JPS5813226A - 無給油軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は無給油軸受に関し、詳しくは高負荷の使用に
も適する無給油軸受に関する。

摩耗性に優れた物性を有する合成樹脂、例えばポリアミ
ド、ポリアセテート、ポリアセタール、ポリブチレンフ
タレート、ポリカーボネート、ポリテトラフルオロエチ
レン等により成形したもの、あるいは上記合成樹脂に潤
滑油を活性炭、を混合して成形したものが知られている
。

上記あうち、前者のものは軸受を形成する合成樹脂その
ものの物性を利用したものであるから、軽負荷軸受なら
とも角、高負荷軸受に対しては、摩擦熱により焼付、又
は溶融によるフローを生ピ使用に適さないといった欠点
があり、又、後者のものは、軸受を形成する合成樹脂自
体の特性に潤滑油の物性が付加されるため、潤滑性は向
上し、より高負荷運転に耐え得るものとし得るが、潤滑
油吸収剤の混合により軸受にた。即ち、上記潤滑油吸収
剤の吸収能は一般に潤滑油吸収剤１容量に対し、潤滑油
が３容量程度であり、多量の潤滑油を含有させたい場合
、必然的に潤滑油吸収剤の使用量を多くしなければなら
ず、これがベースレジンの物性を低下させる原因となる
のである。

又、いかに低摩擦性に優れると言っても、ある程度の摩
擦熱の発生は防ぐことはできず、従って、上記合成樹脂
製の無給油軸受は、熱膨張率が大きく、熱伝導率が低い
ために、使用条件に応じ熱膨張率を見込んだ寸法に成形
する必要があり、寸法設定に高度な技術と経験を要する
といった欠点があった。

そこで、本願出願人は、上記難点を解消すべく、軸受の
ベースレジンの物性を損うことなく、しかも大量の潤滑
油を吸収させることのできる無給油軸受の潤滑油担体と
して、ノルボーネン系合成エラストマーを使ＪｆｌＬ、
かつ、軸受の寸法安定性を向上させるために金属粉等を
使用して構成した軸受を先に提案し、かつ実施化するに
至った。

上記のノルボーネン系合成エラストマーは、５員環と潤
滑油との分子間力が強く、多量の潤滑油を吸収させるこ
とができ、この吸収能はノルボーネン系合成エラストマ
ー１容量に対し、潤滑油１０容量にまで達する。従って
、従来と同一量の潤滑油を含浸させるための担体の必要
量は、従来に比し、約ｉで済み、この減少量に応じて、
寸法安定性を図るための金属粉の混入量を増加させるこ
とができ、潤滑性並びに機械的強度に優れた無給油軸受
を得るに至った。

このように、軸受９５寸法安定性の向上を図りつつ、し
かも大量の潤滑油の混入が可能となったのであるが、い
かに大量に潤滑油を含浸させても、これが効率良く軸受
摺動面に浸出されなくては、充分な効果が発揮されると
は言えない。

即ち、ノルボーネン系合成エラストマーを介し掟 て潤滑油を吸堅、、、ｉせた無給油軸受の断面構造は第
１図に示すように軸受Ａを形成する合成樹脂（ベースレ
ジン）Ｂ内にノルボーネン系合成エラストマーＣが滴状
に分散された状態に混合されているため、摺動面λ°に
潤滑油を供給できるエラストマーＣＩｆｉ、摺動面Ａ“
に表出しているもの０°に限られ、他のエラストマー０
は大量の潤滑油を担持してψるにもかかわらず、ペース
レジジＢ内に閉じ込められたままとなり、潤滑油の有効
利用力ζ達成され難いといった問題がある。

尚、図中りは寸法安定性を向上させ、るために混入した
金属粉である。

本願発明者等は、新たに生じた上記問題を解決すべくさ
らに種々の試みを行った結果、ノルボーネン系合成エラ
ストマーを用いて大量の潤滑油を軸受に吸収させ、しか
も吸収させた潤滑油を効率良く軸受摺動面に浸出させる
ことができ、しかも寸法安定性に優れた無給油軸受を得
るに至ったものであって、１〜４ｏ容積−の潤滑油と、
該潤滑油担体として、０．１〜ｂ％のノルボーネン系合
成エラストマーと、該ノルボーネン系合成エラストマー
に担持させた潤滑油の導通材として５〜３ｏ容積％の導
油性短繊維と、０．５〜ｂ 積％の合成樹脂とから構成されたことを特徴とするもの
である。

