(57)【要約】【課題】ドライラン状態で使用されても、焼付きなしでの運転可能時間を十分に確保できる航空機用転がり軸受を提供する。【解決手段】内輪２と、外輪１と、これら内・外輪間に介在する転動体３と、該転動体３を回転自在に保持する保持器４とを備え、航空機に用いられる航空機用転がり軸受であって、上記保持器４の表面に、銅合金被膜を形成し、上記銅合金被膜が、銅−スズ合金めっき被膜であり、また、上記銅−スズ合金めっき被膜において、銅とスズの重量比率が（銅：スズ）＝（97：3）〜（40：60）である。【選択図】図１
2010002034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪軌道面と外輪軌道面との間で軸受荷重を支持する転動体を回転自在に保持する保持器を備え、航空機のエンジンや変速機に用いられる航空機用転がり軸受であって、
前記保持器の表面に、銅合金被膜を形成したことを特徴とする航空機用転がり軸受。
【請求項２】
前記銅合金被膜が、銅−スズ合金めっき被膜であることを特徴とする請求項１記載の航空機用転がり軸受。
【請求項３】
前記銅−スズ合金めっき被膜において、銅とスズの重量比率が（銅：スズ）＝（97：3）〜（40：60）であることを特徴とする請求項２記載の航空機用転がり軸受。
【請求項４】
前記銅合金被膜の下地として、銅ストライクめっき被膜を形成することを特徴とする請求項２または請求項３記載の航空機用転がり軸受。
【請求項５】
前記銅合金被膜は、3 mm×3 mm×20 mm の寸法（表面積 258 mm2 ）を有するＳＣＭ４１５製基材片に該銅合金被膜を形成した試験片 3 個を、ジチオリン酸亜鉛を 1 重量％含有させたポリ−α−オレフィン油 2.2 g 中に 150℃にて 200 時間浸漬処理したときに、試験片から溶出する銅合金被膜成分量が蛍光Ｘ線測定装置による測定にて、前記油中で 500 ppm 以下となる銅合金被膜であることを特徴とする請求項１ないし請求項４いずれか１項記載の航空機用転がり軸受。
【請求項６】
前記銅合金被膜の膜厚が 5〜60μm であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項記載の航空機用転がり軸受。
【請求項７】
前記保持器と接触する軌道輪の表面粗さＲａが 0.1μm 以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項記載の航空機用転がり軸受。
【請求項８】
前記銅合金被膜が保持器表面の少なくとも軌道輪と接触する部位およびポケット面に形成されたことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項記載の航空機用転がり軸受。
【請求項９】
前記銅合金被膜が軌道輪の保持器案内面に形成されたことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項記載の航空機用転がり軸受。
【請求項１０】
航空機エンジンの内部において、主軸または前記主軸の回転を受けて回転する回転部材を、該回転部材に隣接する部材に対して回転自在に支持することを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項記載の航空機用転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライラン状態で高速回転するように使用される航空機用転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機のエンジンや変速機等に組み込まれる転がり軸受は、航空機の飛行状態によっては、潤滑油の供給が遮断され、極少量の初期付着油のみが存在する、いわゆるドライラン状態で高速回転するように使用される場合がある。このようなドライラン状態で使用される転がり軸受は、一定時間焼付きを生じることなく運転可能であることが要求される。この一定時間は数十秒から数十分程度である。
