JPH09257045A - ニードル軸受 - Google Patents
ニードル軸受Info
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- JPH09257045A JPH09257045A JP6674496A JP6674496A JPH09257045A JP H09257045 A JPH09257045 A JP H09257045A JP 6674496 A JP6674496 A JP 6674496A JP 6674496 A JP6674496 A JP 6674496A JP H09257045 A JPH09257045 A JP H09257045A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】コンプレッサ,油圧機器,エンジン周辺部品等
に使用されるニードル軸受の場合、軸の1回転毎に1往
復の揺動運動が行われるため、外輪外径面と外環内径面
との球状接触面が高頻度の相対すべり運動を繰り返し、
焼付きや摩耗を生じやすい。 【解決手段】外輪3の球状の外径面3a、または外環4
の球状の内径面4aの少なくとも一方の表面に、摩耗低
減処理を施すと共に潤滑油によって潤滑する。摩耗低減
処理の一例は、0.2〜2μmの厚みの銅又はニッケル
のめっき処理を施し、更にその上に第二層として5〜3
0μmの厚みの銀の電解めっきを施す。
に使用されるニードル軸受の場合、軸の1回転毎に1往
復の揺動運動が行われるため、外輪外径面と外環内径面
との球状接触面が高頻度の相対すべり運動を繰り返し、
焼付きや摩耗を生じやすい。 【解決手段】外輪3の球状の外径面3a、または外環4
の球状の内径面4aの少なくとも一方の表面に、摩耗低
減処理を施すと共に潤滑油によって潤滑する。摩耗低減
処理の一例は、0.2〜2μmの厚みの銅又はニッケル
のめっき処理を施し、更にその上に第二層として5〜3
0μmの厚みの銀の電解めっきを施す。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はニードル軸受の改良
に関し、特に、産業機械,建設機械などの油圧シリン
ダ,ヒンジピン、また工作機械,繊維機械,農業機械,
包装機械などの制御機構やリンク機構等を支持する軸受
及び自動車用エンジン周辺部などに使用されるニードル
軸受において、潤滑不良による早期表面剥離を防止し且
つ耐焼付き性の向上を図るものである。
に関し、特に、産業機械,建設機械などの油圧シリン
ダ,ヒンジピン、また工作機械,繊維機械,農業機械,
包装機械などの制御機構やリンク機構等を支持する軸受
及び自動車用エンジン周辺部などに使用されるニードル
軸受において、潤滑不良による早期表面剥離を防止し且
つ耐焼付き性の向上を図るものである。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種のニードル軸受としては、
図7に示すように、軸1,ころ2,球状の外径面3aを
もつ外輪3,球状内径面4aをもつ外環4で構成されて
自動調心性を備えたものがある。このものは、外輪3と
外環4の球面形状3a,4aによってラジアル方向に許
容される揺動角をもたせ、軸のベンディングが発生する
箇所に使用されている。そして、外輪3と外環4とが接
触する球面接触部5には、かじりなどを防ぐため、二硫
化モリブデン皮膜,硬質クロムめっき或いはPTFEシ
ートなどの補強膜6が形成されている。
図7に示すように、軸1,ころ2,球状の外径面3aを
もつ外輪3,球状内径面4aをもつ外環4で構成されて
自動調心性を備えたものがある。このものは、外輪3と
外環4の球面形状3a,4aによってラジアル方向に許
容される揺動角をもたせ、軸のベンディングが発生する
箇所に使用されている。そして、外輪3と外環4とが接
触する球面接触部5には、かじりなどを防ぐため、二硫
化モリブデン皮膜,硬質クロムめっき或いはPTFEシ
ートなどの補強膜6が形成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記自動調心性を有す
るニードル軸受は、従来主として軸のベンディングや取
り付けのミスアライメントに対する調心機構として使用
されてきた。しかしながら、近年、外輪と外環との接触
面が毎分数千ストロークで軸方向に一定の角度で揺動運
動するような使用例がある。例えば、図8に示すよう
に、クランクシャフト7の回転を支持する一対のニード
ル軸受8は、軸受外輪3がクランクシャフト7のたわみ
と回転とによって、軸方向に揺動運動する現象が生じ
る。
