JPS5924285B2

JPS5924285B2 - 無給油軸受

Info

Publication number: JPS5924285B2
Application number: JP3434080A
Authority: JP
Inventors: 俊彦上野; 照久友金
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 1980-03-17
Filing date: 1980-03-17
Publication date: 1984-06-08
Also published as: JPS56131828A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は無給油軸受に関する。

従来、例えばポリアミド、ポリエチレン、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の合成樹脂を用いて軸受を成
形することが広く行われている。

上記合成樹脂はいずれも自己潤滑性と耐摩耗性に優れた
物性を有するから、軸受として使用する場合、給油の必
要がなく非常に有用な軸受とし得るが、上記合成樹脂に
より成形された軸受の使用の適用範囲は軽負荷運転の行
われる軸受のみに限られ、高負荷のものには使用が適さ
ないといつた欠点があつた。このため、上記合成樹脂の
耐摩擦、摩耗特性を改良し、より高負荷運転に耐え得る
ものとするため、上記樹脂に潤滑油を混入することが行
われておシ、例えば上記合成樹脂に特開昭４８−２２１
３３号公報に開示されているように、潤滑油を吸収する
樹脂を混入し、あるいは特公昭４９−４８１６号公報に
見られるように潤滑油を吸収するゴム状物質を混入し、
これら混入物質に潤滑油を吸収させること、あるいは上
記潤滑油担体として、高分子化合物でなく特公昭４８−
３７５７１号公報に見られるようにグラファイトを用い
ることなどが提案されているが、前二者の潤滑油を吸収
する高分子化合物の場合、潤滑油の吸収作用は高分子化
合物の三次元分子構造間に潤滑油を吸収させたいわゆる
膨潤現象によるものであるから、一たん吸収された潤滑
油は浸出しにくく、従つて摺動特性の向上に寄与し得る
程度に潤滑油を浸出させることが困難であり、また、前
記高分子化合物あるいはグラファイトに潤滑油を吸収担
持させても、その吸収量には限界があわ、通常潤滑油吸
収剤１容量に対し潤滑油が３容量程度であシ、このため
樹脂に多量の潤滑油を含有させたい場合、おのずと多量
の潤滑油吸収剤を必要とし、このためベースレジンの物
性を損ない軸受に必要な機械的強度を低下させてしまう
欠点があつた。

さらに、上記合成樹脂は熱に対する膨張係数が大きいた
め、軸受として使用中に熱が発生すると、膨張変形が著
しくなク、軸受部の偏摩耗が生じるといつた欠点があつ
た。

従つて、従来の合成樹脂軸受にあつては、事務機器類の
ローラの軸受、引出しの摺動部材などＰＶ値が４００ｋ
ｇＺｄ・ｍ／Ｍｉｎ程度のものが限界であり、これ以上
の高負荷にたえるものはなかつた。

この発明は上記欠点に鑑み、ベースレジンの物性を損な
うことなく、な卦かつ大量の潤滑油を吸収し得る無給油
軸受の構成材料及び軸受の熱による影響を極力少なくし
得る構成材料を得ることを目的とする本発明者等の鋭意
研究試験の結果、潤滑油．担体として、ノルボーネン系
合成エラストマー及び膨張黒鉛を２００℃〜１０００℃
で熱処理し、Ｃ軸方向に対して膨張させて得られる多孔
質の黒鉛が最も適していること、及び熱に対する安定性
を付与するものとして噴霧ケルメツト粉、又は青銅粉が
最も適し、しかも、これら金属粉は、本来油の展延性の
低い合成樹脂表面に展延性を付与することを見出し、こ
の知見を基にして本発明をなすに至つたのである。

即ち、本発明の無給油軸受は潤滑油１〜４０容積％、該
潤滑油担体としてノルボーネン系合成エラストマーと、
膨張黒鉛を２００℃〜１００００Ｃで熱処理し、Ｃ軸方
向に対して膨張させて得られる多孔質の黒鉛を夫々０．
１〜２０容積％と、０．５〜２０容積％、噴霧ケルメツ
ト粉又は青銅粉を０．５〜５０容積％、残部容積を合成
樹脂として構成されたことを特徴とするものである。

上記において、膨張黒鉛とは結晶化度の高い天然黒鉛を
酸化剤によつて酸化処理して得られる層間化合物を言い
、加熱することにより非可逆的に膨張し、各種液状成分
を吸着する多孔性を呈する黒鉛を言う。

