(57)【要約】【課題】比較的軽量な軸受要素部材で構成されて、表面粗さが改良されたすべり接触対向面を有する自己潤滑性すべり軸受を提供する。【解決手段】自己潤滑性ライナ４及び自己潤滑性ライナ４とすべり接触するすべり接触対向面６を有する軸受要素部材５を備え、軸受要素部材５は、すべり接触対向面６に窒化物拡散層を有しているチタン合金製であり、すべり接触対向面６は、１８ナノメートルＣＬＡ未満の表面粗さを有する自己潤滑性すべり軸受。【選択図】図１
2006162068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チタン合金製の軸受要素部材を供給するステップ；
表面硬化層を形成するために軸受要素部材の少なくとも一部の表面を硬化処理するステップ；
１８ナノメートルＣＬＡ（中心線平均粗さ）未満の表面粗さを有するすべり接触対向面を形成するために表面硬化層の表面を機械加工するステップ；
自己潤滑性ライナを供給するステップ；
すべり接触対向面が自己潤滑性ライナとすべり接触するように軸受要素部材及び自己潤滑性ライナを配置するステップ
を有することを特徴とする自己潤滑性すべり軸受の製造方法。
【請求項２】
前記表面硬化層の表面が、６ナノメートルＣＬＡ未満の表面粗さを有するすべり接触対向面を形成するために機械加工される
ことを特徴とする請求項１に記載の自己潤滑性すべり軸受の製造方法。
【請求項３】
前記硬化処理するステップは、軸受要素部材の少なくとも一部の表面での窒化処理を含み、
表面硬化層は、窒化物拡散層を備える
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の自己潤滑性すべり軸受の製造方法。
【請求項４】
前記硬化処理前の軸受要素部材の表面は、初期状態の表面粗さを有し、
機械加工前の表面硬化層は、初期状態の表面粗さより大きい深さ寸法に達する
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の自己潤滑性すべり軸受の製造方法。
【請求項５】
前記機械加工前の表面硬化層は、少なくとも２５μｍの深さ寸法に達する
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の自己潤滑性すべり軸受の製造方法。
【請求項６】
前記表面硬化層は、電解研削により機械加工される
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の自己潤滑性すべり軸受の製造方法。
【請求項７】
前記硬化処理の間の軸受要素部材の温度は、７５０°Ｃ以下に維持される
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の自己潤滑性すべり軸受の製造方法。
【請求項８】
前記硬化処理は、４時間以上は継続されない
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の自己潤滑性すべり軸受の製造方法。
【請求項９】
前記すべり接触対向面を形成するために、機械加工後の表面硬化層の表面を被覆するステップを更に含む
ことを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の自己潤滑性すべり軸受の製造方法。
【請求項１０】
前記被覆のステップは、表面硬化層の表面上に耐磨耗性材料の層を被覆することを含む
ことを特徴とする請求項９に記載の自己潤滑性すべり軸受の製造方法。
【請求項１１】
前記被覆は、厚み寸法４μｍ以下である
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の自己潤滑性すべり軸受の製造方法。
【請求項１２】
前記被覆の硬度は、機械加工後の表面硬化層の表面の硬度より大きい
ことを特徴とする請求項９〜１１の何れか１項に記載の自己潤滑性すべり軸受の製造方法。
【請求項１３】
自己潤滑性ライナと該自己潤滑性ライナとすべり接触するすべり接触対向面を有する軸受要素部材を備え、
該軸受要素部材は、すべり接触対向面に窒化物拡散層を有しているチタン合金製であり、
前記すべり接触対向面は、１８ナノメートルＣＬＡ未満の表面粗さを有する