るニードル軸受は、従来主として軸のベンディングや取
り付けのミスアライメントに対する調心機構として使用
されてきた。しかしながら、近年、外輪と外環との接触
面が毎分数千ストロークで軸方向に一定の角度で揺動運
動するような使用例がある。例えば、図8に示すよう
に、クランクシャフト7の回転を支持する一対のニード
ル軸受8は、軸受外輪3がクランクシャフト7のたわみ
と回転とによって、軸方向に揺動運動する現象が生じ
る。
【0004】また、図9に示すような偏心量δを与えら
れて偏心運動をしている回転体9を支持する軸受8の場
合、ハウジング10に組み付けられた軸受外環4が、や
はり軸方向に揺動運動する現象が生じる。
れて偏心運動をしている回転体9を支持する軸受8の場
合、ハウジング10に組み付けられた軸受外環4が、や
はり軸方向に揺動運動する現象が生じる。
【0005】こうした使用態様の場合は、ニードル軸受
を単なる調心機構として使用する場合のように軸受取り
付け時のみの調心では終わらず、1回転毎に1往復の揺
動運動が行われるため、外輪外径面3aと外環内径面4
aとの球状接触面が相対すべり運動を繰り返す。即ち、
毎分4000回転でニードル軸受8が回転すれば、同様
に毎分4000ストロークで軸受外輪外径面3aと外環
内径面4aとが一定角度で揺動運動することになる。
を単なる調心機構として使用する場合のように軸受取り
付け時のみの調心では終わらず、1回転毎に1往復の揺
動運動が行われるため、外輪外径面3aと外環内径面4
aとの球状接触面が相対すべり運動を繰り返す。即ち、
毎分4000回転でニードル軸受8が回転すれば、同様
に毎分4000ストロークで軸受外輪外径面3aと外環
内径面4aとが一定角度で揺動運動することになる。
【0006】本来、このような高頻度の繰り返し揺動運
動すなわち交番相対すべり運動をする用途には、ころが
球面形状の自動調心ころ軸受の使用が妥当であるが、軸
受を挿入する空間が限られているコンプレッサ,油圧機
器,エンジン周辺部品等では、形状が小さく、総ころ
で、内輪と軸とをあえて一体としたニードル軸受の使用
に限定される場合が多い。
動すなわち交番相対すべり運動をする用途には、ころが
球面形状の自動調心ころ軸受の使用が妥当であるが、軸
受を挿入する空間が限られているコンプレッサ,油圧機
器,エンジン周辺部品等では、形状が小さく、総ころ
で、内輪と軸とをあえて一体としたニードル軸受の使用
に限定される場合が多い。
【0007】しかして、従来の調心機構をもつたニード
ル軸受は、前記繰り返し揺動運動という使用条件におい
て揺動接触面での焼付きや摩耗のために短時間で軸受機
能が損なわれるという問題点がある。
ル軸受は、前記繰り返し揺動運動という使用条件におい
て揺動接触面での焼付きや摩耗のために短時間で軸受機
能が損なわれるという問題点がある。
【0008】そこで本発明は、焼付き性と摩耗性とを改
善したニードル軸受を提供することを目的とする。
善したニードル軸受を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
ニードル軸受は、軸,ころ,球状の外径面をもつ外輪,
球状内径面をもつ外環よりなるニードル軸受において、
球状の外輪外径面または球状の外環内径面の少なくとも
一方の表面に摩耗低減処理を施し、潤滑油によって潤滑
したことを特徴とするものである。
ニードル軸受は、軸,ころ,球状の外径面をもつ外輪,
球状内径面をもつ外環よりなるニードル軸受において、
球状の外輪外径面または球状の外環内径面の少なくとも
一方の表面に摩耗低減処理を施し、潤滑油によって潤滑
したことを特徴とするものである。
【0010】本発明にニードル軸受における摩耗低減処
理には、以下の三種のいずれかが適用できる。 前記ニードル軸受の球状の外輪外径面または球状の
外環内径面の少なくとも一方の表面(以下、摺動面とも
いう)に、0.2〜2μmの厚みの銅又はニッケルのめ
っき処理を施し、更にその上に第二層として5〜30μ
mの厚みの銀の電解めっきを施す。
理には、以下の三種のいずれかが適用できる。 前記ニードル軸受の球状の外輪外径面または球状の
外環内径面の少なくとも一方の表面(以下、摺動面とも
いう)に、0.2〜2μmの厚みの銅又はニッケルのめ
っき処理を施し、更にその上に第二層として5〜30μ
mの厚みの銀の電解めっきを施す。
【0011】ここで、第一層の前記銅又はニッケルめっ
きの厚みが0.2μm未満であると下地金属との密着性
に劣り、一方、2μmを超えると第二層銀めっきの剥離
などの問題が生じる。また、第二層の銀の電解めっきの
膜厚が、5μm未満では耐久性に劣り、一方30μmを
