(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の主面を有する負荷支承基材と、
第１の接着剤層とフルオロポリマー層とを含み、前記第１の接着剤層と前記フルオロポリマー層との厚さの比が１：２０以上であり、前記第１の接着剤層の厚さが７．５ミクロン以下である、前記第１の主面の上に重なる接着フィルムと、
前記接着剤層の上に重なる摩擦低減層を含む、ブッシング。
【請求項２】
前記接着剤層が改質エチレンテトラフルオロエチレンを含有する、請求項１に記載のブッシング。
【請求項３】
前記改質エチレンテトラフルオロエチレンが無水マレイン酸を含有する、請求項２に記載のブッシング。
【請求項４】
前記フルオロポリマー層がエチレンテトラフルオロエチレンを含有する、請求項１に記載のブッシング。
【請求項５】
前記フルオロポリマー層がフルオロポリマーを含有し、前記接着剤層が前記フルオロポリマーの改質された形態を含有する、請求項１に記載のブッシング。
【請求項６】
第１の主面を有する金属基材と、
改質エチレンテトラフルオロエチレン層とエチレンテトラフルオロエチレン層とを含む、前記第１の主面の上に重なる接着フィルムであって、前記改質エチレンテトラフルオロエチレン層が７．５ミクロン以下の厚さを有し、前記改質エチレンテトラフルオロエチレン層と前記エチレンテトラフルオロエチレン層との厚さの比が１：２０以上である接着フィルムと、
接着剤層の上に重なる摩擦低減層を含む複合材。
【請求項７】
前記改質エチレンテトラフルオロエチレンが無水マレイン酸を含有する、請求項６に記載の複合材。
【請求項８】
前記接着フィルムが２５ミクロン〜７５ミクロンの厚さを有する、請求項６に記載の複合材。
【請求項９】
前記負荷支承基材が前記接着剤層の改質エチレンテトラフルオロエチレン層と直接接触している、請求項６に記載の複合材。
【請求項１０】
第１の改質エチレンテトラフルオロエチレン層とエチレンテトラフルオロエチレン層とを含む接着フィルムを押出す工程と、
摩擦低減層を負荷支承基材にそれらの間に前記接着フィルムを有するように積層して複合材を形成する工程と、
前記複合材を造形してブッシングを形成する工程を含む方法。
【請求項１１】
前記摩擦低減層が、削られたフルオロポリマーである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記摩擦低減層をエッチングする工程をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記複合材を造形する工程が巻上げ及びフランジ付けをする工程を包含する、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は一般に、ブッシングに関し、より詳しくは、ブッシングの為の接着フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
負荷支承基材と摩擦低減層オーバーレイとからなる滑り支承複合材料は一般に公知である。
【０００３】
滑り支承複合材料を用いて、例えば、自動車工業によって使用される平支承ブッシングなどの様々な支承を形成することができる。このような平支承ブッシングをドア、フード、及びエンジン室ヒンジ、座席、ステアリングコラム、フライホイール、バランサーシャフト支承等の為に使用することができる。さらに、滑り支承複合材料から形成された平支承ブッシングを非自動車用途にも使用することができる。
【０００４】
負荷支承基材と摩擦低減層との間の接着性を強化する１つの方法は、クロム酸塩またはクロム酸処理されたホスフェートなどの表面処理剤を負荷支承基材に適用することである。しかしながら、表面処理は六価クロムなどの有毒化合物の使用を伴う場合がある。従って、クロム酸塩などの表面処理剤に頼らない改良された支承が現在もなお必要とされている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
例示的な実施形態において、ブッシングが、第１の主面を有する負荷支承基材と、第１の主面の上に重なる接着フィルムと、接着剤層の上に重なる摩擦低減層とを備えることができる。接着フィルムが、接着剤層とフルオロポリマー層とを備えることができる。
【０００６】
別の典型的な実施形態において、複合材が、第１の主面を有する金属基材と、第１の主面の上に重なる接着フィルムと、接着剤層の上に重なる摩擦低減層とを備えることができる。接着フィルムが、接着剤層とフルオロポリマー層とを備えることができる。接着剤層は、約７．５ミクロン以下の厚さを有することができる。
【０００７】
さらに別の実施形態において、方法は、接着剤層とフルオロポリマー層とを含む接着フィルムを押出す工程を包含することができる。方法は、摩擦低減層を負荷支承基材にそれらの間に接着フィルムを有するように積層して複合材を形成する工程と、複合材を造形してブッシングを形成する工程とをさらに包含することができる。
【０００８】