ことを特徴とする自己潤滑性すべり軸受。
【請求項１４】
前記すべり接触対向面の表面粗さは、６ナノメートルＣＬＡ未満である
ことを特徴とする請求項１３に記載の自己潤滑性すべり軸受。
【請求項１５】
前記軸受要素部材は、窒化物拡散層の上に配置される耐磨耗性材料の層を更に含む
ことを特徴とするいずれの請求項１３又は１４に記載もの軸受。
【請求項１６】
前記耐磨耗性材料の硬度は、窒化物拡散層の表面における硬度より大きい
ことを特徴とする請求項１５に記載の自己潤滑性すべり軸受。
【請求項１７】
前記耐磨耗性材料の層は、厚み寸法４μｍ以下である
ことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の自己潤滑性すべり軸受。
【請求項１８】
前記すべり接触対向面の硬度は、少なくともロックウエル硬度（Ｃスケール）で７５Ｒｃである
ことを特徴とする請求項１３〜１７の何れか１項に記載の自己潤滑性すべり軸受。
【請求項１９】
前記すべり接触対向面は、球面状の湾曲面を有する
ことを特徴とする請求項１３〜１８の何れか１項に記載の自己潤滑性すべり軸受。
【請求項２０】
前記軸受要素部材は、球形状である
ことを特徴とする請求項１３〜１９の何れか１項に記載の自己潤滑性すべり軸受。
【請求項２１】
自己潤滑性すべり軸受に用いられる軸受要素部材であって、
チタン合金製で、すべり接触対向面に窒化物拡散層を有し、
該すべり接触対向面は、１８ナノメートルＣＬＡ未満の表面粗さを有する
ことを特徴とする軸受要素部材。
【請求項２２】
球形のすべり接触軸受面を有するハウジング、
該すべり接触軸受面に固定された自己潤滑性ライナ、
前記ハウジング内に保持されて自己潤滑性ライナとすべり接触するすべり接触対向面を有する球形状部
を備え、
前記球形状部は、すべり接触対向面に窒化物拡散層を有するチタン合金製であり、
前記すべり接触対向面は、１８ナノメートルＣＬＡ未満の表面粗さを有する
ことを特徴とする自己潤滑性球面すべり軸受。
【請求項２３】
略添付図面に示され、参照されて本願明細書に記載されている
ことを特徴とする自己潤滑性球面すべり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自己潤滑性すべり軸受に関し、特に、改良されたすべり接触対向面を有する自己潤滑性すべり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
自己潤滑性すべり軸受は、一般的に、すべり接触対向面とのすべり接触に用いられる自己潤滑性ライナが設けられるハウジングを有している。自己潤滑性の球面すべり軸受の場合には、球形状部の外側の表面（球面）にすべり接触対向面が構成され、ハウジングには、所定量のＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン：フッ素樹脂）又は他の自己潤滑性材料を保持するために、繊維を編むか組み合わせてから樹脂でおおって構成される自己潤滑性のライナが設けられる。
【０００３】
球形状部の従来の材料には、耐腐食性、硬度及び強度の点で選択されるステンレス鋼及び銅合金が含まれている。それらの材料は比較的質量が大きいことから、その問題を解決するためにより軽量な材料を使用することが検討された。このことについては、ステンレス鋼及び銅合金を、強度を同等にして約４０％軽いチタン合金で代替えすることで、問題を解決することができた。
【０００４】
しかし、残念なことにチタン合金は、ステンレス鋼及び銅合金よりも一般的に軟かい。結果的に、チタン合金の球形状部のすべり接触対向面は、すべり接触対向面と自己潤滑性ライナとの間を移動する異物による引掻傷がより形成されやすくなってしまう。
【０００５】
更に、チタン合金の球形状部を機械加工した後のすべり接触対向面における表面仕上げ又は表面粗さは、一般的に、ステンレス鋼及び銅合金では可能となる状態（表面仕上げ又は表面粗さ）よりも非常に劣っている。すべり接触対向面のわずかな凹凸も自己潤滑性ライナを摩耗させ、最終的には傷つけてしまう。従って、すべり接触対向面が比較的滑らかな表面仕上げ状態を有していることは重要なことである。
【０００６】
