(57)【要約】  低磨耗なすべり軸受用摺動部材を提供する。  軸挿入部１ｑには、その略半円形状をなす上面１ｒの左側に開口するよう、軸受部１ａの断面視の形状に対応した中心線方向に伸びる略扇形状の凹溝１ｐが形成されている。この凹溝１ｐに挿着された軸受部１ａは、中心線方向から固定部材１ｆで固定されるが、固定された状態において、軸受部１ａの摺動面１ｋは、軸挿入部１ｑの上面１ｒよりも内方に位置している。このように、軸受部１ａの摺動面１ｋと軸挿入部１ｑの上面１ｒとの間に段差が設けられていることにより、軸受部１ａの摺動面１ｋと摺動しつつ矢印Ｅで示す方向に回転する摺動部２７ｃの摺動面（外周面）２７ｋと、軸挿入部１ｑの上面１ｒおよび両側面１ｇ・１ｓとの間には一定の間隙が形成される。
2012165540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体を回転自在に支持するすべり軸受装置の軸受部または軸部を構成する、少なくとも一の摺動面を有するすべり軸受装置用摺動部材であって、
前記摺動面に形成された、第１の溝、第２の溝および前記第１の溝と第２の溝の各々の一端部を直接的または間接的に連結する連結凹部を有する溝部を備え、前記第１の溝および第２の溝の各々の他端部は、開口端を有する開口部であり、
前記すべり軸受装置用摺動部材が軸受部を構成する場合には、前記軸部の回転方向において、前記第１の溝および第２の溝の各々の開口部は、いずれも、前記連結凹部より後方に配置されており、
前記すべり軸受装置用摺動部材が軸部を構成する場合には、前記軸部の回転方向において、前記第１の溝および第２の溝の各々の開口部は、いずれも、前記連結凹部より前方に配置されており、
さらに、前記溝部の表面には、微小凹凸が形成されていることを特徴とするすべり軸受装置用摺動部材。
【請求項２】
前記溝部は、略Ｖ字形状、略Ｕ字形状または略Ｗ字形状をなしている請求項１に記載のすべり軸受装置用摺動部材。
【請求項３】
前記溝部に、ＪＩＳ  Ｚ８８０３に準拠して測定された動粘度が４８９０Ｓｔの液体を流したときの、前記第１の溝および第２の溝少なくとも一方の摩擦損失係数が０．０１〜０．０５である請求項１または２のいずれかに記載のすべり軸受装置用摺動部材。
【請求項４】
前記微小凹凸が形成された前記溝部の表面のＪＩＳ−Ｂ０６０１による算術平均粗さＲａが、０．３〜１５．０μｍである請求項１乃至３のいずれかに記載のすべり軸受装置用摺動部材。
【請求項５】
前記微小凹凸は、前記第１の溝および第２の溝の少なくとも一方の表面に形成されている請求項１乃至４のいずれかに記載のすべり軸受装置用摺動部材。
【請求項６】
前記溝部の表面の全面に前記微小凹凸が形成されている請求項１乃至５のいずれかに記載のすべり軸受装置用摺動部材。
【請求項７】
前記第１溝または第２の溝の表面の粗さは、前記開口部から前記連結凹部に向かい粗くなっている請求項６に記載のすべり軸受装置用摺動部材。
【請求項８】
前記第１の溝または第２の溝の開口部における表面のＪＩＳ−Ｂ０６０１による算術平均粗さＲａは０．３〜５．０μｍであり、前記第１の溝または第２の溝の一端部における粗さＲａは５．０〜１５．０μｍである請求項７に記載のすべり軸受装置用摺動部材。
【請求項９】
前記第１の溝および第２の溝のうち少なくとも一方の溝深さは、前記開口部から連結凹部に向かい深くなっている請求項１乃至８のいずれかに記載のすべり軸受装置用摺動部材。
【請求項１０】
前記第１の溝および第２の溝のうち少なくとも一方の溝幅は、前記開口部から連結凹部に向かい狭くなっている請求項１乃至９のいずれかに記載のすべり軸受装置用摺動部材。
【請求項１１】
セラミックスで構成されている請求項１乃至１０のいずれかに記載のすべり軸受装置用摺動部材。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかのすべり軸受装置用摺動部材が軸受部として組み込まれたすべり軸受装置であって、前記摺動面には、前記軸部の回転方向に沿い、前記溝部が複数形成されていることを特徴とするすべり軸受。
【請求項１３】
前記摺動面には、その中心線に沿う方向に対し並列した状態で、前記溝部が複数形成されている請求項１２に記載のすべり軸受。
【請求項１４】
前記摺動面には、その中心線に沿う方向に対し千鳥状に、前記溝部が複数形成されている請求項１２に記載のすべり軸受。
【請求項１５】
前記軸受部は、前記摺動面が円環の一部をなすセグメント状をなしており、当該軸受部が挿着される保持部を備え、前記軸受部は、前記保持部に挿着された状態において前記軸部の回転方向に対し反対側に位置する一端を備え、前記軸受部が前記保持部に装着された状態において当該軸受部の一端の外方に配置された湯溜まり部を有する請求項１２乃至１４のいずれかに記載のすべり軸受。
【請求項１６】
前記保持部は、前記軸受部が装着された状態において前記軸受部の一端の外方に位置するとともに前記軸受部が挿着される側に形成された露出する一面を有し、前記軸受部の摺動面は、その中心線に交差する断面視において、前記保持部の一面よりも内方に位置する状態で挿着され、前記保持部の一面上に湯溜まり部が形成されている請求項１５に記載のすべり軸受。
【請求項１７】
前記保持部の一面は、前記軸受部の摺動面に向かい傾斜する面を有する請求項１６に記載のすべり軸受。
【請求項１８】
前記保持部は、前記軸受部が装着された状態において前記軸受部の一端の外方に位置するとともに前記軸受部が挿着される側に形成された露出する一面を有し、前記軸受部の摺動面は、その中心線に交差する断面視において、前記保持部の一面よりも内方に位置する状態で挿着され、前記保持部の露出する一面と前記摺動面との間には段差が形成されている請求項１２乃至１４のいずれかに記載のすべり軸受。
【請求項１９】
請求項１乃至１１のいずれかのすべり軸受装置用摺動部材が一体的にまたは別体として付設された軸部を有する回転体であって、前記すべり軸受装置用摺動部材は、前記摺動面が外周面である略円柱形状の外観をなしており、前記摺動面には、前記軸部の回転方向に沿い、前記溝部が等ピッチで複数形成されていることを特徴とする回転体。
【請求項２０】
前記摺動面には、その中心線に沿う方向に対し並列した状態で、前記溝が複数形成されている請求項１９に記載の回転体。
【請求項２１】
前記摺道面には、その中心線に沿う方向に対し千鳥状に、前記溝が複数形成されている請求項１９に記載の回転体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液状の潤滑媒体を介して回転するすべり軸受装置を構成する摺動部材に関し、特に溶融金属が潤滑媒体として作用する溶融金属めっき浴に浸漬されるすべり軸受装置など溶融金属めっき装置に組み込まれる部材である摺動部材に好適な発明である。
【背景技術】
【０００２】
上記技術分野に係わる溶融金属めっき浴中ロールの軸受構造の一例が下記特許文献１に開示されている。この特許文献１には、「鋼帯を溶融金属中に浸漬させて連続的にめっき処理する装置の溶融金属めっき浴中ロールの軸受構造であってロールの回転軸および軸受のいずれか一方または双方の摺動負荷面の軸方向中央部に溝を付設した軸受構造において、回転軸の回転方向または軸受の摺動方向に開いた角度を有する屈曲部または湾曲部を有して両端部が閉鎖された溝（以下、中央溝という）が、回転方向及び／または摺動方向に複数列付設されていることを特徴とする溶融金属めっき浴中ロールの軸受構造」、が開示されている。そして、かかる溶融金属めっき浴中ロールの軸受構造によれば、「溶融金属めっき浴中ロールの軸受を、長期間にわたり安定して使用することができ、溶融金属めっき操業が安定化しコストも低減する。まためっき処理を高速化した場合でも低摩擦で安定した回転状態が得られる。かかる軸受構造により、安定した品質の溶融金属めっき製品を高効率に生産することが可能となる」、と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１２０８９０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記特許文献１に記載の軸受構造に対し、更に低磨耗な改善されたすべり軸受用摺動部材を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成する本発明の一態様は、回転体を回転自在に支持するすべり軸受装置の軸受部または軸部を構成する、少なくとも一の摺動面を有するすべり軸受装置用摺動部材であって、摺動面に形成された、第１の溝、第２の溝および当該第１の溝と第２の溝の各々の一端部を直接的または間接的に連結する連結凹部を有する溝部を備え、第１の溝および第２の溝の各々の他端部は、開口端を有する開口部であり、すべり軸受装置用摺動部材が軸受部を構成する場合には、軸部の回転方向において、第１の溝および第２の溝の各々の開口部は、いずれも、連結凹部より後方に配置されており、すべり軸受装置用摺動部材が軸部を構成する場合には、軸部の回転方向において、第１の溝および第２の溝の各々の開口部は、いずれも、連結凹部より前方に配置されており、さらに、溝部の表面には、微小凹凸が形成されていることを特徴とするすべり軸受装置用摺動部材である。上記溝部の平面視の形状は、略Ｖ字形状、略Ｕ字形状または略Ｗ字形状とすることができる。【０００６】
なお、溝部に、ＪＩＳ  Ｚ８８０３に準拠して測定された動粘度が４８９０Ｓｔの液体を流したときの、前記第１の溝および第２の溝少なくとも一方の摩擦損失係数が０．０１〜０．０５であることが望ましい。【０００７】
さらに、微小凹凸が形成された溝部の表面のＪＩＳ−Ｂ０６０１による算術平均粗さＲａが、０．３〜１５．０μｍであることが望ましい。【０００８】
さらに加えて、微小凹凸は、第１の溝および第２の溝の少なくとも一方の表面に形成されていることが望ましく、溝部の表面の全面に微小凹凸が形成されていることがより望ましい。このように溝部の表面の全面に微小凹凸が形成する場合には、当該溝部の第１の溝または第２の溝の表面の粗さは、開口部から連結凹部に向かい粗くなっていること、特に第１の溝または第２の溝の開口部における表面のＪＩＳ−Ｂ０６０１による算術平均粗さＲａは０．３〜５．０μｍであり、第１の溝または第２の溝の一端部における粗さＲａは５．０〜１５．０μｍであることが望ましい。【０００９】
さらに加えて、第１の溝および第２の溝のうち少なくとも一方の溝深さは、開口部から連結凹部に向かい深くなっていることが望ましく、加えて第１の溝および第２の溝のうち少なくとも一方の溝幅は、開口部から連結凹部に向かい狭くなっていることが好ましい。【００１０】
