JPS5813228A - 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。

従来、無給油軸受として、自己潤滑性及び耐摩耗性に優
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竺滑油を活
性炭、合成ゴムなどの潤滑油吸収剤に吸収させ、これを
混合して成形したものが知られている。

上記のうち、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、１！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じ使用に適さな℃と″た欠点
があり・又、後者のものはＪ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必要セされる機械的強度が
損われる懸念があつ些。即ち、上記潤滑油吸収剤の吸収
能は一般に潤滑油吸収剤ｌ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、いかに低摩擦性に構れると言っても、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−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１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
油を吸収させるこ〆のできる無給油軸受の潤滑油吸収剤
して、ノルボーネン系合成エラストマーを使用し、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−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、軸受の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１−を介して潤滑
油を吸収：：させた無給油軸受の断面構造祉□ｌ　、Ｊ
ＫｙＲオよ１１１□ヮオ６合成□（ベースレジン）Ｂ内
にフルボーネンｌ）４エラストマー０が滴状に分散され
た状態に混合されてφるため、摺動面Ａ′に潤滑油を供
給できるエラストマーＣは、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
を担持しているにもかかわらず、ペースレジンＢ内に閉
じ込められたままとなり、−滑油の有効利用が達成され
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
に種々の試尿を行った結果、ノルボーネン系合成エラス
トマーを用６て大量あ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□ 至ったものであらて、ｉ〜４０容積％の潤滑油と、該潤
滑油担体として０．１−２０容積％のノ１ ルポーネン系合成エラストマ、−と、該ノル艙□−ネン
系合成エラ長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、０．５〜２０容積％の固体潤滑材とから構
成されたことを特徴と次に、この発明を実施例により説
明する。

第２図はこの発明の実施例の拡大断面図である。

との拠明の無給油軸９１は、潤滑油、２を吸収、担持す
るノルボーネン系合成上ラストマー３、導油性繊−４、
金属粉５、及び固体潤滑材６がベースレジンとなる合成
樹脂７内に均一分散し′ソ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
□ド導油、ターピ□ン油、マシン油、ダイナモ油等の芳
蕃族系潤滑油、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、ボｉ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。

□　この□潤滑油２の添加量は、１〜４０容積％とされ
るが、この理由は、１容積％より少ないと充分な潤滑性
が期待し得ず、又、４０容積％を超え′ると、後述する
導油性繊維との一係より潤滑油流出が著しくなり画側滑
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としては、ノルボー
ネン系樹脂の加硫系配合物が使用される。

こ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であるから多量に潤滑油を吸収
させるとと込；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
系合成エラストマーを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（ペースレジン）？内に滴状となって閉じ込めら
Ｒ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、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ｒ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、そ？中空壁
４Ａ“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１．
８３滴状となってペースレジン７内に混入されるノ１ｌ
ｌｊ＝ボーネン系合成エラストマー間に横架される確率
の高い長さとされる。

上記導油性繊維の混入量は５〜ｂ 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、３ｏ容槓％より多いと潤
滑油の流通性が過剰となり、潤滑油流失量が増加する上
、軸受のベースレジ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、噴霧テルメット粉又は青銅粉が使用
される。これらの金属粉は５．軸受ｌの熱膨張係数の低
下、熱伝導率の向上を図り、もって寸法安定性に寄与す
るもあてあって、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〜ｂ とするのが最適である。

固体潤滑材６け、前記ノルボーネン系合成エラストマー
に含浸させた潤滑油の潤滑作用を補助するために添加さ
れるものであって、主として黒鉛が使用される。この黒
鉛としては、天然黒鉛（鱗片状、鱗状、工状）、人造黒
鉛等が用−られ、又分散性及び潤滑性を向上させるため
、その粒径、は可及的に微粒子化されていることが望ま
しい。

上記黒鉛は金属にも匹敵する熱伝導率性並びに熱膨張率
を有するから、前記金属粉５と同様軸受の物性向上にも
寄与するものである。

この黒鉛の添加量は０．５〜ｂ るゴζ、この理由は、０．５容積％より少ないと潤滑作
用が期待できなくなり、又、２ｏ容積％を超えて添加し
て献、これ以上では効果の向上ができない反面、添加量
増加により軸受全体ｄｆ　４′ろくなり、・成形が困難
となる傾向を示すため、上記範囲の添加量とするのが最
適である。

又、合成樹脂（ベースレジン）７は、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７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ｌは環状に形成され。