超えると、焼付きなどの耐久性は向上するが、軸受外輪
と外環とのすき間量の増加に悪影響を及ぼす。
きの厚みが0.2μm未満であると下地金属との密着性
に劣り、一方、2μmを超えると第二層銀めっきの剥離
などの問題が生じる。また、第二層の銀の電解めっきの
膜厚が、5μm未満では耐久性に劣り、一方30μmを
超えると、焼付きなどの耐久性は向上するが、軸受外輪
と外環とのすき間量の増加に悪影響を及ぼす。
【0012】 前記ニードル軸受の球状の摺動面に、
前処理として厚さ1〜5μm以下のリン酸塩処理を施
し、第二層として熱硬化性樹脂のマトリックスにフッ素
樹脂又はフッ素樹脂と固体潤滑剤との混合物を添加した
皮膜層を5〜30μmの厚さに形成させる。
前処理として厚さ1〜5μm以下のリン酸塩処理を施
し、第二層として熱硬化性樹脂のマトリックスにフッ素
樹脂又はフッ素樹脂と固体潤滑剤との混合物を添加した
皮膜層を5〜30μmの厚さに形成させる。
【0013】ここで、第一層のリン酸塩処理に用いるリ
ン酸塩としては、例えばリン酸マンガン,リン酸亜鉛等
が使用可能である。そのリン酸塩処理被膜層の厚さが1
μm未満であると、第二層を密着させる表面積が増えな
いため十分な剥離強度を有する耐久性のある第二層の固
体潤滑剤被膜層が形成できない。一方、5μmを超える
と耐久性は向上するが、リン酸塩溶液による下地金属の
腐食で表面粗さの悪化が問題になる。
ン酸塩としては、例えばリン酸マンガン,リン酸亜鉛等
が使用可能である。そのリン酸塩処理被膜層の厚さが1
μm未満であると、第二層を密着させる表面積が増えな
いため十分な剥離強度を有する耐久性のある第二層の固
体潤滑剤被膜層が形成できない。一方、5μmを超える
と耐久性は向上するが、リン酸塩溶液による下地金属の
腐食で表面粗さの悪化が問題になる。
【0014】第二層の固体潤滑剤被膜層を形成するため
の熱硬化性樹脂は40〜90重量%が好ましく、中でも
60〜80重量%が特に好ましい。40重量%未満では
第一層との密着性に劣り、一方90重量%を超えるとそ
の他に添加する潤滑剤の量が減少し、摺動性に欠ける。
の熱硬化性樹脂は40〜90重量%が好ましく、中でも
60〜80重量%が特に好ましい。40重量%未満では
第一層との密着性に劣り、一方90重量%を超えるとそ
の他に添加する潤滑剤の量が減少し、摺動性に欠ける。
【0015】熱硬化性樹脂のマトリックスの中への添加
剤は摺動性があるものであれば、フッ素樹脂単独又はフ
ッ素樹脂とその他MoS2 (二硫化モリブデン)等の固
体潤滑剤との混合物の何れでも良いが、十分な摺動性を
得るためにはフッ素樹脂は重量比で50%以上あること
が望ましく、特にその中でも4フッ化エチレンが望まし
い。
剤は摺動性があるものであれば、フッ素樹脂単独又はフ
ッ素樹脂とその他MoS2 (二硫化モリブデン)等の固
体潤滑剤との混合物の何れでも良いが、十分な摺動性を
得るためにはフッ素樹脂は重量比で50%以上あること
が望ましく、特にその中でも4フッ化エチレンが望まし
い。
【0016】 前記ニードル軸受の球状の摺動面に、
当該軸受の金属元素とリン及び酸素との、或いはイオウ
及び酸素との化合物反応膜層を設ける。この層の厚みは
0.03〜1μmであって、有機リン化合物や有機イオ
ウ化合物を熱によって分解し、金属表面との化学反応膜
を形成させる。これらの化合物反応膜層で覆われた金属
面は、通常の金属表面に比べてオイルとの親和性が大き
くなり、油膜が保持され易く焼付きやかじりに対して優
れている。
当該軸受の金属元素とリン及び酸素との、或いはイオウ
及び酸素との化合物反応膜層を設ける。この層の厚みは
0.03〜1μmであって、有機リン化合物や有機イオ
ウ化合物を熱によって分解し、金属表面との化学反応膜
を形成させる。これらの化合物反応膜層で覆われた金属
面は、通常の金属表面に比べてオイルとの親和性が大き
くなり、油膜が保持され易く焼付きやかじりに対して優
れている。
【0017】その反応膜層の形成に使用する試薬は、有
機リン化合物では例えばリン酸エステル類などがあり、
有機イオウ化合物では二硫化ジブチルなどの化合物が使
用可能である。それらを有機溶剤またはオイルなどで希
釈し、50〜300℃で1時間から50時間の条件で浸
漬処理するか又は表面に塗布して化合物反応膜層を形成
する。
機リン化合物では例えばリン酸エステル類などがあり、
有機イオウ化合物では二硫化ジブチルなどの化合物が使
用可能である。それらを有機溶剤またはオイルなどで希
釈し、50〜300℃で1時間から50時間の条件で浸
漬処理するか又は表面に塗布して化合物反応膜層を形成
する。
