JPH07102383A - 機構部品 - Google Patents

機構部品

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JPH07102383A
JPH07102383A JP5245839A JP24583993A JPH07102383A JP H07102383 A JPH07102383 A JP H07102383A JP 5245839 A JP5245839 A JP 5245839A JP 24583993 A JP24583993 A JP 24583993A JP H07102383 A JPH07102383 A JP H07102383A
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JP
Japan
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plating
film
electroless
mechanical component
self
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Application number
JP5245839A
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English (en)
Inventor
Hisaji Shinohara
久次 篠原
Shoichi Ote
正一 大手
Tadao Kitamura
忠雄 喜多村
Toshio Kobayashi
敏夫 小林
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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Publication of JPH07102383A publication Critical patent/JPH07102383A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H31/00Air-break switches for high tension without arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H31/02Details
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/31Coating with metals
    • C23C18/32Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron
    • C23C18/34Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron using reducing agents

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Abstract

(57)【要約】 【目的】機械的に連結され、互いに回動或いは摺動接触
する機構部品であって、特に接触部の面圧が高いところ
で使用しても、錆の発生することがなく、長期にわたっ
て確実に動作することのできる機構部品を提供する。 【構成】機構部品の少なくとも一方の接触面に自己潤滑
性粒子を分散させた無電解Ni−Pメッキ又はNi−Bメッ
キにより皮膜を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば、真空遮断器
の操作機構等の、特に機械的に連結され、互いに回動或
いは摺動接触する電気機器の機構部品に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば真空遮断器の操作機構は、レバ
ー、爪、ピン、ローラ、ロッドなどの部品で構成され
る。これらの部品はその連結部において互いに接触した
り回転或いは摺動接触するので、これらの部分に潤滑油
を塗布したり注入したりしてその耐磨耗性を上げてい
る。しかしながら、この方法は注油等のメンテナンスを
必要とする。このため、最近ではこれらの部分に耐磨耗
性の優れた材料、例えばTiC 、TiN 、TiCN等の皮膜(セ
ラミック膜)をコーティングして、メンテナンスを必要
とすることなく長期にわたる動作信頼性を確保すること
が提案されている(例えば、特開平3─8232号公
報)。しかし、このような皮膜(セラミック膜)は耐蝕
性の点においてやや劣る。例えば、このようにして処理
された機構部品を、塩水噴霧試験を施したところ試験後
数時間にして点状赤錆が全面にわたって発生することが
確認されている。この原因は皮膜に存在する微細な透孔
や割れにあるものと考えられている。このため、機構部