又、残部容積を占め、る合成樹脂とは、ポリアセタール
、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリカー
ボネート、ポリテトラフルオロエチレン等の自己潤滑性
及び低摩耗性に優れたいわゆるエンジニアリングプラス
チツクを意味する。

次に、この発明をさらに具体的に説明する。この発明に
使用される潤滑油としては、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、パラフイン系潤滑油、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。この潤滑油
量を１〜４０容積％とした理由は、１容積％より少ない
と、潤滑油量が少なすぎ、潤滑油による効果が得られな
くなるからであり、又４０容積％を超えると後述する理
由により潤滑油添加が無駄となるからである。

潤滑油担体としてのノルボーネン系合成エラストマーは
、ノルボーネン系樹脂もしく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、粉末粒子状を
なし、かつ、この粒子は極めてポーラスな組織構造を有
するため、多量に潤滑油を吸収させることができ、この
吸収能力はノルボーネン系合成エラストマー１容量に対
して潤滑油は１０容量にまで達する。

しかもこの吸収能には温度依存性があり、高温となるほ
ど吸収量が増大し、従つて、加工時の高温にさらされて
も潤滑油を抱き込んだ状態のままとなり潤滑油の滲出に
よるスクリユースリツプが防止でき、加工後製品温度が
常温に下つた時には吸収能の低下による潤滑油の滲出を
生じせしめるといつた特性を有する。

従つて、潤滑油１〜４０容積％を吸収させるためには、
ノルボーネン系合成エラストマーを０．１〜２０容積％
とすれば十分である。

又、もう一つの潤滑油担体として機能する膨張黒鉛は、
２００潤Ｃ〜１０００℃で熱処理することによつてＣ軸
方向に対して膨張させ、潤滑油吸着能を有する多孔質と
した後、これに潤滑油を吸収させるものであり、ノルボ
ーネン系合成エラストマーとほぼ同等の吸収能を有する
。

向、上記膨張黒鉛は、黒鉛の一般的作用としての潤滑性
をも兼ね備えているから、膨張黒鉛に潤滑油を担持させ
ることなく潤滑油の全量をノルボーネン系合成エラスト
マーに含有させる構成としても良い。

上記潤滑油担体に潤滑油を含有させる配分としては潤滑
油総量を適宜分割配分することによつて夫々に含有させ
得るが、潤滑油量を多くしても、温度上昇にともなつて
潤滑油が流出してしまい、結局、前述の範囲内でしか潤
滑油を安定に担持し得ない。

噴霧ケルメツト粉又は青銅粉は、軸受の熱膨張係数の低
下、熱伝導率の向上を図ることのほか、潤滑油の展延性
を合成樹脂表面に付与するために添加されるものであつ
て、その配合量はできるだけ多いことが望ましいが、容
積％にして５０（ｆ）以上添加すると添加による効果の
向土はそれ程期待できない上、軸受体の組織構造がもろ
くなり、成形が困難となる傾向を生じるため、添加配合
量を０．５〜５０容積％の範囲内とされる。

次に、この発明の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ツ
クオイル１００）３０容積％に対し、ノルボーネン系合
成エラストマー（商品名：ＮＯＲＳＯＲＥＸ）６容積％
と、膨張黒鉛を３００℃で熱処理し、Ｃ軸方向に対して
膨張させ、多孔質としたもの６容積％とを添加し、ペン
シェルミキサーで混合した後、室温で１２時間放置し、
均一混合した泥状物を得、これに金属粉として噴霧ケル
メツト粉末（Ｐｂ３Ｏ％）を２０容積％、合成樹脂とし
て、ポリアセタール樹脂粉末（商品名：ジユラコンＭ９
Ｏ−０２）を３８容積％添加し再びペンシェルミキサー
で混合した後、押出成型によりペレツトとし、これを用
いて射出成型によつて所定寸法の軸受体を成型した。

実施例２潤滑油（商品名：ダフニースーパーメカニツクオイル１
００）２０容積％に対し、ノルボーネン系合成エラスト
マー（商品名：ＮＯＲＳＯＲＥＸ）５容積％を添加し、
ペンシェルミキサーで混合した後、室温で１２時間放置
し、均一混合した泥状物を得、これに膨張黒鉛を７容積
％、金属粉として噴霧ケルメツト粉末（Ｐｂ３Ｏ％）を
２０容積％、合成樹脂として、ポリアセタール樹脂粉末
（商品名：ジユラコンＭ９Ｏ−０２）を４８容積％添加
し、実施例１と同様にして所定寸法の軸受体を成形した
。

