(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の部品に対して相対的に移動する第二の部品に着脱可能に取り付けられる摺動部材であって、
前記第一の部品と前記第二の部品との相対的な移動により前記第一の部品と摺動し、前記第一の部品との摺動により摩耗する摺動面と、
前記摺動面に対する前記第一の部品の摺動方向に向けられる端面と、
前記摺動面の外周に設けられ、前記摺動面の摩耗により前記摺動面からの深さが減少する凹部と、を有し、
前記凹部として、
前記摺動面と前記端面との境界部全体に、当該境界部の方向に沿って形成された段部を有する
ことを特徴とする摺動部材。
【請求項２】
第一の部品に対して相対的に移動する第二の部品に着脱可能に取り付けられる摺動部材であって、
前記第一の部品と前記第二の部品との相対的な移動により前記第一の部品と摺動し、前記第一の部品との摺動により摩耗する摺動面と、

前記摺動面を囲み、一方が、前記摺動面に対する前記第一の部品の摺動方向に向けられた場合に、他方が、前記摺動方向と交わる方向に向けられる第一および第二の端面と、
前記摺動面の摩耗により前記摺動面からの深さが減少する凹部と、を有し、
前記凹部として、
前記摺動方向に対して傾斜するように前記第一および第二の端面に対して傾斜して前記摺動面に形成され、前記摺動面と前記第一および第二の端面のそれぞれとの境界部に達する溝を有する
ことを特徴とする摺動部材。
【請求項３】
請求項２に記載の摺動部材であって、
前記凹部として、
第一の凹部と、前記第一の凹部よりも浅い第二の凹部と、を有する
ことを特徴とする摺動部材。
【請求項４】
請求項１または２に記載の摺動部材であって、
前記凹部として、
前記摺動面からの深さが段階的に変化する凹部を有する
ことを特徴とする摺動部材。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の摺動部材であって、
バック材と
前記バック材に積層され、前記バック材とは反対側に前記摺動面を有する摺動層と、を備え、
前記摺動層は、前記バック材に達しない深さの位置まで形成された前記凹部を有する
ことを特徴とする摺動部材
【請求項６】
相対的に移動する第一および第二の部品と、  前記第一の部品に対する前記第二の部品の相対的な移動方向に前記端面を向けて前記第二の部品に着脱可能に取り付けられ、前記第一の部品と前記第二の部品との相対的な移動により前記第一の部品と前記摺動面とを摺動させる請求項１ないし５のいずれか１項に記載の摺動部材と、を備える  ことを特徴とする産業機械。
【請求項７】
請求項６記載の産業機械であって、
前記摺動部材を前記第二の部品に固定するための固定ネジを有し、
前記摺動部材には、前記摺動面側から前記第二の部品に向けて前記固定ネジが挿入される取付け穴が形成され、
前記固定ネジの頭部は、前記凹部よりも前記摺動面から深い位置で前記取付け穴に収容される
ことを特徴とする産業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加硫機コンテナ等の産業機械に取り付けられるすべり軸受に好適な摺動部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業機械を構成する部品のうち、使用により劣化する消耗部品は、メンテナンスコスト低減および製品品質の向上等の観点から適切なタイミングで交換される必要がある。例えば、加硫機コンテナ等の産業機械の摺動部に取り付けられている摺動部材の最適な交換時期を予測するための技術として、摺動部材の摩耗量を段階的に検出可能な摩耗ゲージを利用する特許文献１記載の技術が知られている。
【０００３】
