专利名称：耐磨损增强方法以及滑动构造体的制作方法
技术领域：
本发明涉及耐磨损增强方法以及滑动构造体。本申请基于2007年10月24日在日本申请的日本专利申请2007-276396号主张 优先权，在此引用其内容。
背景技术：
航空器用的各种致动器属于滑动构造体的一种。航空器用的致动器由活塞构成， 活塞经由轴承而在圆筒状的壳体内滑动接触，并且，连接活塞杆(驱动轴)。作为其特征，航 空器用的致动器存在着许多并非由专用的具有润滑性的作动油驱动而是由航空器燃料驱 动的情况。在航空器的情况下，由于要求极力减轻自重，因而不在航空器上搭载专用的润滑 油来驱动，而是频繁地使用 航空器必定搭载的燃料油来驱动致动器。这样，由于航空器用的 致动器由与润滑油相比润滑性差的航空器燃料驱动，因而与由润滑油驱动的一般的致动器 相比较，其滑动面容易磨损。为了克服这样的耐磨损性的问题点，在现有的航空器用的致动器中，在滑动面上 施加Cr镀或非电解M镀，或者通过高速火焰喷镀来覆膜WC-Co (碳化钨-钴)。另外，还尝 试过通过CVD (化学气相沉积)或者PVD (物理气相沉积)来使DLC (类金刚石碳)或CrN (氮 化铬)等硬质薄膜成膜的技术。此外，本申请人对涉及航空器用的致动器的耐磨损性的现有技术文献进行了调 查，但未能发现适当的现有技术文献，因而作为涉及与航空器用的致动器不同的机械构件 的耐磨损性的现有技术文献，提示下列专利文献1 3。专利文献1 日本特开平3-51576号公报专利文献2 日本特许第3454232号公报专利文献3 日本特开2001-289330号公报
发明内容
本发明要解决的课题可是，由于施加Cr镀或非电解Ni镀的方法有必要对镀面进行精加工，因而作业性 不好并且成本高，耐磨损性也比下述的喷镀差。由于通过高速火焰喷镀来覆膜WC-Co的方 法有必要在壳体的内周面上喷镀WC-Co并且对覆膜表面进行精加工，因而作业性不好并且 成本高。通过CVD等来制膜硬质薄膜的方法，其不能使硬质薄膜的性质稳定，耐磨损性会产
生偏差。本发明是鉴于上述的问题点而做出的，其目的在于，提供一种用于赋予耐磨损性 的覆膜的作业性好而且耐磨损性的偏差少的耐磨损增强方法以及滑动构造体。用于解决课题的手段本发明为了达成上述目的，采用以下的手段。在本发明的第1耐磨损增强方法中，该方法是由具有滑动关系的至少一对构件构成并且在一个构件的滑动面上设有密封部件的滑动构造体的耐磨损增强方法，在另一个构 件的滑动面上设有由与密封部件的材料具有一定的反应性的金属构成的耐磨损性金属镀膜。另外，在本发明的第2耐磨损增强方法中，在上述第1耐磨损增强方法中，密封 部件是氟树脂，另一个构件由铝形成，在另一个构件的表面上形成作为基底镀膜的非电解 Ni-P-B (镍-磷-硼)镀膜，在该基底镀膜上形成作为耐磨损性金属镀膜的Rh (铑)镀膜。另外，在本发明的第3耐磨损增强方法中，在上述第1或第2耐磨损增强方法中， 滑动构造体是致动器，其中，另一个构件是空心状的壳体，一个构件是在所述壳体内滑动自 如地可动并且连接活塞杆的活塞，通过注入被该活塞隔开的壳体内的2处空隙中的作动油 的压力差使活塞可动。另一方面，在本发明的第1滑动构造体中，是由具有滑动关系的至少一对构件构 成并且在一个构件的滑动面上设有密封部件的滑动构造体，在另一个构件的滑动面上设有 由与所述密封部件的材料具有一定的反应性的金属构 成的耐磨损性金属镀膜。