JP2017015102A - 軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】主に製造時において軸受の摺動機能における品質の低下を抑制し、よりシンプルな構成の軸受を提供する。【解決手段】軸受２では、第一リング４の硬質アルマイト皮膜部４０又はモリブデン皮膜部（第一モリブデン皮膜部）と、第二リング６のモリブデン皮膜部６０（第二モリブデン皮膜部）とは、第一リング４と第二リング６とを互いに重ね合わせることで当接され、その当接された面にスラスト荷重がかけられた状態で摺動可能に形成される。【選択図】図２

Description

本発明は、軸受に関する。より詳しくは、シャフト、ロッド等に取り付けられる軸受に関する。

従来、ロッド等に取り付けて軸まわりの回動や回転を容易にするための軸受があった。特許文献１に開示されている軸受は、スラスト玉軸受である。このスラスト玉軸受は、輪状に形成された第一レース（第一リング）と、この第一レースに重ねられ、輪状に形成された第二レース（第二リング）と、第一レースと第二レースとの間に形成され、ボールを配置して摺動可能するための摺動部とを備える。摺動部は、複数のボールが配置されており、グリス等が充填されている。

特開２００７−３２７５９８号公報

上記特許文献１のスラスト玉軸受の摺動部は、製造の組立て時に配置されるボールが脱落する恐れがあり、ボールの数がバラついたりして品質の低下の懸念があった。また、スラスト玉軸受と比較して、部材点数を減らしたシンプルな構成による軸受が必要とされていた。

本発明は、上記の問題点を鑑みて創案されたものであり、本発明が解決しようとする課題は、主に製造時において軸受の摺動機能における品質の低下を抑制し、よりシンプルな構成の軸受を提供することにある。

本発明の軸受は、輪状に形成された第一リングと、この第一リングに重ねられ、輪状に形成された第二リングとを備え、第一リングと第二リングとが相対的に回動可能である。第一リングは、表面にアルマイト皮膜が形成されているアルマイト皮膜部、又は表面に形成されたアルマイト皮膜にモリブデン化合物を含浸して形成される第一モリブデン皮膜部を備える。第二リングは、表面に形成されたアルマイト皮膜にモリブデン化合物を含浸して形成されている第二モリブデン皮膜部を備える。第二モリブデン皮膜部は、第一モリブデン皮膜部と表面硬度が異なるように形成されている。第一リングのアルマイト皮膜部又は第一モリブデン皮膜部と、第二リングの第二モリブデン皮膜部とは、第一リングと第二リングとを互いに重ね合わせることで当接され、その当接された面にスラスト荷重がかけられた状態で摺動可能に形成される。

この場合、第一リングのアルマイト皮膜部又は第一モリブデン皮膜部と、第二リングの第二モリブデン皮膜部とは、当接された状態で摺動可能に形成されているので、ボールレスによる軸受により、ボールの製造時の脱落等による軸受の品質の低下を抑制できる。また製造時における軸受の摺動機能の品質を維持し易く、シンプルな構成の軸受を提供できる。また当接面（摺動面）に用いられる第二モリブテン皮膜部は、第一モリブデン皮膜部と表面硬度が異なるため、より摺動機能の品質を維持しやすい。

第一リングは、第二リングと重ね合わせられる面の内周側に、内周に沿って形成された輪状の凹み部又は突起部の一方を備え、第二リングは、第一リングと重ね合わせられる面の内周側に、内周に沿って形成された輪状の凹み部又は突起部の他方を備えることが好ましい。また凹み部と突起部とは、嵌合可能に形成されている。また凹み部又は突起部の一方に形成されたアルマイト皮膜部の少なくとも一部、又は第一モリブデン皮膜部の少なくとも一部と、凹み部又は突起部の他方に形成された第二モリブデン皮膜部の少なくとも一部とが当接した状態で摺動可能に形成される。この場合、突起部と凹み部とを嵌合した状態で、アルマイト皮膜又は第一モリブデン皮膜部と、第二モリブデン皮膜部とが当接されるので、軸受の摺動機能を効果的に発揮しやすくなる。

第一リングの一方は、ラジアル方向に形成された輪状の第一の当接面を備え、第二リングの他方は、ラジアル方向に形成された輪状の第二の当接面を備えることが好ましい。またこの第一の当接面に形成されたアルマイト皮膜部の少なくとも一部、又は第一モリブデン皮膜部の少なくとも一部と、第二の当接面に形成された第二モリブデン皮膜部の少なくとも一部とが当接した状態で摺動可能に形成される。この場合、スラスト方向に対して第一の当接面と第二の当接面とが当接された状態で摺動可能に形成されるので、スラスト荷重に対する軸受の摺動機能をより効果的に発揮しやすくなる。

