JP2949762B2 - 動的表面処理した摺動又は転がり部材を有する軸受 - Google Patents
動的表面処理した摺動又は転がり部材を有する軸受Info
- Publication number
- JP2949762B2 JP2949762B2 JP2069963A JP6996390A JP2949762B2 JP 2949762 B2 JP2949762 B2 JP 2949762B2 JP 2069963 A JP2069963 A JP 2069963A JP 6996390 A JP6996390 A JP 6996390A JP 2949762 B2 JP2949762 B2 JP 2949762B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compound
- film layer
- reaction film
- metal
- sliding
- 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.)
- Expired - Fee Related
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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、互いに接触して摺動又は転がり運動する二
つの部材相互の表面間における摩擦，摩耗の低減を図
り、ひいては耐荷重，耐焼付き性の向上を図るための動
的表面処理した摺動又は転がり部材を使用した軸受に関
する。
つの部材相互の表面間における摩擦，摩耗の低減を図
り、ひいては耐荷重，耐焼付き性の向上を図るための動
的表面処理した摺動又は転がり部材を使用した軸受に関
する。
普通の軸受潤滑の場合、接触する金属二面間の摩擦係
数は、用いた潤滑油の絶対粘度，軸受荷重，回転数に関
係して変動する。すなわち、摩擦面間に厚い油膜層が形
成される完全潤滑状態では金属面間の接触はほとんど起
こらず摩擦係数は極めて小さい。しかし、一部金属−金
属接触を起こしている混合潤滑、或いは潤滑油膜が破れ
て金属−金属接触を起こす境界潤滑の状態になると、潤
滑面の焼付き等の損傷が生じる虞がある。そこで、これ
を防止するため、極圧添加剤，摩耗防止剤等の添加剤を
潤滑油中に加えることが行われている。
数は、用いた潤滑油の絶対粘度，軸受荷重，回転数に関
係して変動する。すなわち、摩擦面間に厚い油膜層が形
成される完全潤滑状態では金属面間の接触はほとんど起
こらず摩擦係数は極めて小さい。しかし、一部金属−金
属接触を起こしている混合潤滑、或いは潤滑油膜が破れ
て金属−金属接触を起こす境界潤滑の状態になると、潤
滑面の焼付き等の損傷が生じる虞がある。そこで、これ
を防止するため、極圧添加剤，摩耗防止剤等の添加剤を
潤滑油中に加えることが行われている。
ところで、金属−金属二面の接触部は高温・高面圧と
なり、反応性の高い状態にある。すると、そこに供給さ
れた潤滑剤中に含まれた添加剤成分（例えば塩素，イオ
ウ，リンを含む化合物で、塩素化パラフィン，ジベンジ
ルサルファイド，トリクレジルホスフェート等の有機化
合物）が軸受金属と容易に反応する。その反応の結果、
金属−金属二面の接触部に、金属塩化物、金属イオウ化
合物、金属リン化合物等が生成する。この金属化合物が
二つの金属部材の接触面での焼付きや摩耗を防止する。
しかしながら、二つの金属部材の接触面と前記添加剤と
の反応は緩やかで反応時間は当該金属部材の接触面にお
いて焼付きが発生する迄の時間より遥に長いから（反応
が急であると長期間使用した場合に表面の腐食などのマ
イナスの効果を生じる）、添加剤を加えても即効性にか
ける、特に運転中に潤滑油の供給が一時中断するという
ような事態が突発した場合には対応しきれない、という
欠点がある。
なり、反応性の高い状態にある。すると、そこに供給さ
れた潤滑剤中に含まれた添加剤成分（例えば塩素，イオ
ウ，リンを含む化合物で、塩素化パラフィン，ジベンジ
ルサルファイド，トリクレジルホスフェート等の有機化
合物）が軸受金属と容易に反応する。その反応の結果、
金属−金属二面の接触部に、金属塩化物、金属イオウ化
合物、金属リン化合物等が生成する。この金属化合物が
二つの金属部材の接触面での焼付きや摩耗を防止する。
しかしながら、二つの金属部材の接触面と前記添加剤と
の反応は緩やかで反応時間は当該金属部材の接触面にお
いて焼付きが発生する迄の時間より遥に長いから（反応
が急であると長期間使用した場合に表面の腐食などのマ
イナスの効果を生じる）、添加剤を加えても即効性にか
ける、特に運転中に潤滑油の供給が一時中断するという
ような事態が突発した場合には対応しきれない、という
欠点がある。
そこで出願人は、先に、摺動部材又は転がり部材の表
面に予め上記添加剤として用いられる化合物により静的
な状態で表面処理を施して、化合物反応膜層を形成させ
ておくことを提案している（特願平１−311302）。
面に予め上記添加剤として用いられる化合物により静的
な状態で表面処理を施して、化合物反応膜層を形成させ
ておくことを提案している（特願平１−311302）。
しかしながら、このような静的な状態での化学処理に
よって形成された化合物反応膜層は、処理前に摺動部材
又は転がり部材の表面が受けた加工，熱処理等の履歴の
影響を受け易いという問題点がある。化学処理前の加
工，熱処理等によって摺動部材又は転がり部材の表面に
変質層が生じて、その後の化学処理で形成される化合物
反応膜層に影響が出るためである。
よって形成された化合物反応膜層は、処理前に摺動部材
又は転がり部材の表面が受けた加工，熱処理等の履歴の
影響を受け易いという問題点がある。化学処理前の加
工，熱処理等によって摺動部材又は転がり部材の表面に