本願開示は、添付した図面を参照することによってよりよく理解することができ、その多数の特徴及び利点は当業者に明白であろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】典型的なブッシングの層構造の図解を示す。
【図２】典型的なブッシングの層構造の図解を示す。
【図３】ブッシングの様々な実施形態の図解を示す。
【図４】典型的なヒンジの図解を示す。
【図５】典型的なヒンジの図解を示す。
【図６】典型的なヒンジの図解を示す。
【図７】典型的な自転車ヘッドセットの図解を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
異なった図面において同じ参照符号の使用は、同様なまたは同一の品目を示す。
【００１１】
典型的な実施形態において、ブッシングは、第１の主面を有する負荷支承基材と、第１の主面の上に重なる接着フィルムと、接着剤層の上に重なる摩擦低減層とを備えることができる。接着フィルムは、第１の接着剤層とフルオロポリマー層とを備えることができる。特定の実施形態において、接着フィルムは、２つの接着剤層の間に第２の接着剤層をフルオロポリマー層と共に備えることができる。ブッシングは、２つの構成要素の間に滑り係合部分を設けることができ、２つの構成要素の表面の摩耗を低減することができる。
【００１２】
図１は、１００と略示される制振ブッシングの様々な層を図解する横断面を示す。ブッシング１００は、負荷支承基材１０２を備えることができる。負荷支承基材１０２は、金属支持体層であってもよい。金属支持体層は、例えば炭素鋼、ばね鋼等の鋼、鉄、アルミニウム、亜鉛、銅、マグネシウム、またはそれらの任意の組み合わせなどの金属または金属合金を含有することができる。特定の実施形態において、負荷支承基材１０２はステンレス鋼を含有することができる。さらに、負荷支承基材は、クロム酸塩を実質的に含有することができない。
【００１３】
摩擦低減層１０４を接着フィルム１０６を用いて負荷支承基材１０２に適用することができる。摩擦低減層１０４は、ポリマーを含有することができる。摩擦低減層１０４において使用することができるポリマーの例には、フルオロポリマー、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエチレン、ポリスルホン、ポリアミド、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリウレタン、ポリエステル、またはそれらの任意の組み合わせがある。フルオロポリマーの例には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、ポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、エチレンクロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）、ペルフルオロアルコキシポリマー（ＰＦＡ）、またはそれらの任意の組み合わせが挙げられる。特定の実施形態において、摩擦低減層１０４は、例えば流延、ペースト押出しされるかまたは削られた（ｓｋｉｖｅｄ）ＰＴＦＥなどのＰＴＦＥを含有することができる。実施形態において、摩擦低減層１０４は、例えば約０．２以下、さらに約０．１５以下など、約０．４以下の摩擦係数を有することができる。
【００１４】
さらに、摩擦低減層１０４は、摩擦低減充填剤などの充填剤を含有することができる。摩擦低減層１０２において使用することができる充填剤の例には、ガラス繊維、炭素繊維、ケイ素、黒鉛、ＰＥＥＫ、二硫化モリブデン、芳香族ポリエステル、炭素粒子、青銅、フルオロポリマー、熱可塑性充填剤、炭化ケイ素、酸化アルミニウム、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ＰＰＳ、ポリフェニレンスルホン（ＰＰＳＯ２）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）を含有する芳香族ポリエステルの他、ウォラストナイト及び硫酸バリウムなどの鉱物粒子、またはそれらの任意の組み合わせなどがある。ＬＣＰは、液相にある間、高い配向領域を形成することができる部分的に配向された芳香族ポリエステルである。充填剤は、ビード、繊維、粉末、メッシュ、またはそれらの任意の組み合わせの形態であってもよい。
【００１５】
接着フィルム１０６は、接着剤層１０８及びフルオロポリマー層１１０を備えることができる。特定の実施形態において、接着フィルム１０４は、負荷支承基材１０２と直接接触していてもよい。
【００１６】
