多層滑動部件，以及用於汽車的齒條-齒輪型操控設備中的使用該多層滑動部件的齒條導承的製作方法

2023-04-23 03:33:31 1

多層滑動部件，以及用於汽車的齒條-齒輪型操控設備中的使用該多層滑動部件的齒條導承的製作方法
【專利摘要】一種多層滑動部件51，其包括:由鋼板形成的背襯板52;整體化地形成於背襯板52的表面上的多孔金屬燒結層53;由合成樹脂組合物組成的滑動層54，該滑動層填充所述多孔金屬燒結層53的孔並且塗覆該多孔金屬燒結層53的表面,所述合成樹脂組合物由以下組分組成：5-30重量%的硫酸鋇,1-15重量%的矽酸鎂,1-25重量%的含磷酸鹽,0.5-3重量%的氧化鈦,以及餘量的聚四氟乙烯樹脂。
【專利說明】多層滑動部件，以及用於汽車的齒條-齒輪型操控設備中的使用該多層滑動部件的齒條導承
[0001]分案串請說明
[0002]本申請系申請日為2009年8月26日、國際申請號為PCT/JP2009/004149、進入中國國家階段後的國家申請號為200980134159.X、題為「多層滑動部件，以及用於汽車的齒條-齒輪型操控設備中的使用該多層滑動部件的齒條導承」的發明專利申請的分案申請。
【技術領域】
[0003]本發明涉及多層滑動部件，以及用於汽車的齒條-齒輪型操控設備中的使用該多層滑動部件的齒條導承。
【背景技術】
[0004]多層滑動部件(參見專利文獻1、2和3)被廣泛用作支承裝置，用來以圓筒軸承襯套的形式(即所謂的卷繞襯套，其通過卷繞成圓筒的形式而形成，將合成樹脂層置於內側之上)、或者滑動板的形式在各種機械設備中平滑地支承軸，或者作為齒條導承(參見專利文獻4)，作為支承裝置，用來在用於汽車的齒條-齒輪型操控設備中平滑地支承齒條，該多層滑動部件由以下部分組成:鋼板形成的背襯板，整體化地形成在所述背襯板的表面上的多孔金屬燒結層，填充在所述多孔金屬燒結層的孔內以及塗覆在所述多孔金屬燒結層的表面上的合成樹脂層。
[0005]在專利文獻1-3中所述的多層滑動部件所用的聚四氟乙烯樹脂(下文縮寫為PTFE)被廣泛用於軸承之類的滑動部件，這是因為此種樹脂具有極佳的以下性質:自動潤滑性質，具有低摩擦係數，具有耐化學性和耐熱性。但是，由於單單由PTFE組成的滑動部件的耐磨性和承重能力很差，人們根據所述滑動部件的用途，通過添加各種填料來彌補其缺點。
[0006]在專利文獻I中，將鉛用作PTFE的填料，而在專利文獻2中，使用以下的組分:選自含磷酸鹽和硫酸鋇的組分，選自矽酸鎂和雲母的組分，以及選自鉛、錫和鉛-錫合金的組分，以及它們的混合物。
[0007]現有技術的文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻I JP-B-31-2452
[0010]專利文獻2 JP-A-8-41484
[0011]專利文獻3 JP-B-61-52322
[0012]專利文獻4 JP-UM-B-1-27495
[0013]發明概述
[0014]本發明所要解決的問題
[0015]在用於各種用途的多層滑動部件中，將鉛或鉛合金作為填料，廣泛用來改進合成樹脂層的耐磨性。但是，近年來，出於環境因素的考慮，人們開發材料的趨勢是不要將鉛或鉛合金用作填料。因為鉛或鉛合金會對環境造成危害，從環境汙染的角度出發人們不可避免地不對其進行使用。
