JP3981793B2

JP3981793B2 - Lubricant supply body, and rolling bearing, linear guide and ball screw provided with the lubricant supply body

Info

Publication number: JP3981793B2
Application number: JP2000057397A
Authority: JP
Inventors: 俊一矢部
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1999-07-21
Filing date: 2000-03-02
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2020-03-02
Also published as: JP2001089786A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被潤滑部位に潤滑剤を供給する潤滑剤供給体に関し、特に転がり軸受等の高温に晒される部品への適用が可能な潤滑剤供給体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に軸受等の潤滑性が要求される部品には、潤滑油や半固形状のグリース等の潤滑性組成物が充填されている。しかしながら、これら潤滑性組成物は潤滑油は勿論のこと、半固体状のグリースにおいても軸受回転時の温度上昇に伴って流動化するため、これら潤滑性組成物の飛散を防止するためにシール板等の密封部材で充填部を密封しなければならず、構造が複雑になり、例えば小型軸受のように、場合によっては密封部材を取り付けることができないこともある。
【０００３】
そこで、密封部材を必要としない潤滑方式として、潤滑油と樹脂とを混合して固形化させた潤滑剤供給組成物が開発され、実用化されている。この樹脂ベースの潤滑剤供給組成物は、樹脂内に保持された潤滑油が樹脂表面に滲み出て潤滑作用を発現するもので、例えば米国特許第３７２９４１５号、同３５４７８１９号、同３５４１０１１号各明細書には、潤滑油を含有するポリエチレンが記載されている。また、特公昭６３−２３２３９号公報には、分子量が１×１０⁶〜５×１０⁶程度の超高分子量ポリエチレンに、潤滑グリースを保持させた潤滑性組成物が記載されている。
これらの潤滑剤供給組成物は、例えば転がり軸受の内・外輪、転動体及び保持器で形成される軸受空間の充填物等、潤滑箇所に応じて加工されて、潤滑剤供給体として使用される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ポリエチレンと潤滑油あるいはグリースとからなる潤滑剤供給組成物は、ポリエチレンをべースとしているため、約８０℃ぐらいから軟化し始め、１３０〜１４０℃で完全に融解してしまう。そのため、８０℃以上の高温下では、機械的強度が低下し、軸受等に充填して使用した際に転動体の回転に伴い変形や破壊を起こして充填部位から離脱する危険性があった。また、ポリオレフィン系合成樹脂であるポリエチレンは、分子中に極性が大きい官能基、結合（例えばアミド結合）、あるいは芳香環等が存在しないため、エステル油、ポリフェニルエーテル油等の極性の大きい潤滑油及びその潤滑油を基油としたグリースとは、相溶性が悪く、これらの潤滑剤を単独あるいは極性の低い油と組み合せた場合でも５０ｗｔ％以上含有させると、潤滑剤供給組成物全体の中で潤滑剤量が５０ｗｔ％以上になるような潤滑剤供給体を形成するのが困難であった。また、形成ができたとしても、ポリエチレンが極性の大きい潤滑剤を保持する能力に乏しいため、潤滑剤が早期に滲み出し、潤滑剤供給能力を失ってしまう可能性があった。
【０００５】
そこで本発明の目的は、以上の問題点を解決することにより、１００〜１２０℃の高温での使用が可能になり、しかも機械的強度に優れ、主成分としてエステル油、ポリフェニルエーテル油等の極性の大きい潤滑油及びその潤滑油を基油としたグリースを安定に保持した潤滑剤供給体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の潤滑剤供給体は、Ａ）第１のポリエステルからなるハード成分と、第２のポリエステルあるいはポリエーテルからなるソフト成分とから形成されるポリエステルエラストマー、Ｂ）前記ポリエステルエラストマーとの相溶性が高い第１の潤滑油あるいは該第１の潤滑油を基油とするグリースと、前記ポリエステルエラストマーとの相溶性が低い第２の潤滑油あるいは該第２の潤滑油を基油とするグリースとの混合物であって、かつ該混合物の全量に対して第２の潤滑油またはそのグリースが３〜２５ｗｔ％を占める混合潤滑剤、及びＣ）分子構造中にカルボジイミド基を有する耐加水分解安定剤を０．２〜５ｗｔ％の割合で含み、前記ポリエステルエラストマーが前記混合潤滑剤を含有した状態で固化してなり、かつその表面から前記第１及び第２の潤滑油が滲み出ていることを特徴とする。
また、本発明は、前記潤滑剤供給体を備えることを特徴とする転がり軸受、リニアガイド及びボールねじを提供する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る潤滑剤供給体に関して詳細に説明する。
まず、本発明に使用できるポリエステルエラストマーについて説明する。このポリエステルエラストマーは、第１のポリエステルからなるハード成分と、第２のポリエステルまたはポリエーテルからなるソフト成分とのコポリマーである。ハード成分は、ポリエステルエラストマー全体としての機械的特性、特に硬度や耐熱性等を担い、ソフト成分はその構造中に潤滑剤を保持する作用がある。従って、本発明の潤滑剤供給体は、優れた耐熱性及び機械的特性と、潤滑剤保持能力とを兼ね備えたものとなる。また、ポリエステルエラストマーは、ポリエチレンに比べて柔軟性が高く、軸受のシールのように変形を要する用途に特に好適となる。
【０００８】
ハード成分となる第１のポリエステルは、結晶性のポリエステルであり、具体的にはポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリテトラメチレングリコールと２，６−ナフタレンジカルボン酸との重合物等の芳香族ポリエステルである。
これらの第１のポリエステルは単独でも、２種類以上を混合してもよい。
【０００９】
一方、ソフト成分となる第２のポリエステルは例えば脂肪族ポリエステルであり、好ましくは下記化学式（Ｉ）で表されるポリエステルである。
【００１０】
【化１】

【００１１】
また、同じくソフト成分となるポリエーテルは例えば芳香族ポリエーテルであり、好ましくは下記化学式（II）で表されるポリエーテルである。
【００１２】
【化２】

【００１３】
上記したハード成分とソフト成分とは、どのような組み合わせも可能であるが、本発明の主たる用途（転がり軸受のグリースに代わる充填物、リニアガイド装置のサイドシールとスライダ本体とに挟みこまれたシールを兼用した部材、あるいはボールねじの端面に取付ける部材、自動調心ころ軸受のころと、内輪、外輪、案内輪との空所への充填物等）を考慮すると、特にポリブチレンテレフタレートをハード成分とするポリエステルエラストマーが好ましい。
【００１４】
また、前記の用途においては、ポリエステルエラストマーとしての硬度が４０〜６０（ショアＤ）、特に４５〜５５（ショアＤ）の範囲であることが好ましい。硬度はより低い物の方が、潤滑剤をより多く含有させることができるが、含有させることによって軟化するので、機械的強度を考えると４０（ショアＤ）が下限である。一方、硬度が６０（ショアＤ）を越えると、潤滑剤を保持しているソフト成分がそれだけ減少することになり、５０重量％を越えるような多量の潤滑剤を含有させることが難しくなる。
従って、ポリエステルエラストマーの硬度が上記の範囲となるように、ハード成分とソフト成分との比率を調整する。また、この硬度は、ソフト成分となる上記各化学式（Ｉ）、（II）の繰返し単位の長さａ，ｂの大小によっても調整可能である。
【００１５】
上記のポリエステルエラストマーに潤滑剤を含有させて、本発明の潤滑剤供給体が得られる。
本発明で使用できる潤滑剤は、上記のポリエステルエラストマーと相溶性が高い第１の潤滑油あるいはこの第１の潤滑油を基油とするグリースと、上記のポリエステルエラストマーと相溶性が低い第２の潤滑油あるいはこの第２の潤滑油を基油とするグリースとの混合潤滑剤である。
【００１６】
第１の潤滑油は、ポリエステルエラストマーの融点以上で加熱した時点で相溶性が高い必要がある。ここで言う相溶性が高いとは、重量比で１：１程度の潤滑剤が非常に多い系で、融点以上で完全に相溶し、冷却固化後も二層に分離せずに、均一に一体化するような状態のことである。ポリエステルエラストマーと相溶性が高い具体的な潤滑剤としては、下記に示すテトラフェニルエーテル、
【００１７】
【化３】