この摩擦ゲージは、所定のピッチで並んだ複数本の平行な摩耗検知用プリントラインを含む回路パターンを有しており、それらの摩耗検知用プリントラインが摺動部材の摺動面に沿って配置されるように摺動部材の側面に取り付けられる。これにより、摺動部材の摩耗の進行に伴い摩耗ゲージが摩耗して、摺動部材の摺動面側の摩耗検知用プリントラインから順次切断されるため、各摩耗検知用プリントラインの抵抗値を外部測定機器で検出することにより、摺動部材の摩耗の経時的な進行状態を把握することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１６４３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１に記載の技術によれば、摺動部材とともに交換が必要な摩擦ゲージをセンサとして利用する必要があるため、その分、産業機械のランニングコストが増加する。また、摺動部材を交換する際、新たな摺動部材の側面にそれぞれ摩擦ゲージを取り付けるとともに、この摩擦ゲージの端子と外部測定装置の端子とを接続する作業が必要となる。このため、メンテナンスの作業負担が増加する。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、メンテナンスの作業負担およびランニングコストを増大させることなく、より簡易に摩耗の進行状態を把握可能な摩擦部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明においては、摺動面の摩耗により摺動面からの深さが減少する凹部を、摺動方向に向けられる端面と摺動面との境界部に形成する。
【０００８】
例えば、本発明の一態様に係る摺動部材は、第一の部品に対して相対的に移動する第二の部品に着脱可能に取り付けられる摺動部材であって、
前記第一の部品と前記第二の部品との相対的な移動により前記第一の部品と摺動し、前記第一の部品との摺動により摩耗する摺動面と、
前記摺動面に対する前記第一の部品の摺動方向に向けられる端面と、
前記摺動面の外周に設けられ、前記摺動面の摩耗により前記摺動面からの深さが減少する凹部と、を有し、
前記凹部として、
前記摺動面と前記端面との境界部全体に、当該境界部の方向に沿って形成された段部を有する。
また、本発明の他の態様に係る摺動部材は、
第一の部品に対して相対的に移動する第二の部品に着脱可能に取り付けられる摺動部材であって、
前記第一の部品と前記第二の部品との相対的な移動により前記第一の部品と摺動し、前記第一の部品との摺動により摩耗する摺動面と、
前記摺動面を囲み、一方が、前記摺動面に対する前記第一の部品の摺動方向に向けられた場合に、他方が、前記摺動方向と交わる方向に向けられる第一および第二の端面と、
前記摺動面の摩耗により前記摺動面からの深さが減少する凹部と、を有し、
前記凹部として、
前記摺動方向に対して傾斜するように前記第一および第二の端面に対して傾斜して前記摺動面に形成され、前記摺動面と前記第一および第二の端面のそれぞれとの境界部に達する溝を有する。
【０００９】
例えば、前記凹部として、前記摺動面からの深さが互いに異なる２つ以上の凹部が形成されていてもよいし、前記摺動面からの深さが段階的に変化する凹部が形成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、産業機械の摺動部に取り付けられた摺動部材の摺動面の摩耗量を、センサを用いることなく、摺動部材の端面と摺動面との境界部に形成された凹部の存否を摺動方向から目視で確認することにより把握可能であるため、メンテナンスの作業負担およびランニングコストを増大させることなく、摺動部材の経時的な摩耗進行状態をより簡易に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１（Ａ）は、本発明の一実施の形態に係る摺動部材１Ａの平面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＡ−Ａ断面図であり、図１（Ｃ）は、図１（Ｂ）のＢ部拡大図である。
【図２】図２は、他の溝２１Ｃの断面形状例を示した図である。
【図３】図３（Ａ）は、本発明の他の実施の形態に係る摺動部材１Ｂの平面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の正面図である。
【図４】図４（Ａ）は、摺動方向Ｘに対して溝２１Ｆ、２１Ｇが傾斜した状態で摺動部材支持部品５０に固定される摺動部材１Ｃの平面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の正面図である。
【図５】図５（Ａ）は、本発明のさらに他の実施の形態に係る摺動部材１Ｄの平面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の正面図であり、図５（Ｃ）は、図５（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１３】