[0016]在專利文獻3中，人們使用四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物樹脂代替鉛或鉛合金，作為PTFE的填料，但是只有對於特定的用途才可以這樣做，由於其承重能力以及耐磨性方面的原因，很難應用於上述用於汽車的齒條-齒輪型操控設備中的齒條導承。
[0017]鑑於以上描述，提出了本發明，本發明的目的是提供一種多層滑動部件，該滑動部件不採用鉛或鉛合金之類的會汙染環境的物質作為填料，其耐磨性和承重能力優於包含鉛或鉛合金的多層滑動部件，以及用於汽車的齒條-齒輪型操控設備中的使用所述多層滑動部件的齒條導承。
[0018]用來解決問題的方法
[0019]本發明人通過反覆地進行深入的研究，發現通過在PTFE中配混特定量的硫酸鋇、矽酸鎂、含磷酸鹽和氧化鈦，能夠提供一種多層滑動部件，其耐磨性和承重能力優於包含鉛或鉛合金的多層滑動部件，使用該多層滑動部件的用於汽車的齒條-齒輪型操控設備中的齒條導承具有極佳的耐磨性和承重能力，因此可以使得齒條平滑地滑動。
[0020]我們基於上述發現考慮了本發明，根據本發明的多層滑動部件包括:由鋼板形成的背襯板；整體化地形成於背襯板的表面上的多孔金屬燒結層；由合成樹脂組合物組成的滑動層，該滑動層填充所述多孔金屬燒結層的孔並且塗覆該多孔金屬燒結層的表面，所述合成樹脂組合物由以下組分組成:5-30重量％的硫酸鋇，1-15重量％的矽酸鎂，1-25重量％的含磷酸鹽，0.5-3重量％的氧化鈦，以及餘量的聚四氟乙烯樹脂。
[0021]在這些組分中，硫酸鋇(BaSO4)能夠改進耐磨性和承重能力，而這是以PTFE簡單物質作為主要組分的缺點。因此，所述硫酸鋇能夠用來顯著改進耐磨性和承重能力。對於硫酸鋇，可以使用沉降的或過篩的硫酸鋇。這些硫酸鋇可以商業購得，例如購自堺化工有限公司(Sakai Chemical Industry C0.，Ltd.),很容易獲得。所用的硫酸鋇的平均粒度不大於10微米，優選為1-5微米。配混的硫酸鋇的量為5-30重量％，優選為5-20重量％，更優選為10-15重量％。如果配混量小於5重量％，則難以實現提高PTFE的耐磨性和承重能力的效果，如果配混量超過30重量％，則耐磨性會變差。
[0022]因為矽酸鎂的晶體結構為層狀結構，因此很容易發生剪切，其具有以下的效果:能夠充分地表現出PTFE特有的低磨擦性以及改進耐磨性。對於矽酸鎂，優選包含通常不小於40.0重量％的二氧化矽(SiO2)以及通常不小於10.0重量％的氧化鎂(MgO)，其中二氧化矽與氧化鎂的重量比通常為2.1至5.0，其松密度較小，具有低的比表面積。具體來說，可以使用例如2Mg0.3Si02.nH20, 2Mg0.6Si02.nH20等。如果二氧化矽與氧化鎂的重量比小於2.1或超過5.0,則PTFE的低磨擦性和耐磨性會變差。
[0023]所述矽酸鎂的配混量為1-15重量％，優選3-13重量％，更優選3_10重量％。如果配混量小於I重量％，則無法充分體現出上述效果，而如果配混量超過15重量％，則會降低由於上述配混硫酸鋇而改進PTFE的耐磨性和承重能力的效果。
[0024]所述含磷酸鹽本身不是像石墨和二硫化鑰那樣具有潤滑性的物質，但是當含磷酸鹽與PTFE配混的時候，在配合部件滑動的時候，所述含磷酸鹽(phosphate)能夠促進在配合部件的表面(滑動摩擦表面)上形成PTFE的潤滑膜的效果。