さらに、すべり軸受装置用摺動部材が、セラミックスで構成されていれば、特に溶融金属めっき装置など腐食性の高い雰囲気で使用されるすべり軸受装置において好適である。【００１１】
本発明の具体的な一つの態様は、上記いずれかのすべり軸受装置用摺動部材が軸受部として組み込まれたすべり軸受であって、摺動面には、軸部の回転方向に沿い、上記溝部が複数形成されていることを特徴とするすべり軸受である。なお、上記溝部は、その中心線に沿う方向に対し並列した状態でまた千鳥状に、溝部が複数形成されていることが望ましい。【００１２】
ここで、前記軸受部は円環の一部をなすセグメント状をなしており、当該軸受部が挿着される保持部を備え、上記軸受部は、保持部に挿着された状態において軸部の回転方向に対し反対側に位置する一端を備え、軸受部が前記保持部に装着された状態において当該軸受部の一端の外方に配置された湯溜まり部を有することが望ましい。具体的には、上記保持部は、軸受部が装着された状態においてその軸受部の一端の外方に位置するとともに軸受部を装着する側に形成された露出する一面を有し、軸受部は、その中心線に交差する断面視において、保持部の一面から突起した状態で装着され、保持部の一面上に湯溜まり部が形成されていれば好ましい。この場合、保持部の一面は、軸受部の摺動面に向かい傾斜する面を有していれば望ましい。【００１３】
なお、上記保持部は、軸受部が装着された状態において軸受部の一端の外方に位置するとともに軸受部が挿着される側に形成された露出する一面を有し、軸受部の摺動面は、その中心線に交差する断面視において、保持部の一面よりも内方に位置する状態で挿着され、保持部の露出する一面と前記摺動面との間には段差が形成されていてもよい。【００１４】
本発明の具体的な他の態様は、上記いずれかのすべり軸受装置用摺動部材が一体的にまたは別体として付設された軸部を有する回転体であって、すべり軸受装置用摺動部材は、摺動面が外周面である略円柱形状の外観をなしており、摺動面には、その円周方向に沿い、前記溝部が等ピッチで複数形成されていることを特徴とする回転体である。【００１５】
ここで、上記摺動面には、その中心線に沿う方向に対し並列した状態または千鳥状に、上記溝部が複数形成されていれば望ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は以上のように構成されているので、本発明の目的を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１態様であるすべり軸受が組み込まれた溶融金属めっき装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１のシンクロールおよびすべり軸受の一部が断面図である正面図である。
【図３（ａ）】図１のすべり軸受の部分の拡大断面図である。
【図３（ｂ）】図３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図４（ａ）】図３（ｂ）のＢ矢視の展開図である。
【図４（ｂ）】図４（ａ）のＣ矢視図である。
【図５（ａ）】図４（ａ）の溝部の部分拡大図である。
【図５（ｂ）】図４（ａ）の溝部の第１変形例の部分拡大図である。
【図５（ｃ）】図４（ａ）の溝部の第２変形例の部分拡大図である。
【図５（ｄ）】図４（ａ）の溝部の第３変形例の部分拡大図である。
【図５（ｅ）】図４（ａ）の溝部の第４変形例の部分拡大図である。
【図６】図４（ａ）のＦ−Ｆ断面図であり、すべり軸受における動圧の発生状態を説明する概念図である。
【図７】図４（ａ）の軸受部の第１変形例の展開図である。
【図８（ａ）】図４（ａ）の軸受部の第２変形例の展開図である。
【図８（ｂ）】図８（ａ）の溝部の部分拡大図である。
【図９（ａ）】本発明の第２態様であるすべり軸受の正面断面図である。
【図９（ｂ）】図９（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。
【図１０（ａ）】本発明の第３態様である軸部を備えたシンクロールおよびすべり軸受の正面断面図である。
【図１０（ｂ）】図４（ａ）の溝部の部分拡大図である。
【図１１（ａ）】第１の溝または第２の溝の摩擦損失係数を測定する測定装置の概略構成を示す平面図である。
【図１１（ｂ）】図１１（ａ）のＨ−Ｈ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明について、溶融亜鉛めっき浴・溶融アルミニウムめっき浴その他の溶融金属めっき浴に浸漬されるすべり軸受装置用摺動部材を例として具体的に説明する。
【００１９】
［溶融金属めっき装置］
まず、本発明に係わるすべり軸受装置用摺動部材（以下「摺動部材」と言う場合がある。）の一例であるすべり軸受が組み込まれたすべり軸受装置を有する溶融金属めっき装置について、図１を参照しつつ説明する。図１に示すように、溶融金属めっき装置２０は、溶融金属めっき浴（以下単に「めっき浴」と言う場合がある。）２１が貯留されるめっき槽２２と、めっき浴２１の表層部分に浸漬されて、めっき浴２１の内に導入される鋼板Ｗの酸化を防止するためのスナウト２３と、めっき浴２１の中に配置されたシンクロール２７と、めっき浴２１の内でシンクロール２７の上方に位置する一対のサポートロール２８と、めっき浴２１の表面より僅か上方に位置するガスワイピングノズル２６とを有している。シンクロール２７自体には外部駆動力が付与されず、走行する鋼板Ｗとの接触による摩擦力で矢印Ｅで示すように反時計回りに駆動される。またサポートロール２８は、通例、外部のモーター（ 図示せず） に連結された駆動ロールである。なお、サポートロール２８には外部駆動力が付与されない無駆動タイプもある。溶融金属めっき浴用ロールであるシンクロール２７及び一対のサポートロール２８は、フレーム２４・２５に取り付けられたすべり軸受１・１により各々回転自在に支持されており、常に一体としてめっき浴２１の内に浸漬される。
【００２０】
鋼板Ｗは、スナウト２３を経てめっき浴２１の内に斜方から進入し、シンクロール２７を経由して上方に進行方向を変えられる。めっき浴２１の中を上昇する鋼板Ｗは一対のサポートロール２８に挟まれ、パスラインが保たれるとともに、反りや振動が防止される。ガスワイピングノズル２６は、めっき浴２１から出てきた鋼板Ｗに高速ガスを吹き付け、高速ガスのガス圧により、鋼板Ｗに付着した溶融金属めっきの厚さを均一に調整する。このようにして、溶融金属めっきが施された鋼板Ｗを得ることができる。ここで、シンクロール２７には、めっき浴２１における浮力および鋼板Ｗに付与されるテンションにより矢印Ｇで示すように左上方に向かう力が作用しており、シンクロール２７を支持するすべり軸受装置は、その左上方に向かう力を負荷することとなる。
【００２１】
［第１実施形態］
第１態様の摺動部材が組み込まれた図１のすべり軸受１の構成について、図２〜４、図５（ａ）、図６を参照しつつ説明する。ここで、図２は図１のシンクロールおよびすべり軸受の一部を断面で示す正面図、図３（ａ）は図１のすべり軸受の部分の拡大断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。また、図４（ａ）は図３（ｂ）のＢ矢視の展開図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＣ矢視図、図５（ａ）は図４（ａ）の溝部の部分拡大図、図６は図４（ａ）のＦ−Ｆ断面図であり、すべり軸受における動圧の発生状態を説明する概念図である。なお、図６では、理解のため図４（ａ）では不図示の軸部の摺動部２７ｃも表示している。
【００２２】
以下説明する第２および第３実施態様も含め、すべり軸受装置は、シンクロール２７の軸部２７ｂと当該軸部２７ｂと摺動する軸受部を含むすべり軸受１との組合せにより構成されている。また、以下シンクロールを支持するすべり軸受装置を例として説明するが、当該すべり軸受装置に組み込まれるすべり軸受・軸部は、サポートロールにも適用することができる。また、図２に示す右側のすべり軸受１と左側のすべり軸受１とは同一であるので、右側のすべり軸受１の構成について説明する（以下説明する第２態様の摺動部材であるすべり軸受、第３態様の摺動部材である軸部についても同様である）。
【００２３】
［シンクロール・軸部］
まず、すべり軸受装置を構成する摺動部材である軸部２７ｂを有するシンクロール２７について、図２および図３（ａ）を参照し説明する。図２に示すように、シンクロール２７は、めっき浴中を走行する鋼板が方向転換のために接触する外周面を有する外観が略円柱形状の胴部２７ａを有し、胴部２７ａと同軸に配置された軸部２７ｂは、当該胴部２７ａの両端から、回転中心となる胴部２７ａの中心線Ｉに沿う方向（以下中心線方向と言う場合がある。）に延びている。そして、軸部２７ｂは、中心線方向において胴部２７ａと反対側に、中心線Ｉを中心とし、その周りに所定の半径で形成された外周面を有する略円柱形状の摺動部２７ｃを備え、その外周面がすべり軸受１の摺動面１ｋと摺動する摺動面２７ｋとなる。なお、図３（ａ）において符号２７ｄは、中心線方向にシンクロール２７を支持するスラスト受け部である。シンクロール２７の円滑な回転のためには、スラスト受け部２７ｄの端は、図示するように凸に湾曲したＲ面であることが望ましい。
【００２４】
シンクロール２７の胴部２７ａおよび軸部２７ｂを構成する材料は、めっき浴に対する化学反応性が低く耐蝕性の高い材料であれば特に限定されないが、下記で詳述するようにめっき浴に対し特に耐蝕性に優れたセラミックスでシンクロール２７を構成することが望ましい。一方で、セラミックスは金属と比較し熱伝導率および破壊靭性が低い。そのため、シンクロール２７をセラミックスで構成した場合には、高温に加熱されためっき浴への浸漬時および引上時における急熱・急冷のために胴部２７ａおよび軸部２７ｂが割損する可能性がある。そこで、急熱・急冷による過大な温度勾配の発生を抑制するため、胴部２７ａおよび軸部２７ｂは図示するように中空部を有する円筒体とし、胴部２７ａの中心線Ｉに交差する方向（以下、半径方向と言う場合がある。）において一定の厚みを有する形態とすることが好ましく、さらに例えば軸部２７ｂの外周面や内周面とその端面との角部等は緩やかなＲ形状とすることが望ましい。なお、胴部２７ａは、鋼板に接触する部分の外観が略円柱形状であればよく、他の部分は、めっき浴中のスラグの付着防止や回転バランスの調整などを考慮し適宜な形状に設定すればよい。
【００２５】
［すべり軸受］
