通的狀態(tài)。在插通孔34a設(shè)置唇形密封34b,防止殼體內(nèi)的制 冷劑氣體經(jīng)由插通孔34a向外部的泄漏。在此,徑向滑動軸承31a尺寸精度優(yōu)異,設(shè)定成以 與驅(qū)動軸32的周面的游隙成為旋轉(zhuǎn)支承所需的最小限度的方式順沿之的形狀,而且,設(shè)定 成徑向滑動軸承31a的外周面與收容孔33b的內(nèi)周面盡可能無間隙地緊密接合的狀態(tài)。為 此,容易將插通孔34a內(nèi)的唇形密封34b與徑向滑動軸承31a之間的空間的壓力維持得比 曲柄室37的壓力低。根據(jù)該構(gòu)成,減輕了用于防止殼體內(nèi)的制冷劑氣體經(jīng)由插通孔34a向 外部的泄漏的唇形密封34b的負(fù)擔(dān)。
[0174] 在該實施方式中,由曲柄室37、螺栓插通孔43、吸入室41、壓縮室以及排出室42等 構(gòu)成殼體內(nèi)的制冷劑路徑。該殼體內(nèi)的制冷劑路徑內(nèi)的各部位利用混合存在于在該路徑內(nèi) 流通的制冷劑氣體中的霧狀的潤滑油等進(jìn)行潤滑。為此,在配設(shè)在構(gòu)成制冷劑路徑的曲柄 室37 (更詳細(xì)的是收容孔33b)的徑向滑動軸承31a以及31b與驅(qū)動軸32的滑動接觸部分, 除了該滑動軸承的樹脂層的固體潤滑作用之外,依靠上述潤滑油的潤滑作用也大。由此,驅(qū) 動軸32與徑向滑動軸承31a以及31b的滑動接觸部分得到良好的潤滑,能夠延長壓縮機(jī)的 壽命。
[0175] 另外,在該實施方式中,也可以進(jìn)一步采用作為本發(fā)明的復(fù)合滑動軸承的推力滑 動軸承來替代推力滾動軸承44。
[0176] 作為使用了本發(fā)明的復(fù)合滑動軸承的壓縮機(jī)的第四實施方式,在圖7中就構(gòu)成車 輛空調(diào)裝置的渦旋式壓縮機(jī)的例子進(jìn)行說明。該形式的壓縮機(jī)5"由固定渦旋件51、中心殼 體52和馬達(dá)殼體53構(gòu)成殼體。在中心殼體52以及馬達(dá)殼體53,經(jīng)由徑向滑動軸承55以 及56可旋轉(zhuǎn)地支承作為旋轉(zhuǎn)軸的鐵制的軸54。另外,在軸54上一體地形成偏心軸54a,在 其上支承配重57。由軸54以及配重57構(gòu)成旋轉(zhuǎn)部件。
[0177] 偏心軸54a以可動渦旋件58與固定渦旋件51相向的方式,經(jīng)由徑向滑動軸承59 以及襯套60可相對旋轉(zhuǎn)地被支承。徑向滑動軸承59被嵌合收容在大致圓筒狀的襯套60 內(nèi),該襯套60嵌合在突出設(shè)置于可動基板58a的凸臺部58c內(nèi)。徑向滑動軸承59的內(nèi)周 面成為與偏心軸54a的外周面滑動接觸的滑動接觸面。在可動渦旋件58的可動基板58a 形成可動渦卷壁58b,在固定渦旋件51的固定基板51a形成與可動渦卷壁58b嚙合的固定 渦卷壁51b。由固定基板51a、固定渦卷壁51b、可動基板58a以及可動渦卷壁58b界定的區(qū) 域成為對應(yīng)于可動渦旋件58的旋轉(zhuǎn)而容積減少的密閉室61。由固定渦旋件51、可動渦旋 件58、中心殼體52、襯套60、徑向滑動軸承55、59、軸54、配重57等構(gòu)成渦旋式壓縮機(jī)構(gòu)。
[0178] 在馬達(dá)殼體53的內(nèi)周面固定作為固定子的定子62,在軸54的外周面在與定子62 相對的位置固定作為旋轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子63。定子62以及轉(zhuǎn)子63構(gòu)成電動式馬達(dá),借助對定子 62的通電,轉(zhuǎn)子63以及軸54 -體旋轉(zhuǎn)。另外,在中心殼體52設(shè)置隔壁部52a,徑向滑動軸 承55被嵌入在形成于該隔壁部52a的中央的貫通孔52b中。徑向滑動軸承55的內(nèi)周面成 為與軸54的外周面滑動接觸的滑動接觸面。
[0179] 在軸54,在其內(nèi)部形成有將排出室64與馬達(dá)室65連通的流體通路54b和將馬達(dá) 室65與馬達(dá)殼體53的外部連通的流體通路54c。伴隨于可動渦旋件58的公轉(zhuǎn),從固定渦 旋件51的入口流入密閉室61的制冷劑氣體經(jīng)過排出口 58d、排出室64、流體通路54b、馬 達(dá)室65、流體通路54c,經(jīng)由設(shè)在馬達(dá)殼體53的壁部的出口 53a而流出到外部。為此,排出 室64、流體通路54b、馬達(dá)室65以及流體通路54c成為具有與排出壓大體相等的壓力值的 高壓區(qū)域。另一方面,隔著環(huán)狀的密封部件66,外側(cè)成為具有與吸入壓接近的壓力值的低壓 室67。
[0180] 徑向滑動軸承55、56以及59是本發(fā)明的復(fù)合滑動軸承。具體的構(gòu)成除了徑方向 以及軸方向的尺寸等之外,與第一實施方式的情況同樣,利用同樣的制法制造。
[0181] 徑向滑動軸承55以及59分別插入于貫通孔52b、襯套60,同時設(shè)定成在插入了軸 54 (軸承59,具體來講是偏心軸54a)的狀態(tài)下,以與軸54的周面的游隙成為旋轉(zhuǎn)支承所需 的最小限度的方式順沿之的形狀。另外,徑向滑動軸承55的外周面與貫通孔52b的內(nèi)周面, 徑向滑動軸承59的外周面與襯套60的內(nèi)周面,分別設(shè)定成盡可能無間隙地緊密接合的狀 態(tài)。
[0182] 由凸臺部58c的外周側(cè)和隔壁部52a的內(nèi)周側(cè)包圍的空間68與馬達(dá)室65的、經(jīng) 由貫通孔52b和軸54的間隙的連通,大體由徑向滑動軸承55遮斷。另外,排出室64與空 間68的、經(jīng)由襯套60和偏心軸54a的間隙的連通,大體由徑向滑動軸承59遮斷。即,徑向 滑動軸承55以及59設(shè)置成將殼體的內(nèi)部空間在壓力方面隔絕。
[0183] 空間68由于依靠調(diào)整閥進(jìn)行的調(diào)壓、制冷劑氣體經(jīng)由徑向滑動軸承55以及59與 軸54的微小間隙從高壓區(qū)域(馬達(dá)室65、排出室64)的泄漏,相比該高壓區(qū)域為低壓,同時 被維持成壓力比低壓室67更高的中間壓狀態(tài)。通過在可動渦旋件58的背面設(shè)置壓力比高 壓區(qū)域低的區(qū)域(空間68),可減輕因施加于可動渦旋件58的背面的壓力而產(chǎn)生于可動渦 旋件58的朝向固定渦旋件51側(cè)的負(fù)荷。為此,可獲得可動渦旋件58的順暢的公轉(zhuǎn),同時, 降低了可動渦旋件58的機(jī)械損失。
[0184] 徑向滑動軸承55以及59由于如上述那樣耐磨耗性等優(yōu)異,所以,能夠降低與軸54 的滑動接觸部分的磨耗,能夠抑制因該磨耗造成兩者間的間隙擴(kuò)張所導(dǎo)致的壓力隔絕效果 降低。這樣,徑向滑動軸承55以及59能夠在與軸54之間發(fā)揮良好的密封性,進(jìn)而容易將 該效果維持得高。為此,不用特別設(shè)置密封部件,就能夠有效地在壓力方面將排出室64與 空間68、馬達(dá)室65與空間68隔絕。
[0185] 以上,就使用了本發(fā)明的復(fù)合滑動軸承的壓縮機(jī)說明了第一?第四實施方式,但 本發(fā)明的實施形式并不限定于此。
[0186] 下面,就本發(fā)明的可變?nèi)萘啃洼S向活塞泵的托架引導(dǎo)件以及可變?nèi)萘啃洼S向活塞 泵進(jìn)行說明。