[0025]所述含磷酸鹽的例子可以包括以下的酸的金屬鹽:例如正磷酸，焦磷酸，亞磷酸和偏磷酸以及它們的混合物。其中，優選的是焦磷酸和偏磷酸的金屬鹽。對於金屬，優選鹼金屬和鹼土金屬，更優選鋰(Li)、鈣(Ca)和鎂(Mg)。具體來說，可以包括例如磷酸三鋰(Li3PO4)，焦磷酸鋰(Li4P2O7)，焦磷酸鈣(Ca2P2O7)，焦磷酸鎂(Mg2P2O7)，偏磷酸鋰(LiPO3)，偏磷酸鈣(Ca(PO3)2),偏磷酸鎂([Mg(PO3)2]n)等。其中優選偏磷酸鎂。
[0026]對於含磷酸鹽，通過將少量(例如I重量％ )含磷酸鹽與PTFE配混，開始出現促進配合部件表面上形成PTFE潤滑膜的效果，直到高達25重量％的範圍保持該效果。但是，如果含磷酸鹽配混量超過25重量％，則在配合部件的表面上形成的潤滑膜的量過多，造成相反的耐磨性下降效果。因此，配混的含磷酸鹽的量為1-25重量％，優選為5-20重量％，更優選為10-15重量％。
[0027]氧化鈦(TiO2)具有進一步改進PTFE的耐磨性的效果。根據晶型，氧化鈦包括三種，即金紅石型和銳鈦礦型(此二種均為四方晶系)以及板鈦礦型(為斜方晶系)，本發明優選使用四方晶系的銳鈦礦型。對於所述銳鈦礦型氧化鈦，優選其莫氏硬度為5.5-6.0，平均粒度不大於10 μ m,優選不大於5 μ m。配混的氧化鈦的量為0.5-3重量％ ,優選為0.5-2重量％，更優選為1-1.5重量％。如果氧化鈦的配混量小於0.5重量％，則無法體現出改進PTFE的耐磨性的效果，而如果配混量超過3重量％，則有可能在配合部件滑動的時候破壞配合部件的表面。
[0028]對於構成所述多層滑動部件的樹脂層的主要組分的PTFE，使用主要以模塑粉末或細粉末的形式用於模塑的PTFE。模塑粉末可以包括杜邦三井氟化學有限公司(DuPont-Mitsui Fluorochemicals C0., Ltd.)生產的「特氟隆(註冊商標)7_J(商品名)，，*『特氟隆(註冊商標)70-J(商品名)，」等，大金工業有限公司(Daikin Industries, Ltd.)生產的「P0LYFL0N (註冊商標)M_12(商品名)」等，以及旭硝子玻璃有限公司(Asahi GlassC0., Ltd.)生產的「Fluon(註冊商標)G163(商品名)，」 「Fluon (註冊商標)G190 (商品名)」等。用於細粉末的PTFE可以包括杜邦三井氟化學有限公司(Du Pont-MitsuiFluorochemicals C0., Ltd.)生產的「特氟隆(註冊商標)6CJ(商品名)」等，大金工業有限公司(Daikin Industries, Ltd.)生產的「P0LYFL0N(註冊商標)F201 (商品名)」等，以及旭硝子玻璃有限公司(Asahi Glass C0.，Ltd.)生產的「Fluon (註冊商標)CD076 (商品名)，」 「Fluon(註冊商標)CD090(商品名)」等。
[0029]用來形成滑動層的合成樹脂組合物中PTFE的配混量是從樹脂組合物的量中減去填料的配混量得到的剩餘的量，優選不小於50重量％，更優選為50-75重量％。
[0030]作為另外的組分，可以將固體潤滑劑和/或低分子量PTFE加入合成樹脂組合物中，用來形成本發明的多層滑動部件的滑動層，從而進一步改進耐磨性。
[0031]所述固體潤滑劑可以包括石墨、二硫化鑰等。固體潤滑劑的配混量為0.1-2重量％，優選0.5-1重量％。這些固體潤滑劑可以單獨使用，或者兩種或更多種混合使用。
