JPH11120888A - 摺動用構造体およびこれを用いた回路遮断器 - Google Patents
摺動用構造体およびこれを用いた回路遮断器Info
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- JPH11120888A JPH11120888A JP28663097A JP28663097A JPH11120888A JP H11120888 A JPH11120888 A JP H11120888A JP 28663097 A JP28663097 A JP 28663097A JP 28663097 A JP28663097 A JP 28663097A JP H11120888 A JPH11120888 A JP H11120888A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 摺動用構造体に用いられている鉄系部材の鉄
元素が、摺動部上に塗布される潤滑油の潤滑性能を低下
させ、摺動抵抗増大の原因となる潤滑油の酸化を促進さ
せる触媒として作用しないよう構成された摺動用構造体
を得ると共に、潤滑油の酸化促進作用を持たない摺動用
構造体を用いることにより、信頼性の高い回路遮断器を
提供することを目的とする。 【解決手段】 鉄系母材１に窒化処理して形成した摺動
部を有する部品の表面に、水蒸気処理によるＦｅ3 Ｏ4
膜４を形成する。
元素が、摺動部上に塗布される潤滑油の潤滑性能を低下
させ、摺動抵抗増大の原因となる潤滑油の酸化を促進さ
せる触媒として作用しないよう構成された摺動用構造体
を得ると共に、潤滑油の酸化促進作用を持たない摺動用
構造体を用いることにより、信頼性の高い回路遮断器を
提供することを目的とする。 【解決手段】 鉄系母材１に窒化処理して形成した摺動
部を有する部品の表面に、水蒸気処理によるＦｅ3 Ｏ4
膜４を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば回路遮断
器のラッチ機構等の摺動部を有する摺動用構造体および
これを用いた回路遮断器に関するものである。
器のラッチ機構等の摺動部を有する摺動用構造体および
これを用いた回路遮断器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は回路遮断器を示すもので、周知の
トグルリンク機構により過電流検出時にトリップ動作を
行う。この開閉装置では、支持部材である鉄板製フレー
ム（図示せず）にカケガネ１１、ラッチ１２およびレバ
ー１３が軸ピン１４等により回動自在に軸支され、トグ
ルリンク１５のメインバネ１６の勢力を、カケガネ１１
とラッチ１２の係止により制御している。過電流検出時
には、バイメタル１７または電磁装置１８がトリップバ
ー１９を回転させてカケガネ１１とラッチ１２の係止を
外し、ラッチ１２はレバー１３の係止を外し、メインバ
ネ１６の勢力が開閉接点２０を開離させて電流遮断を行
う。回路遮断器のトリップ動作後は、リセット動作によ
りカケガネ１１、ラッチ１２、レバー１３の係止を復帰
して開閉接点２０を閉じることにより、再度の電流遮断
に備えられるように構成されている。なお、カケガネ１
１およびラッチ１２はバネ（図示せず）によりリセット
方向に付勢されている。
トグルリンク機構により過電流検出時にトリップ動作を
行う。この開閉装置では、支持部材である鉄板製フレー
ム（図示せず）にカケガネ１１、ラッチ１２およびレバ
ー１３が軸ピン１４等により回動自在に軸支され、トグ
ルリンク１５のメインバネ１６の勢力を、カケガネ１１
とラッチ１２の係止により制御している。過電流検出時
には、バイメタル１７または電磁装置１８がトリップバ
ー１９を回転させてカケガネ１１とラッチ１２の係止を
外し、ラッチ１２はレバー１３の係止を外し、メインバ
ネ１６の勢力が開閉接点２０を開離させて電流遮断を行
う。回路遮断器のトリップ動作後は、リセット動作によ
りカケガネ１１、ラッチ１２、レバー１３の係止を復帰
して開閉接点２０を閉じることにより、再度の電流遮断
に備えられるように構成されている。なお、カケガネ１
１およびラッチ１２はバネ（図示せず）によりリセット
方向に付勢されている。
【０００３】従来のフレーム、カケガネ１１、ラッチ１
２、レバー１３、トグルリンク１５等は、通常、低炭素
鋼の冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ−ＳＤ）をプレス加工する
ことにより形成され、表面硬化、強度向上および防錆を
目的として、窒化処理（ガス軟窒化処理）が施されてい
る。また、軸ピン１４による軸受部や、カケガネ１１、
ラッチ１２、レバー１３、トグルリンク１５における摺
動部には、各部品間の摺動における摩擦を小さくし円滑
に動作させるために、潤滑油やグリース等（以下、潤滑
油と総称する）が注油または塗布されている。図６は冷
間圧延鋼板をガス軟窒化処理したときの状態を示す断面
模式図である。ガス軟窒化処理により、鉄系母材１の表
層に、窒素化合物層（ε相：Ｆｅ3 Ｎとγ相：Ｆｅ
4 Ｎ）２と、窒素化合物層２の下層に鉄系母材１中に拡
散した窒素が固溶し強度が向上した拡散層３とが形成さ
れる。摺動部に塗布される潤滑油５は、窒素化合物層２