另外，在本发明的第2滑动构造体中，在上述第1滑动构造体中，密封部件 是氟树脂，另一个构件由铝形成，在另一个构件的表面上形成作为基底镀膜的非电解 Ni-P-B (镍-磷-硼)镀膜，在该基底镀膜上形成作为耐磨损性金属镀膜的Rh (铑)镀膜。另外，在本发明的第3滑动构造体中，在上述第1或第2滑动构造体中，另一个构 件是空心状的壳体，一个构件是在所述壳体内滑动自如地可动并且连接活塞杆的活塞，通 过注入被该活塞隔开的壳体内的2处空隙中的作动油的压力差使活塞可动。发明的效果依照本发明，在另一个构件的滑动面上设有由与密封部件的材料具有一定的反应 性的金属构成的耐磨损性金属镀膜。结果，与现有技术的WC-Co的通过高速火焰喷镀而产 生的覆膜或DLC等硬质薄膜的通过CVD等产生的制膜不同，能够提高用于赋予耐磨损性的 覆膜的作业性，而且，能够减少耐磨损性的偏差。
图1是本发明的一个实施方式的航空器用致动器A(滑动构造体)的截面图。图2是本发明的一个实施方式的航空器用致动器A的主要部分的放大截面图。图3是本发明的一个实施方式的试验片的外形图。图4是本发明的一个实施方式的试验装置的构成图。图5是显示本发明的一个实施方式的试验结果(磨损量与其他情况的比较)的图表。图6是显示本发明的一个实施方式的试验结果(磨损量与表面粗糙度的关系)的 图表。符号说明A...航空器用致动器1...壳体(构件)la···轴承lb...密封部件
lc...母材Id...锌酸盐处理膜le...非电解 Ni-P-B 镀膜If. . . Rh镀膜(耐磨损性金属镀膜)2. 活塞(构件)2a...轴承2b...密封部件3...活塞杆
具体实施例方式以下，参照附图，对本发明的一个实施方式进行说明。图1是本实施方式的航空器用致动器A(滑动构造体)的截面图。在该航空器用致动器A中，圆盘状的活塞2 (构件)和棒状的活塞杆3 (驱动轴) 以连接的状态收纳于空心圆筒状的壳体1(构件)内。将作动油从外部注入被活塞2隔开 的壳体1内的2处空隙K1，K2中。通过该作动油的压力差使活塞2和活塞杆3可在沿纸面 左右方向上运动。壳体1由铝合金形成，活塞2和活塞杆3是由不锈钢形成的一体构件。在壳体1与活塞杆3的滑动面(圆筒面)上，设有轴承Ia和密封部件lb，另外，在 活塞2与壳体1的滑动面(圆筒面)上，设有轴承2a和密封部件2b。轴承la，2a用于支撑 活塞2和活塞杆3并且减少摩擦阻力，由树脂形成。密封部件lb，2b用于防止作动油的泄 漏，由氟树脂形成。这样构成的本航空器用致动器A以航空器燃料(燃料油)作为作动油使用。在这样的航空器用致动器A中，壳体1的轴承Ia和密封部件Ib与活塞杆3的滑 动面Sl (圆筒状的周面)滑动，另外，活塞2的轴承2a和密封部件2b与壳体1的滑动面 S2(圆筒状的内周面)滑动。图2是上述滑动面S2的放大截面图。如该图2所示，壳体1的滑动面S2具有在 由铝合金构成的母材Ic的表面上依次层叠0. 5 μ m厚的锌酸盐处理膜ld、5. 0 μ m厚的非电 解Ni-P-B(镍-磷-硼)镀膜Ie(基底镀膜)、0·1μπι厚的Rh(铑)镀膜If(精镀膜)的 构造。此外，活塞杆3的滑动面Sl在作为母材的不锈钢上仅形成例如Rh(铑)镀膜If。非电解Ni-P-B镀膜Ie是用于增强由铝合金构成的母材Ic的镀膜。另外，Rh镀 膜If相当于本实施方式的耐磨损性金属镀膜，是由作为与密封部件(氟树脂)具有一定的 反应性的金属而选定的Rh(铑)构成的镀膜。