[0187] 基于圖10來說明使用了本發(fā)明的托架引導(dǎo)件的可變?nèi)萘啃洼S向活塞泵的一實施 例。圖10是可變?nèi)萘啃洼S向活塞泵的縱剖面圖。如圖10所示那樣,可變?nèi)萘啃洼S向活塞 泵的托架引導(dǎo)件81與對活塞82的行程加以調(diào)整的托架83滑動接觸,保持成該托架83能 夠擺動。該托架引導(dǎo)件81是在托架引導(dǎo)件本體81a的表面?zhèn)?、即相對于托?3的滑動面 設(shè)置了作為托架引導(dǎo)件接受方的襯套81b的結(jié)構(gòu)。該襯套81b在局部圓筒形的熔煉金屬制 部件的上述滑動面上,按照0. 1?0. 7mm的厚度通過注射成形重疊由以芳香族PEK系樹脂 為基礎(chǔ)樹脂的樹脂組成物構(gòu)成的樹脂層而設(shè)成一體。
[0188] 該實施方式的可變?nèi)萘啃洼S向活塞泵在接合的一對殼體85、86的端壁間可旋轉(zhuǎn) 地支承旋轉(zhuǎn)軸87。在旋轉(zhuǎn)軸87上,以不能相對旋轉(zhuǎn)的方式支承缸體88。在與旋轉(zhuǎn)軸87 - 體旋轉(zhuǎn)的缸體88內(nèi),以能夠向旋轉(zhuǎn)軸87的軸方向滑動位移的方式收容多個活塞82。缸體 88內(nèi)的活塞收容室88a與旋轉(zhuǎn)軸87的旋轉(zhuǎn)聯(lián)動,與形成于閥板89的圓弧狀的吸入口 89a 以及排出口 89b交替連接。由此,工作油從吸入口 89a被吸入到各活塞收容室88a內(nèi),與旋 轉(zhuǎn)軸87 -起旋轉(zhuǎn)的缸體88中的活塞收容室88a內(nèi)的工作油向排出口 89b被排出。
[0189] 推壓彈簧90將缸體88向托架83側(cè)施力。由此,在旋轉(zhuǎn)軸87周圍,被保持于保持 器91的由鋁材構(gòu)成的滑腳92與托架83的平面部密接。被嵌入滑腳92的活塞82隨著旋 轉(zhuǎn)軸87的旋轉(zhuǎn)按與托架83的傾角相應(yīng)的行程進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動。另外,托架83的傾角借助殼 體85內(nèi)的推壓彈簧93的推壓力和由油壓控制裝置94調(diào)整的來自缸95的油壓而時??刂?成適當(dāng)?shù)慕嵌取?br>
[0190] 圖11示出了托架引導(dǎo)件1的立體圖。如圖10以及圖11所示那樣,在鋁合金制的 殼體85內(nèi)按兩個一組的方式固定設(shè)置有托架引導(dǎo)件81。另外,在兩個托架引導(dǎo)件81之間 貫通托架83的軸孔地配置旋轉(zhuǎn)軸87。
[0191] 在圖11所示的形式中,托架引導(dǎo)件81具有托架引導(dǎo)件本體81a,在該本體81a設(shè) 置由形成有樹脂層81d的局部圓筒形(圓弧狀)的熔煉金屬制部件(熔煉金屬板)8c構(gòu)成 的襯套81b。通過將熔煉金屬制部件81c插入到模具內(nèi),在該部件81c的與托架滑動接觸的 一側(cè)的表面通過注射成形按薄壁且一定壁厚形成樹脂層81d。襯套81b安放在本體81a中 的形成為圓弧面狀的托架83的支承面。熔煉金屬制部件81c的本體81a側(cè)的表面與本體 81a的支承面的圓弧面形狀相對應(yīng)地形成為相同形狀。該襯套81b的形成有樹脂層81d的 圓弧面成為相對于托架83的滑動面。在該形式中,作為托架引導(dǎo)件本體81a使用以往品, 可按照與以往的推力襯套進(jìn)行替換的形式來利用襯套81b,無需設(shè)計變更等,可防止成本增 加。
[0192] 另外,如圖12所示那樣,兩個一組的襯套81b借助成對的凹部81g與凸部81h的 嵌合而固定成不從本體81a的托架引導(dǎo)件的支承面81e、81f發(fā)生偏移。另外,用于固定襯 套81b的凹凸部也可以使其凹凸關(guān)系與圖12所示的構(gòu)成相反,另外,形狀也可以是任意的 形狀?;蛘?,若考慮制造成本,則通過在凹部81g插入銷并在襯套81b設(shè)置銷孔來進(jìn)行嵌合 是最理想的。
[0193] 托架引導(dǎo)件本體81a的材質(zhì)沒有特別限定,也可以是與熔煉金屬制部件81c同樣 的熔煉金屬。
[0194] 托架83例如由含硅的鋁合金形成,在其背面突出設(shè)置有與各托架引導(dǎo)件中的支 承面81e、81f對應(yīng)的一對圓弧面狀的滑動接觸部83a、83b。在圖11以及圖12所示的形式 中,兩滑動接觸部83a、83b組裝成經(jīng)由一對襯套81b與支承面81e、81f相接。
[0195] 基于圖13來說明托架引導(dǎo)件的其他形式。圖13是托架引導(dǎo)件81的其他形式的 立體圖。在圖13所示的形式中,托架引導(dǎo)件81其本體由熔煉金屬制部件81c構(gòu)成。在該 本體中,托架83的支承面形成為圓弧面狀,在該支承面通過注射成形以薄壁按一定壁厚形 成樹脂層81d。形成有該樹脂層81d的圓弧面成為相對于托架83的滑動面。在該形式中, 部件個數(shù)少且結(jié)構(gòu)簡易,制造成本變低。
[0196] 就本發(fā)明的托架引導(dǎo)件的樹脂層以及熔煉金屬制部件進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0197] 樹脂層81d由以芳香族PEK系樹脂為基礎(chǔ)樹脂的樹脂組成物構(gòu)成,按0. 1?0. 7mm 的厚度通過注射成形重疊在熔煉金屬制部件81c的與托架滑動接觸的表面而設(shè)成一體地 形成。
[0198] 通過將樹脂層81d用作滑動面,將熔煉金屬制部件81c用作基體材料,摩擦發(fā)熱的 散熱性優(yōu)異。另外,由于能夠通過注射成形來精加工滑動面(樹脂層),所以,無需像以往 的托架引導(dǎo)件那樣向鋼板形成涂膜層,另外,也可以省略依靠車床或研磨機(jī)的加工等。其結(jié) 果,能夠以高生產(chǎn)率進(jìn)行制造。
[0199] 通過在樹脂層81d使用以芳香族PEK系樹脂為基礎(chǔ)樹脂的樹脂組成物,連續(xù)使用 溫度變高,形成了耐熱性、耐油耐藥品性、耐蠕變性、摩擦磨耗特性優(yōu)異的可變?nèi)萘啃洼S向 活塞泵的托架引導(dǎo)件。另外,芳香族PEK系樹脂由于韌性、高溫時的機(jī)械物性高,耐疲勞特 性、耐沖擊性也優(yōu)異,所以,即便在使用時施加摩擦力、沖擊、振動等的時候,樹脂層也難以 從熔煉金屬制部件剝離。
[0200] 作為該托架引導(dǎo)件所能使用的芳香族PEK系樹脂的具體例,可列舉與上述復(fù)合滑 動軸承所使用的樹脂相同的樹脂。
[0201] 樹脂層81d的厚度設(shè)定為0. 1?0. 7mm。另外,本發(fā)明中的"樹脂層的厚度"是指 未進(jìn)入到熔煉金屬制部件中的表面部分的厚度。該厚度范圍是考慮了插入成形面、物性面 而設(shè)定的。若樹脂層的厚度不足0.1mm,則插入成形困難。另外,存在長期使用時的耐久性 即壽命變短的危險。另一方面,若樹脂層的厚度超過〇.7mm,則存在產(chǎn)生瑕疵、尺寸精度降 低的危險。另外,因摩擦產(chǎn)生的熱難以從摩擦面向熔煉金屬制部件逃逸,摩擦面溫度變高。 進(jìn)而,因負(fù)荷產(chǎn)生的變形量變大,同時,摩擦面的真實接觸面積也變大,摩擦力、摩擦發(fā)熱變 高,存在耐熱粘性等降低的危險。若考慮摩擦發(fā)熱向熔煉金屬制部件的散熱,則優(yōu)選樹脂層 的厚度為〇? 2?0? 5謹(jǐn)。