【００１８】
ペンタフェニルエーテル等のポリフェニルエーテル油、ジオクチルセバケート、ジオクチルフタレート、トリオクチルトリメリテート、トリイソデシルトリメリテート、テトラオクチルピロメリテート、ペンタエリスリトールテトラエステル、ジペンタエリスリトールヘキサエステル等のエステル油、ポリアルキレングリコール油等があり、その中でも構造中にフェニル基を有するものがより相溶性が高く好適である。
【００１９】
グリースとする場合は、第１の潤滑油を基油とし、これにＬｉ石鹸・ウレア等の増ちょう剤を配合する。グリースを用いた方が、固化前の状態が半固形状であるため軸受等に充填しやすく好適である。
但し、ポリエステルエラストマーがペレット状である場合、融点以上で加熱混合しても、均一に混合するのが困難であり、ペレットを冷凍粉砕等で粉末状にした物を用いた方がよい。尚、潤滑油の場合は、特に粉末状である必要はない。
【００２０】
第２の潤滑油としては、オクタデシルジフェニルエーテルのような長いアルキル鎖長の付いたアルキルジフェニルエーテル油、ポリα−オレフィン油、鉱油等の極性の小さいものを用いることができる。
また、グリースとする場合は、この第２の潤滑油を基油とし、これにＬｉ石鹸・ウレア等の増ちょう剤を配合する。
【００２１】
第１の潤滑油またはそのグリースと、第２の潤滑油またはそのグリースとの混合比は、混合潤滑剤の全量に対して第２の潤滑油またはそのグリースが３〜２５ｗｔ％、より好ましくは５〜１５ｗｔ％を占めるようにする。第２の潤滑油またはそのグリースの量が３ｗｔ％未満の場合は、ポリエステルエラストマーと混合潤滑剤との相溶性が良すぎて経時的に放出される潤滑剤量が少なく、潤滑剤供給体としての機能を長期間に渡って維持することが難しくなる。それに対して、混合量が２５ｗｔ％を越える場合は、混合潤滑剤全体の極性が低くなり、ポリエステルエラストマーと後述するような潤滑剤量で、固形化させるのが難しくなる。
【００２２】
混合潤滑剤とポリエステルエラストマーとの割合は、混合潤滑剤が潤滑剤供給体の中で４０〜８０ｗｔ％、好ましくは５０〜７０ｗｔ％である。潤滑剤が４０ｗｔ％未満では、供給される潤滑剤量が少な過ぎて早期に潤滑剤供給能力が失われる。また、８０ｗｔ％を超えると、構成するポリエステルエラストマー量が少なすぎるため、所定の機械的強度を得るのが難しくなる。
【００２３】
尚、本発明の潤滑剤供給体は、酸化防止剤、紫外線吸収剤、加水分解防止剤などの劣化を防止する添加剤やガラス繊維、チタン酸カリウムウイスカー、ホウ酸アルミニウムウィスカー等の強化材、あるいはグラファイト、ｈ−ＢＮ、ＰＴＦＥ，ＭｏＳ₂等の固体潤滑剤等を添加してもよい。酸化防止剤としては、以下の構造のペンタエリスリチル−テトラキス〔３−（３，５−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕等のヒンダードフェノール系のものが、耐熱性、耐酸化性に対して優れた効果を与え好適である。その添加量としては、潤滑剤供給体全量の０．０５〜２ｗｔ％である、この酸化防止剤が０．０５ｗｔ％未満では、耐熱性及び耐酸化性の改良に殆ど効果を示さない。２ｗｔ％を超えて添加しても耐熱性及び耐酸化性の改良効果があまり変わらないと同時に、添加量が増えることにより、相対的に樹脂及び潤滑剤の含有量が減少し、物性低下につながり好ましくない。
【００２４】
【化４】

【００２５】
更に、成形時及び水が多く存在する環境では、本発明のベース樹脂であるポリエステルエラストマーは、水等によって樹脂中のエステル基が加水分解により開裂し、その結果分子量が低下して機械的強度が低下する。また、ポリエステル原料由来のカルボキシル基及び加水分解により生成するカルボキシル基が酸触媒として働き、加水分解を促進することも考えられる。そこで本発明では、このようなカルボキシル基に対して、下記に示す反応を起こして加水分解促進触媒能を失活させる第１の機能と、エステル基の加水分解により生じたポリエステルエラストマー中のカルボキシル基と架橋反応することで、切断された分子をつなぎ合わせる第２の機能とを備え、ポリエステルエラストマーの加水分解を抑制し、潤滑剤供給体の初期の機械的特性を維持させる耐加水分解安定剤として、分子構造中にカルボジミド基を有するポリカルボジイミド（多価カルボジイミド）を添加する。このポリカルボジイミド（多価カルボジイミド）を添加することにより、本発明の潤滑剤供給体を水が多量に存在するような用途で使用しても、初期の機械的強度の低下を少なくすることが可能になる。尚、ポリカルボジイミド（多価カルボジイミド）の添加量としては、潤滑剤供給体全量の０．２〜５ｗｔ％であり、特に０．３〜３ｗｔ％とすることが好ましい。ポリカルボジイミド（多価カルボジイミド）の添加量が０．２ｗｔ％未満では耐加水分解安定性の改良効果が現れず、５ｗｔ％を超えて添加しても耐加水分解安定性の改良効果があまり変わらないと同時に、添加量が増えることにより、相対的に樹脂及び潤滑剤の含有量が減少し、物性低下につながり好ましくない。
【００２６】
【化５】