変質層が生じて、その後の化学処理で形成される化合物
反応膜層に影響が出るためである。
そこで本発明は、上記従来の問題点に着目してなされ
たものであり、その目的とするところは、摺動部材又は
転がり部材の加工時や慣らし運転などの動的な状態のも
とでトライボ化学的な反応をも利用して化学処理するこ
とにより、表面の変質層の影響の出にくい化合物反応膜
層を形成して低摩擦，低摩耗，耐荷重性，耐焼付き性を
十分に向上させた摺動又は転がり部材及び転がり軸受を
提供することにある。
たものであり、その目的とするところは、摺動部材又は
転がり部材の加工時や慣らし運転などの動的な状態のも
とでトライボ化学的な反応をも利用して化学処理するこ
とにより、表面の変質層の影響の出にくい化合物反応膜
層を形成して低摩擦，低摩耗，耐荷重性，耐焼付き性を
十分に向上させた摺動又は転がり部材及び転がり軸受を
提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の軸受は、軸受を構
成する金属部材の表面を、加工時又は慣らし運転時であ
って該金属部材同士が接触して摺動又は転がり運動して
いる動的な状態で化学処理して0.05〜0.3μｍの厚さに
化合物反応膜層を形成したものである。この化合物反応
膜層厚は、0.1μｍ程度であることが特に良い。
成する金属部材の表面を、加工時又は慣らし運転時であ
って該金属部材同士が接触して摺動又は転がり運動して
いる動的な状態で化学処理して0.05〜0.3μｍの厚さに
化合物反応膜層を形成したものである。この化合物反応
膜層厚は、0.1μｍ程度であることが特に良い。
ここで化合物反応膜層とは、化学的に活性な有機化合
物（例えば、有機イオウ化合物，有機リン化合物，有機
塩素化合物，有機金属化合物）と摺動又は転がり部材と
の間の化学反応によって形成され、表面にバルクとは異
なった性質を持つ無機及び／又は有機の金属化合物から
なる層を意味する。摺動又は転がり部材をこの有機化合
物の少なくとも一種と動的な状態で反応させることによ
り、部材表面に無機及び／又は有機金属化合物、例え
ば、金属リン化合物，金属イオウ化合物，金属塩素化合
物の少なくとも一種が形成される。この金属化合物が化
合物反応膜層に相当する。
物（例えば、有機イオウ化合物，有機リン化合物，有機
塩素化合物，有機金属化合物）と摺動又は転がり部材と
の間の化学反応によって形成され、表面にバルクとは異
なった性質を持つ無機及び／又は有機の金属化合物から
なる層を意味する。摺動又は転がり部材をこの有機化合
物の少なくとも一種と動的な状態で反応させることによ
り、部材表面に無機及び／又は有機金属化合物、例え
ば、金属リン化合物，金属イオウ化合物，金属塩素化合
物の少なくとも一種が形成される。この金属化合物が化
合物反応膜層に相当する。
即ち、摺動又は転がり部材と有機リン化合物との反応
によって、この反応に対応する有機リン化合物−反応膜
層が形成される。有機イオウ化合物との反応によって対
応する有機イオウ化合物−反応膜層、有機塩素化合物と
の反応によって対応する有機塩素化合物−反応膜層、及
び有機金属化合物との反応によって有機金属化合物−反
応膜層が、動的な状態において摺動又は転がり部材表面
に形成される。この化合物反応膜層は、摺動又は転がり
部材が有機リン化合物，有機イオウ化合物，有機塩素化
合物，有機金属化合物の少なくとも一種以上と反応する
ことにより形成された有機リン化合物−反応膜層，有機
イオウ化合物−反応膜層、有機塩素化合物−反応膜層，
有機金属化合物−反応膜層の少なくとも一種からなる。
特に、有機リン化合物と有機イオウ化合物の混合物と反
応することにより形成された反応膜層であることがより
望ましい。
によって、この反応に対応する有機リン化合物−反応膜
層が形成される。有機イオウ化合物との反応によって対
応する有機イオウ化合物−反応膜層、有機塩素化合物と
の反応によって対応する有機塩素化合物−反応膜層、及
び有機金属化合物との反応によって有機金属化合物−反
応膜層が、動的な状態において摺動又は転がり部材表面
に形成される。この化合物反応膜層は、摺動又は転がり
部材が有機リン化合物，有機イオウ化合物，有機塩素化
合物，有機金属化合物の少なくとも一種以上と反応する
ことにより形成された有機リン化合物−反応膜層，有機
イオウ化合物−反応膜層、有機塩素化合物−反応膜層，
有機金属化合物−反応膜層の少なくとも一種からなる。
特に、有機リン化合物と有機イオウ化合物の混合物と反
応することにより形成された反応膜層であることがより
望ましい。
有機リン化合物−反応膜層としては、亜リン酸エステ
ル類，正リン酸エステル類，酸性リン酸エステル類の少
なくとも一種と反応することにより形成された反応膜層
がある。
ル類，正リン酸エステル類，酸性リン酸エステル類の少
なくとも一種と反応することにより形成された反応膜層
がある。
また、有機イオウ化合物−反応膜層としては、硫化油
脂類，硫化オレフィン類，メルカプタン類，サルファイ
ド類，スルホキシド類，スルホン類の少なくとも一種と
反応することにより形成されたの反応膜層がある。
脂類，硫化オレフィン類，メルカプタン類，サルファイ
ド類，スルホキシド類，スルホン類の少なくとも一種と
反応することにより形成されたの反応膜層がある。
さらに、有機塩素化合物−反応膜層としては、塩素化
パラフィン類及び／又は塩素化油脂類と反応することに
より形成された反応膜層がある。
パラフィン類及び／又は塩素化油脂類と反応することに
より形成された反応膜層がある。
またさらに、有機金属化合物−反応膜層としては、金
属ジヒドロカルルジチオフォスフェート類，金属ジヒド
ロカルビルジチオカーバメート類，ナフテン酸金属塩類
の少なくとも一種と反応することにより形成された反応
膜層がある。
属ジヒドロカルルジチオフォスフェート類，金属ジヒド
ロカルビルジチオカーバメート類，ナフテン酸金属塩類