【0018】本発明に係るニードル軸受の球状の摺動面
は、潤滑油が介在した面であることが望ましく、その潤
滑油の種類としてはギヤオイル,エンジンオイルなど何
れでも良い。
は、潤滑油が介在した面であることが望ましく、その潤
滑油の種類としてはギヤオイル,エンジンオイルなど何
れでも良い。
【0019】本発明に係るニードル軸受の球状の摺動面
に施す摩耗低減処理は、球状の外輪外径面または球状の
外環内径面の少なくとも一方の表面に施しても良く、ま
たは軸受の外輪,外環の全面に施しても良い。
に施す摩耗低減処理は、球状の外輪外径面または球状の
外環内径面の少なくとも一方の表面に施しても良く、ま
たは軸受の外輪,外環の全面に施しても良い。
【0020】本発明に係るニードル軸受は、従来の取り
付け時のミスアライメントを補正する調心機構として以
外に、一定角度で揺動運動するようなクランク軸の支持
軸受または油圧シリンダの支持軸受或いはエンジンのカ
ムシャフトに対向して設けられるカムフォロア装置等に
好適に使用でき、焼付き性と摩耗性とを向上させること
ができる。
付け時のミスアライメントを補正する調心機構として以
外に、一定角度で揺動運動するようなクランク軸の支持
軸受または油圧シリンダの支持軸受或いはエンジンのカ
ムシャフトに対向して設けられるカムフォロア装置等に
好適に使用でき、焼付き性と摩耗性とを向上させること
ができる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は本発明のニードル軸受11
の一実施形態を示す模式断面図である。なお、従来と同
一部分には同一の符号を付して重複する説明を省略す
る。
を参照して説明する。図1は本発明のニードル軸受11
の一実施形態を示す模式断面図である。なお、従来と同
一部分には同一の符号を付して重複する説明を省略す
る。
【0022】このニードル軸受11は、軸受内輪を兼ね
る軸1,その軸1の表面に直接に接触して転動する針状
ころ2,球状の外径面3aをもつ外輪3,その外輪外径
面3aに摺接した球状内径面4aをもつ外環4で構成さ
れて自動調心性を備えたものであり、外輪3と外環4と
が接触する球状の摺動面5において、球状の外輪外径面
3aまたは球状の外環内径面4aの少なくとも一方の表
面が、摩耗低減処理を施すことにより形成した被膜層1
2を備えると共に、潤滑油によって潤滑されている。
る軸1,その軸1の表面に直接に接触して転動する針状
ころ2,球状の外径面3aをもつ外輪3,その外輪外径
面3aに摺接した球状内径面4aをもつ外環4で構成さ
れて自動調心性を備えたものであり、外輪3と外環4と
が接触する球状の摺動面5において、球状の外輪外径面
3aまたは球状の外環内径面4aの少なくとも一方の表
面が、摩耗低減処理を施すことにより形成した被膜層1
2を備えると共に、潤滑油によって潤滑されている。
【0023】前記被膜層12は、先に述べた本発明の三
種類の摩耗低減処理により形成されている。その摩耗低
減処理別にニードル軸受11を試作し、それらの実施例
及び同時に用意した比較例について耐久試験を施して行
った性能評価について以下に説明する。
種類の摩耗低減処理により形成されている。その摩耗低
減処理別にニードル軸受11を試作し、それらの実施例
及び同時に用意した比較例について耐久試験を施して行
った性能評価について以下に説明する。
【0024】性能評価試験機の概略図を図2に示す。本
試験機は、両端を軸受21で支持したクランク軸22を
ベルト23とプーリ24を介してモータ25で回転させ
る。なお、25aは過電流検知器.25bは回転タイマ
である。そのクランク軸22の中央部にクランク軸受2
6を配し、これに連結した連結棒27に上下方向の運動
を与えるようにすると共に、この連結棒27の他端に偏
心伝達軸受28を連結している。そして、この偏心伝達
軸受28に中央部が連結された撓みシャフト29の端部
を被試験体のニードル軸受で支持している。
試験機は、両端を軸受21で支持したクランク軸22を
ベルト23とプーリ24を介してモータ25で回転させ
る。なお、25aは過電流検知器.25bは回転タイマ
である。そのクランク軸22の中央部にクランク軸受2
6を配し、これに連結した連結棒27に上下方向の運動
を与えるようにすると共に、この連結棒27の他端に偏
心伝達軸受28を連結している。そして、この偏心伝達
軸受28に中央部が連結された撓みシャフト29の端部
を被試験体のニードル軸受で支持している。
【0025】上記構成により、クランク軸22に伴う前
記上下方向の運動が、軸受26,連結棒27,軸受28
を介して撓みシャフト29に伝達されて、ニードル軸受