上に塗布される。
２、レバー１３、トグルリンク１５等は、通常、低炭素
鋼の冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ−ＳＤ）をプレス加工する
ことにより形成され、表面硬化、強度向上および防錆を
目的として、窒化処理（ガス軟窒化処理）が施されてい
る。また、軸ピン１４による軸受部や、カケガネ１１、
ラッチ１２、レバー１３、トグルリンク１５における摺
動部には、各部品間の摺動における摩擦を小さくし円滑
に動作させるために、潤滑油やグリース等（以下、潤滑
油と総称する）が注油または塗布されている。図６は冷
間圧延鋼板をガス軟窒化処理したときの状態を示す断面
模式図である。ガス軟窒化処理により、鉄系母材１の表
層に、窒素化合物層（ε相：Ｆｅ3 Ｎとγ相：Ｆｅ
4 Ｎ）２と、窒素化合物層２の下層に鉄系母材１中に拡
散した窒素が固溶し強度が向上した拡散層３とが形成さ
れる。摺動部に塗布される潤滑油５は、窒素化合物層２
上に塗布される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般に、摺動部等に塗
布される潤滑油の基油である鉱油や炭化水素系合成油
は、高温の状態で長期間使用された場合、空気中の酸素
により酸化され、金属腐食性を有する有機酸を発生して
金属部品を腐食したり、潤滑油の粘度を上昇させる重合
物を生成して油を固化し潤滑性能を低下させることが知
られており、さらに、鉄または鉄化合物を含む鉄系部材
と潤滑油が接触している場合には、鉄元素が触媒とな
り、潤滑油の酸化を著しく促進させることが知られてい
る。また、図６に示したように、摺動部に塗布される潤
滑油５は、窒素化合物層２上に塗布され、直接鉄系母材
１とは接触していないが、実験の結果から、窒素化合物
層２に含まれる鉄元素が、潤滑油の酸化を促進させる触
媒となることが判明している。
布される潤滑油の基油である鉱油や炭化水素系合成油
は、高温の状態で長期間使用された場合、空気中の酸素
により酸化され、金属腐食性を有する有機酸を発生して
金属部品を腐食したり、潤滑油の粘度を上昇させる重合
物を生成して油を固化し潤滑性能を低下させることが知
られており、さらに、鉄または鉄化合物を含む鉄系部材
と潤滑油が接触している場合には、鉄元素が触媒とな
り、潤滑油の酸化を著しく促進させることが知られてい
る。また、図６に示したように、摺動部に塗布される潤
滑油５は、窒素化合物層２上に塗布され、直接鉄系母材
１とは接触していないが、実験の結果から、窒素化合物
層２に含まれる鉄元素が、潤滑油の酸化を促進させる触
媒となることが判明している。
【０００５】回路遮断器では、小さな力でラッチ１２を
外しメインバネ１６の勢力を開放させて遮断動作が行わ
れるが、安定通電が続く場合には、回路遮断器は長期間
に渡り投入状態となるため、各部品間の摺動部は接触状
態で保持されると共に回路遮断器の通電によるジュール
熱が加わり、さらにラッチ１２等の摺動部を有する鉄系
部品中の鉄元素の触媒効果により、潤滑油５の酸化が促
進されて固化が進み、摺動部の摺動抵抗が増大して回路
遮断器が動作不能になったり、遮断動作後のリセット時
に、ラッチ１２を初期状態に戻すリセットバネの力より
摺動部の油の粘性が強くなりリセット不能になるなどの
問題があった。
外しメインバネ１６の勢力を開放させて遮断動作が行わ
れるが、安定通電が続く場合には、回路遮断器は長期間
に渡り投入状態となるため、各部品間の摺動部は接触状
態で保持されると共に回路遮断器の通電によるジュール
熱が加わり、さらにラッチ１２等の摺動部を有する鉄系
部品中の鉄元素の触媒効果により、潤滑油５の酸化が促
進されて固化が進み、摺動部の摺動抵抗が増大して回路
遮断器が動作不能になったり、遮断動作後のリセット時
に、ラッチ１２を初期状態に戻すリセットバネの力より
摺動部の油の粘性が強くなりリセット不能になるなどの
問題があった。
【０００６】この発明は、上記のような問題を解決する
ためになされたものであり、摺動部を有する構造体の鉄
元素が、摺動部に塗布される潤滑油の潤滑性能を低下さ
せ、摺動抵抗増大の原因となる潤滑油の酸化を促進させ
る触媒として作用しないよう構成された摺動用構造体を
得ると共に、これを用いた信頼性の高い回路遮断器を提
供することを目的とする。
ためになされたものであり、摺動部を有する構造体の鉄
元素が、摺動部に塗布される潤滑油の潤滑性能を低下さ
せ、摺動抵抗増大の原因となる潤滑油の酸化を促進させ
る触媒として作用しないよう構成された摺動用構造体を
得ると共に、これを用いた信頼性の高い回路遮断器を提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る摺動用構
造体は、鉄または鉄化合物を含む部材を窒化処理して上
記部材の表面に形成された窒素化合物層、この窒素化合
物層の表面に形成され、上記窒素化合物層と共に他の部
材との摺動部を構成する遮蔽膜、および上記遮蔽膜の表
面に塗布されて油膜を形成する潤滑油を備えたものであ
る。また、遮蔽膜は、水蒸気処理により形成されたＦｅ
3 Ｏ4 膜である。または、遮蔽膜は、電気メッキ法によ
り形成された電気ニッケルメッキ膜である。または、遮