品のコーティング部分にニッケルやクロムをメッキして
下地層を形成し、その上に前記の皮膜を形成することも
提案されている(例えば、特開平4─73833号公
報)。
【0003】しかしながら、このようにして形成された
機構部品では、下地層が通常のニッケルメッキ層または
クロムメッキ層により形成されているので、例えばニッ
ケルメッキの場合その硬度がHv200程度と低く、長
期にわたる使用に際して接触部の面圧が高いところでは
下地層が割れてしまうという問題がある。下地層の割れ
は、長期の使用に際してその部分に水分が浸透して錆の
発生する原因となる。このような問題点を解決するた
め、下地層を無電解ニッケルメッキにより形成すること
も提案されている。この場合、通常のニッケルメッキに
比べて高い硬度のものが得られる。例えば、Ni−Pメッ
キで処理した場合、その膜の硬度はHv400〜500
程度、Ni−Bメッキで処理した場合、Hv700程度で
あり、さらに、このような無電解ニッケルメッキ処理に
より得られたものを例えば、600℃、好ましくは40
0℃付近の温度で熱処理をすると、それぞれ硬度をHv
700ないし900程度に上昇させることができること
が示されている。このようにして形成された下地層は充
分な硬度を持っているので、仮に接触部の面圧が高いと
ころで、長期にわたって使用しても下地層の割れが生ず
ることなく信頼性の高い機構部品が得られる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな機構部品は、上述のように、先ず下地層を無電解ニ
ッケルメッキ処理により形成し、その上にセラミック皮
膜を形成するという煩瑣な製造工程を要する。ところ
で、無電解ニッケルメッキ処理により形成さた下地層は
充分な硬度を有するものであるので、この下地層がもし
充分な潤滑性を有しておれば、従来のセラミック皮膜に
代えることができる。
【0005】この発明はこのような考え方から出発する
もので、その目的は、このような接触部の面圧が高いと
ころで使用しても、下地層の割れ等が生ずることなく、
従って錆の発生することなく、長期にわたって確実に動
作することのできる機構部品をより簡易な方法で提供こ
とにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、この
目的は、機械的に連結され、互いに回動或いは摺動接触
する機構部品であって、少なくともその一方の接触面に
自己潤滑性粒子を分散させた無電解ニッケルメッキ処理
により形成された皮膜を備えることにより達成される。
この場合、無電解ニッケルメッキ処理としては無電解Ni
−Pメッキ或いは無電解Ni−Bメッキが特に適してい
る。そしてかかる構成において、自己潤滑性粒子として
はポリテトラフルオロエチレン、グラファイト或いは二
硫化モリブデンが使用される。さらにまた、このよにし
て形成された皮膜ガ熱処理される。
【0007】
【作用】この発明の構成によれば、機構部品の少なくと
もその一方の接触面に自己潤滑性粒子を分散させた無電
解Ni−Pメッキ又は無電解Ni−Bメッキで形成された皮
膜を備える。この皮膜は、通常のニッケルメッキにより
形成された皮膜が硬度Hv200程度であるのに対し
て、無電解ニッケルメッキにより形成された皮膜はこれ
よりかなり硬度が高く、例えばNi−Pメッキで処理した
場合、その皮膜の硬度はHv400〜500程度、Ni−
Bメッキで処理した場合、Hv700程度であり、充分
な硬度を示し、その上、皮膜には自己潤滑性粒子、例え
ばポリテトラフルオロエチレン、グラファイト或いは二
硫化モリブデンを分散させてあるので潤滑性もよく、従
ってただ単に無電解ニッケルメッキによる一重の皮膜を
形成するだけで、潤滑性及び硬度に優れ、従って防錆性
の点で著しく優れたものとなる。さらに、この皮膜を熱
処理することにより硬度が一層向上するので、特に接触
部の面圧が高いところでも使用することができる。
【0008】なお、無電解ニッケルメッキ層に自己潤滑
性粒子を分散させるには、無電解ニッケル液に先ず自己
潤滑性粒子、例えばポリテトラフルオロエチレン、グラ
ファイト或いは二硫化モリブデン等を分散させておき、
このメッキ液に機構部品を浸漬することにより行われ
る。
【0009】
【実施例】以下この発明を真空遮断器の操作機構に適用
した実施例に基づいて説明する。図1はこのような真空
遮断器の操作機構を示す側面図である。図1において、
真空バルブ1は絶縁ロッド12、レバー10および接触
ばね9を介してローラ8の軸に連結されている。ローラ
8はラッチレバー7に回転自由に取り付けられており、
このレバー7の先端に回転自由なローラ13が取り付け
られている。ローラ13は図示の真空遮断器の閉状態で
爪14と係合している。図2に操作機構部の要部を拡大
して示し、ロッド5が投入電磁石の励磁により駆動され
てローラ8を押し上げた状態を示している。これにより