【００２７】
本発明の潤滑剤供給体は、以下のように製造される。まず、ペレット状あるいは粉末状のポリエステルエラストマー、混合潤滑剤及びポリカルボジイミド（多価カルボジイミド）を、ポリエステルエラストマーの融点以上の温度で混合して、均一に相溶させる。
次いで、この溶解状態にある混合物を、目的とする形状の金型等に流し込んで冷却固化させる。また、射出成形による製造も可能であるが、その場合通常の自重式ホッパーを備えた射出成形機では、上記の一度冷却固化させた材料を粉砕機等で粉末もしくはぺースト状にした材料をそのまま計量、成形するのは困難である。そこで、本出願人による特開平８−３０９７９３号公報に記載されたホッパー部を圧送式に改良した射出成形機を用いると、材料がスクリューにうまく噛み合うようになって計量可能になり、成形できるようになる。
尚、この射出成形による製造では、ポリエステルエラストマーとして通常の射出成形グレードの原材料を用いると、混合潤滑剤の混入によって溶融粘度が低くなりすぎてバリ等が多くなり、満足な成形が困難となる。そこで、溶融粘度を適正にするために、もともとの溶融粘度が高い押出しグレード（２２０〜２３０℃で、メルトインデックスが３．０以下）を用いると、混合潤滑剤の混入により溶融粘度が適度に低下して安定な射出成形が可能になる。
【００２８】
本発明の潤滑剤供給体の具体的な応用例としては、転がり軸受のグリースに代わる充填物、リニアガイド装置のサイドシールとスライダ本体とに挟まれたシールを兼用した潤滑剤供給部材、ボールねじの端面に取付ける潤滑剤供給部材等がある。以下に、好ましい実施形態を示す。
【００２９】
（第１実施形態：玉軸受）
玉軸受は、図１にラジアル方向断面図として示すように、内輪１と外輪２との間に保持器３を介して複数個の転動体４を転動自在に保持して構成される。
そして、本発明においては、従来はグリース等が充填される、内輪１、外輪２、保持器３及び転動体４で形成される空間に、上記したポリエステルエラストマー、混合潤滑剤及びポリカルボジイミド（多価カルボジイミド）の溶融混合物を注入し、固化させて潤滑剤供給体５とする。充填方法は特に制限されるものではなく、加熱機構の付いたグリース注入装置を用いて前記溶融混合物を注入し、放置して潤滑剤供給体５を固化させてもよいし、軸受の空間に溶融前の混合物を充填してから、加熱後、放置することで行ってもよい。また、軸受を金型中に入れた状態で成形する、所謂インサート成形も可能である。
【００３０】
玉軸受への潤滑剤供給体５の充填構造は、図１に示す構造の他にも例えば図２（ａ）、（ｂ）に示すように、保持器３の転動体４と転動体４との間の空間（凹部）に充填させることもできる。また、本例の転がり軸受はシール部材６を備えている。充填方法は、例えば加熱機構の付いたグリース注入装置を用いて一方の側面を上にして前記凹部に、ポリエステルエラストマー、混合潤滑剤及びポリカルボジイミド（多価カルボジイミド）の溶融混合物を注入し、放置することにより固化させ、次いで反対側の側面に同様に溶融混合物を注入、固化させる。そして、固化終了後に、シール部材６，６を外輪の両側端部に装着する。
尚、図２（ａ）は、ラジアル方向断面図であり、図２（ｂ）は図１においてシール部材６を取り外した状態で示す側面図である。また、符号７は一対の保持器３を環状に連結するリベットである。
上記の如く構成される各玉軸受は、潤滑剤供給体５から内部に保持されている潤滑剤が徐々に滲み出て、内輪１、外輪２、保持器３及び転動体４に供給される。
【００３１】
（第２実施形態：リニアガイド装置）
リニアガイドは、図３に示すように、外面に転動体転動溝１３Ａ、１３Ｂを有して軸方向に延びる案内レール１０と、その案内レール１０を跨いで組み付けられたスライダ２０とを備えている。
スライダ２０は、スライダ本体２０Ａとその両端部に取り付けられたエンドキャップ２０Ｂとからなり、スライダ本体２０Ａは両袖部の内側面に案内レール１０の転動体転動溝１３Ａ、１３Ｂに対向する図示されない負荷転動体転動溝を有するとともに、袖部の肉厚部分を軸方向に貫通する転動体戻し路を有している。エンドキャップ２０Ｂは、スライダ本体２０Ａの転動体転動溝とこれに平行な転動体戻し路とを連通させる図示されない湾曲路を有しており、それらの転動体転動溝と転動体戻し路と両端の湾曲路とで転動体循環回路が形成されている。その転動体循環回路内には例えば、鋼球からなる多数の転動体が装填されている。尚、図中２７はグリースニップルである。
【００３２】
また、エンドキャップ２０Ｂは、合成樹脂の射出成形品で、断面ほぼコ字形に形成されている。そして、スライダ２０の端部の組立て状態を示す斜視図である図４にも示すように、両エンドキャップ２０Ｂのそれぞれの外面側には、エンドキャップ２０Ｂに近い側から順に、補強板２１、潤滑剤供給部材２２およびサイドシール２３が、重ね合わされた状態で固定されている。
補強板２１は、エンドキャップ２０Ｂの外形に合わせたほぼコ字形状の鋼板であり、その両袖部には、取付ネジ２６を貫通させる貫通孔２１ａ、２１ｂが形成されるとともに、両袖部を連結する連結部には、グリースニップル用の貫通孔２１ｃが形成されている。なお、この補強板２１は、案内レール１０とは非接触である。
また、サイドシール２３は、エンドキャップ２０Ｂの外形にあわせたほぼコ字形状の鋼板と、この鋼板と相似の形状を有してその外面に一体的に成形されたニトリルゴムとから構成されている。かかるサイドシール２３の案内レール１０と接触するリップ部Ｌは、その内側の面は、スライダ２０と案内レール１０との間の隙間をシールできるように、その案内レール１０の断面形状に合わせて案内レール１０の上面１０ａおよび外側面１０ｂ、また転動体転動溝１３Ａ、１３Ｂにも摺接可能な形状に成形されている。
尚、このサイドシール２３にも、取付けネジ貫通用の貫通孔２３ａ、２３及びグリースニップル用の貫通孔２３ｃが形成されている。
【００３３】
そして、これら補強板２１とサイドシール２３との間に挟まれている潤滑剤供給部材２２は、図５に示すように、エンドキャップ２０Ｂの外形に合わせたほぼコ字形状に形成されていて、そのコ字形状の内側の面は案内レール１０の上面１０ａ及び側面１０ｂに沿う形状となっており、更に案内レール１０の上の転動体転動溝１３Ｂに対応する突起２２ａ、２２ｂ、並びに下の転動体転動溝１３Ａに対応する突起２２ｃ、２２ｄがそれぞれ形成されて案内レール１０の横断面外形形状に整合されている。また、潤滑剤供給部材２２は、取付けネジ貫通用の２２ｅ、２２ｆ及びグリースニップル用の貫通孔２２ｇが形成されている。
本発明においては、この潤滑剤供給部材２２が、ポリエステルエラストマー、混合潤滑剤及びポリカルボジイミド（多価カルボジイミド）からなる潤滑剤供給体であり、その内部に保持される潤滑剤が案内レール１０との接触面に供給される。
尚、図４及び図５において、符号２５ａ〜２５ｃは、リング状スリーブ部材である。
【００３４】
（第３実施形態：ボールねじ装置）
ボールねじ装置は、図６に示すように、ボールナット３０がねじ軸３１を内包するように配置され、ボールナット３０の内周に形成されたねじ溝３０ａと、それに対向するねじ軸３１の外周に形成されたねじ溝３１ｂとの間には、複数のボール３２が転動自在に配置されている。
ボールナット３０の一側端（図中右方端）には、潤滑剤供給部材３３を介して、円筒状のシールキャップ３４がボルト３５により取り付けられている。ボルト３５の軸部外周には、スリーブ３６がそれぞれ介装されている。シールキャプ３４の端部には、ラビリンスシール３７が取り付けられ、ねじ軸３１とシールキャップ３４との間を介して塵芥等の異物が侵入することを防止している。
本発明においては、この潤滑剤供給部材３３が、ポリエステルエラストマー、混合潤滑剤及びポリカルボジイミド（多価カルボジイミド）からなる潤滑剤供給体であり、その外周に細い溝３３ａを形成しており、ここに配置されたガータスプリング３８により一定の圧力でねじ軸３１の外周に向かってラジアル方向に加圧されている。そのため、例えば長期運転により潤滑剤供給部材３３の内周面が摩耗しても、常時、ねじ軸３１との適切な接触が保たれ、良好な潤滑が確保されるようになっている。
【００３５】
（第４実施形態：自動調心ころ軸受）
自動調心ころ軸受は、図７に示すように、内輪４１と外輪４２とを有する。内輪４１には、２列の軌道４１ａが形成されているとともに、各軌道４１ａの外端部位に脱落防止つば４１ｂがそれぞれ設けられている。外輪４２には、内輪４１の各軌道４１ａに対向した軌道４２ａが形成されている。内輪４１の各軌道４１ａと外輪４２の軌道４２ａとの間には２列のころ４３が配置され、各列のころ４３は一体型に構成された保持器４６により保持されている。すなわち１つの保持器４６で各列のころ４３が保持されていることになる。保持器４６の材質は、高力黄銅、ガラス繊維などの強化材入りのプラスチック（例えばナイロン６６）などからなり、強度などの信頼性を考慮すると、材質を高力黄銅にすることが好ましい。また、保持器４６を、鉄製の分離型保持器を軸受組立後に電子ビーム溶接によって一体化して構成するようにしてもよい。保持器４６と内輪４１との間には案内輪４７が各列のころ４３を案内するように配置されている。
そして、内輪４１と外輪４２との間に存在する空所、内輪４１の各脱落防止つば４１ｂと各列のころ４３の外端面との間の間隙および各列のころ４３の内端面と案内輪４７との間の間隙には、第１実施形態である転がり軸受と同様にして、ポリエステルエラストマー、混合潤滑剤及びポリカルボジイミド（多価カルボジイミド）の溶融混合物を注入、固化してなる潤滑剤供給体４８が充填されている。
上記の如く構成される自動調心ころ軸受は、潤滑剤供給体４８から内部に保持されている潤滑剤が徐々に滲み出て、内輪４１、外輪４２、保持器４３及びころ４３に供給され、ころと各軌道４１ａ，４２ａ及びつば４１ｂとの潤滑が長期にわたり維持される。
【００３６】
（第５実施形態：玉軸受）
玉軸受において、保持器を本発明の潤滑剤供給体で形成することもでき、例えば、特開平８−２１４５０号公報に記載された玉軸受において、冠型保持器を本発明の潤滑剤供給体で形成することができる。
即ち、図８（ａ）に断面図として示すように、玉軸受は、内輪５１と外輪５２との間に転動体である複数個の玉５３，５３を冠型保持器５４を介して転動自在に保持して構成されている。また、この玉軸受は、シール板５５を備えている。ここで、冠型保持器５４は、同図（ｂ）に示されるように、円環状の主部５６と、この主部５６の片面に設けられた複数組の保持部５７，５７とを備えており、更に各保持部５７，５７は互いに間隔をあけて配置された１対の弾性片５８，５８から構成されている。
本発明においては、この冠型保持器５４が上記したポリエステルエラストマー、混合潤滑剤及びポリカルボジイミド（多価カルボジイミド）からなる潤滑剤供給体であり、従って、この玉軸受では、冠型保持器５４から潤滑剤が徐々に滲み出て、内輪５１や外輪５２、玉５３に供給され、これらの部材間の潤滑が長期にわたり維持される。
【００３７】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に説明する。
〔融点以上での相溶性及び冷却固化テスト〕
潤滑剤１０ｇに対して、ポリブチレンテレフタレートエラストマー〔ペルプレンＰ−７０Ｂ、東洋紡績（株）；硬度４６（ショアＤ）〕１０ｇを加え、ポリブチレンテレフタレートエラストマーの結晶融点（２００℃）以上の温度、具体的には２１０〜２３０℃で加熱混合した後、室温まで冷却した。潤滑剤の種類と、相溶性及び冷却固化テストの結果とを表１に示す。
【００３８】
【表１】

