(57)【要約】【課題】潤滑性と表面粗さに優れる摺動部材、高速条件で使用されても耐久性に優れる針状ころ軸受、及び優れた潤滑性と表面粗さを付与する金属表面処理方法を提供する。【解決手段】金属製部材１の表面１ａにリン酸塩処理を施して、リン酸塩からなるリン酸塩被膜２を形成した。次に、リン酸塩被膜２が被覆されている金属製部材１に、固体潤滑剤を投射材とするショットピーニングを施して、リン酸塩被膜２上に固体潤滑剤からなる固体潤滑被膜３を積層した。これにより、リン酸塩被膜２と固体潤滑被膜３からなる潤滑被膜４が、金属製部材１の表面１ａに被覆され、金属製部材１の表面１ａに優れた潤滑性が付与された。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相手部材との間で相対的な転がり接触又はすべり接触が生じる摺動面を備える金属製の摺動部材であって、
前記摺動面には潤滑被膜が被覆されており、前記潤滑被膜は、母材の表面上に形成されリン酸塩を含有するリン酸塩被膜と、前記リン酸塩被膜上に形成され固体潤滑剤を含有する固体潤滑被膜と、を備えることを特徴とする摺動部材。
【請求項２】
前記リン酸塩がリン酸マンガンであることを特徴とする請求項１に記載の摺動部材。
【請求項３】
前記固体潤滑剤が二硫化モリブデンであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の摺動部材。
【請求項４】
前記潤滑被膜の膜厚が０．１μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の摺動部材。
【請求項５】
前記潤滑被膜の表面粗さＲａが０．０１μｍ以上１．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の摺動部材。
【請求項６】
遊星歯車機構の遊星歯車を回転自在に支持する針状ころ軸受に備えられる外輪案内方式の保持器であって、
軸方向に延びる複数の柱で２つの環状部材が連結された略円筒状の部材であり、前記柱同士の間に形成されるポケット内に針状ころを保持するようになっており、外周面に前記潤滑被膜が被覆されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の摺動部材。
【請求項７】
内輪と、外輪と、前記内輪及び前記外輪の間に転動自在に配された針状ころと、を備えるとともに、請求項６に記載の保持器を備えることを特徴とする針状ころ軸受。
【請求項８】
金属の表面にリン酸塩を含有するリン酸塩被膜を形成する第一工程と、固体潤滑剤を投射材とするショットピーニングにより前記リン酸塩被膜上に前記固体潤滑剤を含有する固体潤滑被膜を積層する第二工程と、を備えることを特徴とする金属表面処理方法。
【請求項９】
前記リン酸塩がリン酸マンガンであることを特徴とする請求項８に記載の金属表面処理方法。
【請求項１０】
前記固体潤滑剤が二硫化モリブデンであることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の金属表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑性に優れる摺動部材及び針状ころ軸受並びに金属の表面処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
転がり軸受の軌道輪等の摺動部材は、軌道面に優れた潤滑性が要求されるので、潤滑性を向上させる表面処理が施される場合がある。例えば特許文献１には、リン酸マンガン処理のような、化学エッチングを伴う被膜形成処理を行って、金属の表面に潤滑性を付与する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３２３９１３号公報
