(57)【要約】【課題】本発明は、金属及び樹脂がバランスよく分布して安定した特性を有する摺動材を提供することを目的とするものである。【解決手段】熱可塑性樹脂の表面に金属メッキ処理により金属被膜を形成した多数の粉粒体を互いに接合させて一体成形することで、内部に金属をネットワーク状に形成させる。こうして作成された摺動材は、摺動面に金属及び樹脂がバランスよく分布して安定した耐摩耗性及び導電性を有するものとなる。特に、水中軸受に用いることで、電気的な導通性が安定して発揮されるようになる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂からなりほぼ同じ粒径を有する多数の粉粒体を互いに隙間なく接合して成形されている摺動材であって、少なくとも摺動面を含む領域に前記粉粒体群の接合部分に沿って金属がネットワーク状に担持されていることを特徴とする摺動材。
【請求項２】
前記金属がネットワーク状に担持された領域には、前記金属の含有率が異なる部分が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の摺動材。
【請求項３】
前記金属がネットワーク状に担持された領域は、層状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の摺動材。
【請求項４】
前記金属がネットワーク状に担持された領域は、予めメッキ処理により前記金属の被膜が表面に形成された粉粒体を互いに接合して形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の摺動材。
【請求項５】
前記金属は、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ａｌ、Ａｇ、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂ、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｐ、Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｂの群の中から選択されるひとつの金属である請求項１から４のいずれかに記載の摺動材。
【請求項６】
前記粉粒体を構成する熱可塑性樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド（ＰＡ）、ポリスルフォン（ＰＳＵ）、ＡＳ樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）、塩化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＣ）、フッ化ビニリデン樹脂、ＰＦＡ樹脂、ポリフェニレンエーテル（ＰＦＥ）、メチルペンテン樹脂、メタクリル酸樹脂の群の中から選択されるひとつ以上の樹脂である請求項１から５のいずれかに記載の摺動材。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の摺動材を摺動面に形成したことを特徴とする軸受。
【請求項８】
摺動部材又は被摺動部材のいずれか一方の摺動面に形成された請求項２又は３に記載の摺動材と、前記摺動部材及び前記被摺動部材を前記摺動材を介して電気的に接続状態として前記摺動部材及び前記被摺動部材の間の電気抵抗を検知する検知手段とを備えたことを特徴とする摩耗検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受、ピストンリング等の摺動用部品に用いられる摺動材に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述した摺動用部品では、従来より低摩擦性、耐摩耗性、熱的安定性等の観点から高分子材料が用いられている。例えば、特許文献１では、フッ素樹脂の粉末と銅あるいは銅合金の金属粉を混合して圧縮成形した後焼結して作成した軸受材が記載されている。また、特許文献２では、裏金の表面に、Ｃｕ合金粉末を焼結して多孔質の合金層を形成し、合金層に樹脂層を被覆含浸した複層樹脂摺動材が記載されている。また、特許文献３では、フッ素樹脂粉体の表面に、親水基を有する含フッ素化合物の被覆層を介して金属を付着させた金属付着フッ素樹脂粉体が記載されており、その用途として摺動材等の機械材料に用いることができる点が記載されている。
【特許文献１】特開平６−３２２２１０号公報
【特許文献２】特開２００１−１４０８９３号公報
