JPS60124697A - 潤滑剤およびこれを用いた潤滑方法 - Google Patents

潤滑剤およびこれを用いた潤滑方法

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JPS60124697A
JPS60124697A JP23149683A JP23149683A JPS60124697A JP S60124697 A JPS60124697 A JP S60124697A JP 23149683 A JP23149683 A JP 23149683A JP 23149683 A JP23149683 A JP 23149683A JP S60124697 A JPS60124697 A JP S60124697A
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10Construction relative to lubrication
    • F16C33/1025Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
    • F16C33/103Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant retained in or near the bearing
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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    • F16C32/0633Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a liquid cushion, e.g. oil cushion the liquid being retained in a gap
    • F16C32/0637Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a liquid cushion, e.g. oil cushion the liquid being retained in a gap by a magnetic field, e.g. ferrofluid bearings

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】 不発1紘、長期的に安定した潤滑性を有するI滑剤およ
びこれtIflhたd1滑方法に関するものである。
従来、真空又は汚染をきらうクリーンルーム等の特殊壌
境采件下で用いる14滑剤として蟻、蒸気圧の低い油や
グリ−2が使用される場合があるが、この場合は桐滑性
に優れている反面、保守の困難な場所に使用されると、
油やグy−スを長期間に亘ってWI勤而面保持したり、
必要に応じて補鮒したりするのが難しいtのであり、こ
れを真空装置に適用した場合に紘、高真空中で#′i徐
々に蒸発して周辺機器を汚染させる等の欠点がある。ま
た、一体内滑剤被膜又は複合材料を使用する場合もある
が、この場合紘油やグリースより自滑性が劣り、長期間
に亘って安定したm動特性會維持することが因離である
等の間両がある。
一方、最近では、真空シール機構等に用いられている磁
性流体を廁受部に使用することが提案されて匹るが、こ
れ紘、負荷を軸受で支持する必要上、油膜の動圧および
静圧により軸を浮上させる方式であって、例えば第1図
に示すように、磁性流体1を永久磁石2のm場で軸3と
ナベ9面の間に固定し、スパイラル溝4にょる動圧で浮
上刃を発生させるよ5構成されてiる。
すなわち磁性流体1a磁場で固定され、外部に流出、1
敢しないという特徴を有しているが、一定方向の回転に
のみ適用されるものでめるから、例えはW1勤運動、起
動、停止の多い場合に娘使用でさないという欠点がある
。また、第2因は他の従来例を示T要部の断面図である
が、磁性流体lによって内部にガス、液体等の流体5を
密封し、その動圧によって開溝するよう初成されたもの
である(なお、6は非磁性材料。
7鉱磁性羽〒)である、〕。しかしながら、この場合に
は、49.性流体シールの破壊による内部流体5の流失
が起る等、特性の劣化、磁性流体lと内部流体5の反応
による特性の劣化が心配されるもので65、未だ酒足の
できる軸受が得られず、長期的に安定した潤滑性を保持
する軸受の実現が望まれている。
また、油やグリース等の肖滑剤にVVS2. IVi、
S2゜PTFE、(CF)n、BN等の固体潤滑剤の粒