此外，锌酸盐处理膜Id通过用于除去母材Ic的表面的氧化膜等的锌酸盐处理而形成，这在镀处理的技术领域中是众所周知的。这样构成的本航空器用致动器A通过将作动油从外部注入壳体1和活塞2之间的 空隙中使活塞2可动。因此，形成有上述耐磨损强化膜的壳体1的滑动面S2在作动油中介 的状态下与轴承2a和密封部件2b滑动。然而，在本航空器用致动器A中，由于以航空器燃料作为作动油使用，上述滑动面 的润滑性比以专用的润滑油作为作动油使用的情况差。在本航空器用致动器A中，为了提 高相对于密封部件2b的耐磨损性，设有Rh镀膜If。
一般地，在氟树脂与金属等硬材料摩擦时，在相应摩擦面上形成带构造的薄膜状 的移着膜，由于该移着膜润滑性优异，因而被认为具有减小摩擦系数的效果。可是，考虑到 该移着膜容易从摩擦面剥离，通过反复剥离和成形，氟树脂会发生磨损。在本实施方式中，如果密封部件2b(氟树脂)与壳体1的滑动面S2滑动，则由于 Rh (铑)相对于氟(F)具有一定的反应性，因而在Rh镀膜If的表面上形成氟化物(难以剥 离的移着膜)，发挥相对于密封部件2b的耐磨损性。以下，对涉及本航空器用致动器A的Rh镀膜If的耐磨损性的实验结果进行详细 说明。图3是试验片的外形图，另外，图4是试验装置的构成图。试验片由衬板Ll (与上述壳体1同等的部件)和密封阻塞片L2构成，其中，衬板Ll在铝合金板的单面上设有与上 述Rh镀膜If同等的层叠膜F，密封阻塞片L2在不锈钢阻塞物的单面上设有与上述密封部 件2b同等的密封部件N，试验片具有图示的尺寸。试验装置将上述衬板Ll以层叠膜F成为上面的方式固定在滑动托盘T的底上，在 该衬板Ll上以密封部件N以规定负荷抵接的方式配置上述密封阻塞片L2。另外，将与上 述航空器燃料(作动油)同等的试验油U填充至滑动托盘T内，通过由电动机M使该滑动 托盘T沿水平方向往复运动，使衬板Ll和密封阻塞片L2滑动。另外，该试验装置将除含有 电动机M的驱动设备以外的所有设备收纳在腔室C内，如图所示，该腔室C内是氮气(N2气 体)气氛。图5是显示使用这样的试验片和试验装置的试验结果(磨损量与其他情况的比 较)的图表。该磨损量表示以镀铑的磨损量的平均为1时的相对的磨损量。如图5所示， 使用上述试验装置，使多个试验片滑动而得到的密封部件N的磨损量的平均值(最左的棒 图)是设有其他膜(HV0F膜、Ni-P-B镀膜或者硬质Cr镀膜)的试验片的磨损量的1/3以 下。所以，确认本航空器用致动器A的Rh镀膜If对壳体1的滑动面赋予优异的耐磨损性。另外，图6是显示试验结果(磨损量与表面粗糙度的关系)的图表。该磨损量表 示以镀铑的磨损量的平均为1时的相对的磨损量。如图6所示，与具有M-P-B镀膜并且进 行精研磨处理的试验片(由三角形记号表示)相比，上述试验片(由四边形记号表示)表 面粗糙度更粗。然而，与该M-P-B镀膜的试验片的磨损量相比，上述试验片的磨损量同等 或者在其以下。所以，确认本航空器用致动器A的Rh镀膜If不是起因于表面粗糙度而实 现的。此外，本发明不限定于上述实施方式，可以考虑例如像以下那样的变形例。(1)在上述实施方式中，将本申请发明适用于航空器用致动器A。然而，本申请发 明能够适用于航空器用致动器A以外的各种滑动构造体。(2)在上述实施方式中，作为增强金属膜而采用非电解Ni-P-B镀膜le，另外，作为 耐磨损性金属镀膜而采用Rh镀膜If。然而，本发明不限定于此。