【００３９】
表１に示すように、ポリエステルエラストマーとの相溶性が低い潤滑油でも、規定量の相溶性の高い潤滑油と混合して使用することにより、ポリエステルエラストマーと相溶するようになる。
また、ポリエステルエラストマーとの相溶性が低い潤滑油の中でも、極性の少し高いアルキルジフェニルエーテルの方が、ポリα−オレフィン油に比べて多い含有量にしても、均一に固化することが判明した。
【００４０】
（参考例１）
（１）ポリブチレンテレフタレートエラストマー４０ｗｔ％
〔ハイトレル４７７７、押出グレード、硬度：４７ショアＤ、
メルトインデックス：１．５（２２０℃）、東レ・デュポン（株）〕
（２）トリオクチルトリメリテート〔ＴＯＴＭ、大八化学工業（株）〕５７ｗｔ％
（３）アルキルジフェニルエーテル〔ＬＢ−１００、（株）松村石油研究所〕３ｗｔ％
上記（１）〜（３）を２３０℃で加熱混合して、完全に相溶させた。その後、冷却して固化させてから、粉砕機で粉砕した。粉砕後の材料を、圧送式ホッパー付き射出成形機で成形した。出来上がった成形体（潤滑剤供給体）は、潤滑油が滲み出すものであった。
【００４１】
（参考例２）
（１）ポリブチレンテレフタレートエラストマー４０ｗｔ％
〔ハイトレル４７７７：押出グレード、硬度：４７ショアＤ、
メルトインデックス：１．５（２２０℃）、東レ・デュポン（株）〕
（２）トリオクチルトリメリテート〔ＴＯＴＭ、大八化学工業（株）〕５４ｗｔ％
（３）アルキルジフェニルエーテル〔ＬＢ−１００、（株）松村石油研究所〕６ｗｔ％
上記（１）〜（３）を２３０℃で加熱混合して、完全に相溶させた。その後、冷却して固化させてから、粉砕機で粉砕した。粉砕後の材料を、圧送式ホッパー付き射出成形機で成形した。出来上がった成形体（潤滑剤供給体）は、潤滑剤が滲み出すものであった。
【００４２】
（実施例１）
（１）ポリブチレンテレフタレートエラストマー３９ｗｔ％
〔ハイトレル４７７７：押出グレード、硬度：４７ショアＤ、
メルトインデックス：１．５（２２０℃）、東レ・デュポン（株）〕
（２）トリオクチルトリメリテート〔ＴＯＴＭ、大八化学工業（株）〕５２ｗｔ％
（３）アルキルジフェニルエーテル〔ＬＢ−１００、（株）松村石油研究所〕４ｗｔ％
（４）ペンタエリスリチル−テトラキス〔３−（３，５−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕〔IRGANOX（登録商標）1010、Chiba Specialty Chemicals K.K〕１ｗｔ％
（５）ポリカルボジイミド（多価カルボジイミド）〔カルボジライトＨＭＶ−８ＣＡ、日清紡（株）〕１ｗｔ％
（６）黒鉛粉末〔ＧＡ−４、日本カーボン（株）〕３ｗｔ％
上記（１）〜（６）を２２０℃で加熱混合して、完全に相溶させた。その後、冷却して固化させてから、粉砕機で粉砕した。粉砕後の材料を、圧送式ホッパー付き射出成形機で成形した。出来上がった成形体（潤滑剤供給体）は、潤滑剤が滲み出すものであった。
【００４３】
（参考例３）
（１）ポリブチレンテレフタレートエラストマー４０ｗｔ％
〔ハイトレル４７７７：押出グレード、硬度：４７ショアＤ、
メルトインデックス：１．５（２２０℃）、東レ・デュポン（株）〕
（２）トリオクチルトリメリテート〔ＴＯＴＭ、大八化学工業（株）〕６０ｗｔ％
上記（１）及び（２）を２３０℃で加熱混合して、完全に相溶させた。その後、冷却して固化させてから、粉砕機で粉砕した。粉砕後の材料を、圧送式ホッパー付き射出成形機で成形した。出来上がった成形体（潤滑剤供給体）は、潤滑剤が滲み出すものであった。
【００４４】
〔潤滑剤供給量比較テスト〕
上記の参考例１〜３について、それぞれＪＩＳ３号引張り試験用試験片を成形し、８０℃で放置し、潤滑剤供給量比較テストを行った。
テストは、経時的に重量測定を行い、初期からの重量変化から潤滑剤供給量（重量変化率、ｗｔ％）を求めた。結果を図９に示す。
参考例１及び２は、参考例３に比べて直線の傾きが大きく、時間当たりの潤滑剤供給量が多くなっており、本発明で用いるポリエステルエラストマーの優位性を示している。また、参考例１と参考例２との比較から、アルキルジフェニルエーテルの混合量が多くなることによっても、直線の傾きが大きくなることもわかる。
【００４５】
〔耐加水分解比較テスト〕
上記の参考例１及び実施例１について、それぞれＪＩＳ３号引張り試験用試験片を成形し、８０℃、９０％ＨＲ（相対湿度）で放置した。そして、１０００時間後に取り出し、同規格に従って引張り強度を測定した。試験片作製当初の測定値を１００％とし、これと１０００時間経過後の測定値とを比較し、その比率を強度保持率とした。結果を表２に示す。
【００４６】
【表２】

