JPH0155807B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0155807B2 JPH0155807B2 JP59037261A JP3726184A JPH0155807B2 JP H0155807 B2 JPH0155807 B2 JP H0155807B2 JP 59037261 A JP59037261 A JP 59037261A JP 3726184 A JP3726184 A JP 3726184A JP H0155807 B2 JPH0155807 B2 JP H0155807B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- lubricant
- labyrinth
- magnetic field
- sliding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/10—Construction relative to lubrication
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はラビリンスを備えた摩擦表面と潤滑剤
とを利用した摺動装置の改良に関する。
とを利用した摺動装置の改良に関する。
軸と軸受とから成る回転支持部で、通常の場合
には適当な組成の潤滑油をさして作動する。さら
に摩擦力が大で軸受支持部が温度上昇するときに
は特に選んだ油、グリースまたはこれらに特殊な
液体添加物を加えたものを使用する。さらに困難
な冷却効果を期待してこれらの潤滑油を強制循環
をし系の中に冷却部と過浄部とを組みこんだも
のを使用する。さらに特殊な微細で化学的安定性
を有する金属化合物、例えば酸化物、硫化物、炭
化物などの粉末粒子の適量を加え、さらに適当な
乳化分散剤を加えたものが使用される。こうし
て、軸と軸受と支持部とは、これらの間隙、それ
ぞれの形状、それぞれの高加工寸法精度、良好な
耐用性、仕上面滑度およびこれらの維持を、潤滑
油とその使用とによつて正常適正な状態が維持さ
れるようにされてきた。しかし、前記のような潤
滑だけでは、とうてい良好な回転部を維持するこ
とができない場合が生ずる。例えば水冷式ガソリ
ン内燃機関では、シリンダーと往復ピストンとピ
ストンリングと潤滑効果は、使用条件が変化し対
応するのが困難であり、クランクまたはクランク
ケース支持部の特に表面の温度変化と寸法変化と
シーリング冷却の変化に対応し、使用しないとき
には復旧することおよび耐食性の向上では、多く
の複雑な事象が発生し、それに対応する個々の部
分の妥当なものの集積だけでは制御するのが困難
なことが多い。この場合、良好な軸と軸受との接
触面の間隙を適正な潤滑剤の分子層の供給できる
最小厚さに維持することも容易ではない。
には適当な組成の潤滑油をさして作動する。さら
に摩擦力が大で軸受支持部が温度上昇するときに
は特に選んだ油、グリースまたはこれらに特殊な
液体添加物を加えたものを使用する。さらに困難
な冷却効果を期待してこれらの潤滑油を強制循環
をし系の中に冷却部と過浄部とを組みこんだも
のを使用する。さらに特殊な微細で化学的安定性
を有する金属化合物、例えば酸化物、硫化物、炭
化物などの粉末粒子の適量を加え、さらに適当な
乳化分散剤を加えたものが使用される。こうし
て、軸と軸受と支持部とは、これらの間隙、それ
ぞれの形状、それぞれの高加工寸法精度、良好な
耐用性、仕上面滑度およびこれらの維持を、潤滑
油とその使用とによつて正常適正な状態が維持さ
れるようにされてきた。しかし、前記のような潤
滑だけでは、とうてい良好な回転部を維持するこ
とができない場合が生ずる。例えば水冷式ガソリ
ン内燃機関では、シリンダーと往復ピストンとピ
ストンリングと潤滑効果は、使用条件が変化し対
応するのが困難であり、クランクまたはクランク
ケース支持部の特に表面の温度変化と寸法変化と
シーリング冷却の変化に対応し、使用しないとき
には復旧することおよび耐食性の向上では、多く
の複雑な事象が発生し、それに対応する個々の部
分の妥当なものの集積だけでは制御するのが困難
なことが多い。この場合、良好な軸と軸受との接
触面の間隙を適正な潤滑剤の分子層の供給できる
最小厚さに維持することも容易ではない。
こうして、前記の在来の潤滑では達成すること
できない限界をこえる条件下で、軸と軸受と支持
部とを、きわめて困難な条件下で良好な潤滑を有
する軸受部を改良し、耐摩耗性、耐食性および密
封潤滑性が良好であつて、実施が容易で比較的に
