滑动部件制造技术

提供能够在宽泛的使用条件下获得稳定的低摩擦效果的滑动部件。一种滑动部件(10、20)，其具有相对滑动的滑动面(11、21)，其中，在滑动部件(20)的基材(22)上直接覆盖有以石墨为主的薄膜(30)，滑动面(21)由薄膜(30)构成，薄膜(30)中含有尺寸为该薄膜(30)的膜厚以下的填料(40、41)。41)。41)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】滑动部件


[0001]本专利技术涉及相对滑动的滑动部件，例如涉及在汽车、一般产业机械、或其他密封领域的对旋转机械的旋转轴进行轴封的轴封装置中使用的滑动部件、或者在汽车、一般产业机械、或其他轴承领域的机械的轴承中使用的滑动部件。

技术介绍

[0002]滑动部件具有与对方侧的滑动面相对滑动的滑动面，用作对旋转或往复运动的轴等进行支承的轴承或防止被密封流体泄漏的轴封装置的构成部件。作为防止被密封流体泄漏的轴封装置，例如机械密封件具有相对旋转且滑动面彼此滑动的一对环状的滑动部件。例如，专利文献1所示的滑动部件通过由作为软质材料的碳形成而利用碳的自润滑性获得了低摩擦效果，但在异物侵入到滑动面之间的情况下，由碳形成的滑动部件的滑动面容易被削伤，在耐异物性的方面存在问题。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2011
‑
58517号公报(第6页，图1)
[0006]专利文献2：日本特开2004
‑
225725号公报(第6页，图2)

