JPS60113817A - 金属潤滑剤を使用した螺旋溝付き軸受 - Google Patents

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】 本発明は液状の金属潤滑剤を使用した螺旋溝付き軸受に
関するものである。

このような軸受は米国特許第４２１０８７１号で醍知で
あり、Ｘ線管の回転陽極の支承に使用されている。この
既知の軸受では螺旋溝に使用されている潤滑剤はＧａま
たはＧａ合金である。この種の軸受では、潤滑剤が螺旋
溝のある表面に隣接する表面をも濡らすから１．その潤
滑作用を行なう限り１潤滑剤が流出してしまい、更に、
Ｇａを含むような侵食性潤滑剤の場合にはその表面に腐
食を生ずる。

本発明の目的はこれ等従来技術の欠点を除去した、螺旋
溝付き軸受を得るにある。

この目的を達成するため本発明軸受は軸受面に隣接して
潤滑剤が漏出する通路の一部を形成している表面区域に
、金属潤滑剤をはじく濡れ防止層を局部的に設けたこと
を特徴とする。

このような濡れ防止層を設けることによって、金属潤滑
剤で濡らす区域を適切に限定し、金属潤滑剤が隣接する
表面から漏出するのを防止することができる。

金属潤滑剤によって軸受を適切に濡らすため軸受部片に
還元処理を加えるが、濡れ防止層はこの還元処理に抵抗
するものでなければならない。遺〇元処理によって得ら
れる酸化チタンから主に成る濡れ防止層は軸受部片を水
素雰囲気中で加熱する還元処理に抵抗することができ、
しかもこの処理で強力に接着する酸化チタン層を生じ、
軸受が比較的高温で作動する時でも、軸受から潤滑剤が
漏出するのを完全に防止することができる。

このような層は例えばインプロパツール中へのチタンア
セチルアセトネートの溶液から成る材料の層を、処理す
べき表面に被着することによって加えることができる。

このような被着は例えば比較的薄い層の被着のための既
知の技術を使用することによって行なうことができる。

この溶−液の濃度を適切に選択することによって、加え
るべき混合物の粘度を、被着方法および被着すべき表面
の構造に合わせることができる。タングステンまたはモ
リブデンの被着の適切な濃度はイソプロパツールの５〜
１０部中にチタンアセチルアセトネートの１部を加えた
ものである。適切な接着性と、均質な分散とを行なうた
めには１このような溶液から成る層を多数の順次の層と
して関連する表面・に被着し、各層をほぼ８００°Ｃの
温度で焼成し、表面に酸化チタン層を形成する。

本発明を要約すると次の通りである。螺旋溝を有する軸
受から金属潤滑剤が漏出するのを防止するため、螺旋溝
を有する軸受面に隣接する表面であって金属潤滑剤が漏
出する通路としても作用する表面に濡れ防止層を設ける
。このような層を設けることによって、潤滑剤で濡らす
べき軸受部分を非常に正確に限定することができる。従
って複雑な軸受の場合でも、金属潤滑剤を必要な部分の
みに作用させることができる。

図面に示すＸ線源１は回転陽極２を具え、２個の軸受７
，８によって真空密ハウジング６内に回転自在に軸５を
支承し、ナツト４によってこの回転陽極２を回転子３と
共に軸５に取付ける。軸受７の球状部９を軸５Ｇこ剛固
に連結し、この球状部を球状凹所付き支持部材１０内に
収容する。軸受間隙１１の両側にある球状部９および支
持部材の表面によって軸受７の軸受面を形成する。軸受
間隙１１に例えばＧａを含む金属潤滑剤を満す。この潤
滑剤はこの場合モリブデンまたはタングステンから成る
軸受部９，１０の軸受部を分子の作用で濡らす。この濡
れは非常に強いので、負荷状態でもこれ等軸受面は完全
に分離する。

