(57)【要約】  二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）等の固体潤滑剤の配合比率を６０質量％以上にしつつ、必要な強度を得る自己潤滑性複合材料、並びにそれを用いた転がり軸受、直動装置、ボールねじ装置、直動案内装置、及び搬送装置を提供する。そのために、転がり軸受(1)の固体潤滑スペーサ(6)に用いられる材料としての自己潤滑性複合材料は、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）６０質量％〜８０質量％と、残部に鉄（Ｆｅ）を含有する組成物からなる。
2013108638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）６０質量％〜８０質量％、銅（Ｃｕ）及びニッケル（Ｎｉ）の少なくともいずれかが０．１質量％〜２質量％、残部に鉄（Ｆｅ）を含有することを特徴とする自己潤滑性複合材料。
【請求項２】
銅（Ｃｕ）及びニッケル（Ｎｉ）の少なくともいずれかを０．１質量％〜１．８質量％含有することを特徴とする請求項１に記載の自己潤滑性複合材料。
【請求項３】
前記残部に、黒鉛２〜７質量％、タングステン（Ｗ）２〜２０質量％、鉄（Ｆｅ）５〜２０質量％を含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の自己潤滑性複合材料。
【請求項４】
二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）と鉄（Ｆｅ）とからなる潤滑粒子を主成分とする潤滑相と、銅（Ｃｕ）及びニッケル（Ｎｉ）の少なくともいずれかを含む結合相とを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自己潤滑性複合材料。
【請求項５】
前記潤滑粒子の粒径が、３０〜５００μｍであることを特徴とする請求項４に記載の自己潤滑性複合材料。
【請求項６】
前記結合相に、少なくとも炭素（Ｃ）及びタングステン（Ｗ）の少なくともいずれかを有することを特徴とする請求項４に記載の自己潤滑性複合材料。
【請求項７】
前記潤滑相と前記結合相との面積率比が、９８：２〜８０：２０であることを特徴とする請求項４又は５に記載の自己潤滑性複合材料。
【請求項８】
鉄（Ｆｅ）とニッケル（Ｎｉ）との化合物が生成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の自己潤滑性複合材料。
【請求項９】
ニッケル（Ｎｉ）と二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）との化合物が生成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の自己潤滑性複合材料。
【請求項１０】
前記化合物の粒径が１μｍ〜１ｍｍであることを特徴とする請求項８又は９に記載の自己潤滑性複合材料。
【請求項１１】
粉末状の二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）６０質量％〜８０質量％と、粉末状の銅（Ｃｕ）及びニッケル（Ｎｉ）の少なくともいずれか０．１質量％〜２質量％と、少なくとも粉末状の鉄（Ｆｅ）とを含有する残部とを焼結させてなることを特徴とする自己潤滑性複合材料。
【請求項１２】
焼結後の圧縮強度が４０ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１１に記載の自己潤滑性複合材料。
【請求項１３】
形状が円柱状であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の自己潤滑性複合材料。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載の自己潤滑性複合材料をスペーサとして転動体間に配置したことを特徴とする転がり軸受。
【請求項１５】
請求項１〜１３のいずれかに記載の自己潤滑性複合材料を外輪側面、内輪側面、又はそれら両方に設けた入れ溝から装填可能とされたことを特徴とする転がり軸受。
【請求項１６】
請求項１〜１３のいずれかに記載の自己潤滑性複合材料を収納するポケットが形成された保持器を有するアンギュラ玉軸受であることを特徴とする転がり軸受。
