JP2010159809A - 座席のリクライニング装置用軸受ブッシュおよび座席のリクライニング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】鉛レスの座席のリクライニング装置用軸受ブッシュおよびこの軸受ブッシュを用いた耐久性のよい座席のリクライニング装置を提供する。
【解決手段】内歯車１と、外歯車２とを噛み合わせ、外歯車２の軸孔３と内歯車１の軸４との間に形成される弧状の間隙に、一対の楔形片６、６´をそれらの先細り端部６ａ、６´ａが互いに反対向きになるよう配置するとともに、両楔形片６、６´が離れる方向にバネを設け、楔形片６、６´が内歯車の軸４に設けたカム５に押されて上記弧状の間隙内で摺動移動した際、外歯車２が内歯車１から離れて開き角度が調整可能となる座席のリクライニング装置の外歯車の軸孔３に配置され、楔形片６、６´と摺接される差動伝動機構を有する軸受ブッシュ１０であって、軸受ブッシュ１０は滑り面がフッ素樹脂に、熱可塑性樹脂と、炭素繊維と、二硫化モリブデンとを少なくとも配合してなるフッ素樹脂組成物で形成される。
【選択図】図１

Description

この発明は、座席のリクライニング装置用軸受ブッシュおよび座席のリクライニング装置に関し、詳しくは自動車シートのリクライニング装置などに適する座席のリクライニング装置用軸受ブッシュ、およびそれを用いた座席のリクライニング装置に関する。

一般的な座席のリクライニング装置は、座席の座面部分と背もたれ部分を結合するヒンジの開き角度の調節のために、歯車の差動伝動機構を用いて、背もたれ傾斜角度を調整可能とする方式が周知である。座席のリクライニング装置における歯車を用いた差動伝動機構を従来のリクライニング装置の要部の一部切り欠き断面図である図２に基づき説明する。説明の中で内歯車１については本発明の一実施形態である座席のリクライニング装置の一部切り欠き断面図である図１を用いる。

従来の座席のリクライニング装置は、座席の座面部分と背もたれ部分を結合するヒンジに歯車の差動伝動機構を設けている。この差動伝動機構は、内歯車１（図１）と、これより歯数の少ない外歯車２とを噛み合わせて外歯車２の軸孔にリング状の軸受ブッシュ１０を嵌め入れている。そして、リング状の軸受ブッシュ１０と内歯車１（図１）の軸４とその軸受ブッシュ１１との間に形成される弧状の間隙に、一対の楔形片１６、１６´をそれらの先細り端部１６ａ、１６ａ´が互いに反対向きになるよう配置し、両楔形片が離れる方向に弾性力を付与する圧縮コイルバネ７を設けている。楔形片１６、１６´が、内歯車１（図１）の軸４に設けた軸受ブッシュ１１とその突起部１１ａの操作により、弧状の間隙内で摺動移動した際には、外歯車２が、内歯車１（図１）から離れて背もたれ傾斜角度が調整可能となる。

このような差動伝動機構は、タウメル機構とも別称され、これを用いた自動車シートのリクライニング装置には、上述のように外歯車２の内部に軸受ブッシュ１０が設けられており、この軸受ブッシュ１０に楔形片１６、１６´が摩擦摺接する構造となっている（特許文献１および特許文献２参照）。軸受ブッシュ１０に楔形片１６、１６´が摩擦摺接する構造の自動車シートのリクライニング装置は、いずれも軸受ブッシュ１０を外歯車２の内部に圧入して、楔形片１６、１６´の動作を円滑にする必要があった。このような軸受ブッシュ１０、１１は、摺動面が摺動性に優れる樹脂で形成されたものであり、例えば、図３に示す積層構造からなり、裏金１０ａと、その上に重ねて焼結成形体からなる多孔質焼結層１０ｂと、この多孔質焼結層１０ｂの細孔に一部が充填された摺動性樹脂組成物からなる樹脂層１０ｃとからなる複層軸受（軸受ブッシュ）がある。

従来、座席のリクライニング装置用の複層軸受には、高面圧用固体潤滑剤として鉛または鉛酸化物を配合したポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと記す）樹脂を樹脂層に有する複層軸受が使用されていたが、ＥＬＶ指令、ＲｏＨＳ指令等による鉛化合物の使用禁止により、鉛レスの複層軸受の使用が義務付けられている。例えば、そのような鉛レスの複層軸受として、ＰＴＦＥ樹脂を主成分とする樹脂に平均粒子径１〜５０μｍの粒状無機充填材を少なくとも配合してなる複層軸受が知られている（特許文献３参照）。

しかし、特許文献３に開示されたＰＴＦＥ樹脂を主成分とする樹脂に平均粒子径１〜５０μｍの粒状無機充填材を少なくとも配合してなる複層軸受を、自動車などの座席のリクライニング装置に使用した場合、鉛含有の複層軸受と比較して高面圧での摺動特性が劣るため、複層軸受の樹脂層と楔形片とが繰り返し摩擦接触することにより、複層軸受の樹脂層が剥離や摩耗する場合があるという問題点があった。このため、ワンサイズ大きな軸受ブッシュを採用することで摩耗対策を行なっている。あるいは、楔形片の摩擦摺接面に低摩擦摺動材を形成する提案もなされている（特許文献４参照）。