の少なくとも一種と反応することにより形成された反応
膜層がある。
そして、本発明の転がり軸受は、動的な状態のもとで
形成された前記各種の化合物反応膜層を有する転がり部
材を保持器，転動輪及び転動体の少なくとも一つに適用
したことを内容とするものである。
形成された前記各種の化合物反応膜層を有する転がり部
材を保持器，転動輪及び転動体の少なくとも一つに適用
したことを内容とするものである。
接触する二部材の表面の少なくとも一方を、例えば加
工中或いは慣らし運転中などの動的な状態において化学
処理することにより、被処理面の加工や熱処理等の履歴
に影響されにくい化合物反応膜層を0.05〜0.3μｍの厚
さに形成して、低摩擦，低摩耗で耐荷重性，耐焼付き性
を十分に向上させることができた。
工中或いは慣らし運転中などの動的な状態において化学
処理することにより、被処理面の加工や熱処理等の履歴
に影響されにくい化合物反応膜層を0.05〜0.3μｍの厚
さに形成して、低摩擦，低摩耗で耐荷重性，耐焼付き性
を十分に向上させることができた。
以下に、詳説する。
上記のように定義した化合物反応膜層は、動的な状態
に保たれている摺動又は転がり部材と有機リン化合物，
有機イオウ化合物，有機塩素化合物，有機金属化合物の
少なくとも一種とを反応させることにより形成すること
ができる。有機リン化合物と反応することによって形成
された化合物反応膜層を有機リン化合物−反応膜層と称
し、有機イオウ化合物と反応することによって形成され
た反応膜層を有機イオウ化合物−反応膜層と称し、有機
塩素化合物と反応することによって形成された反応膜層
を有機塩素化合物−反応膜層と称し、有機金属化合物と
反応することによって形成された反応膜層を有機金属化
合物−反応膜層と称する。
に保たれている摺動又は転がり部材と有機リン化合物，
有機イオウ化合物，有機塩素化合物，有機金属化合物の
少なくとも一種とを反応させることにより形成すること
ができる。有機リン化合物と反応することによって形成
された化合物反応膜層を有機リン化合物−反応膜層と称
し、有機イオウ化合物と反応することによって形成され
た反応膜層を有機イオウ化合物−反応膜層と称し、有機
塩素化合物と反応することによって形成された反応膜層
を有機塩素化合物−反応膜層と称し、有機金属化合物と
反応することによって形成された反応膜層を有機金属化
合物−反応膜層と称する。
有機リン化合物−反応膜層を形成するのに用い得る有
機リン化合物としては、亜リン酸エステル類，正リン酸
エステル類，酸性リン酸エステル類等がある。
機リン化合物としては、亜リン酸エステル類，正リン酸
エステル類，酸性リン酸エステル類等がある。
上記亜リン酸エステル類は、C1〜C18の炭化水素類
（例えば、アルキル，フェニル，ベンジル，クレジル，
シンナミル，アリル）の亜リン酸エステルで、例えばト
リオクチルフォスファイト，トリフェニルフォスファイ
ト，トリクレジルフォスファイト，ビス−２−エチルヘ
キシルフォスファイト，トリデシルフォスファイト，ジ
ブチルハイドロジェンフォスファイト，トリス（ノニル
フェニル）フォスファイト，ジラウリルハイドロジェン
フォスファイト，ジフェニルモノデシルフォスファイ
ト，トリラウリルトリチオフォスファイト，ジフェニル
ハイドロジェンフォスファイトなどが好ましい。
（例えば、アルキル，フェニル，ベンジル，クレジル，
シンナミル，アリル）の亜リン酸エステルで、例えばト
リオクチルフォスファイト，トリフェニルフォスファイ
ト，トリクレジルフォスファイト，ビス−２−エチルヘ
キシルフォスファイト，トリデシルフォスファイト，ジ
ブチルハイドロジェンフォスファイト，トリス（ノニル
フェニル）フォスファイト，ジラウリルハイドロジェン
フォスファイト，ジフェニルモノデシルフォスファイ
ト，トリラウリルトリチオフォスファイト，ジフェニル
ハイドロジェンフォスファイトなどが好ましい。
又、正しい酸エステル類は、C1〜C18の炭化水素類
（例えば、アルキル，フェニル，ベンジル，クレジル，
シンナミル，アリル）の正リン酸エステルで、例えばト
リフェニルフォスフェート，トリエチルフォスフェー
ト，トリブチルフォスフェート，トリス（２−エチルヘ
キシル）フォスフェート，トリデシルフォスフェート，
ジフェニルモノ（２−エチルヘキシル）フォスフェー
ト，トリクレジルフォスフェード，トリオクチルフォス
フェート，トリステアリルフォスフェートなどが好まし
い。
（例えば、アルキル，フェニル，ベンジル，クレジル，
シンナミル，アリル）の正リン酸エステルで、例えばト
リフェニルフォスフェート，トリエチルフォスフェー
ト，トリブチルフォスフェート，トリス（２−エチルヘ
キシル）フォスフェート，トリデシルフォスフェート，
ジフェニルモノ（２−エチルヘキシル）フォスフェー
ト，トリクレジルフォスフェード，トリオクチルフォス
フェート，トリステアリルフォスフェートなどが好まし
い。
又、酸性リン酸エステル類は、C1〜C20のモノ又はジ
ヒドロカルビルアッシドフォスフェートであり、例えば
メチルアッシドフォスフェート，イソプロピルアッシド
フォスフェート，ブチルアッシドフォスフェート,2−エ
チルヘキシルアッシドフォスフェード，イソデシルアッ
シドフォスフェート，トリデシルアッシドフォスフェー
ト，ラウリルアッシドフォスフェートなどが好ましい。
ヒドロカルビルアッシドフォスフェートであり、例えば
メチルアッシドフォスフェート，イソプロピルアッシド
フォスフェート，ブチルアッシドフォスフェート,2−エ
チルヘキシルアッシドフォスフェード，イソデシルアッ
シドフォスフェート，トリデシルアッシドフォスフェー
ト，ラウリルアッシドフォスフェートなどが好ましい。
有機イオウ化合物−反応膜層を形成するのに用い得る
有機イオウ化合物としては、例えば硫化鯨油売などの硫
