滑动构件制造技术

本发明专利技术提供在轴承装置的起动时在滑动层表面不易产生裂纹等损伤、且不易发生滑动层和里衬金属层的剪切的轴颈轴承用的部分圆筒形状的滑动构件。本发明专利技术的滑动构件在里衬金属层上具有滑动层，滑动层具有分散于合成树脂中的纤维状粒子。纤维状粒子具有滑动层的10～35％的体积比例，平均粒径为5～25μm。在周向截面组织中，纤维状粒子以相对于全部纤维状粒子为10％以上的体积比例包含长轴长度为20μm以上的纤维状粒子。长轴长度为20μm以上的纤维状粒子在从滑动面到滑动层厚度的25％为止的滑动面侧区域中的分散指数为1.1以上6以下，在从与里衬金属层的界面到滑动层厚度的25％为止的界面侧区域中的分散指数为1.1以上6以下，在滑动面侧区域和界面侧区域之间的中间区域中的分散指数为0.1以上且小于1。

【技术实现步骤摘要】
滑动构件
本专利技术涉及轴颈轴承用的滑动构件，详细而言，涉及具备里衬金属层、以及由合成树脂和纤维状粒子构成的滑动层的部分圆筒形状的滑动构件。本专利技术还涉及具备该滑动构件的轴颈轴承。
技术介绍
作为乏汽汽轮机或大型发电机等的旋转轴用的轴颈轴承，使用将多个具有圆弧状截面的轴承垫形状的滑动构件相对于旋转轴的周围进行配置而成的向心轴承(例如参照专利文献1)。作为这样的向心轴承的滑动构件，已知在金属制的里衬金属层上覆盖由树脂组合物形成的滑动层而成的滑动构件，作为树脂组合物，专利文献2及专利文献3中记载了使玻璃纤维粒子、碳纤维粒子、金属间化合物纤维粒子等纤维状粒子分散在合成树脂中以提高滑动层的强度的树脂组合物。此外，专利文献4中记载了为了避免纤维强化树脂组合物具有强度的各向异性而在树脂基体中无取向、即各向同性地分散纤维状粒子的内容。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2004-156690号公报专利文献2：日本专利特开平10-204282号公报专利文献3：日本专利特开2016-079391号公报专利文献4：日本专利特开2013-194204号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题乏汽汽轮机及大型发电机等在正常运转时，在轴构件的表面和滑动构件的滑动面之间形成油等的流体润滑膜，因此防止轴构件和滑动构件的表面之间直接接触。但是，在其起动时等，因为从停止的状态开始轴的旋转，所以轴构件表面和滑动构件的滑动面发生直接接触状态下的滑动。若在这样的状态下发生滑动，则与轴构件接触的滑动面附近的树脂组合物被轴构件拖走，发生轴构件朝旋转方向的弹性变形。在该情况下，如专利文献4那样，在滑动层中无取向、即各向同性地分散纤维状粒子的情况下，滑动面附近的树脂组合物的变形量变大，在滑动层的表面产生裂纹等损伤的可能性增大。这与使纤维状粒子的长轴方向以朝向与滑动面垂直的方向的比例增大的方式分散的情况同样。另一方面，在使纤维状粒子以其长轴方向与滑动层大致平行地取向的粒子的比例增大的方式分散于滑动层中的情况下，树脂组合物朝上述的轴构件的旋转方向的弹性变形量变小，尽管如此，也不能完全防止滑动层表面的损伤，并且判明在金属制的里衬金属层和滑动层的界面处还会产生容易发生剪切等其他的问题。因此，本专利技术的目的是克服现有技术的上述缺点，提供在轴承装置的起动时在滑动层的表面不易发生裂纹等的损伤、且不易发生滑动层和里衬金属层的剪切的滑动构件。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术提供由里衬金属层及里衬金属层上的滑动层构成的轴颈轴承用的滑动构件。该滑动构件具有部分圆筒形状。滑动构件的滑动层由合成树脂和分散于合成树脂中的纤维状粒子构成，纤维状粒子具有滑动层的10～35％的体积比例，纤维状粒子的平均粒径为5～25μm，在与滑动构件的周向平行且与滑动层的滑动面垂直的截面(以下称为“周向截面”)处看到的组织(以下称为“周向截面组织”)中，纤维状粒子以相对于全部纤维状粒子为10％以上的体积比例包含长轴长度为20μm以上的纤维状粒子。