[0032]該低分子量PTFE是一種具有以下性質的PTFE:通過使得高分子量PTFE(上文所述的模塑粉末或細粉末)受到輻射照射而使其降解，從而降低其分子量而得到該低分子量PTFE，或者通過在PTFE聚合過程中調節其分子量而製得該低分子量PTFE。具體來說，其例子可以包括杜邦-三井氟化學有限公司(Du Pont-Mitsui Fluorochemicals C0., Ltd.)生產的「TLP-10F(商品名)」等，大金工業有限公司(Daikin Industries, Ltd.)生產的「Lubron L_5(商品名)」等，旭硝子玻璃有限公司(Asahi Glass C0., Ltd.)生產的「Fluon(註冊商標)L169J(商品名)」等，以及北村有限公司(KITAMURA LIMITED)生產的「KTL-8N(商品名)」等。所述低分子量PTFE的配混量為1_10重量％，優選2_7重量％。
[0033]接下來描述一種製造多層滑動部件的方法，該多層滑動部件包括鋼背襯板，在所述鋼背襯板的表面上整體化形成的多孔金屬燒結層，以及由合成樹脂組合物組成的滑動層，該滑動層填充所述多孔金屬燒結層的孔並且塗覆在所述多孔金屬燒結層的表面上。
[0034]對於鋼背襯板，使用用於常規結構的軋鋼板。對於鋼板，優選使用作為環帶卷繞成盤的形式提供的連續帶。但是，鋼板不一定僅限於連續的帶，還可以使用切割成合適長度的帶。可以根據需要對這些帶進行鍍銅或鍍錫，以改進耐腐蝕性。用作鋼背襯板的鋼板的厚度應當通常優選為0.5-1.5毫米。
[0035]所述用來形成多孔金屬燒結層的金屬粉末可以使用通常能夠通過100目的篩網的銅合金粉末，例如青銅、鉛青銅或磷青銅，其中金屬本身具有極佳的摩擦係數和耐磨性。但是，根據用途，還可以使用不同於銅合金的例如鋁合金或鐵的粉末。對於微粒形式的該金屬粉末，可以使用塊狀形狀、球形或其它不規則形狀的金屬粉末。所述多孔金屬燒結層應當使得相應的金屬粉末牢固地互相結合，以及與上述鋼板等的帶結合，應當具有固定的厚度以及所需的孔隙率。該多孔金屬燒結層的厚度優選為0.15-0.40mm，特別優選為
0.2-0.3mm。推薦的孔隙率通常不小於10體積％，特別優選為15-40體積％。
[0036]對於用來形成所述多層滑動部件的滑動層的合成樹脂組合物，可以通過以下方法製得賦予了可浸潤性的樹脂組合物，該方法包括將PTFE與上述填料混合，然後在製得的混合物中加入基於石油的溶劑，在攪拌條件下進行混合。PTFE和填料的混合在不高於PTFE的室溫轉變點(19°C)的溫度下進行，優選10-18°C。另外，還在與上文所述相同的溫度下，在攪拌條件下，將製得的混合物與基於石油的溶劑混合。通過採用這樣的溫度條件，從而可以抑制PTFE的纖絲化，由此可以獲得均一的混合物。
[0037]可以使用的基於石油的溶劑包括例如石腦油，甲苯，二甲苯或者脂族溶劑或環烷族溶劑的混合溶劑。所述基於石油的溶劑的使用比例為15-30重量份/100重量份PTFE粉末與填料的混合物。如果基於石油的溶劑的比例小於15重量份，則在下述對多孔金屬燒結層的填充和塗覆步驟中，賦予了可浸潤性的合成樹脂組合物的延性很差，結果可能使得燒結的層發生不均勻的填充和塗覆。另一方面，如果基於石油的溶劑的使用比例超過30重量份，則不僅難以進行填充和塗覆操作，而且可能降低合成樹脂組合物塗層厚度的均一性，合成樹脂組合物和燒結層之間的粘著性會變差。
[0038]本發明的多層滑動部件通過以下步驟(a)-(d)製造。