図１（Ａ）は、本実施の形態に係る摺動部材１Ａの正面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＡ−Ａ断面図であり、図１（Ｃ）は、図１（Ｂ）のＢ部拡大図である。
【００１４】
本実施の形態に係る摺動部材１Ａは、例えば、加硫機コンテナ、工作機械等の各種産業機械における摺動部を構成する部品（相対的に移動しながら摺動する２つの部品）の少なくとも一方の部品（以下、摺動部材支持部品と呼ぶ）５０に着脱可能に取り付けられ、摺動面２２で他方の部品（不図示：以下、相手部品と呼ぶ）を摺動可能に受ける板状の摺動材である。以下においては、矩形平板状の摺動部材を一例に挙げるが、本実施の形態に係る摺動部材は、産業機械の摺動部等の構造に応じた外形を有していればよく、例えば、矩形以外の多角形、円形等の輪郭形状を有していてもよい。また、屈曲、湾曲していてもよい。
【００１５】
図示するように、摺動部材１Ａは、バック材（バックメタル、樹脂層等）１０と、バック材１０の一方の面（以下、表面）１１を被覆し、バック材１０とは反対側に摺動面２２を有する摺動層（多孔質焼結層、樹脂層等）２０と、を有している。
【００１６】
この摺動部材１Ａは、摺動面２２を相手部品に向けた状態で摺動部材支持部品５０に装着される。摺動部材支持部品５０に摺動部材１Ａを固定する固定ネジ４０を挿入するため、摺動部材１Ａには、摺動部材支持部品５０に形成された複数のネジ穴５１のそれぞれに対応する位置において摺動層２０およびバック材１０を貫通する取付け穴３０が形成されている。これらの取付け穴３０は、バック材１０の他方の面（裏面）１２側の領域３２よりも大径の座繰り穴３１が摺動面２２側に形成された段付き穴である。座繰り穴３１の底面（取付け穴３０の段差面）３３に着座した固定ネジ４０の頭部４１と摺動面２２との間には、摺動層２０の初期厚さＴ２等から定めた許容摩耗量以上の間隔（後述の溝２１Ａ、２１Ｂの初期深さ寸法Ｓ１、Ｓ２以上の間隔）Ｔ１が設けられているため、摺動部材支持部品５０のネジ穴５１に固定ネジ４０がねじ込まれると、固定ネジ４０の頭部４１は、摺動面２２から突き出ないように座繰り穴３１に収容され、その後の使用により摺動面２３の摩耗量が許容摩耗量に達しても相手部材に接触することはない。
【００１７】
また、摺動面２２には、バック材１０には達しない深さの複数本（本実施の形態では２本）の溝２１Ａ、２１Ｂが所定方向に沿って形成されている。摺動面２２からの各溝２１Ａ、２１Ｂの深さ（摺動面２２から溝底２３Ａ、２３Ｂまでの距離）は摺動面２２の摩耗により徐々に減少する。
【００１８】
そして、これらの溝２１Ａ、２１Ｂは、いずれも、摺動層２０と隣り合う端面２４Ａ〜２４Ｄのうち、溝２１Ａ、２１Ｂの形成方向において対向する一組の端面２４Ａ、２４Ｂにまで達しており、それぞれの溝２１Ａ、２１Ｂの溝底２３Ａ、２３Ｂの位置が端面２４Ａ、２４Ｂ側から目視可能となっている。これらの溝２１Ａ、２１Ｂおよび取付け穴３０は、取付け穴３０に挿入された固定ネジ４０によって摺動部材１Ａが摺動部材支持部品５０に固定されたときに、各溝２１Ａ、２１Ｂが、摺動部材支持部品５０に対する相手部品の相対的な移動方向すなわち摺動方向Ｘに沿って配置される位置関係を有している。このため、ユーザは、摺動部材１Ａを摺動部材支持部品５０に取り付けたまま、センサを用いることなく、摺動方向Ｘに向けられた端面２４Ａ、２４Ｂ側から、摺動面２２の摩耗に伴う各溝２１Ａ、２１Ｂの深さの減少（すなわち、摺動面２２の摩耗の進行状態）を目視により確認することができる。
【００１９】