【特許文献３】特開平５−９８４５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した先行特許文献では、フッ素樹脂を用いることで低摩擦性、耐摩耗性を向上させるとともに銅等の金属を用いることで導電性、耐摩耗性を向上させるようにしているが、物性の異なる両者を摺動面全体に均一に分布させて安定した特性を付与させることは難しい。
【０００４】
一方、本発明者である米沢は、特開２００４−１４３４７２号公報に記載されているように、表面に金属を担持させた熱可塑性樹脂からなる多数の粉粒体同士を圧接して一体接合した金属樹脂複合体を開発している。
【０００５】
そこで、本発明は、こうした金属樹脂複合体を用いることで金属及び樹脂がバランスよく分布して安定した特性を有する摺動材を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る摺動材は、熱可塑性樹脂からなりほぼ同じ粒径を有する多数の粉粒体を隙間なく互いに接合して成形されている摺動材であって、少なくとも摺動面を含む領域に前記粉粒体群の接合部分に沿って金属がネットワーク状に担持されていることを特徴とする。前記金属がネットワーク状に担持された領域には、前記金属の含有率が異なる部分が形成されていることを特徴とする。さらに、前記金属がネットワーク状に担持された領域は、層状に形成されていることを特徴とする。さらに、前記金属がネットワーク状に担持された領域は、予めメッキ処理により前記金属の被膜が表面に形成された粉粒体を互いに接合して形成されていることを特徴とする。さらに、前記金属は、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ａｌ、Ａｇ、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂ、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｐ、Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｂの群の中から選択されるひとつの金属である。さらに、前記粉粒体を構成する熱可塑性樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド（ＰＡ）、ポリスルフォン（ＰＳＵ）、ＡＳ樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）、塩化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＣ）、フッ化ビニリデン樹脂、ＰＦＡ樹脂、ポリフェニレンエーテル（ＰＦＥ）、メチルペンテン樹脂、メタクリル酸樹脂の群の中から選択されるひとつ以上の樹脂である。
【０００７】
本発明に係る軸受は、上記の摺動材を摺動面に形成したことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る摩耗検知装置は、摺動部材又は被摺動部材のいずれか一方の摺動面に形成された上記の摺動材と、前記摺動部材及び前記被摺動部材を前記摺動材を介して電気的に接続状態として前記摺動部材及び前記被摺動部材の間の電気抵抗を検知する検知手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る摺動材は、ほぼ同じ粒径を有する多数の粉粒体を用いてその接合部分に沿って金属がネットワーク状に担持されているので、熱可塑性樹脂及び金属がバランスよく分布させた摺動材とすることができる。すなわち、摺動面においては、粉粒体である熱可塑性樹脂を囲むように金属が網目状に分布しており、粉粒体の粒径がほぼ揃っていることで、金属がその粒径に対応したほぼ同じ大きさの細かい網目を形成することになる。したがって、摺動面では表面が摩耗しても常時熱可塑性樹脂と金属とが同じような分布状態で露出することになり、熱可塑性樹脂の低摩擦性並びに金属の耐摩耗性及び導電性がバランスよく安定して発揮されるようになる。そして、粉粒体の粒径及び金属の層厚を変化させることでこうした摺動面の特性を簡単にかつきめ細かく調整することが可能となる。また、多数の粉粒体を隙間なく互いに接合しているので、従来の樹脂製摺動材と同等の強度を有している。
【００１０】
表面に予めメッキ処理により金属被膜で被覆した粉粒体を用いることで、ネットワーク状に担持された金属が途切れずにほぼ同じ層厚で形成されるようになり、安定した導電性を付与することができる。また、金属被膜の膜厚を予め調整すれば、ネットワーク状に担持された金属の層厚を容易にかつ精度よく調整することができる。