特開平０３−２３７９０４号公報 特開２００４−０３３４０１号公報 特開２００２−３２７７５０号公報 特開２００８−００６２６５号公報

上記したように従来の自動車などの座席のリクライニング装置用軸受ブッシュとして、鉛や鉛化合物を配合しない環境対応型の軸受ブッシュでは、鉛や鉛化合物を配合する軸受ブッシュに匹敵する特性を有するものが得られていないという問題があった。また、上記した従来の自動車などの座席のリクライニング装置には、摺動する楔形片と軸受ブッシュの樹脂層が繰り返し摩擦接触することにより、樹脂層が剥離する場合があるという問題点があった。

本発明はこのような問題に対処するためになされたものであり、ワンサイズ大きな軸受ブッシュを採用しなくても、あるいは、楔形片の摩擦摺接面に低摩擦摺動材を形成しなくても使用可能な、自動車シートなどに適用できる座席のリクライニング装置用軸受ブッシュを提供することを目的とする。また、軸受ブッシュが取り付けられた外歯車や内歯車を有する差動伝動機構（タウメル機構）の使用耐久性を改善し、外歯車内部や内歯車軸部の軸受ブッシュの樹脂層が表面から剥離せず、また層間剥離を起こさず、耐久性のよい差動伝動機構による自動車シートなどに適用できる座席のリクライニング装置を提供することを目的とする。この座席のリクライニング装置用軸受ブッシュは、金属基材、多孔質焼結層および樹脂層に、鉛または鉛化合物を一切使用しないことを目的とする。

本発明の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュは、座席の座面部分と背もたれ部分を結合するヒンジの開き角度の調節のために差動伝動機構を設け、この差動伝動機構は、内歯車と、これより歯数の少ない外歯車とを噛み合わせ、該外歯車の軸孔と上記内歯車の軸との間に形成される弧状の間隙に、一対の楔形片をそれらの先細り端部が互いに反対向きになるよう配置するとともに、両楔形片が離れる方向に弾性力を付与するバネを設け、上記楔形片が上記内歯車の軸に設けたカムに押されて上記弧状の間隙内で摺動移動した際、上記外歯車が上記内歯車から離れてヒンジの開き角度が調整可能となる座席のリクライニング装置の上記外歯車の軸孔に配置され、上記楔形片と摺接される軸受ブッシュにおいて、上記軸受ブッシュは、滑り面が、フッ素樹脂に、熱可塑性樹脂と、炭素繊維と、二硫化モリブデンとを少なくとも配合してなるフッ素樹脂組成物で形成された軸受ブッシュであることを特徴とする。

上記軸受ブッシュは、上記外歯車の軸孔に固定して設けられ、上記外歯車用の軸受ブッシュの滑り面と、上記楔形片の摩擦摺接面が摺接されることを特徴とする。あるいは、上記軸受ブッシュは、上記内歯車の軸に固定して設けられ、上記内歯車用の軸受ブッシュの滑り面と、上記楔形片の摩擦摺接面が摺接されることを特徴とする。

上記軸受ブッシュは、金属基材と、該金属基材の一方の表面に形成された多孔質層と、該多孔質層に含浸被覆された上記フッ素樹脂組成物とからなることを特徴とする。また、上記多孔質層に上記フッ素樹脂組成物を圧入することで含浸させることを特徴とする。

上記フッ素樹脂は、ＰＴＦＥ樹脂であることを特徴とする。

上記熱可塑性樹脂は、上記フッ素樹脂の融点の−５０℃〜＋２０℃の範囲の融点を有する熱可塑性樹脂であることを特徴とする。また、上記熱可塑性樹脂は、ポリフェニレンサルファイド（以下、ＰＰＳと記す）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（以下、ＰＥＥＫと記す）樹脂、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（以下、ＰＦＡと記す）樹脂から選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする。

上記炭素繊維は、平均繊維長が１００μｍ以下であることを特徴とする。また、上記炭素繊維は、ＰＡＮ系炭素繊維であることを特徴とする。

上記フッ素樹脂組成物は、上記フッ素樹脂１００重量部に対して、上記熱可塑性樹脂０．５〜１３重量部、上記炭素繊維２〜２０重量部、上記二硫化モリブデン４〜３５重量部を、少なくとも配合することを特徴とする。また、上記フッ素樹脂組成物は、実質的に上記フッ素樹脂、上記熱可塑性樹脂、上記炭素繊維、上記二硫化モリブデンの４成分からなることを特徴とする。実質的に上記４成分からなるとは、故意に他の配合物を配合しないことをいう。

上記多孔質層は、非鉄金属の焼結層または溶射層であることを特徴とする。また、上記金属基材は鋼板であり、上記多孔質層の非鉄金属は上記鋼板より軟質の金属であることを特徴とする。また、上記非鉄金属は、銅または銅を主成分とする銅合金であることを特徴とする。また、上記鋼板には、上記非鉄金属と同等の金属がメッキされていることを特徴とする。

上記金属基材の他方の表面には防錆用メッキが付けられていることを特徴とする。また、上記防錆用メッキは、錫メッキであることを特徴とする。

本発明の座席のリクライニング装置は、座席の座面部分と背もたれ部分を結合するヒンジの開き角度の調節のために差動伝動機構を設け、この差動伝動機構は、内歯車と、これより歯数の少ない外歯車とを噛み合わせ、該外歯車の軸孔と上記内歯車の軸との間に形成される弧状の間隙に、一対の楔形片をそれらの先細り端部が互いに反対向きになるよう配置するとともに、両楔形片が離れる方向に弾性力を付与するバネを設け、上記楔形片が上記内歯車の軸に設けたカムに押されて上記弧状の間隙内で摺動移動した際、上記外歯車が上記内歯車から離れてヒンジの開き角度が調整可能となる座席のリクライニング装置において、上記楔形片の摩擦摺接面と摺接する軸受ブッシュが上記外歯車の軸孔に固定して設けられた上記軸受ブッシュであることを特徴とする。あるいは、上記楔形片の摩擦摺接面と摺接する軸受ブッシュが上記内歯車の軸に固定して設けられた上記軸受ブッシュであることを特徴とする。