化油脂類、硫化オレフィン類，メルカプタン類，サルフ
ァイド類，スルホキシド類、スルホン類等がある。
有機イオウ化合物としては、例えば硫化鯨油売などの硫
化油脂類、硫化オレフィン類，メルカプタン類，サルフ
ァイド類，スルホキシド類、スルホン類等がある。
上記の硫化オレフィン類は、C3〜C8のオレフィン又は
それから誘導される低分子量ポリオレフィンの硫化物
で、例えば硫化ペンテン，硫化ブチレン，硫化オクテン
などが好ましい。
それから誘導される低分子量ポリオレフィンの硫化物
で、例えば硫化ペンテン，硫化ブチレン，硫化オクテン
などが好ましい。
メルカプタン類は、C4〜C20のアルキルメルカプタン
及びメルカプト脂肪酸エステルで、例えばｎ−ブチルメ
ルカプタン，イソブチルメルカプタン，第三ブチルメル
カプタン,n−オクチルメルカプタン，第三ノニルメルカ
プタン，第三ドデシルメルカプタン，チオグリコール酸
ブチル，チオプロピオン酸エチル,3−メルカプトプロピ
オン酸オクチルなどが好ましい。
及びメルカプト脂肪酸エステルで、例えばｎ−ブチルメ
ルカプタン，イソブチルメルカプタン，第三ブチルメル
カプタン,n−オクチルメルカプタン，第三ノニルメルカ
プタン，第三ドデシルメルカプタン，チオグリコール酸
ブチル，チオプロピオン酸エチル,3−メルカプトプロピ
オン酸オクチルなどが好ましい。
サルファイド類は、C4〜C18の炭化水素類（例えば、
アルキル，フェニル，ベンジル，シンナミル，アリル）
のモノサルファイド（ −Ｓ− ），ジサルファイド
（ −Ｓ−Ｓ− ），ポリサルファイド（ −Ｓ−Ｓ−
Ｓ− ）で、例えばジブチルモノサルファイド，ジブチ
ルジサルファイド，ジフェニルサルファイド，ジベンジ
ルサルファイドなどが好ましい。
アルキル，フェニル，ベンジル，シンナミル，アリル）
のモノサルファイド（ −Ｓ− ），ジサルファイド
（ −Ｓ−Ｓ− ），ポリサルファイド（ −Ｓ−Ｓ−
Ｓ− ）で、例えばジブチルモノサルファイド，ジブチ
ルジサルファイド，ジフェニルサルファイド，ジベンジ
ルサルファイドなどが好ましい。
スルホキシド類は、C4〜C20の炭化水素類（例えば、
アルキル，フェニル，ベンジル，シンナミル，アリル）
のスルホキシドで、例えばジブチルスルホキシド，ジベ
ンジルスルホキシドなどが好ましい。
アルキル，フェニル，ベンジル，シンナミル，アリル）
のスルホキシドで、例えばジブチルスルホキシド，ジベ
ンジルスルホキシドなどが好ましい。
スルホン類は、C4〜C20のアルキル，フェニル，ベン
ジル，シンナミル，アリルのスルホンで、例えばジブチ
ルスルホン，ジドデシルスルホン，フェニルスルホンな
どが好ましい。
ジル，シンナミル，アリルのスルホンで、例えばジブチ
ルスルホン，ジドデシルスルホン，フェニルスルホンな
どが好ましい。
有機塩素化合物−反応膜層を形成するのに用い得る有
機塩素化合物としては、塩素化パラフィン類，塩素化油
脂類等がある。
機塩素化合物としては、塩素化パラフィン類，塩素化油
脂類等がある。
塩素化パラフィン類としては、例えば、ｎ−オクチル
クロライド，塩化パラフィン，塩化オクタデシルが存在
し、塩素化油脂類としては、例えば、塩化鯨油が存在す
る。
クロライド，塩化パラフィン，塩化オクタデシルが存在
し、塩素化油脂類としては、例えば、塩化鯨油が存在す
る。
更に又、有機金属化合物−反応膜層を形成するのに用
い得る有機金属化合物としては、金属ジヒドロカルビル
ジチオフォスフェート類，金属ジヒドロカルビルジチオ
カーバメート類，ナフテン酸塩類等がある。
い得る有機金属化合物としては、金属ジヒドロカルビル
ジチオフォスフェート類，金属ジヒドロカルビルジチオ
カーバメート類，ナフテン酸塩類等がある。
上記金属ジヒドロカルビルジチオフォスフェート類
は、各ヒドロカルビル基がC4〜C20である金属ジヒドロ
カルビルジチオフォスフェートで、例えばZnジメチルジ
チオフォスフェート,Zn−ブチルイソオクチルジチオフ
ォスフェート,Zn−ジ（４−メチル−２−ペンチル）ジ
チオフォスフェート,Znジ（テトラプロペニルフェニ
ル）ジチオフォスフェート,Zn（２−エチル−１−ヘキ
シル）ジチオフォスフェート,Zn（イソオクチル）ジチ
オフォスフェート,Zn（エチルフェニル）ジチオフォス
フェート,Zn（アミル）ジチオフォスフェート,Znジ（ヘ
キシル）ジチオフォスフェート、或いは金属として上記
亜鉛（Zn）の他、鉛（Pb），カドミウム（Cd），アンチ
モン（Sb），モリブデン（Mo）などのものが好ましい。
は、各ヒドロカルビル基がC4〜C20である金属ジヒドロ
カルビルジチオフォスフェートで、例えばZnジメチルジ
チオフォスフェート,Zn−ブチルイソオクチルジチオフ
ォスフェート,Zn−ジ（４−メチル−２−ペンチル）ジ
チオフォスフェート,Znジ（テトラプロペニルフェニ
ル）ジチオフォスフェート,Zn（２−エチル−１−ヘキ
シル）ジチオフォスフェート,Zn（イソオクチル）ジチ
オフォスフェート,Zn（エチルフェニル）ジチオフォス
フェート,Zn（アミル）ジチオフォスフェート,Znジ（ヘ
キシル）ジチオフォスフェート、或いは金属として上記
亜鉛（Zn）の他、鉛（Pb），カドミウム（Cd），アンチ
モン（Sb），モリブデン（Mo）などのものが好ましい。
金属ジヒドロカルビルジチオカーバメート類は、各ヒ
ドロカルビル基がC4〜C20である金属ジヒドロカルビル
ジチオカーバメートで、例えばZnジメチルジチオカーバ
メート,Znブチルイソオクチルジチオカーバメート,Znジ
（４−メチル−２−ペンチル）ジチオカーバメート,Zn
ジ（テトラプロペニルフェニル）ジチオカーバメート,Z
n（２−エチル１−ヘキシル）ジチオカーバメート,Zn
（イソオクチル）ジチオカーバメート,Zn（エチルフェ
ニル）ジチオカーバメート,Zn（アミル）ジチオカーバ
メート,Znジ（ヘキシル）ジチオカーバメート、或いは
