滑动构件及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种包括基材、浸渍层和树脂层的滑动构件。基材是金属制或陶瓷制。浸渍层通过在上述基材的滑动侧的表面部形成凹部而设置。树脂层浸渍于上述浸渍层，并覆盖上述基材的滑动侧的表面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包括树脂层的。
技术介绍
滑动构件有时设置树脂层作为其滑动部。树脂层例如由非发热胶着性、耐磨损性、机械强度等滑动特性优异的PEEK (聚醚醚酮)等形成。形成树脂层的树脂与作为不同种类的材料的金属难以化学结合。因此，一般认为，若在作为支承层的金属制的基材上直接设置树脂层，则树脂层会从基材剥离。因而，例如在专利文献I中，在基材上设置通过烧结铅青铜粉末而获得的多孔质烧结层，并使树脂层的一部分浸溃于多孔质烧结层的内部。在日本特开平8 — 210357号公报中，树脂层利用投锚效果隔着多孔质烧结层被固定在基材上。
技术实现思路
一般而言，从接合的观点出发，限定于例如背衬层等基材的种类与多孔质烧结层的种类的组合。因此，在想根据用途而改变背衬层的种类的情况下，也需要改变多孔质烧结层的种类。并且，在改变多孔质烧结层的种类的情况下，也需要改变烧结温度等烧结条件。可是，一般而言，用于形成多孔质烧结层的烧结设备与烧结条件相匹配地设计。因此，例如变更烧结温度是不容易的。在想变更烧结温度等烧结条件的情况下，需要重新设置与新的烧结条件相匹配的烧结设备。本专利技术是鉴于上述的情况而提出的，其目的在于，提供一种在基材上容易形成树脂层，且树脂层难以从基材剥离的。本专利技术人着眼于基材和树脂层的接合的结构，反复进行潜心实验。其结果，本专利技术人发现，通过加工基材的表面，即使不设置多孔质烧结层，也能将树脂层直接设置在基材上。因而，能够获得能够在基材上容易地设置树脂层，且树脂层难以从基材剥离的滑动构件。本专利技术人基于上述的发现，做成下述的专利技术。本专利技术的技术方案I的滑动构件的特征在于，包括金属制或陶瓷制的基材、通过在基材的滑动侧的表面部形成凹部而设置的浸溃层、和浸溃于浸溃层并覆盖该浸溃层的树脂层。图I表示本专利技术的滑动构件的一实施方式的截面。图I所示的滑动构件11包括基材12、浸溃层13和树脂层14。在这里，树脂层14表面、即树脂层14的面中的与基材12相反侧的面，成为滑动构件11的滑动面14a。另外，将基材12的面中的树脂层14侧、即后面详述的浸溃层13的面中的树脂层14侧的面，作为表面12a而表示在附图中。此外，图2表示由表面12a切断的横截面。将在表面12a的高度处存在基材12的表面的部位作为平面(land)而表示在附图中。具体而言，图I、图2、图6中的平面以“L”表/Jn ο所谓上述“基材”，是指用于设置树脂层14的构成物，例如是背衬层。该基材12由与树脂层14不同种类的材料，例如铁、铜等金属或陶瓷的材料形成。所谓上述“基材的表面部”，是指从基材12的表面12a到基材12的规定的深度为止的区域。在图I中，由附图标记12b表示表面部。此外，所谓该“规定的深度”，是指与后述的凹部15相同的深度，或凹部15的深度以上的任意的深度。浸溃层13通过在基材12的表面部12b形成凹部15而设置。凹部15的形状是直线状的槽、弯曲状的槽、孔状等。图2是表示凹部15是多个直线状的槽15a，且槽15a呈格子状排列的一个例子。虽未图示，但是在凹部15为孔状的情况下，既可以对于I个滑动构件11形成I处凹部，也可以形成多处凹部，另外，还可以是在表面部12b内孔彼此连通。此外，凹部15如图I所示，在表面12a处的开口 15b的面积既可以大于基材12的 内部的开口 15c的截面面积，也可以小于基材12的内部的开口 15c的截面面积。该凹部15优选通过后述的机械加工形成。树脂层14通过浸溃于浸溃层13并覆盖该浸溃层13，即通过利用树脂材料浸溃覆盖基材12而设置。