11の外環内径面4aと外輪外径面3aとの接触面であ
る摺動面5に揺動角が約±7度の相対滑り運動を生じさ
せる。
記上下方向の運動が、軸受26,連結棒27,軸受28
を介して撓みシャフト29に伝達されて、ニードル軸受
11の外環内径面4aと外輪外径面3aとの接触面であ
る摺動面5に揺動角が約±7度の相対滑り運動を生じさ
せる。
【0026】また、クランク軸22と撓みシャフト29
とにそれぞれ同径のプーリ30,31が固定され、両プ
ーリ間にベルト32が配されている。これにより、撓み
シャフト29はクランク軸22と同じ回転速度で回転す
る。
とにそれぞれ同径のプーリ30,31が固定され、両プ
ーリ間にベルト32が配されている。これにより、撓み
シャフト29はクランク軸22と同じ回転速度で回転す
る。
【0027】被試験体のニードル軸受11に対する給油
は、撓みシャフト29の外径面に潤滑油を滴下させて軸
受内径側に潤滑油を供給することにより、相接する外輪
外径面3aと外環内径面4aとに自然給油させた。
は、撓みシャフト29の外径面に潤滑油を滴下させて軸
受内径側に潤滑油を供給することにより、相接する外輪
外径面3aと外環内径面4aとに自然給油させた。
【0028】評価方法は、外輪外径面3aと外環内径面
4aとが焼付き、過電流検知器25aでモータ25の過
電流が検知されるまでの時間をタイマ25bで測定して
耐久時間とした。
4aとが焼付き、過電流検知器25aでモータ25の過
電流が検知されるまでの時間をタイマ25bで測定して
耐久時間とした。
【0029】試験条件は次の通りとした。 軸受回転数;3550rpm ラジアル荷重;105kgf 軸受材質;SUJ2,硬さHRC61 軸;SUJ2,硬さHRC61 潤滑油;ギヤオイルVG68 外輪外径;19mm 外輪内径;13mm 外環外径;22mm ころ径;2.5mm 撓みシャフト径;8mm A:第1実施形態 供試体のニードル軸受11の外環内径面4aに、摩擦低
減処理として銅と銀の2層めっきを施した。めっきは、
供試体をアルカリ洗浄後、酸洗いを行い、銅のストライ
クめっきを施してその上に銀の電解めっきを施した。表
1に両めっき処理後の供試体の耐久試験結果を示す。ま
た、図3に第一層めっき層(Cu)の膜厚を変え、第二
層(Ag)は15μmで一定とした供試体の耐久試験結
果を、図4に第一層(Cu)の膜厚を1μmで一定と
し、第二層(Ag)の膜厚を変えた供試体の耐久試験結
果を、それぞれ示す。
減処理として銅と銀の2層めっきを施した。めっきは、
供試体をアルカリ洗浄後、酸洗いを行い、銅のストライ
クめっきを施してその上に銀の電解めっきを施した。表
1に両めっき処理後の供試体の耐久試験結果を示す。ま
た、図3に第一層めっき層(Cu)の膜厚を変え、第二
層(Ag)は15μmで一定とした供試体の耐久試験結
果を、図4に第一層(Cu)の膜厚を1μmで一定と
し、第二層(Ag)の膜厚を変えた供試体の耐久試験結
果を、それぞれ示す。
【0030】
【表1】
【0031】表1から、銅めっき厚みが0,2〜2.0
μmの範囲で且つ銀めっき厚みが5〜40μmの範囲内
にある実施例1−1〜1−6及び比較例1−4は耐久時
間が最短でも36分、最長86分であったのに対し、両
めっき厚みが前記の範囲外である比較例1−1,1−
2,1−3はそれぞれ耐久時間が15分,20分,3分
と短かく、実施例の方が耐摩耗性に優れていることが明
らかである。
μmの範囲で且つ銀めっき厚みが5〜40μmの範囲内
にある実施例1−1〜1−6及び比較例1−4は耐久時
間が最短でも36分、最長86分であったのに対し、両
めっき厚みが前記の範囲外である比較例1−1,1−
2,1−3はそれぞれ耐久時間が15分,20分,3分
と短かく、実施例の方が耐摩耗性に優れていることが明
らかである。
【0032】図3は、第一層の銅ストライクめっきの膜
厚と耐久時間との関係をグラフにプロットした例であ
る。膜厚0.2〜2.0μmの範囲が銅ストライクめっ
きの有効膜厚範囲である。膜厚0.2μm未満は下地金
属との密着性不良で耐久時間が急激に短くなった。ま
た、膜厚2.0μmを超えたものについて第二層の銀め
っきを施し耐久試験したところ、銀めっきの剥離が生じ
てやはり耐久時間が急激に短くなった。
厚と耐久時間との関係をグラフにプロットした例であ
る。膜厚0.2〜2.0μmの範囲が銅ストライクめっ
きの有効膜厚範囲である。膜厚0.2μm未満は下地金
属との密着性不良で耐久時間が急激に短くなった。ま
た、膜厚2.0μmを超えたものについて第二層の銀め
っきを施し耐久試験したところ、銀めっきの剥離が生じ
てやはり耐久時間が急激に短くなった。