第一リングの一方は、ラジアル方向に対して、傾斜した輪状の第一の傾斜面を備え、第二リングの他方は、ラジアル方向に対して、傾斜した輪状の第二の傾斜面を備えることが好ましい。またこの第一の傾斜面に形成されたアルマイト皮膜部の少なくとも一部、又は第一モリブデン皮膜部の少なくとも一部と、第二の傾斜面に形成された第二モリブデン皮膜部の少なくとも一部とが当接した状態で摺動可能に形成される。この場合、スラスト方向と共に、ラジアル方向に荷重がかかった場合にも軸受の摺動機能をさらに効果的に発揮しやすくなる。

本発明によれば、主に製造時において軸受の摺動機能における品質の低下を抑制し、よりシンプルな構成の軸受を提供できる。

本発明の一実施形態に係るロッドに取り付けられる軸受の分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係る軸受の片側断面図である。 図２に示される第二リングの片側断面図である。 図２に示される第一リングの片側断面図である。 本発明の一実施形態に係る軸受の片側断面図である。 図５に示される第一リングの片側断面図である。 図５に示される第二リングの片側断面図である。

本発明の一実施形態について説明する。本実施形態の軸受２、２０は、図１に示される円筒状に形成されたロッド１に取り付けられて用いられるものである。なお、図中に示される上下は、用途について特に限定されないが、ロッド１に取り付けられる際に使用される向きにおいて好ましい形態である。ロッド１の長手方向の両端は、円筒状に突出した部位を有しており、円筒状に形成された一端部１ａ（上端部）と、ロッド１の一端部１ａよりも径の大きな円筒状に形成された他端部１ｂ（下端部）とを備える。ロッド１の一端部１ａは、軸受２が取り付けられ、ロッド１の他端部１ｂは、軸受２０が取り付けられる。軸受２、２０は、輪状に形成されているものであり、ロッド１に外嵌されるものである。軸受２は、軸受２０よりも、ラジアル方向（軸方向に対して垂直方向）の断面に対して内周側の円の直径及び外周側の円の直径が小さく、また、ラジアル方向の肉厚の幅が狭く形成されている。図１に示される軸受２、２０は、金属製（例、アルミ）のものである。また軸受２、２０は、各々第一リング４、２４と、第二リング６、２６とを備える。軸受２、２０の第一リング４、２４と、軸受２、２０の第二リング６、２６とは、スラスト方向（軸方向）に重ね合わされて配置される。さらにこの第一リング４、２４とこの第二リング６、２６とは、重ねられた状態で互いに相対的に回動可能である。

第一リング４、２４は、図４及び図６の各図に示すように主な素材がアルミニウムであり、そのアルミニウムの表面を表面処理することによって硬質アルマイト皮膜部４０、２４０が形成されている。なおアルミニウムは、軽量化のために用いられている。硬質アルマイト皮膜部４０、２４０は、アルミニウムに硫酸や蓚酸等の溶液中で硬質陽極酸化処理を施すことで多孔質タイプの硬質アルマイト皮膜が形成される。第一リング４、２４は、第二リング６、２６と重ね合わせられる面の外周側に、外周に沿って形成された輪状の外端面４ａ、２４ａと、第二リング６、２６と重ね合わせられる面の内周側の一端に、内周に沿って形成された輪状の凹み部５、２５とを備える。外端面４ａ、２４ａは、第一リング４、２４と第二リング６、２６とが重ね合わせられて配置されるとき、後述する外端面６ａ、２６ａと対向する面である。なお、第一リング４は、第一リング２４よりも、ラジアル方向の断面に対して内周側の円の直径及び外周側の円の直径が小さく、また、ラジアル方向の肉厚の幅が狭く形成されている。

凹み部５、２５は、図４及び図６の各図に示すように輪状に形成された２面が溝部５６、２５６を介して近接して形成され、第一リング４、２４が凹んで切り欠かれた部位であり、後述する第二リング６、２６の突起部７、２７と嵌合して当接した状態で配置されるためのものである。凹み部５、２５は、内周側から外周側にかけて順に第一の当接面５２、２５２と、溝部５６、２５６と、第一の傾斜面５４、２５４とを備える。

