JPS63111314A - 固体潤滑ころがり軸受 - 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】 産業上の利用分野 この発明は、大気中と真空中の往復の使用（大気中での
使用と真空中での使用を交互に繰返すこと）に適した固
体潤滑ころがり軸受に関する。

従来の技術とその問題点 グリース、油などの潤滑剤を使用できない環境および状
況下で使用されるころがり軸受には、転動体または軌道
部に固体潤滑剤をコーティングしたものや保持器をフッ
素樹脂などの潤滑作用のある材料で作ったものが使われ
ている。保持器などを固体潤滑剤で作った場合には、回
転が進むにつれ保持器の固体潤滑剤が転動体との接触に
よって削られ、この潤滑剤が転動体の表面に転移して転
移膜が形成される。そして、この転動体に転移した固体
潤滑剤はさらに軌道輪に転移して軌道輪と転動体との潤
滑作用が行なわれる。なお、固体ｒａ潤滑剤フッ素樹脂
などのように！１潤滑用のある固体材料を固体潤滑材料
と畔ぶことにする。

ところで、固体潤滑材料には性能の雰囲気依存性の大き
いものがあり、大気中で効果のあるものと真空中で効果
のあるものに大別される。

そして、大気中で使用される軸受には大気中で効果の大
きい固体１Ｉ１２１滑材料が用いられ、真空中で使用さ
れる軸受には真空中で効果の大きい固体潤滑材料が用い
られる。

ころがり軸受には、大気中でのみ使用されるものと真空
中でのみ使用されるものの他に大気中と真空中の往復の
使用に供されるものがあるが、従来の固体ｎ滑ころがり
軸受には大気中でも真空中でも潤滑効果のあるものはな
い。たとえば大気中で効果の大きい固体潤滑材料を用い
た軸受を真空中で使用すると、十分なｒＡ潤滑効果得ら
れない。同様に、真空中で効果の大きい固体潤滑材料を
用いた軸受を大気中で使用すると、十分な１１滑効果が
得られない。一般に、真空中の方が、摺動向に酸化被膜
が形成されにくいため、大気中より１１滑条件は厳しい
。また、２種の固体潤滑材料を１つに配合して使用する
と、化学反応を生じる可能性や摩擦、摩耗特性に悪影響
を及ぼす可能性があり、やはり十分な効果が得られない
。

この発明の目的は、上記の問題を解決し、摩擦、摩耗特
性に悪影響を及ぼすことなく、大気中でも真空中でも十
分な１Ｉｌｌ滑効果が得られる固体潤滑ころがり軸受を
提供することにある。

問題点を解決するための手段 この発明による固体ｒＩｉ滑ころがり軸受は、内輪、外
輪、転動体および保持器のうち少なくとも１つが大気中
用固体潤滑材料を少なくとも表面部に有し、残りの少な
くとも１つが真空中用固体潤滑材料を少なくとも表面部
に有することを特徴とするものである。

この明細書において、大気中用固体潤滑材料とは大気中
で潤滑効果の大きい固体ｌ１１滑材料を指し、真空中用
固体潤滑材料とは真空中で潤滑効果の大きい固体潤滑材
料を指すものとする。

また、固体潤滑材料には大気中でも真空中でも潤滑効果
の比較的大きいものもあるが、このような固体潤滑材料
は組合わせによって大気中用固体潤滑材料にも真空中用
固体潤滑材料にもなる。

大気中で潤滑効果の大きい固体′ａ滑材料には、たとえ
ば黒鉛、炭化タングステン、炭化チタン、アルミナなど
がある。黒鉛は表面の活性度が高く、したがって、大気
中においては大気中のＮ２や０２を吸着し易く、それら
が潤滑媒体として作用するため潤滑効果を発揮する。真
空中で潤滑効果の大きい固体ｍ滑材料には、たとえば二
硫化タングステン、二硫化モリブデンなどがある。大気
中でも真空中でも潤滑効果の比較的大きい固体潤滑材料
には、たとえばフッ素樹脂、フッ化黒鉛、または金、銀
、鉛、インジウムなどの金属などがある。

１つの軸受に用いる大気中用固体潤滑材料と真空中用固
体ｆ８滑材料の組合わせは適宜決定されるが、たとえば
次のようなものがある。大気中用固体ｉＩＯ酒材料とし
てフッ素樹脂を用い、真空中用固体ｎＷ４材料として二
硫化タングステン、二硫化モリブデンまたは銀を用いる
。また、大気中用固体ａＷｉ材料として黒鉛を用い、真
空中用固体潤滑材料としてフッ素樹脂を用いる。