[0039](a)供應被賦予了可浸潤性的合成樹脂組合物並將其鋪展在多孔金屬燒結層的表面上，所述多孔金屬燒結層形成在背襯板的表面上，所述背襯板由薄鋼板形成，用輥對其進行輥壓，由此將所述合成樹脂組合物填充在所述多孔金屬燒結層中，在多孔金屬燒結層的表面上形成塗層，作為具有均勻厚度的由合成樹脂組合物形成的滑動層。在此步驟中，作為滑動層的塗層的厚度設定為最終產品中所需的合成樹脂組合物的滑動層厚度的2-2.2倍。在此步驟中，所述樹脂組合物填充入所述多孔金屬燒結層的孔中的過程充分地進行。
[0040](b)在步驟(a)中如此處理的背襯板在乾燥爐中，在200_250°C的溫度下保持幾分鐘，以除去基於石油的溶劑。然後，使用輥，在29.4-58.8MPa(300-600kgf/cm2)的壓力下對乾燥的合成樹脂組合物進行壓力輥處理，以獲得預期的厚度。[0041](c)將如此在步驟(b)中處理過的背襯板引入加熱爐內，在360_380°C的溫度下加熱數分鐘至十數分鐘，以進行燒結。然後將所述背襯板從加熱爐中取出，再次進行輥處理，以調節尺寸的變化。
[0042](d)對於在步驟(C)中進行尺寸調節的背襯板進行冷卻(空氣冷卻或自然冷卻)，然後根據需要進行校正輥處理，以校正背襯板的起伏度等情況，從而製得所需的滑動部件。
[0043]在通過步驟(a)-(d)製得的多層滑動部件中，多孔金屬燒結層的厚度設定為
0.10-0.40mm,由合成樹脂組合物形成的用作滑動層的塗層的厚度設定為0.02-0.15mm。將由此製得的滑動部件切割成合適的尺寸，在平板狀態下用作滑動板，或者通過彎曲成圓形而作為圓筒形卷繞襯套使用。
[0044]在包括齒輪箱的齒條-齒輪型操控設備中，齒輪以可旋轉的方式被齒輪箱支承，形成齒條，所述齒條上具有齒條齒，該齒條齒可以與齒輪嚙合，齒條導承用來可滑動地支承所述齒條，彈簧用來將齒條導承壓向齒條，本發明的齒條導承具有圓筒形的外周邊表面，該表面可滑動地與齒輪箱的圓筒形內周邊表面接觸，所述多層滑動部件在滑動層上具有凹陷的表面，該凹陷的表面與齒條的外周邊表面可滑動地鄰接，從而可滑動地支承齒條導承。
[0045]在本發明中，所述齒條導承基體可以具有圓弧形的凹陷表面，在圓弧形凹陷表面的底部中心可以具有圓形的孔，所述多層滑動部件在其滑動層上可以具有圓弧形凹陷表面，可以具有中空的圓筒形突出部分，其以一種方式形成於所述圓弧形凹陷表面的底部部分的中心，從底部部分向著背襯板側延伸。
[0046]所述多層滑動部件具有圓弧形凹陷表面，其形狀與所述齒條導承基體的圓弧形凹陷表面的形狀互補，該多層滑動部件設置在所述齒條導承基體的圓弧形凹陷表面上，使得從所述圓弧形凹陷表面的後表面突出的中空圓筒形突出部分與齒條導承基體的圓弧形凹陷表面的底部部分的中心形成的圓孔配合，從而形成齒條導承，其中多層滑動部件固定於所述齒條導承主體。
[0047]在本發明中，所述齒條導承基體可以包括凹陷的表面，包括相對的成對平坦表面，以相反的方式從所述成對平坦表面分別整體化地延伸出來的一對傾斜表面，以及從所述成對平坦表面整體化地延伸出來的底部平坦表面，在所述凹陷表面的底部部分的中心可以形成有圓孔。另外，所述多層滑動部件可以具有相反的成對的傾斜表面部分，一對平坦表面部分分別從所述傾斜表面部分連續延伸，底部表面部分從各個平坦表面部分連續延伸，在底部表面部分的中心形成中空的圓筒形突出部分，其向著背襯板側延伸。