[0202] 另外,在如圖11所示那樣使用襯套的形式中,樹脂層81d的厚度優(yōu)選為熔煉金屬 制部件(熔煉金屬板)81c的厚度的1/8?1/2。當(dāng)樹脂層的厚度不足熔煉金屬制部件的 厚度的1/8時,相對于熔煉金屬制部件,樹脂層相對過薄,存在長期使用時的耐久性差的危 險。另一方面,當(dāng)樹脂層的厚度超過熔煉金屬制部件的厚度的1/2時,相對于熔煉金屬制 部件,樹脂層相對過厚,因摩擦產(chǎn)生的熱難以從摩擦面向熔煉金屬制部件逃逸,摩擦面溫度 變高。進(jìn)而,因負(fù)荷產(chǎn)生的變形量變大,同時,摩擦面的真實接觸面積也變大,摩擦力、摩擦 發(fā)熱變高,存在耐熱粘性等降低的危險。另外,通過將樹脂層的厚度設(shè)成上述范圍(0.1? 0. 7mm :熔煉金屬制部件的厚度的1/8?1/2),可容易使后述的纖維狀充填材料分散成穩(wěn)定 定向的狀態(tài)。
[0203] 成為熔煉金屬制部件81c的材料的熔煉金屬優(yōu)選的是鐵、鋁、鋁合金、銅或銅合 金。通過采用這些材質(zhì),能夠在熔煉金屬制部件中確保所需要的熱傳導(dǎo)性、耐負(fù)荷性,即便 在高負(fù)荷條件下也能使用。作為鐵列舉有一般結(jié)構(gòu)用碳素鋼(SS400等)、軟鋼(SPCC等的 冷軋壓延鋼板)、不銹鋼(SUS304、SUS316等)等,也可以對這些鐵實施鋅、鎳、銅等的鍍敷。 作為鋁可列舉A1100、A1050,作為鋁合金可列舉A2017、A5052 (也包含氧化鋁膜處理品),作 為銅可列舉C1100,作為銅合金可列舉C2700、C2801等。在它們之中,若考慮價格與散熱性 的平衡,優(yōu)選使用SPCC等冷軋壓延鋼板(也包括鍍敷品)。
[0204] 對于熔煉金屬制部件81c中的與樹脂層81d接合的接合面,為了提高插入成形時 的與樹脂層的緊密接合性,優(yōu)選的是進(jìn)行(1)在接合面設(shè)置燒結(jié)金屬層,(2)在接合面實施 化學(xué)表面處理,(3)以機(jī)械方式對接合面進(jìn)行粗面化等的前處理。另外,也可適當(dāng)組合地來 使用(1)?(3)的處理。另外,對于這些用于提高緊密接合性的前處理,只要至少對上述接 合面進(jìn)行即可,也可以考慮作業(yè)性等對熔煉金屬制部件的整個面進(jìn)行。
[0205] (1)的燒結(jié)金屬層例如可以通過在熔煉金屬制部件的表面均勻地散布燒結(jié)金屬粉 末并對其進(jìn)行加熱、加壓而形成。燒結(jié)金屬層的材質(zhì)可以是鐵系、銅鐵系、不銹鋼系、銅系中 的任意一者。熔煉金屬制部件與燒結(jié)金屬層的材質(zhì)為相似或者同種時,緊密接合性提高,所 以優(yōu)選。另外,在燒結(jié)金屬層的材質(zhì)為銅系、銅鐵系燒結(jié)的情況下,可以對熔煉金屬制部件 預(yù)先實施銅鍍敷,可提高緊密接合性。另外,出于環(huán)境保全的目的,優(yōu)選的是不使用包含鉛 青銅等鉛的材質(zhì)。
[0206] 通過設(shè)置燒結(jié)金屬層,在注射成形時熔融樹脂進(jìn)入到該燒結(jié)金屬層的凹凸。在注 射成形中,熔融樹脂以高速、高壓流入,所以,在使用芳香族PEK系樹脂作為基礎(chǔ)樹脂的同 時,也能夠由剪切力使該樹脂深入到多孔質(zhì)的燒結(jié)金屬層的凹凸(空孔)中。其結(jié)果,借助 燒結(jié)金屬層,樹脂層81d與熔煉金屬制部件81c可牢固地緊密接合。
[0207] 作為(2)的化學(xué)表面處理,優(yōu)選實施(I)在接合面形成微細(xì)凹凸形狀的處理,或 (RO)在接合面形成與樹脂層進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的接合膜的處理。通過將接合面形成為微細(xì)凹凸 形狀,真正的接合面積增大,樹脂層與熔煉金屬制部件的緊密接合強(qiáng)度得到提高,同時,樹 脂層的熱容易向熔煉金屬制部件傳遞。另外,通過在接合面夾設(shè)與樹脂層進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的 接合膜,樹脂層與熔煉金屬制部件的緊密接合強(qiáng)度得到提高,同時,在樹脂層與熔煉金屬制 部件沒有微小間隙,樹脂層的熱容易向熔煉金屬制部件傳遞。
[0208] 作為這些化學(xué)表面處理的具體例,可采用與上述的復(fù)合滑動軸承所使用的處理相 同的處理。在通過注射成形來形成樹脂層81d時,熔融樹脂以高速、高壓流入,因而,該樹脂 在剪切力作用下也可深入凹部間距為數(shù)nm?數(shù)十iim的上述微細(xì)凹凸形狀。由此,能夠確 保熔煉金屬制部件81c與樹脂層81d的緊密接合強(qiáng)度。另外,通過化學(xué)表面處理形成的上 述微細(xì)凹凸形狀與通過機(jī)械方式單純地粗制成的形狀不同,形成多孔質(zhì)那樣的復(fù)雜立體結(jié) 構(gòu),因而,容易發(fā)揮錨固效果,能夠?qū)崿F(xiàn)牢固的緊密接合。
[0209] 化學(xué)表面處理之中的MEC公司制AMALPHA處理、東亞電化公司制TRI處理等特殊 表面處理適合于鋁、銅。為此,在實施這些處理的情況下,優(yōu)選至少熔煉金屬制部件的處理 表面為鋁或銅。例如,在采用冷軋壓延鋼板的情況下,在實施這些處理時,優(yōu)選使用進(jìn)行過 銅鍍敷處理的鋼板。
[0210] 作為⑶的將接合面以機(jī)械方式進(jìn)行粗面化的處理,可列舉噴丸、噴砂、滾壓、機(jī) 械加工等粗制成為凹凸形狀的處理。
[0211] 為了相對于使用中的摩擦力獲得充分的緊密接合強(qiáng)度,熔煉金屬制部件與樹脂層 的剪切緊密接合強(qiáng)度優(yōu)選為2MPa以上。為了進(jìn)一步提高安全率,優(yōu)選為3MPa以上。另外, 為了進(jìn)一步提高熔煉金屬制部件與樹脂層的剪切緊密接合強(qiáng)度,除了實施上述(1)?(3) 的處理之外,也可以在形成樹脂層的接合面施加槽等物理方面的剝落對策。
[0212] 形成樹脂層的樹脂組成物使用芳香族PEK系樹脂作為基礎(chǔ)樹脂,可以按分散狀態(tài) 在其中配合玻璃纖維、碳纖維、芳族聚酸胺纖維、強(qiáng)化水晶等纖維狀充填材料。由此,能夠進(jìn) 一步提高樹脂層的機(jī)械強(qiáng)度。尤其是,對于本發(fā)明的可變?nèi)萘啃洼S向活塞泵的托架引導(dǎo)件, 由于樹脂層為0. 1?0. 7mm的厚度這樣的薄壁,所以優(yōu)選提高機(jī)械強(qiáng)度。
[0213] 除了纖維狀充填材料之外,也可以配合PTFE樹脂、石墨、二硫化鑰等固體潤滑劑, 或是碳酸鈣、硫酸鈣、云母、滑石等無機(jī)充填材料。通過配合上述固體潤滑劑,即使在無潤 滑、潤滑油稀薄的條件下也可形成低摩擦,能夠提高耐熱粘性。另外,通過配合上述無機(jī)充 填材料,可以提高耐蠕變性。
[0214] 纖維狀充填材料、無機(jī)系的固體潤滑劑(石墨、二硫化鑰等)以及無機(jī)充填材料具 有減小芳香族PEK系樹脂的成形收縮率的效果。為此,也具有在進(jìn)行與熔煉金屬制部件的 插入成形時抑制樹脂層的內(nèi)部應(yīng)力的效果。
[0215] 圖14示出了具有由配合有纖維狀充填材料的樹脂組成物構(gòu)成的樹脂層的形式的 托架引導(dǎo)件。圖14是托架引導(dǎo)件(在樹脂層配合纖維狀充填材料)的立體圖。托架引導(dǎo) 件81是除了在樹脂層81d配合纖維狀充填材料84以外與圖11的構(gòu)成同樣的構(gòu)成。