【０００３】
上記ドライラン状態で高速回転するように使用される転がり軸受では、保持器の案内形式が軌道輪案内である場合が多く、転動接触する転動体と軌道輪の軌道面との間よりも、摺動接触する保持器と軌道輪の保持器案内面との間で焼付きを生じやすい。このような保持器と軌道輪の保持器案内面間での焼付きを防止する手段としては、保持器案内面となる外輪の内径面または内輪の外径面と摺接する保持器の外径面または内径面に、さらには転動体と接触する保持器のポケット面に自己潤滑性被膜である銀めっき被膜を形成する手段が知られている（例えば、非特許文献１参照）。最近では、自己潤滑性被膜として、燐酸塩被膜を形成する場合もある。また、無潤滑条件で使用する転がり軸受の保持器には四ふっ化エチレン樹脂粉末を含有する無電解ニッケル複合めっき被膜を形成したものがある（特許文献１参照）。
【０００４】
上述した保持器に形成した銀めっき被膜は極めて優れたなじみ性や耐焼付き性を有しており、ドライラン状態で運転される転がり軸受の寿命を長くすることができる好ましい表面処理である。一方、これらの軸受を潤滑するための潤滑油には耐焼付き性や酸化劣化防止性を向上させる目的で硫化油脂やジアルキルジチオリン酸亜鉛など硫黄を含む添加剤が配合されている。これらの添加剤は焼付きを防止する過程、ないしは潤滑油の酸化劣化を防止する過程で活性な硫黄化合物を生成する。これらの硫黄化合物が銀めっきと接触すると化学反応を起こし、硫化銀となり、この硫化銀が銀めっき被膜の表面を被覆する。この硫化銀は銀と比べて脆く、被膜が剥離したり、耐油性に劣ったりするため、潤滑油により被膜が溶解する。その結果、銀めっき被膜が消失した保持器と軌道輪との間の摩擦が増大し、焼付きが生じやすくなるという問題がある。
【０００５】
燐酸塩の自己潤滑性被膜を形成した転がり軸受は、潤滑油が十分存在する場合は油を表面に保持しやすく摩擦を低減する効果を有するが、ドライランのような厳しい条件では直ちに摩滅し、短時間で効果を失うという問題がある。また、四ふっ化エチレン樹脂粉末を含有する無電解ニッケル複合めっき被膜は、低速条件では無潤滑でも一定の性能を示すが、航空機軸受のように高速で運転される場合には効果がないという問題がある。
【非特許文献１】転がり軸受工学編集委員会、「転がり軸受工学」、第３版、養賢堂、１９７８年１月、Ｐ．３６２
【特許文献１】特開２００４−３３２８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような問題に対処するためになされたものであり、ドライラン状態で使用されても、焼付きなしでの運転可能時間を十分に確保できる航空機用転がり軸受を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の航空機用転がり軸受は、内輪軌道面と外輪軌道面との間で軸受荷重を支持する転動体を回転自在に保持する保持器を備え、航空機のエンジンや変速機に用いられる航空機用転がり軸受であって、上記保持器の表面に、銅合金被膜を形成したことを特徴とする。
【０００８】
上記銅合金被膜が、銅−スズ合金めっき被膜であることを特徴とする。
また、上記銅−スズ合金めっき被膜において、銅とスズの重量比率が（銅：スズ）＝（97：3）〜（40：60）であることを特徴とする。
また、上記銅合金被膜の下地として、銅ストライクめっき被膜を形成することを特徴とする。
また、上記銅合金被膜は、3 mm×3 mm×20 mm の寸法（表面積 258 mm2 ）を有するＳＣＭ４１５製基材片に該銅合金被膜を形成した試験片 3 個を、ジチオリン酸亜鉛（以下、ＺｎＤＴＰと記す）を 1 重量％含有させたポリ−α−オレフィン油 2.2 g 中に 150℃にて 200 時間浸漬処理したときに、試験片から溶出する銅合金被膜成分量が蛍光Ｘ線測定装置による測定にて、上記油中で 500 ppm 以下となる銅合金被膜であることを特徴とする。
また、上記銅合金被膜の膜厚が 5〜60μm であることを特徴とする。
【０００９】