上記楔形片が金属粉末の焼結成形体であることを特徴とする。また、上記楔形片が含油焼結成形体であることを特徴とする。また、上記楔形片の摩擦摺接面はフッ素樹脂被膜が形成されていることを特徴とする。

上記座席のリクライニング装置において、座席が自動車用シートであることを特徴とする。

本発明の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュ（請求項１）は、滑り面が、フッ素樹脂に、熱可塑性樹脂と、炭素繊維と、二硫化モリブデンとを少なくとも配合してなるフッ素樹脂組成物で形成された軸受ブッシュであるので、鉛や鉛化合物を配合していなくても、高荷重特性に優れており、ワンサイズ大きな軸受ブッシュを採用しなくても、または、楔形片の摩擦摺接面に低摩擦摺動材を形成しなくても、座席のリクライニング装置用軸受ブッシュとして使用可能である。このため、請求項２に記載のとおり、外歯車に固定される外歯車用軸受ブッシュとして好適に使用できる。または、請求項３に記載のとおり、内歯車に固定される内歯車用軸受ブッシュとして好適に使用できる。

請求項４に記載の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュは、金属基材と、該金属基材の一方の表面に形成された多孔質層と、該多孔質層に含浸被覆された上記フッ素樹脂組成物とからなる軸受ブッシュであるので、滑り面のフッ素樹脂組成物が金属基材に強固に密着し耐剥離性が優れる。

請求項５に記載の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュは、多孔質層にフッ素樹脂組成物が圧入されて含浸しているため、耐剥離性がさらに向上する。

請求項６に記載の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュは、フッ素樹脂がＰＴＦＥ樹脂であるので、摩擦による耐熱性と優れた摺動特性を有し、コストパフォーマンスに優れる。

請求項７に記載の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュは、熱可塑性樹脂がフッ素樹脂の融点の、−５０℃〜＋２０℃の範囲の融点を有する熱可塑性樹脂であるので、樹脂組成物を多孔質層に含浸被覆する際に、熱可塑性樹脂がフッ素樹脂、炭素繊維、二硫化モリブデンを三次元網目構造的に保持することができる。このため、フッ素樹脂組成物の耐摩耗特性を向上させることができる。

請求項８記載の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュは、熱可塑性樹脂がＰＰＳ樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＦＡ樹脂から選ばれる少なくとも一つの熱可塑性樹脂であるので、フッ素樹脂組成物の摩擦特性と耐摩耗特性を向上させることができる。

請求項９記載の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュは、炭素繊維の平均繊維長が１００μｍ以下であるので、フッ素樹脂組成物における炭素繊維の分散性に優れるとともに多孔質層への含浸性に優れる。このため、フッ素樹脂組成物の耐剥離性がさらに優れるようになる。

請求項１０記載の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュは、炭素繊維がＰＡＮ系炭素繊維であるので、フッ素樹脂組成物の強度向上を図ることができる。耐圧縮特性に優れるので使用感が低下しない。

請求項１１記載の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュは、フッ素樹脂組成物がフッ素樹脂１００重量部に対して、熱可塑性樹脂０．５〜１３重量部、炭素繊維２〜２０重量部、二硫化モリブデン４〜３５重量部を少なくとも配合するので、より確実に低摩擦特性、耐摩耗性、耐剥離性が得られる。

請求項１２記載の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュは、フッ素樹脂組成物が実質的にフッ素樹脂、熱可塑性樹脂、炭素繊維、二硫化モリブデンの４成分からなるので、低摩擦特性および耐摩耗特性が安定する。

請求項１３記載の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュは、多孔質層が非鉄金属の焼結層または溶射層であるので、焼結層または溶射層としての金属基材への接着強度に優れる。

請求項１４記載の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュは、金属基材が鋼板であり、多孔質層の非鉄金属が上記鋼板より軟質の金属であるので、フッ素樹脂組成物が摩耗した場合でも軟質金属からなる多孔質層によって焼き付きを防止でき、リクライニング装置のロック状態を未然に防止できる。

請求項１５記載の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュは、多孔質層の非鉄金属が銅または銅を主成分とする銅合金であるので、焼き付き防止効果がさらに高くなる。

請求項１６記載の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュは、鋼板には多孔質層の非鉄金属と同等の金属がメッキされているので、鋼板と多孔質層との接着強度がさらに高くなる。

請求項１７記載の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュは、金属基材の他方の表面には防錆用メッキが付けられているので、防錆効果が高まり長寿命化に貢献できる。

請求項１８記載の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュは、金属基材の他方の表面に付けられる防錆用メッキが錫メッキであるので、環境負荷の懸念が無く、ＥＬＶ規制に適応する。

請求項１９記載の座席のリクライニング装置は、楔形片の摩擦摺接面と摺接する軸受ブッシュが上記外歯車の軸孔に固定して設けられており、上記軸受ブッシュが上述の軸受ブッシュであるので、外歯車に設ける軸受ブッシュの小径化が可能であり、楔形片の摩擦摺接面に低摩擦摺動材を形成しなくてもよい。その結果、座席のリクライニング装置の小型化、低コスト化が達成できる。