【0033】図4は、第二層の銀めっきの膜厚と耐久時
間との関係をグラフにプロットした例である。膜厚5〜
30μmの範囲が銅ストライクめっきの有効膜厚範囲で
ある。膜厚5未満は耐久時間が急激に短くなり、一方3
0μmを超える(比較例1−4)ともはや耐久時間の増
加は認められず、しかも軸受外輪と外環とのすき間量増
加という不具合が生じた。
間との関係をグラフにプロットした例である。膜厚5〜
30μmの範囲が銅ストライクめっきの有効膜厚範囲で
ある。膜厚5未満は耐久時間が急激に短くなり、一方3
0μmを超える(比較例1−4)ともはや耐久時間の増
加は認められず、しかも軸受外輪と外環とのすき間量増
加という不具合が生じた。
【0034】なお、この実施形態において中間層として
施したストライクめっきは銅に限らずニッケルなどでも
良い。 B:第2実施形態 摩擦低減処理として、供試体のニードル軸受11の外輪
外径面3aに、リン酸マンガン処理を施すと共に、その
上に二硫化モリブデンと4フッ化エチレンと熱硬化性樹
脂とを有機溶剤に分散させた被膜液を塗布して180℃
で60分間焼成処理して固体潤滑剤被膜形成処理を施し
た。膜厚の制御については、リン酸マンガン処理ではリ
ン酸濃度のコントロールとマンガン濃度を調整すること
で厚みを調整した。また、固体潤滑剤の被膜層形成処理
では、被膜液の粘度を制御することで厚みを調整した。
表2に第一層及び第二層の処理後の供試体の耐久試験結
果を示す。また、図5に第一層リン酸マンガン処理の膜
厚を変え、第二層(固体潤滑剤被膜形成処理層)を15
μmで一定として作製した供試体の耐久試験結果を、図
6に第一層を3μmで一定とし、第二層の膜厚を変えて
作製した供試体の耐久試験結果を、それぞれ示す。
施したストライクめっきは銅に限らずニッケルなどでも
良い。 B:第2実施形態 摩擦低減処理として、供試体のニードル軸受11の外輪
外径面3aに、リン酸マンガン処理を施すと共に、その
上に二硫化モリブデンと4フッ化エチレンと熱硬化性樹
脂とを有機溶剤に分散させた被膜液を塗布して180℃
で60分間焼成処理して固体潤滑剤被膜形成処理を施し
た。膜厚の制御については、リン酸マンガン処理ではリ
ン酸濃度のコントロールとマンガン濃度を調整すること
で厚みを調整した。また、固体潤滑剤の被膜層形成処理
では、被膜液の粘度を制御することで厚みを調整した。
表2に第一層及び第二層の処理後の供試体の耐久試験結
果を示す。また、図5に第一層リン酸マンガン処理の膜
厚を変え、第二層(固体潤滑剤被膜形成処理層)を15
μmで一定として作製した供試体の耐久試験結果を、図
6に第一層を3μmで一定とし、第二層の膜厚を変えて
作製した供試体の耐久試験結果を、それぞれ示す。
【0035】
【表2】
【0036】表2から、リン酸マンガン被膜の厚みが1
〜5μmの範囲で且つ固体潤滑剤被膜の厚みが5〜40
μmの範囲内にある実施例No.2−1〜2−6及び比
較例2−4は耐久時間が最短でも31分、最長74分で
あったのに対し、各被膜の厚さが前記の範囲外である比
較例2−1,2−2,2−3はそれぞれ耐久時間が12
分,20分,5分と短かく、実施例の方が耐摩耗性に優
れていることが明らかである。
〜5μmの範囲で且つ固体潤滑剤被膜の厚みが5〜40
μmの範囲内にある実施例No.2−1〜2−6及び比
較例2−4は耐久時間が最短でも31分、最長74分で
あったのに対し、各被膜の厚さが前記の範囲外である比
較例2−1,2−2,2−3はそれぞれ耐久時間が12
分,20分,5分と短かく、実施例の方が耐摩耗性に優
れていることが明らかである。
【0037】図5は、第一層のリン酸塩被膜の膜厚と耐
久時間との関係をグラフにプロットした例である。膜厚
1〜5μmの範囲がリン酸塩被膜の有効膜厚範囲であ
る。膜厚1μm未満では第二層を密着させるのに必要な
表面積が得られず、耐久時間が急激に短くなった。ま
た、膜厚5μmを超えた場合は、下地金属が腐食してそ
の表面粗さが悪くなることが認められた。
久時間との関係をグラフにプロットした例である。膜厚
1〜5μmの範囲がリン酸塩被膜の有効膜厚範囲であ
る。膜厚1μm未満では第二層を密着させるのに必要な
表面積が得られず、耐久時間が急激に短くなった。ま
た、膜厚5μmを超えた場合は、下地金属が腐食してそ
の表面粗さが悪くなることが認められた。
【0038】図6は、第二層の二硫化モリブデンと4フ
ッ化エチレンと熱硬化性樹脂との混合物からなる固体潤
滑剤被膜の膜厚と耐久時間との関係をグラフにプロット
した例である。膜厚5〜30μmの範囲が固体潤滑剤被
膜の有効膜厚範囲である。膜厚5未満は耐久時間が急激