【特許文献２】特開２００２−２９４４６５号公報
【特許文献３】特開２００４−３４０２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、リン酸マンガン処理は、軌道輪の軌道面に対して要求されるレベルの優れた表面粗さを実現しにくいため、軌道面に摩耗が生じやすく、摩擦もそれほど低くはないという問題があった。
また、車両等に搭載されている自動変速機には、一般的に針状ころ軸受を備える遊星歯車機構が用いられている。針状ころ軸受には細径のころが用いられ、内輪外径と外輪内径との差が小さい場合でも内輪外周面と外輪内周面との間の空間にころを収容することができることから、遊星歯車機構の遊星歯車を回転自在に支持する軸受として針状ころ軸受を用いることは、自動変速機のコンパクト化に寄与し、好ましいと言える。
【０００５】
この自動変速機は、近年、燃費の向上などを目的として多段化される傾向がある。しかしながら、現在は４速が主流である自動変速機を５速又は６速に多段化すると、動力を伝達する遊星歯車機構の遊星歯車の自転速度及び公転速度が増大するので、遊星歯車を回転自在に支持する針状ころ軸受は、保持器を用いない総ころと呼ばれる従来タイプではなく、より低摩擦性且つ高潤滑性である保持器付きタイプが用いられる場合が多い。
【０００６】
遊星歯車機構において遊星歯車は自転しながら太陽歯車の周囲を公転するが、この際には、遊星歯車を回転自在に支持する針状ころ軸受も自転しながら太陽歯車の周囲を公転するので、公転による遠心力が針状ころ軸受に付与されることとなる。したがって、針状ころ軸受を保持器付きタイプとした場合には、公転による遠心力で保持器が外輪（遊星歯車）の内周面に押しつけられ、保持器と外輪の間で摺動が生じることとなる。このような摺動は、針状ころ軸受の引きずり抵抗を増大させるほか、早期摩耗や異常発熱、さらには保持器の変形、焼付きなどを招くおそれがある。
特許文献３には、ふっ素樹脂を分散させた無電解Ｎｉ被膜を表面に形成した金属製保持器を備えるスラストニードル軸受が開示されている。この無電解Ｎｉ被膜により、保持器ポケットの案内面との当たりによるころの局部摩耗が抑制される。
【０００７】
しかしながら、ふっ素樹脂は低硬度で且つ油をはじきやすいことから、ふっ素樹脂を含有する無電解Ｎｉ被膜は、硬度が低く且つ潤滑油の保持能力が高くないという問題があった。そのため、さらなる高速化が求められている遊星歯車機構の針状ころ軸受に適用すると、前記被膜が摩滅し針状ころ軸受の耐久性に問題が生じるおそれがあった。
そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題点を解決し、潤滑性と表面粗さに優れる摺動部材、高速条件で使用されても耐久性に優れる針状ころ軸受、及び優れた潤滑性と表面粗さを付与する金属表面処理方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明の態様は、次のような構成からなる。すなわち、本発明の一態様に係る摺動部材は、相手部材との間で相対的な転がり接触又はすべり接触が生じる摺動面を備える金属製の摺動部材であって、前記摺動面には潤滑被膜が被覆されており、前記潤滑被膜は、母材の表面上に形成されリン酸塩を含有するリン酸塩被膜と、前記リン酸塩被膜上に形成され固体潤滑剤を含有する固体潤滑被膜と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
この摺動部材においては、前記リン酸塩はリン酸マンガンであることが好ましい。また、前記固体潤滑剤は二硫化モリブデンであることが好ましい。さらに、前記潤滑被膜の膜厚は０．１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。さらに、前記潤滑被膜の表面粗さＲａを０．０１μｍ以上１．０μｍ以下とすることができる。
