JPH0492116A - 転がり軸受用保持器材 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、転がり軸受用保持器材に関するものである
。

〔従来の技術〕

転がり軸受は通常グリースを充填したり潤滑油を循環さ
せて滑り摩擦の減少および摩耗または発熱などの防止が
図られているが、このような転がり軸受を高真空中で使
用すると、グリースまたは潤滑油を消散して、潤滑性が
失われるばかりでなく、消散した潤滑剤が周辺の機器具
を汚染して事故を招くことになりかねない。また、この
ような軸受を液体水素等の極低温雰囲気下で使用しよう
とすれば、グリースまたは油等の潤滑剤は凍結して、軸
受の運転は不可能になってしまう。したがって、消散お
よび凍結を起こすような潤滑剤を使用しないために、自
己潤滑性を存する材料、たとえば二硫化モリブデンのよ
うな固体潤滑剤または四フッ化エチレン樹脂（ポリテト
ラフルオロエチレン）等の潤滑性のある重合体などを、
スパッタリング（イオンブレーティング、蒸着など）等
の手段によって、摺動面に被覆する方法が採られて来た
。しかし、スパッタリングのような真空装置を用いる方
法は、装置が複雑で条件設定が困難であり、しかも折角
の重合体もその潤滑特性を喪失することもあって、作業
性も経済性も決して好ましいものであるとは言えない。

また、四フッ化エチレン樹脂の潤滑特性をそのまま利用
する方法として、この重合体粉末をポリアミドイミド、
ポリイミド、フェノール樹脂等を結合剤として被覆する
こともあるが、このような方法では被覆が厚くなって軸
受すきまの設定が困難である。また軸受の保持器材の形
成材料として自己潤滑性を有する合成樹脂を用いること
が考えられるが、高真空または極低温での使用に耐え、
かつ摺動特性、特に耐摩耗性に優れた合成樹脂製軸受は
得られなかった。

（発明が解決しようとする課Ｂ） このように、従来の技術においては、高真空または極低
温といった過酷な雰囲気下の使用に耐える合成樹脂製の
転がり軸受は容易に得られないという問題点があり、上
記過酷な条件下で使用することができ、かつ摺動特性お
よび耐摩耗性に優れたものを得ることが課題となってい
た。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するために、この発明は酸化マグネシ
ウムを含有する四フッ化エチレン樹脂からなる転がり軸
受用保持器材とする手段を採用したものである。以下、
その詳細を述べる。

まず、この発明における四フッ化エチレン樹脂（以下こ
れをＰＴＦＥと略記する）はテトラフルオロエチレンの
単独重合体からなるフッ素樹脂であって、アルボフロン
（伊国モンテジソン社製）、フルオン（英国アイ・シー
・アイ社製）、テフロン（米国デュポン社製）、ポリフ
ロン（ダイキン工業社製）等の登録商標名で市販されて
おり、圧縮成形は可能であっても、射出成形は不可能な
樹脂である。

次に、この発明に用いる酸化マグネシウム（以下ＭｇＯ
と略記する）は、その平均粒径が５０−以下であること
が望ましく、特に２５ｔｎａ以下であることが好ましい
。なぜなら、門ｇｏの平均粒径が５０ｐｍよりも大きけ
ればＰＴＦＥと混合した際、分散性が悪く、ＰＴＦＥ本
来の特性が成形品に現れず、耐摩耗性が劣るなどして好
ましくないからである。上記ＭｇＯのＰＴＦＥへの添加
量は、２〜５帽１％であることが好ましい。なぜなら、
２重量％未満の少量では、耐摩耗性の改善効果が少なく
、５０重量％を越える多量では、摩擦特性が劣るなどし
て好ましくないからである。