上記保持器と接触する軌道輪の表面粗さＲａが 0.1μm 以下であることを特徴とする。
また、上記銅合金被膜が保持器表面の少なくとも軌道輪と接触する部位およびポケット面に形成されたことを特徴とする。
また、上記銅合金被膜が軌道輪の保持器案内面に形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の航空機用転がり軸受は、保持器の表面に所定の銅合金被膜を形成しているためなじみ性に優れ、微量の付着油でも有効に活用できるため摩擦を低減できる。また、保持器の表面が所定の銅合金被膜で被覆されていることで不活性であり潤滑油に添加されている硫黄系添加剤とも反応せず、使用中に銅合金被膜が消滅しないため、長期間にわたり優れた潤滑特性を維持できる。また、軌道輪と保持器の地肌との金属接触を防止して、ドライラン状態で使用されても、焼付きなしでの所定の運転可能時間を十分に確保することができる。
【００１１】
上記銅合金被膜は、硫黄系添加剤を含有する潤滑油と接触しても、銅合金被膜の剥離や潤滑油への銅合金被膜成分の溶出を抑えることができ、従来の金属めっきよりも長期間保持器の潤滑性を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
ドライラン状態で使用されても、焼付きなしでの運転可能時間を十分に確保できる航空機用転がり軸受について鋭意検討の結果、銅合金被膜は、硫黄成分を含む潤滑油に浸漬しても膨潤や溶解が生じることなく安定であることがわかった。この銅合金被膜を表面に有する保持器を作製し、この保持器を航空機に用いられる転がり軸受に取り付けることで、ドライラン状態においても軌道輪と保持器の地肌との鉄同士のともがねによる接触を防止でき、硫黄成分を含む潤滑油と接触しても金属成分の溶出が生じにくい転がり軸受を得ることが可能となった。本発明の航空機用転がり軸受はこのような知見に基づくものである。
【００１３】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１は、第１の実施形態を示す。この転がり軸受は、外輪１と内輪２との軌道輪間に複数のころ３を保持器４で保持した円筒ころ軸受であり、保持器４の外径面に摺接する外輪１の鍔１ａの内径面が保持器案内面５とされ、保持器４の全表面に自己潤滑性被膜である銅合金被膜６が形成されている。外輪１は軸受用鋼で形成されている。
【００１４】
図２は、第２の実施形態を示す。この転がり軸受は、外輪１１と内輪１２との軌道輪間に複数のボール１３を保持器１４で保持した玉軸受であり、保持器１４の外径面に摺接する外輪１１の内径面が保持器案内面１５とされ、保持器１４の全表面に自己潤滑性被膜である銅合金被膜１６が形成されている。この外輪１１も軸受用鋼で形成されている。この銅合金被膜も第１の実施形態と同様の銅合金被膜である。
図１および図２において銅合金被膜６、１６は、保持器表面の少なくとも軌道輪と接触する部位およびポケット面に形成されていればよい。また、該被膜は、軌道輪の保持器案内面５、１５にそれぞれ形成することも可能である。
【００１５】
転がり軸受に用いる保持器の材料としては、特に限定されるものでなく、鉄系金属材料、銅系金属材料、アルミニウム系金属材料、樹脂材料を使用することができる。
鉄系金属材料としては、肌焼き鋼（ＳＮＣＭ、ＳＣＭ）、冷間圧延鋼（ＳＰＣＣ）、熱間圧延鋼（ＳＰＨＣ）、炭素鋼（Ｓ２５Ｃ〜Ｓ５５Ｃ）、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４〜ＳＵＳ３１６）、軟鋼（ＳＳ４００）、耐熱鋼（Ｍ５０、Ｍ５０Ｎｉｌなど）等を使用できる。
保持器本体としては、軸受鋼、浸炭鋼、または機械構造用炭素鋼を用いることができ、これらの中で耐熱性が高く高荷重に耐える剛性を有する浸炭鋼を調質して用いることが好ましい。浸炭鋼としては例えばＳＮＣＭ等を挙げることができる。
【００１６】
