JPH0218445B2 - - Google Patents

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JPH0218445B2
JPH0218445B2 JP56180736A JP18073681A JPH0218445B2 JP H0218445 B2 JPH0218445 B2 JP H0218445B2 JP 56180736 A JP56180736 A JP 56180736A JP 18073681 A JP18073681 A JP 18073681A JP H0218445 B2 JPH0218445 B2 JP H0218445B2
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Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明はスラスト荷重下で摺動される摺動面を
もつスラスト軸受に関するものである。 〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕 従来スラスト軸受を使用する場合、ラジアル軸
受とは異なり軸の回転に伴うくさび油膜が形成さ
れ難く、オイルを充分にすべる面（スラスト面）
に供給することが難しく、いわゆる境界潤滑状態
で使用される場合が多い。このようにスラスト軸
受はラジアル軸受に比べて常に過酷な条件となる
ので、一般にはスラスト面に油溜りや油溝等を設
けて給油状態ならびに摩擦状態を改善する工夫が
施されている。しかしながら、この加工によつて
コスト高を招いているのにもかかわらず、未だ充
分に満足すべきものは得られていない。 加えて最近は、装置の小型化・高性能化などに
より高荷重・高速度化などより過酷な潤滑状態で
の使用傾向がある。このような場合従来のスラス
ト軸受材では特別な給油装置の併用や複雑な軸受
構造もしくは高価な特殊合金など著しいコスト高
を招くもののみしか使用できなかつた。 一方、軸受の表面に金属皮膜を形成する場合も
知られている。 特公昭55−2441号公報は、鋼板あるいはNi等
がメツキされた鋼板の上に、A1系金属の焼結し
た第１層と、A1系金属と固体潤滑剤などからな
る第２焼結層とが順次載置されている摺動材料を
開示する。 特開昭55−2747号は、鉄系金属の表面に浸硫窒
化処理が施され、その表面に金属被覆層が形成さ
れた摺動部材を開示する。 ところが、スラスト軸受のように常に過酷な条
件で使用される場合には、耐蝕性のの点で不充分
であり、結果としてスラスト軸受の性能を低下さ
せるか不安定としていた。 本発明は、叙上の欠点の解消を図るものであ
り、特に、過酷なスラスト軸受の使用条件であつ
ても良好な摺動が可能であり、安価で、優れた耐
蝕性と良好な摺動特性を有するスラスト軸受を提
供しようとするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、上記背景からなされたものであつ
て、その構成は、スラスト荷重下で摺動される摺
動面をもつスラスト軸受において、上記スラスト
軸受の摺動面上に施した軟窒化処理皮膜と、その
軟窒化処理皮膜上に形成した樹脂バインダと固体
潤滑剤とを含有する潤滑皮膜をを構成したスラス
ト軸受である。 さらには、この固体潤滑剤が二硫化モリブデ
ン、グラフアイト、窒化ほう素、二硫化タングス
テン、ポリテトラフルオロエチレン樹脂から選ば
れた少なくとも１種を含むようにした上記の構成
のスラスト軸受である。 〔作用〕 本発明にかかるスラスト軸受は、具体的には、
Fe等もしくはその合金の如く大きな衝撃荷重に
対して充分な機械的強度を有する金属素材で形成
された基材と、その摺動面側に施した軟窒化処理
皮膜と、この軟窒化処理膜の上にコーテイング等
で形成された樹脂バインダと固体潤滑剤とを含有
する潤滑皮膜から構成しているため、後に詳述す
るように耐蝕性等に優れている。 先ず、各構成について述べる。金属素材として
は、充分な機械的強度をもつ金属である炭素鋼
（SPCCなど）等が適用できる。 上記固体潤滑剤としては、それ自体が耐蝕性に
優れているものが好ましく、二硫化モリブデン、
グラフアイト、窒化ほう素、二硫化タングステ
ン、ポリテトラフルオロエチレン樹脂などが適用
可能でこれらの１つあるいは２つ以上を組合せた
ものが適用できる。 樹脂バインダとしては、エポキシ樹脂、フエノ
ール樹脂などの熱硬化性樹脂が使用できる。これ
は、バインダーとして上記固体潤滑剤に加えて、
潤滑皮膜として適用する。この樹脂バインダ自体
も耐蝕性に優れている。 樹脂バインダと固体潤滑剤を含有した潤滑皮膜
を形成した部材は、鋼あるいはアルミニウム系合
金などで成形したのみの部材と比して、表面は極
めてなめらかであり、かつ固体潤滑剤の層状、、
薄片状構造の層間のすべり性によつて油滑作用を
なすため摩擦係数は極めて低く一定している。 そして、上記潤滑皮膜により、耐蝕性を持つ。 軟窒化処理皮膜が施される基材としてSPCCを
用い、樹脂バインダとともに潤滑皮膜を形成する
固体潤滑剤として最も好ましい二硫化モリブデン
を用いれば、軟窒化処理皮膜と潤滑皮膜を形成し
た部材の摩擦係数は0.02〜0.1と非常に小さく、
負荷能力は2800Kg／cm2より高い。 軟窒化処理皮膜は、この固体潤滑剤を含有した
潤滑皮膜を形成する際、下地皮膜形成処理として
あらかじめ行なう。この軟窒化処理皮膜は、金属
素材からなる基材と潤滑皮膜の密着性、安定性を