さらに、この摺動部材は、遊星歯車機構の遊星歯車を回転自在に支持する針状ころ軸受に備えられる外輪案内方式の保持器であってもよく、軸方向に延びる複数の柱で２つの環状部材が連結された略円筒状の部材であり、前記柱同士の間に形成されるポケット内に針状ころを保持するようになっており、外周面に前記潤滑被膜が被覆されていてもよい。
【００１０】
さらに、本発明の他の態様に係る針状ころ軸受は、内輪と、外輪と、前記内輪及び前記外輪の間に転動自在に配された針状ころと、を備えるとともに、前記外輪案内方式の保持器を備えることを特徴とする。
さらに、本発明の他の態様に係る金属表面処理方法は、金属の表面にリン酸塩を含有するリン酸塩被膜を形成する第一工程と、固体潤滑剤を投射材とするショットピーニングにより前記リン酸塩被膜上に前記固体潤滑剤を含有する固体潤滑被膜を積層する第二工程と、を備えることを特徴とする。
この金属表面処理方法においては、前記リン酸塩はリン酸マンガンであることが好ましい。また、前記固体潤滑剤は二硫化モリブデンであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の摺動部材は、リン酸塩被膜上に固体潤滑被膜が形成された潤滑被膜を備えているので、潤滑性と表面粗さに優れる。
また、本発明の針状ころ軸受は、前記潤滑被膜を備える保持器を有しているので、高速条件で使用されても耐久性に優れる。
さらに、本発明の金属表面処理方法は、金属の表面にリン酸塩被膜を形成する第一工程と、固体潤滑剤を投射材とするショットピーニングによりリン酸塩被膜上に固体潤滑被膜を積層する第二工程と、を備えているので、金属の表面に優れた潤滑性と表面粗さを付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る摺動部材及び金属表面処理方法の一実施形態を説明する模式的工程図である。
【図２】本発明に係る針状ころ軸受の一実施形態である軸受が組み込まれた遊星歯車機構の部分断面図である。
【図３】本発明に係る摺動部材の一実施形態である保持器の斜視図である。
【図４】保持器の評価に用いたキャリア公転試験機の構造を示す図である。
【図５】試験後の比較例１１の保持器の外周面を非接触形状測定器で測定した結果を示す図である。
【図６】試験後の比較例１２の保持器の外周面を非接触形状測定器で測定した結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る摺動部材及び針状ころ軸受並びに金属表面処理方法の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、摺動部材を製造するための金属表面処理方法の一例を示す模式的工程図である。
まず、鋼等の金属材料で構成された金属製部材１に、洗浄，脱脂等の前処理を施した。そして、前処理を施した金属製部材１の表面１ａにリン酸塩処理を施して、リン酸塩からなるリン酸塩被膜２を形成した（第一工程）。
【００１４】
リン酸塩処理の方法は特に限定されるものではないが、リン酸塩が溶解しているリン酸塩水溶液に金属製部材１を浸漬して、金属製部材１の表面１ａにリン酸塩被膜２を被覆する方法を採用することができる。
また、リン酸塩の種類は特に限定されるものではなく、リン酸マンガン、リン酸亜鉛、リン酸鉄、リン酸カルシウム等があげられるが、リン酸マンガンが特に好ましい。
【００１５】
次に、リン酸塩被膜２が被覆されている金属製部材１に、固体潤滑剤を投射材とするショットピーニングを施して、リン酸塩被膜２上に固体潤滑剤からなる固体潤滑被膜３を積層した（第二工程）。これにより、リン酸塩被膜２と固体潤滑被膜３からなる潤滑被膜４が、金属製部材１の表面１ａに被覆され、金属製部材１の表面１ａに優れた潤滑性が付与される。