金属として上記亜鉛（Zn）の他、鉛（Pb），カドミウム
（Cd），アンチモン（Sb），モリブデン（Mo）などのも
のが好ましい。
ドロカルビル基がC4〜C20である金属ジヒドロカルビル
ジチオカーバメートで、例えばZnジメチルジチオカーバ
メート,Znブチルイソオクチルジチオカーバメート,Znジ
（４−メチル−２−ペンチル）ジチオカーバメート,Zn
ジ（テトラプロペニルフェニル）ジチオカーバメート,Z
n（２−エチル１−ヘキシル）ジチオカーバメート,Zn
（イソオクチル）ジチオカーバメート,Zn（エチルフェ
ニル）ジチオカーバメート,Zn（アミル）ジチオカーバ
メート,Znジ（ヘキシル）ジチオカーバメート、或いは
金属として上記亜鉛（Zn）の他、鉛（Pb），カドミウム
（Cd），アンチモン（Sb），モリブデン（Mo）などのも
のが好ましい。
又、ナフテン酸塩類はナフテン酸の金属塩で、例えば
ナフテン酸鉛などが好ましい。
ナフテン酸鉛などが好ましい。
前記のような化合物反応膜層を形成する種々の化合物
は、そのまま、或いは油や溶剤に溶解し希釈された状態
で、濃度0.1〜100wt％の範囲で使用することができる。
ここで油としては、例えば、精製パラフィン，ジフェニ
ル等の非極性のものを使用でき、溶剤としては、例え
ば、トルエン等の非極性溶媒を使用できる。その他の
油，溶媒を使用することができるが、非極性のものであ
ることが好ましい。
は、そのまま、或いは油や溶剤に溶解し希釈された状態
で、濃度0.1〜100wt％の範囲で使用することができる。
ここで油としては、例えば、精製パラフィン，ジフェニ
ル等の非極性のものを使用でき、溶剤としては、例え
ば、トルエン等の非極性溶媒を使用できる。その他の
油，溶媒を使用することができるが、非極性のものであ
ることが好ましい。
化合物反応膜層の厚みの制御は、上記化合物の種類に
応じて溶液中のその化合物の濃度と、試料である摺動又
は転がり部材との反応温度、反応時間とを調整するこ
と、及び化合物反応膜を形成する際の動的条件（例えば
pv値等）を調整することにより行うことができる。
応じて溶液中のその化合物の濃度と、試料である摺動又
は転がり部材との反応温度、反応時間とを調整するこ
と、及び化合物反応膜を形成する際の動的条件（例えば
pv値等）を調整することにより行うことができる。
化合物反応膜を形成する際、所定濃度の前記有機リン
化合物，有機イオウ化合物，有機塩素化合物，有機金属
化合物の各々が単独で、或いは複数種類の混合物として
用いられる。特に、有機リン化合物と有機イオウ化合物
とを混合すると、両者の相互作用により化合物反応膜の
形成速度が大きくなることが検討の結果明らかとなっ
た。尚、同一種類の化合物内では、各具体的化合物が単
独或いは混合されて用いられる。
化合物，有機イオウ化合物，有機塩素化合物，有機金属
化合物の各々が単独で、或いは複数種類の混合物として
用いられる。特に、有機リン化合物と有機イオウ化合物
とを混合すると、両者の相互作用により化合物反応膜の
形成速度が大きくなることが検討の結果明らかとなっ
た。尚、同一種類の化合物内では、各具体的化合物が単
独或いは混合されて用いられる。
単独で或いは混合して用いられた前記各化合物の種類
とその含有量に応じて、摺動又は転がり部材の表面に、
有機リン化合物−反応膜層，有機イオウ化合物−反応膜
層，有機塩素化合物−反応膜層，有機金属化合物−反応
膜層、又はこれらが二種以上混在した化合物反応膜を形
成することができる。
とその含有量に応じて、摺動又は転がり部材の表面に、
有機リン化合物−反応膜層，有機イオウ化合物−反応膜
層，有機塩素化合物−反応膜層，有機金属化合物−反応
膜層、又はこれらが二種以上混在した化合物反応膜を形
成することができる。
被処理物である摺動部材又は転がり部材を予め前記し
た所定濃度に調整した化合物液中に浸漬するか、或いは
当該化合物液を摺動部材又は転がり部材に塗布する。温
度を室温から120℃の範囲内の所定温度に制御しつつ、
0.5ないし４時間の範囲内の所定時間、その摺動部材又
は転がり部材を所定作動条件で摺動または転動させつつ
化合物と反応させることにより、被処理物の表面に厚さ
0.05ないし0.3μｍの範囲の化合物反応膜層を形成する
ことができる。
た所定濃度に調整した化合物液中に浸漬するか、或いは
当該化合物液を摺動部材又は転がり部材に塗布する。温
度を室温から120℃の範囲内の所定温度に制御しつつ、
0.5ないし４時間の範囲内の所定時間、その摺動部材又
は転がり部材を所定作動条件で摺動または転動させつつ
化合物と反応させることにより、被処理物の表面に厚さ
0.05ないし0.3μｍの範囲の化合物反応膜層を形成する
ことができる。
このように動的な状態で表面処理して形成した化合物
反応膜層は、静的な状態で表面処理して形成した化合物
反応膜層に比べて、密着性，均一性に優れている。ま
た、化合物反応膜層の形成速度もはやい。
反応膜層は、静的な状態で表面処理して形成した化合物
反応膜層に比べて、密着性，均一性に優れている。ま
た、化合物反応膜層の形成速度もはやい。
本発明の表面処理は、摺動又は転がり部材の少なくと
も摺動又は転がり接触面になされていれば足りる。もっ
とも、これ以外の部分に表面処理がなされていても良
い。また、摺動又は転がり接触する部材間において、少
なくとも一方の部材の接触表面にこの表面処理がなされ
ていれば低摩擦，低摩耗，耐荷重，耐焼付き性を十分に
向上させた摺動又は転がり部材を提供することができ
る。
も摺動又は転がり接触面になされていれば足りる。もっ
とも、これ以外の部分に表面処理がなされていても良
い。また、摺動又は転がり接触する部材間において、少
なくとも一方の部材の接触表面にこの表面処理がなされ
ていれば低摩擦，低摩耗，耐荷重，耐焼付き性を十分に
向上させた摺動又は転がり部材を提供することができ