また、銅系金属材料としては、銅−亜鉛合金（ＣＡＣ３０１、鉄−シリコン−ブロンズ、ＨＢｓＣ１、ＨＢｓＢＥ１、ＢＳＰ１〜３）、銅−アルミニウム−鉄合金（ＡｌＢＣ１）等、アルミニウム系金属としてはアルミ−シリコン合金（ＡＤＣ１２）等を使用できる。
【００１７】
本発明において「硫黄系添加剤を含有する潤滑油に接触する環境下において剥離または溶出が生じにくい」とは、例えば、3 mm×3 mm×20 mm の寸法（表面積 258 mm2 ）を有するＳＣＭ４１５製基材片 に上記銅合金被膜を形成した試験片 3 個をＺｎＤＴＰを 1 重量％含有させたポリ−α−オレフィン油 2.2 g 中に 150℃にて 200 時間浸漬処理したときに、試験片から上記潤滑油中に溶出する銅合金被膜成分量が蛍光Ｘ線測定装置による測定にて、潤滑油中で 500 ppm（0.05 重量％）以下であることをいう。
【００１８】
本発明の転がり軸受において保持器に形成する銅合金被膜は、硫黄系添加剤を含む潤滑油との接触する環境下において、保持器とハウジングとの摩擦などにより銅合金被膜の剥離および銅合金被膜成分の溶出が生じにくいものであれば特に制限なく使用できる。
例えば、銅と合金を形成し硫黄成分と反応しにくい耐硫化性を有する金属としては、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｒ等が挙げられる。
これらの中で安価で容易に銅合金を形成し、銅合金被膜形成も容易であることから硫化物を形成しない金属としてＳｎを用いた銅−スズ合金を用いることが好ましい。電気めっき法により銅−スズ合金めっきを施すことで、銅−スズ合金めっき被膜が保持器表面に形成される。
【００１９】
上記銅−スズ合金めっき被膜において、銅とスズの重量比率（重量％）は、（銅：スズ）＝（97：3）〜（40：60）であることが好ましい。さらに好ましくは（銅：スズ）＝（85：15）〜（50：50）であり、最も好ましくは（銅：スズ）＝（80：20）〜（55：45）である。銅の重量比率が 40 重量％未満であると脆くなって剥がれやすくなり、97 重量％をこえるとエンジン油への銅の溶出を抑制することが困難となる。
【００２０】
本発明の転がり軸受において保持器に形成する銅合金被膜は、保持器基材表面に直接に銅合金被膜を形成してもよいし、保持器基材に対する密着性を向上させ、安定な銅合金被膜を形成するために予め下地被膜として銅ストライクめっき被膜を形成した後、銅合金被膜を形成することもできる。
【００２１】
保持器表面への銅合金被膜の形成方法としては、電気めっき、無電解めっき、真空蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング等の物理蒸着（ＰＶＤ）、化学蒸着（ＣＶＤ）などの周知の被膜形成方法を、形成する銅合金被膜の種類に応じて採用できる。
【００２２】
保持器表面に形成する銅合金被膜の厚みとしては、5〜60μm であることが好ましい。5μm 未満であると初期摩耗により消滅する危険性があり、60μm をこえると保持器の真円度が悪化して好ましくない。
【００２３】
さらに、これら保持器や軌道輪の保持器案内面に形成された銅合金被膜と接触する表面の粗さは小さいほうが好ましい。好ましい範囲はＲａ 0.1μm 以下であり、この範囲とすることにより銅合金被膜の耐久性を向上させることが可能となる。表面粗さを小さくする方法としてはラッピング、タンブラ、エアロラッピングなどを挙げることができる。
【００２４】
上記航空機用転がり軸受が航空機エンジン内で使用される例を図３により説明する。図３は、本発明の転がり軸受を適用可能なガスタービンエンジンであるターボファンエンジンの構成を示す概略図である。
図３を参照して、ターボファンエンジン２０は、圧縮部２１と、燃焼部２２と、タービン部２３とを備えている。そして、ターボファンエンジン２０は、圧縮部２１から、燃焼部２２を通り、タービン部２３に至るように配置された、低圧主軸２４と、低圧主軸２４の外周面を取り囲むように配置された高圧主軸２７とを備えている。
【００２５】
