モーターにおいて、軸受ブッシュは回転軸を支持し、シャフトと機器ハウジングの間で発生する摩擦を低減する役割を担います。すべり軸受材を選定する際には、静かな摺動性能、耐摩耗性、負荷能力、寿命など、複数の要求を同時に検討する必要があります。

銅系材料は摺動特性と静音性に優れる一方、鉄系材料は強度と耐摩耗性に優れています。Peace-LonのFCS-500は、これらの特長を一つの含油すべり軸受材に組み合わせることを目的として開発された材料です。

FCS-500とは

FCS-500は、Fe-Cu系の含油すべり軸受材です。

FCS-500の特長は、その粉末粒子の構造にあります。鉄成分の割合を高くすることで耐摩耗性を向上させる一方、摺動面に青銅成分を存在させることで、摩擦を低減し、摺動性能を改善しています。

焼結材FCS-500の主な特長

鉄成分による耐摩耗性の向上

FCS-500は鉄成分の割合が比較的高く、材料の耐摩耗性向上に有効です。

そのため、軸受内径面がシャフトと継続的に接触し、長期間にわたり寸法安定性が求められる高負荷モーター用の軸受ブッシュに適しています。

青銅成分による摩擦と騒音の低減

FCS-500は鉄成分を多く含みながら、摺動面には青銅成分が存在しています。

これにより、青銅の低摩擦特性を活かして、以下の効果が期待できます。

• シャフトと軸受間の摩擦を低減する
• 安定した摺動を補助する
• 運転中に発生する騒音を抑える
• モーターの静音性を向上させる

これは、一般的な鉄系含油すべり軸受材との大きな違いです。

微細な粉末粒子による含浸油保持時間の延長

FCS-500のもう一つの特長は、原材料の粉末粒子を細かくしている点です。

粉末粒子を微細化することで、材料内部の空孔構造が含浸油をより長時間保持しやすくなります。これにより、運転中にシャフトと軸受の間で潤滑状態を維持しやすくなります。

Peace-Lonの資料では、含浸油の保持時間を延ばすことで、軸受寿命の延長が可能であるとされています。

この仕組みは、以下のように説明できます。

• 潤滑油が焼結材内部の空孔に保持される
• モーター運転中に、潤滑油が徐々に軸受内径面へ供給される
• 潤滑油がシャフトと軸受の間に油膜を形成する
• 保油時間が長くなることで、摺動面が早期に潤滑不足となることを抑える

ただし、実際の寿命は、荷重、すべり速度、温度、シャフト材質、使用条件などによって異なります。

負荷能力と推奨使用範囲

PV値は、以下の積で表されます。

• P：面圧
• V：すべり速度

すべり軸受材を選定する際は、最大荷重または最大速度のいずれか一方だけを比較するのではなく、実際の使用条件が材料のP-V推奨使用範囲内にあるかを確認する必要があります。

また、PmaxとVmaxは、それぞれを同時に最大条件で使用できることを意味するものではありません。

FCS-500の材料成分

FCS-500に適した用途

FCS-500は、摩擦の低減、騒音の抑制、耐久性の維持が求められる幅広いすべり軸受用途に適しています。主な用途として、ファンモーター、高負荷モーター、OA機器、家電製品、電動工具、自動車部品、精密機器などが挙げられます。

特に、静かな運転性能と耐摩耗性を両立しながら、VA・VE提案によって材料コストの最適化を図りたい製品に適した材料です。

FCS-500を検討すべきケース

以下のような場合には、FCS-500を検討できます。

• 鉄系すべり軸受材では静音性が不足している
• 軸受ブッシュ部からモーター騒音が発生している
• 耐摩耗性を向上させたい
• 高負荷モーターに適した材料が必要である
• 軸受内部の含浸油保持時間を延ばしたい
• 摺動特性と材料強度のバランスを取りたい
• 現在使用している銅系材料の構成やコストを見直したい

材料を置き換える際は、図面、荷重、速度、PV値、シャフト材質、要求寿命などに基づいて評価する必要があります。

FCS-500と一般的な銅系・鉄系材料との違い

この比較表は、材料構造に基づく特性の方向性を示したものです。実際の性能は、使用条件および評価試験によって確認する必要があります。

Peace-Lon Vietnamの技術サポート

Peace-Lon Vietnamでは、各製品の実際の運転条件に基づいて、含油すべり軸受材の選定をサポートしています。

焼結材FCS-500をご検討の際は、以下の情報をご提供ください。

• 軸受ブッシュの図面
• 荷重
• 回転速度またはすべり速度
• PV値
• シャフトの材質および硬度
• シャフト表面粗さ
• 使用温度
• 含浸油の種類
• 静音性に関する要求
• 目標寿命

これらの情報をもとに、Peace-Lon Vietnamは材料選定、試作、摺動性能の評価、量産方法の検討までサポートします。

静音性、耐摩耗性、負荷能力のバランスが求められるモーター用途において、FCS-500は有力な含油すべり軸受材の一つです。