次に、上記軸部２７ｂと伴にすべり軸受装置を構成する摺動部材である軸受部が組み込まれたすべり軸受１について説明する。本態様のすべり軸受１は、主要な構成として、めっき浴２１の中に延びる一対のアーム２４の先端に取り付けられた保持部１ｄと、保持部１ｄに取り付けられた軸受部１ａを有している。めっき浴２１に対する耐蝕性が比較的高いステンレス等の金属で形成された保持部１ｄは、図３（ｂ）に示すように、半径方向における断面視が下方開口の大略逆Ｕ字形状であり、底面から中央部に向かい延設された軸挿入部１ｑを有している。この軸挿入部１ｑは、矢印Ｇで示す力の負荷側である上方の面が略半円形状であり、その両端から下方に延びた左側面１ｇおよび右側面１ｓを有しており、軸部２７ｂの摺動部２７ｃは、軸挿入部１ｑに挿入される。
【００２６】
半径方向の断面視が円環の四半部（一部）である略扇形状でセグメント状の軸受部１ａは、図３（ａ）に示すように、中心線方向に併設された２条の突条部１ｂを有しており、この２条の突条部１ｂの表面である内周面が、軸部２７ｂの摺動面２７ｋと摺動する摺動面１ｋとなっている。なお、突条部１ｂは１条であってもよいが、操業中の軸部２７ｂの傾きなどによる中心線方向における摺動面１ｋの偏磨耗を防止するためには、複数条設けておくことが望ましい。そして、中心線Ｉの周りに所定の半径で形成された軸受部１ａの摺動面１ｋは、摺動部２７ｃの摺動面２７ｋよりも好ましくは１．０〜３．０ｍｍ大きな半径となるよう形成されており、めっき浴２１は、摺動面１ｋおよび２７ｋの摺動界面に介在することにより潤滑媒体として機能することとなる。
【００２７】
ここで、軸挿入部１ｑには、図３（ｂ）に示すように、その略半円形状をなす上面１ｒの左側に開口するよう、軸受部１ａの断面視の形状に対応した中心線方向に伸びる略扇形状の凹溝１ｐが形成されている。この凹溝１ｐに挿着された軸受部１ａは、中心線方向から固定部材１ｆで固定されるが、固定された状態において、軸受部１ａの摺動面１ｋは、軸挿入部１ｑの上面１ｒよりも内方に位置している。このように、軸受部１ａの摺動面１ｋと軸挿入部１ｑの上面１ｒとの間に段差が設けられていることにより、軸受部１ａの摺動面１ｋと摺動しつつ矢印Ｅで示す方向に回転する摺動部２７ｃの摺動面（外周面）２７ｋと、軸挿入部１ｑの上面１ｒおよび両側面１ｇ・１ｓとの間には一定の間隙が形成される。そして、摺動部２７ｃの回転に伴い、摺動面１ｋと２７ｋとの摺動界面に存在するめっき浴２１は上記間隙に排出され、また上記間隙に存在するめっき浴２１は、摺動面１ｋおよび２７ｋの摺動界面に供給されることとなる。このように、摺動面１ｋと２７ｋとの摺動界面に存在するめっき浴２１が次々と入れ替わることにより、例えばめっき浴２１の反応物である所謂ドロスなどの高硬度な微小異物が当該摺動界面に滞留することが抑制される。後述する溝部を有する軸受部１ａをこのように配置することで、より効果的に、軸受部１ａおよび軸部２７ｂの磨耗をより低減せしめることができる。
【００２８】
摺動面１ｋと２７ｋとの摺動界面に円滑にめっき浴２１を供給するためには、軸受部１ａの前段に十分なめっき浴２１が存在することが好ましく、図３（ｂ）おいて符号Ｅで示す摺動部２７ｃの回転方向、すなわちめっき浴（潤滑媒体）２１の流動方向Ｅに対し、反対側に位置する軸受部１ａの端（一端）１ｉの円周方向において外方に、めっき浴２１を貯留する湯溜まり部１ｈを設けることが好ましい。本態様の湯溜まり部１ｈは、具体的には、保持部１ｄに挿着された軸受部１ａの端１ｉの円周方向において外方に形成された露出する上面１ｒと、上記のように保持部１ｄに挿着されている軸受部１ａの端面１ｉと、摺動部２７ｃの摺動面２７ｋとで画成された領域であり、好ましくは中心線Ｉからの距離を右側面１ｓよりも大きく形成した上面１ｒの面上に配置されている。なお、めっき浴２１をより円滑に摺動界面に供給するためには、図３（ｂ）に示すように、保持部１ｄの上面１ｒに、軸受部１ａの摺動面１ｋに向かい、望ましくは水平方向に対する傾斜角度が５〜８５度、望ましくは３０〜６０度で傾斜する傾斜面１ｘを形成しておくことが望ましい。
【００２９】
本態様のすべり軸受１では、上記のように保持部１ｄに設けた凹溝１ｐに軸受部１ａを挿着し固定しているが、凹溝１ｐと軸受部１ａとの挿着隙間に浸入しためっき浴２１は溶融金属であるため、めっき浴２１からすべり軸受１を取出した後に凝固し、軸受部１ａを破損させる可能性がある。そのため、軸受部１ａおよび凹溝１ｐの挿着隙間にめっき浴が侵入しないようシール部を設けるか、浸入したとしてもすべり軸受１の取出時に容易にめっき浴が排出される隙間または溝部を設けておくことが好ましい。
【００３０】
図３（ａ）において符号１ｅは、摺動部２７ｃが軸挿入部１ｑに配置された状態において、軸部２７ｂの端に対向する位置に配置されたスラスト受けである。このスラスト受け１ｅは、操業中に中心線方向に移動するシンクロール２７の軸部２７ｂのスラスト受け部２７ｄとの当接することにより、シンクロール２７の中心線方向の位置決めを行う。
【００３１】
次いで、すべり軸受１の摺動面１ｋに形成された溝部１ｃの構成について図４・図５（ａ）・図６を参照して詳細に説明する。理解しやすいように溝部１ｃにハッチングを付した図４（ａ）（以下の説明で参照する図７〜１０においても同様）に示すように、本態様の溝部１ｃは、第１の溝１ｍ、第２の溝１ｎおよび第１の溝１ｍと第２の溝１ｎの各々の内端部（一端部）を連結する連結凹部１Ｌを有し、第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎの各々の外端部（他端部）は、開口端を有する開口部１ｕ・１ｖである。なお、第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎの外端部である「開口部」とは、各溝ともに、溝中を流動するめっき浴の流動方向に沿う方向（以下、この方向を長手方向という場合がある。また、めっき浴の流動方向に直交する方向を短手方向という場合がある。）において、開口端である他端（外端）から１０ｍｍの範囲を言い、「一端部（内端部）」とは、一端（内端）から１０ｍｍの範囲を言う。
【００３２】
具体的には、本態様の溝部１ｃは、突条部１ｂの内周面である摺動面１ｋに形成されているが、中心線方向において突条部１ｂの両側には凹状の溝部１ｔが配置されている。すなわち、図４（ａ）のＣ−Ｃ矢視図である図４（ｂ）に示すように、軸受部１ａは、中心線方向において、摺動面１ｋの一方端に配置され当該摺動面１ｋと直接的または間接的に交わる第１の側面１ｘと、摺動面１ｋの他方端に配置され当該摺動面１ｋと直接的または間接的に交わる第２の側面１ｙとを有しており、第１の溝１ｍの開口部１ｕは第１の側面１ｘに開口する開口端を有し、第２の溝１ｎの開口部１ｖは第２の側面１ｙに開口する開口端を有している。このように突状部１ｂに配置された第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎの各々の開口部１ｕ・１ｖは、各々、溝部１ｃにめっき浴が直接流入可能な開口端を有する。
【００３３】
また、連結凹部は、図４（ｂ）に示すように、溝状の第１の溝と第２の溝との各々の内端部（一端部）で連結し、両溝に連通する凹状の要素である。具体的には、平面視である図４（ａ）の溝部１ｃ−１の拡大図である図５（ａ）においてハッチングで示すように、軸部の回転方向Ｅにおいて、第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎの各々の後方に存在する辺ｈ１・ｈ２の内端を通るように、辺ｈ１・ｈ２に対し垂直に引いた直線ｈ５・ｈ６と、溝部１ｃの側面で囲まれた領域のことである。
【００３４】
そして、摺動部材が軸受部１ａを構成している本態様の溝１ｃの場合には、図５（ａ）に示すように、矢印Ｅで示す軸部の回転方向において、第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎの各々の開口部１ｕ・１ｖは、いずれも、連結凹部１Ｌより後方に配置されている。かかる態様で配置された溝部１ｃによれば、軸部の回転方向において、第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎの各々の開口部１ｕ・１ｖは、連結凹部１Ｌよりも後方に配置されているので、回転方向Ｅへの軸部の回転に伴い引きずられるように同方向に流動するめっき浴（潤滑媒体）の流れは、溝中の矢印で示すように開口部１ｕ・１ｖの各々の開口端を通じ第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎに円滑に流入し、その後連結凹部１Ｌで合流し、摺動界面の狭い間隙から流出する。すると、連結凹部１Ｌにおいてめっき浴の流れの速度が急激に変化し、連結凹部１Ｌの上で動圧が生じ、当該動圧により軸部を支持することにより軸受部１ａとの接触圧力を軽減するよう軸部を回転せしめることとなる。
【００３５】
このように、軸部の回転に伴い溝部１ｃに流入しためっき浴は、開口部１ｕ・１ｖを通じ第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎの容易に流入でき、十分な量のめっき浴が連結凹部１Ｌで合流する。これにより、上記特許文献１で開示された従来技術の構成である、第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎの外端が閉鎖端である場合に比べ、連結凹部１Ｌにおいて高い動圧が発生する。
【００３６】
一方で、上記のように第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎの各々の外端部を開口部１ｕ・１ｖとすることにより、十分な流量のめっき浴が溝部１ｃに流入し、その第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎを流動するめっき浴の流れが乱れ、連結凹部１Ｌで生じる動圧が不安定となる可能性がある。そこで、本態様の溝部１ｃの表面には、図４（ｂ）に示すように微小凹凸１ｏを形成してある。かかる微小凹凸１ｏが形成された溝部１ｃによれば、下記実験例で示すように溝部１ｃを流動するめっき浴（潤滑媒体）の流れの乱れが少なく、連結凹部１Ｌにおいて発生した動圧が安定し、軸部および軸受部の接触による摩擦磨耗を抑制することが可能となる。
【００３７】
さらに、溝部１ｃに流入しためっき浴の乱れを効果的に抑制するためには、当該溝部１ｃに、ＪＩＳ  Ｚ８８０３に準拠して測定された動粘度が４８９０Ｓｔの液体を流したときの、第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎ少なくとも一方の摩擦損失係数が０．０１〜０．０５であることが望ましい。この動粘度は、本態様のすべり軸受において潤滑媒体として機能する金属亜鉛または金属アルミニウムを溶融してなるめっき浴の動粘度に相当する。試験に供する液体としては高温に加熱されためっき浴を直接使用してもよいが、室温下で上記動粘度となるよう調整した油・水・有機溶媒等をめっき浴に代替して使用してもよい。