【００１１】
なお、本発明に係る摺動材は、軸受等の摺動部材あるいは被摺動部材の摺動面を含む部分に用いられ、例えば、摺動面のみに形成する場合や部材自体として用いる場合が挙げられる。
【００１２】
また、摺動材の内部領域に金属がネットワーク状に担持されることで構造内部に安定した導電性を付与することができるとともに、ネットワーク状に担持された金属の層厚を変化させて金属の含有率が異なる部分を形成することで電気抵抗が異なる領域を精度よく設定することができる。そして、電気抵抗の異なる領域が摺動面の摩耗により露出することで、その変化を検知すれば摩耗の検知を容易にかつ精度よく行うことができる。摩耗の検知は、本発明に係る摺動材を摺動部材又は被摺動部材のいずれか一方の摺動面に形成しておき、摺動部材及び被摺動部材を摺動材を介して電気的に接続状態として摺動部材及び被摺動部材の間の電気抵抗を検知するようにすれば、簡単な構成で摩耗の検知を正確に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。
【００１４】
図１は、本発明に係る摺動材に関する実施形態の断面図をＳＥＭ−ＥＤＸにより分析した結果を示す写真である。図１において、白くネットワーク状に拡がっている部分が金属に対応しており、ネットワーク状の金属に囲まれた黒い部分が熱可塑性樹脂に対応している。図２に図１の模式断面図を示す。図２では、金属部分１がネットワーク状に形成されており、金属部分１に囲まれるように熱可塑性樹脂部分２が形成されている。金属部分１の所々には孔が形成されており、これらの孔において熱可塑性樹脂部分２が互いに接合した接合部分３となっている。図２に示す摺動材は、金属被膜が表面に形成された多数の粉粒体を隙間なく互いに接合させて成形される。図３にその模式断面図を示す。粒状に形成された熱可塑性樹脂からなる粉粒体Ａの表面を所定の層厚の金属被膜Ｂにより被覆している。そして、図２の点線で示すように、金属被膜Ｂにより被覆された多数の粉粒体Ａを所定の型内に充填して圧接すると、金属被膜Ｂが圧力により所々で割れて互いに絡み合い接続されてネットワーク状の金属部分１が形成されるようになり、金属被膜Ｂの割れた部分では粉粒体Ａが加熱により互いに融着して隙間なく接合して熱可塑性樹脂部分２となって一体成形されるようになる。したがって、金属被膜１は互いに接続して全体として導電性が付与されると共に、熱可塑性樹脂部分２は互いに融着して強固に一体化するようになる。
【００１５】
粉粒体Ａは、粒径が０．１μｍ〜１０００μｍのものが用いられ、その構成する熱可塑性樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド（ＰＡ）、ポリスルフォン（ＰＳＵ）、ＡＳ樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）、塩化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＣ）、フッ化ビニリデン樹脂、ＰＦＡ樹脂、ポリフェニレンエーテル（ＰＦＥ）、メチルペンテン樹脂、メタクリル酸樹脂が挙げられ、これらの群の中から選択されるひとつ以上の樹脂を用いればよい。
【００１６】
金属被膜Ｂは、０．００１μｍ〜１００μｍの任意の厚さに形成することが可能で、その構成するとしては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ａｌ、Ａｇ、Ｎｉ−Ｐ合金、Ｎｉ−Ｂ合金、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｐ合金、Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ合金、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｂ合金が挙げられ、これらの群の中から選択されるひとつの金属を用いればよい。選択する金属は、摺動材に付与する特性に応じて選択すればよい。例えば、導電性を重視する場合には銅（Ｃｕ）を用いるとよいが、強度を重視する場合にはニッケル（Ｎｉ）を用いるとよい。粉粒体Ａの表面に金属被膜Ｂを形成する方法としては、無電解メッキ処理を行って形成することができる。
【００１７】
表面に金属被膜Ｂが形成された多数の粉粒体Ａを一体成形する方法としては、平板プレス、冷間等方圧加圧（ＣＩＰ）、熱間等方圧加圧（ＨＩＰ）、ロールプレス、常温プレス、ホットプレス等の成形方法を用い、適宜加熱温度や加圧力を制御して成形すればよい。