特許文献１には、すべり接触軸受面を有する内輪、すべり接触軸受面に固定された自己潤滑性ライナ、及びその自己潤滑性ライナとすべり接触するすべり接触対向面を有する外輪を備えた自己潤滑性すべり軸受が記載されている。その外輪は、チタン合金製の本体で、そのすべり接触対向面上に窒化チタン又はクロム酸化物の処理が施されたハード・コーティング（硬質被覆）を備えた構成である。
【０００７】
【特許文献１】米国（ＵＳ）特許第５１３７３７４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、硬質被覆はすべり接触対向面におけるその後の引掻傷を最小限に抑えるためには役立つものの、被覆の表面粗さは下層のチタン合金の表面粗さと略同等な程度のままである。結果的に、すべり接触対向面の表面粗さは比較的劣等なままであるということになる。
【０００９】
本発明は上述したような課題を解決するためになされたもので、比較的軽量な軸受要素部材で構成されて、表面粗さが改良されたすべり接触対向面を有する自己潤滑性すべ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】
【００１０】
この発明に係る自己潤滑性すべり軸受の製造方法は、チタン合金製の軸受要素部材を供給するステップ；表面硬化層を形成するために軸受要素部材の少なくとも一部の表面を硬化処理するステップ；１８ナノメートルＣＬＡ（中心線平均粗さ）未満の表面粗さを有しているすべり接触対向面を形成するために表面硬化層の表面を機械加工するステップ；自己潤滑性ライナを供給するステップ；そして、すべり接触対向面が自己潤滑性ライナとすべり接触するように軸受要素部材及び自己潤滑性ライナを配置するステップを有する。
【００１１】
この発明に係る自己潤滑性すべり軸受は、自己潤滑性ライナとその自己潤滑性ライナとすべり接触するすべり接触対向面を有する軸受要素部材を備え、軸受要素部材が、すべり接触対向面に窒化物拡散層を有しているチタン合金製であり、すべり接触対向面が、１８ナノメートルＣＬＡ未満の表面粗さを有する。
【００１２】
この発明に係る軸受要素部材は、自己潤滑性すべり軸受に用いられる軸受要素部材であって、チタン合金製で、すべり接触対向面に窒化物拡散層を有し、そのすべり接触対向面は、１８ナノメートルＣＬＡ未満の表面粗さを有する。
【００１３】
この発明に係る自己潤滑性球面すべり軸受は、球形のすべり接触軸受面を有するハウジング、すべり接触軸受面に固定された自己潤滑性ライナ、ハウジング内に保持されて自己潤滑性ライナとすべり接触するすべり接触対向面を有する球形状部を備え、球形状部は、すべり接触対向面に窒化物拡散層を有するチタン合金製であり、すべり接触対向面は、１８ナノメートルＣＬＡ未満の表面粗さを有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、比較的軽量な軸受要素部材で構成されて、表面粗さが改良されたすべり接触対向面を有する自己潤滑性すべり軸受を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明をより容易に理解するために、本発明の実施形態について、以下に図面を参照して説明する。
実施の形態．
図１は、本発明の実施形態の自己潤滑性すべり軸受を示す断面図である。
図１の自己潤滑性すべり軸受１は、すべり接触軸受面３を有するハウジング２、すべり接触軸受面３に固定される自己潤滑性ライナ４、及びハウジング２内に保持されて自己潤滑性ライナ４に精密にすべり接触するすべり接触対向面６を有する軸受要素部材５を備える。
【００１６】
図１に示される実施形態において、自己潤滑性すべり軸受１は、すべり接触軸受面３及びすべり接触対向面６が球面である球面すべり軸受である。尚、本実施形態では、球面の自己潤滑性すべり軸受１を参照として一貫して使用しているが、本発明は球面すべり軸受に限られるものではなく、円筒状のジャーナル軸受及び平面接触形式の軸受を含んでおり、しかもそれらに限定されないで、他の形式の自己潤滑性すべり軸受にも同様に適用することができる。
【００１７】
図２は、図１の自己潤滑性すべり軸受１の一部部位を拡大して示す断面図である。