【００３８】
上記摩擦損失係数の測定方法を、測定装置の概略構成を示す平面図である図１１（ａ）、図１１（ａ）のＨ−Ｈ断面図である図１１（ｂ）を参照して説明する。なお、図１１（ａ）は、図４（ａ）と同様に、本来円弧状に形成された摺動面１ｋを展開した図の部分拡大図である。また、図１１は、溝部１ｃの第１の溝１ｍの摩擦損失係数を測定する場合を示しているが、第２の溝１ｎも基本的には同様に摩擦損失係数を測定することができる。
【００３９】
図１１（ａ）に示すように、摩擦損失係数の測定装置７０は、平面視において、摺動面１ｋに形成された１条の溝部１ｃを包含するよう配置されるステンレス製の密閉部材７０ａと、溝部１ｃの開口部１ｕ・１ｖに各々連通するよう密閉部材７０ａの両側に形成された接続口７０ｇ・７０ｈに結合された管路７０ｅを介し密閉部材７０ａと接続された供給手段７０ｄを有している。ここで、供給手段７０ｄは、具体的には、試験に供する液体が所定の粘度を維持するよう温度等が制御される液体を収納するタンクと、圧力および流量を制御しつつタンクに収納された液体を所定の流速で供給するポンプなどから構成されている。
【００４０】
図１１（ｂ）に示すように、密閉部材７０ａは、中心線方向に配置された天板７０ｋと、天板７０ｋの両側から各々下方に延びる側板７０Ｌおよび７０ｍを有している。天板７０ｋの底面７０ｆは摺動面１ｋに、側板７０Ｌ・７０ｍの内面は摺動面１ｋの側面１ｘ・１ｙに、各々密着するように配置されており、もって、溝部１ｃは、密閉部材７０ａにより密閉される。なお、上記したように摺動面１ｋは、本来は円弧状をなしているので、天板７０ｋの底面７０ｆは、摺動面１ｋの形状に対応した円弧状をなしている。また、天板７０ｋの底面７０ｆおよび側板７０Ｌ・７０ｍの内面の適宜な位置にＯリング等のシール部材を配置し、溝部１ｃの密閉を確保するようにしてもよい。
【００４１】
図１１に示すように、密閉部材７０ａの天板７０ｋには、溝部１ｃに対し密閉部材７０ａが配置された状態において第１の溝１ｍと連通可能な略円柱形状の接続口７０ｉおよび７０ｊが、第１の溝１ｍの両端に形成されており、この接続口７０ｉおよび７０ｊには、各々、圧力計７０ｂおよび７０ｃが接続されている。この２個の圧力計７０ｂ・７０ｃは、上記供給手段７０ｄから供給され第１の溝１ｍに液体を流した場合に、第１の溝１ｍを流れる流体の入口側と出口側の圧力を測定するものである。したがって、入口側の圧力を測定する圧力計７０ｂは、第１の溝１ｍの外端から中心までの長手方向の距離Ｍ２が、開口部１ｕの中心である５ｍｍの位置に設置された接続口７０ｉに、出口側の圧力を測定する圧力計７０ｃは、第１の溝１ｍの内端から中心までの長手方向の距離Ｍ２が、内端部（一端部）の中心であるの位置に設置された５ｍｍの接続口７０ｊに、接続され配置される。なお、本測定装置７０で使用する圧力計７０ｂ・７０ｃは特に限定されることなく、測定に供する液体その他測定条件により市販の圧力計から適宜に選択すればよい。
【００４２】
さらに、密閉部材７０ａの天板７０ｋには、溝部１ｃに対し密閉部材７０ａが配置された状態において、第１の溝１ｍの長手方向の中央を流れる液体（流体）の流速を測定する流速計７０ｎが配置されている。本測定装置７０で使用する流速計７０ｎも特に限定されることなく、測定に供する液体その他測定条件により市販の流速計から適宜に選択すればよく、例えば超音波式の流速計などを使用することができる。
【００４３】
上記測定装置７０による測定方法および第１の溝１ｍの摩擦損失係数の算出方法について説明する。まず、上記説明したように圧力計７０ｂ・７０ｃが組み込まれた密閉部材７０ａを、測定すべき第１の溝１ｍを有する所定の溝部１ｃに対し配置する。ついで、所定の流量・圧力で供給手段７０ｄを起動させて試験に供する液体を溝部１ｃへ供給する。なお、摩擦損失係数を精度よく求めるためには、第１の溝１ｍを流れる液体の流速が０．３〜１．０ｍ／ｓの範囲になるよう、供給手段７０ｄを調整しておくことが望ましい。そして、図１１（ａ）において符号Ｇで示す方向に液体が溝部１ｃの中を流動する状態となった後に、上記圧力計７０ｂおよび７０ｃにより第１の溝１ｍを流れる液体の入口側の圧力（Ｐ１）および出口側の圧力（Ｐ２）を求めるとともに流速計７０ｎにより流速（ｖ）を求め、次いで以下の式により摩擦損失係数を算出する。
【００４４】
（式１）
摩擦損失係数（λ）＝（（（Ｐ１−Ｐ２）×２ｇ）／ｖ２）×ｄ
ここで、
Ｐ１：入口側圧力（単位：ＭＰａ）
Ｐ２：出口側圧力（単位：ＭＰａ）
ｇ：重力加速度（単位：ｍ／ｓ２）
ｖ：流速（単位：ｍ／ｓ）
ｄ：第１の溝１ｍの等価管直径（単位：ｍ）
である。
【００４５】
上記等価管直径ｄは、下記の式で算出するものとする。なお、本態様の第１の溝１ｍのように開口部１ｕから連結凹部１Ｌに向けて溝深さが徐々に深くなっている場合や下記図８を参照して説明する第２変形例の第１の溝２ｃのように溝幅が変化している場合その他第１の溝１ｍの断面寸法や断面形状が長手方向において変化する場合には、下記Ｓ１およびＳ２ともに長手方向の平均値を求め、その値を代入すればよい。
【００４６】
（式２）
ｄ＝（４×Ｓ１）／Ｓ２
ここで、
Ｓ１：天板７０ａの底面７０ｆと第１の溝１ｍとで区画された断面の断面積（単位：ｍｍ２）
Ｓ２：天板７０ａの底面７０ｆと第１の溝１ｍとで区画された断面の周囲の長さ（単位：ｍｍ）
である。
【００４７】
さらに、微小凹凸１ｏが配置された溝部１ｃの表面のＪＩＳ−Ｂ０６０１による算術平均粗さＲａは、０．３〜１５．０μｍであることが望ましい。表面粗さＲａが０．３μｍ未満、または１５．０μｍを超える場合には、いずれにおいても、上記した微小凹凸１ｏの効果が十分に発揮されず、磨耗抑制の効果が低い場合がある。また、本態様のすべり軸受１のように高温に加熱された溶融金属めっき浴に浸漬される摺動部材の場合には、表面粗さＲａが１５．０μｍを超えるような粗面となると、凹凸の切欠効果により熱応力の作用に伴うクラックが生じやすく、軸受部１ａの欠損を招来する場合がある。
【００４８】
さらに、微小凹凸１ｏは、第１の溝および第２の溝の少なくとも一方の表面に形成すれば十分であるが、連結凹部１Ｌも含め溝部１ｃの全体に配置することが望ましい。この場合には、溝部１ｃの表面粗さは、上記の表面粗さＲａの範囲内で、開口部１ｕ・１ｖから連結凹部１Ｌに向かい徐々に粗くなっていることが好ましく、第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎの開口部１ｕ・１ｖにおける表面のＪＩＳ−Ｂ０６０１による算術平均粗さＲａは０．３〜５．０μｍとし、第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎの内端部（一端部）における粗さＲａは５．０〜１５．０μｍとすることがより好ましい。開口部１ｕ・１ｖにおける表面粗さが粗い場合には、溝部１ｃに流入した直後で流れの乱れためっき浴中に含まれるドロスなど異物が微小凹凸１ｏに捕捉されやすく、開口部１ｕ・１ｖを閉塞させるおそれがあるため、表面粗さＲａは０．３〜５．０μｍと小さくすることが望ましい。一方で、連結凹部１Ｌにおけるめっき浴の流れを安定化させるため、第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎの内端部（一端部）における表面粗さＲａは５．０〜１５．０μｍとすることが望ましい。さらに、連結凹部１Ｌの表面の粗さＲａも、５．０〜１５．０μｍとすれば、なお望ましい。
【００４９】
微小凹凸１ｏは、溝部１ｃの底表面および側面いずれかの面において、めっき浴の触れる面積の大きな面に形成しておけばよいが、双方に形成することが望ましい。
【００５０】
次に、好ましい態様である軸受部１ａにおける溝部１ｃの形状について詳細に説明する。図５（ａ）に示すように、本態様の溝部１ｃは、摺動面１ｋを展開して見た場合の平面視において略Ｕ字形状をなしている。具体的には、短手方向の断面形状が略矩形状である、溝幅が同一となるよう延設された直線状の第１の溝１ｍは、右下がりに傾斜するよう摺動面１ｋの左側に配置され、第１の溝１ｍと溝幅および溝深さが同一の第２の溝１ｎは左下がりに傾斜するよう摺動面１ｋの右側に配置され、中心線方向において摺動面１ｋを２分する直線Ｆに対し両者は線対称の関係となっている。また、第１の溝１ｍと第２の溝１ｎの各々の内端部を連結する断面が略矩形状の連結凹部１Ｌは、軸部の回転方向Ｅにおいて、後方に配置された円弧形状をなす辺ｒ１と、前方に配置された円弧形状をなす辺ｒ２とを有している。なお、溝部１ｃの断面形状は、略矩形状に限定されず、例えば略半円形状、略Ｖ字形状または略Ｕ字形状等の各種の形状とすることができる。
【００５１】
そして、軸部の回転方向Ｅにおいて、第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎの各々の後方に存在する辺ｈ１とｈ２は、各々の内端（一端）で連結凹部１Ｌの辺ｒ１の両端に接合し、第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎの各々の前方に存在する辺ｈ３とｈ４は、各々の内端（一端）で連結凹部１Ｌの辺ｒ２の両端に接合し、これにより辺、つまり側面に段差が無くめっき浴が円滑に流れる平面視が略Ｕ字形状の一条の溝部１ｃが形成され、もって溝部１ｃを流動するめっき浴の流れの乱れを低減することができる。なお、同様な観点から、図４（ｂ）に示すように、第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎの各々の底面と連結凹部１Ｌと底面との間にも段差が無いことが好ましい。
【００５２】
ここで、上記した第１の溝および第２の溝の「辺」とは、平面視において、第１の溝および第２の溝の各側面の内端（一端）と外端（他端）とを結ぶ直線のことである（以下述べる他の形態の第１の溝および第２の溝の辺について同様である）。したがって、図５（ａ）に示す第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎのように側面が直線状をなす場合には、第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎの各側面の上縁と辺とは一致することとなる。
【００５３】
