(57)【要約】【課題】低温時でも動作の安定性を確保しつつ、メンテナンス性を高める摺動構造および開閉器を提供する。【解決手段】カム軸２の摺動面には、カム軸２と、カム軸２に対して相対的に摺動しながら回動するカム３との摺動方向とは交差する方向に延びる溝５０１が形成され、溝５０１には、潤滑皮膜５０３が形成された。溝５０１の内面には、当該溝５０１の深さよりも浅い凹み５０２が複数形成された。潤滑皮膜５０３は、固体潤滑剤が塗布されて形成された。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部と、前記軸部に対して相対的に摺動しながら回動する回動部との摺動面のうちの少なくとも一方には、前記軸部と前記回動部との摺動方向とは交差する方向に延びる溝が形成され、
前記溝には、潤滑皮膜が形成された摺動構造。
【請求項２】
前記溝は、前記軸部の前記摺動面に形成された、
請求項１に記載の摺動構造。
【請求項３】
前記溝の内面には、当該溝の深さよりも浅い凹みが複数形成された、
請求項１に記載の摺動構造。
【請求項４】
前記潤滑皮膜は、固体潤滑剤が塗布されて形成された、
請求項１に記載の摺動構造。
【請求項５】
前記凹みは、前記摺動面にリン酸塩皮膜を形成した後に、当該形成したリン酸塩皮膜を除去して形成された、
請求項３に記載の摺動構造。
【請求項６】
接地容器内に対向配置された一対の接触子と、
前記一対の接触子の少なくとも一方をリンク機構を介して投入方向および遮断方向に駆動する付勢部材と
を備える開閉器であって、
前記リンク機構は、請求項１乃至５の何れか一項に記載の摺動構造を有する開閉器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摺動構造および開閉器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
摺動構造を有する開閉器の一種であるガス遮断器の操作器として、空気圧や油圧を利用して操作力を得る空気圧操作器や油圧操作器と、弾性体であるばねの圧縮力を解放することにより操作力を得るバネ操作器とが、一般的に使用されている。
【０００３】
駆動源にバネを用いるガス遮断器の一例が、特許文献１に記載されている。この特許文献１のガス遮断器は、操作器ブラケットの内部に、カム軸と主軸とを支持する軸受が用いられている。ブラケットの外側には、カムや緩衝レバーのような稼動部品が、取り付けられており、点検、交換などの際に、外部からのアクセスが容易になることが開示されている。
【０００４】
さらに、ガス遮断器の他の例としては、特許文献２に記載のガス遮断器がある。この特許文献２のガス遮断器は、開路および閉路ばねガイド部におけるばね受け保持部にそれぞれ摺動面部と、開路トリガ部におけるラッチ、閉路トリガ部における閉路レバーおよび閉路用係止レバーにそれぞれ係合面部とが設けられている。特許文献２には、これら摺動面部および係合面部に、二硫化モリブデンの粒子を高速気流で吹き付け、二硫化モリブデン被膜層を形成することが開示されている。さらに、特許文献２には、硬質炭素被膜層を形成し、潤滑油やグリースを必要とせず、経時変化および低温環境に対する動作特性の影響を少なくすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３８２３６７６号公報
【特許文献２】特開２０１４‐３５９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のガス遮断器は、例えば、軸受にグリースを封入している場合、低温状態ではグリースの粘度が増加し、常温状態の投入動作よりも閉極時間が遅延する可能性があった。このため、周囲温度が零下になるような環境では、計器の凍結防止用の電熱ヒーターを動作させている。しかし、ブラケット内の軸受の摺動抵抗を完全に常温状態と同一にする程度の容量のヒーターは、通常設置されていない。さらに、グリースには経時変化が生じるため、定期的なグリスアップ等のメンテナンスが必要である。