蔽膜は、無電解メッキ法により形成された無電解ニッケ
ルメッキ膜である。または、遮蔽膜は、無電解複合メッ
キ法により形成された無電解ニッケル−ＰＴＦＥ（ポリ
テトラフルオロエチレン）複合メッキ膜である。
造体は、鉄または鉄化合物を含む部材を窒化処理して上
記部材の表面に形成された窒素化合物層、この窒素化合
物層の表面に形成され、上記窒素化合物層と共に他の部
材との摺動部を構成する遮蔽膜、および上記遮蔽膜の表
面に塗布されて油膜を形成する潤滑油を備えたものであ
る。また、遮蔽膜は、水蒸気処理により形成されたＦｅ
3 Ｏ4 膜である。または、遮蔽膜は、電気メッキ法によ
り形成された電気ニッケルメッキ膜である。または、遮
蔽膜は、無電解メッキ法により形成された無電解ニッケ
ルメッキ膜である。または、遮蔽膜は、無電解複合メッ
キ法により形成された無電解ニッケル−ＰＴＦＥ（ポリ
テトラフルオロエチレン）複合メッキ膜である。
【０００８】また、この発明の回路遮断器は、上述した
構成の摺動用構造体により接点開閉用の作動力を伝達す
る伝達機構を構成するようにしたものである。
構成の摺動用構造体により接点開閉用の作動力を伝達す
る伝達機構を構成するようにしたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、下記に示すような表面処
理が施された各試料に塗布された炭化水素系合成油を基
油とする潤滑油が、１６０°Ｃに保持された状態で所定
の粘度になるまでの時間比を示す図で、冷間圧延鋼板そ
のものの表面( 試料Ａ) に塗布した炭化水素系合成油を
基油とする潤滑油が１６０°Ｃに保持された状態で所定
の粘度になる時間を基準としている。潤滑油の粘度変化
は、酸化によって生成される重合物による粘度上昇によ
って生ずるものであり、潤滑油の潤滑性能低下の指標と
なる。試料Ａは、冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ−ＳＤ）未処
理の状態。試料Ｂは、冷間圧延鋼板に窒化処理（ガス軟
窒化処理）を施したもの。試料Ｃは、ステンレス鋼板
（ＳＵＳ３０４）未処理の状態。試料Ｄは、冷間圧延鋼
板にガス軟窒化処理後に電気亜鉛メッキ膜を形成したも
の。試料Ｅは、冷間圧延鋼板にガス軟窒化処理後に過熱
水蒸気処理により約２μｍのＦｅ3 Ｏ4 膜を形成したも
の。試料Ｆは、冷間圧延鋼板にガス軟窒化処理後に無電
解ニッケルメッキ膜を形成したもの。試料Ｇは、ガラス
板未処理の状態( ガラスは油に対して酸化促進触媒作用
を有しない) 。
理が施された各試料に塗布された炭化水素系合成油を基
油とする潤滑油が、１６０°Ｃに保持された状態で所定
の粘度になるまでの時間比を示す図で、冷間圧延鋼板そ
のものの表面( 試料Ａ) に塗布した炭化水素系合成油を
基油とする潤滑油が１６０°Ｃに保持された状態で所定
の粘度になる時間を基準としている。潤滑油の粘度変化
は、酸化によって生成される重合物による粘度上昇によ
って生ずるものであり、潤滑油の潤滑性能低下の指標と
なる。試料Ａは、冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ−ＳＤ）未処
理の状態。試料Ｂは、冷間圧延鋼板に窒化処理（ガス軟
窒化処理）を施したもの。試料Ｃは、ステンレス鋼板
（ＳＵＳ３０４）未処理の状態。試料Ｄは、冷間圧延鋼
板にガス軟窒化処理後に電気亜鉛メッキ膜を形成したも
の。試料Ｅは、冷間圧延鋼板にガス軟窒化処理後に過熱
水蒸気処理により約２μｍのＦｅ3 Ｏ4 膜を形成したも
の。試料Ｆは、冷間圧延鋼板にガス軟窒化処理後に無電
解ニッケルメッキ膜を形成したもの。試料Ｇは、ガラス
板未処理の状態( ガラスは油に対して酸化促進触媒作用
を有しない) 。
【００１０】図１に示すように、冷間圧延鋼板未処理の
状態( 試料Ａ) と冷間圧延鋼板にガス軟窒化処理を施し
たものでは、粘度変化の時間比において差異はほとんど
認められないが、冷間圧延鋼板にガス軟窒化処理を施し
た後に過熱水蒸気処理によりＦｅ3 Ｏ4 膜を形成したも
の( 試料Ｅ) および冷間圧延鋼板にガス軟窒化処理を施
した後に無電解ニッケルメッキ膜を形成したもの( 試料
Ｆ) では、鉱油や炭化水素系合成油に対して酸化促進触
媒作用を有しないガラス板( 試料Ｇ) と粘度変化の時間
比においてほぼ同等であり、試料Ａおよび試料Ｂに塗布
した潤滑油と同じ粘度になるには数十倍長い時間を必要
とするという結果が得られた。
状態( 試料Ａ) と冷間圧延鋼板にガス軟窒化処理を施し
たものでは、粘度変化の時間比において差異はほとんど
認められないが、冷間圧延鋼板にガス軟窒化処理を施し
た後に過熱水蒸気処理によりＦｅ3 Ｏ4 膜を形成したも
の( 試料Ｅ) および冷間圧延鋼板にガス軟窒化処理を施
した後に無電解ニッケルメッキ膜を形成したもの( 試料
Ｆ) では、鉱油や炭化水素系合成油に対して酸化促進触
媒作用を有しないガラス板( 試料Ｇ) と粘度変化の時間
比においてほぼ同等であり、試料Ａおよび試料Ｂに塗布
した潤滑油と同じ粘度になるには数十倍長い時間を必要
とするという結果が得られた。
【００１１】この実験結果が示すように、鉄系素材にガ
ス軟窒化処理を施した部品の表面に形成された無電解ニ
ッケルメッキ膜、あるいは過熱水蒸気処理によるＦｅ3