【００４７】
表２に示すように、ポリカルボジイミド（多価カルボジイミド）を添加することにより、配合成分の加水分解が抑えられて、強度の低下が少なくなることがわかる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の潤滑剤供給体は、ベースとなるポリエステルエラストマーの耐熱性が高いため、従来のポリエチレンをべースとしたものでは使用できなかった高温（１００〜１２０℃）での使用が可能である。
また、潤滑剤として、ポリエステルエラストマーと相溶性の高いエステル油のような極性の高い潤滑剤と相溶性の低いポリα−オレフィン油のような極性の低い潤滑剤とを混合することにより、潤滑剤全体として適度に相溶性（極性）が下がり、潤滑剤供給体として外部に潤滑剤を供給する量が長期間に渡って増加し、それに伴って潤滑寿命も向上する。
更に、ポリエチレンに比べて、ポリエステルエラストマーは柔軟性を有するので、シールなど変形を要する必要があるような用途に特に好適である。
また、ポリカルボジイミド（多価カルボジイミド）を添加することにより、分子構造中に存在するカルボジイミド基が加水分解によって生成するカルボン酸と反応して加水分解を抑制するため、本発明の潤滑剤供給体を水が多量に存在する用途に使用しても、加水分解による機械的強度の低下を少なくすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の潤滑剤供給体を転がり軸受に適用した実施形態を示す要部断面図である。
【図２】本発明の潤滑剤供給体を転がり軸受に適用した他の実施形態を示す要部断面図であり、同図（ａ）はラジアル方向断面図、同図（ｂ）は側面図である。
【図３】本発明の潤滑剤供給体をリニアガイド装置に適用した実施形態を示す斜視図である。
【図４】図３に示すリニアガイド装置において、潤滑剤供給部材を含むスライダの構成を示す図である。
【図５】図４に示す潤滑剤供給部材の斜視図である。
【図６】本発明の潤滑剤供給体をボールねじ装置に適用した実施形態を示す要部断面図である。
【図７】本発明の潤滑剤供給体を自動調心ころ軸受に適用した実施形態を示す要部断面図である。
【図８】本発明の潤滑剤供給体を転がり軸受に適用した他の実施形態を示す図であり、同図（ａ）はその全体を示す要部断面図、同図（ｂ）は保持器の斜視図（Ｂ）である。
【図９】実施例における潤滑剤供給量比較テストの結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１内輪
２外輪
３保持器
４転動体
５潤滑剤供給体
１０案内レール
２０スライダ
２１補強板
２２潤滑剤供給部材（潤滑剤供給体）
２３サイドシール
３０ボールナット
３１ねじ軸
３２ボール
３３潤滑剤供給体
４１内輪
４２外輪
４３ころ
４６保持機
４７案内輪
４８潤滑剤供給体
５１内輪
５２外輪
５３玉
５４冠型保持器（潤滑剤供給体）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lubricant supply body that supplies a lubricant to a site to be lubricated, and more particularly to a lubricant supply body that can be applied to parts exposed to high temperatures such as rolling bearings.
[0002]
[Prior art]
Generally, parts that require lubricity such as bearings are filled with a lubricating composition such as lubricating oil or semi-solid grease. However, since these lubricating compositions fluidize not only with lubricating oil but also with semi-solid grease as the temperature rises when the bearing rotates, a sealing plate is used to prevent these lubricating compositions from scattering. The filling portion must be sealed with a sealing member such as a complicated structure, and the sealing member may not be attached in some cases, such as a small bearing.
[0003]
Therefore, as a lubrication method that does not require a sealing member, a lubricant supply composition in which a lubricant and a resin are mixed and solidified has been developed and put into practical use. This resin-based lubricant supply composition is one in which the lubricating oil retained in the resin oozes out on the surface of the resin and exhibits a lubricating action. For example, U.S. Pat. Nos. 3,729,415, 3,478,819 and 3,541,010 The document describes polyethylene containing lubricating oil. Japanese Examined Patent Publication No. 63-23239 discloses a lubricating composition in which lubricating grease is held in ultrahigh molecular weight polyethylene having a molecular weight of about 1 × 10 ^{6 to} 5 × 10 ⁶ .
These lubricant supply compositions are processed according to the lubrication location, such as a bearing space filling formed by inner and outer rings of rolling bearings, rolling elements and cages, and used as a lubricant supply body. .
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the lubricant supply composition comprising polyethylene and lubricating oil or grease is based on polyethylene, it begins to soften at about 80 ° C. and completely melts at 130-140 ° C. Therefore, at a high temperature of 80 ° C. or higher, the mechanical strength is reduced, and there is a risk that when the roller is filled and used, the rolling element is deformed or broken with the rotation of the rolling element and detached from the filling portion. Polyethylene, which is a polyolefin-based synthetic resin, has no polar functional group, bond (for example, amide bond), or aromatic ring in the molecule, and therefore a highly polar lubricating oil such as ester oil or polyphenyl ether oil. In addition, the grease based on the lubricating oil is poorly compatible, and when these lubricants are contained alone or in combination with a low polarity oil, 50 wt% or more is included in the entire lubricant supply composition. It was difficult to form a lubricant supply body in which the amount of lubricant was 50 wt% or more. Moreover, even if it was able to be formed, since polyethylene has a poor ability to hold a highly polar lubricant, the lubricant may ooze out early and lose the ability to supply the lubricant.
[0005]
Therefore, the object of the present invention is to solve the above problems, and can be used at a high temperature of 100 to 120 ° C., and is excellent in mechanical strength. An object of the present invention is to provide a lubricant supply body that stably holds a lubricating oil having a large polarity and a grease based on the lubricating oil.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, a lubricant supply of the present invention, A) and a hard component made of a first polyester, polyester elastomers formed from the soft component made of a second polyester or polyether, B ) The first lubricating oil having high compatibility with the polyester elastomer or the second lubricating oil having low compatibility with the polyester elastomer and the second lubricating oil having the first lubricating oil as a base oil or the second lubricating oil An oil-based grease and a second lubricating oil or a mixed lubricant in which the grease accounts for 3 to 25 wt% with respect to the total amount of the mixture , and C) a carbodiimide group in the molecular structure The hydrolysis resistance stabilizer having a ratio of 0.2 to 5 wt% is solidified in a state where the polyester elastomer contains the mixed lubricant. And the first and second lubricating oils ooze from the surface.
In addition, the present invention provides a rolling bearing, a linear guide, and a ball screw characterized by including the lubricant supplier.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the lubricant supply body according to the present invention will be described in detail.
First, the polyester elastomer that can be used in the present invention will be described. This polyester elastomer is a copolymer of a hard component made of a first polyester and a soft component made of a second polyester or polyether. The hard component is responsible for the mechanical properties of the polyester elastomer as a whole, particularly hardness and heat resistance, and the soft component has an action of retaining a lubricant in the structure. Therefore, the lubricant supply body of the present invention has excellent heat resistance and mechanical properties, and a lubricant holding ability. Polyester elastomers are more flexible than polyethylene and are particularly suitable for applications that require deformation, such as bearing seals.
[0008]
The first polyester as the hard component is a crystalline polyester, specifically, an aromatic polyester such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, or a polymer of polytetramethylene glycol and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid. is there.
These first polyesters may be used alone or in combination of two or more.
[0009]
On the other hand, the second polyester serving as the soft component is, for example, an aliphatic polyester, and is preferably a polyester represented by the following chemical formula (I).
[0010]
[Chemical 1]

[0011]
Similarly, the polyether that becomes a soft component is, for example, an aromatic polyether, and preferably a polyether represented by the following chemical formula (II).
[0012]
[Chemical 2]

[0013]
Any combination of the above-mentioned hard component and soft component is possible, but the main application of the present invention (filler replacing rolling bearing grease, sandwiched between the side seal of the linear guide device and the slider body) In particular, polybutylene terephthalate is hard when considering members that also serve as seals, members that are attached to the end face of ball screws, self-aligning roller bearing rollers, and the inner ring, outer ring, and guide ring. A polyester elastomer as a component is preferred.
[0014]
Moreover, in the said use, it is preferable that the hardness as a polyester elastomer is the range of 40-60 (Shore D), especially 45-55 (Shore D). The lower the hardness, the more lubricant can be contained, but softening by inclusion makes it 40 (Shore D) is the lower limit in view of mechanical strength. On the other hand, when the hardness exceeds 60 (Shore D), the soft component holding the lubricant is reduced accordingly, and it becomes difficult to contain a large amount of lubricant exceeding 50% by weight.
Therefore, the ratio of the hard component to the soft component is adjusted so that the hardness of the polyester elastomer is in the above range. This hardness can also be adjusted by the lengths a and b of the repeating units of the chemical formulas (I) and (II), which are soft components.
[0015]
The lubricant supply body of the present invention can be obtained by adding a lubricant to the polyester elastomer.
The lubricant that can be used in the present invention includes a first lubricating oil that is highly compatible with the polyester elastomer or a grease that uses the first lubricating oil as a base oil, and a second lubricating oil that is low in compatibility with the polyester elastomer. It is a lubricant mixed with a lubricating oil or a grease based on this second lubricating oil.
[0016]
The first lubricating oil needs to have high compatibility when heated above the melting point of the polyester elastomer. The high compatibility mentioned here is a system in which there are very many lubricants in a weight ratio of about 1: 1, and they are completely compatible at the melting point or higher and are not separated into two layers even after cooling and solidification. It is a state where they are integrated. Specific lubricants that are highly compatible with the polyester elastomer include tetraphenyl ethers shown below,
[0017]
[Chemical 3]