[0216] 當(dāng)通過注射成形來形成樹脂層81d時,通過調(diào)整樹脂組成物的熔融流動方向,優(yōu) 選將纖維狀充填材料84(的長度方向)定向成相對于托架引導(dǎo)件81的滑動方向(圖中箭 頭)為45度以上的盡可能接近直角的交叉角度。為了提高樹脂層81d的機(jī)械強(qiáng)度,優(yōu)選配 合纖維狀充填材料,而由于纖維狀充填材料的纖維的端部成為邊緣狀,所以,容易由纖維的 端部在物理方面磨耗損傷作為配合件的托架83,摩擦系數(shù)也難以穩(wěn)定。通過將纖維狀充填 材料(的長度方向)定向成為相對于該托架引導(dǎo)件的滑動方向按45?90度交叉,纖維的 兩端的邊緣相對于滑動方向按45?90度定向。由此,實現(xiàn)了因纖維的兩端的邊緣給配合 件造成的磨耗損傷的減輕、摩擦系數(shù)的穩(wěn)定。另外,纖維狀充填材料的定向越接近90度則 因纖維的邊緣造成的磨耗損傷就越小,摩擦系數(shù)也穩(wěn)定,因而優(yōu)選。若為80?90度則尤其 優(yōu)選。另外,存在在注射成形時的澆口部、熔接部處纖維狀充填材料的定向混亂的情況,但 其比例低而沒有影響。
[0217] 纖維狀充填材料的平均纖維長優(yōu)選0. 02?0. 2mm。若不足0. 02mm則無法獲得充 分的加強(qiáng)效果,存在無法滿足耐蠕變性、耐磨耗性的危險。在超過〇. 2mm的情況下,由于纖 維長相對于樹脂層的層厚的比率變大,所以薄壁成形性差。尤其是,在按樹脂厚度0.2? 0. 7mm進(jìn)行插入成形的情況下,若纖維長超過0. 2_,則有損薄壁成形性。為了進(jìn)一步提高 薄壁成形的穩(wěn)定性,優(yōu)選平均纖維長為〇. 02?0. 1mm。
[0218] 在纖維狀充填材料之中優(yōu)選使用碳纖維。碳纖維在成形樹脂層時朝向樹脂的熔融 流動方向的定向性強(qiáng)。尤其是,選擇直徑細(xì)、較短的碳纖維,在該情況下,碳纖維的兩端的邊 緣順沿于托架引導(dǎo)件的滑動方向,例如若定向方向不足〇?45度,則存在使作為配合件的 托架受到損傷的情況。為此,在采用細(xì)而短的碳纖維的情況下,在注射成形樹脂時,將熔融 樹脂的流動方向設(shè)成與托架引導(dǎo)件的滑動方向呈直角或接近直角的角度,將纖維的長度方 向定向成相對于托架引導(dǎo)件的滑動方向的45?90度,這對于穩(wěn)定地保持耐久性以及降低 滑動扭矩是極其有利的。
[0219] 作為該托架引導(dǎo)件所使用的碳纖維,可以是根據(jù)原材料分類的浙青系或PAN系中 的任意一者的碳纖維,但優(yōu)選具有高彈性率的PAN系碳纖維。其燒固溫度沒有特別限定,相 比在2000°C或其以上的高溫下燒固而石墨(graphite)化的碳化品,在1000?1500°C左右 燒固的碳化品即使在高PV下也難以磨耗損傷配合件,故而優(yōu)選。
[0220] 碳纖維的平均纖維直徑為20 y m以下,優(yōu)選為5?15 y m。對于超過該范圍的粗的 碳纖維,由于發(fā)生高壓,所以耐負(fù)荷性的提高效果匱乏,在作為配合件的托架為鋁合金、無 淬火鋼材的情況下,該配合件的磨耗損傷變大,所以不理想。另外,碳纖維可以是短切纖維、 氈合纖維中的任意一者,而為了獲得穩(wěn)定的薄壁成形性,優(yōu)選纖維長不足Imm的氈合纖維。
[0221] 作為該托架引導(dǎo)件所能使用的碳纖維的市售品,可列舉與上述復(fù)合滑動軸承所使 用的產(chǎn)品相同的產(chǎn)品。
[0222] 形成樹脂層的樹脂組成物優(yōu)選使用芳香族PEK系樹脂作為基礎(chǔ)樹脂,在其中作為 必需成分包含上述碳纖維和作為固體潤滑劑的PTFE樹脂。
[0223] 作為該托架引導(dǎo)件所能使用的PTFE樹脂以及其市售品,可列舉與上述復(fù)合滑動 軸承所使用的產(chǎn)品相同的產(chǎn)品。
[0224] 另外,也可以按照不阻礙本發(fā)明效果的程度,相對于樹脂組成物配合周知的樹脂 用添加劑。作為該添加劑,例如可列舉氮化硼等摩擦特性提高劑,碳粉末、氧化鐵、氧化鈦等 著色劑,石墨、金屬氧化物粉末等熱傳導(dǎo)性提高劑。
[0225] 形成樹脂層的樹脂組成物優(yōu)選以芳香族PEK系樹脂為基礎(chǔ)樹脂,作為必需成分, 包含5?30體積%的碳纖維、1?30體積%的PTFE樹脂。除了該必需成分及其他添加劑 以外的剩余部分是芳香族PEK系樹脂。通過設(shè)成該配合比例,即使在高PV條件下,樹脂層 的變形以及磨耗、對作為配合件的托架表面的攻擊性也小,相對于油等的耐性也高。另外, 碳纖維更優(yōu)選為5?20體積%,PTFE樹脂更優(yōu)選為2?25體積%。
[0226] 若碳纖維的配合比例超過30體積%,則熔融流動性顯著降低,薄壁成形變困難, 同時,在作為配合件的托架為鋁合金、無淬火鋼材的的情況下,存在磨耗損傷的危險。另外, 若碳纖維的配合比例不足5體積%,則加強(qiáng)樹脂層的效果匱乏,有時無法獲得充分的耐蠕 變性、耐磨耗性。
[0227] 若PTFE樹脂的配合比例超過30體積%,則存在耐磨耗性、耐蠕變性低于所需要的 程度的危險。另外,若PTFE樹脂的配合比例不足1體積%,則組成物所需要的潤滑性的賦 予效果匱乏,有時無法獲得充分的滑動特性的情況。
[0228] 混合攪拌以上的各原材料的手段沒有特別限定,可以利用亨舍爾混合機(jī)、球磨混 合機(jī)、帶式摻合器、犁刀式混合機(jī)、超亨舍爾混合機(jī)等僅將粉末原料干式混合,進(jìn)而利用雙 軸擠出機(jī)等熔融擠出機(jī)進(jìn)行熔融攪拌,從而獲得成形用粒料。另外,充填材料的投入也可以 在由雙軸擠出機(jī)等進(jìn)行熔融攪拌時采用側(cè)進(jìn)給。使用該成形用粒料,相對于熔煉金屬制部 件通過插入成形來注射成形樹脂層。通過采用注射成形,精密成形性以及制造效率等優(yōu)異。 另外,為了改善物性也可以采用緩冷處理等處理。
[0229] 形成樹脂層的樹脂組成物優(yōu)選在樹脂溫度380°C、剪切速度IOOOs _ 1時的熔融粘 度為50?200Pa ? s。若熔融粘度為該范圍,則能夠進(jìn)行精密的成形以及將纖維狀充填材 料定向成規(guī)定角度,可在烙煉金屬制部件的表面順暢地進(jìn)行〇. 1?〇. 7mm的薄壁插入成形。 若熔融粘度為不足上述規(guī)定范圍的粘度或超過上述規(guī)定范圍的粘度,則難以可靠地獲得精 密的成形性或是難以將纖維狀充填材料定向成規(guī)定角度。由于能進(jìn)行薄壁插入成形,不需 要插入成形后的后加工,所以,制造變得容易,制造成本降低。
[0230] 為了使樹脂溫度380°C、剪切速度IOOOs-1時的熔融粘度為50?200Pa ? s,優(yōu)選 采用該條件下的熔融粘度為130Pa *s以下的芳香族PEK系樹脂。作為這樣的芳香族PEK系 樹脂,可例示Victrex公司制:VICTREX PEEK(90P、90G)等。通過采用這樣的芳香族PEK系 樹脂,在注射成形時,樹脂材料也容易進(jìn)入到通過化學(xué)表面處理形成的凹部間距為數(shù)nm? 數(shù)十的微細(xì)凹凸形狀或燒結(jié)金屬層的凹凸(空孔)中,能夠?qū)崿F(xiàn)牢固的緊密接合。
[0231] 以上,對本發(fā)明的可變?nèi)萘啃洼S向活塞泵的托架引導(dǎo)件以及可變?nèi)萘啃洼S向活塞 泵進(jìn)行了說明,但本發(fā)明的實施形式并不限定于此。
[0232] 下面,就本發(fā)明的滑動螺母以及滑動螺旋裝置加以說明。