此外，在上述周向截面组织中，当将从滑动面朝向与里衬金属层的界面到达滑动层的厚度的25％为止的区域记为滑动面侧区域、将从滑动层的与里衬金属层的界面朝向滑动面侧到达滑动层的厚度的25％为止的区域记为界面侧区域、将滑动面侧区域和界面侧区域之间的区域记为中间区域时，在滑动面侧区域中分散的长轴长度为20μm以上的纤维状粒子的分散指数为1.1以上6以下，在中间区域中分散的长轴长度为20μm以上的纤维状粒子的分散指数为0.1以上且小于1，在界面侧区域中分散的长轴长度为20μm以上的纤维状粒子的分散指数为1.1以上6以下。分散指数由各纤维状粒子的比X1/Y1的平均值表示，其中，X1是周向截面组织中的纤维状粒子在与滑动面平行的方向上的长度，Y1是周向截面组织中的鳞纤维状粒子在与滑动面垂直的方向上的长度。根据本专利技术的一个具体例，在周向截面组织中，长轴长度为20μm以上的纤维状粒子优选具有1.5～10的平均长宽比，更优选具有5～10的平均长宽比。根据本专利技术的一个具体例，在周向截面组织中，长轴长度为20μm以上的纤维状粒子相对于全部纤维状粒子的体积比例优选为30％以上。根据本专利技术的一个具体例，纤维状粒子优选包含选自玻璃纤维粒子、陶瓷纤维粒子、碳纤维粒子、芳族聚酰胺纤维粒子、丙烯酸纤维粒子和聚乙烯醇纤维粒子的1种以上。根据本专利技术的一个具体例，合成树脂优选包含选自聚醚醚酮、聚醚酮、聚醚砜、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、聚苯并咪唑、尼龙、酚醛树脂、环氧树脂、聚缩醛、聚苯硫醚、聚乙烯和聚醚酰亚胺的1种以上。根据本专利技术的一个具体例，滑动层优选进一步包含选自石墨、二硫化钼、二硫化钨、氮化硼和聚四氟乙烯的1种以上的固体润滑剂。根据本专利技术的一个具体例，滑动层优选进一步以1～10体积％包含选自CaF2、CaCo3、滑石、云母、莫来石、氧化铁、磷酸钙、钛酸钾和Mo2C(碳化钼)的1种或2种以上的填充材料。根据本专利技术的一个具体例，里衬金属层优选在成为与滑动层的界面的表面具有多孔质金属部。本专利技术还提供具备多个上述滑动构件的轴颈轴承。附图说明图1是表示本专利技术的一例的滑动构件的周向截面的图。图1A是图1的滑动构件的滑动层的滑动面侧区域的放大图。图1B是图1的滑动构件的滑动层的中央区域的放大图。图1C是图1的滑动构件的滑动层的界面侧区域的放大图。图2是说明纤维状粒子的长宽比(A)的图。图3是说明纤维状粒子的分散指数(S)的图。图4是表示本专利技术的另一例的滑动构件的周向截面的图。图5是说明树脂的流动的图。图6是本专利技术的滑动构件的一例的示意图。符号说明1：滑动构件、2：里衬金属层、3：滑动层、4：合成树脂、5：纤维状粒子、6：多孔质金属部、30：滑动面、31：滑动面侧区域、32：中间区域、33：界面侧区域。具体实施方式图6示意地表示本专利技术的部分圆筒形状的滑动构件1的一例。该滑动构件1具有由将圆筒形状沿其中心轴线方向(L方向)分割后的一部分构成的形状、即部分圆筒形状，其内面侧在作为轴承使用时形成相对于对象轴构件滑动的滑动面。因此，滑动构件1形成为在外面侧具有里衬金属层2、在里衬金属层2的内面侧形成有滑动层3的结构。由此，滑动层3的内表面即滑动面30形成凹面，滑动面30的曲率以适合应相对的轴构件的曲率的方式进行设计。将上述圆筒形状的圆周方向、即部分圆筒形状的滑动构件具有最大曲率的方向称为“周向”(C方向)。另一方面，将上述圆筒形状的中心轴线方向、即在部分圆筒形状上能形成直线的方向称为“长轴方向”(L方向)。在作为轴承使用时，轴构件沿着“周向”滑动，所以“周向”是滑动方向。图1示意地表示本专利技术的滑动构件1的周向截面。