Ｏ4膜は、鉄系構造体の鉄元素と潤滑油を接触させない
遮蔽膜となり、鉄系構造体の鉄元素が、潤滑油の酸化を
促進させる触媒として作用するのを抑制することができ
る。
ス軟窒化処理を施した部品の表面に形成された無電解ニ
ッケルメッキ膜、あるいは過熱水蒸気処理によるＦｅ3
Ｏ4膜は、鉄系構造体の鉄元素と潤滑油を接触させない
遮蔽膜となり、鉄系構造体の鉄元素が、潤滑油の酸化を
促進させる触媒として作用するのを抑制することができ
る。
【００１２】実施の形態１．以下、この発明の一実施の
形態である摺動用構造体を図について説明する。図２は
この発明の実施の形態１による摺動用構造体の断面構成
を示す模式図である。図において、１は摺動部を有する
部品を構成する冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ−ＳＤ）等の鉄
系母材、２は鉄系母材１をガス軟窒化処理することによ
り形成された窒素化合物層（ε相：Ｆｅ3 Ｎとγ相：Ｆ
ｅ4 Ｎ）、３はガス軟窒化処理時に鉄系母材１中に拡散
した窒素が固溶して形成された強度の高い拡散層、４は
ガス軟窒化処理が施された鉄系母材１を、過熱水蒸気処
理することにより形成されたＦｅ3 Ｏ4 膜、５は潤滑油
である。表面層にＦｅ3 Ｏ4 膜４を有する摺動部では、
図１に示すように、摺動部上に塗布された潤滑油５の粘
度を上昇させる作用において、潤滑油に対する酸化促進
触媒作用を有しないガラス板と同等であることから、Ｆ
ｅ3 Ｏ4 膜４は、鉄元素による潤滑油５の酸化促進触媒
作用を抑制する遮蔽膜としての効果がある。
形態である摺動用構造体を図について説明する。図２は
この発明の実施の形態１による摺動用構造体の断面構成
を示す模式図である。図において、１は摺動部を有する
部品を構成する冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ−ＳＤ）等の鉄
系母材、２は鉄系母材１をガス軟窒化処理することによ
り形成された窒素化合物層（ε相：Ｆｅ3 Ｎとγ相：Ｆ
ｅ4 Ｎ）、３はガス軟窒化処理時に鉄系母材１中に拡散
した窒素が固溶して形成された強度の高い拡散層、４は
ガス軟窒化処理が施された鉄系母材１を、過熱水蒸気処
理することにより形成されたＦｅ3 Ｏ4 膜、５は潤滑油
である。表面層にＦｅ3 Ｏ4 膜４を有する摺動部では、
図１に示すように、摺動部上に塗布された潤滑油５の粘
度を上昇させる作用において、潤滑油に対する酸化促進
触媒作用を有しないガラス板と同等であることから、Ｆ
ｅ3 Ｏ4 膜４は、鉄元素による潤滑油５の酸化促進触媒
作用を抑制する遮蔽膜としての効果がある。
【００１３】この発明によれば、摺動用構造体に、ガス
軟窒化処理後、過熱水蒸気処理によるＦｅ3 Ｏ4 膜４を
形成することにより、鉄系母材１および窒素化合物層２
中の鉄元素が、潤滑油５の酸化を促進させる触媒として
作用するのを抑制することができると共に、過熱水蒸気
処理によるＦｅ3 Ｏ4 膜４の形成は、量産作業性に優れ
かつ鉄系部品の防錆効果も向上させることができる。
軟窒化処理後、過熱水蒸気処理によるＦｅ3 Ｏ4 膜４を
形成することにより、鉄系母材１および窒素化合物層２
中の鉄元素が、潤滑油５の酸化を促進させる触媒として
作用するのを抑制することができると共に、過熱水蒸気
処理によるＦｅ3 Ｏ4 膜４の形成は、量産作業性に優れ
かつ鉄系部品の防錆効果も向上させることができる。
【００１４】実施の形態２．図３はこの発明の実施の形
態２による摺動用構造体の断面構成を示す模式図であ
る。図において、６はガス軟窒化処理を施した鉄系母材
１上に電気メッキ法により形成された電気ニッケルメッ
キ膜である。なお、図１と同一部分については同符号を
付し説明を省略する。表面層に電気ニッケルメッキ膜６
を有する摺動部では、図１に示すように、摺動部上に塗
布された潤滑油５の粘度を上昇させる作用において、潤
滑油に対する酸化促進触媒作用を有しないガラス板と同
等であることから、電気ニッケルメッキ膜６は、鉄元素
による潤滑油５の酸化促進触媒作用を抑制する遮蔽膜と
しての効果がある。
態２による摺動用構造体の断面構成を示す模式図であ
る。図において、６はガス軟窒化処理を施した鉄系母材
１上に電気メッキ法により形成された電気ニッケルメッ
キ膜である。なお、図１と同一部分については同符号を
付し説明を省略する。表面層に電気ニッケルメッキ膜６
を有する摺動部では、図１に示すように、摺動部上に塗
布された潤滑油５の粘度を上昇させる作用において、潤
滑油に対する酸化促進触媒作用を有しないガラス板と同
等であることから、電気ニッケルメッキ膜６は、鉄元素
による潤滑油５の酸化促進触媒作用を抑制する遮蔽膜と
しての効果がある。
【００１５】本実施の形態によれば、摺動用構造体に、
ガス軟窒化処理後、電気メッキ法による電気ニッケルメ
ッキ膜６を形成することにより、実施の形態１と同様の
効果が得られると共に、実施の形態１で示した過熱水蒸
気処理によるＦｅ3 Ｏ4 膜４の形成では、５００°Ｃ前
後の温度での処理が必要となるが、電気ニッケルメッキ
処理では高温下での処理は必要としないため、高温処理
により変形、歪み、軟化の恐れのある部材や、焼き戻し
温度が約３００°Ｃ以下の浸炭材、焼入れ・焼戻し材を