【００１６】
リン酸塩処理が施された表面１ａ（リン酸塩被膜２）は、潤滑性は優れているものの、リン酸塩処理により表面１ａに微小な凹部が形成されるため、転がり軸受の軌道面として使用されるには表面粗さが不十分であり、摩耗が生じやすく、摩擦もそれほど低くはない。しかしながら、その上に固体潤滑剤を投射材とするショットピーニングが施されるので、リン酸塩処理により形成された凹部内に固体潤滑剤が充填されつつ固体潤滑被膜３が被覆される。その結果、潤滑性がより向上するとともに表面粗さが改善し、転がり軸受の軌道面として使用されるに十分な表面粗さとなる。よって、潤滑性と表面粗さに優れる金属製部材１が得られ、金属製部材１を転がり軸受の軌道輪として使用しても、焼付き、かじり等の表面損傷が生じにくい。
【００１７】
潤滑被膜４の最表面の表面粗さＲａは、０．０１μｍ以上１．０μｍ以下であることが好ましい。表面粗さＲａが０．０１μｍ以上であれば、潤滑被膜４の最表面に油溜まりが形成されやすいので、潤滑被膜４上の油膜が切れにくい。一方、１．０μｍ以下であれば、潤滑被膜４の最表面の凹凸により相手部材との固体接触が生じにくいので、潤滑性が良好となる。
【００１８】
ショットピーニングの方法は特に限定されるものではなく、慣用の方法を採用することが可能である。また、固体潤滑剤の種類は特に限定されるものではなく、二硫化モリブデン、黒鉛、ポリテトラフルオロエチレン等があげられるが、二硫化モリブデンが特に好ましい。
さらに、潤滑被膜４の膜厚は０．１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。膜厚が０．１μｍ以上であれば、摩耗が生じにくい。一方、１０μｍ以下であれば潤滑被膜４の脱落が生じにくいので、脱落した潤滑被膜４が異物として働き潤滑不良の原因となることが避けやすくなる。
【００１９】
上記のような金属表面処理が施された金属製部材１は、リン酸塩被膜２上に固体潤滑被膜３が形成された潤滑被膜４を備えているので、潤滑性と表面粗さに優れる。よって、相手部材との間で相対的な転がり接触又はすべり接触が生じる摺動面を備える摺動部材として、好適に使用することができる。摺動部材の摺動面に上記のような金属表面処理を施せば、潤滑性と表面粗さに優れた摺動面を備える摺動部材が得られる。
【００２０】
摺動部材の例としては、転がり軸受の軌道輪（内輪，外輪）、転動体、及び保持器があげられる。軌道輪と転動体とは相互に転がり接触又はすべり接触し、軌道輪の軌道面及び転動体の転動面が摺動面に相当するので、軌道面や転動面に潤滑被膜４を形成することが好ましい。また、保持器の表面のうち軌道輪，転動体と接触する部分も摺動面に相当するので、この部分に潤滑被膜４を形成してもよい。
【００２１】
本発明を適用可能な転がり軸受の種類は特に限定されるものではなく、本発明は様々な種類の転がり軸受に対して適用することができる。例えば、深溝玉軸受，アンギュラ玉軸受，自動調心玉軸受，針状ころ軸受，円筒ころ軸受，円すいころ軸受，自動調心ころ軸受等のラジアル形の転がり軸受や、スラスト玉軸受，スラストころ軸受等のスラスト形の転がり軸受である。
さらに、摺動部材の例として、ボールねじのねじ軸、ナット、ボールや、直動案内装置の案内レール、スライダ、転動体をあげることができる。これらの部材の軌道面及び転動面が摺動面に相当するので、軌道面や転動面に潤滑被膜４を形成することが好ましい。
【００２２】
以下に、摺動部材の一例である保持器を備える針状ころ軸受について、図２，３を参照しながら具体的に説明する。図２は、針状ころ軸受が組み込まれた遊星歯車機構の一部分を示す断面図であり、図３は、針状ころ軸受に組み込まれた保持器の斜視図である。
【００２３】