【実施例１】
【００１８】
まず、粉粒体の表面に金属被膜を形成するために、粉粒体としてＰＴＦＥ粒子（粒径約５００μｍ）を用い、その表面に無電解メッキ処理により銅被膜を形成した。次に、銅被膜を形成したＰＴＦＥ粒子を一体成形して図１に示すような摺動材を備えた複合材料を作成した。その具体的な工程を以下に示す。
（１）前処理；ＰＴＦＥ粒子の表面を界面活性剤により親水化処理する。そして、センシタイジング液及びアクチベーション液に親水化処理したＰＴＦＥ粒子を浸漬してその表面に触媒を付与する。
（２）メッキ処理；以下のメッキ液の浴組成及び条件で無電解銅メッキ処理を行った。
＜メッキ液＞
硫酸銅        ７ｇ／リットル
ホルマリン  適宜
酒石酸ナトリウムカリウム  ２０ｇ／リットル
ＰＴＦＥ粒子  １５ｇ／リットル
水酸化ナトリウム（ｐＨ調整用）  適宜
＜条件＞
ｐＨ  ９．２
浴温  ６０℃
還元剤であるホルマリンを滴下しながら撹拌すると（撹拌時間１０分当りホルマリン１ミリリットル）、銅メッキ処理が行われる。後述するように、滴下するホルマリンの量を調整することでＰＴＦＥ粒子に付着する銅の量を調整することができる。
（３）乾燥・予備成形処理；銅メッキ処理したＰＴＦＥ粒子を酸化防止のため真空中で乾燥させた。次に、直径１０ｍｍの円筒状の型内に銅被膜が形成されたＰＴＦＥ粒子０．５ｇを充填し、圧力１ＭＰａで加圧成形した。
（４）一体成形処理；予備成形したものを電気炉を用いてアルゴン雰囲気中で約３６０℃に加熱して一体成形した。
【００１９】
ホルマリンの滴下量を変化させてＰＴＦＥ粒子に付着する銅の量がどのように変化するか実験した結果を図４に示す。図４では、縦軸に銅の含有率（重量％）をとり、横軸に滴下したホルマリンの量（ミリリットル）をとっている。銅の含有率は、銅メッキ処理したＰＴＦＥ粒子を所定の重量分だけ硝酸により銅を溶解した後再度重量を測定して重量減少分を求め、最初の重量と重量減少分との比率により算出した。図４からホルマリンの滴下量が増加すると銅の含有率が増加しており、ホルマリンの滴下量によりＰＴＦＥ粒子に付着する銅の量が定量的に調整できることがわかる。したがって、ＰＴＦＥ粒子の表面に形成される銅被膜の層厚はホルマリンの滴下量によって容易に調整できる。
【００２０】
図５は、銅の含有率を変化させて複合材料を成形した場合の断面をＳＥＭ−ＥＤＸにより分析した結果を示す写真である。図１において、白い線状部分が銅に対応しており、黒い部分がＰＴＦＥ粒子に対応している。図５（ａ）は、銅の含有率が３．０３重量％、図５（ｂ）は、銅の含有率が６．９７重量％、図５（ｃ）は、銅の含有率が１２．４５重量％の場合をそれぞれ示している。図５から、銅の含有率が小さい場合には銅被膜の膜厚が薄く、銅の含有率が大きくなるに従い膜厚が厚くなって、ＰＴＦＥ粒子の接合部分に沿って銅がネットワーク状に形成されていることがわかる。
【００２１】
図６は、銅の含有率と複合材料の電気抵抗との関係を示すグラフである。図６では、縦軸に電気抵抗をとり、横軸に銅の含有率をとっている。電気抵抗の測定には、ＬＣＲ測定器（日置電機株式会社製ＬＣＲ  ３５２２）を用いて定電圧モード２．０Ｖで測定した。複合材料に対して両面から銅板を荷重２０Ｎの一定圧力で挟圧し、測定周波数１Ｈｚで１０分間測定した。これを３回繰り返してその平均値を電気抵抗値とした。図６の測定結果をみると、銅の含有率が高くなるに従い電気抵抗値が低下することがわかる。したがって、メッキ処理する銅の量を異ならせた複数種類のＰＴＦＥ粒子を複数層の型内に積層して一体成形することで、銅の含有率の異なる層状の領域が形成することが可能となり、層状に電気抵抗値が異なった領域を容易に設定することができる。また、層状以外にも複数種類のＰＴＦＥ粒子を型内に様々な形で充填することで電気抵抗値の異なる領域を様々な形に設定することが可能となる。
【００２２】
次に、作成した複合材料について摩擦特性及び摩耗特性を測定する試験について説明する。試験には、荷重変動型往復摩耗試験機（新東科学社製ＨＨＳ２０００）を使用した。図７は、摩耗試験を行う部分の拡大側面図を示している。スライドテーブル４の上面にはステンレス（ＳＵＳ３０４）からなる円板状のプレート試験片５（直径４０ｍｍ、厚さ４．６ｍｍ）が載置固定されており、スライドテーブル４の上方に設置した支持体６の下面には銅板７を介して円筒状のピン試験片８（直径約９．５ｍｍ、厚さ約２．５ｍｍ）が固定されている。プレート試験片５と銅板７には、電気抵抗測定器９（三和計器株式会社製ＰＣＬｉｎｋ１０）の接続端子が取り付けてある。
