JPS5881220A - スラスト軸受 - Google Patents

スラスト軸受

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JPS5881220A JP56180736A JP18073681A JPS5881220A JP S5881220 A JPS5881220 A JP S5881220A JP 56180736 A JP56180736 A JP 56180736A JP 18073681 A JP18073681 A JP 18073681A JP S5881220 A JPS5881220 A JP S5881220A
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    • C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/07—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing phosphates
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    • C23C22/18—Orthophosphates containing manganese cations

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスラスト荷重下で摺動されるスラスト軸受に関
するものである。
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
を充分にすべり面（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
施されているが、この加工によってコスト高を招いてい
るにもかかわらず、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
傾向があるが、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
できなかった。
本発明は、叙上の欠点に鑑み、スラスト荷重下で摺動さ
れるスラスト軸受の摺動面に固体潤滑剤を含有した潤滑
皮膜を形成することにより、前述の如き過酷な条件下で
あっても良好な摺動が可能で安価なスラスト軸受を提供
するものである。
本発明に係るスラスト軸−受は、ＡＩあるいはＦｅ等も
しくはそれら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（１
）と、この基材（１）の摺動面にコーティングされた固
体潤滑剤（２）を含有する潤滑皮膜（３）から構成され
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）や、組成が重量百分率でスズＯ
〜１０％、鉛Ｏ〜５９６．インジウム０〜５％のうち１
種または２種以上を合計で１〜１０９６、および銅およ
び／またはマグネシウム０〜３％、および残部アルミニ
ウムからなるアルミニウム合金などが適用できる。前記
アルミニウム合金に０〜１０％のＣｒ、　Ｓｉ、　Ｍｎ
、　Ｓｂ、　Ｆｅ、　Ｎｉノうち１種または２種以上を
更に添加することは好ましい。
上記固体潤滑剤としては二硫化モリブデン、グラファイ
ト、窒化はう素、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に、エポキシ樹脂、フェノー
ル樹脂などの熱硬化性樹脂をバインダーとして加え適用
する。
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
比しで、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って油滑作用
をなすため摩擦係数は極めて低く一定しており、かつ皮
膜の存在により十分な耐蝕性を持つ。５ｐｃｃに固体潤
滑剤として最も好ましい二硫化モリブデンを用いれば、
潤滑皮膜を形成した部材の摩擦係数は０．０２〜０１と
非常に小さく、負荷能力は２，８００に９／ｃＪと大き
い。
なお、この固体潤滑剤を含有した潤滑皮膜を形成する際
、リン酸塩化成皮膜処理、クロム酸塩化成皮膜処理、軟
窒化処理、浸炭処理、浸硫処理。
陽極酸化皮膜処理、ボロン処理などの下地皮膜形成処理
をあらかじめ行なうと金属素材からなる基材（７）と潤
滑皮膜の密着性、安定性、耐蝕性を向上し、かつ負荷能
力をも向上し、より好適なスラスト軸受を提供しうる。
リン酸塩化成皮膜処理ではリン酸マンガン処理、リン酸
亜鉛処理がより好ましい。
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１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、苛性ソーダ等のアルカリ液中において６０〜７０
℃で脱脂処理した後、水洗し、次いで湯洗して表面に付
着したアルカリを除去する。
脱脂された被処理物を次に８５〜９５℃のリン酸マンガ
ン水溶液中に浸漬すれば、下地皮膜としてのリン酸マン
ガン化成皮膜が表面に形成される。
リン酸マンガン処理は省略してもかまわない。リン酸マ
ンガン処理液には、必要に応じて促進剤を添加すれば、
処理時間の短縮を図り得る。次いで湯洗後、温風乾燥し
、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１
５０℃で１時間焼成すれば、目的とする潤滑皮膜を形成
し得る。なお塗布方法としては、スプレー塗布のほか、
タンプリング法、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、あるいは下地処理を含めた厚さ
として、約２０μｍ以上である必要はない。５〜６μｍ
の厚さで充分でありその効果はほとんど変らない。下地
処理があれば、潤滑皮膜は１μｍ程度でもよい。
ただし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
が上記下地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。
第１表に皮膜の形成例を示した。
尚アルミニウム合金は下地皮膜に陽極酸化皮膜を用いる
と好ましい。
本発明はスラスト軸受の摺動面に固体潤滑剤を含有した
潤滑皮膜を形成したので、内燃機関に使用される馬蹄形
のスラストワッシャ軸受ならびに自動車用ディファレン
シャルギア、トランスミッションギア、各種工作機械等
に使用されるスラストワッシャ軸受など高いスラスト荷
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固体潤滑剤を含有した
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、潤滑油のほとんどない過酷な
条件下であっても良好な摺動特性が得られる。また基材
はＦｅ、　Ａ１合金など人手容易で安価な金属素材が使
用でき、かつ潤滑皮膜は基材に直接もしくは下地処理後
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】
唸

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）スラスト荷重下で摺動されるスラスト軸受に゛お
    いケ、上記スラスト軸受の摺動面に固体潤滑剤を含有し
    た潤滑皮膜を形成したことを特徴とするスラスト軸受。
  2. （２）固体潤滑剤が二硫化モリブデン、グラファイト、
    窒化はう素、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。
  3. （３）スラスト荷重下で摺動されているスラスト軸受に
    おいて、上記スラスト軸受の摺動面に下地皮膜を施し、
    その上にさらに固体潤滑剤を含有した潤滑皮膜を形成し
    たことを特徴とするスラスト軸受。
  4. （４）下地皮膜がリン酸マンガン皮膜である特許請求の
    範囲第３項に記載のスラスト軸受。
  5. （５）下地皮膜が軟窒化処理である特許請求の範囲第３
    項に記載のスラスト軸受。
  6. （６）固体潤滑剤が二硫化モリブデン、グラファイト、
    窒化はう素、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一種を含む特許請
    求の範囲第３項ないし第５項に記載のスラスト軸受。
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