第一の当接面５２、２５２は、図４及び図６の各図に示すように第一リング４、２４の内周に沿って、ラジアル方向に形成され、第一リング４、２４の円軌道における幅方向の内周側の一端側で輪状に形成された面である。第一の傾斜面５４、２５４は、第一リング４、２４の円周に沿って、ラジアル方向又はスラスト方向に対して傾斜した輪状に形成された面である。第一の傾斜面５４、２５４は、ラジアル方向（第一の当接面５２、２５２）又はスラスト方向に対して３０°〜６０°程度傾斜している。溝部５６、２５６は、第一の当接面５２、２５２と、第一の傾斜面５４、２５４との間に形成され、断面視で、略Ｊ字状に切り欠かれ、第一リング４、２４の円周に沿って輪状に形成された溝である。この溝部５６、２５６は、グリス等を予め充填させるために設けられたものである。なお、グリス等の種類は限定されない。第一リング４、２４は、後述する第二リング６、２６とは、使用時や設置時、予めグリスが充填された状態で嵌合される。溝部５６付近の形状は、第一の当接面５２の延長線上が第一の傾斜面５４の端部と交わる位置に向けられている。それに対し、溝部２５６付近の形状は、第一の傾斜面２５４の延長線上が溝部２５６の内部に向けられている。

第二リング６、２６は、図３及び図７の各図に示すように主な素材がアルミニウムであり、そのアルミニウムの表面を表面処理することによって形成された硬質アルマイト皮膜に二硫化モリブデンを含浸してモリブデン皮膜部６０、２６０が形成されている。なおアルミニウムは、軽量化のために用いられている。モリブデン皮膜部６０、２６０は、アルミニウムに一次電解によって硬質陽極酸化処理を施すことで形成された硬質アルマイト皮膜を、テトラチオモリブデン酸アンモニウム溶液中で、二次電解処理することによって形成される。その二次電解処理では、硬質アルマイト皮膜に形成された複数の微細孔内に二硫化モリブデンを析出させることで形成される。このようにしてモリブデン皮膜部６０、２６０は、硬質アルマイトに二硫化モリブデンが添化され、カシマコート（登録商標）として形成される。第二リング６、２６は、第一リング４、２４と重ね合わせられる面の外周側に、外周に沿って形成された輪状の外端面６ａ、２６ａと、第一リング４、２４と重ね合わせられる面の内周側の一端に、内周に沿って形成され、スラスト方向に突起した輪状の突起部７を備える。外端面６ａ、２６ａは、第一リング４、２４と第二リング６、２６とが重ね合わせられて配置されるとき、前述した外端面４ａ、２４ａと対向する面である。なお、第二リング６は、第二リング２６よりも、ラジアル方向の断面に対して内周側の円の直径及び外周側の円の直径が小さく、また、ラジアル方向の肉厚の幅が狭く形成されている。

突起部７、２７は、図３及び図７の各図に示すように輪状に形成された３面が隣接して形成された突起であり、凹み部５、２５と嵌合して当接した状態で配置されるためのものである。突起部７、２７は、内周側から外周側にかけて順に第二の当接面７２、２７２と、第二の傾斜面７４、２７４と、側面７６、２７６とを備える。

第二の当接面７２、２７２は、図３及び図７の各図に示すように第二リング６、２６の内周に沿って、ラジアル方向（スラスト方向に対して垂直方向）に形成され、輪状に形成された面である。第二の傾斜面７４、２７４は、第一リング４、２４の円周に沿って、スラスト方向に対して傾斜した輪状に形成された面である。第二の傾斜面７４、２７４は、ラジアル方向（第二の当接面７２、２７２）又はスラスト方向に対して３０°〜６０°程度傾斜している。この第二の傾斜面７４、２７４は、第一の傾斜面５４、２５４に対して、第一リング４、２４の凹み部５、２５と第二リング６、２６の突起部７、２７とを嵌合して重ねるとき、面接触するように平行に形成されている。なおこの場合、例として第一の傾斜面５４、２５４がラジアル方向に対して３０°の傾斜であるとき、第二の傾斜面７４、２７４がラジアル方向に対して６０°で形成される。また、他の例として第一の傾斜面５４、２５４がラジアル方向又はスラスト方向に対して４５°の傾斜であるとき、第二の傾斜面７４、２７４は、ラジアル方向又はスラスト方向に対して４５°の傾斜で形成される。このように第一の傾斜面５４、２５４と、第二の傾斜面７４、２７４とを同じ角度にしてもよい。この同じ角度にしたとき、スラスト方向の荷重とラジアル方向の荷重とが各々均等にかかり易くなる。側面７６、２７６は、第二の傾斜面７４、２７４に隣接して配置されており、第二の当接面７２、２７２に対して垂直方向に形成された帯状の面である。この側面７６、２７６は、第一リング４、２４と第二リング６、２６とが嵌合したとき、第一リング４、２４と第二リング６、２６との間で形成され、軸受２、２０の外周囲に形成される溝部２ａ、２０ａの最も深い位置に形成された面である。