圧縮部２１は、低圧主軸２４に接続され、低圧主軸２４から径方向外側に突出するように形成された複数のファンブレード２５Ａを有するファン２５と、ファン２５の外周側を取り囲むとともに燃焼部２２に向けて延在するファンナセル２６と、ファン２５から見て燃焼部２２側に配置されたコンプレッサ３１とを含んでいる。コンプレッサ３１は、低圧コンプレッサ３１Ａと、低圧コンプレッサ３１Ａから見て燃焼部２２側に配置される高圧コンプレッサ３１Ｂとを有している。低圧コンプレッサ３１Ａは、低圧主軸２４に接続され、低圧主軸２４側から径方向外側に向けて突出し、かつファン２５側から燃焼部２２に近づく方向に並べて配置される複数のコンプレッサブレード３８を有している。また、高圧コンプレッサ３１Ｂは、高圧主軸２７に接続され、高圧主軸２７側から径方向外側に向けて突出し、かつファン２５側から燃焼部２２に近づく方向に並べて配置される複数のコンプレッサブレード３８を有している。さらに、低圧コンプレッサ３１Ａの外周側を取り囲むように、コアカウル２８が配置されている。このコアカウル２８とファンナセル２６との間の環状の空間は、バイパス流路２９を構成する。
【００２６】
燃焼部２２は、圧縮部２１の高圧コンプレッサ３１Ｂに接続され、燃料供給部材および点火部材（図示しない）を有する燃焼室３２を含んでいる。タービン部２３は、高圧タービン３３Ｂと、高圧タービン３３Ｂから見て燃焼部２２とは反対側に配置される低圧タービン３３Ａとを有するタービン３３を含んでいる。さらに、低圧タービン３３Ａから見て高圧タービン３３Ｂとは反対側には、タービン３３内の燃焼ガスを外部に排出するタービンノズル３４が配置されている。低圧タービン３３Ａは、低圧主軸２４に接続され、低圧主軸２４側から径方向外側に向けて突出し、かつ燃焼室３２側からタービンノズル３４に近づく方向に並べて配置される複数のタービンブレード３７を有している。また、高圧タービン３３Ｂは、高圧主軸２７に接続され、高圧主軸２７側から径方向外側に向けて突出し、かつ燃焼室３２側からタービンノズル３４に近づく方向に並べて配置される複数のタービンブレード３７を有している。
【００２７】
そして、主軸または当該主軸の回転を受けて回転する部材である回転部材としての低圧主軸２４および高圧主軸２７は、転がり軸受３９により、低圧主軸２４および高圧主軸２７に隣接して配置される部材に対して回転自在に支持されている。すなわち、転がり軸受３９は、ガスタービンエンジンであるターボファンエンジン２０の内部において、主軸または当該主軸の回転を受けて回転する部材である回転部材としての低圧主軸２４または高圧主軸２７を、低圧主軸２４または高圧主軸２７に隣接する部材に対して回転自在に支持している。
【００２８】
次に、本実施の形態におけるターボファンエンジン２０の動作について説明する。図３を参照して、ファン２５から見て燃焼部２２とは反対側、すなわちターボファンエンジン２０の前方側の空気は、低圧主軸２４の軸周りに回転するファン２５により、ファンナセル２６に囲まれる空間に取り込まれる（矢印α）。取り込まれた空気の一部は、矢印βに沿った方向に流れ、バイパス流路２９を通って空気噴流として外部に排出される。この空気噴流は、ターボファンエンジン２０によって発生される推力の一部となる。
【００２９】
一方、ファンナセル２６に囲まれる空間に取り込まれた空気の残部は、矢印γに沿ってコンプレッサ３１の内部に流入する。コンプレッサ３１の内部に流入した空気は、低圧主軸２４の軸周りに回転する複数のコンプレッサブレード３８を有する低圧コンプレッサ３１Ａの内部を高圧コンプレッサ３１Ｂに向けて流れることにより圧縮され、高圧コンプレッサ３１Ｂに流入する。さらに、高圧コンプレッサ３１Ｂに流入した空気は、高圧主軸２７の軸周りに回転する複数のコンプレッサブレード３８を有する高圧コンプレッサ３１Ｂの内部を燃焼室３２に向けて流れることによりさらに圧縮され、燃焼室３２に流入する（矢印δ）。
【００３０】