図２において、軸受要素部材５は、すべり接触対向面６に窒化物拡散層７を有するチタン合金製である。すべり接触対向面６は、中心線平均粗さ（本明細書中ではＣＬＡと記す）で１８ナノメートルＣＬＡ未満、好ましくは６ナノメートルＣＬＡ未満の表面粗さを有している。１８ナノメートルＣＬＡ未満の表面粗さを有する場合には、すべり接触対向面６による自己潤滑性ライナ４の潜在的な摩耗及び損傷を明確に減軽させることができる。結果的に、自己潤滑性すべり軸受１の寿命を増加させることができる。
【００１８】
すべり接触対向面６の硬度は、好ましくはロックウエル硬度（Ｃスケール）で７５Ｒｃよりも大きく、そのため、自己潤滑性すべり軸受１のその後の使用の間のすべり接触対向面６の引掻傷を、可能な限り小さく抑えることができる。
【００１９】
実施の形態の変形例．
図３は、本発明の実施形態の変形例の自己潤滑性すべり軸受１の一部部位を拡大して示す断面図である。
図３では、本発明の窒化物拡散層７の上に耐磨耗性材料８の層が配置された軸受要素部材５を備えており、実施形態１とは異なる実施形態を示している。
【００２０】
耐磨耗性材料８の層は、すべり接触対向面６の硬度を増加させることができるものである。結果的に、その後の使用期間におけるすべり接触対向面６の引掻傷を、更に小さく可能な限り抑えることができる。
【００２１】
耐磨耗性材料８の硬度は、窒化物拡散層７の表面９の硬度よりも大きく、好ましくはロックウエル硬度（Ｃスケール）で８０Ｒｃよりも大きい。適切な耐磨耗性材料８としては、例えば、炭化チタン（ＴｉＣ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、チタン・カーボナイトライド（ＴｉＣ−ＴｉＮ）、窒化チタン・アルミニウム（ＴｉＡｌＮ）、窒化クロム（ＣｒＮ）、炭化クロム（ＣｒＣ）及び炭化タングステン（ＷＣ）、及び炭化タングステン・グラファイトのうちの少なくとも一つを含んでいる。
【００２２】
耐磨耗性材料８の層の厚さ寸法は、好ましくは１μｍと４μｍの間であり、更に好ましくは約２μｍである。窒化物拡散層７の表面９の上に耐磨耗性材料８の層を形成する厚さ及び方法によっては、すべり接触対向面６の表面粗さの深さ寸法は、下にある窒化物拡散層７の表面９と同等となる。結果的に、１８ナノメートルＣＬＡ未満、好ましくは６ナノメートルＣＬＡ未満の表面粗さの深さ寸法を有するすべり接触対向面６が事実上維持される。
【００２３】
図１〜３の自己潤滑性すべり軸受１を製造する方法について以下に説明する。チタン合金製の軸受要素部材５が最初に供給され、その外面にはすべり接触対向面６が与えられている。チタン合金は比較的柔らかいことから（一般的にロックウエル硬度（Ｃスケール）で３０〜４０Ｒｃの間である）、すべり接触対向面６は、この段階で一般的に約５０ナノメートルＣＬＡの表面粗さを有している。
【００２４】
軸受要素部材５のすべり接触対向面６は、その後、窒化処理されることにより、すべり接触対向面６に窒化物拡散層７が形成される。窒化処理は、好ましくは三極管の構成を用いたプラズマ窒化処理により実施される。三極管によるプラズマ窒化の具体的な詳細は、例えば、『Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｎｉｔｒｉｄｅ  ｂｙ  ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｄ  ｐｌａｓｍａ  ｉｏｎ  ｎｉｔｒｉｄｉｎｇ（強化プラズマイオン窒化処理による窒化アルミニウムの形成）』、Ｅ．Ｉ．  Ｍｅｌｅｔｉｓ  ａｎｄ  Ｓ．  Ｙａｎ．  Ｊ．  Ｖａｃ．  Ｓｃｉ．  Ｔｅｃｈｎｏｌ．（Ａ９）２２７９（１９９１）等の他の文献に記載されている。
【００２５】
本実施形態では、軸受要素部材５の窒化処理に三極管・プラズマ窒化を用いた場合を代表的な場合として用いているが、例えば、二極管・プラズマ窒化及びガス窒化等の他の形式の窒化処理も同様に適用することができる。しかし、三極管・プラズマ窒化は、比較的短い時間ですみ、比較的低い温度で、比較的厚い窒化物拡散層７を形成できるという能力があるために好都合であった。結果的に、二極管・プラズマ窒化又はガス窒化が用いられた場合よりも、窒化処理工程に伴う軸受要素部材５の疲労強度の低下量を非常に少なくすることができた。更に、製造時間も、著しく減軽できた。