[0233] 利用圖15以及圖16來說明本發(fā)明的滑動螺旋裝置的一實施例。圖15是滑動螺 旋裝置的立體圖,圖16是滑動螺母的軸方向剖面圖。本發(fā)明的滑動螺旋裝置101由螺紋軸 102和本發(fā)明的滑動螺母103構(gòu)成,該滑動螺母103與該螺紋軸102的螺紋槽螺紋接合,一 邊在該螺紋軸上滑動一邊相對地移動。螺紋軸102的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成滑動螺母103的直線 運(yùn)動。此外,也可以采用通過使滑動螺母103在相同位置旋轉(zhuǎn)來賦予螺紋軸102直線運(yùn)動 的使用方式。
[0234] 作為螺紋軸102,可使用不銹鋼、碳素鋼等或者對它們實施了鋅鍍敷、鎳鍍敷、鋼質(zhì) 鉻鍍敷等的鐵系金屬、鋁合金等的金屬軸,或是聚酰亞胺樹脂、苯酚樹脂等的樹脂軸。不銹 鋼或鋁合金類等的耐腐蝕性金屬類由于強(qiáng)度高,能夠在高負(fù)荷下使用,不生銹,故而優(yōu)選, 在可省略防銹處理的方面也是適宜的。在本發(fā)明中,最優(yōu)選的是能夠確保尺寸精度、耐久性 優(yōu)異的耐腐蝕性金屬類。
[0235] 作為螺紋軸102的加工方法有滾軋、切削、研磨等,可以是任意一個加工方法。若 考慮高負(fù)荷條件下的耐磨耗性等滑動特性,則螺紋軸的與滑動螺母接觸的接觸面的表面粗 糙度小是適宜的。在螺紋軸的表面粗糙度為〇. I U mRa以下時,因螺紋軸面的凸部造成的滑 動螺母的挖掘磨耗非常小。尤其是表面粗糙度為〇. 05 U mRa以下是最適宜的。
[0236] 螺紋軸102能夠在無潤滑條件下使用。另外,在相比免維護(hù)更重視低摩擦性等的 情況下,也可以在螺紋軸102與滑動螺母103的滑動部使用油或潤滑脂等潤滑劑。在該情 況下,優(yōu)選在滑動螺母的陰螺紋部的軸方向形成直線狀的槽,在此保持磨耗粉,加以應(yīng)對以 便抑制磨料磨耗。通過利用油或潤滑脂來潤滑,相比無潤滑的情況,可更為耐受高負(fù)荷,同 時,可確保高精度的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。
[0237] 如圖16所示那樣,滑動螺母的螺母本體103a由熔煉金屬構(gòu)成,在該螺母本體103a 中的與螺紋軸螺紋接合的陰螺紋部的表面,作為螺紋槽部,形成后述以合成樹脂為基礎(chǔ)樹 脂的樹脂組成物的樹脂層l〇3b。陰螺紋部形成在螺母本體103a的局部且螺母本體103a的 內(nèi)徑部,作為螺紋槽部的樹脂層l〇3b形成為覆蓋該陰螺紋部的表面。作為螺紋槽部的樹脂 層103b與螺紋軸102 (參照圖15)直接滑動接觸。另外,樹脂層103b只要至少形成在陰螺 紋部的表面即可,也可以形成在螺母本體l〇3a的除此以外的表面。
[0238] 通過注射成形使樹脂層103b陷入螺母本體103a的熔煉金屬的表面粗糙部分,樹 脂層l〇3b與螺母本體103a緊密接合。進(jìn)而,樹脂層103b與螺母本體103a的真正的接合 面積增加,在樹脂層與陰螺紋部(熔煉金屬)的接合面沒有間隙,因而,樹脂層l〇3b的熱容 易向螺母本體l〇3a傳遞。
[0239] 螺紋部形狀例如可以是微型螺紋、米制標(biāo)準(zhǔn)螺紋、米制細(xì)牙螺紋、統(tǒng)一協(xié)定標(biāo)準(zhǔn)螺 紋、統(tǒng)一協(xié)定細(xì)牙螺紋等三角螺紋,或是30度梯形螺紋、米制梯形螺紋等梯形螺紋、圓形螺 紋、哥特式拱形狀,可適用所有的螺紋形狀。另外,可以是一條螺紋、兩條螺紋或者多條螺 紋。
[0240] 優(yōu)選的是形成為螺母本體103a的最小部內(nèi)徑(朝向螺母內(nèi)徑的凸部)比螺紋軸 的最大部外徑(朝向軸外徑的凸部)小的形狀。本發(fā)明的滑動螺母,由于螺母本體l〇3a的 陰螺紋部自身是熔煉金屬制,沿著其表面以薄壁形成樹脂層l〇3b,所以能夠?qū)崿F(xiàn)上述形狀。 借助該形狀,能夠由螺母本體接受來自螺紋軸的負(fù)荷,即使在因沖擊負(fù)荷等形成設(shè)想程度 以上的高負(fù)荷的情況下,也能夠防止螺母的陰螺紋部的齒根部發(fā)生破壞等。其結(jié)果,螺母不 會脫離螺紋軸,可增加使用時的安全性。
[0241] 作為構(gòu)成螺母本體的熔煉金屬的材質(zhì),優(yōu)選的是鐵、鋁、鋁合金、銅或銅合金。通過 采用這些材質(zhì),能夠在熔煉金屬螺母本體確保所需要的熱傳導(dǎo)性、耐負(fù)荷性,容易從樹脂層 向熔煉金屬螺母本體散熱,從熔煉金屬螺母本體向外部散熱,即使在高負(fù)荷條件下也能夠 使用。
[0242] 作為鐵,可使用一般結(jié)構(gòu)用碳素鋼(SS400等)、機(jī)械結(jié)構(gòu)用碳素鋼(S45C等)、不 銹鋼(SUS303、SUS316等)等。另外,也可以對這些鐵實施鋅、鎳、銅等的鍍敷。
[0243] 作為鋁可使用A1050、AllOO等,作為鋁合金可使用A2017、A2024、A5056、A6061 等。由于切削加工性優(yōu)異,所以優(yōu)選A2017、A2024。另外,也可以使用鋁合金壓鑄件(ADC12 等)、鋁合金鑄件(AC4B等)。另外,為了提高鋁的耐腐蝕性、耐磨耗性,也可以是氧化鋁膜 處理品。
[0244] 作為銅可使用CllOO等,作為銅合金可使用C3604等。從切削加工性以及環(huán)境性 的觀點出發(fā),優(yōu)選的是鉛〇. 1%以下以及鎘〇. 0075%以下的C680UC6802等。另外,也可以 使用銅合金鑄件(CAC406等)。
[0245] 在將熔煉金屬螺母本體插入模具、注射成形樹脂的工序中,模具與螺母本體間需 要游隙。例如,在將螺母本體插入模具、在內(nèi)徑注射成形樹脂時,由于注射成形壓力,螺母 本體以游隙量向外徑側(cè)伸展,所以,若螺母本體的熔煉金屬的伸展度小,則存在斷裂的可能 性。為此,熔煉金屬的伸展度優(yōu)選為5%以上,優(yōu)選的是鋁合金壓鑄件、鋁合金鑄件、銅合金 鑄件以外的材質(zhì)。
[0246] 螺母本體的熔煉金屬優(yōu)選其熱傳導(dǎo)率為50WAm*K)以上。通過采用熱傳導(dǎo)率50W/ (m ? K)以上的材質(zhì),容易從樹脂層向熔煉金屬螺母本體散熱,從熔煉金屬螺母本體向外部 散熱,能夠在更高負(fù)荷條件下使用。作為熱傳導(dǎo)率為50WAm*K)以上的材質(zhì),可列舉上述 的鋁、鋁合金、銅、銅合金。熔煉金屬螺母的熱傳導(dǎo)率越高則越容易使摩擦熱散熱,故而更優(yōu) 選的是IOOWAm ? K)以上。
[0247] 熔煉金屬螺母本體中的與樹脂層的接合面,為了提高注射成形時與樹脂層的緊密 接合性,優(yōu)選借助噴丸、滾壓、機(jī)械加工等粗制成為凹凸形狀等。此時的表面粗糙度優(yōu)選為 Ra4i!m以上。另外,也可以在熔煉金屬螺母本體的表面實施金屬鍍敷等表面處理。
[0248] 為了提高熔煉金屬螺母本體與樹脂層的緊密接合性,優(yōu)選在熔煉金屬螺母本體中 的樹脂層的接合面實施化學(xué)表面處理。作為化學(xué)表面處理,優(yōu)選實施(1)在接合面形成微 細(xì)凹凸形狀的處理,或(2)在接合面形成與樹脂層進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的接合膜的處理。
[0249] 通過將接合面形成為微細(xì)凹凸形狀,真正的接合面積增大,樹脂層與熔煉金屬螺 母本體的緊密接合強(qiáng)度提高,同時,樹脂層的熱容易向熔煉金屬螺母本體傳遞。另外,通過 在接合面夾設(shè)與樹脂層進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的接合膜,樹脂層與熔煉金屬螺母本體的緊密接合強(qiáng) 度提高,同時,在樹脂層與熔煉金屬螺母本體沒有微小間隙,樹脂層的熱容易向熔煉金屬螺 母本體傳遞。