内面を摺動面ｌ“とじて第を図に示すように軸受部Ｅに
装着され、回転軸アを受容する。尚、図中ピはブツシュ
である。

第２図又は第４図において、軸ｉ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１°
に鉱固体潤滑材６が表出され、かつ、とζに表出したノ
ルボーネン系合成エラので、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、軸受表
面より直接供給される潤滑油２が消費されても軸受１内
に混入また油と親和性を有する繊維すを介して潤滑油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。

一方、軸受体内に摩擦熱によって熱が蓄積されても、内
部に混入した金）輯粉５及び固体潤滑材６により伝熱率
が高くさ糺、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、この発明の具体的な実施例について説明する。

実施例１ 潤滑油（商品名：ダフニースーパーメカニックオイル１
００）３０容積％に対してノルボーネン系合成エラスト
マー（商品名：　Ｎ０Ｒ８ＯＲＩＣＸ　）６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、これにア
セテート繊維８容積％、鱗ぴ黒鉛８容積％、噴霧ケル−
メット粉１０容積傅及びポリアセタール樹脂粉末３８容
積−を添加し、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。

実施例２ 実施例１で示し、た噴霧ケルメツト粉にかえて青銅粉を
使用しｙ実施例１と同様にして軸受を成形した。

実−例３ ａ滑油ｃ　商品名：ダフニースーパーメカニツクオイル
１００）２０容積％に対し、ノルボーネン系合成エラス
トマー（商品１名：　ＮＯＲ８ｏｎｍｘ　）４容積％を
添加し、へ・ンシエルミキサーで混合した後室温で１２
時間放置し、均−箱溶した透ホローファイバー）径０．
５ｍ、長さくｊ、　５〜１　ｍとしたものを５容積％、
鱗状黒鉛１６容積％、゛噴霧ケルメツト粉１５容積％及
びポリアセタール樹脂、粉末゛４１容積襲を添加し、再
びヘンシェルミキサーで混合した後、押出成形によりベ
レットとし、これを用いて射出成形によって所定寸法の
軸受を得た。

実施例４ 実施例３における中空糸に代えて、炭素繊維を用い、実
施例３と同様にして軸受を成形した。

上記各実施例において成型した軸受体はいずれも８謔φ
Ｘ１ＯＩＩＩＩＩφＸ　１５　ｍ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１次の試験条件のもｉで摩擦、摩−試験を行った。

試験条件 ；ｓｔｇ７ｄ　　７５００ｒｐｆｆ１ ３、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
例に比較して金属粉の使用により一段と熱安定性が良く
、又、潤滑油が導油性繊維によって導かれて、摺動面へ
と浸出されて−るので、固体潤滑材との併用と相俟って
摺動面の耐摩耗、耐摩擦性が非常にすぐれ、温度上昇が
おさえられると共に、軸受の耐用寿命も著しく長くする
ことができるなどの効果を有子るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の断面図、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図、亀
４図は実施例の使用状態を示す説明図である。 ｌ・・・無給油軸受、２・・・潤滑油、３・・・ノルボ
ーネン系合成エラストマー、４・・・導油性繊維、５・
・・金属粉、６・・・固体潤滑材、７・・・合成樹脂（
ベースレジン）。 手続補正書（自発） 特許庁長官　　島　１）春　樹　　殿 １、　事件の表示 昭和５６年特許願第１・１０１８０号 ２６　　発明の名称 無給′油軸受 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　兵庫県神戸市兵庫区明和通３丁目２番１５号名称
　（５０ｊ）バンド−化学株式会社代表者　代−一締役
社長　　櫟　本　茂　男４、代理人　〒６６２ （１）　　明細書の特許請求の範囲の欄６、補正の内容 （１）　　別紙の通シ明細書゛の特許請求の範囲の欄を
補正する。 （２）明細書の第５頁第２０行目に記載の「チの固体潤
滑材と」のあとに「残部容積チの合成樹脂と」を挿入す
る。 ２、特許請求の範囲 （１）１〜４０容積チの潤滑油と、該潤滑油担体として
０．１〜２０容積−〇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ｒマーに担持させた
潤滑油の導通材として５〜３０容積チの導油性短繊維と
、α５〜５０容積チの金属粉と、α５〜２０容積チの固
体潤滑材を特徴とする無給油軸受。 （２）導油性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。 （３）導油性繊維が油に対して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
。

Claims (2)

【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０．１Ｎ２０容積％のノルボーネン系合成工、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５〜３０容積％の導油性短繊
   維と、０．５．〜５ｏ容積％の金属粉と、０．５〜２０
   容積％の固体潤滑材とから構成されたことを特徴とする
   無給油軸受。
2. （２）　　導油性繊維が中空糸を短繊維状に！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。 、（３）　　導油性繊維が油に対して親和性を有する天
   然又は合成繊維である竺許請求の範囲第１項記載の無給
   油軸受。