実施例３実施例１におけるポリアセタール樹脂に替え、同量のナ
イロン６６樹脂を用い、実施例１と同様に軸受体を成形
した。

実施例４実施例１におけるポリアセタール樹脂に替え同量のポリ
ブチレンフタレート樹脂を用い実施例１と同様に軸受体
を成形した。

実施例５実施例１に卦けるポリアセタール樹脂に替え、同量のポ
リカーボネート樹脂を用い実施例１と同様に軸受体を成
形した。

上記実施例１〜実施例５において成形した軸受体はいず
れも８ｍ７１Ｌφ×１０ｍｍφ×１５龍の寸法のもので
あり、これにＳ４５Ｃ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で摩擦、摩耗試験を行
つた。

試験条件試験結果 ※単位：×１０−６ｍＶｋｇ・儂−２・ｍ−Ｍｉ『１向
、上表における比較例は、従来例の軸受であつて、比較
例１は、ポリアセタール樹脂９５容量％に潤滑油（商品
名：ダフニースーパーメカニツクオイル１００）を５容
積％添加し、これを混合した後所定寸法の軸受を成形し
たもの、比較例２は、ポリアセタール樹脂７５容積％に
比較例１と同様の潤滑油５容積％及びケルメツト粉２０
容積％添加１，、これを混合した後所定寸法の軸受を成
形したもの、比較例３は、ポリアセタール樹脂６０容積
％に、比較例１と同様な潤滑油５容積％、この潤滑油担
体としてのエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）２０
容積％を添加し、これを混合した後、所定寸法の軸受を
成形したもの、比較例４は、比較例３に訃けるポリアセ
タール樹脂を４０容積％とし、この減量分に応じて、ケ
ルメツト粉を２０容積％添加し、比較例３と同様にして
軸受を成形したもの、比較例５は、比較例３に｝けるエ
チレン酢酸ビニル共重合体に替え同量のブタジエンゴム
（ＢＲ）を添加し、比較例３と同様に軸受を成形したも
の、比較例６は、比較例４に卦けるポリアセタール樹脂
に替え、同量のナイロン６６樹脂を用い、比較例４と同
様に軸受を成形したもの、比較例８は、比較例４にお・
けるポリアセタール樹脂に替え同量のポリカーボネート
樹脂を用い、比較例４と同様に軸受を成形したもの、比
較例８は、比較例４におけるポリアセタール樹脂に替え
同量のポリブチレンフタレート樹脂を用い、比較例４と
同様に軸受を成形したもの、である。

上表から明らかなように、実施例１と比較例１、実施例
２と比較例２などのように、主体となる合成樹脂が同一
のもの同志について、夫々対比すれば、性能が顕著に優
れることが判る。

また、本願発明に｝いては主体となる合成樹脂内に、金
属粉が均一混合されて卦り、表面にも均一分散状態とな
つてあられれるから、この金属粉によつて、合成樹脂表
面への潤滑油の展延性が得られ、油膜の形式、保持が行
なわれるのである。

従つて金属粉混入による寸法安定性と共に、その摺動特
性も良好となり、これらより、ＰＶ値が８００〜１００
０ｋｇＺ？・Ｍｒｉｎまで得られ、洗濯機のパルセータ
などの高負荷のものに対しても使用可能となり、無給油
樹脂軸受の汎用性が著しく拡大されるのである。又、こ
の発明に卦けるノルボーネン系合成エラストマーと膨張
黒鉛は、いずれも十分な潤滑油吸収能を有するから、こ
れらの添加は必用とされる油量に対しきわめて少なくす
ることができ、その分だけ他の構成材料の添加量を増加
させることが可能となり、軸受全体としての物性の向上
を大幅に図ることができるのである。

Claims

【特許請求の範囲】

１潤滑油１〜４０容積％、該潤滑油担体としてノルボ
ーネン系合成エラストマーと、膨張黒鉛を２００〜１０
００℃で熱処理し、Ｃ軸方向に対して膨張させて得られ
る多孔質の黒鉛を夫々０．１〜２０容積％と、０．５〜
２０容積％、噴霧ケルメツト粉又は青銅粉を０．５〜５
０容積％、残部容積を合成樹脂として構成されたことを
特徴とする無給油軸受。