遊星歯車機構は、図示しない太陽歯車と、太陽歯車に噛み合い太陽歯車の周囲を公転する複数の遊星歯車２２と、太陽歯車と同心に配され遊星歯車２２を回転自在に支持するキャリヤ２４と、を備えている。遊星歯車２２の中心には軸方向に貫通する穴が形成されており、この中心穴に、キャリヤ２４に固定されたピニオンシャフト２６が挿通されている。遊星歯車２２の中心穴の内周面２２ａとピニオンシャフト２６の外周面２６ａとの間には、複数の針状ころ１１が保持器１２に保持されつつ転動自在に配されていて、遊星歯車２２の中心穴の内周面２２ａとピニオンシャフト２６の外周面２６ａと針状ころ１１とにより、針状ころ軸受２０が構成されている。そして、この針状ころ軸受２０により、遊星歯車２２がピニオンシャフト２６を軸として回転自在とされている。
【００２４】
なお、遊星歯車２２が針状ころ軸受２０の外輪に相当し、ピニオンシャフト２６が針状ころ軸受２０の内輪に相当する。また、キャリヤ２４と遊星歯車２２との間には、ワッシャ２８が配置されている。さらに、ピニオンシャフト２６には、針状ころ１１と摺動する摺動面（転走面）に潤滑油を供給するための給油路が設けてある。給油路は、ピニオンシャフト２６の径方向中心部分を軸方向に延び軸方向両端面のうち一方のみに開口する中心孔２６ｂと、中心孔２６ｂから分岐して径方向中心部分から径方向外方に延びピニオンシャフト２６の外周面２６ａに開口する分岐孔２６ｃと、からなる。
【００２５】
中心孔２６ｂの開口部から導入された潤滑油は、中心孔２６ｂ内を通って分岐孔２６ｃに至り、外周面２６ａの軸方向略中央に位置する開口部から吐出されるようになっている。吐出された潤滑油は、摺動するピニオンシャフト２６の外周面２６ａと針状ころ１１との潤滑に供される。すなわち、中心孔２６ｂの開口部は、中心孔２６ｂ内に潤滑油を導入する潤滑油導入口として機能し、分岐孔２６ｃの開口部は、中心孔２６ｂ内の潤滑油を吐出する潤滑油吐出口として機能する。
【００２６】
次に、保持器１２について詳細に説明する。保持器１２の種類、形状については特に限定されるものではないが、図２，３の保持器１２は、対向する２つの環状部材１２ａが軸方向に延びる複数の柱１２ｂで連結された略円筒状の部材であり、隣接する柱１２ｂ同士の間に形成されるポケット内に針状ころ１１が保持されるようになっている。
各柱部１２ｂは、その軸方向中央部に小径な（すなわち、保持器１２の中心軸線に近接した）小径部１２ｃを有しており、各柱部１２ｂの軸方向両端部と環状部１２ａとは小径部１２ｃよりも大径となっている。このような形状の保持器１２をＭ型保持器と呼ぶ。
【００２７】
Ｍ型保持器の製造方法は特に限定されるものではないが、例えば以下の方法により製造することができる。まず、１枚の長方形状の板材をパンチして、複数の略長方形状開口を板材の長手方向に沿って一列に並べてあけることにより、柱部１２ｂを形成する。これらの略長方形状開口は、互いに平行をなし、その長辺が板材の長手方向に直交するように形成する。次に、柱部１２ｂの軸方向中央部を変形させて小径部１２ｃを形成する。そして、略長方形状開口があけられた板材を丸めて、その長手方向両端を溶接等により接合すると、略円筒状のＭ型保持器が得られる。
【００２８】
この保持器１２は、遊星歯車２２の中心穴の内周面２２ａ（保持器案内面）によって案内される外輪案内方式の保持器である。詳述すると、針状ころ軸受２０の外輪に相当する遊星歯車２２の中心穴の内周面２２ａのうち軌道面以外の部分の軸方向両端部が保持器案内面となっており、保持器１２の径方向の動きが遊星歯車２２によって規制される。そして、保持器１２の大径な部分の外周面（図２においてダブルハッチングを付してある部分）が、遊星歯車２２の中心穴の内周面２２ａと摺接し案内される被案内面１２ｄとなっている。
【００２９】