ここで、これらの溝２１Ａ、２１Ｂの深さは、摺動層２０の許容摩耗量以下の寸法Ｓ１、Ｓ２に設定されており、かつ、互いに異なっている。このため、摺動方向Ｘに向けられた端面２４Ａ、２４Ｂ内における溝２１Ａ、２１Ｂの溝底２３Ａ、２３Ｂの位置を指標として利用することにより、ユーザは、摺動部材支持部品５０から摺動部材１Ａを取り外すことなく、目視により、摺動面２２の摩耗が許容摩耗量に達するまでその進行状態を細かく把握することができる。例えば、これらの溝２１Ａ、２１Ｂのうち、浅い方の溝（以下、第一の溝）２１Ａの溝底２３Ａの位置に摺動面２２が到達していない状態では、摺動面２２の摩耗量は第一の溝２１Ａの初期深さ寸法Ｓ１未満であるが、第一の溝２１Ａの溝底２３Ａの位置に摺動面２２が到達した場合には、摺動面２２の摩耗が第一の溝２１Ａの初期深さ寸法Ｓ１と同等まで進行していることを、摺動方向Ｘに向けられた端面２４Ａ、２４Ｂ側から一見して把握することができる。また、第一の溝２１Ａが完全に消滅しているが、深い方の溝（以下、第二の溝）２１Ｂの溝底２３Ｂの位置には摺動面２２が到達していない状態では、摺動面２２の摩耗量は第一および第二の溝２１Ａ、２１Ｂの初期深さ寸法Ｓ１、Ｓ２間の値であるが、第二の溝２１Ｂの溝底２３Ｂの位置まで摺動面２２が到達した場合には、摺動面２２の摩耗が第二の溝２１Ｂの初期深さ寸法Ｓ２と同程度まで進行していることを、摺動方向Ｘに向けられた端面２４Ａ、２４Ｂ側から一見して把握することができる。
【００２０】
例えば、摺動面２２からの第二の溝２１Ｂの初期の深さ寸法Ｓ２を摺動層２０の許容摩耗量とほぼ等しくすれば、摺動層２０の摩耗限度を示す位置に第二の溝２１Ｂの溝底２３Ｂが位置付けられるため、ユーザは、第二の溝２１Ｂを、摺動部材１Ａの交換時期の到来を示す指標として利用することができる。この場合、第一の溝２１Ａを、スペアの摺動部材１Ａの確保タイミングを示す指標として利用してもよい。これにより、第一の溝２１Ａが完全に消滅したタイミングでスペアの摺動部材１Ａを確保するようにすれば、スペアの摺動部材１Ａの在庫削減およびダウンタイムの回避を実現することができる。さらに、第一の溝２１Ａの溝底２３Ａに摺動面２２が到達するまで要した時間に基づき、現在の使用条件下における摺動部材１Ａの寿命到来時期を推定することができるため、タイミングを逃すことなく、劣化した摺動部材１Ａをスペアと交換することができる。
【００２１】
以上説明したように、本実施の形態に係る摺動部材１Ａによれば、摺動部材１Ａを摺動部材支持部品５０に取り付けたまま、センサを用いることなく、摺動層２０の許容摩耗量に達するまで摺動面２２の摩耗の進行状態を目視により把握することができるため、メンテナンスの作業負担およびランニングコストの増大を防止することができる。
【００２２】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。
【００２３】
例えば、上記の実施の形態においては、摺動層２０とバック材１０とを有する摺動部材１Ａを例に挙げているが、摺動部材１Ａは、必ずしも、このような複層構造を有する必要はない。例えば、摺動部材１Ａは、バック材１０を用いずに、樹脂、複合材料等で全体が形成されたものであってもよい。
【００２４】
また、上記の実施の形態においては、摺動面２２からの深さが互いに異なる２本の溝２１Ａ、２１Ｂが摺動面２２に形成されている場合を例示したが、摺動面２２には、摺動面２２からの深さが互いに異なる２本の溝２１Ａ、２１Ｂを含む３本以上の溝が形成されていてもよい。３本以上の溝の深さが互いに異なる場合には、ユーザは、摺動面２２の摩耗状態の進行をより細かく把握することができ、３本以上の溝のなかに、摺動面２２からの深さが等しい溝が含まれている場合には、さらに、摺動面２２からの深さがほぼ等しい溝の残量を比較することにより、摺動面２２の摩耗が全域において均一に進行しているか否かも一見して確認することができる。
【００２５】
また、上記実施の形態においては、互いに深さの異なる複数本の溝２１Ａ、２１Ｂを摺動面２２に形成しているが、例えば、図２に示すように、摺動面２２からの深さが段階的に変化する１本以上の溝２１Ｃが摺動面２２に形成されていてもよい。この溝２１Ｃは、摺動面２２から異なる深さＳ１、Ｓ２の位置に溝底２３Ｃ１、２３Ｃ２を有しているため、摺動方向Ｘに向けられた端面２４Ａ、２４Ｂ内における各溝底２３Ｃ１、２３Ｃ２の位置を目盛りとして利用することにより、ユーザは、摺動面２２の摩耗の進行状態を、摺動方向Ｘに向けられた端面２４Ａ、２４Ｂ側から一見して把握することができる。なお、摺動面２２からの深さが二段階に変化する溝２１Ｃを図示しているが、溝２１Ｃの深さは三段階以上変化してもよい。
【００２６】