【００２６】
窒化処理は、軸受要素部材５を窒化処理チャンバに入れることから開始され、窒化処理チャンバ内は排気されて、チャンバからわずかな酸素も除去するために、不活性気体（例えばアルゴンガス）が数回フラッシング（噴出）される。次に、軸受要素部材５のすべり接触対向面６は、一般に行われているスパッター法を用いて清浄化される。例えば軸受要素部材５が２ｋＶに保持され、１０分間ほどアルゴンガスによりスパッター清浄される。
【００２７】
窒素がチャンバに導入されて、窒化処理チャンバ内の圧力が１ｘ１０−３〜１ｘ１０−１ｍｂａｒの間に維持され、好ましくは窒化処理工程の間中約１ｘ１０−２ｍｂａｒに維持される。５００Ｖ〜５ｋＶの間で、好ましくは約１ｋＶのバイアス電圧が、その後、軸受要素部材５に印加される。
【００２８】
軸受要素部材５にもたらされる電流密度が０．２〜４ｍＡ／ｃｍ２の間、好ましくは約０．５〜２ｍＡ／ｃｍ２の間になるように、電流が熱電子放出源（例えばタングステン・フィラメント）に供給される。イオン・コレクタは、好ましくは０〜１５０Ｖの間に、更に好ましくは約１００Ｖに保持される。
【００２９】
０．５〜２ｍＡ／ｃｍ２の好適な電流密度範囲では、軸受要素部材５の温度が、典型的には６５０〜７００°Ｃの間まで上昇するが、７５０°Ｃは超えない。
【００３０】
窒化処理工程は、好ましくはすべり接触対向面６に窒化物拡散層７が少なくとも１０μｍ、より好ましくは少なくとも２５μｍの厚み寸法に形成されるまで続けられる。窒化物拡散層７の深さ寸法は、希望する最終状態の表面粗さに加えて、すべり接触対向面６の初期状態の表面粗さも考慮して決定される。
【００３１】
好ましくは、窒化物拡散層７は、すべり接触対向面６における初期の表面粗さの役割をはたす機能部と少なくとも同様な深さとなっている。したがって、すべり接触対向面６の最終的な表面粗さは、（後述する）機械加工プロセスのみにより決定され、換言すれば、すべり接触対向面６の初期状態の表面粗さは、最終状態の表面粗さに影響しない。
【００３２】
さらに好ましくは、窒化物拡散層７は、窒化物拡散層７が機械加工された後のすべり接触対向面６が、少なくとも５μｍの窒化物拡散層７が維持されるように、すべり接触対向面６の初期状態の表面粗さの深さよりも少なくとも５μｍ深く形成される。
【００３３】
厚み寸法が１０〜２５μｍの間の窒化物拡散層７を得るための窒化処理工程は、一般的に、上記に概説されたような好適な状態で、１〜３時間継続実施される。この処理時間は、用いられる窒化処理状態、特にバイアス電圧、陰極電流密度、イオン・コレクタ電圧、窒素圧力と同様に、窒化物拡散層７の深さに依存する。
【００３４】
当然ながら、より深い寸法の窒化物拡散層７を得るために、より長い処理時間、及び／又は、より高い電流密度を用いることも可能である。しかし、軸受要素部材５の疲労強度は、電流密度（換言すれば軸受要素部材５の温度）、及び、処理時間の増加と共に悪化する。従って、軸受要素部材５の温度は、７５０°Ｃを超えない温度が好ましく、処理時間は、４時間以下が好ましい。
【００３５】
一旦、窒化物拡散層７が形成されると、軸受要素部材５は、窒化処理チャンバから取り出され、そして、窒化物拡散層７の表面９（換言すれば軸受要素部材５のすべり接触対向面６）が、１８ナノメートルＣＬＡ未満、好ましくは６ナノメートルＣＬＡ未満の表面粗さを達成するために機械加工される。この表面の機械加工は、例えば、欧州特許出願公開第１０７８７１４号明細書（ＥＰ−Ａ−１０７８７１４）に説明されているように、好ましくは電解研削により実施される。
【００３６】
この機械加工の後でも、すべり接触対向面６には、少なくとも５μｍの窒化物拡散層７が維持されることが好ましい。窒化物拡散層７は、チタン合金より硬く、従って、より硬いすべり接触対向面６が与えられることになる。
【００３７】
更に、窒化物拡散層７は、軸受要素部材５上に配置される耐磨耗性材料８の層を固着させるためにより良い表面を与えることができる。特に、耐磨耗性材料８の層は、チタン合金の表面よりも窒化物拡散層７によく固着する。
【００３８】