第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎの溝幅および溝深さは、適宜設定されるが、例えば摺動面１ｋの曲率半径が４０〜８０ｍｍの場合、その溝幅は概ね０．５〜２．０ｍｍ程度であり、溝深さは概ね０．１〜０．５ｍｍ程度である。なお、下記の変形例および第２・３態様も含め、第１の溝および第２の溝の溝幅および溝深さならびに連結凹部の幅および深さならびに形状は、これらの中を流動するめっき浴の流動方向に直交する方向における寸法・形状のことを言う。
【００５４】
ここで、通例、第１の溝１ｍと第２の溝１ｎの各々の溝幅ｔ１および溝深さは共にほぼ同一とされるが、相違してもよい。さらに、第１の溝１ｍと第２の溝１ｎの長さも同一である必要もなく、相違していてもよい。また、第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎの各々の開口部１ｕ・１ｖは、いずれも、連結凹部１Ｌより後方に配置されていれば、第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎの直線Ｆを基準とした傾斜角度ｊ１・ｊ２は問わないが、交差角度ｊ１・ｊ２は概ね５〜８５°程度、好ましくは３０〜６０°程度である。さらに、第１の溝１ｍと第２の溝１ｎとは線対称に配置されている必要もなく、両者の傾斜角度ｊ１・ｊ２が相違していてもよい。
【００５５】
平面視における溝部１ｃの形状は、図５（ａ）に示す略Ｕ字形状に限定されず、その第１〜第４変形例である図５（ｂ）〜（ｅ）に示す形状とすることができる。なお、図５（ｂ）〜（ｅ）において、上記図５（ａ）の溝部１ｃと同一の構成要素には同一符号を付しており、詳細な説明を省略する。
【００５６】
上記微小凹凸が表面に形成された第１変形例に係る溝部５ｃは、図５（ｂ）に示すように、略Ｖ字形状をなしている。すなわち、溝幅が同一となるよう延設された直線状の第１の溝５ｍは、右下がりに傾斜するよう摺動面１ｋの左側に配置され、第１の溝５ｍと溝幅および溝深さが同一の第２の溝５ｎは左下がりに傾斜するよう摺動面１ｋの右側に配置されている。そして、本態様の溝部５ｃでは、第１の溝部５ｍと第２の溝部５ｎとが直接連結することにより連結凹部５Ｌが形成されている。この略Ｖ字形状の溝部５ｃにおいても、連結凹部５Ｌは、図５（ｂ）においてハッチングで示すように、軸部の回転方向Ｅにおいて、第１の溝５ｍおよび第２の溝５ｎの各々の後方に存在する辺ｈ１・ｈ２の内端を通るように、側面ｈ１・ｈ２に対し垂直に引いた直線ｈ５・ｈ６と、溝部５ｃの辺で囲まれた領域となる。
【００５７】
なお、本態様の溝部５ｃにおいて、中心線方向において摺動面１ｋを２分する直線Ｆを基準とした第１の溝５ｍと第２の溝５ｎの傾斜角度は相違している。もって、軸部の回転方向Ｅにおいて、第１の溝５ｍと第２の溝５ｎの各々の開口部１ｕ・１ｖは、いずれも、連結凹部５Ｌよりも後方に配置されているが、その位置は異なっている。かかる溝部５ｃによっても、軸部の回転方向Ｅにおいて、第１の溝５ｍおよび第２の溝５ｎの各々の開口部１ｕ・１ｖは、連結凹部５Ｌよりも後方に配置されており、溝部５ｃの表面には微小凹凸が形成されているので、上記溝部１ｃと同様な作用効果を奏することができる。
【００５８】
上記微小凹凸が表面に形成された第２変形例に係る溝部６ｃは、図５（ｃ）に示すように、略Ｗ字形状をなしている。すなわち、溝部６ｃは、中心線方向において摺動面１ｋを２分する直線Ｆを介し線対称に配置された一対の略Ｖ字形状のＶ溝部６ｍ・６ｎを有している。左側のＶ溝部６ｍは、右下がりに傾斜する左側の溝６ｍ−１と左下がりに傾斜する溝６ｍ―２を有し、両者のうち外端部が開口部１ｕである左側の溝６ｍ−１が第１の溝として機能する。また、右側のＶ溝部６ｎも、右下がりに傾斜する左側の溝６ｎ−１と左下がりに傾斜する溝６ｎ―２を有し、両者のうち外端部が開口部１ｖである右側の溝６ｎ−１が第２の溝として機能する。そして、略Ｖ字形状のＶ溝部６ｍ・６ｎの組み合わせにより構成された本態様の溝部６ｃでは、第１の溝６ｍ−１と第２の溝６ｎ−１の各々の内端部（一端部）は、連結凹部６Ｌ−１または６Ｌ−２により間接的に連結された態様となっている。
【００５９】
これを左側のＶ溝部６ｍで具体的に説明すると、溝中において実線で示す矢印のように、第２の溝６ｎ−１の開口部１ｖから流入しためっき浴は、当該第２の溝６ｎ−１、溝６ｎ−２および溝６ｍ−２の順に溝６ｃの中を流れ、左側の連結凹部６Ｌ−１に到達し、第１の溝６ｍ−１の開口部１ｕから流入しためっき浴と当該連結凹部６Ｌで合流して動圧を発生せしめる。これは、溝中において破線で示す矢印のように、右側のＶ溝部６ｎにおいても同様であり、本態様の一条の溝部６ｃは、中心線方向に２箇所の連結凹部６Ｌ−１および６Ｌ−２を有することとなり、より効果的に軸部および軸受部の摩擦磨耗を抑制することが可能となる。
【００６０】
上記微小凹凸が表面に形成された第３変形例に係る溝部８ｃは、図５（ｄ）に示すように、上記溝部１ｃと同様な形状・配置である第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎを有し、さらに、第１の溝１ｍと第２の溝１ｎの各々の内端部を連結する、中心線方向に延びる連結凹部８Ｌを有している。かかる溝部８ｃによっても、軸部の回転方向Ｅにおいて、第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎの各々の開口部１ｕ・１ｖは、連結凹部８Ｌよりも後方に配置されており、溝部８ｃの表面には微小凹凸が形成されているので、上記溝部１ｃと同様な作用効果を奏することができ、さらに図５（ａ）〜（ｃ）に示した溝部に対し、中心線方向における連結凹部８Ｌの長さが長いので、より効果的に軸部および軸受部の摩擦磨耗を抑制することが可能となる。
【００６１】
上記微小凹凸が表面に形成された第４変形例に係る溝部９ｃは、図５（ｅ）に示すように、いずれも平面視において両側面が曲線状をなす第１の溝９ｍおよび第２の溝９ｍを有し、第１の溝９ｍは、左下がりに傾斜するよう摺動面１ｋの右側に配置され、第２の溝９ｎは、右下がりに傾斜するよう摺動面１ｋの左側に配置されている。そして、本態様の溝部９ｃでも、上記図５（ｂ）で示した略Ｖ字形状の溝部５ｃと同様に、第１の溝部９ｍと第２の溝部９ｎとが直接連結することにより連結凹部９Ｌが形成されている。
【００６２】
かかる溝部９ｃのように側面が曲線状の場合には、次のようにして連結凹部９Ｌの範囲を定める。すなわち、軸部の回転方向Ｅにおいて、後方の側面の内端（一端）と外端（他端）とを直線で結び辺ｈ１を設定し、前方の側面の内端と外端とを直線で結び辺ｈ３を設定する。また、第２の溝９ｎについても同様にして、直線である辺ｈ２およびｈ４を設定する。そして、上記図５（ｂ）の溝部５ｃと同様に、溝部９ｃの連結凹部９Ｌは、図５（ｅ）においてハッチングで示すように、軸部の回転方向Ｅにおいて、第１の溝９ｍおよび第２の溝９ｎの各々の後方に存在する辺ｈ１・ｈ２の内端を通るように、側面ｈ１・ｈ２に対し垂直に引いた直線ｈ５・ｈ６と、溝部９ｃの側面で囲まれた領域とする。なお、平面視において溝部の側面が直線状ではなく、湾曲状または屈曲状をなしている場合にも同様である。
【００６３】
次に、好ましい態様である軸受部１ａにおける、溝部１ｃの配置態様について図６を参照して説明する。上記形状の溝部１ｃは、摺動面１ｋに１個配置されていても本発明の効果を奏することができるが、下記のように円周方向に沿い複数配置することが好ましい。すなわち、本態様の軸受部１ａは、図４（ａ）に示すように、中心線方向において溝部１ｔを介し２条の突条部１ｂ・１ｂが形成されており、左側の突条部１ｂの摺動面１ｋに５本の溝部１ｃ−１〜５が、右側の突条部１ｂの摺動面１ｋに５本の溝部１ｃ−６〜１０が、円周方向に沿い並設されている。なお、図４（ａ）において、溝部１ｃ−１〜５および溝部１ｃ−６〜１０は等間隔（角度）で配置されているが、不等間隔で配置してもよく、また、溝部１ｃ−１〜５および溝部１ｃ−６〜１０の各々の第１の溝１ｍ・第２の溝１ｎの溝幅および溝深さ並びに双方の交差角度は、全て同一である必要もなく、複数箇所における動圧の分布やドロスの滞留その他諸条件を考慮し適宜設定すればよい。
【００６４】
さらに、本態様の軸受部１ａでは、左側の突条部１ｂの摺動面１ｋに形成された溝部１ｃ−１〜５と、右側の突条部１ｂの摺動面１ｋに形成された溝部１ｃ−６〜１０とは、中心線方向から眺めた場合に並列した状態、つまり対となる溝部１ｃが円周方向において同位置となり、連結凹部が重複するように配置されている。以下、かかる配置をした溝部１ｃの作用について、図４のＦ−Ｆ断面図である図６を参照して説明する。なお、理解のため、図４では不図示の摺動部２７ｃを図６は含んでいる。ここで、図６は、軸部の摺動部２７ｃの摺動面２７ｋが軸受部１ａの摺動面１ｋと摺動しながら回転している際の、各溝部１ｃ−１〜５において発生する動圧の圧力分布を示す概念的な模式図であり、符号Ｇ１〜Ｇ５で示す線図が、半径方向を圧力値とした場合の、各溝部１ｃ−１〜５で発生する動圧の摺動面１ｋにおける圧力分布である。
【００６５】
図６に示すように、矢印Ｇで示す方向から負荷が作用することにより、軸受部１ａの摺動面１ｋと摺動部２７ｃの摺動面２７ｋとがほぼ密着状態となっている位置Ｘに近い溝部１ｃ−３では、両者の摺動界面１ｗの間隙が狭く、符号Ｇ３の線図で示す圧力分布の動圧が発生する。これに対し、めっき浴２１の流動方向Ｅに対し、溝部１ｃ−５よりも位置Ｘから離れた位置に配置された溝部１ｃ−２および４では、摺動面１ｋと２７ｋの摺動界面１ｗの間隙が広くなっており、符号Ｇ２およびＧ４の線図で示す圧力分布である最高圧力が動圧Ｇ５よりも低い圧力の動圧が発生する。同様に、溝部１ｃ−１および５についても、頂部Ｘから離れるにつれ発生する動圧Ｇ１および５の圧力は低くなる。ここで、位置Ｘの近傍に設けられた溝部１ｃ−３で発生した動圧Ｇ３のみでも十分に摺動部（軸部）２７ｃを支持し潤滑効果を発揮可能である。しかしながら、本態様の軸受部１ａのように、円周方向において複数形成した溝部１ｃ−１〜５（１ｃ−６〜１０）により発生せしめた動圧Ｇ１〜Ｇ５で摺動部２７ｃを包囲するように支持することにより、例えば大きな負荷や変動する負荷が作用した場合でも摺動部２７ｃを支持することができるので好ましい。
【００６６】
上記軸受部１ａの第１変形例である軸受部７ａの内面の展開図を図７に示す。軸受部１ａでは、上述したように左側の突条部の摺動面に形成された溝部と、右側の突条部の摺動面に形成された溝部とは、中心線方向から眺めた場合に対となる溝部が円周方向において同位置となり、連結凹部が完全に重複するように配置されていたが、図７に示すように、左側の突条部１ｂの摺動面１ｋに配置された溝部１ｃ−１〜５に対し、右側の突条部１ｂの摺動面に配置された溝部７ｃ−６〜１０を円周方向にずらし、円周方向においてＬ３だけ対となる溝部１ｃの連結凹部１Ｌが部分的に重複しても、上記と同様な効果を得ることができる。