開閉軸6が時計方向に回動し、真空バルブ内の可動電極
が接触ばね9、レバー10および絶縁ロッド12を介し
て押し下げられ、固定電極との間を閉路する。同時に爪
14がローラ13と係合して真空遮断器の開状態を保持
する。
【0010】以上のように、真空遮断器の操作機構には
回動或いは摺動接触する機構部品が存在する。特にロー
ラ13および爪14とは互いに係合して真空遮断器の開
状態或いは閉状態を保持するものであり、しかもこの部
品は接触ばねの力を受けるので大きな荷重がかかる。こ
のような高荷重のかかる部分には、特にこの発明を適用
するとにより、長期にわたり操作機構の動作の信頼性が
得られる。
【0011】図3はこのような機構部品にこの発明を適
用した実施例で、例えばローラ、爪などの機構部品20
に、自己潤滑性粒子を分散させた無電解Ni−Bメッキ或
いは無電解Ni−Pメッキ処理により皮膜21を形成した
ものである。この場合、機構部品の皮膜を無電解Ni−B
メッキで形成した場合にはその硬度はHv700程度で
あり、さらに熱処理することによりHv900程度に上
げることができた。また、無電解Ni−Pメッキで処理し
た場合にはその硬度はHv400〜500程度であり、
さらに熱処理することによりHv600〜700程度に
上げることができた。なお、この熱処理により硬度が上
がるのは、メッキ上がり状態でNi中に溶け込んでいるB
やPが加熱によりNiと化合して化合物をつくるためと考
えられるが、温度を600℃以上に上げると、化合物が
成長して却って軟化する。従ってこの熱処理温度は60
0℃以下、特に400℃近辺がよい。
【0012】なお、以上の説明では、この発明を真空遮
断器の操作機構の機構部品に適用した例を示した。しか
し、この発明はこのような機構部品に限らず、これと同
等の課題を有する機構部品についても適用できることは
勿論である。
【0013】
【発明の効果】この発明によれば、通常のニッケルメッ
キにより形成された膜が硬度Hv200程度であるのに
対して、無電解Ni−Pメッキ又は無電解Ni−Bメッキで
形成された皮膜はそれよりかなり硬度が高く、例えばNi
−Pメッキで処理した場合、その膜の硬度はHv400
〜500程度、Ni−Bメッキで処理した場合、Hv70
0程度であり、さらに、このようにして形成された皮膜
を600℃以下、好ましくは400℃付近の温度で熱処
理することにより、それぞれ硬度をHv600乃至70
0もしくは900程度に上げることができ、その上、皮
膜には自己潤滑性粒子が分散されているので潤滑もよ
く、長期にわたって高い面圧を受ける部分に使用しても
これに対して充分耐えることができ、皮膜の割れのな
い、従ってその部分の発錆を防止した機構部品が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の適用例としての真空遮断器の操作機
構を示す側面図
【図2】図1の要部の拡大図
【図3】この発明を適用した機構部品の要部の拡大図
【符号の説明】
20 機構部品 21 皮膜 22 自己潤滑性粒子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 敏夫 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】機械的に連結され、互いに回動或いは摺動
    接触する機構部品であって、少なくともその一方の接触
    面に自己潤滑性粒子を分散させた無電解ニッケルメッキ
    処理により形成された皮膜を備えたことを特徴とする機
    構部品。
  2. 【請求項2】請求項1記載のものにおいて、皮膜が無電
    解Ni−Pメッキで形成されたものであることを特徴とす
    る機構部品。
  3. 【請求項3】請求項1記載のものにおいて、皮膜が無電
    解Ni−Bメッキで形成されたものであることを特徴とす
    る機構部品。
  4. 【請求項4】請求項1ないし3のいずれかの一つに記載
    のものにおいて、自己潤滑性粒子がポリテトラフルオロ
    エチレンであることを特徴とする機構部品。
  5. 【請求項5】請求項1ないし3のいずれかの一つに記載
    のものにおいて、自己潤滑性粒子がグラファイトである
    ことを特徴とする機構部品。
  6. 【請求項6】請求項1ないし3のいずれかの一つに記載
    のものにおいて、自己潤滑性粒子が二硫化モリブデンで
    あることを特徴とする機構部品。
  7. 【請求項7】請求項1ないし6のいずれかの一つに記載
    のものにおいて、皮膜が加熱処理されたものであること
    を特徴とする機構部品。
JP5245839A 1993-10-01 1993-10-01 機構部品 Pending JPH07102383A (ja)

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