摺動部材として用いる場合には特に有効である。
ガス軟窒化処理後、電気メッキ法による電気ニッケルメ
ッキ膜６を形成することにより、実施の形態１と同様の
効果が得られると共に、実施の形態１で示した過熱水蒸
気処理によるＦｅ3 Ｏ4 膜４の形成では、５００°Ｃ前
後の温度での処理が必要となるが、電気ニッケルメッキ
処理では高温下での処理は必要としないため、高温処理
により変形、歪み、軟化の恐れのある部材や、焼き戻し
温度が約３００°Ｃ以下の浸炭材、焼入れ・焼戻し材を
摺動部材として用いる場合には特に有効である。
【００１６】実施の形態３．実施の形態２では、電気メ
ッキ法により電気ニッケルメッキ膜６を形成したが、無
電解メッキ法により無電解ニッケルメッキ膜を形成して
もよい。また、電気メッキ法によりニッケルメッキ膜６
を形成する場合には、鉄系母材を電極として通電する必
要があり、被メッキ体が小さい場合には回転メッキ法が
用いられるが、回転メッキ法では被メッキ体に変形や歪
みが発生し易い。そのため、メッキ液への浸漬処理のみ
でメッキ膜形成が可能な無電解メッキ法により無電解ニ
ッケルメッキ膜を形成することは、実施の形態２と同様
の効果が得られると共に、摺動部を有する部品の変形、
歪みの発生を防止できる。
ッキ法により電気ニッケルメッキ膜６を形成したが、無
電解メッキ法により無電解ニッケルメッキ膜を形成して
もよい。また、電気メッキ法によりニッケルメッキ膜６
を形成する場合には、鉄系母材を電極として通電する必
要があり、被メッキ体が小さい場合には回転メッキ法が
用いられるが、回転メッキ法では被メッキ体に変形や歪
みが発生し易い。そのため、メッキ液への浸漬処理のみ
でメッキ膜形成が可能な無電解メッキ法により無電解ニ
ッケルメッキ膜を形成することは、実施の形態２と同様
の効果が得られると共に、摺動部を有する部品の変形、
歪みの発生を防止できる。
【００１７】実施の形態４．図４はこの発明の実施の形
態４による摺動用構造体の断面構成を示す模式図であ
る。図において、７はガス軟窒化処理が施された鉄系母
材１上に無電解ニッケル−ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオ
ロエチレン）系複合メッキ法により形成されたニッケル
−ＰＴＦＥ複合メッキ膜、７ａはニッケル−ＰＴＦＥ複
合メッキ膜７を構成するニッケルマトリックス、７ｂは
ニッケルマトリックス７ａ中に分散されているＰＴＦＥ
（ポリテトラフルオロエチレン）粒子である。なお、図
１と同一部分については同符号を付し説明を省略する。
摺動部の表面層に形成されたニッケル−ＰＴＦＥ複合メ
ッキ膜７は、実施の形態３と同様に、鉄元素による潤滑
油５の酸化促進触媒作用を抑制する遮蔽膜としての効果
があると共に、ニッケル−ＰＴＦＥ複合メッキ膜７に含
まれるＰＴＦＥ粒子７ｂは撥油性を有するため、ニッケ
ル−ＰＴＦＥ複合メッキ膜７上に塗布された潤滑油５が
拡散するのを防止でき、摺動部から潤滑油５が拡散し流
出することによる摺動抵抗の上昇および潤滑油５が拡散
して不要部位へ浸透することによる不具合を防ぐ効果が
ある。
態４による摺動用構造体の断面構成を示す模式図であ
る。図において、７はガス軟窒化処理が施された鉄系母
材１上に無電解ニッケル−ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオ
ロエチレン）系複合メッキ法により形成されたニッケル
−ＰＴＦＥ複合メッキ膜、７ａはニッケル−ＰＴＦＥ複
合メッキ膜７を構成するニッケルマトリックス、７ｂは
ニッケルマトリックス７ａ中に分散されているＰＴＦＥ
（ポリテトラフルオロエチレン）粒子である。なお、図
１と同一部分については同符号を付し説明を省略する。
摺動部の表面層に形成されたニッケル−ＰＴＦＥ複合メ
ッキ膜７は、実施の形態３と同様に、鉄元素による潤滑
油５の酸化促進触媒作用を抑制する遮蔽膜としての効果
があると共に、ニッケル−ＰＴＦＥ複合メッキ膜７に含
まれるＰＴＦＥ粒子７ｂは撥油性を有するため、ニッケ
ル−ＰＴＦＥ複合メッキ膜７上に塗布された潤滑油５が
拡散するのを防止でき、摺動部から潤滑油５が拡散し流
出することによる摺動抵抗の上昇および潤滑油５が拡散
して不要部位へ浸透することによる不具合を防ぐ効果が
ある。
【００１８】ニッケル−ＰＴＦＥ複合メッキ膜７に含ま
れるＰＴＦＥ粒子７ｂによる潤滑油５の拡散防止効果を
確認するため、本実施の形態である、鉄系母材（冷間圧
延鋼板）１にガス軟窒化処理を施すことにより拡散層３
および窒素化合物層２を形成後、約５μｍ厚の２０％Ｐ
ＴＦＥ含有ニッケル−ＰＴＦＥ複合メッキ膜７を形成し
た試料と、冷間圧延鋼板にガス軟窒化処理を施した従来
の摺動部を模した試料を作製し、鉱油または炭化水素系
合成油を基油とする潤滑油を塗布後、１２０°Ｃおよび
１６０°Ｃに保持し、潤滑油の拡散状態を評価した。そ
の結果、従来の冷間圧延鋼板にガス軟窒化処理を施した
試料では潤滑油の拡散が見られるの対し、２０％ＰＴＦ
Ｅ含有ニッケル−ＰＴＦＥ複合メッキ膜７を形成した試
料では潤滑油の拡散が見られなかった。
れるＰＴＦＥ粒子７ｂによる潤滑油５の拡散防止効果を
確認するため、本実施の形態である、鉄系母材（冷間圧