在本实施方式中，树脂层14的一部分进入浸溃层13的凹部15的内部。因而，树脂层14利用投锚效果被固定在浸溃层13上。由此，在本实施方式中，即使不像以往结构那样在基材上设置多孔质烧结层，也能将树脂层14直接设置在基材12上。因而，能在基材12上容易地设置树脂层14。此外，因为树脂层14利用投锚效果被固定在浸溃层13上，所以能够难以从基材12剥离树脂层14。此外，滑动构件11由于不设置多孔质烧结层，所以能够控制基材12与树脂层14的接合力。另一方面，多孔质烧结层是通过将粉末烧结成多孔质而获得的，不容易调整对接合力产生影响的凹部形成量、即空孔率。因此，在以往结构中，不容易控制由多孔质烧结层带来的基材与树脂层的接合力。优选形成树脂层14的树脂，由滑动构件的非发热胶着性、耐摩损性、机械强度等滑动特性优异的树脂、例如聚醚醚酮、聚苯硫醚，聚酰胺等形成。也可以在上述树脂中含有钛酸钾晶须、碳晶须等纤维、聚四氟乙烯、二硫化钥等固体润滑剂。另外，浸溃层13和树脂层14也能够设于基材12的两面。本专利技术的技术方案2的滑动构件的特征在于，凹部通过机械加工而形成。优选图I所示的凹部15通过能够进行激光加工、线切割加工、其他的凹部加工的机械加工装置的机械加工而形成。机械加工与蚀刻相比，能容易地控制凹部15的配置和凹部15的形状。本专利技术的技术方案3的滑动构件的特征在于，以凹部的开口面积为P，浸溃层的滑动侧的表面的面积为q，凹部的开口面积率p/q为X，基材与树脂层的接合力为y，由y =aXx+b (其中，O. 45彡a彡I. 00、一 5. 00彡b彡5. 00)的关系式确定。所谓上述“凹部的开口面积p”，是指位于图I所示的基材12 (浸溃层13)的表面12a的凹部15的开口 15b的面积，即，例如以图2为例表示、和由槽15a形成的开口的面积的合计的面积。所谓上述“浸溃层的滑动侧的表面的面积q”，是指浸溃层13的滑动侧(树脂层14侦D的表面、即表面12a的面积，凹部15的开口面积P也包含于面积q的一部分中。即，“浸溃层的滑动侧的表面的面积q”，是所有的平面的面积和凹部15的开口面积P的合计。所谓上述“凹部的开口面积率X”，是指“凹部的开口面积P”占“浸溃层的滑动侧的表面的面积q”的比率。“凹部的开口面积率X”，例如浸溃层13的滑动侧的表面12a的面积q (形成凹部15之前的表面12a的面积)是IOOmm2,在该面积q内形成有开口面积60mm2的凹部15的情况下，成为开口面积率X =(60/100) XlOO的计算式，是60%。上述“基材与树脂层的接合力y”，具体而言，是在与表面12a平行的方向上，向相反方向拉拽基材12与树脂层14时所需的剪切应力。在这里，本专利技术人通过潜心实验，发现了凹部15的开口面积率X与基材12和树脂层14的接合力I的关系。该开口面积率X与接合力I的关系以及本专利技术的技术方案3确定的滑动构件的x、y区域表示于图3。图3中的α线是表示本实施方式的滑动构件11的开口面积率x与通过剪切试验所获得的接合力即剪切应力I的关系的线。接合力y如图3所示，与开口面积率X成正比，以“y = aXx+b”表示。此时，O. 45彡a彡I. 00、一 5. 00彡b彡5. 00。α线通过试验结果而获得，y = O. 6Χχ — I. 58。此外，β 线是 y = x + 5, Y 线是 y = 0.45Xx — 5。另夕卜，在图3中，作为例子，表示与本实施方式的滑动构件11的结构相同的实施例件的剪切应力(菱形的标记 )和作为比较对象的以往结构的多孔质烧结件的剪切应力(正方形标记□)。根据本实施方式，在滑动构件11中，开口面积率X与多孔质烧结件同等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：松久博一，吉村宏，紫藤诚，
申请(专利权)人：大同金属工业株式会社，
类型：
国别省市：