(57)【要約】【課題】保持器１の表面に形成した銅めっき皮膜２、又は、銀めっき皮膜３が、潤滑油や大気に含まれる硫黄成分によって硫化物となり、潤滑性が劣化しないようにする。【解決手段】鋼からなる保持器１の表面に、電解めっき法で銅めっき皮膜２、および、銀めっき皮膜３を順次形成し、さらに、それらのめっき皮膜２、３を被覆するロジウムめっき皮膜４を形成する。このロジウムめっき皮膜４は、銀めっき皮膜３が潤滑油中等の硫黄成分と接触するのを阻止するので、銀めっき皮膜３の表面に、皮膜の粗面化の原因となる硫化銀が生成しない。そのため、硫黄成分が存在する環境下に、長時間この保持器１が曝されても、この保持器１と針状ころ５の間の潤滑性が維持されて、焼き付きを防止できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の針状ころ（５）と、この針状ころ（５）を一定間隔で保持する保持器（１）、もしくは、不等間隔で保持する保持器（１）からなる保持器付き針状ころにおいて、
前記保持器（１）の表面に、保持器（１）と針状ころ（５）の間、保持器外径面とハウジングの間に摩擦を低減する金属皮膜を形成し、さらに、硫黄の存在下において硫化物を形成しない保護金属皮膜を前記金属皮膜に被覆したことを特徴とする保持器付き針状ころ。
【請求項２】
上記金属皮膜が、銅めっき皮膜（２）、銀めっき皮膜（３）、又は、銅めっき皮膜（２）上に銀めっき皮膜（３）を形成した積層皮膜であることを特徴とする請求項１に記載の保持器付き針状ころ。
【請求項３】
上記保護金属皮膜が、ロジウムめっき皮膜（４）、金めっき皮膜、又は、白金めっき皮膜であることを特徴とする請求項１又は２に記載の保持器付き針状ころ。
【請求項４】
上記保持器付き針状ころを硫黄成分を含有する潤滑油で潤滑した際に、上記表面に形成しためっき皮膜表面にめっき皮膜の硫化物が形成されないことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の保持器付き針状ころ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、保持器の耐摩耗性および耐焼き付き性を向上した保持器付き針状ころに関する。
【背景技術】
【０００２】
保持器付き針状ころは、例えば図３に示すように、複数の針状ころ５と、この針状ころ５を一定間隔、もしくは不等間隔で保持する保持器１とで構成され、一般的には、内輪および外輪は設けられず、直接に、内径側に回転軸が挿入され、外径側にハウジングが嵌め込まれる。内外輪を有さず、長さに比べて直径が小さい針状ころ５を転動体として用いるので、この針状ころ軸受は、内外輪を有する一般の転がり軸受に比べて、コンパクトなものとなる。
【０００３】
一方、一般の転がり軸受は、内輪と外輪とシール材等とで軸受内部が密閉され、その軸受内部に転動体と保持器１が設けられ、潤滑油が充填され、その潤滑油で転動体と保持器１が常に潤滑される。それに対して、上記保持器付き針状ころは、内輪と外輪とシール材等とを有しないので軸受内部が密閉されず、潤滑油をその軸受内部に充填することができない。そのため、この上記保持器付き針状ころの回転の際には、ポンプ等で潤滑油を摺動部に常に供給する必要がある。
【０００４】
上記ポンプ等は、上記保持器付き針状ころの回転と同時に稼動を開始するので、回転開始直後は保持器付き針状ころの全体に潤滑油がまだ行きわたっておらず、十分な潤滑がなされない。そのため、保持器１と針状ころ５との間に大きな摩擦が生じ、保持器１や針状ころ５の表面が磨耗したり、保持器外径面と実機ハウジング内径面が摩耗し、最悪の場合、両者が焼き付いたりする恐れがある。
【０００５】
そのため、上記保持器付き針状ころの回転開始直後の磨耗や焼き付きを防止すべく、保持器１の表面に潤滑性を有する皮膜を予め形成する技術が提案されている。
【０００６】
例えば、特許文献１によると、浸炭処理で表面に硬化層を形成した鋼材からなる保持器１の転動体の案内面に、硬質なダイヤモンドライクカーボン（以下、ＤＬＣという。）の皮膜をスパッタ法等で形成し、さらに、銀等の軟質金属皮膜を形成する。この軟質金属皮膜が保持器１と針状ころ５の間の摩擦、及び保持器外径面とハウジング内径面との摩擦を低減するので、潤滑が不十分な回転開始直後でも保持器１や針状ころ５の焼き付きが防止でき、しかも、この軟質金属皮膜が使用に伴い磨耗してなくなっても、その下地のＤＬＣ皮膜が新たに露出し、そのＤＬＣ皮膜が磨耗を阻止する。
【特許文献１】特開２００５−１４７３０６号公報
【０００７】
また、保持器１の表面に上記軟質金属皮膜をめっき法で直接形成する技術も提案されている。例えば、特許文献２によると、低酸素鋼の表面に約２５〜５０μｍの銀めっき皮膜が形成され、その銀めっき皮膜が保持器１と針状ころ５の間、保持器外径面とハウジングの間の摩擦を低減するので、上記と同様に、潤滑が不十分な回転開始直後でも焼き付きが防止できる。
【特許文献２】特開２００２−１９５２６６号公報
【０００８】
さらに、銅めっき皮膜も銀めっき皮膜と同様に、保持器１と針状ころ５の間の摩擦を低減する作用を有するので、焼き付きが防止できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に示す方法は、保持器に浸炭処理を行い、スパッタ装置でＤＬＣ皮膜を形成し、軟質金属皮膜を形成するので、作業工程が複雑で多くの手間を要する。しかも、スパッタ装置は高価でスループットも良くないので、その装置を用いた処理はコストが嵩む。
【００１０】