第一リング４、２４と、第二リング６、２６とは、図２及び図５の各図に示すように嵌合して当接した状態で配置される。その嵌合した状態では、軸受２、２０の外周囲に溝部２ａ、２０ａが形成され、第一の傾斜面５４、２５４と、第二の傾斜面７４、２７４とが面接触により当接した状態で配置される。またその状態で、第一の当接面５２、２５２と、第二の当接面７２、２７２とが面接触により当接した状態で配置される。このとき、第二の当接面７２、２７２がラジアル方向に対して、第一の当接面５２、２５２よりも長く形成されているため、第二リング６、２６の内周面６ｂ、２６ｂは、第一リング４、２４の内周面４ｂ、２４ｂよりも内側に突き出ている。したがって、第二の当接面７２、２７２における内周側の一端面は、第一の当接面５２、２５２に当接していない。このため、第二リング６、２６は、ラジアル方向に対して厚みを持たせて、肉厚寸法を確保して強度を維持しながら、面接触による摺動性の低下を部分的に抑制できる。また、その一方で、第一リング４、２４と第二リング６、２６とが嵌合した状態では、外端面４ａ、２４ａと、外端面６ａ、２６ａとは、対向した位置で、かつ、離間した状態で配置されている。このように外端面４ａ、２４ａと、外端面６ａ、２６ａとの接触しない面を形成することによりラジアル方向に対して厚みを稼ぐことができるので、第一リング４、２６と第二リング６、２６とは、肉厚寸法を確保して強度を維持しながら、面接触による摺動性の低下を抑制できる。

なお、図２に示される第一リング４は、ロッド１に取り付けられるとき、その凹み部５を下方に向けて第二リング６の突起部７を上方に向けた状態で嵌合されることが望ましい。また、図５に示される第一リング２４は、ロッド１に取り付けられるとき、その凹み部２５を下方に向けて第二リング２６の突起部２７を上方に向けた状態で嵌合されることが望ましい。即ち、第一リング２４と、第二リング２６とは、第一リング４と、第二リング６との位置関係に比して、反転した状態で嵌合することが望ましい。そうすることで、カシマコート（登録商標）によるモリブデン皮膜部６０、２６０により形成された第二リング６、２６が図１に示すようにロッド１の長手方向に対して両端（第一リング４、２４より外側）に配置される。

本発明の一実施形態は、以下のような作用効果を有する。本実施形態の軸受２、２０では、第一リング４、２４の硬質アルマイト皮膜部４０、２４０と、第二リング６、２６のモリブデン皮膜部６０、２６０（第二モリブデン皮膜部）とは、第一リング４、２４と第二リング６、２６とを互いに重ね合わせることで当接され、その当接された面にスラスト荷重がかけられた状態で摺動可能に形成される。

そうすることで、第一リング４、２４の硬質アルマイト皮膜部４０、２４０と、第二リング６、２６のモリブデン皮膜部６０、２６０とは、当接された状態で摺動可能に形成されているので、ボールレスによる軸受２、２０により、ボールの製造時の脱落等による軸受２、２０の品質の低下を抑制できる。また製造時における軸受２、２０の摺動機能の品質を維持し易く、シンプルな構成の軸受２、２０を提供できる。

また軸受２、２０では、第一リング４、２４は、第二リング６、２６と重ね合わせられる面の内周側に、内周に沿って形成された輪状の凹み部５、２５を備え、第二リング６、２６は、第一リング４、２４と重ね合わせられる面の内周側に、内周に沿って形成された輪状の突起部７、２７を備える。凹み部５、２５と突起部７、２７とは、嵌合可能に形成されている。また凹み部５、２５は、硬質アルマイト皮膜部４０、２４０の少なくとも一部が設けられて、突起部７、２７は、モリブデン皮膜部６０、２６０の少なくとも一部が設けられ、凹み部５、２５と、突起部７、２７とを嵌合したとき、この硬質アルマイト皮膜部４０、２４０と、このモリブデン皮膜部６０、２６０とが当接した状態で摺動可能に形成される。