[0250] 作為這些化學(xué)表面處理的具體例,可采用與上述復(fù)合滑動軸承所使用的處理相同 的處理。在通過注射成形來形成樹脂層時,樹脂材料以高速流入,所以,該樹脂材料由于剪 切力也能夠深入到凹部間距為數(shù)nm?數(shù)十iim的上述微細(xì)凹凸形狀中。由此,能夠確保熔 煉金屬螺母本體與樹脂層的緊密接合強(qiáng)度。另外,通過化學(xué)表面處理形成的上述微細(xì)凹凸 形狀與通過機(jī)械方式單純地粗制成的形狀不同,成為多孔質(zhì)那樣的復(fù)雜立體結(jié)構(gòu),所以容 易發(fā)揮錨固效果,能夠?qū)崿F(xiàn)牢固的緊密接合。
[0251] 化學(xué)表面處理之中的、MEC公司制AMALPHA處理、東亞電化公司制TRI處理等特殊 表面處理適合于鋁、銅。為此,在實施這些處理的情況下,優(yōu)選至少熔煉金屬螺母本體的表 面為鋁或銅。
[0252] 熔煉金屬螺母本體與樹脂層的剪切接合強(qiáng)度優(yōu)選為2MPa以上。若為該范圍,則相 對于使用中的摩擦力可獲得充分的緊密接合強(qiáng)度,即使在高負(fù)荷條件下使用,樹脂層也不 會從熔煉金屬螺母本體剝離。為了進(jìn)一步提高安全率,優(yōu)選為4MPa以上。物理固定、機(jī)械 式粗面化處理、化學(xué)式粗面化處理等緊密接合性提高手段優(yōu)選的是適當(dāng)選擇及組合使用以 便能夠確保上述剪切接合強(qiáng)度。
[0253] 樹脂層的層厚優(yōu)選0. 1?I. 5mm。若樹脂厚度不足0. 1mm,則存在長期使用時的耐 久性、即壽命短的危險。另一方面,若樹脂厚度超過1.5mm,則因摩擦產(chǎn)生的熱難以從摩擦面 向螺母本體側(cè)逃逸,摩擦面溫度變高。另外,因負(fù)荷產(chǎn)生的變形量變大,同時,摩擦面的真實 接觸面積也變大,摩擦力、摩擦發(fā)熱變高,存在磨耗變大的危險。另外,樹脂厚度由螺母內(nèi)徑 尺寸決定。
[0254] 若考慮摩擦發(fā)熱向螺母本體的散熱,則樹脂厚度更優(yōu)選為0. 2?0. 7mm。既可以通 過注射成形來形成為所需要的厚度,也可以在注射成形(插入成形)后通過機(jī)械加工來精 加工成所需要的樹脂厚度。
[0255] 形成樹脂層的樹脂組成物以能夠進(jìn)行注射成形的合成樹脂為基礎(chǔ)樹脂。作為合成 樹脂,優(yōu)選潤滑特性優(yōu)異的合成樹脂。另外,優(yōu)選耐熱性高的合成樹脂以便在氛圍溫度高 的部位也能使用滑動螺母。作為這樣的合成樹脂,例如可列舉芳香族PEK系樹脂、聚縮醛 (POM)樹脂、PPS樹脂、能夠進(jìn)行注射成形的熱塑性PI樹脂、聚酰亞胺(PAI)樹脂、聚酰胺 (PA)樹脂、能夠進(jìn)行注射成形的氟樹脂等。這些合成樹脂既可以單獨(dú)使用,也可以是混合了 2種以上的聚合物合金。
[0256] 在這些合成樹脂之中,優(yōu)選使用芳香族PEK系樹脂、熱塑性PI樹脂、PPS樹脂。作 為形成樹脂層的樹脂組成物的基礎(chǔ)樹脂,使用這些合成樹脂,由此形成耐熱性、耐油性、耐 蠕變特性、耐負(fù)荷性、摩擦磨耗特性優(yōu)異的滑動螺母。另外,與由熔煉金屬構(gòu)成的螺母本體 的緊密接合強(qiáng)度高,不必?fù)?dān)心從螺母本體剝離。
[0257] 芳香族PEK系樹脂是融點為340°C、玻璃轉(zhuǎn)變點為143°C、連續(xù)使用溫度為260°C的 結(jié)晶性的熱塑性樹脂,除了具有優(yōu)異的耐熱性、耐油耐藥品性、耐蠕變性、耐負(fù)荷性、耐磨耗 性、滑動特性等之外,韌性、高溫時的機(jī)械物性也高,耐疲勞特性、耐沖擊性優(yōu)異,成形性也 良好,因而,適于滑動螺旋裝置的滑動螺母的基礎(chǔ)樹脂。
[0258] 作為該滑動螺母可使用的芳香族PEK系樹脂的具體例,可列舉與上述復(fù)合滑動軸 承所使用的樹脂相同的樹脂。
[0259] 熱塑性PI樹脂是融點為388°C、玻璃轉(zhuǎn)變點為250°C、連續(xù)使用溫度為240°C的結(jié) 晶性的熱塑性樹脂,耐熱性、耐油性、耐負(fù)荷性、摩擦磨耗特性等優(yōu)異,所以適于滑動螺旋裝 置的滑動螺母的基礎(chǔ)樹脂。由于注射成形時的模具內(nèi)結(jié)晶化速度慢,所以成形品為非晶質(zhì) 的狀態(tài),但可通過熱處理來提高結(jié)晶度。作為本發(fā)明所能夠使用的熱塑性PI樹脂的市售 品,可列舉三井化學(xué)公司制AURUM(ro450、ro6200等)。
[0260] PPS樹脂是融點為280°C、玻璃轉(zhuǎn)變點為88°C、連續(xù)使用溫度為240°C的結(jié)晶性的 熱塑性樹脂,具有極高的剛性、優(yōu)異的耐熱性、尺寸穩(wěn)定性、耐磨耗性、滑動特性、高流動性 等,所以適于滑動螺旋裝置的滑動螺母的基礎(chǔ)樹脂。PPS樹脂根據(jù)其分子結(jié)構(gòu)有交鏈型、半 交鏈型、直鏈型、分支型等等的類型,但本發(fā)明可不限定于這些分子結(jié)構(gòu)、分子量地進(jìn)行使 用。作為本發(fā)明所能夠使用的PPS樹脂的市售品,可列舉TOSOH公司制#160、B - 063、DIC 公司制T4AG、LR - 2G等。
[0261] 形成樹脂層的樹脂組成物優(yōu)選不包含玻璃纖維、碳纖維、強(qiáng)化水晶等的纖維狀的 無機(jī)充填材料。在樹脂層包含纖維狀充填材料的情況下,存在滑動螺母伴隨著螺紋軸的旋 轉(zhuǎn)一邊在該螺紋軸的軸上滑動一邊相對地往復(fù)移動時、纖維的端部成為邊緣而磨耗損傷配 合螺紋軸的危險,或是在滑動螺母往復(fù)移動時、纖維的端部受到反復(fù)的應(yīng)力而導(dǎo)致樹脂的 疲勞磨耗的危險等。通過采用不包含纖維狀充填材料的構(gòu)成,可排除這些擔(dān)心。
[0262] 形成樹脂層的樹脂組成物優(yōu)選包含PTFE樹脂。通過包含PTFE樹脂,實現(xiàn)了低摩 擦化,減輕了摩擦發(fā)熱,即使在高負(fù)荷條件下摩擦磨耗特性也優(yōu)異。作為PTFE樹脂,也可 以采用依靠懸濁聚合法得到的壓型粉、依靠乳化聚合法得到的細(xì)粉、再生PTFE中的任意一 者。所謂再生PTFE,是指熱處理(施加過熱履歷的)粉末、照射過Y線或電子線等的粉末。 例如,有對壓型粉或細(xì)粉進(jìn)行過熱處理的粉末、另外對該粉末進(jìn)一步照射Y線或電子線的 粉末、將壓型粉或細(xì)粉的成形體粉碎的粉末、另外之后照射Y線或電子線的粉末、對壓型 粉或細(xì)粉照射了 Y線或電子線的粉末等的類型。
[0263] 為了提高樹脂層的耐磨耗性,優(yōu)選分子量高的壓型粉、或者壓型粉的再生 PTFE(熱處理粉末、照射過Y線或電子線等的粉末)。壓型粉的再生PTFE之中照射過Y 線或電子線等的粉末在樹脂的注射成形溫度下不凝集、纖維化,具有內(nèi)部潤滑效果,可穩(wěn)定 地提高樹脂組成物的流動性,故而更為優(yōu)選。
[0264] 作為該滑動螺母所能使用的PTFE樹脂的市售品,可列舉與上述復(fù)合滑動軸承所 使用的產(chǎn)品相同的產(chǎn)品。