【請求項１７】
請求項１〜１２のいずれかに記載の自己潤滑性複合材料で形成されたもみ抜き保持器を有することを特徴とする転がり軸受。
【請求項１８】
高温環境で使用することを特徴とする請求項１４〜１７のいずれかに記載の転がり軸受。
【請求項１９】
真空高温環境で使用することを特徴とする請求項１４〜１７のいずれかに記載の転がり軸受。
【請求項２０】
高温環境、及び外輪回転で使用することを特徴とする請求項１４〜１７のいずれかに記載の転がり軸受。
【請求項２１】
真空高温環境、及び外輪回転で使用することを特徴とする請求項１４〜１７のいずれかに記載の転がり軸受。
【請求項２２】
高温環境、及び揺動で使用することを特徴とする請求項１４〜１７のいずれかに記載の転がり軸受。
【請求項２３】
真空高温環境、及び揺動で使用することを特徴とする請求項１４〜１７のいずれかに記載の転がり軸受。
【請求項２４】
高温環境、及び高負荷条件で使用することを特徴とする請求項１６記載の転がり軸受。
【請求項２５】
真空高温環境、及び高負荷条件で使用することを特徴とする請求項１６記載の転がり軸受。
【請求項２６】
高温環境、高負荷条件、及び揺動で使用することを特徴とする請求項１６記載の転がり軸受。
【請求項２７】
真空高温環境、高負荷条件、及び揺動で使用することを特徴とする請求項１６記載の転がり軸受。
【請求項２８】
テンタークリップ用軸受であることを特徴とする請求項１４〜１７のいずれかに記載の転がり軸受。
【請求項２９】
請求項１４〜２７のいずれかに記載の転がり軸受を備えたことを特徴とする搬送装置。
【請求項３０】
請求項１８に記載の転がり軸受を備えた高温環境用搬送装置であることを特徴とする搬送装置。
【請求項３１】
請求項１９に記載の転がり軸受を備えた真空高温環境用搬送装置であることを特徴とする搬送装置。
【請求項３２】
請求項２０に記載の転がり軸受を備えた外輪回転軸受高温環境用搬送装置であることを特徴とする搬送装置。
【請求項３３】
請求項２１に記載の転がり軸受を備えた外輪回転軸受真空高温環境用搬送装置であることを特徴とする搬送装置。
【請求項３４】
請求項２２に記載の転がり軸受を備えた揺動軸受高温環境用搬送装置であることを特徴とする搬送装置。
【請求項３５】
請求項２３に記載の転がり軸受を備えた揺動軸受真空高温環境用搬送装置であることを特徴とする搬送装置。
【請求項３６】
請求項２４に記載の転がり軸受を備えた高温環境用高負荷搬送装置であることを特徴とする搬送装置。
【請求項３７】
請求項２５に記載の転がり軸受を備えた真空高温環境用高負荷搬送装置であることを特徴とする搬送装置。
【請求項３８】
請求項２６に記載の転がり軸受を備えた揺動回転高温環境用高負荷搬送装置であることを特徴とする搬送装置。
【請求項３９】
請求項２７に記載の転がり軸受を備えた揺動回転真空高温環境用高負荷搬送装置であることを特徴とする搬送装置。
【請求項４０】
転動体の表面、外輪の転動面、内輪の転動面、及び保持器のポケット面の少なくともいずれかに、請求項１〜１２の何れかに記載の自己潤滑性複合材料よりなる被膜が形成されていることを特徴とする転がり軸受。
【請求項４１】
請求項１〜１２の何れかに記載の自己潤滑性複合材料よりなるスペーサが転動体間に配置されることを特徴とする請求項４０に記載の転がり軸受。
【請求項４２】
湿式の潤滑材料を内蔵することを特徴とする請求項４０又は４１に記載の転がり軸受。
【請求項４３】
タッチダウン軸受であることを特徴とする請求項４０及び４２に記載の転がり軸受。
【請求項４４】
高温環境下で使用され、請求項４０〜４３の何れかに記載の転がり軸受を有することを特徴とする搬送装置。
【請求項４５】
真空・高温環境下で使用され、請求項４０〜４３の何れかに記載の転がり軸受を有することを特徴とする搬送装置。
【請求項４６】
転動体の表面、及び直動装置の転動面の少なくともいずれかに、請求項１〜１２の何れかに記載の自己潤滑性複合材料の被膜が形成されていることを特徴とする直動装置。
【請求項４７】
請求項１〜１２の何れかに記載の自己潤滑性複合材料よりなるスペーサが軸部材に接するように設けられることを特徴とする請求項４６に記載の直動装置。
【請求項４８】
湿式の潤滑材料を内蔵することを特徴とする請求項４６又は４７に記載の直動装置。
【請求項４９】