そうすることで、突起部７、２７と、凹み部５、２５とを嵌合した状態で、硬質アルマイト皮膜部４０、２４０と、モリブデン皮膜部６０、２６０とが当接されるので、軸受２、２０の摺動機能を効果的に発揮しやすくなる。

また軸受２、２０では、凹み部５、２５は、ラジアル方向に形成された輪状の第一の当接面５２、２５２を備え、突起部７、２７は、ラジアル方向に形成された輪状の第二の当接面７２、２７２を備える。またこの第一の当接面５２、２５２は、硬質アルマイト皮膜部４０、２４０の少なくとも一部が設けられて、第二の当接面７２、２７２は、モリブデン皮膜部６０、２６０の少なくとも一部が設けられる。またこのとき、第一の当接面５２、２５２に形成されたこの硬質アルマイト皮膜部４０、２４０と、第二の当接面７２、２７２に形成されたこのモリブデン皮膜部６０、２６０とが当接した状態で摺動可能に形成される。

そうすることで、スラスト方向に対して第一の当接面５２、２５２と第二の当接面７２、２７２とが当接された状態で摺動可能に形成されるので、スラスト荷重に対する軸受２、２０の摺動機能をより効果的に発揮しやすくなる。

また軸受２、２０では、凹み部５、２５は、ラジアル方向に対して、傾斜した輪状の第一の傾斜面５４、２５４を備え、突起部７、２７は、ラジアル方向に対して、傾斜した輪状の第二の傾斜面７４、２７４を備える。またこの第一の傾斜面５４、２５４は、硬質アルマイト皮膜部４０、２４０の少なくとも一部が設けられて、第二の傾斜面７４、２７４は、モリブデン皮膜部６０、２６０の少なくとも一部が設けられる。またこのとき、第一の傾斜面５４、２５４に形成されたこの硬質アルマイト皮膜部４０、２４０と、第二の傾斜面７４、２７４に形成されたこのモリブデン皮膜部６０、２６０とが当接した状態で摺動可能に形成される。そうすることで、スラスト方向と共に、ラジアル方向に荷重がかかった場合にも軸受２、２０の摺動機能をさらに効果的に発揮しやすくなる。

また軸受２、２０では、第二リング６、２６は、第二の当接面７２、２７２と、第二の傾斜面７４、２７４との境界に溝部５６、２５６を備えるので、グリス等を補充したとき、溝部５６、２５６の分だけ多く注入可能であり、摺動性を維持しやすい。

また軸受２、２０では、第一リング４、２４の凹み部５、２５と、第二リング６、２６の突起部７、２７とを嵌合したとき、軸受２、２０の外周囲に溝部２ａ、２０ａが形成される。そうすることで、溝部２ａ、２０ａが形成されるので、スラスト方向の長さを確保して強度を向上させながら、溝部２ａ、２０ａの空間部分により、第一リング４、２４と、第二リング６、２６との面接触部分を減らすことができる。

また軸受２、２０では、硬質アルマイト皮膜部４０、２４０は、硬質陽極酸化処理を施した硬質アルマイト皮膜で形成されている。そうすることで、硬質アルマイト皮膜により表面強度が増して、荷重や摺動等の影響による性能や品質の低下が抑制できる。

また軸受２、２０では、モリブデン皮膜部６０、２６０は、硬質陽極酸化処理を施した硬質アルマイトに二硫化モリブデンを含浸して形成されている。そうすることで、モリブデン皮膜部６０、２６０の表面強度がさらに増して、荷重や摺動等の影響による性能や品質の低下が抑制できる。

本実施形態の軸受２、２０は、上述した実施形態に限定されるものではなく他の形態でも実施できる。本実施形態の軸受２、２０は、ロッド１に摺動可能に取り付けて適用したがこれらに限られるものではない。他のロッドに摺動可能に取り付けたり、シャフト、パイプ等、他の種類の部材に取り付けたりして適用してもよい。なお軸受２、２０の取り付け方法や用途等は特に限定されない。また軸受２及び軸受２０の両方を用いて適用せず、軸受２及び軸受２０のいずれか一方を用いて摺動可能に適用してもよい。

また本実施形態の軸受２、２０では、硬質アルマイト皮膜部４０、２４０を形成して適用したがこれらに限られるものではない。硬質アルマイト皮膜部４０、２４０に代えて他の種類のアルマイト皮膜を形成して適用してもよい。なおアルマイト皮膜の製造方法等も特に限定されない。