汎用的な手段を提供することができれば、前記の
技術的課題の相当部を解決することができよう。
できない限界をこえる条件下で、軸と軸受と支持
部とを、きわめて困難な条件下で良好な潤滑を有
する軸受部を改良し、耐摩耗性、耐食性および密
封潤滑性が良好であつて、実施が容易で比較的に
汎用的な手段を提供することができれば、前記の
技術的課題の相当部を解決することができよう。
本発明は、前記の課題解決をするために、軸表
面等の摺動面に多数の微細な凹み（以下「ラビリ
ンス」という）を付し、該各凹みの大きさは深さ
が0.5〜1μm、長さが１〜20μm、幅が１〜5μm程
度の大きさとしたものである。摺動面母材は非磁
性材、磁性材に拘わらず利用することができ、形
成ラビリンスに潤滑剤を滞留した状態で安定した
潤滑摺動を行なわせることができる。磁性材を利
用し、磁性潤滑剤を利用し、磁界を加えてラビリ
ンスに着磁することによつて磁性潤滑剤をラビリ
ンス内に吸着滞留させることができ、効果が大き
い。この磁性潤滑剤としては、例えば潤滑油中に
磁性粉末を加えて均一に分散した潤滑剤を用い、
軸受部に磁界を加えて、軸と軸受と支持部などに
発生したエネルギーを吸収させ拡散させ分散させ
伝達を強く拡散させ、この際に潤滑剤中の磁性体
の外部から加える磁界の作用によつて付勢促進す
る。
面等の摺動面に多数の微細な凹み（以下「ラビリ
ンス」という）を付し、該各凹みの大きさは深さ
が0.5〜1μm、長さが１〜20μm、幅が１〜5μm程
度の大きさとしたものである。摺動面母材は非磁
性材、磁性材に拘わらず利用することができ、形
成ラビリンスに潤滑剤を滞留した状態で安定した
潤滑摺動を行なわせることができる。磁性材を利
用し、磁性潤滑剤を利用し、磁界を加えてラビリ
ンスに着磁することによつて磁性潤滑剤をラビリ
ンス内に吸着滞留させることができ、効果が大き
い。この磁性潤滑剤としては、例えば潤滑油中に
磁性粉末を加えて均一に分散した潤滑剤を用い、
軸受部に磁界を加えて、軸と軸受と支持部などに
発生したエネルギーを吸収させ拡散させ分散させ
伝達を強く拡散させ、この際に潤滑剤中の磁性体
の外部から加える磁界の作用によつて付勢促進す
る。
本発明は油性の磁性潤滑剤を使用した一連の試
験の結果で、軸表面に微小なラビリンスを備え、
外部に永久磁石による磁界を加え、飽和磁化が
200〜400ガウスのもとで行つたものである。
験の結果で、軸表面に微小なラビリンスを備え、
外部に永久磁石による磁界を加え、飽和磁化が
200〜400ガウスのもとで行つたものである。
次に、本発明について一実施例について説明す
る。第１図は一部断面一部拡大正面図で例示した
もので、第２図は軸表面のラビリンスの例示モデ
ル正面図である。
る。第１図は一部断面一部拡大正面図で例示した
もので、第２図は軸表面のラビリンスの例示モデ
ル正面図である。
第１図は駆動軸７に固着した回転体１７、回転
体１７の外周表面に多数の微細な凹み１を形成し
たラビリンスを備える。各凹みの形状寸法は深さ
が0.5〜1μm、長さが１〜20μm、幅が１〜5μm程
度の大きさの細長い形状に形成する。規則正しく
設けたものを第１図に示した。第２図に例示した
ものはほぼ一定に近いものであるが、ランダムに
縦横方向に舟形の凹みに形成した。このラビリン
ス形成加工には多くの手段で、例えば機械加工で
付けることができるが、レーザーで形成すると容
易に加工できる。レーザーによつて形成する場合
の寸法基準は、潤滑剤の分子サイズとほぼ近似し
たものまたはそのものの整数倍相当の寸法のくぼ
み形状寸法である。一般的には、深さが0.5〜1.0
ミクロン、幅が１〜５ミクロン、長さが１〜20ミ
クロン程度である。これらの数値は潤滑剤、例え
ば液体と添加分散した磁性体等の微粉のそれぞれ
の種類と組成分と含有割合などの使用するものに
よつて適正なものを選定する。また添加物は強磁
性体だけでなく、非磁性体を付加して使用しまた
はさらに弱磁性体を混合して使用すると、外部か
ら加える磁界の作用が複雑になり有効な場合があ
る。このような場合は使用の目的に応じて有効な
実施方法を採用する。
体１７の外周表面に多数の微細な凹み１を形成し
たラビリンスを備える。各凹みの形状寸法は深さ
が0.5〜1μm、長さが１〜20μm、幅が１〜5μm程
度の大きさの細長い形状に形成する。規則正しく
設けたものを第１図に示した。第２図に例示した
ものはほぼ一定に近いものであるが、ランダムに
縦横方向に舟形の凹みに形成した。このラビリン
ス形成加工には多くの手段で、例えば機械加工で
付けることができるが、レーザーで形成すると容