延鋼板）１にガス軟窒化処理を施すことにより拡散層３
および窒素化合物層２を形成後、約５μｍ厚の２０％Ｐ
ＴＦＥ含有ニッケル−ＰＴＦＥ複合メッキ膜７を形成し
た試料と、冷間圧延鋼板にガス軟窒化処理を施した従来
の摺動部を模した試料を作製し、鉱油または炭化水素系
合成油を基油とする潤滑油を塗布後、１２０°Ｃおよび
１６０°Ｃに保持し、潤滑油の拡散状態を評価した。そ
の結果、従来の冷間圧延鋼板にガス軟窒化処理を施した
試料では潤滑油の拡散が見られるの対し、２０％ＰＴＦ
Ｅ含有ニッケル−ＰＴＦＥ複合メッキ膜７を形成した試
料では潤滑油の拡散が見られなかった。
【００１９】実施の形態５．図５はこの発明による摺動
用構造体を用いた回路遮断器を示す図である。鉄板製フ
レーム（図示せず）にカケガネ１１、ラッチ１２および
レバー１３が軸ピン１４等により回動自在に軸支され、
トグルリンク１５のメインバネ１６の勢力を、カケガネ
１１とラッチ１２の係止により制御している。過電流検
出時には、バイメタル１７または電磁装置１８がトリッ
プバー１９を回転させてカケガネ１１とラッチ１２の係
止を外し、ラッチ１２はレバー１３の係止を外し、メイ
ンバネ１６の勢力が開閉接点２０を開離させて電流遮断
を行うよう構成されている。回路遮断器のトリップ動作
後は、リセット動作によりカケガネ１１、ラッチ１２、
レバー１３の係止を復帰して開閉接点２０を閉じること
により、再度の電流遮断に備えられるように構成されて
いる。なお、カケガネ１１およびラッチ１２はバネ（図
示せず）によりリセット方向に付勢されている。また、
カケガネ１１、ラッチ１２、レバー１３、トグルリンク
１５等の摺動部を有する部品は、実施の形態１、２、３
および４と同様の方法による表面処理が施され、遮蔽膜
が形成されている。
用構造体を用いた回路遮断器を示す図である。鉄板製フ
レーム（図示せず）にカケガネ１１、ラッチ１２および
レバー１３が軸ピン１４等により回動自在に軸支され、
トグルリンク１５のメインバネ１６の勢力を、カケガネ
１１とラッチ１２の係止により制御している。過電流検
出時には、バイメタル１７または電磁装置１８がトリッ
プバー１９を回転させてカケガネ１１とラッチ１２の係
止を外し、ラッチ１２はレバー１３の係止を外し、メイ
ンバネ１６の勢力が開閉接点２０を開離させて電流遮断
を行うよう構成されている。回路遮断器のトリップ動作
後は、リセット動作によりカケガネ１１、ラッチ１２、
レバー１３の係止を復帰して開閉接点２０を閉じること
により、再度の電流遮断に備えられるように構成されて
いる。なお、カケガネ１１およびラッチ１２はバネ（図
示せず）によりリセット方向に付勢されている。また、
カケガネ１１、ラッチ１２、レバー１３、トグルリンク
１５等の摺動部を有する部品は、実施の形態１、２、３
および４と同様の方法による表面処理が施され、遮蔽膜
が形成されている。
【００２０】本実施の形態によれば、回路遮断器を構成
するカケガネ１１、ラッチ１２、レバー１３、トグルリ
ンク１５等、摺動部を有する部品を、冷間圧延鋼板（Ｓ
ＰＣＣ−ＳＤ）をプレス加工で成形することにより安価
でかつ小形に形成でき、表面硬化、強度向上および防錆
を目的としたガス軟窒化処理を施した後、実施の形態
１、２、３および４のいずれかの方法により遮蔽膜を形
成することにより、各部品間の摺動における摩擦を小さ
くし円滑に動作させるために摺動部に塗布される潤滑油
の酸化による潤滑性能の低下を大幅に改善することが可
能となり、回路遮断器の動作信頼性を向上させることが
できる。
するカケガネ１１、ラッチ１２、レバー１３、トグルリ
ンク１５等、摺動部を有する部品を、冷間圧延鋼板（Ｓ
ＰＣＣ−ＳＤ）をプレス加工で成形することにより安価
でかつ小形に形成でき、表面硬化、強度向上および防錆
を目的としたガス軟窒化処理を施した後、実施の形態
１、２、３および４のいずれかの方法により遮蔽膜を形
成することにより、各部品間の摺動における摩擦を小さ
くし円滑に動作させるために摺動部に塗布される潤滑油
の酸化による潤滑性能の低下を大幅に改善することが可
能となり、回路遮断器の動作信頼性を向上させることが
できる。
【００２１】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、摺動
用構造体に、窒化処理後、過熱水蒸気処理によるＦｅ3
Ｏ4 膜や電気あるいは無電解メッキ処理によりニッケル
メッキ膜等の遮蔽膜を形成することにより、鉄系部品中
に含まれる鉄元素が、各部品間の摺動における摩擦を小
さくし円滑に動作させるために摺動部に塗布される潤滑
油と接触するのを防止し、鉄元素が潤滑油の酸化を促進
させる触媒として作用するのを防止することができる。
また、請求項３に係る発明によれば、遮蔽膜（電気ニッ
ケルメッキ膜）形成においては高温の処理を必要としな
いため、高温処理により悪影響を受ける可能性のある部
材に対しても適用できる。また、請求項４に係る発明に
よれば、浸漬処理により遮蔽膜（無電解ニッケルメッキ
膜）を形成できるため、遮蔽膜形成時の摺動部を有する
部品の変形や歪みの発生を防止できる。また、請求項５
に係る発明によれば、遮蔽膜としてＰＴＦＥ粒子を含有
したニッケル−ＰＴＦＥ複合メッキ膜を形成することに
より、メッキ膜上に塗布された潤滑油の拡散による摺動