[0018]
Polyphenyl ether oils such as pentaphenyl ether, dioctyl sebacate, dioctyl phthalate, trioctyl trimellitate, triisodecyl trimellitate, tetraoctyl pyromellitate, pentaerythritol tetraester, dipentaerythritol hexaester, etc. There are polyalkylene glycol oils, and among them, those having a phenyl group in the structure are more compatible and suitable.
[0019]
In the case of using grease, the first lubricating oil is used as a base oil, and a thickener such as Li soap or urea is added thereto. It is preferable to use grease because the state before solidification is semi-solid, so that it can be easily filled in a bearing or the like.
However, when the polyester elastomer is in the form of pellets, it is difficult to mix even if heated and mixed at a melting point or higher, and it is better to use pellets that have been powdered by freezing and grinding. In the case of lubricating oil, it is not necessary to be in powder form.
[0020]
As the second lubricating oil, an oil having a small polarity such as an alkyl diphenyl ether oil having a long alkyl chain length such as octadecyl diphenyl ether, a poly α-olefin oil, or a mineral oil can be used.
When using grease, this second lubricating oil is used as a base oil, and a thickener such as Li soap or urea is added thereto.
[0021]
The mixing ratio between the first lubricating oil or its grease and the second lubricating oil or its grease is such that the second lubricating oil or its grease is 3 to 25 wt%, more preferably 5 with respect to the total amount of the mixed lubricant. Occupy ~ 15 wt%. When the amount of the second lubricating oil or its grease is less than 3 wt%, the compatibility between the polyester elastomer and the mixed lubricant is too good, and the amount of lubricant released over time is small. It becomes difficult to maintain the function for a long time. On the other hand, when the mixing amount exceeds 25 wt%, the polarity of the entire mixed lubricant becomes low, and it becomes difficult to solidify with the polyester elastomer and the lubricant amount as described later.
[0022]
The ratio of the mixed lubricant to the polyester elastomer is 40-80 wt%, preferably 50-70 wt%, of the mixed lubricant in the lubricant supply body. If the lubricant is less than 40 wt%, the amount of lubricant supplied is too small and the ability to supply the lubricant is lost early. On the other hand, if it exceeds 80 wt%, the amount of the polyester elastomer to be formed is too small, and it becomes difficult to obtain a predetermined mechanical strength.
[0023]
In addition, the lubricant supply body of the present invention includes additives for preventing deterioration such as antioxidants, ultraviolet absorbers, hydrolysis inhibitors, reinforcing materials such as glass fibers, potassium titanate whiskers, aluminum borate whiskers, or Solid lubricants such as graphite, h-BN, PTFE, and MoS ₂ may be added. Antioxidants include hindered phenols such as pentaerythrityl-tetrakis [3- (3,5-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] having the following structure, which have heat resistance and oxidation resistance. It is preferable to give an excellent effect. The addition amount is 0.05 to 2 wt% of the total amount of the lubricant supply body. If this antioxidant is less than 0.05 wt%, the heat resistance and the oxidation resistance are hardly improved. Even if added in excess of 2 wt%, the improvement effect of heat resistance and oxidation resistance does not change much, and at the same time, the amount of resin and lubricant is relatively reduced by increasing the amount of addition, leading to deterioration of physical properties. It is not preferable.
[0024]
[Formula 4]

[0025]
Furthermore, in molding and in an environment where a large amount of water exists, the polyester elastomer that is the base resin of the present invention has an ester group in the resin that is cleaved by hydrolysis due to water or the like, resulting in a decrease in molecular weight and mechanical strength. descend. It is also conceivable that the carboxyl group derived from the polyester raw material and the carboxyl group produced by hydrolysis act as an acid catalyst to promote hydrolysis. Therefore, in the present invention, for such a carboxyl group, a first function that causes the reaction shown below to deactivate the hydrolysis promoting catalytic ability, and a carboxyl group in the polyester elastomer generated by hydrolysis of the ester group As a hydrolysis-resistant stabilizer that has a second function of linking cleaved molecules by cross-linking reaction with the polyester, suppresses hydrolysis of the polyester elastomer, and maintains the initial mechanical properties of the lubricant supply. , it added polycarbodiimide (polyvalent carbodiimide) having a carbodiimide group in the molecular structure. By adding this polycarbodiimide (polyvalent carbodiimide), even if the lubricant supply body of the present invention is used in applications where a large amount of water is present, it is possible to reduce the decrease in the initial mechanical strength. become. The addition amount of polycarbodiimide (polyvalent carbodiimide) is 0.2 to 5 wt% , particularly preferably 0.3 to 3 wt% of the total amount of the lubricant supply body. If the addition amount of polycarbodiimide (polyvalent carbodiimide) is less than 0.2 wt%, the improvement effect of hydrolysis resistance does not appear, and even if it exceeds 5 wt%, the improvement effect of hydrolysis resistance does not change much. At the same time, an increase in the amount added is undesirable because the contents of the resin and the lubricant are relatively reduced, leading to a decrease in physical properties.
[0026]
[Chemical formula 5]

[0027]
The lubricant supply body of the present invention is manufactured as follows. First, pelletized or powdered polyester elastomer , mixed lubricant, and polycarbodiimide (polyvalent carbodiimide) are mixed at a temperature equal to or higher than the melting point of the polyester elastomer and uniformly mixed.
Next, the mixture in a dissolved state is poured into a mold having a desired shape and solidified by cooling. In addition, although it is possible to manufacture by injection molding, in that case, in an injection molding machine equipped with a normal self-weight hopper, the material once cooled and solidified by the above-mentioned method is directly used as a powder or paste by a pulverizer. It is difficult to weigh and mold. Therefore, when an injection molding machine in which the hopper portion described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-309793 by the present applicant is improved to a pumping type is used, the material can be well meshed with the screw so that it can be metered and molded. become.
In this production by injection molding, if a raw material of a normal injection molding grade is used as the polyester elastomer, the melt viscosity becomes too low due to mixing of the mixed lubricant, resulting in increased burrs and the like, and satisfactory molding becomes difficult. Therefore, in order to make the melt viscosity appropriate, when an extrusion grade having an original high melt viscosity (220 to 230 ° C., melt index of 3.0 or less) is used, the melt viscosity is moderately lowered due to mixing of the mixed lubricant. Stable injection molding becomes possible.
[0028]
Specific application examples of the lubricant supply body of the present invention include a filler instead of grease for a rolling bearing, a lubricant supply member that also serves as a seal sandwiched between a side seal and a slider body of a linear guide device, and a ball screw There is a lubricant supply member or the like attached to the end face. The preferred embodiments are shown below.
[0029]
(First embodiment: ball bearing)
As shown in a radial sectional view in FIG. 1, the ball bearing is configured to hold a plurality of rolling elements 4 between a inner ring 1 and an outer ring 2 via a cage 3 so as to roll freely.
In the present invention, the polyester elastomer , the mixed lubricant, and the polycarbodiimide (polyvalent polyhydride) described above are formed in the space formed by the inner ring 1, the outer ring 2, the cage 3 and the rolling element 4, which is conventionally filled with grease. A molten mixture of carbodiimide) is injected and solidified to obtain the lubricant supply body 5. The filling method is not particularly limited, and the molten mixture may be injected using a grease injection device with a heating mechanism, and the lubricant supply body 5 may be left to solidify, or melt into the bearing space. After filling the previous mixture, it may be carried out by leaving it after heating. Also, so-called insert molding, in which the bearing is molded in a mold, is possible.
[0030]
In addition to the structure shown in FIG. 1, for example, as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the filling structure of the lubricant supply body 5 to the ball bearings includes the rolling

elements

4 and 4 of the cage 3. It is also possible to fill the space (concave portion) between the two. Further, the rolling bearing of this example includes a seal member 6. As a filling method, for example, using a grease injection device with a heating mechanism, a molten mixture of a polyester elastomer , a mixed lubricant, and polycarbodiimide (polyvalent carbodiimide) is injected into the concave portion with one side face up and left to stand. Then, the molten mixture is poured and solidified in the same manner on the opposite side surface. Then, after the solidification is completed, the

seal members

6 and 6 are attached to both end portions of the outer ring.
2A is a sectional view in the radial direction, and FIG. 2B is a side view showing the state in which the seal member 6 is removed in FIG. Reference numeral 7 denotes a rivet that connects the pair of cages 3 in an annular shape.
In each ball bearing configured as described above, the lubricant held inside from the lubricant supply body 5 gradually oozes out and is supplied to the inner ring 1, the outer ring 2, the cage 3 and the rolling element 4.
[0031]
(Second embodiment: linear guide device)
As shown in FIG. 3, the linear guide includes a guide rail 10 having rolling element rolling grooves 13 </ b> A and 13 </ b> B on the outer surface and extending in the axial direction, and a slider 20 assembled across the guide rail 10. Yes.
The slider 20 includes a slider main body 20A and end caps 20B attached to both ends thereof. The slider main body 20A is not shown facing the rolling

element rolling grooves

13A and 13B of the guide rail 10 on the inner side surfaces of both sleeve portions. While having a rolling element rolling groove | channel, it has a rolling element return path which penetrates the thick part of a sleeve part to an axial direction. The end cap 20B has a curved path (not shown) that allows the rolling element rolling groove of the slider body 20A to communicate with the rolling element return path parallel to the rolling element rolling groove, and the rolling element rolling groove and the rolling element return path. A rolling element circulation circuit is formed by the curved paths at both ends. A large number of rolling elements made of, for example, steel balls are loaded in the rolling element circulation circuit. In the figure, reference numeral 27 denotes a grease nipple.
[0032]
The end cap 20B is a synthetic resin injection-molded product, and has a substantially U-shaped cross section. Then, as shown in FIG. 4 which is a perspective view showing the assembled state of the end portion of the slider 20, the reinforcing plate 21 and the lubrication are provided on the outer surface sides of both end caps 20B in order from the side closer to the end cap 20B. The agent supply member 22 and the side seal 23 are fixed in an overlapped state.
The reinforcing plate 21 is a substantially U-shaped steel plate that matches the outer shape of the end cap 20B. Both sleeve portions are formed with through-