[0048]所述多層滑動部件包括相反的成對的傾斜表面部分，從所述傾斜表面部分分別連續延伸的成對平坦表面部分，連續延伸到各個平坦表面部分的底部表面部分，以及以一定方式形成於所述底部表面部分的中心的中空圓筒形突出部分，其向著所述背襯板側延伸，該多層滑動部件設置在所述齒條導承基體的凹陷表面上，使得底部表面部分中心的突出部分適於安裝在所述齒條導承基體的凹陷表面的底部部分的中心的孔內，由此形成齒條導承，其中多層滑動部件固定於所述齒條導承主體。
[0049]發明的優點
[0050]根據本發明，可以提供一種多層滑動部件，其不含鉛之類的會帶來環境汙染問題的物質，但是仍然能夠表現出優於包含鉛等的多層滑動部件的耐磨性和承重能力，本發明還提供了用於汽車的齒條-齒輪型操控設備中的使用所述多層滑動部件的齒條導承。
[0051]附圖簡要說明
[0052]圖1是本發明優選實施方式的多層滑動部件的截面圖；
[0053]圖2是齒條-齒輪型操控設備的截面圖；
[0054]圖3是使用本發明的多層滑動部件的齒條導承，沿著圖4所示的直線II1-1II獲得的截面圖；
[0055]圖4是圖3所示的齒條導承的平面圖；
[0056]圖5是使用本發明的多層滑動部件的另一種齒條導承，沿著圖6所示的直線V - V獲得的截面圖；
[0057]圖6是圖5所示的齒條導承的平面圖。
[0058]實施本發明的【具體實施方式】
[0059]下面將基於實施例對本發明進行詳細描述。但是，這些實施例僅僅是用於舉例說明，不會對本發明範圍構成限制。
實施例
[0060]實施例1-5
[0061]使用過篩的硫酸鋇(土界化學工業有限公司(Sakai Chemical Industry C0., Ltd.)生產)作為硫酸鋇，使用Si02/Mg0 = 2.2的重質矽酸鎂(共和化學工業有限公司(KyowaChemical Industry C0.Ltd.)生產)作為娃酸鎂，使用偏磷酸鎂作為含磷酸鹽，使用四方晶系的銳鈦礦型氧化鈦作為氧化鈦，使用大金工業有限公司(Daikin Industries, Ltd.)生產的細粉末PTFE(「P0LYFL0N(註冊商標)F201 (商品名)，，)作為PTFE，將表2所示的合成樹脂組合物各自加入亨舍爾混合器中，在攪拌條件下混合。將20重量份的脂族溶劑和環燒族溶劑的混合溶劑(埃克森化學公司(Exxon Chemical Company)生產的「Exxsol (商品名)，，)作為基於石油的溶劑，將其與100重量份的所得的混合物配混，在低於PTFE的室溫轉化點的溫度(15°C)下混合，從而製得可浸潤的合成樹脂組合物。
[0062]供應由此製得的合成樹脂組合物並將其鋪展在多孔金屬(黃銅)燒結層(厚度為0.25毫米)的表面上，所述燒結層形成於作為鋼背襯板的鋼板(厚度0.7毫米)的表面上，用輥進行輥壓，使得所述合成樹脂組合物的厚度變為0.25mm，從而製得多層板，其中合成樹脂組合物填入多孔金屬燒結層的孔內並塗覆在所述多孔金屬燒結層的表面上。如此製得的多層板在熱空氣乾燥烘箱中，在200°C保持5分鐘，以除去溶劑。然後，用輥以39.2MPa(400kgf/cm2)的壓力對乾燥的合成樹脂組合物進行輥壓，使得塗覆在多孔金屬燒結層表面上的合成樹脂組合物的厚度設定為0.10mm。
[0063]然後在加熱爐中，在370°C的溫度下對如此壓力處理過的多層板進行10分鐘的加熱和燒結，然後進行尺寸調節以及起伏度校正等，由此製得多層滑動部件。圖1是由此製得的多層滑動部件51的截面圖。在此附圖中，附圖標記52表示由鋼板形成的背襯板；53表示在背襯板52的表面上整體化形成的多孔金屬燒結層；54表示由合成樹脂組合物組成的滑動層，其填充所述多孔金屬燒結層53的孔並且塗覆所述多孔金屬燒結層53的表面。所述多層滑動部件在校正完成的時候進行切割和彎曲，從而製得半圓筒形多層滑動部件試件，其半徑為10.0mm,長度為20.0mm,厚度為1.05mm。