部からの流出を防止できる。また、請求項６に係る発明
によれば、回路遮断器の接点開閉用の作動力を伝達する
伝達機構を上述した摺動用構造体によって構成するた
め、鉄系母材中の鉄元素が潤滑油と接触するのを防止す
るための遮蔽膜を形成することにより、鉄元素が潤滑油
の酸化を促進させる触媒として作用するのを防止して、
潤滑油の寿命を大幅に延長することが可能となり、回路
遮断器の動作信頼性を向上させることができる。
用構造体に、窒化処理後、過熱水蒸気処理によるＦｅ3
Ｏ4 膜や電気あるいは無電解メッキ処理によりニッケル
メッキ膜等の遮蔽膜を形成することにより、鉄系部品中
に含まれる鉄元素が、各部品間の摺動における摩擦を小
さくし円滑に動作させるために摺動部に塗布される潤滑
油と接触するのを防止し、鉄元素が潤滑油の酸化を促進
させる触媒として作用するのを防止することができる。
また、請求項３に係る発明によれば、遮蔽膜（電気ニッ
ケルメッキ膜）形成においては高温の処理を必要としな
いため、高温処理により悪影響を受ける可能性のある部
材に対しても適用できる。また、請求項４に係る発明に
よれば、浸漬処理により遮蔽膜（無電解ニッケルメッキ
膜）を形成できるため、遮蔽膜形成時の摺動部を有する
部品の変形や歪みの発生を防止できる。また、請求項５
に係る発明によれば、遮蔽膜としてＰＴＦＥ粒子を含有
したニッケル−ＰＴＦＥ複合メッキ膜を形成することに
より、メッキ膜上に塗布された潤滑油の拡散による摺動
部からの流出を防止できる。また、請求項６に係る発明
によれば、回路遮断器の接点開閉用の作動力を伝達する
伝達機構を上述した摺動用構造体によって構成するた
め、鉄系母材中の鉄元素が潤滑油と接触するのを防止す
るための遮蔽膜を形成することにより、鉄元素が潤滑油
の酸化を促進させる触媒として作用するのを防止して、
潤滑油の寿命を大幅に延長することが可能となり、回路
遮断器の動作信頼性を向上させることができる。
【図１】 この発明に係わる表面処理が施された試料
と、各試料上に塗布された潤滑油の粘度変化の時間比の
関係を示す図である。
と、各試料上に塗布された潤滑油の粘度変化の時間比の
関係を示す図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による摺動用構造体
の断面構成を示す模式図である。
の断面構成を示す模式図である。
【図３】 この発明の実施の形態２による摺動用構造体
の断面構成を示す模式図である。
の断面構成を示す模式図である。
【図４】 この発明の実施の形態４による摺動用構造体
の断面構成を示す模式図である。
の断面構成を示す模式図である。
【図５】 この発明の実施の形態５による回路遮断器を
示す側面図である。
示す側面図である。
【図６】 従来のこの種摺動用構造体の断面構成を示す
模式図である。
模式図である。
１ 鉄系母材、２ 窒素化合物層、３ 拡散層、４ Ｆ
ｅ3 Ｏ4 膜、５ 潤滑油、６ 電気ニッケルメッキ膜、
７ ニッケル−ＰＴＦＥ複合メッキ膜、７ａ ニッケル
マトリックス、７ｂ ＰＴＦＥ粒子、１１ カケガネ、
１２ ラッチ、１３ レバー、１４ 軸ピン、１５ ト
グルリンク、１６ メインバネ、１７ バイメタル、１
８ 電磁装置、１９ トリップバー、２０ 開閉接点。
ｅ3 Ｏ4 膜、５ 潤滑油、６ 電気ニッケルメッキ膜、
７ ニッケル−ＰＴＦＥ複合メッキ膜、７ａ ニッケル
マトリックス、７ｂ ＰＴＦＥ粒子、１１ カケガネ、
１２ ラッチ、１３ レバー、１４ 軸ピン、１５ ト
グルリンク、１６ メインバネ、１７ バイメタル、１
８ 電磁装置、１９ トリップバー、２０ 開閉接点。
フロントページの続き (72)発明者 橋本 隆幸 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 柿迫 弘之 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 鉄または鉄化合物を含む部材を窒化処理
して上記部材の表面に形成された窒素化合物層、この窒
素化合物層の表面に形成され、上記窒素化合物層と共に
他の部材との摺動部を構成する遮蔽膜、および上記遮蔽
膜の表面に塗布されて油膜を形成する潤滑油を備えたこ
とを特徴とする摺動用構造体。 - 【請求項２】 遮蔽膜は、水蒸気処理により形成された
Ｆｅ3 Ｏ4 膜であることを特徴とする請求項１記載の摺
動用構造体。 - 【請求項３】 遮蔽膜は、電気メッキ法により形成され
た電気ニッケルメッキ膜であることを特徴とする請求項
１記載の摺動用構造体。 - 【請求項４】 遮蔽膜は、無電解メッキ法により形成さ
れた無電解ニッケルメッキ膜であることを特徴とする請
求項１記載の摺動用構造体。 - 【請求項５】 遮蔽膜は、無電解複合メッキ法により形
成された無電解ニッケル−ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオ
ロエチレン）複合メッキ膜であることを特徴とする請求
項１記載の摺動用構造体。 - 【請求項６】 請求項１〜請求項５のいずれか一項記載
の摺動用構造体により、接点開閉用の作動力を伝達する
伝達機構を構成するようにしたことを特徴とする回路遮