子を分散させることUCよりlTitM耗性を改善しよ
うという試みも行われ1おり、潤滑の困難な油切れの生
じ易い条件で効果があることが報告されている・。しか
し、この場合、使用俵件を選はなhと分散する固体潤滑
剤の粒子性のため潤滑性が劣化する場合が多い。また、
鍋滑油等の分散媒から固体潤滑剤が分離して必要とする
部分に供給されず、他の部分に付着して汚染名せる等−
の問題がある。
不発明線、これらの欠点を除去するために提案されたも
のであって、固体潤滑剤の粒子を分散させた磁性流体を
潤滑剤として用い、これを磁場により摺動面に長期間、
安定して保持させるようにしたもので、以下、図面に示
した実施例に基づい又本発明の詳細な説明する。
第3図は本発明の摺滑剤評価用の試験片、すなわち永久
磁石2を放射状に加圧しである基台の溝4に挿入し接着
剤で固定したものである。
ここで軸受摺動材80表向と永久磁石2には011の段
差が形成され工いる。これは、永久磁石2の磁場により
溝部4に磁性流体を集中させ、この時のスキユーズ効果
による′fQ滑性の同上をねらったものでろる。軸受摺
動材8としては黄銅を用い、相手試験片である負端円筒
と中心線を一致させ、端面間を′m酌させた。また、磁
性流体としては、ダイエステルベースを用い、平均粒径
0.2μmの二硫化タングステンを加えた場合と磁性流
体のみの場合について比較検討した。
第4図は本発明の潤滑剤を用いた場合の摩擦抵抗の測定
例中である。ここでは第3図の永久磁石2のかわりに黄
銅を配列した場合の摩擦抵抗の捌足結果を示しているが
磁性流体のみを潤滑剤とする場合に比べ、磁性流体にM
量で10XのWS2を加えた場合、Igc擦抵抗抵抗し
く減少してhる。また、第5図は永久磁石2を配列した
場合であるが、第4図の黄銅に比べ磁性流体のみの場合
および磁性流体にws、t−加えた場合においてそれぞ
れ摩擦抵抗が減少している。これは、前述したように、
磁場により固定された磁性流体による潤滑効果であると
考えられる。この場合におい℃も、磁性流体のみの場合
と磁性流体にWSzを加えた場合を比較するとWS2を
加えた方が*擦抵抗が小さくなっていることが理Wトで
きる。
このように、WS、の様な固体潤滑剤の微粒子を磁性流
体に分散した物を潤滑剤として用いると、摺動材間の直
接接触を防ぎ、固体潤滑剤の潤滑効果により摩擦抵抗が
減少し、損耗も小さくなる。また、この場合、#It都
4の磁束密度の大きい所では磁性流体が集中して長期的
に社非磁性体である同体祠滑剤粒子扛排出されやすい。
これに対し、摺動部両端部に磁性流体シールを形成して
おくと固体111滑剤粒子は排出されない。
なお、ここで#i特にWS2の場合について例示したが
、他ノta体潤滑剤Mo S z 、 P 1’ F 
g、(CF ) n 。
BNカーボン等を加えても同様の効果が見られる。
第61紘本発明に用りる潤滑剤の模式因を示したもので
bるが、ベースオイル14中には表面に界面活性剤13
が吸着し7IC殊性休校子11゜同体潤滑剤粒子12が
分散されてiる。磁性体粒子11t;を数十〜数百久の
大きさでるり、固体接触しても摩擦特性に影曽を与えな
いが、同体t’i?”+を剤粒子x 2 テb ルM、
S、 、 WS、 、 PTFE、 (OF)n等の粒
子杜、通常、1000〜lO仇000X程度と大きく、
摺動面で表面に介在して同体接触が生じ易い厳しい条件
で摩擦特性を改善できる。これら粒子の分散は比較的良
好であり、ダイエステルペーヌでマグネタイトを磁性体
粒子とする磁性流体に固体@滑剤として″平均粒径0.
2μmのWS2ftlOwtX混合したところ良く分散
し、1ケ月放置後も沈降することはなかった。
一方、磁性体粉床#i鉄石によって引きつけることが可
能であり、磁場によってa柱体粒子を集中させれはシー
ルを形成でき、非磁性体である固体′l4Il′lt剤
紘そのシールを通過することができず、摺動面等の所定
の場所に保持しておくことが可能となる。
第7図FiWs、充てん濃度依存性を示したものである
が、破線はjg3図の94に黄銅を配置した場合を示し
ている。第7因から明らかなように、充填濃度2.5%
から効果がめり、30X程度までは摩擦抵抗低減の効果
があるが、40X充てんし7C場合では永久磁石を配列
し、fc楊合は藺、を充てんしない場合よりもjll際
抵抗鉱増大しており、JIli−鯛を配列した場合では
同程度になっている。また、4oXWS!を充てんした
時の磁性流体は粘度が非常に大きくなっており、グリー
ス状になっている。このことがら、WS、の有効な充て
ん一度は2〜40wtX@度であるといえる。
第8図は、本発明に係る#4階方法の一実施例t−Pa
 JIE!l m受のWi面によって示したものである
が、軸受の両層には永久磁石2で形成される磁気回路ニ
ヨク磁性体7aのボールビーストテーパ状磁性体7bか
ら成るボールピーヌの間に、シールが形成されている。
固体潤滑剤を分散した磁性流体lは潤滑剤として働らく
が、蝿気刈路により端部に磁性体粒子が果申し、また、
テーパボールビーλ7bによる磁気勾配により指1Ih
f!4である中心部に同体潤滑剤を供給する作用が働ら
く。
拮wJ部表向に集中させられた同体@滑剤粒子は軸3と
軸受摺動材8の厘接談触による焼付き等の損耗を防ぐ。
また、磁気勾配により摺動部の磁束密度を小さくすれは
非磁性体である向体飼滑剤抹集中させられ、優れた潤滑
特性を示すとともに、その磁気勾配によるシールを越え
て固体4褐滑剤が外部に飛散することもない。従って、
油膜切れの生じ易い厳しい*件下で特に効果を示す。
内体l!4渭剤の中でも特にPTFE粉末、ふつ化黒姶
等のように表向との吸着力が小さいものは、従来、摺動
向から排出され易く潤滑特性が劣化し易かったが、本発
明では磁場による磁性流体が集中する効果を利用し、摺
!tbIIIi表向に固体潤滑剤を集中保持できるので
、潤滑特性は著しく改必される。
なお、上記実施例はすベク軸受を例に説明したが、他に
ころがυ軸受、歯車、ネジ、カム等の磯桁邸品rcりい
ても同様に本発明の潤滑剤を用い磁気回路で密封する構
造を取れば、潤滑剤り接触面に固定さ扛て開溝作用を行
ない、鈎滑剤切れも少なくなり、長寿命が得られること
は言うまでもない。
以上、図面に示した実施例にもとず^て説明したように
、本発明によれは、固体潤滑剤の粒子を分散させ71c
i!i性流体′fr潤滑剤とし、かつ、磁気勾配によp
固体潤滑剤を接触面に介在させるようにしたもので6り
摩*a−抗が小さくなめらかで安定した摺動が9能とな
る。また、摩耗も少なく、軸受に使用した場合には烏稍
度な軸受として長期間の使用に耐え得る。更に、磁気回
路により磁性流体のシール効果を活用すれは、固体潤滑
剤が外部に排出されることも少ない。
従って、高梢度かつ長寿命が要求される軸受に通用すれ
は、その効果は大きho
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図れ従来の磁性流体を用いた軸受を示
すWRtJB図、第31鉱本発明に係る潤滑剤評価用の
試験片を示す斜視因、第4図および第51扛本発明の潤
滑剤を用いた場合の摩擦抵抗N冗例を示すグラフ、第6
回は本発明に用い2る潤滑剤の模式図、第7図はM部抵
抗のWS。 充実&[依存性を示すグラフ、第8図は本発すに係る開
溝方法の一夾流物會示す断面崗である。 l・・・磁性流体、 20・永久磁石、 3・・・軸、 4・・・溝 5・・拳流体、 6・・・非磁性体、 7(7a、7b)・・・磁性体、 8@°0軸受抱動材、 11・・・蝉性体粒子・ 12・・・固体d′4滑剤粒子、 五3・・・界面活性剤、 五4・9拳ベースオイル 特約2出順人 日本’it毎′祇貼公社 代 理 人 弁理士光 石 士 部 (他五名」 も1図 氾2図 と も3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (17磁性流体中に向体詞滑剤の微粒子t−混合。 分散せしめたことt−特徴とする篩滑剤。 (27すベクまたはころがりの接触部を密封するように
    磁気回路を形成するとともに、磁性流体中に固体問滑剤
    の微粒子f、晶合1分散せしめたか1滑剤t−111記
    磁気回路により形成された密封部外に保持したことt−
    特徴とするI滑方法。
JP23149683A 1983-12-09 1983-12-09 潤滑剤およびこれを用いた潤滑方法 Granted JPS60124697A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1009410C2 (nl) * 1998-06-15 1999-12-16 Skf Eng & Res Centre Bv Smeersysteem.
JP2021178930A (ja) * 2020-05-14 2021-11-18 博 小林 転がり軸受装置の軌道面ないしは転動体の少なくとも一方に付与する潤滑剤の製造方法、ないしは、滑り軸受装置の軸受部材ないしは軸部材の少なくとも一方の滑り面に付与する潤滑剤の製造方法、ないしは、含油軸受装置に用いる焼結金属からなる多孔質体に真空含浸する潤滑剤の製造方法

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