JPS63190160A - 摺動面の形成方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は例えばモータの回転軸においてオイルシールと
摺動する摺動面の形成方法に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、モータの回転軸などにおいては、高周波焼入れ
やクロムめっき処理を施すことによって、相手側の部材
と摺動する面の耐摩耗性を向上させるようにしている。

しかし、これらの処理を施す装置は、いずれも高価で複
雑であるばかりでなく、クロムめっき処理では重金属を
含む廃液の処理に問題があり、高周波焼入れでは凹凸が
大きな部品に処理できない問題があった。

そのため、近年、金属の表面にセラミック皮膜を施して
摺動面を形成することが注目されるようになり、プラズ
マ溶射法や爆発溶射法などによってセラミックコーティ
ングが施された回転軸が使用されるようになってきた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来のセラミックコーティングが施され
た回転軸では、セラミック皮膜の膜厚が３００μ以上と
厚いだけでなく、多数のピンホールができたり、面粗度
が大きいために、滑らかな摺動面を形成するのが困難と
なっている。その結果、相手側の部材の摩耗を増大させ
る不具合があった。すなわち、オイルシールと摺接した
状態に設けられた回転軸においては、オイルシールとの
間に生じるすべり摩擦抵抗が大きくなるため、摩擦熱で
オイルシールが劣化し、オイルシールの軸封止機能が低
下する問題が生じていた。

本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、耐摩耗
性を向上させ、しかも、相手側の部材を傷めるのが抑え
られる摺動面を形成することができる摺動面の形成方法
を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る摺動面の形成方法は、低真空中において、
レーザビームにより蒸発させたセラミックを蒸着させる
ものである。

〔作用〕

本発明においては、相手側の部材と摺動する部分に、高
硬度で耐熱性を有し、かつ密着力があり緻密でピンホー
ルが無いセラ、ミック皮膜が形成される。

〔実施例〕

以下、本発明をモータの回転軸に実施した一実施例につ
いて図により詳細に説明する。第１は本発明に係る摺動
面の形成方法を実施するための装置を示す概略図、第２
図は本発明に係る摺動面の形成方法が実施された回転軸
が備えられたモータの一部を示す断面図であり、第２図
において符号１で示すものはモータのブラケットを示す
、２は本発明が実施された回転軸であり、ブラケット１
に穿設された軸孔３を貫通し図示しない軸受により回転
自在に軸支されている。４は回転軸２が摺動する相手側
の部材としてのオイルシールである。

このオイルシール４は軸孔３に圧入されて保持されてお
り、内周面には回転軸２の外周面に摺接して回転軸２と
の間をシールするリップ４ａｌ　　４ｂが設けられてい
る。

５は本発明を実施することによって、回転軸２の外周面
であってリップ４ａ、４ｂが摺動する部分に設けられた
セラミック皮膜であり、リップ４ａ、４ｂとの摺動面を
形成している。

次に前記セラミック皮膜５を形成する方法について説明
すると、セラミック皮膜５は、極微量の酸素ガスを含む
低真空中で、炭酸ガスレーザビームにより蒸発させたセ
ラミックを回転軸２の外周面上に蒸着させて形成する。

詳述すれば、第１図に示すように、真空槽１１で極微量
の酸素ガスを含む低真空（真空度１０−’Ｔｏ　ｒ　ｒ
）を形成し、この低真空中に蒸発源となる円板状のセラ
ミック材１２および被蒸着物となる回転軸２を互いに対
向するように回転自在に支持する。すなわち、セラミッ
ク材１２を水平方向に回転自在に支持された駆動軸１３
に支持し、回転軸２を基台１４に取付けられた軸受１５
，１６で鉛直方向に回転自在に支持する。

ここで、炭酸ガスレーザ装置で炭酸ガスレーザビーム１
８を発生させ、集光レンズ１９でセラミック材１２の外
周面に照射させる。このとき、セラミック材１２を図中
Ａで示す方向へ回転させ、回転軸２を所望な方向へ回転
させる共に、これら部材を加熱装置２１．２２で１００
℃以下の温度に加熱する。

そして、炭酸ガスレーザビーム１８の照射によってセラ
ミック材１２を加熱蒸発させて気体２３とし、この気体
２３を遠心力で回転軸２方向へ飛ばして回転軸２の外周
面に蒸着させ、セラミック皮膜５を数μの程度の厚さに
形成する。なお、蒸着させるセラミックとしては、アル
ミナ、酸化クロム、酸化ジルコニア、窒化珪素、ムライ
トなどを用いることができる。

このように構成された摺動面の形成方法においては、回
転軸２のオイルシール４と摺動する部分に、高硬度で耐
熱性を有し、かつ回転軸２と密着力があり緻密でピンホ
ールが無いセラミック皮膜５を形成することができる。

これは、炭酸ガスレーザビーム１８でセラミック材１２
を蒸発させることによって、セラミックの粒子が従来の
プラズマ溶射法や爆発溶射法などに比較して小さくなる
るためと考えられる。

したがって、このセラミック皮膜５でオイルシール４と
の摺動面を形成することができるから、摺動面の耐摩耗
性が向上できると共に、摺動面の面粗度を小さくして表
面を滑らかにすることができる。そのため、オイルシー
ル４と回転軸２との間に生ずるすべり摩擦抵抗を小さく
し、オイルシール４の摩耗が増大したり、摩擦熱によっ
てオイルシール４が劣化するのを防止することができる
。

なお、上記実施例においては、オイルシール４と摺動す
る回転軸２に実施した例について説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、ギャードモータの歯車
の歯面や、水中ポンプのインペラやケーシング、■ベル
トプーリの溝、圧延機のローラの外周面など種々の機械
部品に実施することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、低真空中において
、レーザビームにより蒸発させたセラミックを蒸着させ
たから、相手側の部材と摺動する部分に、高硬度で耐熱
性を有し、かつ密着力があり緻密でピンホールが無い七
ラミック皮膜を形成することができる。

したがって、このセラミック皮膜で摺動面を成形するこ
とができるから、摺動面の耐摩耗性を向上することがで
き、しかも、相手側の部材を傷めるのを抑えることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１は本発明に係る摺動面の形成方法を実施するための
装置を示す概略図、第２図は本発明に係る摺動面の形成
方法が実施された回転軸が備えられたモータの一部を示
す断面図である。 ２・・・・回転軸、４・・・・オイルシール、５・・・
・セラミック皮膜、１２・・・・セラミック材、１８・
・・・炭酸ガスレーザビーム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 低真空中において、相手側の部材と摺動する部分に、レ
   ーザビームにより蒸発させたセラミックを蒸着させるこ
   とを特徴とする摺動面の形成方法。