また、特許文献２に示す方法は、保持器表面に形成された銀めっき皮膜が、潤滑油や大気に含まれる硫黄成分と結合して硫化銀となり、この硫化銀が銀めっき皮膜を被覆する。この硫化銀は銀と比べて脆いので、皮膜が部分的に剥離しやすくなり、その結果、銀めっき皮膜の表面が粗面になる。表面が粗面になると、保持器と針状ころの間、及び保持器外径面とハウジング内径の間の摩擦が増大し、焼き付きが生じやすくなるという問題がある。
【００１１】
これと同様に、銅も硫黄成分と結合して硫化銅となりやすく、銅めっき皮膜表面に硫化銅が形成されると、この硫化銅が部分的に剥離して銅めっき皮膜の潤滑性が劣化する恐れがある。
【００１２】
この発明は、このような現状に鑑み、保持器の表面に形成した銀めっき皮膜、又は、銅めっき皮膜が、潤滑油や大気等に含まれる硫黄成分によって硫化物となり、潤滑性を劣化しないようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するため、この発明は、保持器の表面に形成した銀めっき皮膜、銅めっき皮膜、又は、銅めっき皮膜上に銀めっき皮膜を形成した積層皮膜の上に、化学的に安定なロジウムめっき皮膜、金めっき皮膜、又は、白金めっき皮膜等の硫化物を形成しない保護金属皮膜を形成し、下地の銀めっき皮膜等を完全に被覆することとしたのである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によると、保護金属皮膜で下地の銀めっき皮膜等を完全に被覆するので、銀めっき皮膜等が潤滑油等に含まれる硫黄成分に接触しない。また、保護金属皮膜は硫黄成分に接触しても硫化物を形成し難いので、長期に亘って下地の銀めっき皮膜等を保護する。そのため、他部位と接触がない部分からの材料の硫化現象を防ぐ事が出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
この発明の実施形態としては、複数の針状ころと、この針状ころを一定間隔、もしくは不等間隔で保持する鋼製の保持器からなる保持器付き針状ころにおいて、保持器の表面に、保持器と針状ころの間の摩擦、および保持器外径面と実機ハウジング内径面の間の摩擦を低減する金属皮膜を形成し、その金属皮膜を被覆保護する保護金属皮膜を形成する構成を採用する。
【００１６】
上記金属皮膜として、めっき法で形成された銅めっき皮膜、銀めっき皮膜が採用できる。鋼製の保持器に直接銀めっきを施すと、鋼との良好な密着が得にくく、この保持器の使用中に銀めっき皮膜が剥離する恐れがある。そのため、図２に示すように、鋼との良好な密着が得やすい銅めっき皮膜をまず形成し、次いで、銀めっき皮膜を形成するのがより好ましい。
【００１７】
潤滑性を向上するためのめっき皮膜は銅や銀に限らず、インジウム、錫、鉛、クロムおよびそれらの合金等も採用できる。
【００１８】
また、上記めっき皮膜を被覆して保護するためのめっきとして、ロジウム、金、白金以外にも硫黄成分に侵されない化学的に安定なものであれば採用できる。このめっき皮膜の厚さは、厚いほど下地のめっきを硫黄成分から確実に保護できるが、めっき処理に要する時間やコストとの兼ね合いから、０．１〜３０μｍとするのが好ましい。
【００１９】
なお、めっき法では、保持器の表面全体にめっき皮膜が形成されるが、少なくとも針状ころの転動面、及び保持器外径面にめっき皮膜が形成され、そのめっき皮膜による潤滑性が確保されていれば、この他の部分にめっき皮膜が形成されていても特に問題は無い。
【実施例】
【００２０】
図１にこの発明の一実施例を示して説明すると、この保持器１は鋼からなり、電解めっき法でこの表面に３μｍの厚さの銅めっき皮膜２と、３０μｍの厚さの銀めっき皮膜３を順次形成し、最後に、それらのめっき皮膜を被覆するように、１μｍの厚さのロジウムめっき皮膜４を形成した。
【００２１】
その一方、図２に示すように、図１に示す一実施例と同じ厚さの銅めっき皮膜２と銀めっき皮膜３を順次形成し、かつ、ロジウムめっき皮膜４を形成しない保持器１を用意した。
【００２２】
これら２つの保持器１を同時に、１２０〜１５０℃に加熱した、市販の２輪用エンジンオイル（硫黄成分を含有）に浸漬し、１００時間経過後の銀めっき皮膜３表面の硫化銀の生成有無を評価した。その結果、表面にロジウムめっき皮膜４を形成しない保持器１の表面には硫化銀が生成し、部分的にそれらが剥離しているのが確認されたが、ロジウムめっき皮膜４を形成した保持器１の表面には硫化物の生成は確認されなかった。
【００２３】
上記の結果から、ロジウムめっき皮膜４は、銀めっき皮膜３を確実に保護して硫化物の生成を抑制するので、例えば、硫黄が多く含まれる潤滑油又は大気中に曝される環境下でも、保持器１表面の潤滑性が維持される。そのため、保持器１と針状ころ５等の間の焼付きを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】一実施例におけるめっき皮膜構造を示す図３のＡ−Ａ断面図で、（ａ）は全体図、（ｂ）は要部拡大図
【図２】従来例におけるめっき皮膜構造を示す図３のＡ−Ａ断面図で、（ａ）は全体図、（ｂ）は要部拡大図
【図３】保持器付き針状ころの斜視図
【符号の説明】
【００２５】
１  保持器
２  銅めっき皮膜
３  銀めっき皮膜
４  ロジウムめっき皮膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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