図３の自己潤滑性すべり軸受１を製造する際には、耐磨耗性材料８の層は、窒化物拡散層７の機械加工仕上げされた表面９の上に被覆される。被覆される材料により、例えば、電気メッキ、物理的及び化学的蒸着のような、一般的な堆積（付着）で実施されている方法を用いることができる。
【００３９】
耐磨耗性材料８の層は、好ましくは１〜４μｍの間、そして、より好ましくは約２μｍの厚み寸法で被覆される。耐磨耗性材料８の層の表面粗さは、その下にある窒化物拡散層７の仕上げ面９の表面粗さと実質的に一致する。
【００４０】
耐磨耗性材料８の層を被覆する前に窒化物拡散層７を機械加工した結果、すべり接触対向面６の１８ナノメートルＣＬＡ未満の表面粗さを得るために、耐磨耗性材料８への機械加工が要求されないこととなった。このことは耐摩耗性材料８の厚い層(〜３０μｍ)を窒化物拡散層７の有無にかかわらず軸受要素部材５の上に被覆して、その後に機械加工するという図３に示された自己潤滑性すべり軸受１を形成するための従来方式に対する代替方式を超える重大な利点を提供できることになる。耐磨耗性材料８の層を機械加工する場合には、下に配置されるチタン合金が比較的柔らかいため、その耐磨耗性材料８の層にひび割れ及び／又は軸受要素部材５との分離が引き起こされる場合がある。
【００４１】
本発明の第１の態様（自己潤滑性すべり軸受の製造方法）では、以下のステップを備えている自己潤滑性すべり軸受１を製造する方法を提供している。
チタン合金製の軸受要素部材５を供給するステップ；
表面硬化層を形成するために軸受要素部材５の少なくとも一部の表面を硬化処理するステップ；
１８ナノメートルＣＬＡ未満の表面粗さを有しているすべり接触対向面６を形成するために表面硬化層の表面を機械加工するステップ；
自己潤滑性ライナ４を供給するステップ；
及び、すべり接触対向面６が自己潤滑性ライナ４とすべり接触するように軸受要素部材５及び自己潤滑性ライナ４を配置するステップ。
【００４２】
好ましくは、表面硬化層の表面は、６ナノメートルＣＬＡ未満の表面粗さを有するすべり接触対向面６を形成するために機械加工される。
【００４３】
有利には、硬化処理するステップは、軸受要素部材５の少なくとも一部の表面における窒化処理を含み、表面硬化層は窒化物拡散層７を備える。
【００４４】
都合良くは、硬化処理前の軸受要素部材５の表面は、初期状態の表面粗さを有し、機械加工前の表面硬化層は、初期状態の表面粗さよりも大きい深さ寸法に達するように形成される。
【００４５】
好ましくは、機械加工前の表面硬化層は、少なくとも２５μｍの深さ寸法に達する。
【００４６】
有利には、表面硬化層は、電解研削によって機械加工される。
【００４７】
都合良くは、硬化処理の間の軸受要素部材５の温度は、７５０°Ｃ以下に維持される。
【００４８】
好ましくは、硬化処理は、４時間以上は継続されない。
【００４９】
有利には、本発明の方法は、更に、すべり接触対向面６を形成するために、機械加工後の表面硬化層の表面を被覆するステップを含む。
【００５０】
都合良くは、被覆するステップは、表面硬化層の表面上に耐磨耗性材料の層を被覆することを含む。
【００５１】
好ましくは、被覆の層は、厚さ寸法１〜４μｍである。
【００５２】
有利には、被覆の層の硬度は、機械加工後の表面硬化層の表面の硬度よりも高い。
【００５３】
本発明の第２の態様（自己潤滑性すべり軸受）では、自己潤滑性ライナ４及びその自己潤滑性ライナ４とすべり接触するすべり接触対向面６を有する軸受要素部材５を備える自己潤滑性すべり軸受１を提供しており、その中の軸受要素部材５は、すべり接触対向面６に窒化物拡散層７を有するチタン合金製であり、すべり接触対向面６は、１８ナノメートルＣＬＡ未満の表面粗さを有する。
【００５４】
好ましくは、すべり接触対向面６の表面粗さの深さ寸法は、６ナノメートルＣＬＡ未満である。
【００５５】
都合良くは、軸受要素部材５は、更に窒化物拡散層７の上に配置される耐磨耗性材料８の層を含む。
【００５６】
有利には、耐磨耗性材料８の硬度は、窒化物拡散層７の表面９の硬度よりも大きい。
【００５７】
好ましくは、耐磨耗性材料８の層は、厚さ寸法１〜４μｍである。
【００５８】
都合良くは、すべり接触対向面６の硬度は、少なくともロックウエル硬度（Ｃスケール）で７５Ｒｃである。
【００５９】
有利には、すべり接触対向面６は、球面状の湾曲面を有する。
【００６０】
好ましくは、上記した軸受要素部材５は、球形状である。
【００６１】
本発明の第３の態様（軸受要素部材）では、自己潤滑性すべり軸受１に用いられる軸受要素部材５を提供しており、軸受要素部材５はチタン合金製で、すべり接触対向面６に窒化物拡散層７を有しており、そのすべり接触対向面６が１８ナノメートルＣＬＡ未満の表面粗さを有する。
【００６２】
本発明の第４の態様（自己潤滑性球面すべり軸受）では、球形のすべり接触軸受面３を有するハウジング２を備える自己潤滑性球面すべり軸受を提供しており、すべり接触軸受面３に固定された自己潤滑性ライナ４と、ハウジング２内に保持されて自己潤滑性ライナ４とすべり接触するすべり接触対向面６を有する球形状部を備え、その球形状部が、すべり接触対向面６に窒化物拡散層７を有するチタン合金製であり、そのすべり接触対向面６が、１８ナノメートルＣＬＡ未満の表面粗さを有する。
【００６３】
本実施形態の方法を用いることで、自己潤滑性すべり軸受１に用いられる比較的滑らかなすべり接触対向面６を有する比較的軽量な軸受要素部材５を製造することができる。特に、チタン合金製の軸受要素部材５を、すべり接触対向面６の表面粗さを１８ナノメートルＣＬＡ未満として製造することができる。
【００６４】
上記したようにチタン合金は比較的に柔らかいことから、機械加工により希望する表面仕上げ（表面処理）にすることが困難である。本実施形態では、この課題を、より容易に機械加工ができる表面硬化層（例えば、窒化物拡散層７）を提供することにより解決している。結果的に、より滑らかな表面仕上げ（表面処理）を適切に形成することができ、それによって自己潤滑性すべり軸受の寿命を延ばすことができる。
【００６５】
更に、すべり接触対向面６の上に配置される硬質被覆（耐磨耗性材料８の層）を有し、また、１８ナノメートルＣＬＡ未満の最終的な表面粗さを有し、その被覆には機械加工の必要が無い軸受要素部材５を製造することができる。結果的に、金属ボディーにコーティング等の薄くて堅い皮膜を機械加工する技術に関する一般的な問題（例えば、割れ、剥離、及び／又は、金属ボディーからの被覆の分離）をもはや問題ではないようにすることができる。
【００６６】
このように本実施形態の自己潤滑性すべり軸受では、チタン合金等の比較的軽量な軸受要素部材で構成されており、すべり接触対向面の表面を、その表面粗さよりも深く、例えばプラズマ窒化処理等で硬化処理した後に、例えば電解研削で研削処理することで、すべり接触対向面の表面粗さの深さ寸法を改良することができる。
【００６７】
また、本実施形態のプラズマ窒化処理により軸受要素部材の疲労強度の低下量を非常に少なくすることができる。
【００６８】
また、本実施形態の自己潤滑性すべり軸受の変形例では、すべり接触対向面の表面を硬化処理した後に、更に耐磨耗性材料の硬質被覆で被覆し、その後に研削処理することで、すべり接触対向面の表面粗さの深さ寸法をさらに改良することができる。
【００６９】
この明細書及び請求項において、用語「備える」及びそれらの変化形が使われる場合、詳述された機能、ステップ又は数値が含まれることを意味する。それらの用語は、他の特徴、ステップ又は構成要素の存在を除外するようには解釈されない。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施形態の自己潤滑性すべり軸受を示す断面図である。
【図２】図１の自己潤滑性すべり軸受の一部部位を拡大して示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態の変形例の自己潤滑性すべり軸受の一部部位を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  自己潤滑性すべり軸受、
２  ハウジング、
３  すべり接触軸受面、
４  自己潤滑性ライナ、
５  軸受要素部材、
６  すべり接触対向面、
７  窒化物拡散層、
８  耐磨耗性材料、
９  窒化物拡散層７の表面。
【図１】
2006162068.tif 000003
【図２】
2006162068.tif 000004
【図３】
2006162068.tif 000005