に短くなり、一方30μmを超える(比較例2−4)と
もはや耐久時間の増加は認められず、しかも軸受外輪と
外環とのすき間量増加という不具合が生じた。 C:第3実施形態 摩擦低減処理として、供試体のニードル軸受11の外環
内径面4aに、金属リン化合物反応膜層を形成した。す
なわち、軸受外環4を石油ベンジンで洗浄脱脂後、正リ
ン酸エステルであるトリオチルフォスフェートを合成炭
化水素オイルで5重量%に希釈してなる有機溶剤中に、
160℃で10時間浸漬放置して、0.03μmの化合
物反応膜層を形成して実施例3−1の供試体とした。
ッ化エチレンと熱硬化性樹脂との混合物からなる固体潤
滑剤被膜の膜厚と耐久時間との関係をグラフにプロット
した例である。膜厚5〜30μmの範囲が固体潤滑剤被
膜の有効膜厚範囲である。膜厚5未満は耐久時間が急激
に短くなり、一方30μmを超える(比較例2−4)と
もはや耐久時間の増加は認められず、しかも軸受外輪と
外環とのすき間量増加という不具合が生じた。 C:第3実施形態 摩擦低減処理として、供試体のニードル軸受11の外環
内径面4aに、金属リン化合物反応膜層を形成した。す
なわち、軸受外環4を石油ベンジンで洗浄脱脂後、正リ
ン酸エステルであるトリオチルフォスフェートを合成炭
化水素オイルで5重量%に希釈してなる有機溶剤中に、
160℃で10時間浸漬放置して、0.03μmの化合
物反応膜層を形成して実施例3−1の供試体とした。
【0039】また、同じく軸受外環4を同様に処理し、
トリオチルフォスフェートを合成炭化水素オイルで10
重量%に希釈してなる有機溶剤中に同温度で同時間浸漬
放置して0.1μmの化合物反応膜層を形成して実施例
3−2の供試体とした。
トリオチルフォスフェートを合成炭化水素オイルで10
重量%に希釈してなる有機溶剤中に同温度で同時間浸漬
放置して0.1μmの化合物反応膜層を形成して実施例
3−2の供試体とした。
【0040】これに対し、前記化合物反応膜層形成処理
を施さないものを比較例とした。表3に結果を示す。
を施さないものを比較例とした。表3に結果を示す。
【0041】
【表3】
【0042】表3から、化合物反応膜層形成による摩擦
低減処理を施した実施例3−1,3−2は耐久時間がそ
れぞれ32分,56分であるのに対し、化合物反応膜層
を形成しない比較例の耐久時間は僅かに2分間に過ぎ
ず、実施例の方が耐摩耗性に優れていることが明らかで
ある。
低減処理を施した実施例3−1,3−2は耐久時間がそ
れぞれ32分,56分であるのに対し、化合物反応膜層
を形成しない比較例の耐久時間は僅かに2分間に過ぎ
ず、実施例の方が耐摩耗性に優れていることが明らかで
ある。
【0043】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明に係るニ
ードル軸受は、球状の外輪外径面または球状の外環内径
面の少なくとも一方の表面に摩耗低減処理を施し、潤滑
油によって潤滑したため、内輪(軸)回転,外輪回転い
ずれの場合でも、揺動運動が繰り返されるという使用条
件においても揺動接触面での焼付きや摩耗が有効に防止
できて、その結果揺動運動に対して本来は短時間で軸受
機能が損なわれ易いニードル軸受の焼付き性と摩耗性と
を大幅に改善できるという効果が得られる。
ードル軸受は、球状の外輪外径面または球状の外環内径
面の少なくとも一方の表面に摩耗低減処理を施し、潤滑
油によって潤滑したため、内輪(軸)回転,外輪回転い
ずれの場合でも、揺動運動が繰り返されるという使用条
件においても揺動接触面での焼付きや摩耗が有効に防止
できて、その結果揺動運動に対して本来は短時間で軸受
機能が損なわれ易いニードル軸受の焼付き性と摩耗性と
を大幅に改善できるという効果が得られる。
【図1】本発明のニードル軸受の断面図である。
【図2】ニードル軸受の性能評価試験機の模式図であ
る。
る。
【図3】本発明のニードル軸受に施した銅ストライクめ
っきの膜厚と耐久時間との関係を表すグラフである。
っきの膜厚と耐久時間との関係を表すグラフである。
【図4】本発明のニードル軸受に施した銀めっきの膜厚
と耐久時間との関係を表すグラフである。
と耐久時間との関係を表すグラフである。
【図5】本発明のニードル軸受に施したリン酸塩被膜処
理の膜厚と耐久時間との関係を表すグラフである。
理の膜厚と耐久時間との関係を表すグラフである。
【図6】本発明のニードル軸受に施した4フッ化エチレ
ン被膜処理と耐久時間との関係を表すグラフである。
ン被膜処理と耐久時間との関係を表すグラフである。
【図7】従来のニードル軸受の断面図である。
【図8】ニードル軸受の使用例を示す説明図である。