被案内面１２ｄは遊星歯車２２の中心穴の内周面２２ａと摺接するので、前述と同様の構成のリン酸塩被膜と固体潤滑被膜からなる潤滑被膜（図示せず）が被覆されている。この潤滑被膜によって被案内面１２ｄは潤滑性と表面粗さに優れるとともに、リン酸塩処理により被案内面１２ｄに形成された凹部が油溜まりとして機能する。
遊星歯車機構の駆動時には、公転による遠心力で保持器１２が遊星歯車２２の中心穴の内周面２２ａに押しつけられ、保持器１２と遊星歯車２２の間で摺動が生じることとなるが、保持器１２の被案内面１２ｄに潤滑被膜が被覆されているため、遊星歯車機構（針状ころ軸受２０）が高速条件や高負荷条件で使用されても、焼付き、かじり等の表面損傷が抑制され耐久性に優れる。
【００３０】
また、リン酸塩被膜と固体潤滑被膜からなる潤滑被膜は、特許文献３に開示の無電解Ｎｉ被膜と比べて高硬度であり摩滅しにくいため、針状ころ軸受２０を長期間にわたって潤滑することができ、針状ころ軸受２０の耐久性に大きく寄与する。
なお、本発明は、外輪案内方式の保持器を備える針状ころ軸受に限らず、内輪案内方式、転動体案内方式の保持器を備える針状ころ軸受に適用することも可能である。
【００３１】
〔実施例〕
以下に実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。
〔金属表面処理方法の実施例〕
ＳＵＪ２製の平板に、潤滑被膜を被覆する表面処理を施した後に、潤滑被膜の膜厚及び表面粗さの測定、並びに、表面の元素分析を行った。
【００３２】
実施例１の平板は、リン酸塩処理により母材の表面上にリン酸マンガンからなるリン酸塩被膜が形成され、そのリン酸塩被膜の上に二硫化モリブデン粉末のショットピーニングにより二硫化モリブデンからなる固体潤滑被膜が形成されたものである。比較例１の平板は、リン酸塩処理により母材の表面上にリン酸マンガンからなるリン酸塩被膜が形成されたものである。
【００３３】
リン酸塩処理の手順及び条件は、以下の通りである。まず、平板をアセトン中で１０分間超音波洗浄した後に、７０℃で２分間アルカリ脱脂処理を行った。さらに、イオン交換水で洗浄した後に、４０℃の表面調整剤中で４０秒間前処理を行った。この表面調整剤としては、日本パーカライジング株式会社製のプレパレン５５Ａとプレパレン５５Ｂとを混合し懸濁させた懸濁液を用いた。そして、マンガンイオンが溶解しているリン酸水溶液（化成処理液）に平板を浸漬し、９５℃で１０分間化成処理を施した。
また、ショットピーニングはバレルを用いて行い、その条件は、圧力０．５ＭＰａ、処理時間１０分間である。
【００３４】
【表１】
2013213577.tif 000003
【００３５】
結果を表１に示す。実施例１の平板に形成した潤滑被膜（リン酸塩被膜＋固体潤滑被膜）は、比較例１の平板に形成した潤滑被膜（リン酸塩被膜）よりも膜厚が大きく、表面が平滑であった。また、元素分析の結果、実施例１の平板に形成した潤滑被膜からは、その構成元素であるＯ、Ｍｎ、Ｐ、Ｍｏ、Ｓが検出され、比較例１の平板に形成した潤滑被膜からは、その構成元素であるＯ、Ｍｎ、Ｐが検出された。なお、使用した元素分析方法では、ＭｏとＳとの区別がつかないため、表１には両元素を合算した数値が示してある。
【００３６】
次に、回転型ボールオンディスク式摩擦試験機を用いて、実施例１及び比較例１の平板の摩擦係数と摩耗量を測定した。水平にした平板の上に直径３／８インチのＳＵＪ２製試験球を載置し、平板を押圧する方向の荷重９．８Ｎを負荷しながら試験球を転動させ、移動速度１ｍ／ｓで水平方向に１０ｍｍ移動させた。そして、このような水平移動を往復１５０００回行って、摩擦係数と摩耗量（摩耗体積）を測定した。結果を表２に示す。
【００３７】
【表２】
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【００３８】
なお、本摩擦試験においては、平板と試験球を無添加鉱油（ＶＧ３２）で潤滑した。また、表２に示す摩耗量の数値は、比較例１の平板の摩耗量を１とした場合の相対値で示してある。