易に加工できる。レーザーによつて形成する場合
の寸法基準は、潤滑剤の分子サイズとほぼ近似し
たものまたはそのものの整数倍相当の寸法のくぼ
み形状寸法である。一般的には、深さが0.5〜1.0
ミクロン、幅が１〜５ミクロン、長さが１〜20ミ
クロン程度である。これらの数値は潤滑剤、例え
ば液体と添加分散した磁性体等の微粉のそれぞれ
の種類と組成分と含有割合などの使用するものに
よつて適正なものを選定する。また添加物は強磁
性体だけでなく、非磁性体を付加して使用しまた
はさらに弱磁性体を混合して使用すると、外部か
ら加える磁界の作用が複雑になり有効な場合があ
る。このような場合は使用の目的に応じて有効な
実施方法を採用する。
第１図に示した駆動軸７に固着した回転体１７
は、水平全周表面に凹み１を付ける。縦外周側表
面に凹み１１を付ける。第１図では凹み１と１１
の形状寸法が相異するが、同じものを使用するこ
とができる。回転体１７の外部を覆うケーシング
５には、上下水平内面に永久磁石の集合体３を固
着し、両側垂直内面に永久磁石の集合体４を固着
し潤滑流体の移動分散に有効に作用させる。この
実施例では強磁性微粉体としてFe，Co，Ni，
Fe3O4，Fe−Coまたはこれらの混合体を用い、
磁界を磁石３，４で加え約200ガウス程度で作用
させ、磁気分散をさせ、凹凹み１と１１に吸着保
持させる。第２図に示す場合は凹み１，２，１１
に磁極２３と２４により磁界を加えて図のように
着磁し、潤滑剤を吸着して有効な防滴処理ができ
た。即ち、摺動面に形成した凹み１は細長く形成
してあり、これに磁極２３，２４より磁界を加え
ると、細長い凹みの両渕にNS極が形成されるが、
細長い凹みで幅が狭いから同程度の大きさ（面
積）の凹みを円形に形成した場合に比較して前記
凹みの両渕に形成される磁極の磁界強度は強くな
る。そのため凹みに溜る磁性潤滑剤は吸着磁力を
増大して保持され、安定した潤滑作用をすること
ができる。
は、水平全周表面に凹み１を付ける。縦外周側表
面に凹み１１を付ける。第１図では凹み１と１１
の形状寸法が相異するが、同じものを使用するこ
とができる。回転体１７の外部を覆うケーシング
５には、上下水平内面に永久磁石の集合体３を固
着し、両側垂直内面に永久磁石の集合体４を固着
し潤滑流体の移動分散に有効に作用させる。この
実施例では強磁性微粉体としてFe，Co，Ni，
Fe3O4，Fe−Coまたはこれらの混合体を用い、
磁界を磁石３，４で加え約200ガウス程度で作用
させ、磁気分散をさせ、凹凹み１と１１に吸着保
持させる。第２図に示す場合は凹み１，２，１１
に磁極２３と２４により磁界を加えて図のように
着磁し、潤滑剤を吸着して有効な防滴処理ができ
た。即ち、摺動面に形成した凹み１は細長く形成
してあり、これに磁極２３，２４より磁界を加え
ると、細長い凹みの両渕にNS極が形成されるが、
細長い凹みで幅が狭いから同程度の大きさ（面
積）の凹みを円形に形成した場合に比較して前記
凹みの両渕に形成される磁極の磁界強度は強くな
る。そのため凹みに溜る磁性潤滑剤は吸着磁力を
増大して保持され、安定した潤滑作用をすること
ができる。
ポンプにおいて、回転体１７に高精度で高滑度
に加工仕上げをした材質（JIS）SKD１１を用
い、ケーシング５に黒鉛を使用し、面圧を200
Kg／cm2とし、速度が3.6m／minで1280rpm回転で
500時間駆動した結果は、リーケージは３×
10-3c.c／Ｈであた。この場合はラビリンスを設
けていなく、磁性潤滑剤を用いないで磁界を加え
なかつた。
に加工仕上げをした材質（JIS）SKD１１を用
い、ケーシング５に黒鉛を使用し、面圧を200
Kg／cm2とし、速度が3.6m／minで1280rpm回転で
500時間駆動した結果は、リーケージは３×
10-3c.c／Ｈであた。この場合はラビリンスを設
けていなく、磁性潤滑剤を用いないで磁界を加え
なかつた。
本発明の場合、回転体にラビリンスを設けて実
験した。ラビリンスの凹み１，１１が幅３ミクロ
ン、長さ12ミクロン、深さが0.5〜1.0ミクロン、
凹みの中心線間隔長が２５ミクロンとして実施を
した。加えた磁界強度は320カウスで電磁石を用
いた。試験結果はリーケージが1.3×10-6c.c／Ｈ
で、ポンプ使用時のもれ1/1000となつた。なおポ
ンプ液圧は10Kg／cm2を用いた。潤滑剤は前記した
ように、媒体にFe，Co，Fe3O4またはFe−Coを
約50〜70オングストローム微小粉体として1wt％
を表面活性剤とともに添加し均一分散させた磁性
流体を用いた。
