JP2001032840A - すべり軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】すべり軸受において、摺動特性、耐摩耗性なら
びに強度を向上すること。 【解決手段】すべり軸受１を、非晶質カーボン２とし、
その表面にふっ素系樹脂膜５を形成している。このよう
な構造とすれば、強度が従来品に比べて高くなり、しか
も、表面のふっ素系樹脂膜５により、摺動動作時の摺動
抵抗ならびに摩耗量を軽減できるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、すべり軸受に関す
る。このすべり軸受としては、例えば熱処理炉などの回
転支持部に用いられる。

【０００２】

【従来の技術】従来から、すべり軸受としては、軸方向
摺動部や回転摺動部に用いられるが、このすべり軸受と
して、例えば炭素を主成分として適宜の増ちょう剤を配
合した粉末を焼結した成形体からなるものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のすべ
り軸受では、摺動抵抗や摩耗量において不十分であると
ともに、脆いことが指摘され、摺動抵抗ならびに摩耗量
を軽減することや強度を高めることが要求されており、
ここに改良の余地がある。

【０００４】また、すべり軸受の表面の強度を高める方
法としてダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜をＣ
ＶＤ、イオンプレーティングなどで軸受表面に形成する
ことが知られているが、この膜はＨｖ８０００程度のビ
ッカース硬度を有するものの、形成方法により粗さを１
μｍ以下にできない場合がある。

【０００５】このような事情に鑑み、本発明は、すべり
軸受において、摺動特性、耐摩耗性ならびに強度を向上
することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明にかかる
すべり軸受は、表面にふっ素系樹脂膜が被覆された非晶
質カーボンからなる。

【０００７】請求項２の発明にかかるすべり軸受は、表
面にふっ素系樹脂膜が被覆された非晶質カーボンを環状
に形成し、それを弾性体を介して金属環体の内周または
外周に嵌合した構造である。

【０００８】請求項３の発明にかかるすべり軸受は、上
記請求項１または２の非晶質カーボンを、炭素を主成分
としてシリコンおよびホウ素を配合してなる粉末を加熱
加圧焼結することにより成形されてなるものとしてい
る。

【０００９】請求項４の発明にかかるすべり軸受は、上
記請求項２の弾性体を、エラストマーとしている。

【００１０】以上、請求項１の発明のように、すべり軸
受を非晶質カーボンとして表面にふっ素系樹脂膜を形成
した構造とすれば、強度が従来品よりも高くなり、しか
も、表面のふっ素系樹脂膜により、摺動動作時の摺動抵
抗ならびに摩耗量を軽減できるようになる。

【００１１】また、請求項２の発明のように、ふっ素系
樹脂膜付きの非晶質カーボンを環状に形成し、それをエ
ラストマーなどの弾性体を介して金属環体の内周に嵌合
させた構造とすれば、衝撃を緩和できるようになるなど
耐荷重性が高められるとともに、万一、非晶質カーボン
が破損したときでも、その破片が弾性体および金属環体
の内周から離脱しにくくなる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の詳細を図面に示す実施形
態に基づいて説明する。

【００１３】図１および図２に本発明の一実施形態を示
している。図１は、すべり軸受の斜視図、図２は、図１
のすべり軸受を用いた回転支持構造の縦断面図である。

【００１４】図中、１はすべり軸受の全体を示してい
る。このすべり軸受１は、円筒形に成形された非晶質カ
ーボン２を、円筒形の弾性体３を介して金属製スリーブ
４の内周に圧入により嵌合させた構造になっている。

【００１５】非晶質カーボン２の表面には、ふっ素系樹
脂膜５が形成されている。ふっ素系樹脂膜５について
は、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）な
どとされる。

【００１６】弾性体３は、エラストマーあるいは合成ゴ
ムなどとされる。また、金属製スリーブ４は、鋼管など
とされる。

【００１７】ところで、上述したようなすべり軸受１
は、図２に示すように、ハウジング１０の内周に同心状
に非接触に挿通される軸体１１の回転あるいは軸方向移
動を支持するような形態で使用される。その場合、すべ
り軸受１は、ハウジング１０の内周に圧入により嵌合装
着され、このすべり軸受１の内周に所要隙間を介して軸
体１１が挿通される。