高温環境下で使用され、請求項４６〜４８の何れかに記載の直動装置を有することを特徴とする搬送装置。
【請求項５０】
真空・高温環境下で使用され、請求項４６〜４８の何れかに記載の直動装置を有することを特徴とする搬送装置。
【請求項５１】
ねじ軸と、該ねじ軸を貫通すると共に、転動体を介して前記ねじ軸に螺合して前記ねじ軸の軸方向に移動可能に設置されたナットと、
リング形状をなして、前記ナットの端部側に取り付けられた請求項１〜１２の何れかに記載の自己潤滑性複合材料とを有し、
前記自己潤滑性複合材料の内周面が前記ねじ軸に摺動可能に前記ナットに取り付けられた請求項１〜１２の何れかに記載の自己潤滑性複合材料とを有し、
前記自己潤滑性複合材料の内周面が前記ねじ軸に摺動可能に前記ナットの端面に取り付けられたことを特徴とするボールねじ装置。
【請求項５２】
前記ナットの端面に、前記自己潤滑性複合材料と同軸に設けられた固定部材に前記自己潤滑性複合材料が収容されていることを特徴とする請求項５１に記載のボールねじ装置。
【請求項５３】
前記自己潤滑性複合材料の内周面が、前記ねじ軸と螺合するように前記ナットの端面に取り付けられたことを特徴とする請求項５１又は５２に記載のボールねじ装置。
【請求項５４】
前記自己潤滑性複合材料と、前記固定部材とが一体となって回転可能となるための結合部材を有することを特徴とする請求項５１〜５３の何れかに記載のボールねじ装置。
【請求項５５】
前記自己潤滑性複合材料が、周方向に複数に分割されていることを特徴とする請求項５１〜５４の何れかに記載のボールねじ装置。
【請求項５６】
請求項５１〜５５の何れかに記載のボールねじ装置を有することを特徴とする高温環境用搬送装置。
【請求項５７】
請求項５１〜５５の何れかに記載のボールねじ装置を有することを特徴とする真空・高温環境用搬送装置。
【請求項５８】
軸方向に延びるレール側転動体転動面を外面に有する案内レールと、当該案内レールへ相対移動可能に跨架されるスライダと、当該スライダの移動方向の少なくとも一方の端部側に配置され、前記レール側転動体転動面と摺動自在に接触するスペーサとを有し、
前記スペーサが、請求項１〜１２の何れかに記載の自己潤滑性複合材料であることを特徴とする直動案内装置。
【請求項５９】
前記スペーサが、前記スライダの端面に設けられたスペーサホルダに保持されていることを特徴とする請求項５８に記載の直動案内装置。
【請求項６０】
前記スペーサが、円柱形状であることを特徴とする請求項５８又は５９に記載の直動案内装置。
【請求項６１】
前記レール側転動体転動面に対して開口し、前記スペーサを収容するポケットが前記スペーサホルダに設けられたことを特徴とする請求項５８〜６０の何れかに記載の直動案内装置。
【請求項６２】
前記ポケット１個あたりに複数の前記スペーサが保持されていることを特徴とする請求項６１に記載の直動案内装置。
【請求項６３】
請求項５８〜６２の何れかに記載の直動案内装置を有することを特徴とする高温環境用搬送装置。
【請求項６４】
請求項５８〜６２の何れかに記載の直動案内装置を有することを特徴とする真空高温環境用搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば各種機械の軸受部材又は摺動部材として使用される固体潤滑剤を含む自己潤滑性複合材料、並びにそれを用いた転がり軸受、直動装置、ボールねじ装置、直動案内装置、及びそれらを備えた搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、六方晶の結晶構造を持つ粉体である二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）、黒鉛や二硫化タングステン（ＷＳ２）等の固体潤滑剤と、各種の金属又は合金の結合材とからなる焼結体が自己潤滑性複合材料として使用されている。このような複合材料は、例えば特許文献１に記載されているように、固体潤滑剤として二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）、黒鉛及び二硫化タングステン（ＷＳ２）を、強度を与える金属結合剤として銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）を主成分とし、焼結して成形したものが代表的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１９９０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）等の固体潤滑剤の配合比率は、５０質量％程度以下に抑えられている。これは、５０質量％を超えると、焼結によっても使用に耐えるために必要な強度を得られなかったためである。