コンプレッサ３１において圧縮され、燃焼室３２に流入した空気は、燃料供給部材（図示しない）により燃焼室内に供給された燃料と混合された上で、点火部材（図示しない）により点火される。これにより、燃焼ガスが燃焼室３２内に発生する。この燃焼ガスは、燃焼室３２から流出し、タービン３３内に流入する（矢印ε）。
【００３１】
タービン３３内に流入した燃焼ガスは、高圧タービン３３Ｂ内において、高圧主軸２７に接続されたタービンブレード３７に衝突することにより、高圧主軸２７を軸周りに回転させる。これにより、高圧主軸２７に接続されたコンプレッサブレード３８を有する高圧コンプレッサ３１Ｂが駆動される。さらに、高圧タービン３３Ｂ内を通過した燃焼ガスは、低圧タービン３３Ａ内において、低圧主軸２４に接続されたタービンブレード３７に衝突することにより、低圧主軸２４を軸周りに回転させる。これにより、低圧主軸２４に接続されたコンプレッサブレード３８を有する低圧コンプレッサ３１Ａと、低圧主軸２４に接続されたファンブレード２５Ａを有するファン２５とが駆動される。
【００３２】
そして、低圧タービン３３Ａ内を通過した燃焼ガスは、タービンノズル３４から外部へと排出される。この排出される燃焼ガスの噴流は、ターボファンエンジン２０によって発生される推力の一部となる。
【００３３】
ここで、ターボファンエンジン２０の内部において、低圧主軸２４または高圧主軸２７を、低圧主軸２４または高圧主軸２７に隣接する部材に対して回転自在に支持する転がり軸受３９は、ターボファンエンジン２０において発生する熱の影響により、高温環境下で使用される。また、転がり軸受３９の内部には、金属粉やカーボン粉などの硬質の異物が侵入するおそれがある。そのため、転がり軸受３９には、高温環境下における軸受部品の硬度低下の抑制および異物混入環境における耐久性の向上が求められる。また、低圧主軸２４または高圧主軸２７の高速回転を支持するため、スミアリングの発生を抑制する必要がある。さらに、ターボファンエンジン２０が航空機に装備される場合、何らかの原因で転がり軸受３９の潤滑が一時的に遮断された場合でも、当該潤滑が回復するまでの間、焼き付くことなく低圧主軸２４または高圧主軸２７を回転自在に支持し続けるドライラン性能が転がり軸受３９には求められる。
本発明の転がり軸受は、上記要求される特性を満たすことができる。
【実施例】
【００３４】
実施例１〜実施例３
3 mm×3 mm×20 mm の寸法（表面積 258 mm2 ）を有するＳＣＭ４１５製基材片 3 個と、ＳＰＣＣ製平板〔 30 mm×30 mm×2 mm 〕とにそれぞれ電気めっき法により表１に示す銅とスズの重量比率で 25μm の銅−スズ合金めっき被膜を形成して、ＳＣＭ４１５製基材試験片と、ＳＰＣＣ製平板試験片とを得た。得られた試験片の銅−スズ合金めっき被膜の組成をエネルギー分散型Ｘ線分析装置にて定量分析した。
ＳＣＭ４１５製基材試験片 3 個を以下に示す潤滑油浸漬試験に供し、銅−スズ合金めっき被膜成分が潤滑油中に溶出する量を測定した。また、ＳＰＣＣ製平板試験片を以下に示す摩擦試験に供し、焼付くまでの時間を測定した。これらの結果を表１に併記する。
【００３５】
＜潤滑油浸漬試験＞
ＺｎＤＴＰ（ＬＵＢＲＩＺＯＬ社製:ＬＵＢＲＩＺＯＬ６７７Ａ）を 1 重量％含有させたポリ−α−オレフィン（三井化学社製：ルーカントＨＣ−１０） 2.2 g 中に試験片 3 個を 150℃にて 200 時間浸漬処理したときに、試験片から上記潤滑油中に溶出する被膜成分量を蛍光Ｘ線測定装置（リガク社製：Ｒｉｇａｋｕ  ＺＳＸ１００ｅ）を用いて測定する。
【００３６】
＜摩擦試験＞
図４は摩擦試験機を示す図である。図４（ａ）は正面図を、図４（ｂ）は側面図をそれぞれ表す。
試験片４３をアーム部４２のエアスライダー４４に取り付け、回転軸４１に相手材リング（ＳＵＪ２、焼入焼戻処理、ＨＲＣ６３）４０を取り付ける。試験片４３は所定の荷重４５を図面上方から印加されながら相手材リング４０と回転接触する。試験片４３に相手材リング４０を回転させたときに発生する摩擦力はロードセル４６により検出される。