なお、この発明においては発明の効果を損なわない限り
各種の充填剤を添加しても良い。充填剤の種類としては
、たとえば、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミ
ド樹脂、ポリアリーレンスルフィド樹脂、芳香族ポリエ
ーテルケトン樹脂、ポリアリーレンエーテルスルホン樹
脂、フェノール系樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリ
イミド樹脂、シリコーン樹脂、溶融フッ素樹脂等の耐熱
性高分子材料を始めとし、ガラス繊維、炭素繊維、グラ
ファイト繊維、ウオラストナイト、セラミック繊維、チ
タン酸カリウム繊維、鋼線、銅線、ステンレス線などの
耐熱性無機単一繊維、タングステン心線もしくは炭素繊
維などにポロンもしくは炭化珪素等を蒸着した、いわゆ
るボロン繊維もしくは炭化珪素繊維などの耐熱性無機複
合繊維、芳香族アミド繊維などの耐熱性有機繊維、グラ
ファイトまたは亜鉛、アルミニウム、銀、モリブデン、
タングステン、ニオブ、ガラスピーズ、シリカバルーン
、珪藻土、石綿などの無機粉末、さらに、−硫化モリブ
デン、グラファイト、カーボン、マイカ、タルク、二酸
化モリブデン等の潤滑性向上用無機粉末、酸化鉄、硫化
カドミウム、セレン化カド′ミウム、カーボンブランク
等の着色用無機顔料など数多くのものを挙げることがで
きる。

そして、これら諸原材料を混合し成形するに際しては、
従来から広く行なわれている充填剤入りＰＴＦＨの通常
の成形条件で成形すればよく、たとえば、タンブラ−ミ
キサー　ヘンシェルミキサー等の混合機によって乾式混
合し、これを金型にいれて３８０〜６００ｋｇ／ｃｆｆ
ｌの圧力を加えて予備成形した後、金型から取り出され
た圧縮成形体を３７０℃で焼結する方法、その他加熱加
圧しながら回分式に圧縮成形する方法またはラム押出機
による連続成形方法などのいずれであってもよい。

また、この発明の効果を損なわない程度に、軸受の内輪
、外輪、転動体に固体潤滑剤等のスパツタリングやコー
ティング処理を施しておいても良い。

［作用］ 以上述べたこの発明の転がり軸受用保持器材は、主要成
形材料であって自己潤滑性を存する四フッ化エチレン樹
脂に酸化マグネシウムによって耐摩耗特性が付加される
こととなるので、極低温下においても耐摩耗性、潤滑性
に優れたものとなり、またそのような特性を有する成形
品とした高真空下での使用も可能である。

［実施例］ この発明の実施例および比較例に使用した原材料を一括
して示す。

■ＰＴＦＥ　（ヘキスト社製：　ＴＦＭ１７００）■Ｍ
ｇＯ（和光純薬社製：試薬、平均粒径２１　ｕｔｒ＋　
）■炭酸カルシウム（日窒工業社製：　ＮＡ６００）■
モリブデン（日本新金属社製：モリブデン粉）■二硫化
モリブデン（ダウ・コーニング社製：モリコートマイク
ロサイズ） ■酸化鉛（品用化工社製：リサージＳ）■フッ化マグネ
シウム（和光純薬工業社製：試薬） ■炭酸マグネシウム（和光純薬工業社製：試薬）実施例
１： 上記した原材料を表に示した配合割合（重量％）で乾式
混合した後、これを金型に入れて５００　ｋｇ／−の圧
力で予備成形し、その圧縮成形品を３７０°Ｃで焼成し
た。この焼成品から、直径３ｍ＋の円柱状の試験片を作
製し低温条件下での摩耗係数、摩耗量を測定した。

摩擦係数、摩耗量： 極低温雰囲気下で測定できるビンオンディスク型摩擦摩
耗試験機を用いて、滑り速度１０″八、荷重１ｋｇ、雰
囲気温度マイナス１５０’Ｃ条件下で６０分後の摩擦係
数および摩耗量（ｍｍ）を求めた。

比較例１〜７； ＭｇＯを添加しない以外は、実施例と全く同様な操作を
行ない、得られた摩擦係数、摩耗量の測定結果を表中に
併記した。なお、表中＊印１〜４は、試験片の摩耗量が
試験機の許容値を越えるためビンオンディスク型摩擦摩
耗試験機の運転時間をそれぞれ３５分、１２分、２分、
１０分に制限したことを示す。

表中の摩擦係数、摩耗量の数値からも明らかなように、
実施例１に示すｈｇｏを含むＰＴＦＥは、極低温の条件
下で摩擦係数が小さく、摺動特性にも優れたものであっ
た。一方、ＭｇＯ以外の充填剤を用いるか、また全く用
いない比較例１〜７は耐摩耗性に劣り、特に、比較例２
〜７では、各試験時間（２〜３５分）で０．７８ｍｍ以
上の摩耗量を示した。

は最適のものである。したがって、この発明の意義は極
めて大きいということができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）酸化マグネシウムを含有する四フッ化エチレン樹
   脂からなることを特徴とする転がり軸受用保持器材。