JPS6155410A - 固体潤滑軸受 - Google Patents

固体潤滑軸受

Info

Publication number
JPS6155410A
JPS6155410A JP17668384A JP17668384A JPS6155410A JP S6155410 A JPS6155410 A JP S6155410A JP 17668384 A JP17668384 A JP 17668384A JP 17668384 A JP17668384 A JP 17668384A JP S6155410 A JPS6155410 A JP S6155410A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
soft metal
solid lubricating
bearing
lubricant
forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP17668384A
Other languages
English (en)
Inventor
Shojiro Miyake
正二郎 三宅
Sadao Takahashi
高橋　貞男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP17668384A priority Critical patent/JPS6155410A/ja
Publication of JPS6155410A publication Critical patent/JPS6155410A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/66—Special parts or details in view of lubrication
    • F16C33/6696—Special parts or details in view of lubrication with solids as lubricant, e.g. dry coatings, powder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M103/00—Lubricating compositions characterised by the base-material being an inorganic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/0623—Sulfides, selenides or tellurides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
    • C23C14/16—Metallic material, boron or silicon on metallic substrates or on substrates of boron or silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/32—Balls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings
    • F16C33/62—Selection of substances

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、高温、低温、真空中、放射線下といった過酷
な条件下で使用できる固体潤滑軸受に関する。
〈従来の技術〉 高温、低温、真空中、放射線下といった過酷な条件下で
の軸受には潤滑油が使用できず、代わりに軟質金属ある
いは層状潤滑剤などの固体による潤滑が行わｎている。
軟質金属としてはＡｕ　。
Ａｇ　、　Ｐｂ　等が用いられ、また層状潤滑剤として
はＭｏＳ２．ＷＳ２等が用いられている。その付着法と
しては電気めっき法、真空蒸着法、イオンプレーティン
グ法、スパッタリング法、溶射法。
プラズマスプレー法などが試みられているが、実用され
ているのはイオンプレーティング法とスパッタリング法
である。イオンプレーティング法では化合物の付着は困
難であり、ＭｏＳ２゜ＷＳ２等の化合物の付着にはもっ
ばらスパッタリング法が利用されている。
〈発明が解決しようとする問題点〉 Ａｕ　ｌ　Ａｇ　、　Ｐｂをイオンプレーティングで形
成した場合、強固な密着力があり、展性を利用して表面
を保護し、良好な潤滑性が得られているが、摩擦抵抗お
よび転勤トルクが太きいという欠点があった。これに対
し、ＭｏＳ２．ＷＳ２は摩擦トルクが小さい利点を有し
ているが、スパッタ又は塗布によって表面に固定しであ
るので、膜界面との密着力が小さく、剥離しやすい等、
信頼性の点で問題があった。本発明は、これらの欠点を
除去するため、軟質金属の展性と、ＭｏＳ２゜ＷＳ２等
の層状結晶の潤滑性を組み合わせ、長寿命、低トルクの
固体潤滑軸受を提供するにある。
〈問題点を解決するための手段〉 斯かる目的を達成する本発明の固体潤滑軸受に係る構成
は玉、内輪あるいは外輪の転動面ないしは摺動面に軟質
金属をイオンプレーティングで形成し、この軟質金属の
上に層状潤滑剤をスパッタリングによって形成してなる
ことを特徴とする。軟質金属及び層状潤滑剤は、玉、内
輪及び外輪が相互にころが９接触する転動面及びすベシ
接触する摺動面のいずれにも形成することが最も好まし
いが、玉の表面だけ、あるいは内、外輪の表面のいずれ
かに形成してもかなシの効果がある。軟質金属としては
Ａｕ＋　Ａｇ　＋　ｐｂ　。
Ｉｎ等が使用でき、丑た層状潤滑剤として１１’：；Ｉ