[0064]實施例6-10
[0065]將另一種組分，即用作固體潤滑劑的石墨或二硫化鑰和/或用作低分子量PTFE的大金工業有限公司(Daikin Industries, Ltd.)生產的「Lubron L_5 (商品名)」與上述實施例1-3的各種合成樹脂組合物(表2)配混，從而製得表3所示的合成樹脂組合物。通過與上述實施例所述方法類似的方法製得半圓筒形多層滑動部件試件，其各自的半徑為10.0mm,長度為20.0mm,厚度為1.05mm。
[0066]比較例I
[0067]如表4所示，將80重量％的PTFE (與上述實施例的PTFE相同)和20重量％的鉛粉加入亨舍爾混合器中，在攪拌條件下進行混合。將20重量份的脂族溶劑和環烷族溶劑的混合溶劑(與上述實施例相同)作為基於石油的溶劑，將其與100重量份的所得的混合物配混，在低於PTFE的室溫轉化點的溫度(15°C)下混合，從而製得合成樹脂組合物。接下來，通過與上述實施例所述方法類似的方法製得半圓筒形多層滑動部件試件，其半徑為
10.0mm,長度為 20.0mm,厚度為 1.05mm。
[0068]比較例2
[0069]如表4所示，將15重量％的過篩的硫酸鋇(與上述實施例的硫酸鋇相同)作為硫酸鋇，將15重量％的Si02/Mg0 = 2.2的重質矽酸鎂(與上述實施例的相同)作為矽酸鎂，20重量％的鉛粉，餘量為細粉末PTFE (與以上實施例1所述相同)作為PTFE，將其加入亨舍爾混合器中，在攪拌條件下進行混合。將20重量份的脂族溶劑和環烷族溶劑的混合溶劑(與上述實施例相同)作為基於石油的溶劑，將其與100重量份的所得的混合物配混，在低於PTFE的室溫轉化點的溫度(15°C)下混合，從而製得合成樹脂組合物。接下來，通過與上述實施例所述方法類似的方法製得半圓筒形多層滑動部件試件，其半徑為10.0mm,長度為20.0mm,厚度為1.05mm。
[0070]比較例3
[0071]如表4所示，將10重量％的過篩的硫酸鋇(與上述實施例的硫酸鋇相同)作為硫酸鋇，將7重量％的Si02/Mg0 = 2.2的重質矽酸鎂(與上述實施例的相同)作為矽酸鎂，10重量％的偏磷酸鎂作為含磷酸鹽，餘量為細粉末PTFE (與以上實施例1所述相同)作為PTFE，將其加入亨舍爾混合器中，在攪拌條件下進行混合。將20重量份的脂族溶劑和環烷族溶劑的混合溶劑(與上述實施例相同)作為基於石油的溶劑，將其與100重量份的所得的混合物配混，在低於PTFE的室溫轉化點的溫度(15°C)下混合，從而製得合成樹脂組合物。接下來，通過與上述實施例所述方法類似的方法製得半圓筒形多層滑動部件試件，其半徑為10.0mm,長度為20.0mm,厚度為1.05mm。
[0072]通過以下測試方法，對上述實施例1-10以及比較例1-3製得的半圓筒形多層滑動部件試件的滑動特性進行評價。
[0073]件復滑動測試
[0074]在表I所列出的條件下測量了摩擦係數以及磨損的量。摩擦係數顯示從測試開始一小時之後到測試完成時的摩擦係數的變化值。磨損量表現為測試(8小時)完成之後的滑動表面的尺寸變化量。測試結果列於表2-表4。
[0075][表 I][0076]滑動速度:3米/分鐘
[0077]負荷:200kgf
[0078]測試時間:8小時