holes

21a and 21b that allow the mounting screws 26 to pass therethrough, and both sleeve portions are provided with both sleeve portions. A through hole 21c for a grease nipple is formed in the connecting portion to be connected. The reinforcing plate 21 is not in contact with the guide rail 10.
The side seal 23 is composed of a substantially U-shaped steel plate matched to the outer shape of the end cap 20B, and nitrile rubber having a shape similar to that of the steel plate and integrally formed on the outer surface thereof. . The lip portion L that contacts the guide rail 10 of the side seal 23 is guided in accordance with the cross-sectional shape of the guide rail 10 so that the inner surface thereof can seal the gap between the slider 20 and the guide rail 10. The upper surface 10a and the outer surface 10b of the rail 10 and the rolling

element rolling grooves

13A and 13B are formed in a shape capable of sliding contact.
The side seal 23 is also formed with through

holes

23a and 23 for penetrating mounting screws and a through hole 23c for a grease nipple.
[0033]
And, as shown in FIG. 5, the lubricant supply member 22 sandwiched between the reinforcing plate 21 and the side seal 23 is formed in a substantially U-shape that matches the outer shape of the end cap 20B. The inner surface of the U-shape is shaped along the upper surface 10a and the side surface 10b of the guide rail 10, and further, the protrusions 22a and 22b corresponding to the rolling element rolling grooves 13B on the guide rail 10 and the

lower Protrusions

22c and 22d corresponding to the rolling element rolling grooves 13A are respectively formed and aligned with the outer cross-sectional shape of the guide rail 10. Further, the lubricant supply member 22 is formed with through

holes

22e and 22f for attaching screws and through holes 22g for grease nipples.
In the present invention, the lubricant supply member 22 is a lubricant supply body made of a polyester elastomer , a mixed lubricant, and polycarbodiimide (polyvalent carbodiimide) , and the lubricant held inside the lubricant supply member 22 Supplied to the contact surface.
4 and 5, reference numerals 25a to 25c denote ring-shaped sleeve members.
[0034]
(Third embodiment: Ball screw device)
As shown in FIG. 6, the ball screw device is arranged so that the ball nut 30 encloses the screw shaft 31, the screw groove 30 a formed on the inner periphery of the ball nut 30, and the outer periphery of the screw shaft 31 opposed thereto. A plurality of balls 32 are arranged so as to be able to roll between the thread grooves 31b formed in the above.
A cylindrical seal cap 34 is attached to one end (the right end in the figure) of the ball nut 30 with a bolt 35 via a lubricant supply member 33. Sleeves 36 are interposed on the outer periphery of the shaft portion of the bolt 35. A labyrinth seal 37 is attached to the end of the seal cap 34 to prevent foreign matter such as dust from entering through between the screw shaft 31 and the seal cap 34.
In the present invention, the lubricant supply member 33 is a lubricant supply body made of a polyester elastomer , a mixed lubricant, and polycarbodiimide (polyvalent carbodiimide) , and has a narrow groove 33a formed on the outer periphery thereof. The arranged garter spring 38 is pressurized in the radial direction toward the outer periphery of the screw shaft 31 with a constant pressure. Therefore, for example, even if the inner peripheral surface of the lubricant supply member 33 is worn due to long-term operation, appropriate contact with the screw shaft 31 is always maintained, and good lubrication is ensured.
[0035]
(Fourth embodiment: Spherical roller bearing)
The self-aligning roller bearing has an inner ring 41 and an outer ring 42 as shown in FIG. The inner ring 41 is formed with two rows of raceways 41a, and a drop-off prevention collar 41b is provided at an outer end portion of each raceway 41a. The outer ring 42 is formed with a track 42 a that faces each track 41 a of the inner ring 41. Two rows of rollers 43 are disposed between the raceway 41a of the inner ring 41 and the raceway 42a of the outer ring 42, and the rollers 43 in each row are held by a cage 46 that is configured as an integral type. That is, the rollers 43 in each row are held by one cage 46. The material of the cage 46 is made of high-strength brass, plastic with a reinforcing material such as glass fiber (for example, nylon 66) or the like, and considering the reliability such as strength, the material is preferably made of high-strength brass. The cage 46 may be configured by integrating an iron separable cage after assembly of the bearing by electron beam welding. A guide wheel 47 is arranged between the cage 46 and the inner ring 41 so as to guide the rollers 43 in each row.
Further, a space existing between the inner ring 41 and the outer ring 42, a gap between each fall prevention collar 41b of the inner ring 41 and the outer end surface of each row of rollers 43, and an inner end surface and a guide wheel of each row of rollers 43. In the same manner as the rolling bearing according to the first embodiment, a lubricant supply body in which a molten mixture of a polyester elastomer , a mixed lubricant, and a polycarbodiimide (polyvalent carbodiimide) is injected and solidified in the gap between the first and second embodiments. 48 is filled.
In the self-aligning roller bearing configured as described above, the lubricant held inside from the lubricant supply body 48 gradually oozes out and is supplied to the inner ring 41, the outer ring 42, the cage 43 and the roller 43, Lubrication between the rollers and each

track

41a, 42a and collar 41b is maintained over a long period of time.
[0036]
(Fifth embodiment: ball bearing)
In the ball bearing, the cage can be formed of the lubricant supply body of the present invention. For example, in the ball bearing described in Japanese Patent Laid-Open No. 8-21450, the crown type cage is replaced with the lubricant supply body of the present invention. Can be formed.
That is, as shown in a sectional view in FIG. 8A, the ball bearing rolls a plurality of

balls

53, 53 that are rolling elements between an inner ring 51 and an outer ring 52 via a crown-shaped cage 54. It is configured to be held freely. The ball bearing is provided with a seal plate 55. Here, the crown-shaped cage 54 includes an annular main portion 56 and a plurality of sets of holding

portions

57 and 57 provided on one surface of the main portion 56 as shown in FIG. Furthermore, each holding

part

57,57 is comprised from a pair of

elastic pieces

58,58 arranged at intervals.
In the present invention, the crown-type cage 54 is a lubricant supply body composed of the above-described polyester elastomer , mixed lubricant, and polycarbodiimide (polyvalent carbodiimide). The lubricant gradually oozes out and is supplied to the inner ring 51, the outer ring 52, and the ball 53, and the lubrication between these members is maintained for a long time.
[0037]
【Example】
The present invention will be further described below with reference to examples and comparative examples.
[Compatibility above the melting point and cooling solidification test]
10 g of a polybutylene terephthalate elastomer [Perprene P-70B, Toyobo Co., Ltd .; hardness 46 (Shore D)] is added to 10 g of the lubricant, and the temperature is equal to or higher than the crystal melting point (200 ° C.) of the polybutylene terephthalate elastomer. Specifically, after heating and mixing at 210 to 230 ° C., the mixture was cooled to room temperature. Table 1 shows the types of lubricants and the results of compatibility and cooling solidification tests.
[0038]
[Table 1]