本発明は、このような課題を解決するためになされており、その目的は、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）等の固体潤滑剤の配合比率を６０質量％以上にしつつ、必要な強度を得ることができる自己潤滑性複合材料、並びにそれを用いた転がり軸受、直動装置、ボールねじ装置、直動案内装置、及び搬送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明のある実施形態の自己潤滑性複合材料は、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）６０質量％〜８０質量％と、残部に鉄（Ｆｅ）を含有する。
また、上記自己潤滑性複合材料は、潤滑粒子とこの潤滑粒子を結合材で結合し、複合化してなる。潤滑粒子は二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）７０質量％〜９０質量％と、鉄（Ｆｅ）１０質量％〜３０質量％とからなる。結合材は、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、黒鉛（Ｃ）、タングステン（Ｗ）の少なくともいずれかを含有する。【０００６】
上記自己潤滑性複合材料は、この潤滑粒子を主成分とする潤滑相と、結合材を主成分として上記潤滑相と結合した結合相とからなる。
また、上記自己潤滑性複合材料は、銅（Ｃｕ）及びニッケル（Ｎｉ）の少なくともいずれかの含有率が０．１質量％〜２質量％であることが好ましく、０．１質量％〜１．８質量％であることがより好ましい。【０００７】
また、上記自己潤滑性複合材料は、上記残部に、黒鉛２〜７質量％、タングステン（Ｗ）２〜２０質量％、及び鉄（Ｆｅ）５〜２０質量％を含有することが好ましい。
また、上記自己潤滑性複合材料は、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）と鉄（Ｆｅ）とからなる潤滑粒子を主成分とする潤滑相と、銅（Ｃｕ）及びニッケル（Ｎｉ）の少なくともいずれかを含む結合相とを有することが好ましい。
また、上記自己潤滑性複合材料は、上記結合相に、少なくとも炭素（Ｃ）及びタングステン（Ｗ）の少なくともいずれかを有することが好ましい。【０００８】
また、上記自己潤滑性複合材料は、上記潤滑相と結合相との面積率比が９８：２〜８０：２０であることが好ましい。
また、上記自己潤滑性複合材料は、上記潤滑粒子の粒径が１０〜７００μｍであることが好ましく、３０〜５００μｍであることがより好ましい。
また、上記自己潤滑性複合材料は、鉄（Ｆｅ）とニッケル（Ｎｉ）との化合物が生成されていることが好ましい。【０００９】
また、上記自己潤滑性複合材料は、ニッケル（Ｎｉ）と二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）との化合物が生成されていることが好ましい。
また、上記自己潤滑性複合材料は、上記化合物の粒径が１μｍ〜１ｍｍであることが好ましい。
また、上記自己潤滑性複合材料は、粉末状の二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）６０質量％〜８０質量％、粉末状の銅（Ｃｕ）及びニッケル（Ｎｉ）の少なくともいずれか０．１質量％〜２質量％、と、少なくとも粉末状の鉄（Ｆｅ））とを含有する残部とを焼結させたものであることが好ましい。【００１０】
また、上記自己潤滑性複合材料は、焼結後の圧縮強度が４０ＭＰａ以上であることが好ましい。
また、上記目的を達成するために、本発明のある実施形態の転がり軸受は、粉末状の二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）６０質量％〜８０質量％、粉末状の銅（Ｃｕ）及びニッケル（Ｎｉ）の少なくともいずれか０．１質量％〜２質量％、残部に少なくとも粉末状の鉄（Ｆｅ）を含有する残部とを焼結させてなる自己潤滑性複合材料を転動体間に配置している。【００１１】