【００６７】
次に、溝部１ｃの好ましい断面形状について図４（ｂ）を参照して説明する。図４（ｂ）に示すように、本態様の溝部１ｃの溝深さは、第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎの開口部１ｕ・１ｖの外端（他端）の溝深さがｄ１、第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎの内端部の内端（一端）の溝深さがｄ２であり、ｄ２＞ｄ１の関係となるよう、具体的には、溝部１ｃの底面は、開口部１ｕ・１ｖから連結凹部１Ｌに向かい傾斜した状態で形成されている。このように、開口部１ｕ・１ｖの溝深さを浅くすることにより、ドロスなどの微小異物の溝部１ｃへの流入を抑制できるので好ましい。なお、第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎの開口部１ｕ・１ｖと内端部の溝深さの差は、概ね０．２〜０．５ｍｍであることが好ましい。また、第１の溝１ｍと第２の溝１ｎとの内端部をそのまま延長し、連結凹部１Ｌの溝深さを当該内端部よりも深くしてもよい。
【００６８】
上記軸受部１ａを構成する好ましく材料であるセラミックスとしては、軸受部１ａが使用される雰囲気その他の操業条件の要請による耐熱衝撃性・耐蝕性などに応じ、アルミナ・ジルコニア・シリカその他の酸化物系セラミックス、硼化ジルコニウム・硼化チタン・硼化ボロンその他の硼化物系セラミックス、炭化シリコン・炭化ボロンその他の炭化物系セラミックス、またはカーボンなどの無機材料を利用してよい。そして、本態様の軸受部は、めっき浴への浸漬および取出しの際に急熱・急冷されるため、耐熱衝撃性に優れている必要がある。そのため、軸受部を構成するセラミックスとしては、熱伝導率が高い窒化珪素・窒化アルミその他の窒化物系セラミックスが好ましく、めっき浴である溶融金属に対し高い耐溶損性および耐磨耗性を有し、高温強度に優れたサイアロンを含む窒化珪素系セラミックスが特に好ましい。なお、本態様のシンクロール２７の軸部をセラミックスで構成する場合、下記第２態様の摺動部材であるすべり軸受、第３態様の摺動部材である軸部を構成するセラミックスについても同様である。
【００６９】
図４に示す軸受部１ａに溝部１ｃを形成する方法としては、軸受部１ａが金属製である場合には、切削加工、放電加工その他周知の加工方法を適用することができる。一方で、難削材であるセラミックスで軸受部１ａを構成した場合には、例えば焼結前の成形体に溝部１ｃを形成しておきその後焼結する方法、焼結後の軸受部１ａをダイヤモンド砥石で除去加工し溝部１ｃを形成する方法などを適用することができる。しかしながら、本態様の溝部１ｃのように、その表面に微小凹凸１ｏを形成する必要がある場合には、焼結後の軸受部１ａの摺動面１ｋに溝部１ｃに対応する開口部を有するマスクを付着し、ショットブラスト加工で溝部１ｃを形成する方法、焼結後の軸受部１ａの摺動面１ｋにレーザ、好適にはレーザスポットのエネルギー密度の高いファイバーレーザーを照射し溝部１ｃを形成する方法など、微小凹凸１ｏを容易に創生可能な方法を採用することが望ましい。
【００７０】
図４を参照して説明した軸受部１ａの第２変形例について、当該第２変形例に係わる軸受部２ａの摺動面１ｋを展開した図である図８を参照して説明する。なお、図８において、上記第１態様のすべり軸受１および軸部２７ｂと同一の構成要素については、同一符号を付しており、詳細な説明を省略する（後述する第２態様および第３態様の摺動部材においても同様）。
【００７１】
第２変形例に係る軸受部２ａは、略Ｕ字形状の溝部２ｃを有し、基本的に、上記軸受部１ａと同様に構成されているが、当該溝部２ｃの配置形態と第１の溝１ｍおよび第２の溝２ｎの形状の点で軸受部１ａと相違している。まず、溝部２ｃの配置形態について説明する。第２変形例の軸受部２ａでは、左側の突条部１ｂの摺動面１ｋに形成された溝部２ｃ−１〜３と、右側の突条部１ｂの摺動面１ｋに形成された溝部２ｃ−４・５とは、中心線方向から眺めた場合に千鳥状に、つまり溝部２ｃ−１〜３と２ｃ−４・５とが円周方向において異なる位置となるよう配置されており、２条の突条部１ｂ・１ｂの各々に形成された各溝部２ｃの連結凹部１Ｌは重複しない配置形態となっている。
【００７２】
このように千鳥状に溝部２ｃが配置された軸受部２ａを有するすべり軸受によれば、円周方向における溝部２ｃの配置間隔が、第１の溝２ｍおよび第２の溝２ｎの溝幅よりも小さい場合に特に有効であり、その場合にも左側の突条部１ｂに形成した溝部２ｃ−１〜３の発生する動圧と、右側の突条部１ｂに形成した溝部２ｃ−４・５の発生する動圧との合成により、中心線方向から見た動圧の発生分布は、図６で示した分布と同様とすることができる。
【００７３】
次に、第２変形例に係る第１の溝２ｍおよび第２の溝２ｎの形状について説明する。開口部２ｕの外端の溝幅ｔ３に対し内端部の内端の溝幅ｔ４が狭く、外端から内端に向かうにつれ徐々に溝幅が狭くなる第１の溝２ｍは、右下がりに傾斜するよう摺動面１ｋの左側に配置され、第１の溝２ｍと溝幅および溝深さが同一の第２の溝２ｎは左下がりに傾斜するよう摺動面１ｋの右側に配置され、中心線方向において摺動面１ｋを２分する直線Ｆに対し両者は線対称の関係となっている。そして、軸部の回転方向Ｅにおいて、第１の溝２ｍおよび第２の溝２ｎの各々の後方に存在する辺ｈ１とｈ２は、各々の内端で連結凹部１Ｌの辺ｒ１の両端に接合し、第１の溝２ｍおよび第２の溝２ｎの各々の前方に存在する辺ｈ３とｈ４は、各々の内端（一端）で連結凹部１Ｌの辺ｒ２の両端に接合し、一条の溝部２ｃが構成されている。このように、第２変形例に係る軸受部２ａの溝部２ｃは、平面視で見たときに、内端部の溝幅ｔ４よりも溝幅がｔ３と広い開口部２ｕ・２ｖを有している。このように開口部２ｕ・２ｖの開口幅ｔ３を広くすることにより、溝部２ｃへのめっき浴の円滑な流入を図ることが可能となる。
【００７４】
［第２実施形態］
すべり軸受装置を構成する第２態様の摺動部材であるすべり軸受３について、その正面断面図である図９（ａ）および図９（ａ）のＤ−Ｄ断面図である図９（ｂ）を参照しつつ説明する。第２態様のすべり軸受３は、セラミックスで構成された軸受部３ａそのものがすべり軸受３であり、金属製の保持部を有していない点で第１態様のすべり軸受１と相違しているが、摺動面１ｋおよび溝部１ｃの構成は基本的に同様である。
【００７５】
図９（ａ）に示すように、中心線Ｉに沿う断面視が略コの字状である第２態様のすべり軸受３（軸受部３ａ）は、中心線方向において、中央部に形成された中空部３ｂを有し、その中空部３ｂに内方に向かい突起するよう中心線方向に併設された２条の突条部１ｂを有している。そして、溝部１ｃは、円環状の突条部１ｂの内周面である摺動面１ｋに、当該摺動面１ｋの円周方向に沿い、複数、等間隔で形成されている。軸部の摺動部２７ｃの外径よりも大きな内径である摺動面１ｋを有する中空部３ｂには、摺動部２７ｃが、図９（ａ）において左側から挿入される。
【００７６】
図９（ａ）に示すように、本態様のすべり軸受３には、稼動中に水平方向へ移動するシンクロールの軸部の端面を受け水平方向の位置を保持するために、右端に軸受端部３ｄが配置されているが、軸受端部３ｄを設けず、中空部３ｂを右端まで延設してもよい。また、上記のようにすべり軸受３に軸受端部３ｄを設ける場合には、ドロスなどの異物がすべり軸受３の内部に滞留することを抑制するため、中空部３ｂの左端から軸受端部３ｄに至るまでの領域に配置された、中空部３ｂと比べて内径の大きな液溜部３ｃと、中心線Ｉに沿い軸受端部３ｄを貫通するように形成された開口部３ｆとを設けておくことが好ましい。この構成により、すべり軸受３に軸部が挿入された場合であっても、めっき浴は液溜部３ｃに自由に出入りでき、中空部３ｂを循環する。
【００７７】
ここで、図９（ｂ）に示すように、本態様のすべり軸受３では、９０°の角度で分割された符号Ｆ１〜Ｆ４で示す摺動面１ｋの区画ごとに、複数の溝部１ｃが設けられている。なお、各区画における溝部１ｃの形状や配置位置は、同一であってもよく、相違していてもよい。このように９０°の角度で分割した区画ごとに摺動面１ｋに溝部１ｃを設けることにより、区画Ｆ１〜Ｆ４ごとに分割された４面の摺動面１ｋを操業に使用することができる。すなわち、区画Ｆ１〜Ｆ４における操業条件が同一の場合には、区画Ｆ１〜Ｆ４における溝部１ｃの形状や配置位置を同一とし、区画Ｆ１の摺動面１ｋの磨耗が使用により進んだ場合には、すべり軸受３を時計方向に９０°回転させ次の区画Ｆ２の摺動面１ｋを使用し、その区画Ｆ２の摺動面１ｋが磨耗した場合には、同様にして区画Ｆ３、次いで区画Ｆ４の摺動面１ｋを使用することができ、すべり軸受３の長寿命化を図ることができるので望ましい。また、複数の異なる操業条件がある場合には、当該操業条件に対応し、区画Ｆ１〜Ｆ４における溝部１ｃの形状や配置位置を設定することにより、すべり軸受３の区画Ｆ１〜Ｆ４の位置を変更するだけで操業条件の変更に対応でき、すべり軸受３の保有個数を減少させることができコスト面から望ましい。
【００７８】
［第３実施形態］
すべり軸受装置を構成する、第３態様の摺動部材が付設された軸部４７ｂについて、その正面断面図である図１０を参照しつつ説明する。摺動部材である２条の突条部４７ｅが、凹部４ｔを介し一体的に付設された本態様の軸部４７ｂは、上記第１態様のシンクロール１で説明したように、一方では、シンクロールの胴部の両端から中心線方向に伸びる軸部４７ｂでもあり、シンクロールを構成する要素を兼ねている。なお、突条部４７ｅが一体的に付設された本態様の軸部４７ｂは、突条部４７ｅと同一のセラミックスで構成されているが、少なくとも摺動部材である突条部４７ｅがセラミックスで構成されていれば足りる。すなわち、摺動部材を別体として軸部に付設してもよい。具体的には、突条部を設けたセラミックスからなる円筒体を、例えば金属からなる軸部に嵌入れ固定してもよく、また、セラミックスからなる円環形状の突条部を２個準備し、これを例えば金属からなる軸部に嵌入れ固定してもよい。
【００７９】
本態様のすべり軸受４（軸受部４ａ）は、基本的に上記すべり軸受装置のすべり軸受１と同一の構成であるが、その摺動面１ｋには溝部が形成されていない。一方で、矢印Ｅの方向に回転する、外観が円柱形状をなす軸部４７ｂは、上記したように、その外周面に突起するよう中心線方向に併設された２条の突条部４７ｅを有している。そして、溝部４ｃは、上記２条の突条部４７ｅの外周面である摺動面４７ｋに、当該摺動面４７ｋの円周方向に沿い、複数、等間隔で形成されている。
【００８０】