請求項２０記載の座席のリクライニング装置は、楔形片の摩擦摺接面と摺接する軸受ブッシュが上記内歯車の軸に固定して設けられており、上記軸受ブッシュが上述の軸受ブッシュであるので、内歯車に設ける軸受ブッシュの小径化が可能であり、楔形片の摩擦摺接面に低摩擦摺動材を形成しなくてもよい。その結果、座席のリクライニング装置の小型化、低コスト化が達成できる。

請求項２１記載の座席のリクライニング装置は、楔形片が金属粉末の焼結成形体であるので、楔形片の製造が簡略的にでき、座席のリクライニング装置がさらに低コスト化できる。

請求項２２記載の座席のリクライニング装置は、楔形片が含油焼結成形体であるので軸受ブッシュとの摺動特性が向上することで軸受ブッシュの耐摩耗性が高くなる。

請求項２３記載の座席のリクライニング装置は、楔形片の摩擦摺接面にフッ素樹脂被膜が形成されているので軸受ブッシュとの摺動特性が向上することで軸受ブッシュの耐摩耗性が高くなる。

請求項２４記載の座席のリクライニング装置は、座席が自動車用シートであるのでリクライニング動作および耐久性に優れた自動車シートのリクライニング装置が得られる。

本発明の座席のリクライニング装置の一部切り欠き断面図である。 従来のリクライニング装置の要部の一部切り欠き断面図である。 従来の軸受ブッシュの積層構造を示す断面図である。 本発明の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュの断面図である。 往復動試験機の概略図である。 摩耗量の測定結果を示す図である。 摩擦係数の測定結果を示す図である。

本発明の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュおよび座席のリクライニング装置の実施形態について図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態である座席のリクライニング装置の一部切り欠き断面図である。図１に示すように、本発明のリクライニング装置は、座席の座面部分と背もたれ部分を結合するヒンジの開き角度の調節のために所定の差動伝動機構を有するものである。その差動伝動機構は、内歯車１と、これより僅かに歯数の少ない外歯車２とを噛み合わせ、外歯車２の軸孔３に配置した滑り面が樹脂で形成された軸受ブッシュ１０と内歯車１の軸４と一体のカム５の小径部分の間に形成される弧状の間隙に、一対の楔形片６、６´をそれらの先細り端部６ａ、６´ａが互いに反対向きになるよう配置している。

それとともに、両楔形片６、６´が離れる方向に弾性力を付与する圧縮コイルバネ７を設け、楔形片６、６´が内歯車１の軸４と一体に設けたカム５に押されて弧状の間隙内で摺動移動した際、外歯車２が内歯車１から離れて噛み合わせが外れ、ヒンジの開き角度が調整可能となる。

軸受ブッシュ１０の滑り面は、耐荷重性を向上するために裏金上に形成されたブロンズ焼結層などの多孔質層に、所定の樹脂層を含浸被覆することにより形成されている。内歯車１の軸４にも軸受ブッシュを設ける場合もあり、その場合、一対の楔形片６、６´の内周面と軸４に形成した軸受ブッシュの外周面が摺接する。このため、内歯車１の軸４に設けられる軸受ブッシュは外周面に滑り面が形成されている。

外歯車２は、内歯車１より１以上歯数が少なければよく、敢えて範囲を例示すれば１〜１０、好ましくは２〜５程度、通常１〜３程度の歯数が少ないものであり、特にこのような歯数の関係は限定されるものではない。

楔形片６、６´は、先細りの端部６ａが一端に形成されているものであればよく、その全体形状の細部や曲がりの程度などは特に設計によって適宜に変更できるものである。また、楔形片６、６´は、金属粉末の焼結成形体などで形成される。２つの楔形片６、６´が離れる方向に弾性力を付与するバネの形態は、圧縮コイルバネ７を図示したが、その他にも例示すれば、一部切り欠きのリング状バネ、またはダンパーやゴム、弾性樹脂などの弾性作用のある周知の部品を採用できるものである。

楔形片６は、外歯車２の軸受ブッシュ１０と摺接する外側面６ｂと、内歯車１の軸４と一体のカム５と摺接する内側面６ｃが主たる摩擦摺接面である。通常、軸受ブッシュ１０と摺接する外側面６ｂには特に耐摩耗性が要求され、低摩擦摺動材を形成する必要があるが、本発明の軸受ブッシュを用いる場合では、このような低摩擦摺動材を形成しなくても使用可能となる。

本発明の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュ１０の一例を図４に示す。図４は軸受ブッシュ１０の断面図である。軸受ブッシュ１０は、鋼板などの金属基材１２の表面に焼結金属などの多孔質層１３を形成し、この多孔質層１３中にフッ素樹脂組成物１４が含浸被覆された三層構造体となっている。含浸被覆面が滑り面となり、高面圧下での摺動特性に優れた軸受ブッシュ１０が得られる。このフッ素樹脂組成物１４は、フッ素樹脂に、熱可塑性樹脂と、炭素繊維と、二硫化モリブデンとを少なくとも配合してなる組成物である。以下、フッ素樹脂組成物について詳細に説明する。

フッ素樹脂組成物のベース樹脂であるフッ素樹脂は、合成樹脂の中でも優れた摺動特性を有する合成樹脂として周知であり、ＰＴＦＥ樹脂、ＰＦＡ樹脂、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（以下、ＦＥＰと記す）樹脂、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（以下、ＥＴＦＥと記す）樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合樹脂、ポリビニリプロピレン−パーフルオロオレフィン共重合樹脂等が上市されている。これらのフッ素樹脂の中で、ＰＴＦＥ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＦＥＰ樹脂、ＥＴＦＥ樹脂は、いずれも融点が２６０℃以上を有し、連続使用温度も１５０℃以上あるため摺動摩擦による発熱に対し耐熱性が十分に確保されるため、座席のリクライニング装置用軸受ブッシュのベース樹脂として好ましい。