表２から分かるように、実施例１の平板は、比較例１の平板と比べて摩擦係数が４０％程度低く、摩耗量が５０％少なかった。
【００３９】
〔保持器及び針状ころ軸受の実施例〕
前述の保持器１２と同一形状の外輪案内方式の保持器に各種表面処理を施し、前述の遊星歯車機構とほぼ同様の構成を有する図４のキャリア公転試験機に組み込んだ。実施例１１の保持器に施した表面処理は、リン酸マンガンからなるリン酸塩被膜を形成した後に、そのリン酸塩被膜の上に二硫化モリブデン粉末のショットピーニングにより二硫化モリブデンからなる固体潤滑被膜を形成するというものである。リン酸塩被膜の膜厚は５μｍで、表面粗さはＲａ０．９μｍである。また、ショットピーニングの条件は、圧力０．５ＭＰａ、処理時間１０分間である。
【００４０】
比較例１１の保持器に施した表面処理は、実施例１１と同様のリン酸塩被膜のみを形成するというものである。また、比較例１２の保持器に施した表面処理は、無電解メッキによりＮｉ−Ｐ被膜を形成するというものである。
これらの保持器を組み込んだキャリア公転試験機を下記の条件で２００時間運転し、運転終了後の保持器の外周面（被案内面）を観察した結果から、かじり及び被膜剥離の有無を判定し、運転終了後の遊星歯車の中心穴の内周面（保持器案内面）を非接触形状測定器で形状測定した結果から、形状崩れの有無を判定した。なお、試験は、各保持器についてそれぞれ６個ずつ行った。
【００４１】
キャリアの公転速度：７６００ｍｉｎ-1
遊星歯車の自転速度：９３００ｍｉｎ-1
潤滑油の種類      ：自動変速機油（ＡＴＦ：Automatic Transmission Fluid）
潤滑油の供給量    ：０．０３Ｌ／ｍｉｎ
潤滑油の温度      ：１２０℃
【００４２】
各保持器の外周面（被案内面）を観察した結果、実施例１１の保持器は、６個全てについてかじりは発生しておらず、また被膜剥離もなかった。これに対して、比較例１１の保持器は、２個についてはかじり及び被膜剥離は発生していなかったものの、４個についてかじりが発生し、被膜は完全に剥離していた。また、比較例１２の保持器は、６個全てについて、軽微なかじりが発生し、被膜は完全に剥離していた。
【００４３】
次に、遊星歯車の中心穴の内周面（保持器案内面）を非接触形状測定器で形状測定した結果、実施例１１の保持器は、６個全てについて形状崩れはなかった。これに対して、比較例１１の保持器は、２個については形状崩れはなかったものの、４個について形状崩れがあった。また、比較例１２の保持器は、６個全てについて形状崩れがあった。
また、比較例１１，１２の保持器の外周面（被案内面）を非接触形状測定器で形状測定した結果を図５，６に示す。比較例１１，１２いずれにおいても、試験後の保持器の外周面には被膜は残っておらず、表面粗さはＲａ０．０１μｍ程度であった。試験前の表面粗さはいずれも大きかったので、相手面である遊星歯車の中心穴の内周面との接触により、摩耗して平滑になったと考えられる。
【符号の説明】
【００４４】
１      金属製部材
１ａ    表面
２      リン酸塩被膜
３      固体潤滑被膜
４      潤滑被膜
１１      針状ころ
１２      保持器
１２ａ    環状部材
１２ｂ    柱
１２ｄ    被案内面
２０      針状ころ軸受
２２      遊星歯車
２６      ピニオンシャフト
【図１】
2013213577.tif 000005
【図２】
2013213577.tif 000006
【図３】
2013213577.tif 000007
【図４】
2013213577.tif 000008
【図５】
2013213577.tif 000009
【図６】
2013213577.tif 000010