[0039]
As shown in Table 1, even a lubricating oil having a low compatibility with the polyester elastomer becomes compatible with the polyester elastomer when used in combination with a specified amount of a highly compatible lubricating oil.
In addition, among the lubricating oils having low compatibility with the polyester elastomer, it has been found that the alkyl diphenyl ether having a slightly higher polarity solidifies uniformly even when the content is higher than that of the poly α-olefin oil.
[0040]
( Reference Example 1)
(1) Polybutylene terephthalate elastomer 40 wt%
[Hytrel 4777, extrusion grade, hardness: 47 Shore D,
Melt index: 1.5 (220 ° C), Toray DuPont Co., Ltd.]
(2) Trioctyl trimellitate [TOTM, Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.] 57wt%
(3) Alkyl diphenyl ether [LB-100, Matsumura Oil Research Co., Ltd.] 3wt%
Said (1) - (3) was heat-mixed at 230 degreeC, and was made completely compatible. Then, after cooling and solidifying, it grind | pulverized with the grinder. The pulverized material was molded by an injection molding machine with a pressure-feed hopper. The finished molded body (lubricant supply body) was one in which the lubricating oil exudes.
[0041]
( Reference Example 2)
(1) Polybutylene terephthalate elastomer 40 wt%
[Hytrel 4777: extrusion grade, hardness: 47 Shore D,
Melt index: 1.5 (220 ° C), Toray DuPont Co., Ltd.]
(2) Trioctyl trimellitate [TOTM, Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.] 54 wt%
(3) Alkyl diphenyl ether [LB-100, Matsumura Oil Research Co., Ltd.] 6wt%
Said (1) - (3) was heat-mixed at 230 degreeC, and was made completely compatible. Then, after cooling and solidifying, it grind | pulverized with the grinder. The pulverized material was molded by an injection molding machine with a pressure-feed hopper. The finished molded body (lubricant supply body) was one in which the lubricant oozed out.
[0042]
(Example 1 )
(1) Polybutylene terephthalate elastomer 39wt%
[Hytrel 4777: extrusion grade, hardness: 47 Shore D,
Melt index: 1.5 (220 ° C), Toray DuPont Co., Ltd.]
(2) Trioctyl trimellitate [TOTM, Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.] 52 wt%
(3) Alkyl diphenyl ether [LB-100, Matsumura Oil Research Co., Ltd.] 4wt%
(4) pentaerythrityl - tetrakis [3- (3, 5-t-butyl-4-arsenide mud Kishifeniru) propionate] [IRGANOX (TM) 1010, Chiba Specialty Chemicals KK] 1 wt%
(5) Polycarbodiimide (polyvalent carbodiimide) [Carbodilite HMV-8CA, Nisshinbo Co., Ltd.] 1 wt%
(6) Graphite powder [GA-4, Nippon Carbon Co., Ltd.] 3wt%
Said (1) - (6) was heat-mixed at 220 degreeC, and was made completely compatible. Then, after cooling and solidifying, it grind | pulverized with the grinder. The pulverized material was molded by an injection molding machine with a pressure-feed hopper. The finished molded body (lubricant supply body) was one in which the lubricant oozed out.
[0043]
( Reference Example 3 )
(1) Polybutylene terephthalate elastomer 40 wt%
[Hytrel 4777: extrusion grade, hardness: 47 Shore D,
Melt index: 1.5 (220 ° C), Toray DuPont Co., Ltd.]
(2) Trioctyl trimellitate [TOTM, Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.] 60 wt%
The above (1) and (2) were heated and mixed at 230 ° C. to be completely compatible. Then, after cooling and solidifying, it grind | pulverized with the grinder. The pulverized material was molded by an injection molding machine with a pressure-feed hopper. The finished molded body (lubricant supply body) was one in which the lubricant oozed out.
[0044]
[Lubricant supply comparison test]
For the above Reference Examples 1 to 3 , JIS No. 3 tensile test specimens were molded and left at 80 ° C. to perform a lubricant supply amount comparison test.
In the test, the weight was measured over time, and the lubricant supply amount (weight change rate, wt%) was determined from the weight change from the initial stage. The results are shown in FIG.
Reference Examples 1 and 2, Reference Example 3 increased the slope of the straight line is compared to, has become much lubricant supply amount per unit time, that show the superiority of the polyester elastomer used in the present invention. Further, from comparison between Reference Example 1 and Reference Example 2, it can be seen that the slope of the straight line also increases as the amount of alkyldiphenyl ether mixed increases.
[0045]
[Hydrolysis resistance comparison test]
For the above Reference Example 1 and Example 1 , JIS No. 3 tensile test specimens were molded and allowed to stand at 80 ° C. and 90% HR (relative humidity). And it took out 1000 hours later and measured the tensile strength according to the same specification. The measured value at the beginning of the test piece preparation was taken as 100%, and this was compared with the measured value after 1000 hours, and the ratio was taken as the strength retention. The results are shown in Table 2.
[0046]
[Table 2]

[0047]
As shown in Table 2, it can be seen that the addition of polycarbodiimide (polyvalent carbodiimide) suppresses hydrolysis of the blended components and reduces the decrease in strength.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, the lubricant supply body of the present invention has a high heat resistance of the polyester elastomer as a base, and therefore, at a high temperature (100 to 120 ° C.) that could not be used with a conventional polyethylene base. Can be used.
Further, as a lubricant, a lubricant having a high polarity such as an ester oil highly compatible with a polyester elastomer and a lubricant having a low polarity such as a poly-α-olefin oil having a low compatibility are mixed. As a whole, the compatibility (polarity) decreases moderately, and the amount of the lubricant supplied to the outside as the lubricant supply body increases over a long period of time, and the lubrication life is also improved accordingly.
Furthermore, since the polyester elastomer has flexibility compared to polyethylene, it is particularly suitable for applications that require deformation such as sealing.
Further, by adding polycarbodiimide (polyvalent carbodiimide), the carbodiimide group present in the molecular structure reacts with the carboxylic acid generated by hydrolysis to suppress hydrolysis, so that the lubricant supplier of the present invention is used. Even when used in applications where a large amount of water is present, it is possible to reduce the decrease in mechanical strength due to hydrolysis.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part showing an embodiment in which a lubricant supply body of the present invention is applied to a rolling bearing.
FIGS. 2A and 2B are main part cross-sectional views showing another embodiment in which the lubricant supply body of the present invention is applied to a rolling bearing. FIG. 2A is a radial cross-sectional view, and FIG. 2B is a side view. is there.
FIG. 3 is a perspective view showing an embodiment in which the lubricant supply body of the present invention is applied to a linear guide device.
4 is a diagram showing a configuration of a slider including a lubricant supply member in the linear guide device shown in FIG.
5 is a perspective view of the lubricant supply member shown in FIG. 4. FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a principal part showing an embodiment in which the lubricant supply body of the present invention is applied to a ball screw device.
FIG. 7 is a cross-sectional view of an essential part showing an embodiment in which the lubricant supply body of the present invention is applied to a self-aligning roller bearing.
FIG. 8 is a view showing another embodiment in which the lubricant supply body of the present invention is applied to a rolling bearing. FIG. 8 (a) is a cross-sectional view of the main part showing the whole, and FIG. 8 (b) is a cage. It is a perspective view (B).
FIG. 9 is a graph showing the results of a lubricant supply amount comparison test in Examples.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inner ring 2 Outer ring 3 Cage 4 Rolling body 5 Lubricant supply body 10 Guide rail 20 Slider 21 Reinforcement plate 22 Lubricant supply member (lubricant supply body)
23 Side seal 30 Ball nut 31 Screw shaft 32 Ball 33 Lubricant supply body 41 Inner ring 42 Outer ring 43 Roller 46 Holding machine 47 Guide wheel 48 Lubricant supply body 51 Inner ring 52 Outer ring 53 Ball 54 Crown type cage (lubricant supply body)

Claims

A) a hard component made of a first polyester, polyester elastomers formed from the soft component made of a second polyester or polyether,
B) The first lubricating oil having high compatibility with the polyester elastomer or the second lubricating oil having low compatibility with the polyester elastomer and the second lubricating oil having the first lubricating oil as a base oil or the second lubricating oil A mixed lubricant with a grease based on a lubricating oil, wherein the second lubricating oil or the grease accounts for 3 to 25 wt% with respect to the total amount of the mixture ; and
C) containing a hydrolysis-resistant stabilizer having a carbodiimide group in the molecular structure in a proportion of 0.2 to 5 wt% ,
A lubricant supply body, wherein the polyester elastomer is solidified in a state containing the mixed lubricant, and the first and second lubricating oils are oozed out from the surface thereof.

The first is a lubricating oil is an ester oil, a second lubricating oil is alkyl diphenyl ether oil, poly α- olefin oil or lubricant supply body according to claim 1, wherein the mineral oil der Rukoto.

3. Lubricant supply body according to claim 1 or 2, wherein the polyester elastomer : mixed lubricant (weight ratio) = 20: 80 to 60:40 .

The lubricant supply body according to any one of claims 1 to 3, wherein a ratio of the second lubricating oil or the grease thereof in the mixed lubricant is 5 to 15 wt% .

Lubricant supply body according to any one of claims 1 to 4, characterized that you containing hindered phenolic antioxidant.

Lubricant supply body according to any one of claims 1 to 5, wherein Rukoto by injection molding.

Lubricant supply body according to any one of claims 1 to 6, wherein the lubricating der Rukoto of a rolling bearing.

Lubricant supply body according to any one of claims 1 to 7, wherein lubricating der Rukoto of the ball screw.

The lubricant supply body according to any one of claims 1 to 8, wherein the lubricant supply body is used for lubricating a linear guide .

Rolling bearing characterized that you provided a lubricant supply body according to any one of claims 1-8.

Linear guide, characterized that you provided a lubricant supply body according to any one of claims 1-8.

A ball screw comprising the lubricant supplier according to any one of claims 1 to 8.