上述のＰＴＦＥ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＦＥＰ樹脂、ＥＴＦＥ樹脂の中でもＰＴＦＥ樹脂は、融点３２７℃、連続使用温度２６０℃以上の高い耐熱性を持ち、摺動特性が最も高く、さらに価格も比較的安価なため特に好ましい。

ＰＴＦＥ樹脂は、−（ＣＦ_２−ＣＦ_２）_ｎ−で表される一般のＰＴＦＥ樹脂を用いることができ、また、一般のＰＴＦＥ樹脂にパーフルオロアルキルエーテル基（−Ｃ_ｑＦ_２ｐ−Ｏ−）（ｐは１−４の整数）あるいはポリフルオロアルキル基（Ｈ（ＣＦ_２）_ｑ−）（ｑは１−２０の整数）などを導入した変性ＰＴＦＥ樹脂も使用できる。上記の変性ＰＴＦＥ樹脂は、耐圧縮特性が一般のＰＴＦＥ樹脂より優れているため、好適に使用できる。なお、一般のＰＴＦＥ樹脂と変性ＰＴＦＥ樹脂を併用してもよい。

これらのＰＴＦＥ樹脂および変性ＰＴＦＥ樹脂は、一般的なモールディングパウダーを得る懸濁重合法、ファインパウダーを得る乳化重合法のいずれを採用してもよいが、数平均分子量（Ｍｎ）は約５０万から１０００万が好ましく、さらに限定すれば５０万から３００万が好ましい。ＰＴＦＥ樹脂の市販品としては、テフロン（登録商標）７Ｊ（三井・デュポンフロロケミカル社製）を、変性ＰＴＦＥ樹脂の市販品としては、テフロン（登録商標）ＴＧ７０Ｊ（三井・デュポンフロロケミカル社製）、ポリフロンＭ１１１、ポリフロンＭ１１２（ダイキン工業社製）、ホスタフロンＴＦＭ１６００、ホスタフロンＴＦＭ１７００（ヘキスト社製）等を例示できる。

フッ素樹脂組成物に用いる熱可塑性樹脂は、ベース樹脂であるフッ素樹脂の融点の−５０℃〜＋２０℃の融点を有する熱可塑性樹脂であることが望ましい。熱可塑性樹脂は、結着作用の乏しいフッ素樹脂や、結着作用を持たない炭素繊維や二硫化モリブデンを三次元網目構造的に保持することができる。このため、熱可塑性樹脂を配合したこのフッ素樹脂組成物は、ＰＴＦＥ樹脂の焼結体以上にお互いを強固につなぎ合わせることができる。フッ素樹脂を熱可塑性樹脂の三次元網目構造で保持することで、フッ素樹脂の欠点である耐摩耗性、耐クリープ特性が改善できる。熱可塑性樹脂がフッ素樹脂の融点の−５０℃より低い融点の熱可塑性樹脂の場合、フッ素樹脂組成物の焼成工程で熱劣化するおそれがあり、＋２０℃より高い融点を有する熱可塑性樹脂の場合では、フッ素樹脂組成物の焼成工程で溶融せず、熱可塑性樹脂の三次元網目構造が形成されない場合がある。

フッ素樹脂にＰＴＦＥ樹脂（融点３２７℃）を用いた場合は、熱可塑性樹脂として、ＰＰＳ樹脂（融点２８８℃）、ＰＥＥＫ樹脂（融点３３４℃）、ＰＦＡ樹脂（融点３１０℃）が使用できる。ＰＰＳ樹脂はＰＴＦＥ樹脂の耐摩耗性、耐クリープ特性の改善効果が高く、安価であることから最も使用に適している。

熱可塑性樹脂の配合量は、フッ素樹脂１００重量部に対して０．５〜１３重量部であることが好ましい。熱可塑性樹脂の配合量が、０．５重量部未満では三次元網目構造を形成することが困難であり、フッ素樹脂の耐摩耗性、耐クリープ特性の改善効果が得られない。熱可塑性樹脂の配合量が、１３重量部をこえるとフッ素樹脂の低摩擦特性を阻害するようになる。

フッ素樹脂組成物に用いる炭素繊維は、炭素繊維を粉砕処理して短繊維化したミルドファイバーであって、平均繊維長が１００μｍ以内の短繊維が樹脂組成物における分散性が優れ、多孔質層への含浸性が高いので望ましい。なお、繊維長の下限値は特に設ける必要は無いが、繊維形状が保たれる２０μｍ程度が妥当である。平均繊維長が１００μｍ以下の炭素繊維は、ピッチ系炭素繊維あるいはＰＡＮ系炭素繊維のいずれでも用いることができるが、ＰＡＮ系炭素繊維は弾性率が高く補強効果が高いので好ましい。また、糸種は特に限定しないが、２０００℃焼成、あるいはそれ以上の温度での処理品（黒鉛化品）より１０００℃焼成品（炭化品）の方が好ましい。なお、焼成温度については低弾性を狙った低温焼成品あるいは高弾性を狙った高温焼成品も使用できる。