对于增强金属膜，只要具 有尽可能地增强母材的强度，而且，与母材和耐磨损性金属镀膜具有高密合性，则也可以是 镀Ni-P-B以外的膜或表面处理。对于耐磨损性金属镀膜，只要由与密封部件2b具有一定 的反应性的金属构成，则也可以是Rh(铑)以外的金属。产业上的实用性依照本发明，由于在另一个构件的滑动面上设有由与密封部件的材料具有一定的反应性的金属构成的耐磨损性金属镀膜，因而与现有技术的WC-Co的通过高速火焰喷镀而产生的覆膜或DLC等硬质薄膜的通过CVD等而产生的制膜不同。结果，能够提高用于赋予 耐磨损性的覆膜的作业性，而且，能够减少耐磨损性的偏差。
权利要求
一种耐磨损增强方法，所述耐磨损增强方法是由具有滑动关系的至少一对构件构成并且在一个构件的滑动面上设有密封部件的滑动构造体的耐磨损增强方法，在另一个构件的滑动面上设置由与所述密封部件的材料具有一定的反应性的金属构成的耐磨损性金属镀膜。
2.根据权利要求1所述的耐磨损增强方法，其特征在于，所述密封部件是氟树脂， 所述另一个构件由铝形成，在所述另一个构件的表面上形成作为基底镀膜的非电解 Ni-P-B (镍-磷-硼)镀膜，在所述基底镀膜上形成作为所述耐磨损性金属镀膜的Rh (铑) 镀膜。
3.根据权利要求1所述的耐磨损增强方法，其特征在于，滑动构造体是致动器，其中， 所述另一个构件是空心状的壳体，一个构件是在所述壳体内滑动自如地可动并且连接活塞 杆的活塞，通过注入被所述活塞隔开的壳体内的2处空隙中的作动油的压力差使活塞可动。
4.根据权利要求2所述的耐磨损增强方法，其特征在于，滑动构造体是致动器，其中， 所述另一个构件是空心状的壳体，一个构件是在所述壳体内滑动自如地可动并且连接活塞 杆的活塞，通过注入被所述活塞隔开的壳体内的2处空隙中的作动油的压力差使活塞可动。
5.一种滑动构造体，所述滑动构造体是由具有滑动关系的至少一对构件构成并且在一 个构件的滑动面上设有密封部件的滑动构造体，在另一个构件的滑动面上设有由与所述密封部件的材料具有一定的反应性的金属构 成的耐磨损性金属镀膜。
6.根据权利要求5所述的滑动构造体，其特征在于，所述密封部件是氟树脂， 所述另一个构件由铝形成，在所述另一个构件的表面上形成作为基底镀膜的非电解 Ni-P-B (镍-磷-硼)镀膜，在所述基底镀膜上形成作为所述耐磨损性金属镀膜的Rh (铑) 镀膜。
7.根据权利要求5所述的滑动构造体，其特征在于，所述另一个构件是空心状的壳体， 所述一个构件是在所述壳体内滑动自如地可动并且连接活塞杆的活塞，通过注入被所述活 塞隔开的壳体内的2处空隙中的作动油的压力差使活塞可动。
8.根据权利要求6所述的滑动构造体，其特征在于，所述另一个构件是空心状的壳体， 所述一个构件是在所述壳体内滑动自如地可动并且连接活塞杆的活塞，通过注入被所述活 塞隔开的壳体内的2处空隙中的作动油的压力差使活塞可动。
全文摘要
本发明是滑动构造体的耐磨损增强方法，该滑动构造体由具有滑动关系的至少一对构件构成，在一个构件的滑动面上设有密封部件，在另一个构件的滑动面上设有由与所述密封部件的材料具有一定的反应性的金属构成的耐磨损性金属镀膜。依照本发明，能够提供一种用于赋予耐磨损性的覆膜的作业性好而且耐磨损性的偏差少的耐磨损增强方法以及滑动构造体。
文档编号F16J15/16GK101835991SQ200880113470
公开日2010年9月15日 申请日期2008年10月22日 优先权日2007年10月24日
发明者冈田启治, 水谷朋史 申请人:株式会社Ihi