　Ｍｏ　Ｓ２゜ＷＳ２等を用いることができる。
〈作用〉 下地層として軟質金属を形成し、その上に層状潤滑剤を
形成しているので、層状潤滑剤は摩擦トルクが小さいう
えに膜界面における密着力が大きくなり、剥離しにくく
なる。また軟質金属はインブレーティングによって転動
面ないし摺動面に強固に密着して、その面を保護するば
かりでなく、表面に露出していないので、その摩擦抵抗
および転動）・ルクの問題は起らない。
言い替れば、本発明においては、軟質金属と層状潤滑剤
は、その欠点が相互に打ち消し合って、その長所が有効
に引き出されているのである。
〈実施例〉 第１図に、本発明の固体潤ｒｊｔ軸受を評価するために
試作したムービングコイル型の揺動軸受試験機構を示す
。同図に示すように、軸５に２個の固体潤滑軸受１を介
してムービングコイル３が揺動自在に支持されており、
このムービングコイル３の揺動角度が制御センサ４によ
って設定できるようになっている。固体潤滑軸受１には
コイルバネ２によシスラスト方向に負荷がかけられてお
り、その玉の表面には４種類の固体潤滑膜を形成し、比
較した。即ち、比較例としてＡｕ　、　Ａｇ　、　Ｐｂ
等の軟質金属を、密度強度を大きくするため一定エネル
ギーで付着するイオンプレーティングで約０．５μｍ程
度形成し、本実施例として、同様な方法によりＡｇヲイ
オンプレーテイングにより形成し、その後ＭｏＳ２をス
パッタにより０゜５μｍ程度形成し、Ａｇ　＋　ＭＯ８
２の固体潤滑膜とした。本機構は、一定角度を高速揺動
することが可能でちゃ、また脱ガス等の考慮を行い、真
空中にそのまま設置し、真空中での評価が可能である。
真空装置としては内径４００喘のチャンバーを用い、タ
ーボモレキュラポンプにより排気し、１０−’　Ｔｏｒ
ｒ　台に真空度を維持できる。軸受１としては軸径８ｍ
、外径は２２咽の玉軸受を用い、揺動角度は±４．３°
と十０．８′に設定し、それぞれ１７Ｈｚ、４２Ｈｚで
駆動した。
第２図（ａ）　（ｂ）に４種類の固体潤滑膜について、
大気中、真空中に於ける摩擦係数の摩擦回数依存性を示
す。大気中、真空中ともに本発明のＡｇ　＋　ＭＯＳ２
の摩擦係数が低くなっている。特にＡｇ＋ＭＯＳ２につ
いては、真空中で長期的に小さな値を示している。最初
２０Ｃｙｃ１ｅｓ程度では一度摩擦係数は増大し、その
後減少、２　Ｘ　１０３Ｃｙｃｌｅｓ程度迄比較的低い
値を示す。この場合、摩擦面は点接触であり局部的にし
か摩擦しない球側に固体潤滑処理がしであるので、表面
の固体潤滑剤は相手面に移着して除去され易く、非常に
厳しい条件であるが、Ａｇ　＋　Ｍｏ　Ｓ、、について
は比較的硬れた潤滑特性を示している。
第３図に一定揺動後の各軸受の起動トルクを示す。起動
トルクは揺動角度の範囲内では比較的小さな値を示し、
揺動角度を越えて移動させる時には大きな値を示す。従
ってこれ等の両方の値を示しである。これ等の結果でも
明らかなように、摩擦実験と同様にＡｇ＋ＭＯ８２の起
動トルクが小さな値を示している。
第４図に示す摩擦痕を観察すると、微小角ではそれ程大
きな差はないが、±４．３°と揺動角が大きくなると、
固体潤滑処理をしない場合のＡｕ　。
Ａｇ　、　ＭＯＳ２は大きな摩擦痕を生じている。とれ
に対し、Ａｇ　＋Ｍｏ　Ｓ２の摩擦痕は小さく、特にこ
れらの試験で摩耗粉の発生しないのは、Ａｇ　＋　Ｍｏ
Ｓ２のみであった。
このように軟質金属と層状潤婿剤１・ｉの両者で形成し
であるので、非常に優れた効果を示す。
更にＭＯ８２、ＷＳ２等の層状結晶を含有した複合材を
リテイーナとして用いた場合には、ＭｏＳ２゜ＷＳ２が
玉、軌道面に転移することによシ補給され、更に長期潤
滑が可能になる。
〈発明の効果〉 以上述べたようにＡｕ　、　Ａｇ　、　Ｐｂ　、　Ｉｎ
等の軟質金属およびＭｏ　８２　、　ＷＳ２等の層状潤
滑剤を玉、内。
外輪の転道面ないし摺動面に形成したことを特長とする
固体潤滑軸受は、低摩擦抵抗、低トルクであり蒸気圧の
高い潤滑油を用いることが不可能な個所の軸受に適して
いる。特に真空、クリーンルーム等の清浄環境で揺動す
る部分に用いる軸受として有用である。
【図面の簡単な説明】
第１図は揺動軸受試験機構を一部破断して示す斜視図、
第２図（ａ）　（ｂ）は大気中、真空中における摩擦回
数に対する摩擦係数の変化を各々示すグラフ、第３図は
一定揺動後の各軸受の起動トルクを示すグラフ、第４図
は揺動試験終了後の摩擦痕断面形状を示すグラフである
。 図面中、 １は固体潤滑軸受、 ２はコイルバネ、 ３はムービングコイル、 ４は制御センサ、 ５は軸である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）玉、内輪あるいは外輪の転動面ないしは摺動面に
    軟質金属をイオンプレーティングで形成し、この軟質金
    属の上に層状潤滑剤をスパツタリングによつて形成して
    なることを特徴とする固体潤滑軸受。
  2. （２）軟質金属としてＡｕ、Ａｇ、Ｐｂ、Ｉｎを用いる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の固体潤滑
    軸受。
  3. （３）層状潤滑剤としてＭｏＳ＿２、ＷＳ＿２を用いる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の固体潤滑
    軸受。
JP17668384A 1984-08-27 1984-08-27 固体潤滑軸受 Pending JPS6155410A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17668384A JPS6155410A (ja) 1984-08-27 1984-08-27 固体潤滑軸受