次に、この発明を実施例により説明する。

第２図はこの発明の一実施例の要部拡大断面図である。

この発明の無給油軸受１は、潤滑油２を吸収、担持する
ノルボーネン系合成エラストマー３、導油性繊維４、及
び金属粉５が、ベースレジンとなる合成樹脂６内に均一
分散して混入さ・れて構成されている。

上記において潤滑油は、スピンドル油、タービン油、マ
シン油、ダイナモ油等の芳香族系潤滑油、ナフテン系潤
滑油、パラフィン系潤滑油又は炭化水素、エステル、ポ
リグリコール、シリコーン等の合成油など、一般に使用
されている潤滑油であれば何でも良い。

れるボ、この理由は、ｌ容積％より少ないと、充分な潤
滑性が期待し得ず、又、４ｏ容積％を超えると、後述す
る・導油性繊維との関係より潤滑油流出が著しくなり、
潤滑油増量、の意味がなくなるからである。

ノルボーネン系合成エラストマー３．とじては、ノルボ
ーネン系樹脂の加硫系配合物が使用される。

とのノルボーネン系合成エラストマーは前述したように
、極めてポーラスな構造を有するため多量に潤滑油を吸
収させることができ、この吸収能はノルボーネン系合成
エラストマー１容量に対し、潤滑油ｌＯ容簀にまで達す
る。従って、無給油軸受の構成素材全体を１００容積％
とし゛た場合、潤滑油１〜４０容積％に対し、ノルボー
ネン系合成エラストマ・−を０．１〜２０容積％とすれ
ば充分である。

ノルボーネン系合成エラストマー３に担持させた潤滑油
２の導通材としての導油性繊維４は、軸受を形成する合
成樹脂（ベースレジン）６内に滴状となって閉じ込めら
れ：′・１・１ているエラストマー３の潤滑油２を軸受
摺動面１°へと浸出させるための導体となるものである
から、油に対し親和性を有する繊維１例えば炭素繊維を
始めとして、麻、綿、羊毛等の天然繊維、又は、レーヨ
ン、アセテート、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン等の油との親和性を有する合成繊維が用いられる
。又、導油性繊維４として、第３図に示すような中空糸
４Ａの使用も、好適である。

この中空糸４Ａとは、限外−過器°などに使用される透
過用支持管などの中空とされた繊維であって１．その中
空壁４　Ａ’には微小なミクロ的透過孔４Ｂが無数に存
在する中空状繊維を言い、これを短く裁断して短繊維化
したものが用いられる。

これら繊維はいずれも短繊維とされ、繊維長はノルボー
ネン系合成エラストマーの分散率によって異なるが、滴
状となってベースじジン６内に混入されるノルボーネン
系合成ニジストマー間に橋゛架される確１．率の高い長
さとされる。

上記導油性繊維の混入量は５〜３０容積％と□されるが
、この理由は、５容積％より少ないと充分な潤滑油の流
通性が得られず、又、３０容積％より多いと潤滑油の流
通性が過剰となり、ンの物性低下を来すこととなるから
である。

金属粉５としては、噴霧ケルメツト粉又は青銅粉が使用
される。これらの金属粉は、軸受ｌの熱膨張係数の低下
、熱伝導率の向上を図り、もって寸法安定性を良くする
ものであって、′その配合はできるだけ多いことが望ま
しいが、容積％にして５０容積％をこえて添加しても効
果の向上はそれ程期待できない反面、軸受体の組織構造
が急激にもろくなり、成形が困難となる傾向を生じるた
め、０．５〜５０容積％の範囲とするのが最適である。

又、合成樹脂（ベースレジン）６け、軸受ｌを成形する
基礎材料となるものであり、ポリアミド、ポリアセテー
ト、ポリアセタール、ポリブチレンフタレート、ポリカ
ーボネート、ポリテトラフルオロエチレンなどの自己潤
滑性と耐摩耗性に優れたものが使用される。

次に、この発明の作用について説明する。

この発明の無給油軸受１は環状に形成され、内面を摺動
面ｌ°として第参図に示すように軸受部ｌに装着され、
回転軸Ｆを受容する。尚、図中ｍｌはブツシュである。

第２図又は第４図において、軸受摺動面１“は低摩擦性
及び耐摩耗性に優れた合成樹脂面とされ、その表面、ｌ
“には、ここに表出したノルポー、ネン系合成エラスト
マー　３□に担持させた潤滑油が供給されるので、これ
らが相乗して軸受摺動面′１゛の潤滑性がきわめて良好
に保たれる。又１、軸受表面より直接供給される潤滑油
ろが消費されても軸受１内に混入した油と親和性を有す
る繊維本を介して潤滑油２が順次摺動面ｌ゛へと導かれ
、軸受体内に閉じ込められた潤滑油も有効に利用さ□れ
るのである。