球状部９に螺旋溝１２のパターンを設け、軸５が回転す
る際、球形の頂点に向は強制的に潤滑剤を送る。球状部
９に更に螺旋溝１２の反対方向の第２の螺旋溝１８のパ
ターンを設け、潤滑剤を強制的に反対方向に送る。これ
等螺旋溝のパターンがあるため、軸受７は半径方向に非
常に高い負荷支持能力があると共に、回転した時動的安
定性が高い。支持部材１０を円筒構造部材１４内に取付
け、ハウジング６内の円筒状凹所１６内に真空密連結部
１５によって取付ける。この電極管に電流を加えるため
と、作動中、陽極に発生する熱の一部を消散させるため
の接点１７をこの構造部材１４によって担持する。

軸受８は円錐部１８から成り、この円錐部を軸５に剛固
に連結すると共に、円錐凹所付き支持部材１９内にこの
円錐部１８を配置する。軸受間隙２０の両側にある円錐
部１８および支持部材１９の表面によって軸受８の軸受
面を形成する。この軸受間隙２０にもＧａを含む金属潤
滑剤を充填し、軸受部１８．１９のモリブデンまたはタ
ングステン軸受面を分子の作用で濡らす。球状部９と同
様、円錐部１８は螺旋溝２１．２２の２個のパターンを
具え、潤滑剤を反対方向に強制的に流す。その結果、軸
受８は半径方向および軸線方向の非常に高い負荷支持能
力があるとともに、動的安定性が高い。支持部材１９は
円筒構造部材２８内に弾性的に支持されるが、軸線方向
には皿はね２４によって支持され、半径方向には画球２
５とばね部材２６とによって支持される。構造部材２８
はハウジング６内の円筒状凹所８１内に真空密連結部８
０によって取付けられる。

濡れ防止）ｖＩ４０，４１によって軸受の螺旋溝に瞬接
するすべての軸受表面が金属潤滑剤によって濡れるのを
防止する。同様に濡れ防止／１４２１４８１４４は軸受
の螺旋溝に隣接するすべての軸受表面が金属潤滑剤によ
って濡れるのを防止する。これ等の濡れ防止層は関連す
る表面に被着されるが、この濡れ防止層はイソプロパツ
ール内のチタンアセチルアセトネートの溶液の状態であ
り、例えば７．５部のインプロパ／−ルに１部のチタン
アセチルアセトネートから成り、例えば５分間８００℃
で焼成したものである。従って主に酸化チタンから成る
層が形成されている。それ故、酸化チタンの若干の還元
が生じた後に金属潤滑剤が軸受に加えられる。しかし、
この濡れ防止層の主な成分は酸化チタンのままである。

この軸受が金Ｒ潤滑剤によって濡れた時でも、この層は
それ程金属潤滑剤の侵食は受けず、金属潤滑剤で濡れる
ことはない。また金属潤滑剤のクリープ（Ｏｒｅｅｐ＆
ｇｅ　）　も生じない。即ち被着した部片の表面と酸化
チタン層即ち濡れ防止層との間から金属潤滑剤はａＢＯ
！ｔシない。従って潤滑剤による軸受部の正確に限定し
た局部的な濡れを達成することができる。濡れ防止層を
加えるためのすべての処理が完了した際、濡れ防止層の
厚さは約０．５μｍであり、この濡れ防止層はｒｉｓ接
する材料に非常に強い接層性を有するノロ軸受の作動に
よって内方に強制的に送られる潤滑剤はこの濡れ防止層
に隣接する軸受の表面から漏出することはない。このた
め軸受の寿命は長くなり１潤滑剤によって軸受の外側の
表面が侵食されるのを防止することもできる。

濡れ防止層に開放したスポットが生ずるのを防止するた
め、複数工程でチタンアセチルアセトネートを被着する
のが好適である。この層の被着のため、溝付き表面部に
マスクを加えるのが有利である。軸受表面とこのマスク
との間の境界部を通じて材料が侵入せず、溝付表面部に
濡れ防止材料が移動するのを防止することができる。こ
の材料は還元処理によって除くことができないことを考
慮すれば、濡らすべき表面を適切に限定できることは非
常に重要である。

Ｇａ　、　Ｉｎ　、　Ｓｎ合金を含む金属潤滑剤は約５
°Ｃで既に液体である。タングステンまたはモリブデン
以外の金属は高温でＧａの侵食を受けるから（モリブデ
ンでも若干は侵食を受ける）、この潤滑剤を使用する時
、関連する軸受の部分をタングステンまたはモリブデン
で造らなければならないことは欠点である。このような
軸受では、酸化チタン層は濡れ防止層として非常に有効
である。