る。
以下に、本発明の実施例を述べる。
〔実施例１〕 転がり部材である1/2インチ軸受鋼球を被処理試料と
し、ASTM Ｄ−2783に準じた四球試験機（ただし、縦軸
回転数の最高値は20000rpm）を利用して動的な状態で化
合物反応膜層を形成し、評価を行った。
し、ASTM Ｄ−2783に準じた四球試験機（ただし、縦軸
回転数の最高値は20000rpm）を利用して動的な状態で化
合物反応膜層を形成し、評価を行った。
（１） 第１図に示す四球試験機の油容器１に、反応性
の比較的高い酸性リン酸エステルであるトリデシルアッ
シドフォスフェート（トリデシルモノアッシドフォスフ
ェータとトリデシルジアッシドフォスフェートとの混合
物）を精製油で5wt％濃度に希釈してなる処理液２を満
たした。室温にて、この処理液２に固定球３を浸漬し、
その上に載置した回転球４を回転軸５で高速回転させ
て、pv値60〜300kg f/mm2・m/sで30分間慣らし運転を行
うことにより、動的表面処理した。
の比較的高い酸性リン酸エステルであるトリデシルアッ
シドフォスフェート（トリデシルモノアッシドフォスフ
ェータとトリデシルジアッシドフォスフェートとの混合
物）を精製油で5wt％濃度に希釈してなる処理液２を満
たした。室温にて、この処理液２に固定球３を浸漬し、
その上に載置した回転球４を回転軸５で高速回転させ
て、pv値60〜300kg f/mm2・m/sで30分間慣らし運転を行
うことにより、動的表面処理した。
（２） これにより試料球面に形成された化合物反応膜
層の厚さをオージェ電子分光分析機により測定した。こ
こに、オージェ電子分光分析によれば、試料表面に電子
線を照射し、試料の最表面から表出されるオージェ電子
のエネルギーを測定し解析することにより、試料表面の
元素の情報（定性・定量）を得ることができる。更にア
ルゴンイオン（Ar+）銃を用いて試料表面をスパッタし
ながら測定を行うことにより、元素の深さ方向の分布状
態の解析が可能である。
層の厚さをオージェ電子分光分析機により測定した。こ
こに、オージェ電子分光分析によれば、試料表面に電子
線を照射し、試料の最表面から表出されるオージェ電子
のエネルギーを測定し解析することにより、試料表面の
元素の情報（定性・定量）を得ることができる。更にア
ルゴンイオン（Ar+）銃を用いて試料表面をスパッタし
ながら測定を行うことにより、元素の深さ方向の分布状
態の解析が可能である。
測定結果の一例を第２図に示す。図はオージェ電子分
光分析機による試料球のデプスプロファイルを表し、化
合物反応膜層中のりん（Ｐ）のオージェ電子強度が変化
しなくなる直前を化合物反応膜層の厚みとする。すなわ
ち、第２図の場合、Ar+エッチング時間32分，エッチン
グ速度3nm/分であり、層の厚みは32分×3nm/分＝96nmと
なる。
光分析機による試料球のデプスプロファイルを表し、化
合物反応膜層中のりん（Ｐ）のオージェ電子強度が変化
しなくなる直前を化合物反応膜層の厚みとする。すなわ
ち、第２図の場合、Ar+エッチング時間32分，エッチン
グ速度3nm/分であり、層の厚みは32分×3nm/分＝96nmと
なる。
このようにして得られた化合物反応膜層と慣らし運転
条件であるpv値の間には、第１表に示すような対応関係
が認められた。
条件であるpv値の間には、第１表に示すような対応関係
が認められた。
（３） 上記慣らし運転の後、試料球は四球試験機に組
込んだまま、油容器１ごと有機溶媒で洗浄し乾燥せしめ
た。
込んだまま、油容器１ごと有機溶媒で洗浄し乾燥せしめ
た。
その油容器１に試験用潤滑油を満たし、バンドヒータ
６で加熱しつつ熱電対７で120℃に温度を調節し、pv値6
00kg f/mm2,m/sで１分間慣らし運転した。１分間経過
後、油抜き取りノズル８を利用して瞬時に油容器１内の
試験用潤滑油を抜き取り、焼き付き発生までの時間を測
定して、第２表の結果を得た。
６で加熱しつつ熱電対７で120℃に温度を調節し、pv値6
00kg f/mm2,m/sで１分間慣らし運転した。１分間経過
後、油抜き取りノズル８を利用して瞬時に油容器１内の
試験用潤滑油を抜き取り、焼き付き発生までの時間を測
定して、第２表の結果を得た。
第２表の結果から、動的な状態で（この場合は、摩擦
による）化学処理して形成された厚さが0.05〜0.3μｍ
の範囲にある化合物反応膜層の耐焼付き性に及ぼす効果
は明らかで、特に厚さ0.1μｍで最大の効果が認められ
た。
による）化学処理して形成された厚さが0.05〜0.3μｍ
の範囲にある化合物反応膜層の耐焼付き性に及ぼす効果
は明らかで、特に厚さ0.1μｍで最大の効果が認められ
た。
〔実施例２〕 転がり部材である円筒ころ軸受（外径52mm、内径25m
m）の円筒ころを被処理試料とし、その表面に、実施例
１の場合と同様のリン酸エステルを用いて、種々の厚み
の化合物反応膜層を形成した。本実施例の場合は、試料
の円筒ころをバレル仕上げする段階で動的化学処理を施
した。すなわち、実施例１の処理液２と同じ処理液を用
い、動的な状態としてバレルを回転させて内部の円筒こ
ろの表面仕上げを行いながら化合物反応膜層の形成を行
った。
m）の円筒ころを被処理試料とし、その表面に、実施例
１の場合と同様のリン酸エステルを用いて、種々の厚み
の化合物反応膜層を形成した。本実施例の場合は、試料
の円筒ころをバレル仕上げする段階で動的化学処理を施
した。すなわち、実施例１の処理液２と同じ処理液を用
い、動的な状態としてバレルを回転させて内部の円筒こ
ろの表面仕上げを行いながら化合物反応膜層の形成を行
った。
この実施例では、膜厚0.3μｍ以上の化合物反応膜層
は得られなかった。
は得られなかった。
こうして化合物反応膜層が表面に形成された円筒ころ
を組み込んだ軸受を組み立てて、その軸受をラジアル荷
重2000N、アキシアル荷重1000N、回転数3000rpmで、鉱