接着剤層１０８は、改質フルオロポリマーを含有することができる。改質フルオロポリマーは、例えばカルボキシ基、カルボキシ無水物基、カルボン酸ハロゲン化物基、エステル基、カーボネート基、エポキシ基、サルフェート基、ホスフェート基、アミド基、シリル基、またはそれらの任意の組み合わせなどの官能基を含有することができる。特定の実施形態において、官能基は、無水マレイン酸、アクリル酸、または別の適した物質を包含することができる。さらに、フルオロポリマー層１１０は、例えばＥＴＦＥ、エチレンフッ素化エチレンプロピレン（ＥＦＥＰ）ターポリマー、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、エチレンクロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）、またはそれらの任意の組み合わせなどの溶融加工可能なフルオロポリマーを含有することができる。実施形態において、接着剤層１０８のポリマーは、フルオロポリマー層１１０のフルオロポリマーの改質された変種であってもよい。例えば、フルオロポリマー層１１０はＥＴＦＥを含有することができ、接着剤層１０８は、例えば無水マレイン酸で改質されたＥＴＦＥまたは他の改質ＥＴＦＥなどの改質ＥＴＦＥを含有することができる。
【００１７】
実施形態において、接着フィルム１０６は、約２５ミクロン〜約７５ミクロン、例えば約３０ミクロン〜約５０ミクロンの厚さを有することができる。さらに、第１の接着剤層は、約１ミクロン〜約７．５ミクロン、例えば約１．５ミクロン〜約５ミクロンの厚さを有することができる。さらに、フルオロポリマー層は、約２０ミクロン〜約７０ミクロン、例えば約２４ミクロン〜約４５ミクロンの厚さを有することができる。接着剤層１０８の厚さのフルオロポリマー層１１０の厚さに対する比は、約１：２０以上、例えば約１：１５以上、さらに約１：１０以上であってもよい。特定の実施形態において、接着剤層の厚さのフルオロポリマー層の厚さに対する比は１：２以下、例えば１：４以下であってもよい。
【００１８】
図２に示された代替の実施形態において、接着フィルム１０４は第２の接着剤層１１０を備えることができる。フルオロポリマー層１０６を接着剤層１０６及び１１０の間に配置することができる。実施形態において、各々の接着剤層の厚さは実質的に同じであってもよく、各々の接着剤層のフルオロポリマー層に対する比は５：９０以上、例えば７．５：８５以上、さらに１０：８０以上であってもよい。
【００１９】
ブッシングを形成する方法に戻ると、接着剤層とフルオロポリマー層とを同時押出することによって接着フィルムを形成することができる。接着剤層とフルオロポリマー層とを同時押出することは、流延用ドラム上に押出すことを包含することができる。
【００２０】
削られたフルオロポリマーなどの摩擦低減層を接着フィルムを有する負荷支承基材に積層して、摩擦低減層と負荷支承基材との間に接着フィルムを有する積層板を形成することができる。特定の実施形態において、摩擦低減層の表面をエッチングして、摩擦低減層と接着フィルムとの間の結合を強化することができる。積層板を、ブッシングに形成され得る細板または形板に切断することができる。積層体を巻上げてフランジ付けをする等によって形板をブッシングに形成し、所望の形状の半仕上げブッシングを形成することができる。
【００２１】
実施形態において、ブッシングは円柱状部分を有することができる。別の実施形態において、ブッシングは円錐形状を有することができる。さらに、ブッシングは、１つまたは複数の端部上にフランジ付き部分を有することができる。さらに、摩擦低減層は、ブッシングの内面上またはブッシングの外面上にあってもよい。
【００２２】
図３Ａ〜３Ｆは、形板から形成され得る複数のブッシングの形状を示す。図３Ａは、巻上げによって形成され得る円筒形ブッシングを示す。図３Ｂは、巻上げ及びフランジ付けによって形成され得るフランジ付きブッシングを示す。図３Ｃは、テーパー付き部分を巻上げて端部にフランジ付けをすることによって形成され得るテーパー付き円筒形部分を有するフランジ付きブッシングを示す。図３Ｄは、シャフトピンがフランジ付きブッシングを通して取り付けられるハウジングに取り付けられたフランジ付きブッシングを示す。図３Ｅは、シャフトピンが両側フランジ付きブッシングを通して取り付けられるハウジングに取り付けられた両側フランジ付きブッシングを示す。図３Ｆは、巻上げ及びフランジ付けではなく打抜き及び冷間深絞り成形法を用いて形成され得るＬ型ブッシングを示す。
【００２３】
特定の実施例において、ブッシングをヒンジにおいて使用することができる。例えば、図４及び５は、例えば自動車のドアヒンジ、フードヒンジ、エンジン室ヒンジ等の典型的なヒンジ４００を示す。ヒンジ４００は、ヒンジの内側部分４０２及びヒンジの外側部分４０４を備えることができる。ヒンジ部分４０２及び４０４は、リベット４０６及び４０８及びブッシング４１０及び４１２によって接合され得る。ブッシング４１０及び４１２は、先述のような制振ブッシングであってもよい。図５は、より詳細にリベット４０８、及びブッシング４１２を示すヒンジ４００の横断面を示す。
【００２４】
図６は、例えば自動車のドアヒンジ、フードヒンジ、エンジン室ヒンジ等の別の典型的なヒンジ６００を示す。ヒンジ６００は、ピン６０６及びブッシング６０８によって接合された第１のヒンジ部分６０２及び第２のヒンジ部分６０４を備えることができる。ブッシング６０８は、先述のような制振ブッシングであってもよい。