約６０℃で液体になるｐｂ　、工ｎ　、　Ｂｉ　、　Ｓ
ｎの合金からなる潤滑剤を使用する時、モリブデンはま
た高温で使用することができる。この場合、酸化チタン
層は濡れ防止層として非常に有効である。

約１１０℃で始めて液体になるＰｂ　、　Ｉｎ　、　Ｂ
ｉ金属潤滑剤を使用する時は、鋼を軸受の構造材料とし
て使用することができる。これにより軸受を著るしく安
価にすることができる。この場合でも酸化チタン層は良
好な濡れ防止層であることがわかった。

本発明軸受を適用して奢るしく有利な回転陽極Ｘ線管に
ついて本発明を説明した。しかし、本発明は真空中の特
殊な条件下で軸受が作動する例えばマイクロ波管その他
の装置にも使用することができる。濡れ防止層を被着す
るこの方法は非常に良好に限定した局部的な被着が可能
であり、比較的複雑な表面区域、小さな遷移区域、端縁
等も適切に限定して処理することができる。

例えば比較的複雑な複合軸受の場合にはまず濡れ防止層
を加えた後、金属潤滑剤に軸受を浸漬することによって
、濡らすことを希望しない部分には金属潤滑剤を残すこ
となく、濡れ防止層を加え。

ない部分に金属潤滑剤を加えることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明軸受を採用したＸ線管の断面図である。 １・・・Ｘ線源　２・・・回転陽極 ８・・・回転子　４・・・ナツト ５・・・軸　６・・・真空ハウジング ７．８・・・軸受　９・・・球状部 １０・・・球状凹所付き支持部材 １１・・・軸受間隙　１２．１８・・・螺旋溝１４・・
・円筒構造部材　１５・・・真空密連結部１６・・・凹
所　１７・・・接点 １８・・・円錐部 １９・・・円錐凹所付き支持部材 ２０・・・軸受間隙　２１．２２・・・螺旋溝２３・・
・円筒構造部材　２４・・・皿ばね２５・・・鋼球　２
６・・・ばね部材 ８０・・・真空密連結部　８１・・・円筒状凹所４０、
４１．４ｇ、　４８．４４・・・濡れ防止層特許出願人
　エヌ・べ−・フィリップス・フルーイランペン７アブ
リケン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　液状の金属潤滑剤を使用した螺旋溝付き軸受におい
   て、軸受面に隣接して潤滑剤が漏出する通路の一部を形
   成している表面区域に、金属潤滑剤をはじく濡れ防止層
   を局部的に設けたことを特徴とする金属潤滑剤を使用し
   た螺旋溝付き軸受。 入　前記濡れ防止層が主に酸化チタンから成る特許請求
   の範囲第１項に記載の軸受。 ＆　前記金属潤滑剤がＧａ　、　Ｉｎ　、　Ｓｎ合金で
   ある特許請求の範囲第１項または第２項に記載の軸受。 表　前記濡れ防止層がイソプロパツールに溶けたチタン
   アセチルアセトネートの状態で被着され、次に還元して
   形成した酸化チタンである特許請求の範囲第１〜３項の
   いずれか１項に記載の軸受。 ５、　還元雰囲気中での還元高温処理を軸受に加える以
   前に前記濡れ防止層を軸受に被着した特許請求の範囲第
   １−４項のいずれか１項に記載の軸受。 ａ　Ｘｍ管の回転陽極を支承するのに使用した特許請求
   の範囲第１〜５項のいずれか１項に記載の軸受。 Ｉ　マイクロ波管の電極を支承するのに使用した特許請
   求の範囲第１〜５項のいずれか１項に記載の軸受。 ＆　前記軸受の軸受面を区切る表面区域にまず濡れ防止
   層を加え、次に浸漬によって金属潤滑剤を加えた比較的
   複雑な軸受である特許請求の範囲第１〜７項のいずれか
   １項に記載の軸受。