如上所述，周向截面是沿着与滑动层3的滑动面30垂直的方向且沿着滑动层3的周向的方向上的截面。滑动构件1在里衬金属层2上设置有滑动层3。滑动层3在合成树脂4中分散有10～35体积％的纤维状粒子5。纤维状粒子5的平均粒径为5～25μm，且以相对于全部纤维状粒子为10％以上的体积比例包含在滑动构件1的周向截面组织处观察时长轴长度为20μm以上的纤维状粒子。更优选的体积比例为30％以上。这里，“长轴长度”是指在截面组织中，沿着纤维状粒子的长度为最大的方向的长度。将滑动构件1的纤维状粒子5的平均粒径设为5～25本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滑动构件，其为由里衬金属层和在该里衬金属层上的滑动层构成的轴颈轴承用的滑动构件，其特征在于，所述滑动构件具有部分圆筒形状，所述滑动层由合成树脂和分散于该合成树脂中的纤维状粒子构成，该纤维状粒子具有所述滑动层的10～35％的体积比例，所述纤维状粒子的平均粒径为5～25μm，在与所述滑动构件的周向平行且与所述滑动层的滑动面垂直的周向截面组织中，所述纤维状粒子以相对于全部纤维状粒子为10％以上的体积比例包含长轴长度为20μm以上的纤维状粒子，在所述周向截面组织中，当将从所述滑动面朝向与所述里衬金属层的界面到达所述滑动层的厚度的25％为止的区域记为滑动面侧区域、将从所述界面朝向所述滑动面到达所述滑动层的厚度的25％为止的区域记为界面侧区域、将所述滑动面侧区域和所述界面侧区域之间的区域记为中间区域时，在所述滑动面侧区域中分散的所述长轴长度为20μm以上的纤维状粒子的分散指数为1.1以上6以下，在所述中间区域中分散的所述长轴长度为20μm以上的纤维状粒子的分散指数为0.1以上且小于1，在所述界面侧区域中分散的长轴长度为20μm以上的纤维状粒子的分散指数为1.1以上6以下，其中，分散指数由各纤维状粒子的比X1/Y1的平均值表示，X1是所述周向截面组织中的所述纤维状粒子在与所述滑动面平行的方向上的长度，Y1是所述截面组织中的所述纤维状粒子在与所述滑动面垂直的方向上的长度。...

【技术特征摘要】
2017.03.07 JP 2017-0428611.一种滑动构件，其为由里衬金属层和在该里衬金属层上的滑动层构成的轴颈轴承用的滑动构件，其特征在于，所述滑动构件具有部分圆筒形状，所述滑动层由合成树脂和分散于该合成树脂中的纤维状粒子构成，该纤维状粒子具有所述滑动层的10～35％的体积比例，所述纤维状粒子的平均粒径为5～25μm，在与所述滑动构件的周向平行且与所述滑动层的滑动面垂直的周向截面组织中，所述纤维状粒子以相对于全部纤维状粒子为10％以上的体积比例包含长轴长度为20μm以上的纤维状粒子，在所述周向截面组织中，当将从所述滑动面朝向与所述里衬金属层的界面到达所述滑动层的厚度的25％为止的区域记为滑动面侧区域、将从所述界面朝向所述滑动面到达所述滑动层的厚度的25％为止的区域记为界面侧区域、将所述滑动面侧区域和所述界面侧区域之间的区域记为中间区域时，在所述滑动面侧区域中分散的所述长轴长度为20μm以上的纤维状粒子的分散指数为1.1以上6以下，在所述中间区域中分散的所述长轴长度为20μm以上的纤维状粒子的分散指数为0.1以上且小于1，在所述界面侧区域中分散的长轴长度为20μm以上的纤维状粒子的分散指数为1.1以上6以下，其中，分散指数由各纤维状粒子的比X1/Y1的平均值表示，X1是所述周向截面组织中的所述纤维状粒子在与所述滑动面平行的方向上的长度，Y1是所述截面组织中的所述纤维状粒子在与所述滑动面垂直的方向上的长度。2.如权利要求1所述的滑动构件，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：山内贵文，
申请(专利权)人：大同金属工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP