JP2006153279A - 直動型軸受および直動型軸受の潤滑膜形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】軸状のレール1と、それにスライド可能に取り付けられる移動体2と、レール1と移動体2との間に配置されてそれらの相対的なスライド動作に伴い転動循環される複数の転動体4とを備える直動型軸受であって、直動型軸受の構成要素の少なくとも転動、摺動部位に、固体膜が形成され、前記固体膜は、例えば下記化学式の結合を備えるとともに、流動可能な含ふっ素重合体が分散した固体膜である。
H O H
| || |
−N−C−N−
【選択図】図1
Description
(a) 含ふっ素ポリウレタン高分子化合物の固体膜16を得るための溶液を用意し、この溶液中にレール1、移動体2、保持器3およびボール4をそれぞれ個別に、用意した潤滑油中に浸漬するか、あるいはそれらを組み立てた完成状態の直動型玉軸受Aを潤滑油中に浸漬して数回回転させることにより、レール1、移動体2、保持器3およびボール4の転動、摺動部位に液状膜を付着させる(付着処理)。ここで用意する溶液は、末端がイソシアネートの官能基付き含ふっ素重合体〔フォンブリンZ誘導体(FONBLIN Z DISOC)〕を希釈溶媒(ふっ素系溶剤
SV90D)で含ふっ素重合体の濃度を1mass%にまで希釈したものとする。
(b) 液状膜を付着した直動型玉軸受Aの全体を、40〜50℃で約1分間加熱し、液状膜に含む溶媒を除去する(乾燥処理)。この時点では、液状膜のままであり、流動性を有している。
(c) この後、例えば100〜200℃で20時間、加熱する(硬化処理)。これにより、液状膜の化学構造が変化することにより硬化反応して含ふっ素ポリウレタン高分子化合物の固体膜16が得られる。ちなみに、この硬化処理では、液状膜に存在している官能基付き含ふっ素重合体の個々について、下記化学式2〜5に示すような4種の硬化反応でもって末端のイソシアネート(NCO)が消失し、各官能基付き含ふっ素重合体が互いに結合することにより3次元の網状構造となる。結合は、化学式2,3に示すような硬化反応でもって、図4(a)に模式的に示すように直線的に架橋するとともに、化学式4,5に示すような硬化反応でもって、図4(b)に模式的に示すように3次元方向で架橋する。
・荷重 :ラジアル荷重(25N,50N,100N)
・ストローク:100mm
・雰囲気 :大気、クリーンベンチ内(クラス10)
真空(2.6×10-4Pa以下)
・環境温度 :室温
・計測条件 :粒子径0.1μm以上の発塵粒子数
試験に用いた直動型玉軸受は、光洋精工(株)製型番SESDM10ST5である。
(1) 上記実施例で説明した直動型玉軸受の他の種類、例えば図9および図10に示すように、角状レール1に跨がった鞍型移動体2を備えた、いわゆる直動ガイドなどの直動型軸受にも本発明を適用できる。また、図11に示すように、転動体を備えないタイプについても、本発明を適用できる。これらについても、固体膜16の形成位置は、少なくとも転動部位や摺動部位とすればよい。
(2) 上記実施例において(c)の硬化処理については、加熱に代えて、紫外線、赤外線、γ線、電子線などの電磁波(光)のエネルギーを利用することができる。
(3) 上記実施例において(b)の乾燥処理は、省略してもよい。
(4) 上記実施例では、含ふっ素ポリウレタン高分子化合物の固体膜16をレール1、移動体2、保持器3およびボール4のすべてに形成しているが、レール1、移動体2、保持器3だけあるいはボール4だけに形成することができる。
(5) 上記実施例では、含ふっ素ポリウレタン高分子化合物の固体膜16を被覆対象の外表面にも形成しているが、レール1の溝6、移動体2の溝91、保持器3の環状溝32だけに形成することができる。この場合には、不要箇所をマスキングしておいて、直動型軸受として組み立てる前に各単体を上記(a)で用意する溶液中に浸漬して、適宜硬化させるようにすればよい。但し、外表面にも固体膜16を形成していれば、耐食性環境での使用においても腐食防止効果が強くなり、別途、腐食防止処理を施さなくて済む。
1 レール
2 移動体
3 保持器
4 ボール
6 軸の溝
91 移動体の溝
31 保持器の環状溝
12 ボール転送路
13 ボール循環路
16 含ふっ素ポリウレタン高分子化合物の固体膜
Claims (18)
- 軸状のレールと、それにスライド可能に取り付けられる移動体と、レールと移動体との間に配置されてそれらの相対的なスライド動作に伴い転動循環される複数の転動体とを備える直動型軸受であって、
直動型軸受の構成要素の少なくとも転動、摺動部位に、
固体膜が形成され、前記固体膜は、
下記化学式21で示される化合物と末端がイソシアネート官能基付き含ふっ素重合体と結合しない流動可能な含ふっ素重合体とを所定の割合で混合したものを、少なくとも下記化学式41および42および43および44のいずれかの硬化反応で架橋することで、少なくとも上記化学式31および32および33および34のいずれかの結合を備えるとともに、前記末端がイソシアネート官能基付き含ふっ素重合体と結合しない流動可能な含ふっ素重合体が分散した固体膜である、ことを特徴とする直動型軸受。
- 軸状のレールと、それにスライド可能に取り付けられる移動体と、レールと移動体との間に配置されてそれらの相対的なスライド動作に伴い転動循環される複数の転動体とを備える直動型軸受であって、
直動型軸受の構成要素の少なくとも転動、摺動部位に、
固体膜が形成され、前記固体膜は、
上記化学式21で示される化合物と末端がイソシアネート官能基付き含ふっ素重合体と結合しない流動可能な含ふっ素重合体とを所定の割合で混合したものを、少なくとも上記化学式41および42および43および44のいずれかの硬化反応で架橋することで、少なくとも上記化学式31および32および33および34のいずれかの結合を備えるとともに上記化学式51で示される単位を主要構成単位とした固体膜であって、前記末端がイソシアネート官能基付き含ふっ素重合体と結合しない流動可能な含ふっ素重合体が分散した固体膜である、ことを特徴とする直動型軸受。 - 軸状のレールと、それにスライド可能に取り付けられる移動体と、レールと移動体との間に配置されてそれらの相対的なスライド動作に伴い転動循環される複数の転動体とを備える直動型軸受であって、
直動型軸受の構成要素の少なくとも転動、摺動部位に、
固体膜が形成され、前記固体膜は、
上記化学式51で示される単位を主要構成単位とした固体膜であって、前記固体膜は固体膜内部で流動可能で固体膜から滲み出る官能基なし含ふっ素重合体が分散した固体膜である、ことを特徴とする直動型軸受。 - 軸状のレールと、それにスライド可能に取り付けられる移動体と、レールと移動体との間に配置されてそれらの相対的なスライド動作に伴い転動循環される複数の転動体とを備える直動型軸受であって、
前記レールおよび移動体が金属で形成され、少なくともレールおよび移動体の軌道面に、
固体膜が形成され、前記固体膜は、
少なくとも上記化学式31および32および33および34のいずれかの結合を備えるとともに、流動可能な含ふっ素重合体が分散した固体膜である、ことを特徴とする直動型軸受。 - 軸状のレールと、それにスライド可能に取り付けられる移動体と、レールと移動体との間に配置されてそれらの相対的なスライド動作に伴い転動循環される複数の転動体とを備える直動型軸受であって、
前記レールおよび移動体が金属で形成され、少なくともレールおよび移動体の軌道面に、
固体膜が形成され、前記固体膜は、
上記化学式21で示される化合物と末端がイソシアネート官能基付き含ふっ素重合体と結合しない流動可能な含ふっ素重合体とを所定の割合で混合したものを、少なくとも上記化学式41および42および43および44のいずれかの硬化反応で架橋することで、少なくとも上記化学式31および32および33および34のいずれかの結合を備えるとともに、前記末端がイソシアネート官能基付き含ふっ素重合体と結合しない流動可能な含ふっ素重合体が分散した固体膜である、ことを特徴とする直動型軸受。 - 軸状のレールと、それにスライド可能に取り付けられる移動体と、レールと移動体との間に配置されてそれらの相対的なスライド動作に伴い転動循環される複数の転動体とを備える直動型軸受であって、
前記レールおよび移動体が金属で形成され、少なくともレールおよび移動体の軌道面に、
固体膜が形成され、前記固体膜は、
少なくとも上記化学式31および32および33および34のいずれかの結合を備えるとともに上記化学式51で示される単位を主要構成単位とした固体膜であって、末端がイソシアネート官能基付き含ふっ素重合体と結合しない流動可能な含ふっ素重合体が分散した固体膜である、ことを特徴とする直動型軸受。 - 軸状のレールと、それにスライド可能に取り付けられる移動体と、レールと移動体との間に配置されてそれらの相対的なスライド動作に伴い転動循環される複数の転動体とを備える直動型軸受であって、
前記レールおよび移動体が金属で形成され、少なくともレールおよび移動体の軌道面に、
固体膜が形成され、前記固体膜は、
