JP3431152B2 - 軸 受 - Google Patents

軸 受

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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、軸受に関し、特に航空機の着陸装置（ラン
ディングギア）に用いられる、チタン製部品の表面同士
が滑り接触するタイプの滑り接触型軸受に関する。
チタンは鋼に比べて軽量なため航空機構造に用いられ
ているが、着陸装置のトラニオン軸受（ジョイントベア
リング、接手軸受）のように大きな衝撃過重を受ける軸
受に用いた場合は、滑り接触しているチタン部品の表面
間でかじり疵や焼付きの問題が生ずることがある。その
対策として、米国特許第4848934号には、チタン製軸受
部品の一方は酸化クロムを被覆し、相手方は銅で作製す
ることが提案されている。酸化クロムは脆い材料である
が、銅や銅合金を含む補助的軸受面が生成してこれと共
働すれば効果的であると考えられる。
発明の開示 本発明による滑り接触軸受は、共働滑り面を持つチタ
ンまたはチタン合金製の２つの軸受部品を備えており、
その特徴は、上記滑り面の一方にはクロムめっきを施
し、他方の滑り面にはニッケルおよびフルオロカーボン
ポリマーを被覆したことである。
ニッケルは望ましくは無電解めっき法により被覆さ
れ、高水準の耐摩耗性および耐食性を付与する。フルオ
ロカーボンポリマーは、２つの滑り面間に永久的な潤滑
作用を付与するように、金属表面に被着させる。適当な
ニッケル／フルオロカーボンポリマー皮膜は、General
Magnaplate Corporationの「NEDOX」（商標名）によっ
て形成することができる。
比較試験の結果によると、本発明の軸受は、アルミニ
ウム青銅部品を相手材とした滑りにおいて、従来のクロ
ムめっきした鋼製部品と同等の性能と耐久性を発揮し、
クロムめっき軸受、酸化クロム被覆軸受、青銅被覆軸受
に比べて優れた性能を示した。更に、本発明の軸受は、
フルオロカーボンポリマーを用いた効果として、軸受表
面間の摩擦が抑制されるという利点も認められた。
図面の説明 図１は、本発明による航空機着陸装置用トラニオン軸
受の直径を通る面での断面図であり、 図２は、図１の軸受について摩擦と軸受寿命との関係
を、アウターレースがアルミニウム青銅製で球状インナ
ー部がクロムめっき鋼である同様な構造の軸受の場合と
比較して示すグラフである。
発明を実施するための形態 図１の航空機着陸装置用トラニオン軸受は、リング状
アウターレース１の内周接触面２が球面の一部として形
成されており、このアウターレース１の中にあるリング
状インナー部３は外周接触面４が球面の一部として形成
されていてアウターレース１の内周接触面２と共働する
ことにより、これら２つの軸受部品１および３が相対的
に回転および滑り接触できるようになっている。アウタ
ーレース１は航空機の着陸装置の一部に接続できるよう
になっており、インナー部３にある孔５に、着陸装置脚
部のトラニオンのジャーナルが収まる。
２つの軸受部品１および３はチタンまたはチタン合金
製であり、両者の滑り面間のかじり疵発生を防止するた
めに、アウターレース１の内周面２にはクロムめっきが
施してあり、インナー部３の外周面４にはニッケルとフ
ルオロカーボンポリマーが被覆してある。ニッケルを無
電解めっきにより被覆した後に、めっき皮膜の微小孔
（ポア）にフルオロカーボンポリマーを浸透させ、次に
後熱処理して表面を平滑にした。このニッケル／ポリマ
ー皮膜の典型的な実例は、General Magnaplate Corpora
tionの「NEDOX」（商標名）である。典型的には、皮膜
は厚さが0.025〜0.041mmで、硬さが750〜1000HVであ
る。
比較のために、上記の軸受と、アウターレース１がク
ロムめっき鋼製でインナー部３がアルミニウム青銅製の
同様な構造の「標準」軸受とについて、最大過重214KN
でフライトシミュレーションテストを連続的に行った。
いずれの場合にもフライト30,000回では軸受の両共働面
は健全であったが、フライト60,000回では本発明の軸受
はまだ健全な状態であったのに対して、アルミニウム青
銅と鋼／クロムめっき部品を用いた「標準」軸受には僅
かに摩耗が認められた。また、両方の軸受について、共
働する滑り面間の摩擦を一定期間毎に測定した結果を図
２に示す。図中、いずれについても摩擦の単位は無次元
の摩擦係数単位を用いて示した。この結果から明らかな
ように、本発明による軸受（曲線Ａ）は摩擦がフライト
200回までは増加しその後はこの最大値でほぼ一定して
いるのに対して、「標準」軸受（曲線Ｂ）は摩擦がフラ
イト200回以降も増加し続け、上記本発明の軸受の最大
値を超えている。
更に別の組み合わせによる比較試験として、上記試験
よりも軸受の直径を小さくして、アウターレース１はク
ロムめっきチタン製とし、インナー部３はチタン製で表
面仕上げを下記のように種々に変えた。いずれの場合
も、試験過重は69MPaとし、インナー部を0.25Hzの頻度
で角度50゜だけ前後に回転させた。１サイクルについて
２つの部品がすべる相対距離は25mmであった。各軸受の
寿命を共働滑り面間の摩耗に基づいて以下のとおり評価
した。
サイクル数 クロムめっき 260 酸化クロム 249 炭化タングステン 340 アルミニウム青銅 1553 青銅 4000 「NEDOX」 8593 上記の結果から、表面仕上げに「NEDOX」を用いたも
のが他の仕上げに比べて寿命が優れていることが明らか
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディビーズ−ジョーンズ，アラン イギリス国，ブリストル ビーエス４ ２ユーピー，ノウル，ポンスフォード ロード 10 (56)参考文献 特開 平１−158217（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−178330（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−288062（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−190975（ＪＰ，Ａ) 米国特許4848934（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16C 17/00 - 17/26 F16C 33/00 - 33/28 F16C 3/00 - 9/06

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】チタンまたはチタン合金製の２つの軸受部
    品を有し、共働する滑り面の一方がクロムめっきされて
    おり、他方がニッケルとフルオロカーボンポリマーとを
    被覆されている滑り接触軸受。
  2. 【請求項２】前記ニッケル被覆が無電解めっき法によっ
    て施されている請求項１記載の軸受。
  3. 【請求項３】前記フルオロカーボンが前記ニッケルめっ
    き層の微小孔内に浸透している請求項１または２記載の
    軸受。
  4. 【請求項４】前記被覆は硬さが750〜1000HVである請求
    項１から３までのいずれか１項に記載の軸受。
  5. 【請求項５】上記請求項のいずれか１項に記載の２つの
    軸受部品を有する航空機着陸装置用トラニオン軸受であ
    って、軸受部品の一方はリング状アウターレースであ
    り、他方は上記アウターレース内に配置されたリング状
    インナー部であり、両者の共働する滑り面が一つの球面
    上に形成されている軸受。
  6. 【請求項６】前記アウターレースの滑り面はクロムめっ
    きされており、前記インナーレースの滑り面はニッケル
    とフルオロカーボンポリマーを被覆されている請求項５
    記載の軸受。
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