また本実施形態の軸受２、２０では、モリブデン皮膜部６０、２６０を形成して適用したがこれらに限られるものではない。他の種類のモリブデン皮膜を用いて形成してもよい。また二硫化モリブデン以外のモリブデン化合物により含浸して適用してもよい。なおモリブデン皮膜の製造方法等も特に限定されない。

また本実施形態の軸受２、２０では、第一リング４、２４の全体を硬質アルマイト皮膜としての硬質アルマイト皮膜部４０、２４０として、第二リング６、２６の全体をモリブデン皮膜部６０、２６０として各々形成して適用したがこれらに限られるものではない。第一リング４、２４の第一の当接面５２、２５２及び第一の傾斜面５４、２５４のみに硬質アルマイト皮膜を形成して適用してもよい。また第二リング６、２６の第二の当接面７２、２７２及び第二の傾斜面７４、２７４のみにモリブデン皮膜（カシマコート）を形成して適用してもよい。この場合、第一リング４、２４の第一の当接面５２、２５２及び第一の傾斜面５４、２５４のみに硬質アルマイト皮膜を形成した場合は、第二リング６、２６の少なくとも第二の当接面７２、２７２及び第二の傾斜面７４、２７４にモリブデン皮膜を形成して適用してもよい。また、第二リング６、２６の第二の当接面７２、２７２及び第二の傾斜面７４、２７４にモリブデン皮膜を形成した場合は、第一リング４、２４の少なくとも第一の当接面５２、２５２及び第一の傾斜面５４、２５４に硬質アルマイト皮膜を形成して適用してもよい。

また本実施形態の軸受２、２０では、第一リング４、２４は、表面を硬質アルマイト皮膜部４０、２４０として表面処理して、第二リング６、２６は、表面をモリブデン皮膜部６０、２６０（第二モリブデン皮膜部）として表面処理して皮膜を形成して適用したがこれらに限られるものではない。第二リング６、２６の表面を硬質アルマイト皮膜部６０ｂ、２６０ｂで形成し、第一リング４、２４の表面を第一モリブデン皮膜部４０ａ、２４０ａとしてのモリブデン皮膜部（カシマコート）で形成して適用してもよい。また、他の形態として、第一リング４、２４の表面は、硬質アルマイト皮膜に後述するモリブデン皮膜部Ｈよりもモリブデン化合物（例 二硫化モリブデン）の含浸時間を短くし、モリブデン皮膜を形成してモリブデン皮膜部Ｓとし、第二リング６、２６の表面は、モリブデン皮膜部Ｓよりも含浸時間を長くし、モリブデン皮膜を形成してモリブデン皮膜部Ｈとして適用してもよい。またこの場合、モリブデン皮膜部Ｈは、モリブデン皮膜部Ｓよりも表面硬度が大きく形成されている。即ち、モリブテン皮膜部Ｈは、モリブデン皮膜部Ｓと同一の皮膜形成方法（皮膜製造方法）による素材（例 カシマコート同士）で形成した場合は、表面硬度が異なるように形成されている。さらにこの場合、第一リング４、２４と第二リング６、２６とに適用する皮膜のタイプを反転してもよい。このとき、例として第一リング４、２４の第一モリブデン皮膜部４０ａ、２４０ａ（モリブデン皮膜部Ｓ又はモリブデン皮膜部Ｈの一方）と、第二リング６、２６のモリブデン皮膜部６０、２６０（モリブデン皮膜部Ｓ又はモリブデン皮膜部Ｈの他方）とは、第一リング４、２４と第二リング６、２６とを互いに重ね合わせることで当接され、その当接された面にスラスト荷重がかけられた状態で摺動可能に形成してもよい。なお、モリブデン皮膜部Ｈは、モリブデン皮膜部Ｓに比べて、モリブデン化合物の含浸時間の長短にかかわらず、硬くなるように形成してもよい。

さらに、他の形態として、第一リング４、２４の表面は、硬質アルマイト皮膜で形成した皮膜部とし、第二リング６、２６の表面は、モリブデン皮膜部Ｓ又はモリブデン皮膜部Ｈを適用してもよい。さらにこの場合、第一リング４、２４と第二リング６、２６とに適用する皮膜のタイプを反転してもよい。このとき、例として第一リング４、２４の硬質アルマイト皮膜部４０、２４０と、第二リング６、２６のモリブデン皮膜部６０、２６０（モリブデン皮膜部Ｓ又はモリブデン皮膜部Ｈ）とは、第一リング４、２４と第二リング６、２６とを互いに重ね合わせることで当接され、その当接された面にスラスト荷重がかけられた状態で摺動可能に形成してもよい。