[0265] 形成樹脂層的樹脂組成物優(yōu)選包含石墨。通過包含石墨,實現(xiàn)了摩擦磨耗特性的 提商。另外,由于熱傳導(dǎo)率商,所以容易將摩擦熱散熱。石墨大體劃分為天然石墨和人造石 墨,進(jìn)而存在鱗片狀、粒狀、球狀等,可使用任意一者。為了提_樹脂組成物的彈性率,提_ 耐磨耗性、耐蠕變性,獲得更為穩(wěn)定的低摩擦特性,優(yōu)選鱗片狀石墨。
[0266] 形成樹脂層的樹脂組成物特別優(yōu)選的是形成為以下組成,S卩:不包含纖維狀充填 材料,相對于樹脂組成物整體包含10?30體積%的PTFE樹脂、2?10體積%的石墨。通 過形成該配合比例,即使在高負(fù)荷條件下,摩擦系數(shù)也低,樹脂層的變形以及磨耗、配合螺 紋軸的損傷也小,相對于油等的耐性也高。
[0267] 若PTFE樹脂的配合比例超過30體積%,則存在耐磨耗性、耐蠕變性低于所需要的 程度,同時與螺母本體的緊密接合強(qiáng)度、熔融流動性顯著降低的危險。另外,若PTFE樹脂的 配合比例不足10體積%,則對組成物的低摩擦特性、磨耗特性的賦予效果匱乏,有時無法 獲得充分的滑動特性。
[0268] 若石墨的配合比例超過10體積%,則存在耐磨耗性、摩擦特性、配合螺紋軸的損 傷低于所需要的程度,同時熔融流動性顯著降低而成形困難的危險。另外,若石墨的配合比 例不足2體積%,則對組成物的耐磨耗性、耐蠕變性、熱傳導(dǎo)特性的賦予效果匱乏,有時無 法獲得充分的滑動特性。
[0269] 另外,也可以按不阻礙本發(fā)明效果的程度相對于樹脂組成物配合周知的樹脂用添 加劑。作為該添加劑,例如可列舉氮化硼、二硫化鑰、二硫化鎢等摩擦特性提高劑,碳粉末、 金屬氧化物粉末等熱傳導(dǎo)性提高劑,碳粉末、氧化鐵、氧化鈦等著色劑。另外,可列舉碳酸 鈣、硫酸鈣、云母、滑石等粒狀無機(jī)充填劑,熱硬化性PI樹脂、全芳香族聚酯樹脂、芳族聚酸 胺纖維等即使在上述樹脂的注射成形溫度下也不熔融的有機(jī)充填材料等耐磨耗性提高材 料。
[0270] 上述樹脂組成物通過將樹脂溫度380°C、剪切速度IOOOs_1時的熔融粘度調(diào)整成 50?200Pa *s的范圍,可以在螺母本體的表面順暢地進(jìn)行樹脂層的層厚為0. 1?I. 5mm的 薄壁插入成形,故而優(yōu)選。
[0271] 混合攪拌以上各原材料的手段沒有特別限定,可以利用亨舍爾混合機(jī)、球磨混合 機(jī)、帶式摻合器、犁刀式混合機(jī)、超亨舍爾混合機(jī)等僅將粉末原料干式混合,進(jìn)而利用雙軸 擠出機(jī)等熔融擠出機(jī)進(jìn)行熔融攪拌,獲得成形用粒料。另外,充填材料的投入也可以在以雙 軸擠出機(jī)等進(jìn)行熔融攪拌時采用側(cè)進(jìn)給。另外,為了改善物性也可以采用緩冷處理等處理。 本發(fā)明的滑動螺母采用該成形用粒料,相對于螺母本體通過插入成形來注射成形樹脂層。 作為其具體的方法,例如可利用專利文獻(xiàn)10所記載的制造方法,或是相對于螺母本體注射 成形樹脂層之后通過機(jī)械加工形成為規(guī)定的陰螺紋形狀的制造方法。
[0272] 另外,作為其他形式的滑動螺母,也可以將螺母本體設(shè)為燒結(jié)金屬制。在該情況 下,除了改變螺母本體材質(zhì)以外的其他構(gòu)成與上述的滑動螺母同樣。
[0273] 通過使樹脂層陷入螺母本體的燒結(jié)金屬的空孔,使得樹脂層與螺母本體牢固地緊 密接合。尤其是,在進(jìn)行依靠插入成形的注射成形的情況下,在注射成形時樹脂層深入到螺 母本體(燒結(jié)金屬)表面的凹凸中,真正的接合面積增大,因而,樹脂層與螺母本體的緊密 接合強(qiáng)度提高。
[0274] 作為構(gòu)成螺母本體的燒結(jié)金屬的材質(zhì),可列舉鐵系、銅鐵系、銅系、不銹鋼系等。通 過采用這些材質(zhì),可在燒結(jié)金屬螺母本體中確保所需要的熱傳導(dǎo)性、耐負(fù)荷性,容易從樹脂 層向燒結(jié)金屬螺母本體散熱,從燒結(jié)金屬螺母本體向外部散熱,即使在高負(fù)荷條件下也能 使用。
[0275] 由于能夠提高樹脂層與螺母本體的緊密接合性,所以,優(yōu)選的是鐵為主成分的燒 結(jié)金屬,進(jìn)而是銅的含有量為10重量%以下的鐵系燒結(jié)金屬。另外,銅相比鐵其與樹脂的 緊密接合性(粘接性)差,所以,銅的含有量優(yōu)選為10重量%以下。更為優(yōu)選的是,銅的含 有量為5重量%以下。
[0276] 在構(gòu)成螺母本體的燒結(jié)金屬存在油等的附著、含油的情況下,在樹脂層的注射成 形時,分解、氣體化的油殘留部分介于界面處,所以,存在樹脂層與滑動螺母本體的緊密接 合性降低的危險。為此,優(yōu)選在螺母本體使用不浸漬油的燒結(jié)金屬。另外,在燒結(jié)金屬的成 形或再壓(精壓)的工序內(nèi)使用油的情況下,優(yōu)選的是以溶劑洗凈等除去了油的非含油燒 結(jié)金屬。
[0277] 對于螺母本體,燒結(jié)金屬(燒結(jié)體)的密度優(yōu)選的是材質(zhì)的理論密度比為0. 7? 0.9。所謂材質(zhì)的理論密度比,是指將材質(zhì)的理論密度(孔隙率0%的情況下的密度)設(shè)為 1時的螺母本體的密度之比。若理論密度比不足0.7,則燒結(jié)金屬的整理強(qiáng)度低,存在因插 入成形時的注射成形壓力導(dǎo)致燒結(jié)金屬割裂的危險。若理論密度比超過〇. 9,則凹凸變小, 表面積、錨固效果降低,與樹脂層的緊密接合性降低。更為優(yōu)選的是,材質(zhì)的理論密度比為 0? 72 ?0? 84。
[0278] 以鐵為主成分的燒結(jié)金屬通過實施蒸汽處理,具有去除在成形或再壓(精壓)工 序時無意地附著于燒結(jié)表面或浸透到內(nèi)部的油分、附著物等的效果,所以與樹脂層的緊密 接合性的偏差小,是穩(wěn)定的。另外,也可以賦予螺母本體防銹性質(zhì)。蒸汽處理的條件沒有特 別限定,一般是噴吹加熱到500°C左右的蒸汽的方法。
[0279] 作為樹脂層的形成方法,可列舉依靠浸漬的涂裝或注射成形。若考慮螺紋尺寸精 度、樹脂層與螺母本體的緊密接合性、制造的容易性等,則優(yōu)選重疊于螺母本體進(jìn)行注射成 形的方法,即,相對于螺母本體插入成形樹脂層的注射成形。
[0280] 為了提高燒結(jié)金屬螺母本體與樹脂層的緊密接合性,優(yōu)選在燒結(jié)金屬螺母本體中 的樹脂層的接合面實施形成微細(xì)凹凸形狀的化學(xué)表面處理。作為這些化學(xué)表面處理,可采 用與具有上述熔煉金屬制的螺母本體的滑動螺母所使用的處理相同的處理。在此,所謂實 施化學(xué)表面處理的接合面,在微觀上來講,也包括構(gòu)成燒結(jié)金屬的空孔的凹凸表面。
[0281] 在通過注射成形來形成樹脂層時,由于樹脂材料以高速流入,所以,該樹脂材料能 在剪切力作用下也深入到燒結(jié)金屬的空孔以及凹部間距為數(shù)nm?數(shù)十y m的微細(xì)凹凸形 狀中。另外,通過在高尺寸精度的由燒結(jié)金屬構(gòu)成的螺母本體的內(nèi)徑陰螺紋部表面,按薄壁 (0. 1?I. 5mm)插入成形樹脂層,可獲得尺寸精度高的滑動螺母。
[0282] 實施例
[0283] 下面就本發(fā)明的復(fù)合滑動軸承的實施例加以說明。
[0284] [實施例Al?A21、比較例Al?A2、參考例Al?A6]