また、上記の実施の形態においては、摺動面２２に、摺動部材１Ａの一方の端面２４Ａから他方の端面２４Ｂに達する所定の方向の溝２１Ａ、２１Ｂが形成されているが、必ずしも、このようにする必要はない。例えば、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示す摺動部材１Ｂのように、バック材１０に達しない溝２１Ｄ、２１Ｅが、摺動方向Ｘに向けられる端面２４Ａ、２４Ｂのうち、いずれか一方の端面にのみ達するように形成されていてもよい。このような溝２１Ｄ、２１Ｅの溝底２３Ｄ、２３Ｅの位置は、それらの溝２１Ｄ、２１Ｅが突き抜ける端面２４Ａ、２４Ｂ側から目視可能であるため、ユーザは、摺動部材１Ａを摺動部材支持部品５０から取り外さなくても、摺動方向Ｘに向けられた端面２４Ａ、２４Ｂ側から摺動面２２の摩耗の進行状態を目視により確認することができる。また、摺動面２２内の端部領域にのみこのような溝２１Ｄ、２１Ｅを形成すれば、摺動面２２内における溝２１Ｄ、２１Ｅの総開口面積をより狭くできるため、摺動面２２の面積減少による面圧上昇を防止することができる。なお、図３では、摺動面２２からの深さが等しい一組の溝２１Ｄと、これらの溝２１Ｄよりも深い溝２１Ｅとが形成されている場合を例示しているが、溝の組合せはこれに限られない。
【００２７】
また、上記においては、所定の方向の溝２１Ａ〜２１Ｅが摺動面２２に形成された摺動部材１Ａ、１Ｂが、各溝２１Ａ〜２１Ｄを摺動方向Ｘに沿うように摺動部材支持部品５０に固定されるが、摺動面２２に形成されたそれぞれの溝２１Ａ〜２１Ｄは、摺動方向Ｘに向けられるいずれかの端面２４Ａ、２４Ｂに抜けていれば、摺動方向Ｘに対して傾斜していてもよい。例えば、図４に示す摺動部材１Ｃのように、各端面からこの端面に隣り合う２つの端面に抜ける溝２１Ｆ、２１Ｇが摺動面２２に形成されていてもよい。図４においては、対向する一組の端面２４Ａ、２４Ｂから、それぞれ、それらの両側の端面２４Ｃ、２４Ｄに達する２本の溝２１Ｆ、２１Ｇが形成されている。２本の溝２１Ｆ、２１Ｇのうち、例えば、一方の溝２１Ｆは他方の溝２１Ｇよりも浅い溝である。このような摺動部材１Ｃによれば、いずれの端面２４Ａ〜２４Ｄも摺動方向に向けることができる。
【００２８】
以上、摺動方向Ｘに向けられる端面２４Ａ、２４Ｂに抜ける溝２１Ａ〜２１Ｇを摺動面２２に形成する場合を例に挙げたが、摺動面２２の摩耗の進行状態を目視により判断するための指標とする部位は、摺動方向Ｘに向けられる端面２４Ａ、２４Ｂと摺動面２２との境界部に形成された凹部であれば、必ずしも溝形状を有している必要はない。溝形状以外の凹部であっても、摺動面２０の摩耗により摺動面２２からの深さが減少するため、ユーザは、産業機械に取り付けられた摺動部材の摺動面の摩耗量を、センサを用いることなく、摺動部材の端面２４Ａ、２４Ｂ側から凹部の存否を目視で確認することにより把握することができる。例えば、図５に示す摺動部材１Ｄのように、摺動方向Ｘに向けられる端面２４Ａ、２４Ｂと摺動面２２との境界部に凹部として段部２５が形成されていてもよい。この段部２５は、摺動面２２から異なる深さＳ１、Ｓ２の位置に複数の面２５Ａ、２５Ｂを有しており、これらの面２５Ａ、２５Ｂを目盛りとして利用することにより、ユーザは、摺動部材１Ｄの摺動面２２の摩耗の進行状態を、摺動方向Ｘに向けられた端面２４Ａ、２４Ｂ側から一見して把握することができる。なお、この段部２５は、図５に示したように、摺動方向Ｘに向けられる端面２４Ａ、２４Ｂと摺動面２２との境界部全域に形成されていてもよいし、部分的に形成されていてもよい。
【００２９】
なお、以上における凹部には、その形状に適した機能を兼用させてもよい。例えば、図１の第一および第二の溝２１Ａ、２１Ｂのような、溝形状を有する凹部は、グリース溝、異物排除溝としても利用可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１Ａ〜１Ｄ：摺動部材、  １０：バック材、  ２０：摺動層、  ２１Ａ〜２１Ｇ：溝、  ２２：摺動部材の摺動面、  ２３Ａ、２３Ｂ：溝底、  ２４Ａ〜２４Ｄ：摺動部材の端面、  ２５：凹部、  ３０：取付け穴、  ３１：座繰り穴、  ４０：固定ネジ、  ４１：固定ネジの頭部、  ５０：摺動部材支持部品、  ５１：ネジ穴、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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