１一方、軸受体内に摩擦熱によって熱が蓄積さ□れて虻
、内部に混入した金属粉５により、伝熱率が高くさ”れ
、内部が著しく高温化されるのを防ぐと共に、熱膨張等
による変形を防止するのであ゛る。　　　　　　・　　
　　　・次に、この発明の具体例について説明する。

具体例１ 潤滑油（商品名：ダフニースーパーメカニツクオイル１
００）３０容積％に対し、ノルボーネン系合成エラスト
マー（商品名：　ｙｉｏＲｓｏｎｖ、ｘ　）６容積％を
添加し、ヘンシエルミキ７−で混合した後室温で１２時
間放置し、均一相溶した透明のゼリー状物を得、これに
炭素繊維を１０容積％、噴霧ケルメツト粉１５容積％、
ポリアセタール樹脂粉末３９容積％添加し、再びヘンシ
ェルミキサーで混合した後押出成型によりベレットとし
、これを用いて射出成形によって所定寸法の軸受体を成
型した。

具体例２ 具体例１で示した金属粉としての噴霧ケルメツト粉にか
えて青銅粉を使用し、具体例１と同様にして軸受を成型
し逅）。

潤滑油（−品名：ダフニースーパーメカニックオイル１
ｏｏ　）　２０容積％に対し、ノルボーネン系合成エラ
ストマー（商品名：　Ｎｏｕｓｏｕｇｘ　）４容積％を
添加し、ヘンシェルミキサーで混合した後室温で１２時
間放置し、均一相溶した透明のゼリー状物を得、これに
中空糸（商品名′：ホ四四ツファイバー径０．５＋ｗの
ものを０．５〜１■に短繊維状に裁断したものを１０容
積％、及び噴霧ケルメツト粉１５容積％、ポリアセター
ル樹脂粉末４１容積％添加し、再びヘンシェルミキサー
で混合した後、押出成型によりペレットとし、これを用
いて射出成形によって所定寸法の軸受体を成型した。

具体例４ 具体例３における中空糸にかえて、アセテート繊維を用
い、具体例３と同様にして軸受を成型した。　　　　　
　　　　。

上記各具体例において成型した軸受体はいずれも８ｗＬ
φＸ　１．、ＩＱ、、：、’、、、φＸ１５５ｍの寸法
のものであり、これに８４５０焼入れなし、表面あらさ
３Ｓの軸を受容させ、次の試験条件のもとて摩擦、摩耗
試験を行った。　　　　　　　□ 試ＩＲ条汗 １、軸荷重　５ｈｇ７ａｉ　□３ｏｏｏｒｐｍ２、　　
　　　　、　　　　　１２１９／　　　’７５００ｒｐ
ｍ〃 ′３．　　運転継続時間　　　４８時間試験結果 尚、上表における比較例は、ポリアセタール樹脂を潤滑
油と共に混合成型したものである。

上表からも明らかなよう、に、本発明に係る軸受は、従
来例に比較して耐摩耗、耐摩擦性に優れ、従って上昇温
度も少なく、金属粉を混入して―ることと相俟って寸法
安定性も極めて優れ、又、軸受摺動面には順次軸受体内
に担持されている潤−滑油ぞゞ導油性繊維を介して供給
されるから軸受の耐用寿命も著しく長くすることができ
るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図線従来例の断面図、第２図はこの発明の実施例の
要部拡大断面図、第３図は中空糸の要部拡大斜視口、第
４図は実施例の使用状態を示す説明図であ、る。　　　
　　　　　　　　　１．１・・・無給油軸受、２・・・
潤滑油′、３・・・ノルボーネン系合成樹脂、４・・・
導油性繊維、５・・・金属粉１．６・・・合成樹脂。　
　　　。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）′１〜４０容積％の潤滑油と、該潤滑油担体とし
   て、０．１〜２０容積％のノルボーネン系合成エラスト
   マーと、該ノルボーボン系合成エラストマーに担持させ
   た潤滑油の導通材として５〜３０容積％の導油性短繊維
   と、０．５〜５０容積％の金属粉と、残部容積％の合成
   樹脂とから構成されたことを特徴とする無給油軸受。
2. （２）　　導油性短繊維が中空糸を短繊維状に裁断した
   ものである特許請求の範囲第１項記載の無給油軸受。　
   ９
3. （３）導油性短繊維が、油との親和性を有する天然又は
   合成繊維である特許請求の範囲第１項記載の無給油軸受
   。