ここで、上記転動体間に配置される自己潤滑性複合材料は、円柱形状であることが好ましい。
また、上記転がり軸受は、上記自己潤滑性複合材料の上記残部に黒鉛２〜７質量％、タングステン（Ｗ）２〜２０質量％、鉄（Ｆｅ）５〜２０質量％を含有することが好ましい。
また、上記転がり軸受は、上記自己潤滑性複合材料に、鉄（Ｆｅ）とニッケル（Ｎｉ）の化合物が生成されていることが好ましい。
また、上記転がり軸受は、上記自己潤滑性複合材料に、ニッケル（Ｎｉ）と二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）の化合物が生成されていることが好ましい。
また、上記転がり軸受は、上記化合物の粒径が１μｍ〜１ｍｍであることが好ましい。【００１２】
また、上記転がり軸受は、上記自己潤滑性複合材料が、粉末状の原料（二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）、銅（Ｃｕ）及びニッケル（Ｎｉ）の少なくともいずれか、並びに鉄（Ｆｅ））を焼結させたものであることが好ましい。
また、上記転がり軸受は、外輪回転で使用することが好ましい。
また、上記転がり軸受は、テンタークリップ用軸受であることが好ましい。
また、上記転がり軸受は、上記自己潤滑性複合材料を転動体間に配置することが好ましい。【００１３】
また、上記転がり軸受は、上記自己潤滑性複合材料を外輪側面、内輪側面、又はそれら両方に設けた入れ溝から装填可能とされることが好ましい。
また、上記転がり軸受は、上記自己潤滑性複合材料を収納するポケットが形成された保持器を有するアンギュラ玉軸受であることが好ましい。
また、上記転がり軸受は、上記自己潤滑性複合材料で形成されたもみ抜き保持器を有することが好ましい。【００１４】
また、上記転がり軸受は、高温環境で使用することが好ましい。
また、上記転がり軸受は、真空高温環境で使用することが好ましい。
また、上記転がり軸受は、高温環境、及び外輪回転で使用することが好ましい。
また、上記転がり軸受は、真空高温環境、及び外輪回転で使用することが好ましい。
また、上記転がり軸受は、高温環境、及び揺動で使用することが好ましい。
また、上記転がり軸受は、真空高温環境、及び揺動で使用することが好ましい。
また、上記転がり軸受は、高温環境、及び高負荷条件で使用することが好ましい。【００１５】
また、上記転がり軸受は、真空高温環境、及び高負荷条件で使用することが好ましい。
また、上記転がり軸受は、高温環境、高負荷条件、及び揺動で使用することが好ましい。
また、上記転がり軸受は、真空高温環境、高負荷条件、及び揺動で使用することが好ましい。
また、上記転がり軸受は、テンタークリップ用軸受であることが好ましい。【００１６】
また、上記搬送装置は、上記自己潤滑性複合材料を転動体間に配置した転がり軸受を備えることが好ましい。
また、上記搬送装置は、上記自己潤滑性複合材料を外輪側面、内輪側面、又はそれら両方に設けた入れ溝から装填可能とされた転がり軸受を備えることが好ましい。
また、上記搬送装置は、上記自己潤滑性複合材料を収納するポケットが形成された保持器を有するアンギュラ玉軸受を備えることが好ましい。
また、上記搬送装置は、上記自己潤滑性複合材料で形成されたもみ抜き保持器を有する転がり軸受を備えることが好ましい。【００１７】
また、上記搬送装置は、高温環境で使用する転がり軸受を備えた高温環境用搬送装置であることが好ましい。
また、上記搬送装置は、真空高温環境で使用する転がり軸受を備えた真空高温環境用搬送装置であることが好ましい。
また、上記搬送装置は、高温環境、及び外輪回転で使用する転がり軸受を備えた外輪回転軸受高温環境用搬送装置であることが好ましい。【００１８】
また、上記搬送装置は、真空高温環境、及び外輪回転で使用する転がり軸受を備えた外輪回転軸受真空高温環境用搬送装置であることが好ましい。
また、上記搬送装置は、高温環境、及び揺動で使用する転がり軸受を備えた揺動軸受高温環境用搬送装置であることが好ましい。
また、上記搬送装置は、真空高温環境、及び揺動で使用する転がり軸受を備えた揺動軸受真空高温環境用搬送装置であることが好ましい。【００１９】
また、上記搬送装置は、高温環境、及び高負荷条件で使用する転がり軸受を備えた高温環境用高負荷搬送装置であることが好ましい。