荷重 50 N 、滑り速度 0.05 m ／秒、無潤滑の条件で摩擦試験を実施した。摩擦係数が 0.4 に達するまでの運転時間を焼付くまでの時間として測定して、ドライラン状態での耐久性を評価した。
【００３７】
実施例４
実施例１で用いたＳＣＭ４１５製基材片 3 個とＳＰＣＣ製平板とに電気めっき法により下地として銅ストライクめっき被膜 5μm を形成したこと以外は実施例１と同様に処理および評価を実施した。結果を表１に併記する。
【００３８】
比較例１
実施例１で用いたＳＣＭ４１５製基材片 3 個とＳＰＣＣ製平板とに電気めっき法により銅めっき処理を施し 30μm の銅被膜を形成して、ＳＣＭ４１５製基材試験片と、ＳＰＣＣ製平板試験片とを得た。これらの試験片について実施例１と同様に評価および測定を実施した。結果を表１に併記する。
【００３９】
比較例２
実施例１で用いたＳＣＭ４１５製基材片 3 個とＳＰＣＣ製平板とに電気めっき法により下地として銅ストライクめっき被膜 5μm を形成した後、25μm の銀被膜を形成して、ＳＣＭ４１５製基材試験片と、ＳＰＣＣ製平板試験片とを得た。これらの試験片について実施例１と同様に評価および測定を実施した。結果を表１に併記する。
【００４０】
比較例３および比較例４
実施例１で用いたＳＣＭ４１５製基材片 3 個とＳＰＣＣ製平板とに電気めっき法により表１に示す銅とスズの重量比率で 25μm の銅−スズ合金被膜を形成して、ＳＣＭ４１５製基材試験片と、ＳＰＣＣ製平板試験片とを得た。これらの試験片について実施例１と同様に評価および測定を実施した。結果を表１に併記する。
【００４１】
比較例５
実施例１にて用いたＳＰＣＣ製平板を無処理のまま試験片とした。この試験片を上述の摩擦試験に供し焼付きにいたるまでの時間を測定した。結果を表１に併記する。
【００４２】
【表１】
2010002034.tif 000003
【００４３】
表１に示すように比較例２の従来から使用されているＡｇめっきはドライラン状態での寿命は長寿命であるが、潤滑油浸漬試験から被膜は潤滑油中に溶出する。また、Ｃｕめっきはドライランでの寿命、潤滑油への耐溶出性ともに劣る。比較例３はスズの比率が多いためにドライラン状態での寿命は短寿命であり、比較例４では銅の比率が多いため潤滑油への耐溶出性が劣る。比較例５の無処理鋼板ＳＰＣＣもドライランでの寿命は短い。一方、Ｃｕ−Ｓｎ合金めっきではドライラン状態での寿命が比較的長く、潤滑油への溶出も少ない。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の航空機用転がり軸受は、保持器や軌道輪の保持器案内面に所定の銅合金被膜を設けたので、潤滑油中への耐溶出性に優れ、焼付きが発生しがたく、長寿命、高信頼性が得られ、潤滑油が希薄にしか存在しない過酷な条件下において使用される転がり軸受、特にドライラン状態で使用される航空機用転がり軸受に好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】第１の実施形態の転がり軸受を示す一部省略縦断面図である。
【図２】第２の実施形態の転がり軸受を示す一部省略縦断面図である。
【図３】ターボファンエンジンの構成を示す概略図である。
【図４】摺動試験機を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１、１１  外輪
１ａ  鍔
２、１２  内輪
３    ころ（転動体）
４、１４  保持器
５、１５  保持器案内面
６、１６  銅合金めっき被膜
１３  ボール
２０  ターボファンエンジン
２４  低圧主軸
２７  高圧主軸
３９  転がり軸受
４０  リング状相手材
４１  回転軸
４２  アーム部
４３  平板試験片
４４  エアスライダー
４５  荷重
４６  ロードセル
【図１】
2010002034.tif 000004
【図２】
2010002034.tif 000005
【図３】
2010002034.tif 000006
【図４】
2010002034.tif 000007