ここで、図１０（ａ）の溝部４ｃの拡大図である図１０（ｂ）に示すように、本態様の溝部４ｃは、基本的に上記第１態様の溝部１ｃと同様に略Ｕ字形状に構成されており、その表面に微小凹凸を有するが、本態様の摺動部材は軸部を構成しているため、軸部の回転方向Ｅにおいて、第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎの各々の開口部１ｕ・１ｖは、いずれも、連結凹部１Ｌより前方に配置されている。このように開口部１ｕ・１ｖを配置することにより、軸部４７ｂの回転にともない開口部１ｕ・１ｖから流入しためっき浴は、溝中の矢印で示すように連結凹部１Ｌに向かい流れ、連結凹部１Ｌで合流して動圧を発生せしめる。
【００８１】
さらに、本態様のように軸部４７ｂに溝部４ｃを設ける場合には、摺動部４７ｃの摺動面４７ｋおよびすべり軸受４の摺動面１ｋとの摺動界面において動圧が切れ目なく連続的に発生するよう、中心線Ｉの方向から見たとき隣接する列では溝部４ｃの位置がずれた構成、すなわち溝部４ｃが千鳥状に配置されていることが好ましい。具体的には、図１０（ａ）に示すように、中心線Ｉの方向から軸部４７ｂを見た場合に、隣接する列において相互の溝部４ｃが重複しないよう、円周方向において、左側の突条部４７ｅに形成された溝部４ｃの間に、右側の突条部４７ｅの溝部４ｃが配置されていることが好ましい。以上の構成により、軸部４７ｂが回転する際に、動圧が連続的に発生し、当該動圧により軸部４７ｂは常に支持され、その摺動面２７ｋはすべり軸受４の摺動面１ｋから常に離間した状態となるので、シンクロールの回転が安定し、摩擦による軸部４７ｂおよびすべり軸受４の磨耗の進行を抑制することができる。
【００８２】
なお、溝部４ｃの形状・寸法・配置は、上記の効果を奏する限りにおいて、上記すべり軸受１における溝部１ｃの場合と同様に任意である。また、軸部４７ｂは、必ずしも全体が略円柱形状である必要はなく、すべり軸受４の摺動面１ｋに対応するその摺動面４７ｋの形成される部分が略円柱形状をなしていればよい。したがって、すべり軸受４を用いて回転自在に支持できる限りにおいて、軸部４７ｂの摺動面４７ｋ以外の部分の中心線Ｉに直角な断面視においる形状は、円形状を構成しない箇所があってもよい。
【００８３】
［実験例］
表１に示すように、実験例１〜２０および２２〜２４では、すべり軸受の軸受部を対象に、実験例２１では回転体の軸部を対象として摺動部品を製作した。軸受部の材質は、公知である日立金属製のサイアロン（材質記号：ＨＣＮ１０）である。また、シンクロールの軸部の材質は、公知である日立金属製の窒化珪素セラミックス（材質記号：ＨＳＮ７０）であり、また胴部も同一材質とした。各々の各種特性を表４に示す。
【００８４】
対象が軸受部である実験例１〜２０および２２〜２４では、いずれも図３（ａ）・図４（ａ）に示した形状の軸受部を製作した、各部の寸法は、以下の通りである。なお、軸受部と摺動する軸部は、上記日立金属製の窒化珪素セラミックス（材質記号：ＨＳＮ７０）を使用して製造し、その半径は６８ｍｍとした。
軸受部の外周面の曲率半径：１００ｍｍ
摺動面１ｋの曲率半径：７０ｍｍ
突条部１ｂの幅（Ｌ１）：３０ｍｍ
中央の凹部１ｔの幅（Ｌ２）：１０ｍｍ
両側の凹部１ｔの幅（Ｌ３）：１５ｍｍ
各凹部１ｔの深さ（ｄ３）：５ｍｍ
溝部１ｃの数：５条
溝部１ｃの配置角度ピッチ：５°
【００８５】
公知のサンドブラスト法にて各実験例で作成した溝部の平面視の形状並びに第１の溝および第２の溝の寸法について、表１に示す。実験例１〜１６および２２〜２４では、図５（ａ）に示した略Ｕ字形状をなす溝部１ｃを、軸部の回転方向において、第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎの各々の開口部１ｕ・１ｖが、いずれも、連結凹部１Ｌより後方に配置されるよう形成した。第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎの各々の直線Ｆとの交差角度は、実験例１〜１３および実験例２２〜２４ではいずれも４５°とし、実験例１４ではいずれも８５°とし、実験例１５では３０°とした。さらに、実験例２４では、第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎの各々の辺ｈ３・ｈ４の外端の位置を、突条部１ｂの側面１ｘおよび１ｙから５ｍｍ内方の位置とし、第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎの外端を閉鎖端とした。なお、交差角度を示す欄に記載された数値において、「／」の前に記載された数値が第１の溝１ｍの交差角度、後に記載された数値が第２の溝１ｎの交差角度を示している（以下の他の実験例において同じである。）。
【００８６】
実験例１７〜２０では、図５（ｂ）〜（ｄ）および図８（ａ）に示した各種の形状をなす溝部を形成した。実験例１７〜２０の第１の溝および第２の溝の交差角度、短手方向の断面形状が略矩形状の第１の溝および第２の溝の溝幅および溝深さは、表１に示すとおりである。
【００８７】
ここで、図５（ｃ）に示す略Ｗ字形状の溝部６ｃを形成した実験例１８では、第１の溝６ｍ−１の溝６ｍ−２との交差角度および第２の溝６ｎ−１の溝６ｎ−２との交差角度はいずれも９０°とし、溝６ｍ−２および６ｎ−２の溝幅および溝深さは、第１の溝６ｍ−１の溝６ｍ−２と同一とした。また、図５（ｄ）に示す溝部８ｃを形成した実験例１９では、連結凹部８Ｌの幅が１０ｍｍとなるよう溝部８ｃを形成した。さらに、図８（ｂ）に示す溝部２ｃを形成した実験例２０では、開口部１ｕ・１ｖから連結凹部１Ｌに向かい溝幅が狭くなるよう開口部１ｕ・１ｖの外端の溝幅（ｔ３）を３．０ｍｍ、内端部の内端の溝幅（ｔ４）を２．０ｍｍとした。
【００８８】
実験例１〜１５、１７〜１９および２２〜２４では、いずれも、短手方向の断面形状が略矩形状の第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎの溝幅は２．０ｍｍ、溝深さは０．３ｍｍとし、実験例１６のみ、開口部１ｕ・１ｖから連結凹部１Ｌに向かい溝深さが深くなるよう開口部１ｕ・１ｖの外端の溝深さ（ｄ１）を０．３ｍｍ、内端部の内端の溝深さ（ｄ２）を０．５ｍｍとした。なお、各実験例ともに連結凹部の幅および深さは、第１の溝および第２の溝の内端部の内端の溝幅および溝深さと同一である。
【００８９】
対象が軸部である実験例２１は、図１０（ａ）に示した形状の軸部を製作した。各部の寸法は、以下の通りである。なお、実験例２１では、図１０（ｂ）に示す略Ｕ字形状の溝部４ｃを、軸部の回転方向において、第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎの各々の開口部１ｕ・１ｖが、いずれも、連結凹部１Ｌより前方に配置されるよう形成した。実験例２１の第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎの交差角度、第１の溝１ｍおよび第２の溝１ｎの溝幅および溝深さは、表１に示すとおりである。なお、軸部と摺動する軸受部は、溝部が無い以外は、実験例１〜１６、２２〜２４で使用した軸受部と同一材質および形状の軸受部を使用した。
摺動面４７ｋの半径：６８ｍｍ
突条部４７ｅの幅（Ｌ５）：３０ｍｍ
凹部４ｔの幅（Ｌ６）：１５ｍｍ
凹部４ｔの深さ：５ｍｍ
溝部４ｃの配置角度ピッチ：７°
【００９０】
実験例２２以外は、サンドブラストで使用するメディアの大きさや材質または加工条件等を調整するとともに必要に応じマスキング等を施し、第１の溝、第２の溝および連結凹部の表面粗さを調整した各実験例における、第１の溝および第２の溝の開口部および内端部の表面粗さならびに連結凹部の表面粗さを表２に示す。実験例１では、第１の溝および第２の溝ともに研削加工で形成しておき、その後、第１の溝の開口部・内端部のみサンドブラストで所定の粗さとなるよう調整した。また、実験例２２では、第１の溝および第２の溝ともに研削加工でのみ形成した。ここで、表面粗さは、ＪＩＳ−Ｂ０６０１に準拠して求めた算術平均粗さＲａである。開口部および内端部の表面粗さについては、第１の溝および第２の溝ともに、その長手方向において開口部の外端・内端部の内端より１０ｍｍの範囲に設定した範囲の表面の任意の３箇所をレーザ式粗さ測定装置（オリンパス製  型式：ＯＬＳ３０００）にて測定し、その平均値を求めた。また、連結凹部の表面粗さについても同様にした。なお、実験例７〜９以外の第１の溝および第２の溝では、その開口部および内端部の間の溝の表面の粗さは、開口部および内端部で測定された表面粗さの範囲内であった。また、実験例７〜９では、第１の溝および第２の溝ともに、開口部および内端部の間の溝の表面の粗さは、開口部から内端部へと連続的に変化していた。
【００９１】
さらに、図１１を参照して説明した摩擦損失係数の測定装置７０を使用して、各実験例の第１の溝および第２の溝の摩擦損失係数を求めた。なお、当該係数を求めるにあたり、ＪＩＳ  Ｚ８８０３に準拠して測定された動粘度を４８９０Ｓｔに調整した鉱油を使用し、０．５ｍ／ｓの流速で溝部に供給した。各実験例において確認された摩擦損失係数を表３に示す。
【００９２】
各実験例の軸受部が組み込まれたすべり軸受および軸部が組み込まれたシンクロールを、いずれも４６０℃で溶融した溶融亜鉛めっき浴に浸漬し、摺動面に対する単位面積当たりの押圧力が９８ＭＰａ、軸部の回転数が平均６０ｒｐｍの条件にて使用した。各実験例の軸受部および軸部の摺動面の１ヶ月使用後の磨耗量を表４に示す。軸受部の摩耗量は、図３（ａ）に示す凹部１ｔの底面と摺動面１ｋの高さの差を、デプスマイクロメータにより、使用前の摺動面および１カ月使用後の摺動面において円周方向および中心軸方向の各所で測定し、使用前の摺動面の各所の測定値の平均値から１カ月使用後の摺動面の各所の測定値を差し引き、そのうちの最大値を軸受部の摩耗量とした。また、軸部の磨耗量は、使用前の摺動面および１カ月使用後の摺動面の半径を、マイクロメータで、使用前の摺動面および１カ月使用後の摺動面において円周方向および中心軸方向の各所で測定し、使用前の摺動面の各所の測定値の平均値から１カ月使用後の摺動面の各所の測定値を差し引き、そのうちの最大値を軸部の摩耗量とした。なお、軸受部および軸部の摩耗量は、上記のようにデプスマイクロメータおよびマイクロメータにより測定する以外に、例えば基準点に配置されたレーザ式測長器等を用いて自動的に測定するようにしてもよい。
【００９３】
【表１】
2012165540.tif 000003
【００９４】
【表２】
2012165540.tif 000004
【００９５】
【表３】
2012165540.tif 000005
【００９６】
【表４】