[0079]潤滑:在測試之前，將基於礦物油的油脂[協同油脂有限公司(Kyodo YushiC0.，Ltd.)生產的「One Luber M0(商品名)」]施加於滑動表面。
[0080]配合部件:高碳-鉻軸承鋼(SUJ2:JIS G4805)
[0081][表2]
[0082]
【權利要求】
1.一種多層滑動部件，其包括:由鋼板形成的背襯板；整體化地形成於背襯板的表面上的多孔金屬燒結層；由合成樹脂組合物組成的滑動層，該滑動層填充所述多孔金屬燒結層的孔並且塗覆該多孔金屬燒結層的表面，所述合成樹脂組合物由以下組分組成:5-30重量％的硫酸鋇，1-15重量％的矽酸鎂，1-25重量％的含磷酸鹽，0.5-3重量％的氧化鈦，以及餘量的聚四氟乙烯樹脂。
2.如權利要求1所述的多層滑動部件，其特徵在於，所述氧化鈦是莫氏硬度為5.5-6.0的銳鈦礦型氧化鈦。
3.如權利要求1或2所述的多層滑動部件，其特徵在於，所述合成樹脂組合物包含0.1-2重量％的固體潤滑劑作為另外的組分，所述固體潤滑劑選自石墨、二硫化鑰、二硫化鎢和氮化硼。
4.如權利要求1-3中任一項所述的多層滑動部件，其特徵在於，所述合成樹脂組合物包含1-10重量％的低分子量聚四氟乙烯作為另外的組分。
5.在一種齒條-齒輪型操控設備中，該設備包括齒輪箱，被所述齒輪箱可旋轉地支承的齒輪，其上形成有與所述齒輪嚙合的齒條齒的齒條，用來可滑動地支承所述齒條的齒條導承，以及用來將所述齒條導承壓向所述齒條的彈簧，所述齒條-齒輪型操控設備中的齒條導承包括:齒條導承基體，其具有圓筒形外周邊表面，該圓筒形外周邊表面與所述齒輪箱的圓筒形內周邊表面可滑動地接觸；如權利要求1-4中任一項所述的多層滑動部件在其背襯板側固定於所述齒條導承基體，其中所述多層滑動部件在所述滑動層上具有凹陷表面，該凹陷表面可滑動地與所述齒條的外周表面滑動接觸，從而可滑動地支承所述齒條。
6.如權利要求5所述的齒條-齒輪型操控設備中的齒條導承，其特徵在於，所述齒條導承基體具有圓弧形的凹陷表面，在所述圓弧形凹陷表面的底部部分中心具有通孔。
7.如權利要求5或6所述的齒條-齒輪型操控設備中的齒條導承，其特徵在於，所述多層滑動部件在其滑動層上具有圓弧形的凹陷表面，具有中空的圓筒形突出部分，該圓筒形突出部分以一種方式形成於所述圓弧形凹陷表面的底部部分中心，由此從所述底部部分向著所述背襯板側延伸出來。
8.如權利要求5所述的齒條-齒輪型操控設備中的齒條導承，其特徵在於，所述齒條導承基體具有凹陷的表面，其包括相反的成對平坦表面，分別以相反的方式從所述成對平坦表面延伸出來的成對傾斜表面，以及從所述成對平坦表面整體化地延伸的底部平坦表面，以及形成於所述凹陷表面的底部部分中心的通孔。
9.如權利要求5或8所述的齒條-齒輪型操控設備中的齒條導承，其特徵在於，所以多層滑動部件包括相反的成對傾斜表面部分，分別從所述傾斜表面部分連續延伸的成對平坦表面部分，以及與各個平坦表面部分連續的底部表面部分，包括中空的圓筒形突出部分，其以一種方式形成於底部表面部分的中心，從而向著背襯板側延伸。
【文檔編號】B32B15/04GK103818052SQ201410085963
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2009年8月26日 優先權日:2008年8月29日
【發明者】柳瀨澄英, 中丸隆, 渡井忠, 高村敏, 山下英一 申請人:奧依列斯工業株式會社