また本実施形態の軸受２、２０では、第一リング４、２４に凹み部５、２５を設けて、第二リング６、２６に突起部７、２７を設けて適用したがこれらに限られるものではない。第一リング４、２４に突起部を設けて、第二リング６、２６に凹み部を設けて適用してもよい。この場合、第一リング４、２４は、第二リング６、２６と重ね合わせられる面の内周側に、内周に沿って形成された輪状の突起部を備え、第二リング６、２６は、第一リング４、２４と重ね合わせられる面の内周側に、内周に沿って形成された輪状の凹み部を備えてもよい。またこのとき、凹み部と突起部とは、嵌合可能に形成されるようにしてもよい。さらにこのとき、凹み部と突起部とを嵌合したとき、突起部に形成された硬質アルマイト皮膜部の少なくとも一部、又は第一モリブデン皮膜部の少なくとも一部と、凹み部に形成されたモリブデン皮膜部の少なくとも一部とが当接した状態で摺動可能に形成してもよい。

また本実施形態の軸受２、２０では、第一リング４、２４の凹み部５、２５に第一の当接面５２、２５２を備え、第二リング６、２６の突起部７、２７に第二の当接面７２、２７２を備えて適用したがこれらに限られるものではない。第一リング４、２４の突起部に、ラジアル方向に形成された第一の当接面を設けて、第二リング６、２６の凹み部に、ラジアル方向に形成された第二の当接面を設けて適用してもよい。この場合、例として凹み部と突起部とを嵌合したとき、第一の当接面に形成された硬質アルマイト皮膜部の少なくとも一部、又は第一モリブデン皮膜部の少なくとも一部と、第二の当接面に形成されたモリブデン皮膜部の少なくとも一部とが当接した状態で摺動可能に形成してもよい。

また本実施形態の軸受２、２０では、第一リング４、２４の凹み部５、２５に第一の傾斜面５４、２５４を備え、第二リング６、２６の突起部７、２７に第二の傾斜面７４、２７４を備えて適用したがこれらに限られるものではない。第一リング４、２４の突起部に、ラジアル方向に対して傾斜した第一の傾斜面を設けて、第二リング６、２６の凹み部に、ラジアル方向に対して傾斜した第二の傾斜面を設けて適用してもよい。この場合、例として凹み部と突起部とを嵌合したとき、第一の傾斜面に形成された硬質アルマイト皮膜部の少なくとも一部、又は第一モリブデン皮膜部の少なくとも一部と、第二の傾斜面に形成されたモリブデン皮膜部の少なくとも一部とが当接した状態で摺動可能に形成してもよい。

図２及び図５の各図に示される軸受２、２０を想定し摩擦試験を行った。この摩擦試験は、表１に示される「Ｎｏ．１〜６」の各々の種類のサンプルを用いた。このサンプルに用いられた「リングＡ」と「リングＢ」とは、ｈ、ｓ、ｋのいずれかの表面処理で行われたものである。そのｈは、二硫化モリブデンの含浸時間を後述するｓよりも長くしてｓよりも硬度を増したカシマコートの皮膜を形成したものを示す。またｓは、二硫化モリブデンの含浸時間をｈよりも短くしてカシマコートの皮膜を形成したものを示す。またｋは、一次電解にて形成された硬質アルマイト皮膜を形成したものを示す。

摩擦試験は、リングＡとリングＢとを重ねて当接させ、スラスト荷重をかけた状態で各サンプルごとに、回転数「小」と、「小」よりも回転数が大きい回転数「大」とに振り分けて互いに相対回転させて行った。なおこのスラスト荷重は、通常のユーザーが使用する場合の想定した数倍の荷重にて行った。またその当接した面であるリングＡとリングＢとの間の摩擦部位には、グリスが塗布されて、潤滑有りの状態で行った。

摺動性及び外観が維持されたか否かの判定した。その判定した結果を「◎」「○」「△」「×」の記号で示し、表１に併記する。この判定は、写真、摩耗量又は摩擦係数の安定性等により、行った。「◎」は、性能や品質の低下が見られなかったことを示す。「○」は、性能や品質の低下がみられてもごく僅かである場合を示す。「△」は、性能や品質の低下がややみられ、用途によっては性能や品質に問題ない場合を示す。「×」は、性能や品質の低下が著しい場合を示す。

以上の結果より、回転数「小」では、カシマコートｈと硬質アルマイトｋとの組み合わせであるＮｏ．１が良とカシマコートｓとカシマコートｈとの組み合わせであるＮｏ．２が性能や品質の低下がごく僅かであり、比較的良好であった。硬質アルマイトｋとカシマコートｓとの組み合わせであるＮｏ．３は、性能や品質の低下がみられず最も良好であった。