2012165540.tif 000006
【００９７】
表３に示すように、第１の溝および第２の溝の摩擦損失係数が、０．０１を下回る実験例２２および０・０５を超える実験例２３の場合、第１の溝および第２の溝の外端が閉鎖端である実験例２４の場合には、軸受部の摩耗量が３．０ｍｍを超えた。一方で、第１の溝および第２の溝の少なくとも一方の摩擦損失係数が、０．０１〜０．０５の範囲である実験例１〜２１の場合には、軸受部および軸部の摩耗量はいずれも３．０ｍｍ以下となった。
【００９８】
さらに、表面粗さの観点からは、表面粗さＲａが０．３μｍ未満である実験例１〜３、１５．０μｍを超える実験例１２・１３の場合には、軸受部の磨耗量も大きかった。一方で、溝部１ｃの表面粗さＲａが０．３〜１５．０μｍの範囲である実験例４〜１１および１４〜２１の場合には、上記実験例１〜３および１２・１３に比べ軸受部および軸部の磨耗量が比較的少なかった。さらに、実験例８・９に示すように、開口部の表面粗さＲａを下限付近とし、内端部の表面粗さＲａを範囲内とした場合には、軸受部の磨耗量は他の実験例に比べ小さくなった。一方で、実験例７に示すように開口部の表面粗さＲａを上限付近とすると、開口部においてスラグが捕捉され開口部がやや閉塞してめっき浴の流量が減少するためか、実験例８・９に対し軸受部の磨耗量は比較的大きくなった。
【００９９】
さらに、第１の溝、第２の溝および連結凹部の表面粗さが実験例１とほぼ同等の、第１の溝および第２の溝の交差角度を変更した実験例１４・１５、溝部の形状を種々変更した実験例１７〜２０、および摺動部材を適用する対象を軸部とした実験例２１によれば、上記実験例１〜１３の場合と同様に、第１の溝および第２の溝の摩擦損失係数を０．０１〜０．０５の範囲とすることで、軸受部または軸部の摩耗量が低減されることが確認された。
【符号の説明】
【０１００】
１（３、４）              すべり軸受
１ａ（２ａ、３ａ、４ａ）  軸受部
１ｂ                    突条部
１ｃ（２ｃ〜９ｃ）        溝部
１ｈ                      湯溜部
１ｋ                      摺動面
１Ｌ（２Ｌ〜９Ｌ）        連結凹部
１ｍ                      第１の溝
１ｎ                      第２の溝
１ｕ（１ｖ、２ｕ、２ｖ）  開口部
２０                      溶融金属めっき装置
２１                      溶融金属めっき浴
２２                      めっき槽
２３                      スナウト
２６                      ワイピングノズル
２７                      シンクロール
２７ａ                    胴部
２７ｂ（４７ｂ）          軸部
２７ｃ（４７ｃ）          摺動部
４７ｋ                    突条部
２７ｋ（４７ｋ）          摺動面
２８                      サポートロール
Ｅ                        潤滑媒体（めっき浴）の流動方向
Ｉ                      中心線
Ｗ                      鋼板
【図１】
2012165540.tif 000007
【図２】
2012165540.tif 000008
【図３（ａ）】
2012165540.tif 000009
【図３（ｂ）】
2012165540.tif 000010
【図４（ａ）】
2012165540.tif 000011
【図４（ｂ）】
2012165540.tif 000012
【図５（ａ）】
2012165540.tif 000013
【図５（ｂ）】
2012165540.tif 000014
【図５（ｃ）】
2012165540.tif 000015
【図５（ｄ）】
2012165540.tif 000016
【図５（ｅ）】
2012165540.tif 000017
【図６】
2012165540.tif 000018
【図７】
2012165540.tif 000019
【図８（ａ）】
2012165540.tif 000020
【図８（ｂ）】
2012165540.tif 000021
【図９（ａ）】
2012165540.tif 000022
【図９（ｂ）】
2012165540.tif 000023
【図１０（ａ）】
2012165540.tif 000024
【図１０（ｂ）】
2012165540.tif 000025
【図１１（ａ）】
2012165540.tif 000026
【図１１（ｂ）】
2012165540.tif 000027
【手続補正書】
【提出日】平成24年9月27日(2012.9.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体を回転自在に支持するすべり軸受装置の軸受部または軸部を構成する、少なくとも一の摺動面を有する溶融金属めっき装置に組み込まれるすべり軸受装置用摺動部材であって、
前記摺動面に形成された、第１の溝、第２の溝および前記第１の溝と第２の溝の各々の一端部を直接的または間接的に連結する連結凹部を有する溝部を備え、前記第１の溝および第２の溝の各々の他端部は、開口端を有する開口部であり、
前記すべり軸受装置用摺動部材が軸受部を構成する場合には、前記軸部の回転方向において、前記第１の溝および第２の溝の各々の開口部は、いずれも、前記連結凹部より後方に配置されており、
前記すべり軸受装置用摺動部材が軸部を構成する場合には、前記軸部の回転方向において、前記第１の溝および第２の溝の各々の開口部は、いずれも、前記連結凹部より前方に配置されており、
さらに、前記溝部の表面には、微小凹凸が形成されていることを特徴とするすべり軸受装置用摺動部材。
【請求項２】
前記溝部は、略Ｖ字形状、略Ｕ字形状または略Ｗ字形状をなしている請求項１に記載のすべり軸受装置用摺動部材。
【請求項３】
前記溝部に、ＪＩＳ  Ｚ８８０３に準拠して測定された動粘度が４８９０Ｓｔの液体を流したときの、前記第１の溝および第２の溝少なくとも一方の摩擦損失係数が０．０１〜０．０５である請求項１または２のいずれかに記載のすべり軸受装置用摺動部材。
【請求項４】
前記微小凹凸が形成された前記溝部の表面のＪＩＳ−Ｂ０６０１による算術平均粗さＲａが、０．３〜１５．０μｍである請求項１乃至３のいずれかに記載のすべり軸受装置用摺動部材。
【請求項５】
前記微小凹凸は、前記第１の溝および第２の溝の少なくとも一方の表面に形成されている請求項１乃至４のいずれかに記載のすべり軸受装置用摺動部材。
【請求項６】
前記溝部の表面の全面に前記微小凹凸が形成されている請求項１乃至５のいずれかに記載のすべり軸受装置用摺動部材。
【請求項７】
前記第１溝または第２の溝の表面の粗さは、前記開口部から前記連結凹部に向かい粗くなっている請求項６に記載のすべり軸受装置用摺動部材。
【請求項８】
前記第１の溝または第２の溝の開口部における表面のＪＩＳ−Ｂ０６０１による算術平均粗さＲａは０．３〜５．０μｍであり、前記第１の溝または第２の溝の一端部における粗さＲａは５．０〜１５．０μｍである請求項７に記載のすべり軸受装置用摺動部材。
【請求項９】
前記第１の溝および第２の溝のうち少なくとも一方の溝深さは、前記開口部から連結凹部に向かい深くなっている請求項１乃至８のいずれかに記載のすべり軸受装置用摺動部材。
【請求項１０】
前記第１の溝および第２の溝のうち少なくとも一方の溝幅は、前記開口部から連結凹部に向かい狭くなっている請求項１乃至９のいずれかに記載のすべり軸受装置用摺動部材。
【請求項１１】
セラミックスで構成されている請求項１乃至１０のいずれかに記載のすべり軸受装置用摺動部材。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかのすべり軸受装置用摺動部材が軸受部として組み込まれたすべり軸受装置であって、前記摺動面には、前記軸部の回転方向に沿い、前記溝部が複数形成されていることを特徴とするすべり軸受。
【請求項１３】
前記摺動面には、その中心線に沿う方向に対し並列した状態で、前記溝部が複数形成されている請求項１２に記載のすべり軸受。
【請求項１４】
前記摺動面には、その中心線に沿う方向に対し千鳥状に、前記溝部が複数形成されている請求項１２に記載のすべり軸受。
【請求項１５】
前記軸受部は、前記摺動面が円環の一部をなすセグメント状をなしており、当該軸受部が挿着される保持部を備え、前記軸受部は、前記保持部に挿着された状態において前記軸部の回転方向に対し反対側に位置する一端を備え、前記軸受部が前記保持部に装着された状態において当該軸受部の一端の外方に配置された湯溜まり部を有する請求項１２乃至１４のいずれかに記載のすべり軸受。
【請求項１６】
前記保持部は、前記軸受部が装着された状態において前記軸受部の一端の外方に位置するとともに前記軸受部が挿着される側に形成された露出する一面を有し、前記軸受部の摺動面は、その中心線に交差する断面視において、前記保持部の一面よりも内方に位置する状態で挿着され、前記保持部の一面上に湯溜まり部が形成されている請求項１５に記載のすべり軸受。
【請求項１７】
前記保持部の一面は、前記軸受部の摺動面に向かい傾斜する面を有する請求項１６に記載のすべり軸受。
【請求項１８】
前記保持部は、前記軸受部が装着された状態において前記軸受部の一端の外方に位置するとともに前記軸受部が挿着される側に形成された露出する一面を有し、前記軸受部の摺動面は、その中心線に交差する断面視において、前記保持部の一面よりも内方に位置する状態で挿着され、前記保持部の露出する一面と前記摺動面との間には段差が形成されている請求項１２乃至１４のいずれかに記載のすべり軸受。
【請求項１９】
請求項１乃至１１のいずれかのすべり軸受装置用摺動部材が一体的にまたは別体として付設された軸部を有する回転体であって、前記すべり軸受装置用摺動部材は、前記摺動面が外周面である略円柱形状の外観をなしており、前記摺動面には、前記軸部の回転方向に沿い、前記溝部が等ピッチで複数形成されていることを特徴とする回転体。
【請求項２０】
前記摺動面には、その中心線に沿う方向に対し並列した状態で、前記溝が複数形成されている請求項１９に記載の回転体。
【請求項２１】
前記摺道面には、その中心線に沿う方向に対し千鳥状に、前記溝が複数形成されている請求項１９に記載の回転体。
【国際調査報告】
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