【００１８】ところで、上記非晶質カーボン２は、約９
０ｗｔ％の炭素（Ｃ）に対してシリコン（Ｓｉ）やホウ
素（Ｂ）ならびに増ちょう剤を配合してなる粉末を金型
プレスにより外形を整えてから、ホットアイソスタティ
ックプレス（ＨＩＰ）と呼ばれる等方性加熱加圧焼結を
施すことにより、製作される。この焼結時の条件として
は、例えば、雰囲気温度を約１０００〜１７００℃と
し、プレス圧力を５〜２×１０⁶ｋｇ／ｃｍ²として、約
１〜５時間にわたって行うようにしている。焼結後、適
宜研削などにより所定の寸法、粗さ（０．２〜２μｍ）
に仕上げ加工を行う。

【００１９】このようにして製作した非晶質カーボン２
を、ふっ素系樹脂溶液中に浸漬し、取り出してから、焼
成炉にて所要温度（例えば１００〜１２０℃）で約５時
間にわたって焼成する。この焼成により、非晶質カーボ
ン２の表面にふっ素系樹脂膜５が形成されるとともに、
非晶質カーボン２の表層部分に所要量のふっ素が拡散さ
れることになる。このふっ素系樹脂膜５の膜厚は、例え
ば１μｍ以下に管理される。

【００２０】以上説明したように、この実施形態のすべ
り軸受１は、例えば図２に示すような使用状況におい
て、ハウジング１０を通じてすべり軸受１に対して衝撃
が加わったときに、この衝撃がすべり軸受１の金属製ス
リーブ４および弾性体３により緩和されるので、すべり
軸受１の非晶質カーボン２が破損しにくくなる。仮に、
万一、非晶質カーボン２が破損したときでも、その破片
が金属環体４および弾性体３の内周から離脱しにくくな
るので、破損してから交換するまでの間、その状態のま
ま継続的に使用できるようになる。

【００２１】しかも、非晶質カーボン２そのものの強度
が従来品よりも高くなり、しかも、非晶質カーボン２の
表面のふっ素系樹脂膜５により、相手部材との摺動動作
時の摺動抵抗ならびに摩耗量を軽減できるようになる。

【００２２】したがって、この実施形態でのすべり軸受
１は、摺動特性、耐摩耗性ならびに強度が向上するか
ら、長寿命でかつ信頼性の高いものにできるようにな
る。

【００２３】なお、本発明は上記実施形態のみに限定さ
れるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。例
えば上記実施形態では、すべり軸受１を非晶質カーボン
２と弾性体３と金属製スリーブ４とで構成したものを例
示したが、非晶質カーボン２単体ですべり軸受１を構成
することができる。

【００２４】

【発明の効果】請求項１の発明のすべり軸受は、非晶質
カーボンの表面にふっ素系樹脂膜を形成した構造として
いるから、強度が従来品よりも高くなり、しかも、表面
のふっ素系樹脂膜により、摺動動作時の摺動抵抗ならび
に摩耗量を軽減できるようになる。したがって、本発明
のすべり軸受は、長寿命でかつ信頼性の高いものにでき
るようになる。

【００２５】また、請求項２の発明のすべり軸受は、非
晶質カーボンを環状に形成し、それをエラストマーなど
の弾性体を介して金属環体の内周に嵌合させた構造とす
れば、衝撃を緩和できるようになるなど耐荷重性を高め
ることができるとともに、万一、すべり軸受が破損した
ときでも、その破片が弾性体および金属環体の内周から
離脱しにくくなるので、破損してから交換するまでの
間、その状態のまま継続的に使用できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかるすべり軸受の斜視
図

【図２】図１のすべり軸受を用いた回転支持構造の縦断
面図

【符号の説明】

１ すべり軸受 ２ 非晶質カーボン ３ 弾性体 ４ 金属製スリーブ ５ ふっ素系樹脂膜

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面にふっ素系樹脂膜が被覆された非晶質
   カーボンからなる、ことを特徴とするすべり軸受。
2. 【請求項２】表面にふっ素系樹脂膜が被覆された非晶質
   カーボンを環状に形成し、それを弾性体を介して金属環
   体の内周または外周に嵌合した構造である、ことを特徴
   とするすべり軸受。
3. 【請求項３】請求項１または２のすべり軸受において、 前記非晶質カーボンは、炭素を主成分としてシリコンお
   よびホウ素を配合してなる粉末を加熱加圧焼結すること
   により成形されてなるものである、ことを特徴とするす
   べり軸受。
4. 【請求項４】請求項２のすべり軸受において、 前記弾性体が、エラストマーとされる、ことを特徴とす
   るすべり軸受。