【００２３】
ピン試験片８として、銅メッキ処理していないＰＴＦＥ粒子により一体成形したＰＴＦＥ材料と上述したように銅メッキ処理したＰＴＦＥ粒子により一体成形した複合材料の２種類の材料を用いた。また、複合材料としては、銅の含有率が３．０３重量％、６．９７重量％、１２．４５重量％の３つの異なったものを準備した。
【００２４】
試験は、大気中（相対湿度４４±３％）及び水中に摩耗試験部分を置いた場合についてそれぞれ行った。スライドテーブル２が水平方向に一定速度で（２０ｍｍ／ｓ）往復摺動することで、プレート試験片５の上面にピン試験片８の下面を２０ｍｍのストロークで摺動させて試験を行い、ピン試験片８には、試験中垂直荷重９Ｎが加えられる。
【００２５】
試験結果を図８及び図９に示す。図８は、横軸に往復回数をとり、縦軸に摩耗量（左側の縦軸）及び摩擦係数（右側の縦軸）をとり、ＰＴＦＥ材料及び複合材料の試験結果をプロットしている。また、図９は、横軸に往復回数をとり、縦軸に測定した電気抵抗値をとり、複合材料の試験結果をプロットしている。
【００２６】
図８をみると、大気中の試験結果（図８（ａ））では、摩擦係数は、ＰＴＦＥ材料では０．１付近で変化しているが、複後材料では０．２付近で変化しており、摩耗量は、往復回数が増えるに従い増加しているが、１２．４５重量％の複合材料が比較的摩耗量が少なくなっている。一方、水中の試験結果（図８（ｂ））では、摩擦係数は、ＰＴＦＥ材料及び複合材料とも０．１から０，２付近で変化しており、ＰＴＦＥ材料の方が変動が大きいのがわかる。摩耗量は、いずれの場合も直線的に増加している。
【００２７】
大気中の試験に使用した相手プレート試験片（ＳＵＳ３０４）の摩耗面を光学顕微鏡により観察すると、ＰＴＦＥ材料が摺動した摩耗面にはＰＴＦＥの移着膜がみられ、複合材料が摺動した摩耗面にはＰＴＦＥ及び銅の移着膜がみられた。このことから、ＰＴＦＥ材料の場合は、移着膜が摩耗面に形成されるため、摩擦係数が小さくなり、摩耗の進行が抑制されていると考えられる。複合材料の場合も移着膜が形成されるが、銅が存在することによりアブレシブ作用が働き、ＰＴＦＥ材料のような摩擦係数を低下させる効果が逆に抑えられていると考えられる。
【００２８】
水中の試験で使用した相手プレート試験片（ＳＵＳ３０４）の摩耗面を光学顕微鏡により観察すると、大気中試験のような移着膜は存在していない。これは、水中のためプレート試験片の表面に水膜が形成されて移着膜の形成を妨げるためと考えられる。したがって、いずれの場合も同じように摩耗量が増加していくが、ＰＴＦＥ材料では銅が存在していないため摩擦係数が変動しやすくなっている。
【００２９】
図９をみると、大気中の試験結果ではＰＴＦＥの移着膜の影響で電気的な導通が行われていないが、水中の試験結果ではＰＴＦＥの移着膜が形成されないため導通状態となり、銅の含有率が大きいほど電気抵抗値の低下が大きくなることがわかる。
【００３０】
以上の試験結果から、本発明に係る摺動材である複合材料は、樹脂のみからなるＰＴＦＥ材料に比べて、大気中及び水中のいずれにおいても安定した耐摩耗特性を有することがわかる。また、水中では、摺動部材及び被摺動部材との間の摺動面に配設した場合において安定した電気的な導通性を備えていることがわかる。
【００３１】
したがって、本発明に係る摺動材を摺動部材又は被摺動部材の摺動面に用いることで安定した耐摩耗性及び導電性を発揮することが可能となる。例えば、図１０に示すように、軸１１を軸支する軸受１０の摺動面に層状の摺動材１２を形成しておけば、安定した耐摩耗性を備え、良好な導電性による帯電防止がなされた軸受とすることができる。また、水中で用いられる軸受では、本発明の摺動材は安定した電気的導通性を備えているため、軸と軸受との間を安定して電気的に導通させた状態とすることができる。例えば、図１１に示すように、軸１１及び軸受１０が共に導電性材料から構成され、摺動材１２も電気的に導通しているため、軸１１及び軸受１０は電気的に接続された状態となる。そして、摺動材１２を金属の含有率が異なった２層構造１２ａ及び１２ｂとしておけば、摩耗により構造１２ｂがなくなると、軸１１と軸受１０との間の電気抵抗が変化するようになる。そこで、軸１１と軸受１０との間の電気抵抗を測定器１３により常時監視することで、電気抵抗の変化により簡単に摩耗検知を行うことができる。この場合、摺動材１２を軸受１０の摺動面に形成するだけでよく、非常に簡単な構成で摩耗検知を行うことが可能となる。