[0285] 將該實施例、比較例以及參考例所使用的熔煉金屬板集中示于表1。熔煉金屬板B 的物理固定部設(shè)置了小2mm圓形-埋頭螺釘型(圖2(b)) X 11個。在表1中,酸處理(硝 酸)是在室溫(20?30°C左右)將熔煉金屬板在20%硝酸水溶液中進(jìn)行30秒?1分鐘的 浸漬處理。堿處理(氫氧化鈉)是在室溫(20?30°C左右)將熔煉金屬板在25%氫氧化 鈉水溶液中進(jìn)行30秒?1分鐘的浸漬處理。AMALPHA處理是在室溫(20?30°C左右)、1 分鐘?5分鐘浸漬的條件下進(jìn)行的。NMT處理是在溫度75°C、5分鐘浸漬的條件下進(jìn)行的。 另外,TRI處理是在溫度60°C、1?10分鐘浸漬/通電的條件下進(jìn)行的。另外,在這些處理 前進(jìn)行脫脂洗凈,在處理后進(jìn)行水洗、干燥。
[0286] [表 1]
[0287]
【權(quán)利要求】
1. 一種復(fù)合滑動軸承,該復(fù)合滑動軸承具有熔煉金屬板和樹脂層,所述樹脂層由以芳 香族聚醚酮系樹脂為基礎(chǔ)樹脂的樹脂組成物構(gòu)成,其特征在于, 所述樹脂層按0. 1?0. 7_的厚度通過注射成形重疊在所述熔煉金屬板的表面而設(shè)成 一體。
2. 如權(quán)利要求1所述的復(fù)合滑動軸承,其特征在于,所述熔煉金屬板在與所述樹脂層 接合的接合面實施了化學(xué)表面處理。
3. 如權(quán)利要求1所述的復(fù)合滑動軸承,其特征在于,所述樹脂組成物包含纖維狀充填 材料,在所述樹脂層中,該纖維狀充填材料定向成纖維的長度方向相對于軸承的旋轉(zhuǎn)方向 按45?90度交叉。
4. 如權(quán)利要求1所述的復(fù)合滑動軸承,其特征在于,所述熔煉金屬板的材質(zhì)是鐵、鋁、 錯合金、銅或銅合金。
5. 如權(quán)利要求1所述的復(fù)合滑動軸承,其特征在于,所述熔煉金屬板具有相對于與所 述樹脂層接合的接合面按45?90度交叉地貫通到相反面的孔,在注射成形時在該孔的部 分形成與所述樹脂層一體的物理固定部。
6. 如權(quán)利要求3所述的復(fù)合滑動軸承,其特征在于,在所述樹脂組成物中,相對于該樹 脂組成物整體,作為所述纖維狀充填材料,包含5?30體積%的碳纖維、1?30體積%的聚 四氟乙烯樹脂。
7. 如權(quán)利要求1所述的復(fù)合滑動軸承,其特征在于,所述樹脂組成物是樹脂溫度 380°C、剪切速度IOOOs-1時的熔融粘度為50?200Pa · s的樹脂組成物。
8. 如權(quán)利要求1所述的復(fù)合滑動軸承,其特征在于,所述復(fù)合滑動軸承是這樣的軸承, 艮P :在從卷成圓筒狀或帶凸緣的圓筒狀的熔煉金屬板的內(nèi)徑側(cè)、外徑側(cè)以及端面?zhèn)冗x擇的 一個以上的側(cè)面設(shè)置所述樹脂層。
9. 如權(quán)利要求1所述的復(fù)合滑動軸承,其特征在于,所述復(fù)合滑動軸承是這樣的軸承, 艮P :將用于對壓縮機(jī)的壓縮機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)部件支承成能夠旋轉(zhuǎn)。
10. -種可變?nèi)萘啃洼S向活塞泵的托架引導(dǎo)件,是與可變?nèi)萘啃洼S向活塞泵中的對活 塞行程加以調(diào)整的托架滑動接觸并將該托架保持成能夠擺動的托架引導(dǎo)件,其特征在于, 所述托架引導(dǎo)件具有熔煉金屬制部件和樹脂層,所述樹脂層由以芳香族聚醚酮系樹脂 為基礎(chǔ)樹脂的樹脂組成物構(gòu)成, 所述樹脂層按〇. 1?〇. 7_的厚度通過注射成形重疊在所述熔煉金屬制部件的至少與 所述托架滑動接觸的表面而設(shè)成一體。
11. 如權(quán)利要求10所述的可變?nèi)萘啃洼S向活塞泵的托架引導(dǎo)件,其特征在于,所述熔 煉金屬制部件在與所述樹脂層接合的接合面實施了化學(xué)表面處理。
12. 如權(quán)利要求10所述的可變?nèi)萘啃洼S向活塞泵的托架引導(dǎo)件,其特征在于,所述樹 脂組成物包含纖維狀充填材料,在所述樹脂層中,該纖維狀充填材料定向成纖維的長度方 向相對于托架引導(dǎo)件的滑動方向按45?90度交叉。
13. 如權(quán)利要求10所述的可變?nèi)萘啃洼S向活塞泵的托架引導(dǎo)件,其特征在于,所述托 架引導(dǎo)件具有托架引導(dǎo)件本體,所述熔煉金屬制部件是局部圓筒形的部件并設(shè)置于所述托 架引導(dǎo)件本體。
14. 如權(quán)利要求13所述的可變?nèi)萘啃洼S向活塞泵的托架引導(dǎo)件,其特征在于,所述熔 煉金屬制部件在與所述樹脂層接合的接合面具有燒結(jié)金屬層。
15. 如權(quán)利要求12所述的可變?nèi)萘啃洼S向活塞泵的托架引導(dǎo)件,其特征在于,在所述 樹脂組成物中,相對于該樹脂組成物整體,作為所述纖維狀充填材料,包含5?30體積%的 碳纖維、1?30體積%的聚四氟乙烯樹脂。
16. -種可變?nèi)萘啃洼S向活塞泵,其特征在于,具備如權(quán)利要求10所述的托架引導(dǎo)件。
17. -種滑動螺母,該滑動螺母在滑動螺旋裝置中隨著螺紋軸的旋轉(zhuǎn)一邊在該螺紋軸 的軸上滑動一邊相對地移動,其特征在于, 所述滑動螺母的螺母本體由熔煉金屬構(gòu)成,在該螺母本體中的與所述螺紋軸螺紋接合 的陰螺紋部表面,作為螺紋槽部通過注射成形重疊地形成有以合成樹脂為基礎(chǔ)樹脂的樹脂 組成物的樹脂層。
18. 如權(quán)利要求17所述的滑動螺母,其特征在于,所述螺母本體在與所述樹脂層接合 的接合面實施了化學(xué)表面處理。
19. 如權(quán)利要求17所述的滑動螺母,其特征在于,所述樹脂層的層厚為0. 1?I. 5mm。
20. 如權(quán)利要求17所述的滑動螺母,其特征在于,所述合成樹脂是從芳香族聚醚酮系 樹脂、熱塑性聚酰亞胺樹脂以及聚苯硫醚樹脂中選擇的至少一種合成樹脂。
21. 如權(quán)利要求20所述的滑動螺母,其特征在于,所述樹脂組成物不包含纖維狀充填 材料,相對于該樹脂組成物整體包含10?30體積%的聚四氟乙烯樹脂、2?10體積%的石 墨。
22. 如權(quán)利要求17所述的滑動螺母,其特征在于,所述螺母本體的熔煉金屬的熱傳導(dǎo) 率為50WAm · K)以上。
23. 如權(quán)利要求17所述的滑動螺母,其特征在于,所述螺母本體的熔煉金屬是鋁、鋁合 金、銅或銅合金。
24. -種滑動螺母,該滑動螺母在滑動螺旋裝置中隨著螺紋軸的旋轉(zhuǎn)一邊在該螺紋軸 的軸上滑動一邊相對地移動,其特征在于, 所述滑動螺母的螺母本體由燒結(jié)金屬構(gòu)成,在該螺母本體中的與所述螺紋軸螺紋接合 的陰螺紋部表面,作為螺紋槽部通過注射成形重疊地形成有以合成樹脂為基礎(chǔ)樹脂的樹脂 組成物的樹脂層, 所述螺母本體在與所述樹脂層接合的接合面實施了化學(xué)表面處理。
25. -種滑動螺旋裝置,該滑動螺旋裝置具備螺紋軸和滑動螺母,所述滑動螺母隨著螺 紋軸的旋轉(zhuǎn)而一邊在該螺紋軸的軸上滑動一邊相對地移動,其特征在于, 所述滑動螺母是如權(quán)利要求17或權(quán)利要求24所述的滑動螺母。
26. 如權(quán)利要求25所述的滑動螺旋裝置,其特征在于,所述螺母本體的最小部內(nèi)徑小 于所述螺紋軸的最大部外徑。
【文檔編號】F16C33/12GK104321550SQ201380026569
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2013年2月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月27日
【發(fā)明者】石井卓哉, 下田正人, 大橋靖史, 福澤覺 申請人:Ntn株式會社