断器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28663097A JPH11120888A (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | 摺動用構造体およびこれを用いた回路遮断器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28663097A JPH11120888A (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | 摺動用構造体およびこれを用いた回路遮断器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11120888A true JPH11120888A (ja) | 1999-04-30 |
Family
ID=17706907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28663097A Pending JPH11120888A (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | 摺動用構造体およびこれを用いた回路遮断器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11120888A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002017343A1 (fr) * | 2000-08-18 | 2002-02-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Disjoncteur |
| JP2007271075A (ja) * | 2006-03-10 | 2007-10-18 | Jtekt Corp | 水素供給システム |
| JP4553939B2 (ja) * | 2005-06-28 | 2010-09-29 | カナン精機株式会社 | 表面改質された部材、表面処理方法および表面処理装置 |
| CN107034464A (zh) * | 2015-07-23 | 2017-08-11 | 中国兵器工业第五九研究所 | 一种多功能防护层的制备方法 |
| CN107420286A (zh) * | 2012-02-20 | 2017-12-01 | 松下电器产业株式会社 | 滑动部件和使用其的制冷剂压缩机、以及冷藏库和空调机 |
| WO2019203299A1 (ja) * | 2018-04-20 | 2019-10-24 | 株式会社北陸濾化 | 基材層表層への機能層の形成方法 |
| WO2020073194A1 (zh) * | 2018-10-09 | 2020-04-16 | 深圳市柔宇科技有限公司 | 掩膜板及掩膜板涂层的制备方法 |
-
1997
- 1997-10-20 JP JP28663097A patent/JPH11120888A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002017343A1 (fr) * | 2000-08-18 | 2002-02-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Disjoncteur |
| JP4553939B2 (ja) * | 2005-06-28 | 2010-09-29 | カナン精機株式会社 | 表面改質された部材、表面処理方法および表面処理装置 |
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| CN107420286A (zh) * | 2012-02-20 | 2017-12-01 | 松下电器产业株式会社 | 滑动部件和使用其的制冷剂压缩机、以及冷藏库和空调机 |
| US10704541B2 (en) | 2012-02-20 | 2020-07-07 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Slide member, refrigerant compressor incorporating slide member, refrigerator and air conditioner |
| CN107034464A (zh) * | 2015-07-23 | 2017-08-11 | 中国兵器工业第五九研究所 | 一种多功能防护层的制备方法 |
| CN107034464B (zh) * | 2015-07-23 | 2019-03-19 | 中国兵器工业第五九研究所 | 一种多功能防护层的制备方法 |
| WO2019203299A1 (ja) * | 2018-04-20 | 2019-10-24 | 株式会社北陸濾化 | 基材層表層への機能層の形成方法 |
| WO2020073194A1 (zh) * | 2018-10-09 | 2020-04-16 | 深圳市柔宇科技有限公司 | 掩膜板及掩膜板涂层的制备方法 |
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