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17668384A JPS6155410A (ja) 1984-08-27 1984-08-27 固体潤滑軸受

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6155410A true JPS6155410A (ja) 1986-03-19

Family

ID=16017896

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17668384A Pending JPS6155410A (ja) 1984-08-27 1984-08-27 固体潤滑軸受

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6155410A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63167125A (ja) * 1986-12-27 1988-07-11 Koyo Seiko Co Ltd ころがり軸受
EP0275080A2 (en) * 1987-01-12 1988-07-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Solid lubricant bearing
JPH02267265A (ja) * 1989-02-21 1990-11-01 General Electric Co <Ge> 潤滑軸受の製造方法
US6367981B1 (en) 1998-08-24 2002-04-09 Nsk Ltd. Retainer and rolling bearing having the same
CN100387750C (zh) * 2005-09-30 2008-05-14 上海交通大学 磁控溅射制备减摩IF－WS2/IF－MoS2复合薄膜的方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63167125A (ja) * 1986-12-27 1988-07-11 Koyo Seiko Co Ltd ころがり軸受
EP0275080A2 (en) * 1987-01-12 1988-07-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Solid lubricant bearing
JPH02267265A (ja) * 1989-02-21 1990-11-01 General Electric Co <Ge> 潤滑軸受の製造方法
US6367981B1 (en) 1998-08-24 2002-04-09 Nsk Ltd. Retainer and rolling bearing having the same
US6746157B2 (en) 1998-08-24 2004-06-08 Nsk Ltd. Retainer and rolling bearing having the same
CN100387750C (zh) * 2005-09-30 2008-05-14 上海交通大学 磁控溅射制备减摩IF－WS2/IF－MoS2复合薄膜的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6305847B1 (en) Sliding bearing
JP2838869B2 (ja) 潤滑ころがり接触装置、潤滑法、潤滑組成物及びセラミック転動要素
JPS6155410A (ja) 固体潤滑軸受
JP2005516164A (ja) セラミック製転がり要素及び鋼製内輪又は外輪を有する転がり軸受
JP6481798B2 (ja) 転がり軸受
JPH10325414A (ja) 直動装置
JP4644817B2 (ja) 固体潤滑軸受
JPH06193637A (ja) 転がり軸受
JPH0893774A (ja) 固体潤滑転がり軸受
JPS58174718A (ja) ころがり軸受
JPH03162588A (ja) 固体潤滑皮膜を形成する方法
JP2503966Y2 (ja) 転がり軸受
JPH02221714A (ja) 固体潤滑軸受
JPS6329942Y2 (ja)
JPH08152025A (ja) 固体潤滑転がり軸受
JP3006635B2 (ja) 固体潤滑転がり軸受
JP3419478B2 (ja) 軸 受
JPH0874862A (ja) 固体潤滑軸受
JPS6319418A (ja) 超高真空用クロスロ−ラベアリング
JPH07145820A (ja) 真空機器用転がり軸受
JP2004108390A (ja) 低融点金属潤滑軸受
JP3006631B2 (ja) 半導体製造設備用転がり軸受
JPH04140510A (ja) 固体潤滑転がり軸受
JPS59691Y2 (ja) 回転陽極ｘ線管
JPH0532651Y2 (ja)