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的课题
[0008]通过由作为硬质材料的SiC形成滑动部件(例如专利文献2)，能够提高耐异物性，但例如，当在滑动面之间不夹设液体的无润滑环境下、即在干燥环境下使用机械密封件时，由于大气中的SiC的摩擦系数大，因此根据使用条件，有可能在滑动面上会产生擦伤(galling)。并且，在专利文献2中，滑动部件的滑动面被类金刚石碳覆膜(以下，有时也记作DLC覆膜)覆盖，例如，当在无润滑环境下使用时，由于DLC覆膜为高硬度，因此根据使用条件，有可能在对方侧的滑动面上产生擦伤。为了获得基于DLC覆膜的低摩擦效果，需要进行根据使用条件对DLC覆膜的氢含量等进行变更等复杂的条件设定，缺乏通用性。
[0009]本专利技术是着眼于这样的问题而完成的，其目的在于，提供能够在宽泛的使用条件下获得稳定的低摩擦效果的滑动部件。
[0010]用于解决课题的手段
[0011]为了解决上述课题，本专利技术的滑动部件具有相对滑动的滑动面，其中，在所述滑动部件的基材上直接覆盖有以石墨为主的薄膜，所述滑动面由所述薄膜构成，所述薄膜中含有尺寸为该薄膜的膜厚以下的填料。
[0012]由此，滑动部件的基材被以石墨为主并含有填料的薄膜覆盖，从而通过与对方侧的滑动面的摩擦，构成滑动面的以石墨为主的薄膜在通过范德华力而结合的石墨层的层间被剪切，薄膜的一部分残留于基材表面的微细凹部内，由此使滑动面平滑化，并且能够对对方侧的滑动面发挥石墨的自润滑性，因此能够在流体润滑区域、边界润滑区域、无润滑环境
下等宽泛的使用条件下稳定地获得低摩擦效果。此外，滑动面被附加了基于填料的功能，并且即使是膜厚薄的薄膜，填料也不容易脱落，也能够抑制填料从滑动面突出，因此不容易因摩擦而使对方侧的滑动面受损。
[0013]也可以是，所述薄膜含有比构成该薄膜的所述石墨硬的高硬质填料。
[0014]由此，通过以石墨为主的薄膜含有高硬质填料，能够提高滑动面的耐磨损性和耐异物性。
[0015]也可以是，所述高硬质填料的硬度比对方侧的滑动面的硬度小。
[0016]由此，高硬质填料比对方侧的滑动面软，因此不容易因摩擦而使对方侧的滑动面受损。
[0017]也可以是，所述薄膜含有摩擦系数比构成该薄膜的所述石墨的摩擦系数小的低摩擦填料。
[0018]由此，通过以石墨为主的薄膜含有低摩擦填料，能够提高滑动面的润滑性。
附图说明
[0019]图1是示出本专利技术的实施例的机械密封件的一例的纵剖视图。
[0020]图2是示出实施例的形成有薄膜的使用前的旋转密封环的滑动面的放大剖视图。
[0021]图3是示出实施例的在薄膜的膜中分散有填料的情形的剖视示意图。
[0022]图4是示出通过实施例的形成有薄膜的旋转密封环的滑动面与静止密封环的滑动面滑动而产生了石墨的剪切块的状态的放大剖视图。
[0023]图5是示出实施例的形成有薄膜的旋转密封环的滑动面与静止密封环的滑动面滑动后的状态的放大剖视图。
具体实施方式
[0024]以下，基于实施例对用于实施本专利技术的滑动部件的方式进行说明。
[0025]实施例
[0026]参照图1至图5对实施例的滑动部件进行说明。另外，在本实施例中，以滑动部件是机械密封件的方式为例进行说明。并且，将构成机械密封件的滑动部件的内径侧设为作为泄漏侧的低压流体侧、将外径侧设为作为被密封流体侧的高压流体侧(被密封气体侧)而进行说明。
[0027]图1所示的一般产业机械用的机械密封件是在滑动面之间不夹设液体的无润滑环境下、即干燥环境下对想要从滑动面的外径侧朝向内径侧泄漏的被密封气体进行密封的内侧型机械密封件。
[0028]机械密封件主要由作为滑动部件的旋转密封环20和作为滑动部件的静止密封环10构成。旋转密封环20呈圆环状，经由套筒2以能够与旋转轴1一同旋转的状态设置于旋转轴1。静止密封环10呈圆环状，以非旋转状态且能够沿轴向移动的状态设置于密封罩5，该密封罩5固定于被安装设备的壳体4。通过由弹簧6对静止密封环10沿轴向施力而使静止密封环10的滑动面11与旋转密封环20的滑动面21相互紧贴地滑动。并且，旋转密封环20与套筒2之间被密封垫7密封，静止密封环10与密封罩5之间被O型环8密封。
[0029]本实施例的静止密封环10和旋转密封环20由SiC(碳化硅)形成。另外，静止密封环
10和旋转密封环20不限于由同一原材料构成，也可以由不同的原材料构成。
[0030]如图2所示，旋转密封环20通过在作为基材的SiC基材22上直接覆盖薄膜30而构成。即，旋转密封环20的实质的滑动面21由薄膜30的表面30a构成。另外，在本实施例中，在作为对方侧的滑动面的静止密封环10的滑动面11上不形成薄膜(参照图4)。
[0031]另外，关于本实施例的滑动面21，对薄膜30的厚度比SiC基材22的表面粗糙度厚且SiC基材22的轴向的一个端面部22a整面被薄膜30覆盖的方式进行说明，但不限于此，例如也可以是，将薄膜30的厚度形成得较薄，由此在滑动面21中，SiC基材22的端面部22a的一部分，例如表面的波峰的顶部不被薄膜30覆盖而露出。
[0032]并且，通过薄膜30直接覆盖于SiC基材22，与具有中间层等的情况相比，没有形成中间层的麻烦，并且没有与中间层配合的使用条件的限制。
[0033]另外，薄膜的“薄”是指比基材薄。
[0034]并且，在本实施例中，薄膜30以石墨为主成分，具有以碳原子的骨架构造作为母材的层状构造，薄膜30在膜中含有作为填料的高硬质填料40和低摩擦填料41。
[0035]另外，石墨主要由碳原子构成，是碳材料的一种，主要具有六方晶系的晶体构造，是能够通过拉曼光谱分析等进行分析的物质。
[0036]详细而言，本实施例的薄膜30是以石本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种滑动部件，其具有相对滑动的滑动面，其中，在所述滑动部件的基材上直接覆盖有以石墨为主的薄膜，所述滑动面由所述薄膜构成，所述薄膜中含有尺寸为该薄膜的膜厚以下的填料。2.根据权利要求1所述的滑动部件，其中，所述薄膜含有比构成该薄膜的所述石...

【专利技术属性】
技术研发人员：荒井峰洋，
申请(专利权)人：伊格尔工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：