発明の作用および効果 大気中では、内輪、外輪、転動体および保持器の少なく
とも１つにある大気中用固体潤滑材料が回転により軸受
全体に行きわたり、潤滑効果を発揮する。真空中では残
りの少なくと６１つにある真空中用固体潤滑林料が回転
により軸受全体に行きわたり、潤滑効果を発揮する。し
たがって、大気中でも真空中でも十分なｒＡ潤滑効果得
られる。また、大気中用固体潤滑材料と真空中用固体潤
滑材料が１つの軸受内の異なる部品に独立に存在するた
め、摩擦、摩耗特性に悪影響を及ぼすことがない。

実施例 次に、上記効果を実証するために、この発明の実施例を
例示する。

まず、表１に比較例１〜２および実施例１〜４で示す６
種類のころがり軸受を準備した。なお、軸受の形成は６
００２　（Ｊ　Ｉｓ）である。

また、指示のない部分の材質は５ＵＳ４４０Ｃ（Ｊ　Ｉ
Ｓ）　′ｒ−ある。

（以下余白） 表１ 比較例１ 転動体の表面に、真空中用固体潤滑材料としての銀を膜
厚１ｐにしてコーティングした。

比較例２ 転動体全体を大気中用固体潤滑材料としての黒鉛により
作った。黒鉛製転動体のごツカース硬度（Ｈｖ）は１７
００程度であり、内外輪のビッカース硬度（Ｈｖ）７０
０より高く設定されている。

実施例１ 保持器全体を大気中用固体ｒＩｉ滑材料としての繊維強
化フッ素樹脂で作り、内輪、外輪および転動体の表面に
真空中用固体ｍｍ材料としての二硫化タングステンを膜
厚３ｐにしてコーティングした。

実施例２ 転動体全体を比較例２と同様に大気中用固体潤滑材料と
しての黒鉛で作り、保持器仝休を真空中用固体潤滑材料
としての強化フッ素樹脂で作った。

実施例３ 保持器全体を大気中用固体潤滑材料としてのａｌ１強化
強化フッ素樹脂り、転動体の表面に比較例１と同様に真
空中用固体潤滑材料としての銀をコーティングした。

実施例４ 保持器全体を大気中用固体潤滑材料としての繊維強化フ
ッ素樹脂で作り、内輪、外輪お、よび転動体の表面に真
空中用固体潤滑材料としての二硫化モリブデンを膜厚３
ｐにしてコーティングした。

上記の各軸受について、次の表２のような条件で試験を
行なった。

（以下余白） 表　　２ 試験結果を表３に示す。

なお、表３において、回転トルクは、１］軸のサポート
ビローブロックで支持された回転シャフトに試料軸受を
取付けて回転トルクとして測定したものである。

（以下余白） 表３ 表３より明らかなように、実施例１〜４のこの発明によ
る軸受は、５００時間経過後も円滑に回転している。ま
た、１００時間および２００時間経過後の回転トルクお
よびＦｉｔ動加速度も十分に小さい。これは、大気中で
は大気中用固体潤滑材料が、真空中では真空中用潤滑材
料がそれぞれ潤滑効果を発揮し、大気中でも真空中でも
十分な潤滑効果が得られるためと考えられる。これに対
し、比較例１および２の従来の軸受は、それぞれ１５０
時間および２００時間で円滑な回転が不可能になった。

また、とくに２００時間経過後の回転トルクおよび振動
加速度が非常に大きい。これは、比較例１の銀が人気中
では表面部が酸化されて剥離し易い酸化銀を形成し、こ
の酸化銀が軌道面に不純物として吸着するため、十分な
潤滑効果を発揮できないからであり、また、比較例２の
黒鉛が貴空中ではｒａ滑媒体となるＮ２や０２がないた
め十分な潤滑効果を発揮できないためと考えられる。

以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内輪、外輪、転動体および保持器のうち少なくとも１つ
   が大気中用固体潤滑材料を少なくとも表面部に有し、残
   りの少なくとも１つが真空中用固体潤滑材料を少なくと
   も表面部に有することを特徴とする固体潤滑ころがり軸
   受。