油薄膜潤滑下に回転させたときの外輪温度上昇を測定し
た。その結果を第３表に示す。
を組み込んだ軸受を組み立てて、その軸受をラジアル荷
重2000N、アキシアル荷重1000N、回転数3000rpmで、鉱
油薄膜潤滑下に回転させたときの外輪温度上昇を測定し
た。その結果を第３表に示す。
化合物反応膜厚が0.1μｍの場合、温度上昇は最も低
いが、それ以上の厚みにおいても大きな差はみられなか
った。
いが、それ以上の厚みにおいても大きな差はみられなか
った。
なお、本発明の表面処理は、軸受の玉やころのみでは
なく、その他例えば軸受の外輪又は内輪の軌道面や保持
器面等にも適用することが可能であり、それらの要素部
材を少なくとも一つ以上使用して組立てた転がり軸受
は、耐荷重性，耐焼付き性が極めて良好で、運転中に潤
滑油の供給が中断されることがあるような過酷条件下で
も十分使用に耐え得るものになる。
なく、その他例えば軸受の外輪又は内輪の軌道面や保持
器面等にも適用することが可能であり、それらの要素部
材を少なくとも一つ以上使用して組立てた転がり軸受
は、耐荷重性，耐焼付き性が極めて良好で、運転中に潤
滑油の供給が中断されることがあるような過酷条件下で
も十分使用に耐え得るものになる。
以上説明したように、本発明の動的表面処理した摺動
又は転がり部材及び転がり軸受は、摺動あるいは転がり
接触等の動的な状態で表面を化学処理して0.05〜0.3μ
ｍの厚さに化合物反応膜層を形成したため、加工や熱処
理等の加工履歴による表面の変質層の影響が出にくく、
且つ密着性，均一性にすぐれている化合物反応膜層が形
成されて、低摩擦，低摩耗で耐荷重性，耐焼付き性を十
分に向上させることができるという効果が得られる。し
かも、本発明の化合物反応膜は、被処理部材の使用を開
始する前である加工時又は軸受慣らし運転時に意図的に
所定の有効厚さで予め形成されているのであるから、例
えば軸受運転中に突然潤滑油の供給が停止するなどして
摺動または転動面間の油膜が破れるような突発事態が発
生した場合にも即座に対処でき、二面間の金属−金属接
触が防止されて焼付きは生じない。
又は転がり部材及び転がり軸受は、摺動あるいは転がり
接触等の動的な状態で表面を化学処理して0.05〜0.3μ
ｍの厚さに化合物反応膜層を形成したため、加工や熱処
理等の加工履歴による表面の変質層の影響が出にくく、
且つ密着性，均一性にすぐれている化合物反応膜層が形
成されて、低摩擦，低摩耗で耐荷重性，耐焼付き性を十
分に向上させることができるという効果が得られる。し
かも、本発明の化合物反応膜は、被処理部材の使用を開
始する前である加工時又は軸受慣らし運転時に意図的に
所定の有効厚さで予め形成されているのであるから、例
えば軸受運転中に突然潤滑油の供給が停止するなどして
摺動または転動面間の油膜が破れるような突発事態が発
生した場合にも即座に対処でき、二面間の金属−金属接
触が防止されて焼付きは生じない。
第１図は本発明の動的表面処理に用いた装置の一例を示
す縦断面図、第２図はオージェ電子分光分析機による化
合物反応膜層の厚み測定結果の例を示す図である。
す縦断面図、第２図はオージェ電子分光分析機による化
合物反応膜層の厚み測定結果の例を示す図である。
Claims (4)
- 【請求項１】軸受を構成する金属部材を、加工時又は慣
らし運転時であって該金属部材同士が接触して摺動又は
転がり運動している動的な状態で化学処理して、前記軸
受の金属部材面に0.05〜0.3μｍの厚さに化合物反応膜
層を形成してなる摺動又は転がり部材を有することを特
徴とする軸受。 - 【請求項２】前記化合物反応膜層厚は、0.1μｍである
ことを特徴とする請求項（１）記載の軸受。 - 【請求項３】前記化合物反応膜層は、無機及び／又は有
機の金属リン化合物，金属イオウ化合物，金属塩素化合
物の少なくとも一種から形成されてなることを特徴とす
る請求項（１）または（２）記載の軸受。 - 【請求項４】軸受を構成する金属部材である保持器，軌
道輪，転動体の少なくとも一つが、加工時又は慣らし運
転時であって該軸受の金属部材同士が接触して摺動又は
転がり運動している動的な状態で化学処理され、前記金
属部材の面に0.05〜0.3μｍの厚さに化合物反応膜層を
形成してなる摺動又は転がり部材である軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2069963A JP2949762B2 (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | 動的表面処理した摺動又は転がり部材を有する軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2069963A JP2949762B2 (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | 動的表面処理した摺動又は転がり部材を有する軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03271378A JPH03271378A (ja) | 1991-12-03 |
| JP2949762B2 true JP2949762B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=13417819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2069963A Expired - Fee Related JP2949762B2 (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | 動的表面処理した摺動又は転がり部材を有する軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2949762B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR960701726A (ko) * | 1994-02-17 | 1996-03-28 | 쿠라우찌 노리타카 | 슬라이드부재 및 그의 제조방법(slide member and method for fabricating the same) |