炭素繊維の配合量は、フッ素樹脂１００重量部に対して２〜２０重量部であることが好ましい。炭素繊維の配合量が、２重量部未満では、フッ素樹脂組成物の耐摩耗性向上の効果が乏しい。炭素繊維の配合量が、２０重量部をこえると混合による均一分散性、多孔質層への含浸工程では含浸性が悪くなり、未含浸部が発生するおそれがあり好ましくない。なお、さらに好ましくはフッ素樹脂１００重量部に対して炭素繊維５〜１６重量部である。

炭素繊維の市販品としては、トレカＭＬＤ３０（東レ社製、ＰＡＮ系、平均繊維長３０μｍ、平均繊維径７μｍ）、ベスファイトＨＴＡ-ＣＭＦ００４０−０Ｈ（東邦テナックス社製、ＰＡＮ系、平均繊維長４０μｍ、平均繊維径７μｍ）、ザイラスＧＭ１００Ｊ（大阪ガス社製、ピッチ系、平均繊維長１００μｍ、平均繊維径１２μｍ）等が挙げられる。

フッ素樹脂組成物に用いる二硫化モリブデンは、樹脂すべり軸受やグリース等の固体潤滑剤として広く用いられており、その潤滑機構としては、層状格子構造を持ち、すべり運動により薄層状に容易に剪断して、摩擦抵抗を低下させることが知られている。

二硫化モリブデンの配合量は、フッ素樹脂１００重量部に対して４〜３５重量部であることが好ましい。二硫化モリブデンの配合量が、４重量部未満では、摩擦係数低減、耐摩耗性向上を得ることができない。二硫化モリブデンの配合量が、２０重量部をこえると混合による均一分散性、多孔質層への含浸工程で含浸性が悪くなるので未含浸部が発生するおそれがあり、さらにフッ素樹脂組成物の機械強度が低下するおそれがある。市販品としては、モリコートマイクロサイズ（ダウコーニング社製）、モリパウダーＰＡ（住鉱潤滑剤社製）等が挙げられる。

なお、フッ素樹脂組成物は、フッ素樹脂、熱可塑性樹脂、炭素繊維、二硫化モリブデンの他に、耐摩耗性、低摩擦特性、耐圧縮クリープ特性等の必要特性を著しく低下させない範囲であれば他の添加材を配合しても構わないが、最も顕著に低摩擦特性や耐摩耗特性が安定するのは、フッ素樹脂、熱可塑性樹脂、炭素繊維、二硫化モリブデンの４成分のみによる樹脂組成物である。

上述の各原材料を溶媒に溶解あるいは分散させてディスパージョン液等とし、このディスパージョン液等を撹拌することによりペースト状にした後、加熱・加圧などにより多孔質層に含浸させて、溶媒を除去することにより、本発明の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュに用いるフッ素樹脂組成物が得られる。

本発明の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュにおいて、多孔質層は、金属基材に対し優れた接着強度を確保するために、非鉄金属の焼結層または溶射層として形成することが好ましい。非鉄金属としては、銅または銅を主成分とする銅合金が摩擦摩耗特性に優れ好ましい。非鉄金属（銅合金）の焼結層は、例えば、鋼板上に、銅合金粉末を厚さ０．３ｍｍで散布し、次いで、還元雰囲気中で７５０〜９００℃の温度に加熱して銅合金粉末を焼結することによって得ることができる。

また、金属基材に対する多孔質層の密着強度をさらに高めるために、金属基材の多孔質層を形成する表面に、この多孔質層の非鉄金属と同等の金属をメッキすることが好ましい。

本発明の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュにおいて、金属基材としては、鋼（ＳＰＣＣ等の構造用圧延鋼等）あるいは鋼以外の金属、例えばステンレス鋼または青銅などの銅系合金等を使用できる。運転時に異常摩耗が発生した場合でも、焼き付きを未然に防止するため、金属基材を鋼板とし、多孔質層の非鉄金属を上記鋼板より軟質の金属とすることが好ましい。また、多孔質層の非鉄金属を、上述の銅または銅を主成分とする銅合金とすることで、焼き付き防止効果をさらに向上できる。なお、銅合金は鉛類を含まない銅合金である。

本発明の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュは、防錆効果を高めるために、金属基材の他方の表面（多孔質層３を形成する面の反対面）に防錆用メッキを付けることが好ましい。また、環境負荷を生じる懸念を無くし、ＥＬＶ規制等の制限を受けることなく使用可能とするためには、この防錆用メッキを錫メッキとすることが好ましい。

以上のように構成された座席のリクライニング装置は、座席の座面部分と背もたれ部分を結合するヒンジの開き角度の調節のために差動伝動機構を作用させる際、手動レバーなどによる軸４の回転により、軸４と一体に設けたカム５に押されて楔形片６、６´が弧状の間隙内で摺動移動し、上記角度調節を可能な状態または角度固定状態になるが、その状態の切換えの際に楔形片６、６´の外側面６ｂ、６´ｂは、軸受ブッシュ１０の滑り面に摺接して差動伝動機構（タウメル機構）を作用させる。

軸受ブッシュ１０の滑り面が上述の構成であることから、楔形片との摺接の際に、該滑り面が表面から層状に剥離し難くなり、または焼結層である中間層もしくは裏金から剥離し難くなる。

また、耐摩耗性をより向上させるため、本発明の座席のリクライニング装置では、楔形片６を含油焼結成形体とする、または、楔形片６の摩擦摺接面にフッ素樹脂被膜などの低摩擦摺動材を形成することもできる。