【０００７】
特許文献２のガス遮断器は、例えば、軸受等の高荷重を受ける部分に、荷重に耐えられる硬質な材料が必要となる。しかし、二硫化モリブデンの粒子を高速気流で吹き付ける方法は、硬質な材料の場合、十分な効果が得られ難い場合がある。さらに、硬質炭素被膜の場合、例えば、真空容器内での処理が必要になるため、被処理材の大きさが制限される。
【０００８】
本発明は上記課題を解決することを目的とするものであり、具体的には、低温環境でも動作の安定性を確保しつつメンテナンス性を高める摺動構造および開閉器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】
【０００９】
本発明に係る摺動構造および開閉器は、軸部と、前記軸部に対して相対的に摺動しながら回動する回動部との摺動面のうちの少なくとも一方には、前記軸部と前記回動部との摺動方向とは交差する方向に延びる溝が形成され、前記溝には、潤滑皮膜が形成された。
【発明の効果】
【００１０】
雰囲気温度にかかわらず、動作を安定させつつ、メンテナンス期間を延長することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１に係るガス遮断器全体を示す図。
【図２】実施例１に係るばね操作器であって、遮断ばね、投入ばねの圧縮状態を示す図。
【図３】図２の状態から遮断ばねが開放された遮断状態を示す図。
【図４】図３の状態から投入ばねが開放、遮断ばねが圧縮された投入状態を示す図。
【図５】実施例１に係る溝を示す断面図。
【図６】実施例１に係る溝を示す正面図。
【図７】実施例１に係る他の溝を示す正面図。
【図８】実施例１に係る凹み形成行程を説明する図。
【図９】実施例１に係る固体潤滑剤の塗布行程を説明する図。
【図１０】実施例３に係る溝を示す断面図。
【図１１】実施例４に係るピンオンディスク型試験の図。
【図１２】実施例４に係るディスク試験片に形成した溝を示す図。
【図１３】実施例５に係る低温でのピンオンディスク型試験の図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、幾つかの実施例を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
実施例１に係る「開閉器」としてのガス遮断器について図１から４を参照して説明する。まず、図１を用いてガス遮断器の全体構成について説明する。
【００１４】
図１は、ガス遮断器全体を示す図である。
【００１５】
ガス遮断器１００は、後述する遮断部が収納された「接地容器」としての密封タンク１０３と、操作箱７７とを備えている。密封タンク１０３は、脚部１０５によって支持されている。密封タンク１０３内部には、絶縁性のガス、例えば、ＳＦ６(六弗化硫黄）ガスが規定の圧力で封入されている。
【００１６】
図１に示す遮断部は、接点が投入されている状態であり、可動接触子（接点）６３が固定接触子（接点）６２に接している。遮断動作時には、可動接触子６３が固定接触子６２から離れる。可動接触子６３は、固定接触子６２と接触する一端とは反対の他端が、絶縁ロッド６４の一端に接続されている。密封タンク１０３には、回転軸６６が回転自在に支持されている。この回転軸６６には、レバー６５およびレバー６７それぞれの一端が固定されている。レバー６５の他端は、絶縁ロッド６４の他端に接続されている。同様に、レバー６７の他端は、出力リンク６８の一端に接続されている。
【００１７】
さらに、ばね操作器の主軸４には、レバー６９の一端が固定されている。レバー６９の他端は、出力リンク６８の他端に接続されている。主軸４、レバー６９、出力リンク６８、レバー６７および回転軸６６は、四節リンク機構を構成して、ばね操作器と遮断部とを接続する。
【００１８】
このように構成されたガス遮断器１００の動作を説明する。通電時に、電力は、図示しない系統から上流側のブッシング内の導体１０１に供給される。導体１０１から密封タンク１０３内の接点に電気が導かれ、下流側のブッシング内の導体１０２を経て、再び系統に供給される。
【００１９】
例えば、落雷で系統に事故が発生すると、ばね操作器を駆動して、主軸４およびレバー６９を時計回りに回転させて、出力リンク６８を下方に移動させる。出力リンク６８が下方に移動すると、レバー６７、回転軸６６およびレバー６５が時計回りに回転し、絶縁ロッド６４を図の右側へ移動させる。これにより、固定接触子６２から可動接触子６３が離れ、接点が開き、電流が遮断される。
【００２０】
なお、本実施例では、密封タンク１０３を水平方向に延在している。しかし、密封タンク１０３は、鉛直方向に延在してもよい。さらに、密封タンク１０３にブッシングを直接取付ける単体のガス遮断器を説明する。しかし、ガス遮断器は、例えば、真空遮断器などの他の開閉装置であってもよい。
【００２１】
図２は、図１に示したばね操作器の詳細を示す模式図であって、遮断ばね、投入ばねが共に圧縮されている投入状態を示す。
【００２２】
ばね操作器は、「付勢部材」としての遮断ばね２６および投入ばね２８と、投入制御機構と、遮断制御機構と、図示しない投入ばね畜勢機構とを備えている。
【００２３】
投入ばね２８周りの構造を説明する。筐体１内には、「軸部」としてのカム軸２が回転自在に支持されている。カム軸２の一端には、「回動部」としてのカム３の一端部が取付けられている。カム３には、投入ばねリンク２７の一端部５４が回転自在に取付けられている。投入ばねリンク２７の他端部には、投入ばね受け３５が取付けられており、投入ばね受け３５は、投入ばね２８の一端側を保持する。投入ばね２８は、その一端から他端に亘って投入ばねリンク２７の外周に配置されており、その他端が固定端として、筐体１に保持されている。さらに、投入ばね２８の外周側には、円筒状の投入ばねケース７２が設けられている。カム軸２と、カム３と、投入ばねリンク２７および投入ばね受け３５は、可動接触子６３を投入方向に駆動する「リンク機構」として機能する。
【００２４】
次に、投入制御機構の説明をする。カム３のカム軸２とは反対側の他端部には、ローラ１８が取付けられており、ローラ１８の回動軌道上には、ローラ１８に係合可能な投入ラッチ１９が配置されている。この投入ラッチ１９は、略Ｖ字状を成しており、その屈曲部が軸１９ａに回転自在に取付けられている。投入ラッチ１９のＶ字状の両腕の先端部のうちの一方の先端部には、カム３のローラ１８に係合する係合部１９ｂが形成され、他方の先端部には、ローラ２１が取付けられている。さらに、筐体１には、投入ラッチ１９のＶ字状の両腕の各内面にそれぞれ当接可能な規制部１６が配置されている。
【００２５】
ローラ２１の回動軌道上には、ローラ２１に一端部が当接可能な投入トリガ２２が配置されている。投入トリガ２２は、僅かに折れ曲がったように形成されており、その折れ曲がり部分を回転軸２２ａとして回転自在に取付けられている。回転軸２２ａは、筐体１に回転自在に支持されている。投入ラッチ１９の軸１９ａとローラ２１との中間部分には、一端が筐体１に固定された復帰ばね２０が取付けられている。投入トリガ２２のローラ２１に当接する側とは回転軸２２ａを挟んで反対側には、投入トリガレバー２２ｂが形成されており、この投入トリガレバー２２ｂに当接可能な投入ソレノイド３０１のプランジャ３１１が、投入トリガレバー２２ｂに対向して配置されている。さらに、図２に示すように、カム軸２は、筐体１内の軸受７３に支持される。
【００２６】
次に、遮断ばね２６周りの概要を説明する。主軸４には、略Ｙ字状の主レバー５の中間部が取付けられている。略Ｙ字状の主レバー５の２つの先端部には、ローラ６、７がそれぞれ取付けられている。主レバー５の残りの端部には、遮断ばねリンク２５の一端部が回転自在に取付けられている。遮断ばねリンク２５の他端部には、金属製の遮断ばね受け３４が取付けられており、遮断ばね受け３４は、遮断ばねリンク２５の外周に配置されたコイル状の遮断ばね２６を保持する。遮断ばね２６は、その自由端部が遮断ばね受け３４に保持され、自由端部とは反対側の固定端部が筐体１に保持されている。さらに、遮断ばね２６の外周側には、円筒状の遮断ばねケース７１が設けられている。なお、主軸４と、主レバー５と、遮断ばねリンク２５および遮断ばね受け３４は、可動接触子６３を遮断方向に駆動する「リンク機構」として機能する。
【００２７】
遮断制御機構は、遮断ばね２６のばね力を保持、解放する。遮断制御機構の概要を、図２を用いて説明する。筐体１に固定された軸８aには、第２遮断ラッチ８の中間部が回転自在に取付けられている。第２遮断ラッチ８は、軸８ａを中心として折れ曲がった形状を成している。第２遮断ラッチ８の一端部に形成された係合部８ｂは、略Ｙ字状の主レバー５の２つの先端部のうちの一方の先端部に設けたローラ７に係合する。第２遮断ラッチ８の他端部には、ローラ１０が取付けられている。さらに、第２遮断ラッチ８の軸８ａと係合部８ｂとの中間部分には、第２遮断ラッチ８を元の位置に復帰させる復帰ばね９の一端部が取付けられている。この復帰ばね９の他端部は、筐体１に固定されている。
【００２８】
第２遮断ラッチ８の他端部に設けられたローラ１０の回動軌道上には、ローラ１０と係合可能な第１遮断ラッチ１１が配置されている。第１遮断ラッチ１１は、軸１１ａを中心として折れ曲がった形状を成しており、第１遮断ラッチ１１の中間部は、小筐体６１に支持された軸１１ａに回転自在に取付けられている。第１遮断ラッチ１１の一端部には、ローラ１０と係合する係合部１１ｂが設けられており、係合部１１ｂとは反対の他端部には、ローラ１３が取付けられている。このローラ１３には、当該ローラ１３と係合可能な略Ｌ字状の遮断トリガ１４ａの一端部が当接する。遮断トリガ１４ａの先端部は、曲面に形成されている。さらに、第１遮断ラッチ１１の軸１１ａとローラ１３との中間には、小筐体６１に一端が固定された第１遮断ラッチ１１を元の位置に復帰させる復帰ばね１２の一端部が取付けられている。
【００２９】
遮断トリガ１４ａの略Ｌ字状の角部は、軸１４ｃに取付けられている。軸１４ｃは、小筐体６１に回転自在に支持され、鉛直方向に延びるトリガレバー１４ｂが取付けられており、このトリガレバー１４ｂに当接可能な引外し用ソレノイド２０１のプランジャ２１１がトリガレバー１４ｂに対向して配置されている。さらに、遮断トリガ１４ａの一端部とは軸１４ｃを挟んで反対側の他端部と軸１４ｃとの中間部には、一端が小筐体６１に固定され、遮断トリガ１４を元の位置に復帰させる復帰ばね１５が取付けられている。復帰ばね９，１２，１５は、図２に示す状態で圧縮状態にある。
【００３０】
なお、本実施例では、これらの復帰ばね９，１２，１５をコイルばねとした。しかし、ねじりコイルばね、皿ばねなどでもよい。
【００３１】
図３は、図２の状態から遮断ばねが開放された遮断状態を示す図である。
【００３２】
以上のように構成されたガス遮断器１００の遮断動作を以下に説明する。投入状態において、遮断指令が入力されると、ガス遮断器１００は、遮断動作を開始する。遮断制御機構の引外しソレノイド２０１が励磁され、プランジャ２１１が突出すると、プランジャ２１１がトリガレバー１４ｂを押圧する。その結果、遮断トリガ１４ａと第１遮断ラッチ１１との係合が外れる。
【００３３】
遮断トリガ１４ａとの係合が外れると、第１遮断ラッチ１１が回動自由になる。第１遮断ラッチ１１は、第２遮断ラッチ８のローラ１０から押圧されているので、軸１１ａ周りに右回転する。回動が規制されていた第２遮断ラッチ８が回動自由になり、主レバー５のローラ７からの押圧力によって、第２遮断ラッチ８が軸８ａ周りに右回転する。主レバー５のローラ７と第２遮断ラッチ８の係合部８ｂとの係合が外れて、主レバー５が回動自由となる。すると、圧縮状態にある遮断ばね２６の規制が外れて、遮断ばね２６が放勢され、主レバー５が時計回りに回転する。これにより、可動接触子６３の遮断動作が行われる。遮断ばね２６が放勢し切ると、遮断動作が終了する。主レバー５の端部のローラ６がカム３の外周面に当接して止まる。
【００３４】
図４は、図３の遮断状態から投入ばねが開放されると共に、遮断ばねが圧縮された投入状態を示す図である。
【００３５】
次に、ガス遮断器１００の可動接触子６３が遮断状態から投入状態に移る動作を説明する。ガス遮断器１００に投入指令が入力されると、投入用ソレノイド３０１が励磁される。投入用ソレノイド３０１のプランジャ３１１が突出し、投入トリガ２２を押圧する。投入トリガ２２が時計回りに回動し、投入トリガ２２と投入ラッチ１９のローラ２１との係合が解除される。回動が規制されていた投入ラッチ１９が回動自由になり、カム３のローラ１８からの押圧力によって、投入ラッチ１９が時計回りに回動する。すると、投入ラッチ１９とカム３のローラ１８との係合が解除される。カム３の回動の規制がなくなったので、投入ばね２８のばね力が放勢される。投入ばねリンク２７が左方向に移動し、カム軸２とカム３とが時計回りに回転する。
【００３６】
カム３の回動に伴い、カム３の外周面が主レバー５のローラ６に当接すると、主レバー５が反時計回りに回転する。カム３が略半回転すると、カム３の最大曲率半径を有する外周面が主レバー５のローラ６に当接する。この時、主レバー５に接続した遮断ばねリンク２５が遮断ばね２６をほぼ元の位置まで圧縮する。投入ばね２８が放勢しきると、ガス遮断器１００の可動接触子６３が投入される。なお、投入動作終了時に遮断制御機構の各ラッチ８，１１およびレバー１４が復帰ばね９，１２，１５の力によって元の位置に復帰する。これにより、遮断ばね２６が蓄勢される。
【００３７】
図５は、本実施例に係る溝を示す断面図であり、図６は、溝を示す正面図であり、図７は、溝の他の例を示す正面図である。
【００３８】
ここで、ガス遮断器１００の投入動作で投入ばね２８を開放すると、可動接触子６３が投入されると共に遮断ばね２６が圧縮される。投入動作は、周囲温度等による摺動抵抗の変化の影響が遮断動作よりも大きくなる傾向がある。よって、投入ばね２８の駆動力を伝えるカム軸２の表面に、図５に示す略四角形の断面形状となる深さ約５〜２０μｍの溝５０１を摺動方向に対して斜めに交差する方向に延びるように機械加工によって複数形成した（図６）。複数の溝５０１は、互いに平行に配置されている。各溝５０１の深さは、後述の固体潤滑被膜の膜厚と同等かそれ以下が望ましい。溝５０１の深さが２０μｍよりも深すぎると、被膜のうちの溝５０１の縁で段差が生じやすくなり、５μｍよりも浅いと、表面粗さと同等になってしまい、目的の効果が得られにくくなる。溝５０１を加工する範囲は、図６に示すように、カム軸２の表面全体に行ってもよいし、図７に示すように、カム軸２の表面のうちのカム３（相手材）と摺動する範囲だけでもよい。
【００３９】
図８は、凹み形成行程を説明する図であり、図９は、固体潤滑剤の塗布行程を説明する図である。
【００４０】
このカム軸２の表面には、リン酸亜鉛被膜を形成する処理を行った。この段階で、カム軸２の溝５０１を含む表面には、微細なリン酸亜鉛の結晶が形成されている。次に、この被膜を酸洗浄によって除去した。除去後は、図８に示す略四角形の断面形状の溝５０１には、溝５０１の深さよりも浅い微細な凹み５０２が複数形成される。この溝５０１と凹み５０２とが形成されたカム軸２の表面には、固体潤滑材の二硫化モリブデンをバインダ成分のポリアミドイミドに分散させたものを、図９に示すように、カム軸２の表面から厚さ約１５μｍとなるように塗布した。溝５０１内の膜厚は、１５μｍ以上であり、固体潤滑材を含む皮膜５０３は、溝５０１の縁とカム軸２の表面との間に段差が略生じないように形成されている。固体潤滑材を含む皮膜５０３が、微細な凹み５０２内にまで形成されることによって、アンカー効果による密着性をより高めることができる。さらに、カム２の表面に溝５０１を形成することによって、カム軸２の表面の固体潤滑材を含む皮膜５０３が摩耗しても、溝５０１内に含まれる固体潤滑材が、溝５１からカム軸２の表面に徐々に供給され、急激な焼付き等の凝着摩耗の発生を低減できる。
【００４１】
極寒地での低温状態では、通常、カム軸２を支持する軸受(図示せず)内に塗布されたグリースの粘度が増加するため、摺動抵抗が増加する。しかし、本実施例では、グリースを使用しないため、常温時と低温時との閉極時間の差異を抑制することができる。さらに、遮断動作においても、主軸４に前述した溝５０１と微細な凹み５０２を形成し、その上に固体潤滑材を含む被膜５０３を形成することによって、グリースを使用しなくても常温時と低温時との開極時間の差異を抑制することができる。このように、本実施例によるガス遮断器１００では、極寒地における動作の安定化を図ることができる。同時に、グリースを使用しないため、定期的なグリースのメンテナンスを必要としないため、メンテナンス費用を低減することができる。
【００４２】
［比較例１］
金属製ディスクの表面には、摺動方向と同一方向になるように溝を円周状に形成した。その他は、実施例１と同様に、溝内に微細な凹を形成し、固体潤滑材を含む被膜を形成したディスク試験片を用いて、実施例１と同様の試験を行った。その結果、約７ＭＰａ付近から摩擦係数が増加傾向を示した。
【００４３】
［比較例２］
金属製ディスクの表面には、摺動方向と直行方向になるように溝を複数形成した。その他は、実施例１と同様に、溝内に微細な凹を形成し、固体潤滑材を含む被膜を形成したディスク試験片を用いて、実施例１と同様の試験を行った。その結果、比較例１と同様に、約７ＭＰａ付近から摩擦係数が増加傾向を示した。
【００４４】
［比較例３］
溝の深さを０．２ｍｍ、幅を１ｍｍとした以外は、実施例１と同様である。この場合、溝に固体潤滑材を含む被膜を形成しても、溝部に段差が生じるため、実施例１と同様に試験をすると、早期に摩耗しやすくなってしまった。
【００４５】
このように、金属材料には、例えば、深さ約１０μｍの溝を摺動方向に対し斜めに設け、さらに溝よりも微細な凹みを形成し、アルミニウムの水和酸化物皮膜を形成すると、耐摺動性に優れることがわかる。
【００４６】
本実施例によれば、カム軸２の摺動面には、カム軸２と、カム軸２に対して相対的に摺動しながら回転するカム３との摺動方向とは交差する方向に延びる溝５０１が形成され、カム軸２の摺動面には、潤滑皮膜５０３が形成されている。これにより、摺動面にグリースを必要としないため、低温環境での閉極時間の遅延を低減し、長期間安定した摺動性を保ち、安定動作を実現できる。
【００４７】
溝５０１は、カム軸２の摺動面に形成されたので、溝５０１内に潤滑皮膜５０３を保持しつつ、カム軸２とカム３とが摺動したときに、保持した潤滑皮膜５０３を摺動面に徐々に供給することができ、操作性を高めることができる。
【００４８】
溝５０１の内面には、溝５０１の深さよりも浅い凹み５０２が複数形成されたので、溝５０１内の潤滑皮膜５０３の保持力を高めることができる。
【００４９】
潤滑皮膜５０３は、固体潤滑材が塗布されて形成されたので、潤滑皮膜５０３を形成し易く、且つ固体潤滑材の密着性が高い。
【００５０】
凹み５０２は、摺動面にリン酸塩皮膜を形成した後に、当該形成したリン酸塩皮膜を除去して形成されたので、溝５０１の内面に凹み５０２を容易に形成することができる。
【００５１】
ガス遮断器１００は、密封タンク１０３内に対向配置された固定接触子６２および可動接触子６３と、可動接触子６３を遮断ばねリンク２５および遮断ばね受け３４と、投入ばねリンク２７および投入ばね受け３５とを介して投入方向および遮断方向に駆動する遮断ばね２６および投入ばね２８とを備えている。リンク機構は、カム軸２とカム３とが摺動する方向とは交差する方向に延びると共に潤滑皮膜５０３が生成された溝５０１が形成されたカム軸２を備えている。これにより、雰囲気温度にかかわらず、ガス遮断器１００の動作を安定させつつ、メンテナンス期間を延長することができる。
【実施例２】
【００５２】
本実施例では、カム軸２および主軸４の表面に溝を加工し、粒径５０μｍの鋼球を用いて、ショットピーニングを行った。ショットピーニングによって、図５と同様の溝５０１の表面に、溝よりも微細な凹凸を形成した。次に、実施例１と同様の固体潤滑材を含む被膜を形成した。この方法によっても、固体潤滑を含む被膜の密着性を高めることができ、グリースを使用しないため、実施例１と同等の常温時と低温時との開極または閉極時間の差異を抑制できる。さらに、グリースを使用しないため、定期的なメンテナンスを必要としない。
【実施例３】
【００５３】
図１０は、本実施例に係る溝を示す正面図である。
【００５４】
本実施例では、カム軸２および主軸４の表面に、溝５４と、溝５４よりも微細な凹みとを形成し、固体潤滑材を含む被膜を形成した。実施例１と異なる点は、図１０に示すように、溝５４を、カム軸２の表面の両測端の手前まで形成したことである。溝５４は、正面視で、カム軸２の両測端まで連通していない。このようにすると、固体潤滑材を含む被膜を形成する際、固体潤滑材を含む被膜が溝５４内に留まり易くなる。さらに、実際の稼働時にも、摩耗粉としての摺動部外への排出を低減することができた。
【実施例４】
【００５５】
図１１は、本実施例に係るピンオンディスク型の試験を説明する図であり、図１２は、ディスク試験片に形成した溝を示す図である。
【００５６】
次に、カム軸２以外の部材、例えば、カム３、主軸４、主レバー５、軸受７３に、溝を形成した潤滑皮膜を形成する場合について説明する。図１１に示すごとく、金属製のディスク試験片６０１に、図１２に示すような深さ約１０μmの複数の溝６０２を摺動方向に対して斜めに形成し、その表面にリン酸亜鉛皮膜を形成し、酸洗浄にてリン酸亜鉛の除去を行った。この表面には、固体潤滑材を含む被膜を約１５μｍの膜厚で形成した。同種材を直径８ｍｍのピン状試験片６０３として試験装置６００に設置し、回転軸６０６を中心として回転させた。試験条件は、ディスク試験片６１の回転速度を０．５ｍ／ｓとして、摺動部にカバー６０４を介して押付け荷重６０５を与えた。
【００５７】
その結果、面圧が９ＭＰａにおいても、ディスク試験片６０１およびピン状試験片６０３は、異常摩耗が見られなかった。なお、摩擦係数は、約０．１５であった。すなわち、本発明は耐摩耗材としても効果があると言える。
【実施例５】
【００５８】
図１３は、本実施例に係る低温でのピンオンディスク型試験の図である。
【００５９】
次に、図１１のピンオンディスク型の試験部を、恒温槽６１０に入れて行った試験について図１３を用いて説明する。恒温槽６１０内の試験部の雰囲気温度を−４０℃とした。ディスク試験片６０１およびピン状試験片６０３の材質や形状は、実施例４と同様である。この状態で、実施例４と同様に、押付け荷重６０５と回転速度とを与えた試験を行った結果、面圧が９ＭＰａにおいても、異常摩耗は見られなかった。さらに、摩擦係数も０．１５から０．１６であり、常温時と同等の摺動性能を有すると言える。
【００６０】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００６１】
２…カム軸、３…カム、４…主軸、５…主レバー、２５…遮断ばねリンク、２６…遮断ばね、２７…投入ばねリンク、２８…投入ばね、３４…遮断ばね受け、３５…投入ばね受け、１００…ガス遮断器、５０１…溝、５０２…凹み、５０３…潤滑皮膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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