-
1990
- 1990-03-20 JP JP2069963A patent/JP2949762B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03271378A (ja) | 1991-12-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0695884B1 (en) | Greased rolling bearing element with solid lubricant coating | |
| US8003582B2 (en) | Grease, rolling bearing, constant velocity joint, and rolling parts | |
| Soltanahmadi et al. | Tribochemical study of micropitting in tribocorrosive lubricated contacts: The influence of water and relative humidity | |
| EP0816698B1 (en) | Lubricated rolling contact devices, a method for lubricating these and a composition suitable for such lubrication | |
| Okubo et al. | In situ raman-SLIM monitoring for the formation processes of MoDTC and ZDDP tribofilms at Steel/Steel contacts under boundary lubrication | |
| JP2949762B2 (ja) | 動的表面処理した摺動又は転がり部材を有する軸受 | |
| JP2969700B2 (ja) | 表面処理した摺動又は転がり部材及び転がり軸受 | |
| JP2003106338A (ja) | 転がり軸受 | |
| US5252391A (en) | Surface treated sliding or rolling contact element and rolling bearing | |
| US9784316B2 (en) | Process for preparing a protective layer on a tribological surface of a mechanical component | |
| Frache et al. | Observation of a modified superficial layer on heavily loaded contacts under grease lubrication | |
| GB2227031A (en) | Surface treated sliding or rolling contact element and rolling bearing | |
| US11767488B2 (en) | Lubricant composition and rolling bearing having same sealed therein | |
| Das et al. | Boundary lubricated tribology of an aluminium-silicon alloy sliding against steel | |
| JP2921024B2 (ja) | 滑り又は転がり部材、この部材を用いた滑り軸受，転がり軸受、及びローラロッカアーム用滑り軸受 | |
| JPH09133130A (ja) | 多点接触玉軸受 | |
| JP3677939B2 (ja) | 表面処理転動部材を有する転動装置 | |
| US11643615B2 (en) | Lubricant composition | |
| JP2005003159A (ja) | 転がり支持装置 | |
| JPH09217809A (ja) | ボールねじ | |
| JP2006029409A (ja) | コンプレッサ用転がり軸受 | |
| JP2007192329A (ja) | 一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置 | |
| JPH09196063A (ja) | リニアガイド装置 | |
| JP4653989B2 (ja) | 転がり軸受 | |
| JP2005320489A (ja) | 転動装置用潤滑剤組成物及び転動装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070709 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080709 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080709 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090709 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |