JP2008297372A - 多孔性固形潤滑剤封入軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】潤滑性能に優れ、長寿命で高速回転でも運転が可能であるとともに、製造工程を比較的簡単にすることができ低コスト化の要望に応じ得る耐熱、耐久性に優れる多孔性固形潤滑剤封入軸受を提供する。
【解決手段】軸受３１内部に多孔性固形潤滑剤３７が封入されてなる多孔性固形潤滑剤封入軸受であって、上記多孔性固形潤滑剤３７は、潤滑成分と共に発泡性液状シリコーン成分を発泡・硬化させて、潤滑成分を樹脂骨格内に吸蔵させてなる。
【選択図】図５

Description

本発明は多孔性固形潤滑剤を封入した多孔性固形潤滑剤封入軸受に関する。

一般に、自動車や産業用機械に代表されるようなほとんどの機械の摺動部や回転部において潤滑剤が使用されている。通常、転がり軸受は、その内部にグリースを充填して転動体と軸受内外輪および保持器相互の摩擦面を潤滑しており、充填されたグリースが外部へ流出しないように、また、その内部へ塵や水分等が侵入しないように、シール等の密封装置が設けられている。しかし、密封装置付きの転がり軸受であっても、グリースを完全に密封することは困難であり、長時間使用すると徐々に流出したり、軸受内に外部から浸入した水分によってグリースが徐々に劣化することがある。このようなグリースの密封不良および劣化防止に関する問題点を解決するべく、潤滑油を増ちょうさせて保形性を持たせたグリースや、液体潤滑剤を保持してその飛散や垂れ落ちを防止できる固形潤滑剤も知られている。

例えば、潤滑油やグリースに、超高分子量ポリオレフィン、またはウレタン樹脂およびその硬化剤を混合し、樹脂の分子間に液状の潤滑成分を保持させて徐々に滲み出る物性を持たせた固形潤滑剤が知られている（特許文献１〜特許文献３参照）。
また、潤滑剤の存在下でポリウレタン原料であるポリオールとジイソシアネートとを潤滑成分中で反応させた自己潤滑性のポリウレタンエラストマーが知られている（特許文献４参照）。
また、樹脂成分である固形成分を発泡体化し、これに潤滑油を後含浸させ、軸受内部の摩擦接触部の近傍に設ける含油発泡体が知られている（特許文献５参照）。

これらの固形潤滑剤は、軸受に封入して固化させると、潤滑油を徐々に滲み出させるものであり、これを用いると潤滑油の補充のためのメンテナンスが不要になり、水分の多い厳しい使用環境や強い慣性力の働く環境などでも軸受寿命の長期化に役立てることを狙ったものである。

また、一般的な多孔性樹脂にはポリスチレンやポリウレタンのようなものが挙げられるが、これらは耐熱性がそれほど高くなく、それぞれの長期耐熱性はポリスチレンで約 100℃、ポリウレタンで約 130℃である。また、特に発泡ウレタンは耐侯性や耐加水分解性に優れているとは言えず、自動車用途に代表されるように 10 年にわたって安定的に使用するのは困難である。

また、上記した従来技術による固形潤滑剤を充填した転がり軸受では、寿命が短い、高速回転においては焼き付きやすい、そして発熱が大きくなるために母材である樹脂成分が溶融してしまうために使用できないという欠点がある。また、フルパック仕様においては、前述の固形潤滑剤を軸受内で固化させた後冷却する過程において、固形潤滑剤が収縮するために潤滑剤自身が転動体を抱きこんでしまい、回転トルクが大きくなりやすく発熱しやすいという問題点がある。
また、このような固形潤滑剤を製造する工程では、潤滑油やグリースを確実に含浸させるために多くの製造工程が必要になり、これでは低コスト化の要求に応えることも困難である。

一方、耐熱性や対侯性に優れた材料としては発泡シリコーンゴムがある（非特許文献１参照）。このような材料を固形潤滑剤として用いた例が報告されているが（特許文献５参照）、樹脂内部に潤滑油を吸蔵させて、外力によって摺動部など潤滑剤の必要とする箇所に徐放し、耐久性を確保するような多孔性固形潤滑剤は報告されていない。
特開平６−４１５６９号公報 特開平６−１７２７７０号公報 特開２０００−３１９６８１号公報 特開平１１−２８６６０１号公報 特開平９−４２２９７号公報 スリーボンド・テクニカルニュース Ｎｏ３５、平成３年９月２０日発行

本発明は、このような問題点に対処するためになされたものであり、潤滑成分を保持する固形潤滑剤の潤滑性能に優れ、長寿命で高速回転でも運転が可能であるとともに、製造工程を比較的簡単にすることができ低コスト化の要望に応じ得る耐熱、耐久性に優れる多孔性固形潤滑剤封入軸受の提供を目的とする。

水素ガスを発生して発泡する発泡性シリコーンゴム成分を、潤滑成分、特に炭化水素油と共存させて発泡・硬化することにより、潤滑成分を保持して耐熱、耐久性に優れる多孔性固形潤滑剤が得られた。本発明はこのような知見に基づくものである。すなわち、本発明の多孔性固形潤滑剤封入軸受は、軸受内部に多孔性固形潤滑剤が封入されてなる多孔性固形潤滑剤封入軸受であって、上記多孔性固形潤滑剤は、潤滑成分と共に発泡性液状シリコーン成分を発泡・硬化させて、潤滑成分を樹脂骨格内に吸蔵させてなることを特徴とする。なお、本発明において「吸蔵」とは、液体・半固体状の潤滑成分が他の配合成分と反応することなく、固体の樹脂中に化合物にならないで含まれることをいう。
上記多孔性固形潤滑剤を構成する潤滑成分が炭化水素油であることを特徴とする。また、上記発泡性液状シリコーン成分が水素ガスを発生して発泡・硬化する２液型液状シリコーンゴムであり、潤滑成分を発泡・硬化前に片方または両方の反応前原料に溶解または懸濁させた状態で混合することで、発泡・硬化させたことを特徴とする。また、上記２液型液状シリコーンゴムのうち、ポリ水素化シロキサンを含むＡ液と分子内にアルケニル基を有するポリアルキルアルケニルシロキサンまたは水酸基を含むポリオルガノポリヒドロキシシロキサンのうち少なくとも１種類を含むＢ液を反応させ、発泡・硬化することを特徴とする。
また、上記発泡性液状シリコーン成分の発泡倍率が、1.1 倍〜20 倍であることを特徴とする。
上記潤滑成分は、上記多孔性固形潤滑剤全体に対して、10 重量％〜60 重量％含まれることを特徴とする。
本発明の多孔性固形潤滑剤封入軸受は、転がり軸受またはすべり軸受の内部に上記多孔性固形潤滑剤が封入されていることを特徴とする。

本発明の多孔性固形潤滑剤封入軸受は、多孔性固形潤滑剤を軸受内部（保持器と内・外輪との空間、保持器のない転がり軸受における内・外輪間の空間など）に封入する。この多孔性固形潤滑剤は、潤滑成分と共に発泡性液状シリコーン成分を発泡・硬化させて多孔質化した固形物であり、かつ潤滑成分が発泡・硬化した固形成分内に吸蔵される。発泡性液状シリコーン成分となる２液型液状シリコーンゴムは、他の多孔性樹脂材料である発泡ポリウレタンや発泡ポリスチレンに比べて高い耐熱性、耐侯性、耐寒性、長期安定性を有する。このため、本発明の多孔性固形潤滑剤封入軸受は、多孔性固形潤滑剤中の潤滑成分の保持量が単なる気孔内の含浸による保持量よりも多くなるとともに、運転時において多孔性固形潤滑剤中より転動体周囲等に潤滑成分が徐放されるので、高速回転でも運転が可能であり、長寿命に寄与することができる。
また、多孔性固形潤滑剤を封入することで、転走面近くに潤滑成分が存在できグリース潤滑と比較してより潤滑成分が転走面に供給されやすい。
多孔性固形潤滑剤は、外部からの塵・水分等の侵入に対してはシール部材の役割をも果たす。その上、多孔質な部分を多く持つので、軸受の軽量化の点でも有利である。
また、組み立て後に潤滑剤を封入する必要がないので、生産効率が向上し、安価に製造できる。

本発明の多孔性固形潤滑剤封入軸受は、封入した多孔性固形潤滑剤のシリコーンゴム内に潤滑成分を吸蔵させるので、シリコーンゴムの柔軟性により、例えば圧縮、膨張、屈曲、ねじりなどの外力による変形や毛細管現象により潤滑成分を滲み出させてシリコーンゴムの分子間から外部に徐放できる。この際、滲み出す潤滑成分量は、外力の大きさに応じて弾性変形する程度をシリコーンゴムの選択などによって変えることにより、必要最小限にすることができる。
また、本発明に用いる多孔性固形潤滑剤においてシリコーンゴムは、発泡により表面積が大きくなっており、滲み出した余剰の潤滑成分を再び発泡体の気泡内に一時的に保持することもできて滲み出す潤滑油量は安定しており、またシリコーンゴム内に潤滑剤を吸蔵させるとともに気泡内に含浸させることによって非発泡の状態より潤滑油の保持量も多くなる。

その上、本発明に用いる多孔性固形潤滑剤は、非発泡体と比較して屈曲時に必要なエネルギーが非常に小さく、潤滑成分を高密度に保持しながら柔軟な変形が可能である。よって、該多孔性固形潤滑剤を固化させた後冷却する過程において、固形潤滑剤が収縮し転動体を抱き込んだとしても屈曲・変形時に必要なエネルギーが小さいために容易に変形することができ、回転トルクが大きくなるという問題を防ぐことができる。また、発泡部分すなわち多孔質な部分を多く持つため、軽量化の点でも有利である。
また、本発明に用いる多孔性固形潤滑剤は潤滑成分と、シリコーンゴム成分とを必須成分として含む混合物を発泡・硬化させるだけであるので、特別な設備も不要であり、任意の場所に充填して成形することが可能である。
また、上記混合物の配合成分の配合量をコントロールすることにより多孔性固形潤滑剤の密度を変化させることができる。

本発明に用いる多孔性固形潤滑剤を構成するシリコーンゴムとしては、発泡・硬化後にゴム状弾性を有し、変形により潤滑成分の滲出性を有するものが好ましい。液状シリコーンゴムの発泡は、シリコーンゴム生成時に発泡・硬化させる形式が好ましい。ここで硬化は架橋反応および／または液状物が固体化する現象を意味する。また、ゴム状弾性とは、ゴム弾性を意味するとともに、外力により加えられた変形がその外力を無くすことにより元の形状に復帰することを意味する。

本発明に用いるシリコーンゴムは他の多孔性樹脂材料、発泡ポリウレタンや発泡ポリスチレンに比べて高い耐熱性、耐侯性、耐寒性、長期安定性を持つ。
本発明に用いるシリコーンゴム成分はシリコーンゴムになる前の、未架橋で液状の２液型発泡性シリコーンを用い、発泡・硬化前に上記２液型液状シリコーンゴムの片方または両方に潤滑成分を溶解または懸濁させた状態で混合して、発泡・硬化させて多孔性固形潤滑剤を得る。
２液型発泡性シリコーンは、オルガノポリヒドロキシシロキサンなどの水酸基を有するシリコーン化合物やアルケニル基を有するシリコーン化合物を含むシリコーンＡ液と、オルガノポリ水素化シロキサンなどの珪素原子に直接水素原子が付加しているシリコーンＢ液とから構成され、シリコーンＡ液とシリコーンＢ液とを触媒の存在下に混合することで水素ガスを発生しながら発泡・硬化する。
２液型発泡性シリコーンの市販品としては、例えば、ＧＥ東芝シリコーン社製 ＴＳＥ５０００、スリーボンド社製 ＴＢ５２７７、１２Ｘ１９５、ＴＢ５２７７Ｃなどが挙げられる。

本発明において多孔性固形潤滑剤への潤滑剤の含油方法は潤滑剤存在下でシリコーンゴム成分に発泡反応と硬化反応を同時に行なう反応型含浸法を用いることが望ましい。特に上記２液型発泡性シリコーンは反応性のＳｉ−ＨやＳｉ−ＯＨ基の化学反応によって水素ガスを発生し、発泡させることが可能であるため、本方法を採用しやすい。このようにすると潤滑成分をシリコーンゴム内部に高充填することが可能となり、その後には潤滑剤を含浸して補充する後含浸工程を省略できる。
これに対して発泡固形体をあらかじめ成形しておき、これに潤滑剤を含浸させる後含浸法だけでは、シリコーンゴム内部に十分な量の液体潤滑剤が滲み込まないので、潤滑剤保持力が充分になく、短時間で潤滑油が放出されて長期的に使用すると潤滑油が供給不足となる場合がある。このため、後含浸工程は、反応型含浸法の補助手段として採用することが好ましい。

本発明に使用できる潤滑成分は、発泡体を形成する固形成分を溶解しないものであれば種類を選ばずに使用することができる。潤滑成分としては、例えば潤滑油、グリース、ワックスなどを単独で、もしくは混合して使用できる。
潤滑油としては、パラフィン系やナフテン系の鉱物油、炭化水素系合成油、ＧＴＬ基油等の普通に使用されている炭化水素系潤滑油またはそれらの混合油が挙げられる。
シリコーンゴム材料と潤滑油が極性などの化学的な相性によって溶解、分散しない場合には、粘度の近い潤滑油を使用することで、物理的に混合しやすくなり、潤滑油の偏析を防ぐことが可能となる。

グリースは、基油に増ちょう剤を加えたものであり、基油としては上述の潤滑油を挙げることができる。増ちょう剤としては、リチウム石けん、リチウムコンプレックス石けん、カルシウム石けん、カルシウムコンプレックス石けん、アルミニウム石けん、アルミニウムコンプレックス石けん等の石けん類、ジウレア化合物、ポリウレア化合物等のウレア系化合物が挙げられるが、特に限定されるものではない。
ウレア系増ちょう剤としては、例えば、ジウレア化合物、ポリウレア化合物が挙げられるが、特に限定されるものではない。ジウレア化合物は、例えばジイソシアネートとモノアミンの反応で得られる。ジイソシアネートとしては、フェニレンジイソシアネート、ジフェニルジイソシアネート、フェニルジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、オクタデカンジイソシアネート、デカンジイソシアネート、へキサンジイソシアネート等が挙げられ、モノアミンとしては、オクチルアミン、ドデシルアミン、へキサデシルアミン、オクタデシルアミン、オレイルアミン、アニリン、p-トルイジン、シクロヘキシルアミン等が挙げられる。ポリウレア化合物は、例えば、ジイソシアネートとモノアミン、ジアミンとの反応で得られる。ジイソシアネート、モノアミンとしては、ジウレア化合物の生成に用いられるものと同様のものが挙げられ、ジアミンとしては、エチレンジアミン、プロパンジアミン、ブタンジアミン、ヘキサンジアミン、オクタンジアミン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、キシレンジアミン等が挙げられる。

ワックスとしては、炭化水素系合成ワックス、ポリエチレンワックス、脂肪酸エステル系ワックス、脂肪酸アミド系ワックス、ケトン・アミン類、水素硬化油などを挙げることができる。これらのワックスに油を混合してもよく、使用する油成分としては上述の潤滑油と同様のものを用いることができる。

潤滑成分には、さらに二硫化モリブデン、グラファイト等の固体潤滑剤、有機モリブデン等の摩擦調整剤、アミン、脂肪酸、油脂類等の油性剤、アミン系、フェノール系などの酸化防止剤、石油スルフォネート、ジノニルナフタレンスルフォネート、ソルビタンエステルなどの錆止め剤、イオウ系、イオウ−リン系化合物などの極圧剤、有機亜鉛、リン系化合物などの摩耗防止剤、ベンゾトリアゾール、亜硝酸ソーダなどの金属不活性剤、ポリメタクリレート、ポリスチレンなどの粘度指数向上剤などの各種添加剤を含んでいてもよい。

本発明に用いる多孔性固形潤滑剤の発泡倍率は 1.1〜20 倍であることが好ましい。さらに好ましくは 1.1〜10 倍である。発泡倍率 1.1 倍未満の場合は気泡体積が小さく、外部応力が加わったときに変形を許容できないし、または多孔質化した固形物が硬すぎるため、外部応力に追随した変形ができないなどの不具合がある。また、20 倍をこえる場合は外部応力に耐える強度を得ることが困難となり、破損や破壊に至ることがある。ここで発泡倍率とは、潤滑成分を含んだ発泡後の発泡体の体積を、発泡前の２液および潤滑成分の合計体積で除した値をいう。

発泡・硬化時において発泡により多孔質化される際に生成させる気泡は気泡が連通している連続気泡であることが好ましく、外部応力によって潤滑成分をシリコーンゴムの表面から連続気泡を介して外部に直接供給するためである。気泡間が連通していない独立気泡の場合は固形成分中の潤滑油の全量が一時的に独立気泡中に隔離され気泡間での移動が困難となり、必要なときに転動体もしくは摺動部の周囲に十分供給されない場合がある。

上記潤滑成分は、多孔性固形潤滑剤全体に対して、10〜60 重量％、好ましくは 30〜50 重量％含まれる。潤滑成分の割合が、10 重量％未満の場合は、潤滑油などの潤滑成分を必要箇所に充分に供給することが困難になる。60 重量％をこえる多量の配合では、低温でもグリースなどの潤滑成分では固まらずに液状のままとなり、固形潤滑剤に特有の機能を果たさない場合がある。

なお、本発明においてシリコーンゴム中には必要に応じて各種添加剤を用いることができる。添加剤としてはヒンダードフェノール系に代表される酸化防止剤、補強剤（カ−ボンブラック、ホワイトカーボン、コロイダルシリカなど）、無機充填剤（炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、クレイ、硅石粉など）老化防止剤、難燃剤、金属不活性剤、帯電防止剤、防黴剤やフィラーおよび着色剤などが挙げられる。

多孔性固形潤滑剤は、軸受内に潤滑成分およびリコーンゴム成分を必須成分とする混合物を流し込んだ後、発泡・硬化させてもよく、また常圧で発泡・硬化した後に裁断や研削等で目的の形状に後加工し、軸受内に組み込むこともできる。
形状が複雑な軸受内の任意の部位にも容易に充填することが可能であり、発泡成形体を得るための成形金型や研削工程等も不要であることから、本発明では、混合物を発泡・硬化前に軸受内に流し込み、軸受内において発泡・硬化させる方法を採用することが好ましい。該方法を採用することで、製造工程が簡易となり低コスト化が図れる。

これらの多孔性固形潤滑剤は、各種の周知な形式の軸受に封入することができる。例として、深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受、スラスト玉軸受、円筒ころ軸受、針状ころ軸受、スラスト円筒ころ軸受、円すいころ軸受、スラスト円すいころ軸受、自動調心玉軸受、自動調心ころ軸受、すべり軸受などが挙げられる。また、これらの軸受に対して、シール部材またはシールド板の有無は問わず適用することができる。
すべり軸受に使用する場合、内輪と外輪の間に封入して用いる方法や、焼結金属に隣接する潤滑剤供給部材として用いることですべり軸受としての機能を発揮することができる。

本発明の多孔性固形潤滑剤封入軸受の一例を図５に基づいて説明する。図５は本発明の一実施例に係る深溝玉軸受の断面図である。
図５に示すように軸受３１は内輪３２と、内輪３２と同心に配置された外輪３３と、これら内、外輪間に介在する複数個の転動体３４と、この複数個の転動体３４を保持する保持器３６と、外輪３３等に固定されるシール部材３５とにより構成される。少なくとも転動体３４の周囲に上述の多孔性固形潤滑剤３７が封入される。

本発明のすべり軸受の一例を図６および図７に基づいて説明する。図６は本発明の他の実施例に係るすべり軸受を用いたプリンターの駆動部を示す斜視図であり、図７は図６におけるすべり軸受の断面図である。
図６に示すようにプリンターの駆動部は、軸４２と、すべり軸受４４と、すべり軸受４４によって軸支され、軸４２上を直線移動するキャリッジ４１とを備えてなる。
図７に示すように、すべり軸受４４は、軸４２と摺動する焼結金属多孔体４５と、該焼結金属多孔体４５に隣接する部位に上述の多孔性固形潤滑剤４６とを備え、摺動面４３（軸４２の外周面）で摺動案内される。

軸受への多孔性固形潤滑剤の封入方法の例を、図１〜図３に基づいて説明する。
図１は、本発明の他の実施例に係るラジアル玉軸受（シール部材なし）への封入例を示す模式図である。図１に示すように、軸受外径７より大きい鉄板５もしくはそれに類似する治具の上に内輪２と、外輪３と、内、外輪間に介在する転動体４とを有する軸受１を置き、よく撹拌した発泡直前の多孔性固形潤滑剤成分の混合物６を内輪２と、外輪３と、鉄板５とに囲まれた空間に流し込み、発泡・硬化させる。この場合、混合物６を軸受１内に流し込んだ後にさらに軸受１上部に軸受外径７より大きい鉄板５もしくはそれに類似する治具をかぶせてもよい。鉄板もしくは治具をかぶせる場合、軸受内での多孔性固形潤滑剤の充填率が向上する。混合物６の発泡・硬化終了後に鉄板５もしくはそれに類似する治具を外して、多孔性固形潤滑剤封入軸受を得る。

図２は、本発明の他の実施例に係るラジアル玉軸受（シール部材付き）への封入例を示す模式図である。図２に示すように、内輪１２と、外輪１３と、内、外輪間に介在する転動体１４と、片側のみに装着されたシール部材１５を有する軸受１１を、シール部材１５を下側にして静置する。そして、よく撹拌した発泡直前の多孔性固形潤滑剤成分の混合物１６を軸受１１に流し込み、発泡・硬化させる。この場合、図１と同様に軸受内での多孔性固形潤滑剤の充填率を向上させるために、混合物１６を軸受１１内に流し込んだ後にさらに軸受１１上部に軸受外径より大きい鉄板もしくはそれに類似する治具をかぶせてもよい。上側のシール部材は、充填率向上のための治具の代わりとして、発泡過程中に装着してもよいし、発泡・硬化が終わってから軸受１１に装着してもよい。

図３は本発明の他の実施例に係るスラスト玉軸受への封入例を示す模式図である。図４は、図３にて円筒治具の使用を示す模式図である。図３および図４に示すように、スラスト玉軸受２１が収まる金型２５を準備し、内輪２２と外輪２３と、内、外輪間に介在する転動体２４とを有する軸受２１を設置する。軸受２１の内径側からよく撹拌した発泡直前の多孔性固形潤滑剤成分の混合物２６を軸受２１に流し込み、内径と同径の円筒治具２７を内径部に差し込み、発泡・硬化させる。混合物２６が発泡・硬化し多孔性固形潤滑剤２８となった後、金型２５と円筒治具２７を外して、多孔性固形潤滑剤封入軸受を得る。
また、軸受への潤滑剤の封入には、射出成型機等を用いることもできる。この場合、軸受は金型に装着され、スクリュー内で混合された多孔性固形潤滑剤成分はノズルより軸受内へ封入される。

本発明の多孔性固形潤滑剤封入軸受において、多孔性固形潤滑中に含浸された状態で含まれる潤滑成分は、外力による発泡体の変形によっても急激に滲み出すことがなく、潤滑成分を効率よく摺動面に滲み出させて用いることができる。その結果、該軸受は潤滑成分量が必要最小限でよく、長寿命で高速回転でも運転が可能である。

以下に本発明の実施例を挙げ、本発明をさらに説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。
実施例１〜実施例６
表１に示す配合割合で各原料をビーカに量り取り、潤滑油で懸濁させた発泡性シリコーン原料Ａ剤（ＧＥ東芝シリコーン社製 ＴＳＥ５０００−Ａ）にＢ剤（ＧＥ東芝シリコーン社製 ＴＳＥ５０００−Ｂ）を加えすばやく撹拌した。一部を深溝玉軸受（ＮＴＮ社製 呼び番号６２０４）の内部空間に封入した。数秒後発熱と発泡反応が始まり、数分後に終了した。ビーカ内で得られた多孔性固形潤滑剤試験片については以下に示す発泡倍率試験により発泡倍率を測定した。また深溝玉軸受については発泡反応後 30分間放置し硬化させた後、シールドを取り付け以下に示す高温軸受試験を行なった。結果を表１に示す。

＜発泡倍率試験＞
多孔性固形潤滑剤試験片について、発泡後の固形分の体積を発泡前の液体の体積で除することで発泡倍率を求めた。
＜高温軸受試験＞
得られた深溝玉軸受試験片について、Ｆａ＝Ｆｒ＝67 Ｎの荷重を負荷し、150℃で 10000 rpm で 24 時間回転させ、試験後の軸受および多孔性固形潤滑剤の損傷変化を確認した。軸受および多孔性固形潤滑剤の損傷変化のないものを耐熱性に優れると評価して「○」を、軸受に傷が見られたり、多孔性固形潤滑剤が損傷したりする変化が認められたものは耐熱性に劣ると評価して「×」を記録する。

比較例１および比較例２
表１に示す配合割合で、実施例１と同様の処理および試験を実施した。結果を表１に併記する。

比較例３
表１に示す配合割合で、ウレタンプレポリマー、鉱油、シリコーン系整泡剤、アミン系触媒を 120℃でよく撹拌した。これにアミン系硬化剤、発泡剤（水）を加えてすばやく撹拌した。一部を深溝玉軸受（ＮＴＮ社製 ６２０４）の内部空間に封入した。数秒後に発泡反応が始まり、ビーカおよび軸受を 90℃に設定した恒温槽で 15 分間放置し硬化させ、冷却後、多孔性固形潤滑剤試験片および軸受試験片を得た。得られた多孔性固形潤滑剤試験片および軸受試験片について実施例１と同様の試験を実施した。結果を表１に併記する。

表１に示したように、各実施例は高温でも良好な潤滑性を保つことができるのに対し、比較例１および比較例２では樹脂と油が分離してしまい硬化しなかった。比較例３では高温で樹脂が融解し、多孔性固形潤滑剤としての機能が得られなかった。

実施例７
実施例１に示す配合割合で各原料をビーカに量り取り、潤滑油で懸濁させた発泡性シリコーン原料Ａ剤（ＧＥ東芝シリコーン社製 ＴＳＥ５０００−Ａ）にＢ剤（ＧＥ東芝シリコーン社製 ＴＳＥ５０００−Ｂ）を加えすばやく撹拌し、発泡・硬化させた。発泡反応後 30分間放置し硬化させた後、真空含浸した焼結金属製すべり軸受（ＮＴＮ社製 気孔率 30％ Ｃｕ−Ｓｎ系 内径φ6 mm×外径φ12 mm×長さ10 mm）に図７のように組み付け、軸受試験片を得た。この試験片を下記の条件で、300 時間の軸受すべり試験を行なった結果、軸受に傷が見られたり、多孔性固形潤滑剤が損傷したりする変化が認められなかった。すべり軸受の給油材として好適に使用可能であると考える。
相手材：軸（φ6 mm、ＳＵＳ４２０Ｊ２、Ｒａ＝0.2μm）
荷重：0.98 N
速度：12 m/分
温度：25℃
ストローク：200 mm

本発明の多孔性固形潤滑剤封入軸受は、潤滑成分を保持する固形潤滑剤の潤滑性能に優れ、長寿命で高速回転でも運転が可能であるので、耐熱、耐久性に優れる多孔性固形潤滑剤封入軸受として好適に利用できる。

本発明の他の実施例に係るラジアル玉軸受（シール部材なし）への封入例を示す模式図である。 本発明の他の実施例に係るラジアル玉軸受（シール部材付き）への封入例を示す模式図である。 本発明の他の実施例に係るスラスト玉軸受（シール部材なし）への封入例を示す模式図である。 図３にて円筒治具の使用を示す模式図である。 本発明の一実施例に係る深溝玉軸受の断面図である。 本発明の他の実施例に係るすべり軸受を用いたプリンターの駆動部を示す斜視図である。 図６におけるすべり軸受の断面図である。

符号の説明

１、１１ ラジアル玉軸受
２、１２、２２、３２ 内輪
３、１３、２３、３３ 外輪
４、１４、２４、３４ ボール（転動体）
５ 鉄板
６、１６、２６ 多孔性固形潤滑剤成分の混合物
７ 軸受外径
１５、３５ シール部材
２１ スラスト玉軸受
２５ 金型
２７ 円筒治具
２８ 多孔性固形潤滑剤
３１ 深溝玉軸受
３６ 保持器
３７ 多孔性固形潤滑剤
４１ キャリッジ
４２ 軸
４３ 摺動面
４４ すべり軸受
４５ 焼結金属多孔体
４６ 多孔性固形潤滑剤

Claims (8)

1. 軸受内部に多孔性固形潤滑剤が封入されてなる多孔性固形潤滑剤封入軸受であって、
   前記多孔性固形潤滑剤は、潤滑成分と共に発泡性液状シリコーン成分を発泡・硬化させて、潤滑成分を樹脂骨格内に吸蔵させてなることを特徴とする多孔性固形潤滑剤封入軸受。
2. 前記潤滑成分が炭化水素油であることを特徴とする請求項１記載の多孔性固形潤滑剤封入軸受。
3. 前記発泡性液状シリコーン成分が水素ガスを発生して発泡・硬化する２液型液状シリコーンゴムであり、潤滑成分を発泡・硬化前に片方または両方の反応前原料に溶解または懸濁させた状態で混合することで、発泡・硬化させたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の多孔性固形潤滑剤封入軸受。
4. 前記２液型液状シリコーンゴムのうち、ポリ水素化シロキサンを含むＡ液と、分子内にアルケニル基を有するポリアルキルアルケニルシロキサンまたは水酸基を含むポリオルガノポリヒドロキシシロキサンのうち少なくとも１種類を含むＢ液とを反応させ、発泡・硬化することを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３記載の多孔性固形潤滑剤封入軸受。
5. 前記発泡性液状シリコーン成分の発泡倍率が、1.1〜20 倍であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項記載の多孔性固形潤滑剤封入軸受。
6. 前記潤滑成分は、前記多孔性固形潤滑剤全体に対して、10〜60 重量％含まれることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項記載の多孔性固形潤滑剤封入軸受。
7. 前記軸受は、転がり軸受であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項記載の多孔性固形潤滑剤封入軸受。
8. 前記軸受は、すべり軸受であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項記載の多孔性固形潤滑剤封入軸受。

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