また、回転数「大」では、カシマコートｈと硬質アルマイトｋとの組み合わせであるＮｏ．４と、カシマコートｓとカシマコートｈとの組み合わせであるＮｏ．５が性能や品質において問題なく、良好であった。硬質アルマイトｋとカシマコートｓとの組み合わせであるＮｏ．６は、性能や品質の低下が見られず、良好であった。

したがって、カシマコートｈと硬質アルマイトｋ、カシマコートｓとカシマコートｈ、又は硬質アルマイトｋとカシマコートｓとのすべての組み合わせについて、性能や品質において問題なく、良好であることが示された。

また回転数「小」では、Ｎｏ．３が最も良好であり、回転数「大」では、リングＡとリングＢとにおいて、そのＮｏ．３と同様の仕様であるＮｏ．６が最も良好であった。ゆえに、最適なリングＡとリングＢとの組み合わせは、硬質アルマイト皮膜であるｋと、カシマコートの皮膜であるｓであることが示された。

１ ロッド
２、２０ 軸受
４、２４ 第一リング
５、２５ 凹み部
６、２６ 第二リング
７、２７ 突起部
４０、２４０ 硬質アルマイト皮膜部
５２、２５２ 第一の当接面
５４、２５４ 第一の傾斜面
６０、２６０ モリブデン皮膜部
７２、２７２ 第二の当接面
７４、２７４ 第二の傾斜面

Claims (4)

1. 輪状に形成された第一リングと、
   該第一リングに重ねられ、輪状に形成された第二リングとを備え、前記第一リングと前記第二リングとが相対的に回動可能な軸受であって、
   前記第一リングは、表面にアルマイト皮膜が形成されているアルマイト皮膜部、又は表面に形成されたアルマイト皮膜にモリブデン化合物を含浸して形成される第一モリブデン皮膜部を備え、
   前記第二リングは、表面に形成されたアルマイト皮膜にモリブデン化合物を含浸して形成される第二モリブデン皮膜部を備え、
   前記第二モリブデン皮膜部は、前記第一モリブデン皮膜部と表面硬度が異なるように形成されており、
   前記第一リングの前記アルマイト皮膜部又は前記第一モリブデン皮膜部と、前記第二リングの前記第二モリブデン皮膜部とは、前記第一リングと前記第二リングとを互いに重ね合わせることで当接され、その当接された面にスラスト荷重がかけられた状態で摺動可能に形成される軸受。
2. 前記第一リングは、前記第二リングと重ね合わせられる面の内周側に、内周に沿って形成された輪状の凹み部又は突起部の一方を備え、
   前記第二リングは、前記第一リングと重ね合わせられる面の内周側に、内周に沿って形成された輪状の前記凹み部又は前記突起部の他方を備え、
   前記凹み部と前記突起部とは、嵌合可能に形成されており、
   前記凹み部と前記突起部とを嵌合したとき、前記凹み部又は前記突起部の一方に形成された前記アルマイト皮膜部の少なくとも一部、又は前記第一モリブデン皮膜部の少なくとも一部と、前記凹み部又は前記突起部の他方に形成された前記第二モリブデン皮膜部の少なくとも一部とが当接した状態で摺動可能に形成される請求項１に記載の軸受。
3. 前記第一リングの前記一方は、ラジアル方向に形成された輪状の第一の当接面を備え、
   前記第二リングの前記他方は、ラジアル方向に形成された輪状の第二の当接面を備え、
   前記第一の当接面に形成された前記アルマイト皮膜部の少なくとも一部、又は前記第一モリブデン皮膜部の少なくとも一部と、前記第二の当接面に形成された前記第二モリブデン皮膜部の少なくとも一部とが当接した状態で摺動可能に形成される請求項２に記載の軸受。
4. 前記第一リングの前記一方は、ラジアル方向に対して、傾斜した輪状の第一の傾斜面を備え、
   前記第二リングの前記他方は、ラジアル方向に対して、傾斜した輪状の第二の傾斜面を備え、
   前記第一の傾斜面に形成された前記アルマイト皮膜部の少なくとも一部、又は前記第一モリブデン皮膜部の少なくとも一部と、前記第二の傾斜面に形成された前記第二モリブデン皮膜部の少なくとも一部とが当接した状態で摺動可能に形成される請求項２に記載の軸受。
   

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