上記化学式21で示される化合物と末端がイソシアネート官能基付き含ふっ素重合体と結合しない流動可能な含ふっ素重合体とを所定の割合で混合したものを、少なくとも上記化学式41および42および43および44のいずれかの硬化反応で架橋することで、少なくとも上記化学式31および32および33および34のいずれかの結合を備えるとともに上記化学式51で示される単位を主要構成単位とした固体膜であって、前記末端がイソシアネート官能基付き含ふっ素重合体と結合しない流動可能な含ふっ素重合体が分散した固体膜である、ことを特徴とする直動型軸受。 - 軸状のレールと、それにスライド可能に取り付けられる移動体と、レールと移動体との間に配置されてそれらの相対的なスライド動作に伴い転動循環される複数の転動体とを備える直動型軸受であって、
前記レールおよび移動体が金属で形成され、少なくともレールおよび移動体の軌道面に、
固体膜が形成され、前記固体膜は、
上記化学式51で示される単位を主要構成単位とした固体膜であって、前記固体膜は固体膜内部で流動可能で固体膜から滲み出る官能基なし含ふっ素重合体が分散した固体膜である、ことを特徴とする直動型軸受。 - 軸状のレールと、それにスライド可能に取り付けられる移動体とを備える直動型軸受であって、
直動型軸受の構成要素の少なくとも摺動部位に、
固体膜が形成され、前記固体膜は、
少なくとも上記化学式31および32および33および34のいずれかの結合を備えるとともに、流動可能な含ふっ素重合体が分散した固体膜である、ことを特徴とする直動型軸受。 - 軸状のレールと、それにスライド可能に取り付けられる移動体とを備える直動型軸受であって、
直動型軸受の構成要素の少なくとも摺動部位に、
固体膜が形成され、前記固体膜は、
上記化学式21で示される化合物と末端がイソシアネート官能基付き含ふっ素重合体と結合しない流動可能な含ふっ素重合体とを所定の割合で混合したものを、少なくとも上記化学式41および42および43および44のいずれかの硬化反応で架橋することで、少なくとも上記化学式31および32および33および34のいずれかの結合を備えるとともに、前記末端がイソシアネート官能基付き含ふっ素重合体と結合しない流動可能な含ふっ素重合体が分散した固体膜である、ことを特徴とする直動型軸受。 - 軸状のレールと、それにスライド可能に取り付けられる移動体とを備える直動型軸受であって、
直動型軸受の構成要素の少なくとも摺動部位に、
固体膜が形成され、前記固体膜は、
少なくとも上記化学式31および32および33および34のいずれかの結合を備えるとともに上記化学式51で示される単位を主要構成単位とした固体膜であって、末端がイソシアネート官能基付き含ふっ素重合体と結合しない流動可能な含ふっ素重合体が分散した固体膜である、ことを特徴とする直動型軸受。 - 軸状のレールと、それにスライド可能に取り付けられる移動体とを備える直動型軸受であって、
直動型軸受の構成要素の少なくとも摺動部位に、
固体膜が形成され、前記固体膜は、
上記化学式21で示される化合物と末端がイソシアネート官能基付き含ふっ素重合体と結合しない流動可能な含ふっ素重合体とを所定の割合で混合したものを、少なくとも上記化学式41および42および43および44のいずれかの硬化反応で架橋することで、少なくとも上記化学式31および32および33および34のいずれかの結合を備えるとともに上記化学式51で示される単位を主要構成単位とした固体膜であって、前記末端がイソシアネート官能基付き含ふっ素重合体と結合しない流動可能な含ふっ素重合体が分散した固体膜である、ことを特徴とする直動型軸受。 - 軸状のレールと、それにスライド可能に取り付けられる移動体とを備える直動型軸受であって、
直動型軸受の構成要素の少なくとも摺動部位に、
固体膜が形成され、前記固体膜は、
上記化学式51で示される単位を主要構成単位とした固体膜であって、前記固体膜は固体膜内部で流動可能で固体膜から滲み出る官能基なし含ふっ素重合体が分散した固体膜である、ことを特徴とする直動型軸受。 - 前記末端がイソシアネート官能基付き含ふっ素重合体と結合しない流動可能な含ふっ素重合体が官能基なし含ふっ素重合体である、請求項1,2,3,4,6,7,8,9,11,12,13ないし14のいずれかに記載の直動型軸受。
- 前記固体膜は、3次元の網状構造を有している、請求項1ないし16のいずれかに記載の直動型軸受。
- 官能基としてイソシアネート基を有する含ふっ素重合体を溶媒中に希釈してなる溶液に、官能基を有しない含ふっ素重合体を加えた溶液を用いて、直動型軸受の構成要素の少なくとも転動、摺動部位に、液状膜を付着させる工程と、
前記付着した液状膜を硬化させることにより、官能基を有しない含ふっ素重合体を流動性を有したまま分散させた網状構造の末端がイソシアネート官能基付き含ふっ素重合体を硬化処理させ、固体膜を形成する工程と、
を含むことを特徴とする直動型軸受の潤滑膜形成方法。
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