【実施例２】
【００３２】
実施例１と同様の方法により銅メッキ処理したＰＴＦＥ粒子を用意し、成形する際に型内に銅メッキされていないＰＴＦＥ粒子を１層目に投入し、次いで銅メッキ処理されたＰＴＦＥ粒子を２層目として投入し、実施例１と同様に予備成形及び一体成形処理して複合材料を作成した。複合材料は、１層目の厚さが約０．５ｍｍで、２層目の銅の含有率は７．５２重量％であった。
【００３３】
次に、作成された複合材料を用いて摩耗試験を行った。摩耗試験は、１層目の表面を摩耗させていき、それに伴う電気抵抗の変化を測定した。図１２は、試験装置に関する概略図を示している。円板状に形成された複合材料２０は、１層目２０ａ及び２層目２０ｂからなっており、アクリル樹脂からなる支持台２１内に１層目２０ａの表面が露出するように埋設されている。そして、１層目２０ａの外表面には、ステンレスからなるリング２２の外周面が接触した状態となっている。リング２２の中心には金属製回転シャフト２３の先端が固定されており、回転シャフト２３が回転すると、リング２２の外周面が１層目２０ａの外表面を摺動するようになっている。支持台２１を荷重２０Ｎによりリング２２に圧接し、リング２２を回転速度１１ｍ／ｓで回転させ、その際電気抵抗測定器２４の接続端子を２層目２０ｂ及び回転シャフト２３に接続し、電気抵抗を測定した。
【００３４】
図１３にその試験結果を示す。図１３では、横軸に試験時間をとり、左側の縦軸に電気抵抗をとり、右側の縦軸に摩耗深さをとっている。図１３の試験結果をみると、電気抵抗が急激に低下した時点での摩耗深さは約０．５ｍｍであり、極めて高い検知精度であることがわかる。
【００３５】
以上のことから、本発明にかかる摺動材に金属の含有率が異なる部分を形成して軸受等の部材に用いれば、電気抵抗の変化により検知精度の極めて高い摩耗検知装置として活用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
このように、本発明に係る摺動材は、それ自体に機能を付与することができ、優れた機能材料として広範な分野の摺動材料として用いることができる。特に、水中での耐摩耗性や電気的な導通性が安定していることから、ポンプ等の水を扱う機械の軸受に好適である。例えば、高い信頼性が求められる大型プラント等の竪型ポンプの水中軸受に適用すれば、その信頼性を向上することができる。特に、水中軸受の摩耗状態を精度よく確実に検知できることから、水中軸受の交換時期を適確に予測することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る実施形態に関する断面を撮影した写真である。
【図２】図１の模式断面図である。
【図３】粉粒体の模式断面図である。
【図４】滴下したホルマリンの量と銅の含有率との関係を示すグラフである。
【図５（ａ）】銅の含有率を変化させた場合の複合材料に関する断面を撮影した写真である。
【図５（ｂ）】銅の含有率を変化させた場合の複合材料に関する断面を撮影した写真である。
【図５（ｃ）】銅の含有率を変化させた場合の複合材料に関する断面を撮影した写真である。
【図６】銅の含有率と電気抵抗との関係を示すグラフである。
【図７】摩耗試験を行う部分の拡大側面図である。
【図８】往復回数と摩耗量、摩擦係数との関係を示すグラフである。
【図９】往復回数と電気抵抗との関係を示すグラフである。
【図１０】本発明に係る摺動材を用いた軸受に関する断面図である。
【図１１】本発明に係る摺動材を用いた別の軸受に関する断面図である。
【図１２】摩耗試験を行う別の試験装置の概略図である。
【図１３】試験時間と電気抵抗、摩耗深さとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３８】
１    ネットワーク状の金属部分
２    熱可塑性樹脂部分
３    接合部分
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2006057642.tif 000011
【図１２】
2006057642.tif 000012
【図１３】
2006057642.tif 000013
【図１】
2006057642.tif 000014
【図５（ａ）】
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【図５（ｂ）】
2006057642.tif 000016
【図５（ｃ）】
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