【図9】ニードル軸受の使用例を示す説明図である。
1 軸 2 ころ 3 外輪 3a 球状の外輪外径面 4 外環 4a 球状の外環内径面
Claims (1)
- 【請求項1】 軸,ころ,球状の外径面をもつ外輪,球
状内径面をもつ外環よりなるニードル軸受において、球
状の外輪外径面または球状の外環内径面の少なくとも一
方の表面に摩耗低減処理を施し、潤滑油によって潤滑し
たことを特徴とするニードル軸受。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6674496A JPH09257045A (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | ニードル軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6674496A JPH09257045A (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | ニードル軸受 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09257045A true JPH09257045A (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=13324698
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6674496A Pending JPH09257045A (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | ニードル軸受 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09257045A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1264986A1 (en) * | 2001-06-04 | 2002-12-11 | Halla Climate Control Corporation | Swash plate and compressor utilizing the same |
JP2009250342A (ja) * | 2008-04-04 | 2009-10-29 | Ntn Corp | 等速自在継手 |
WO2010024170A1 (ja) | 2008-08-29 | 2010-03-04 | 新日本石油株式会社 | 銀含有材料と接触する潤滑油組成物 |
JP2019015566A (ja) * | 2017-07-05 | 2019-01-31 | 日本精工株式会社 | 偏芯回転部品用試験装置 |
-
1996
- 1996-03-22 JP JP6674496A patent/JPH09257045A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1264986A1 (en) * | 2001-06-04 | 2002-12-11 | Halla Climate Control Corporation | Swash plate and compressor utilizing the same |
JP2009250342A (ja) * | 2008-04-04 | 2009-10-29 | Ntn Corp | 等速自在継手 |
WO2010024170A1 (ja) | 2008-08-29 | 2010-03-04 | 新日本石油株式会社 | 銀含有材料と接触する潤滑油組成物 |
US8802604B2 (en) | 2008-08-29 | 2014-08-12 | Jx Nippon Oil & Energy Corporation | Lubricating oil composition in contact with silver-containing material |
JP2019015566A (ja) * | 2017-07-05 | 2019-01-31 | 日本精工株式会社 | 偏芯回転部品用試験装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20051117 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051122 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060328 |