各実施例および各比較例に用いた樹脂組成物の配合材料を以下に示す。
（１）ＰＴＦＥ樹脂：三井・デュポンフロロケミカル社製；テフロン（登録商標）７Ｊ
（２）ＰＰＳ樹脂：東ソー社製；Ｂ１６０（融点２８８℃）
（３）ＰＥＥＫ樹脂：ビクトレックス・エムシー社製；ＰＥＥＫ４５０Ｐ（融点３３４℃）
（４）ポリイミド樹脂：宇部興産社製；ＵＩＰ−Ｒ（融点４００℃）
（５）ＰＡＮ系炭素繊維：東レ社製；トレカＭＬＤ３０（繊維長３０μｍ、繊維径７μｍ）
（６）ピッチ系炭素繊維１：大阪ガス社製；ザイラスＧＭ−１００Ｊ（繊維長１００μｍ、繊維径１２μｍ）
（７）ピッチ系炭素繊維２：呉羽化学社製；クレカミルドＭ１０１Ｓ（繊維長１３０μｍ、繊維径１４．５μｍ）
（８）二硫化モリブデン：ダウコーニング社製；モリコートＺパウダー
（９）四酸化三鉛：鉛市化学工業社製；鉛丹１号
（１０）硫酸カルシウム：大日精化工業社製；硫酸カルシウム

実施例１〜実施例６および比較例１〜比較例４
両面に銅メッキの付けられたＳＰＣＣ鋼板（日新製鋼社製；カッパータイト）の片方の表面に青銅粉末（＃１００メッシュパス、＃２００メッシュオン）を散布し、加熱・加圧することにより鋼板上に均一な層厚の多孔質性層（焼結金属層）を形成した。この多孔質層の上に、表１に示す配合割合で調整したＰＴＦＥ樹脂組成物のディスパージョン液を撹拌してペースト状にしたのち、これを塗布し、乾燥炉中で溶媒を蒸発させ、加熱・加圧により固形成分を多孔質層に含浸被覆した。このようにして得られた軸受ブッシュの板材を幅２５ｍｍ×長さ５０ｍｍ×厚さ１ｍｍの形状に加工し、往復動試験片を得た。得られた往復動試験片を以下に示す往復動試験に供し、摩擦係数および摩耗量を測定した。結果を摩耗量を図６に、摩擦係数を図７に、それぞれ示す。

＜往復動試験＞
往復動試験片２６を図５に示す往復動試験機１５を用いて、摩擦摩耗試験を実施した。図５に示すように往復動試験機１５は、往復動試験片２６を固定する固定治具１７と、相手材１８を保持し、針状ころ２０を介して固定台２１上を往復動する相手材ホルダー１９と、カップリング２２を介して往復動を相手材ホルダー１９に付与する油圧サーボ機構２３と、摩擦力を検出するロードセル２４とを備える。往復動試験片２６を固定治具１７に取り付け、荷重２５を印加して表２に示す面圧条件で相手材１８に押し付け、相手材１８を往復動させたときの両者の摺動面に生じる摩擦係数をロードセル２４により測定する。往復動試験終了後に試験片２６を取り出し、摩耗量を測定する。往復動試験は表２に示す低面圧条件である往復動試験Ａおよび高面圧条件である往復動試験Ｂの２種類について実施する。

往復動試験の結果、本発明の実施例１〜実施６の軸受ブッシュは、図６および図７に示す試験結果のとおり、低面圧条件、高面圧条件の何れにおいても低い摩擦係数を有し、耐摩耗特性に優れていた。各比較例の場合、各実施例より耐摩耗性が劣ることが明らかである。また、鉛化合物が配合された比較例１であっても耐摩耗性では実施例よりも劣る結果となった。

本発明の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュは、金属基材や多孔質焼結層および樹脂層のいずれにも鉛や鉛化合物を配合していなくても、高荷重特性が優れており、ワンサイズ大きな軸受ブッシュや楔形片の摩擦摺接面に低摩擦摺動材を形成しなくても、軸受ブッシュの樹脂層が表面から剥離せず、また層間剥離を起こさず、自動車用シートなどの座席のリクライニング装置用軸受ブッシュとして好適に利用できる。

１ 内歯車
２ 外歯車
３ 軸孔
４ 軸
５ カム
６、６´、１６、１６´ 楔形片
６ａ、６´ａ 先細り端部
６ｂ 外側面
６ｃ 内側面
７ 圧縮コイルバネ（バネ）
１０、１１ 軸受ブッシュ
１０ａ 裏金
１０ｂ 多孔質焼結層
１０ｃ 樹脂層
１１ａ 突起部
１２ 金属基材
１３ 多孔質層
１４ フッ素樹脂組成物
１５ 往復動試験機
１７ 固定治具
１８ 相手材
１９ 相手材ホルダー
２０ 針状ころ
２１ 固定台
２２ カップリング
２３ 油圧サーボ機構
２４ ロードセル
２５ 荷重
２６ 往復動試験片

Claims (24)