向上することはもとより、特に基材と潤滑皮膜の
耐蝕性を向上する。 その作用は明らかではないが、次のようなもの
であると考えられる。 すなわち、従来の金属からなる皮膜表層を形成
したものでは、部分剥離などによる基材の腐蝕を
起こしたり表層の基材面から腐食を起こすことが
あり、さらにはこの界面での密着不良を誘発して
最悪の場合には剥離してしまう。これに対して、
本発明では、軟窒化処理皮膜が基材の表面が腐蝕
することを防止し、樹脂バインダと固体潤滑剤を
含む潤滑皮膜との密着強度が高いことと、軟窒化
処理皮膜による潤滑皮膜の基材側の面を保護する
作用との相乗作用によつて、結果として、基材と
潤滑皮膜の腐蝕が効果的に防止される。さらに、
樹脂バインダと固体潤滑剤を含有する皮膜では、
上記のような剥離部分がないとしても、この皮膜
を通して腐食要因となる成分の基材側への浸入に
よる腐蝕発生が懸念されるが、軟窒化処理皮膜を
用いた場合には、これに起因する軟窒化処理皮膜
と潤滑皮膜との界面における腐蝕も発生しておら
ず、界面での腐蝕が効果的に防止されているもの
と思われる。また、軟窒化処理皮膜のみを施した
場合に対しても、耐蝕性が向上しているが、その
作用は、潤滑皮膜中の樹脂バインダが軟窒化処理
皮膜に強固に固着しており、この接合部分が軟窒
化処理皮膜の表面を覆うこととなり、腐食要因と
なる成分に対して実質的に保護されるためである
と思われる。 この結果、軟窒化処理皮膜を施した基材１と、
樹脂バインダと固体潤滑剤２とを含有する潤滑皮
膜３とを組合せることによつて、過酷な条件下に
おいても、基材を含めて、極めて優れた耐蝕性を
もつスラスト軸受となる。 さらに、この組合せにより、軟窒化処理皮膜を
形成しない場合よりも負荷能力をも向上し、より
好適なスラスト軸受を提供する。 そして、潤滑油のほとんどない過酷な条件下で
あつても良好な摺動特性が安定して得られる。 〔実施例〕 以下実施例において固体潤滑剤を含有する潤滑
皮膜の形成方法の例を述べる。 先ず被処理物としての金属素材（SPCC）より
なる基材を軟窒化処理炉に入れて、基材の摺動面
側に軟窒化処理皮膜を約3μｍ形成する。 次いで被処理物の目的とする摺接面に、適当な
稀釈剤で希釈した前記固体潤滑剤とバインダーの
混合物をスプレーで塗布する。そしてこれを180
℃で30分間あるいは150℃で１時間焼成すれば、
目的とする潤滑皮膜を形成し得る。 次の表にて、好適な実施例を示す。
【表】 なお塗布方法としては、スプレー塗布、タンブ
リング法のほか、浸漬法、はけ塗りなどが可能で
ある。 潤滑作用において、固体潤滑剤を含有する潤滑
皮膜は、その潤滑皮膜層の厚さとして、約20μｍ
以上である必要はない。また、潤滑皮膜と軟窒化
処理皮膜を含めた厚さとして、約20μｍ以上であ
る必要もない。５〜6μｍの厚さで充分でありそ
の効果はほとんど変わらない。軟窒化処理皮膜と
の組合せ効果により、潤滑皮膜は1μｍ程度とし
てもよい。 ただし潤滑皮膜が厚すぎると塑性流動するとと
もに摩耗してガタが生じやすい傾向があるので、
焼成時形成される皮膜が上記軟窒化処理皮膜の膜
厚と合せて所定の値以下となるようにスプレー条
件等を調整することが望ましい。この値は一般的
には10μｍ以下とすることが望まれるが、7μｍ以
下であればより望ましく、5μｍ以下であれば尚
良好である。 次に、潤滑皮膜の他の例を示す。
【表】
【表】
【表】
【表】
〔発明の効果〕
本発明はスラスト軸受の摺動面上に施した軟窒
化処理皮膜と、その軟窒化処理皮膜上に形成した
樹脂バインダと固体潤滑剤とを含有する潤滑皮膜
を構成したので、内燃機関に使用される馬蹄形の
スラシトワツシヤ軸受、ならびに自動車用デイフ
アレンシヤルギア、トランスミツシヨンギア、各
種工作機械等に使用されるスラストワツシヤ軸受
などの高いスラスト荷重下で摺動されるスラスト
軸受に対して特に効果を発揮する。 本発明はスラスト軸受の摺動面に軟窒化処理皮
膜と、その皮膜上に樹脂バインダと固体潤滑剤と
を含有した潤滑皮膜を形成したので、非常に小さ
な摺動抵抗と非常に大きな負荷能力を有し、ま
た、潤滑油のほとんどない過酷な条件下であつて
も優れた耐蝕性と良好な摺動特性が得られる。 また基材はFe系の合金など入手容易で安価な
金属素材が使用でき、かつ潤滑皮膜は軟窒化処理
後に形成できるので著しくコストダウンできる。
【図面の簡単な説明】
第１図は実施例の軸受断面を模式化した断面図
である。 １…軟窒化処理皮膜を施した基材、２…固体潤
滑剤、３…潤滑皮膜、４…スラスト軸受、４ａ…
スラスト面。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ スラスト荷重下で摺動される摺動面をもつス
    ラスト軸受において、上記スラスト軸受の摺動面
    上に施した軟窒化処理皮膜と、その軟窒化処理皮
    膜上に形成した樹脂バインダと固体潤滑剤とを含
    有する潤滑皮膜を構成したことを特徴とするスラ
    スト軸受。 ２ 固体潤滑剤が二硫化モリブデン、グラフアイ
    ト、窒化ほう素、二硫化タングステン、ポリテト
    ラフルオロエチレン樹脂から選ばれた少なくとも
    １種を含む特許請求の範囲第１項に記載のスラス
    ト軸受。
JP56180736A 1981-11-10 1981-11-10 スラスト軸受 Granted JPS5881220A (ja)

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