【００２５】
別の実施例において、ブッシングをヘッドセットにおいて使用することができる。例えば、図７は、自転車などの二輪車用の典型的なヘッドセット７００を示す。ステアリングチューブ７０２をヘッドチューブ７０４に挿入することができる。ブッシング７０６及び７０８をステアリングチューブ７０２とヘッドチューブ７０４との間に配置して位置合わせを維持し、ステアリングチューブ７０２とヘッドチューブ７０４との間の接触を防ぐことができる。さらに、シール７１０及び７１２は、ほこりやその他の粒状物質によるブッシングの滑り面の汚損を防ぐことができる。
【００２６】
上記のブッシングの特定の実施形態は、有利な技術的特徴を提供する。特に、本出願人は、改質ＥＴＦＥなどの改質ポリマー接着剤を有する接着フィルムの使用によって、クロム酸塩またはクロム酸などの表面処理剤を使用せずに摩擦低減層と負荷支承基材との間の改良された接着性をもたらすことができる。結果として、ブッシングの製造は、環境に与える影響を低減し、有毒化学物質の処分にかかるコストを少なくすることができる。
【００２７】
上述した概要または実施例の動作の全てが必要とされるわけではなく、特定の動作の一部は必要とされないことがあること、及び１つまたは複数の更なる動作が上述したものに追加して実行されてもよいことに留意すべきである。さらに、動作を列記する順序が、必ずしもそれらを実行する順序ではない。
【００２８】
先述の明細書において、コンセプトを具体的な実施形態を参照して記載した。しかしながら、当業者は、以下の請求の範囲に記載したように本発明の範囲から逸脱せずに様々な改良及び変更を行うことができることを理解する。従って、明細書及び図は限定的な意味においてではなく例示の意味にとられるべきであり、かかる改良の全てを本発明の範囲内に含めることを意図する。
【００２９】
本明細書中で用いられるとき、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「包含する（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「包含する（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」またはそれらの他の任意の変型が、非限定的な包含を扱うものとする。例えば、一連の特徴を含む方法（ｐｒｏｃｅｓｓ、ｍｅｔｈｏｄ）、物品、または装置はそれらの特徴だけに必ずしも制限されず、特に記載されていないかまたはかかる方法（ｐｒｏｃｅｓｓ、ｍｅｔｈｏｄ）、物品、または装置に固有の他の特徴を包含してもよい。さらに、特に異なって記載しない限り、「または（ｏｒ）」は包括的な「または」を指し、排他的な「または」を指さない。例えば、条件ＡまたはＢが、以下の何れか１つによって満足させられる。Ａが真であり（または存在する）かつＢが偽である（または存在しない）、Ａが偽であり（または存在しない）かつＢが真である（または存在する）、Ａ及びＢの両方が真である（または存在する）。
【００３０】
また、「ａ」または「ａｎ」の使用は、ここに記載された要素及び構成要素を記載するために使用される。これは、単に便宜上の為に、及び本発明の範囲の一般的な意味を提供するために使用される。この説明は、１つまたは少なくとも１つを包含するように読まれるべきであり、また、他の意味であることが明白でない限り、単数は複数を包含する。
【００３１】
利点、他の有利な点、及び問題の解決を、特定の実施形態に対して上に記載した。しかしながら、利点、有利な点、問題の解決、及び任意の利点、有利な点または解決をもたらすかもしくはより顕著なものにする場合がある任意の特徴が、何れかのまたは全ての請求の範囲の重要かつ必要とされるかまたは本質的な特徴であると解釈されねばならない。
【００３２】
明快にするために、別々の実施形態の場合において本明細書に記載された特定の特徴はまた、１つの実施形態において組み合わせて提供されてもよいことは、本明細書を読んだ後には当業者は理解するであろう。逆に、簡単にするために、１つの実施形態の場合において記載される様々な特徴は別々にまたはいずれかのより小さい組合せで提供されてもよい。さらに、範囲で記載された値への言及は、その範囲内の各々の及び全ての値を包含する。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
0005649740.tif 000007
【図３Ｅ】
0005649740.tif 000008
【図３Ｆ】
0005649740.tif 000009
【図４】
0005649740.tif 000010
【図５】
0005649740.tif 000011
【図６】
0005649740.tif 000012
【図７】
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