験した。ラビリンスの凹み１，１１が幅３ミクロ
ン、長さ12ミクロン、深さが0.5〜1.0ミクロン、
凹みの中心線間隔長が２５ミクロンとして実施を
した。加えた磁界強度は320カウスで電磁石を用
いた。試験結果はリーケージが1.3×10-6c.c／Ｈ
で、ポンプ使用時のもれ1/1000となつた。なおポ
ンプ液圧は10Kg／cm2を用いた。潤滑剤は前記した
ように、媒体にFe，Co，Fe3O4またはFe−Coを
約50〜70オングストローム微小粉体として1wt％
を表面活性剤とともに添加し均一分散させた磁性
流体を用いた。
以上は一実施例により本発明を説明したが、ラ
ビリンスに磁界を作用しないで用いることもで
き、この場合でもラビリンス形成によつて効果が
大きい。摺動面は回転に限らず任意の運動をする
ものに用いられる。ラビリンスの形成により潤滑
剤の滞留効果を高め潤滑作用、リーケージ防止効
果を高めることができる。
ビリンスに磁界を作用しないで用いることもで
き、この場合でもラビリンス形成によつて効果が
大きい。摺動面は回転に限らず任意の運動をする
ものに用いられる。ラビリンスの形成により潤滑
剤の滞留効果を高め潤滑作用、リーケージ防止効
果を高めることができる。
第１図は本発明の一実施例の一部拡大一部断面
正面図。第２図は他の応用実施例の一部拡大正面
図。 １，２，１１……凹み、３，４……磁石集合
体、２３，２４……磁極、５……ケーシング、７
……軸、１７……回転体。
正面図。第２図は他の応用実施例の一部拡大正面
図。 １，２，１１……凹み、３，４……磁石集合
体、２３，２４……磁極、５……ケーシング、７
……軸、１７……回転体。
Claims (1)
- １ 摺動面に潤滑剤を使用する摺動装置に於て、
潤滑剤を適用する摺動面に深さが0.5〜1μm程度
で、長さが１〜20μm、幅が１〜5μm程度の細長
い多数の凹み（ラビリンス）を形成し、該ラビリ
ンスに磁界を加える磁界形成装置を設け、且つ前
記潤滑剤には磁極粉を混合した磁性潤滑剤を用い
ることを特徴するラビリンスを備えた摺動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3726184A JPS60184710A (ja) | 1984-03-01 | 1984-03-01 | ラビリンスを備えた摺動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3726184A JPS60184710A (ja) | 1984-03-01 | 1984-03-01 | ラビリンスを備えた摺動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60184710A JPS60184710A (ja) | 1985-09-20 |
| JPH0155807B2 true JPH0155807B2 (ja) | 1989-11-27 |
Family
ID=12492714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3726184A Granted JPS60184710A (ja) | 1984-03-01 | 1984-03-01 | ラビリンスを備えた摺動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60184710A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0349416U (ja) * | 1989-09-20 | 1991-05-14 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5210712A (en) * | 1975-06-20 | 1977-01-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Tape unit |
| JPS5927448B2 (ja) * | 1978-10-03 | 1984-07-05 | 日本電信電話株式会社 | 軸受装置 |
-
1984
- 1984-03-01 JP JP3726184A patent/JPS60184710A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60184710A (ja) | 1985-09-20 |
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