1. 座席の座面部分と背もたれ部分を結合するヒンジの開き角度の調節のために差動伝動機構を設け、この差動伝動機構は、内歯車と、これより歯数の少ない外歯車とを噛み合わせ、該外歯車の軸孔と前記内歯車の軸との間に形成される弧状の間隙に、一対の楔形片をそれらの先細り端部が互いに反対向きになるよう配置するとともに、両楔形片が離れる方向に弾性力を付与するバネを設け、前記楔形片が前記内歯車の軸に設けたカムに押されて前記弧状の間隙内で摺動移動した際、前記外歯車が前記内歯車から離れてヒンジの開き角度が調整可能となる座席のリクライニング装置の前記外歯車の軸孔に配置され、前記楔形片と摺接される軸受ブッシュにおいて、
   前記軸受ブッシュは、滑り面が、フッ素樹脂に、熱可塑性樹脂と、炭素繊維と、二硫化モリブデンとを少なくとも配合してなるフッ素樹脂組成物で形成されることを特徴とする座席のリクライニング装置用軸受ブッシュ。
2. 前記軸受ブッシュは、前記外歯車の軸孔に固定して設けられ、前記外歯車用の軸受ブッシュの滑り面と、前記楔形片の摩擦摺接面が摺接されることを特徴とする請求項１記載の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュ。
3. 前記軸受ブッシュは、前記内歯車の軸に固定して設けられ、前記内歯車用の軸受ブッシュの滑り面と、前記楔形片の摩擦摺接面が摺接されることを特徴とする請求項１記載の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュ。
4. 前記軸受ブッシュは、金属基材と、該金属基材の一方の表面に形成された多孔質層と、該多孔質層に含浸被覆された前記フッ素樹脂組成物とからなることを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３記載の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュ。
5. 前記含浸被覆は、前記多孔質層に前記フッ素樹脂組成物を圧入することで含浸させることを特徴とする請求項４記載の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュ。
6. 前記フッ素樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン樹脂であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項記載の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュ。
7. 前記熱可塑性樹脂は、前記フッ素樹脂の融点の−５０℃〜＋２０℃の範囲の融点を有することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項記載の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュ。
8. 前記熱可塑性樹脂は、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂から選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項記載の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュ。
9. 前記炭素繊維は、平均繊維長が１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか一項記載の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュ。
10. 前記炭素繊維は、ＰＡＮ系炭素繊維であることを特徴とする請求項９記載の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュ。
11. 前記フッ素樹脂組成物は、前記フッ素樹脂１００重量部に対して、前記熱可塑性樹脂０．５〜１３重量部、前記炭素繊維２〜２０重量部、前記二硫化モリブデン４〜３５重量部を、少なくとも配合することを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか一項記載の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュ。
12. 前記フッ素樹脂組成物は、実質的に前記フッ素樹脂、前記熱可塑性樹脂、前記炭素繊維、前記二硫化モリブデンの４成分からなることを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか一項記載の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュ。
13. 前記多孔質層は、非鉄金属の焼結層または溶射層であることを特徴とする請求項４ないし請求項１２のいずれか一項記載の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュ。
14. 前記金属基材は鋼板であり、前記多孔質層の非鉄金属は前記鋼板より軟質の金属であることを特徴とする請求項１３記載の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュ。
15. 前記非鉄金属は、銅または銅を主成分とする銅合金であることを特徴とする請求項１３または請求項１４記載の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュ。
16. 前記鋼板には、前記非鉄金属と同等の金属がメッキされていることを特徴とする請求項１４または請求項１５記載の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュ。
17. 前記金属基材の他方の表面には防錆用メッキが付けられていることを特徴とする請求項４ないし請求項１６のいずれか一項記載の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュ。
18. 前記防錆用メッキは、錫メッキであることを特徴とする請求項１７記載の座席のリクライニング装置用軸受ブッシュ。
19. 座席の座面部分と背もたれ部分を結合するヒンジの開き角度の調節のために差動伝動機構を設け、この差動伝動機構は、内歯車と、これより歯数の少ない外歯車とを噛み合わせ、該外歯車の軸孔と前記内歯車の軸との間に形成される弧状の間隙に、一対の楔形片をそれらの先細り端部が互いに反対向きになるよう配置するとともに、両楔形片が離れる方向に弾性力を付与するバネを設け、前記楔形片が前記内歯車の軸に設けたカムに押されて前記弧状の間隙内で摺動移動した際、前記外歯車が前記内歯車から離れてヒンジの開き角度が調整可能となる座席のリクライニング装置において、
    前記楔形片の摩擦摺接面と摺接する軸受ブッシュが前記外歯車の軸孔に固定して設けられており、前記軸受ブッシュが請求項２または請求項４ないし請求項１８のいずれか一項記載の軸受ブッシュであることを特徴とする座席のリクライニング装置。
20. 座席の座面部分と背もたれ部分を結合するヒンジの開き角度の調節のために差動伝動機構を設け、この差動伝動機構は、内歯車と、これより歯数の少ない外歯車とを噛み合わせ、該外歯車の軸孔と前記内歯車の軸との間に形成される弧状の間隙に、一対の楔形片をそれらの先細り端部が互いに反対向きになるよう配置するとともに、両楔形片が離れる方向に弾性力を付与するバネを設け、前記楔形片が前記内歯車の軸に設けたカムに押されて前記弧状の間隙内で摺動移動した際、前記外歯車が前記内歯車から離れてヒンジの開き角度が調整可能となる座席のリクライニング装置において、
    前記楔形片の摩擦摺接面と摺接する軸受ブッシュが前記内歯車の軸に固定して設けられており、前記軸受ブッシュが請求項３ないし請求項１８のいずれか一項記載の軸受ブッシュであることを特徴とする座席のリクライニング装置。
21. 前記楔形片が金属粉末の焼結成形体であることを特徴とする請求項１９または請求項２０記載の座席のリクライニング装置。
22. 前記楔形片が含油焼結成形体であることを特徴とする請求項２１記載の座席のリクライニング装置。
23. 前記楔形片の摩擦摺接面はフッ素樹脂被膜が形成されていることを特徴とする請求項２１記載の座席のリクライニング装置。
24. 請求項１９ないし請求項２３のいずれか一項記載の座席のリクライニング装置において、座席が自動車用シートであることを特徴とする座席のリクライニング装置。

Images