また、上記搬送装置は、真空高温環境、及び高負荷条件で使用する転がり軸受を備えた真空高温環境用高負荷搬送装置であることが好ましい。
また、上記搬送装置は、高温環境、高負荷条件、及び揺動で使用する転がり軸受を備えた揺動回転高温環境用高負荷搬送装置であることが好ましい。
また、上記搬送装置は、真空高温環境、高負荷条件、及び揺動で使用する転がり軸受を備えた揺動回転真空高温環境用高負荷搬送装置であることが好ましい。【００２０】
また、本発明のある実施形態の搬送装置は、上記転がり軸受を備える。この搬送装置としては、例えば、フィルム延伸装置に設けられるテンタークリップが挙げられる。このテンタークリップは、延伸対象のフィルムの両端を掴み、無限軌道のレール上を走行しながら当該フィルムを幅方向に引き伸ばす機械部品である。なお、上記テンタークリップ用軸受はこの機械部品のレール走行をガイドする部分に用いられる。【００２１】
また、本発明のある実施形態の転がり軸受は、転動体の表面、外輪の転動面、内輪の転動面、及び保持器のポケット面の少なくともいずれかに、上記自己潤滑性複合材料よりなる被膜が形成されている。
このような転がり軸受の例としては、上記転動体の表面が上記自己潤滑性複合材料の被膜で覆われている転がり軸受が挙げられる。また、他の例としては、上記転動体の表面が上記自己潤滑性複合材料の被膜で覆われていて、上記転動体に隣接する上記自己潤滑性複合材料製のスペーサが配置された転がり軸受が挙げられる。さらに、他の例として、転動体の表面が上記自己潤滑性複合材料の被膜で覆われていて、かつ、外輪又は内輪の転動面、保持器のポケット面の少なくともいずれかが上記自己潤滑性複合材料の被膜で覆われている転がり軸受が挙げられる。【００２２】
また、上記転がり軸受は、上記自己潤滑性複合材料よりなるスペーサが転動体間に配置されることが好ましい。
また、上記転がり軸受は、湿式の潤滑材料を内蔵することが好ましい。
また、上記転がり軸受は、タッチダウン軸受であることが好ましい。
また、本発明のある実施形態の搬送装置は、高温環境下で使用され、上記転がり軸受を有することが好ましい。
また、本発明のある実施形態の搬送装置は、真空・高温環境下で使用され、上記転がり軸受を有することが好ましい。【００２３】
また、本発明のある実施形態の直動装置は、転動体の表面、及び直動装置の転動面の少なくともいずれかに、上記自己潤滑性複合材料の被膜が形成されている。ここで、上記直動装置とは、転動体の転がりを利用して軸部材に対して移動部材が直線的に移動可能に設置されたものを指し、例えば、ボールねじ装置や直動案内装置が挙げられる。
また、上記直動装置は、上記自己潤滑性複合材料よりなるスペーサが軸部材に接するように設けられることが好ましい。【００２４】
また、上記直動装置は、湿式の潤滑材料を内蔵することが好ましい。
また、本発明のある実施形態の搬送装置は、高温環境下で使用され、上記直動装置を有することが好ましい。
また、本発明のある実施形態の搬送装置は、真空・高温環境下で使用され、上記直動装置を有することが好ましい。【００２５】
また、本発明のある実施形態のボールねじ装置は、ねじ軸と、該ねじ軸を貫通すると共に、転動体を介して上記ねじ軸に螺合して上記ねじ軸の軸方向に移動可能に設置されたナットと、
リング形状をなして、上記ナットの端部側に取り付けられた請求項１〜１２の何れかに記載の自己潤滑性複合材料とを有し、
上記自己潤滑性複合材料の内周面が上記ねじ軸に摺動可能に上記ナットに取り付けられる。【００２６】
また、上記ボールねじ装置は、上記ナットの端面に、上記自己潤滑性複合材料と同軸に設けられた固定部材に上記自己潤滑性複合材料が収容されていることが好ましい。
また、上記ボールねじ装置は、上記自己潤滑性複合材料の内周面が、上記ねじ軸と螺合するように上記ナットの端面に取り付けられたことが好ましい。
また、上記ボールねじ装置は、上記自己潤滑性複合材料と、上記固定部材とが一体となって回転可能となるための結合部材を有することが好ましい。【００２７】
また、上記ボールねじ装置は、上記自己潤滑性複合材料が、周方向に複数に分割されていることが好ましい。
また、本発明のある実施形態の搬送装置は、高温環境下で使用され、上記ボールねじ装置を有することが好ましい。
また、本発明のある実施形態の搬送装置は、真空・高温環境下で使用され、上記ボールねじ装置を有することが好ましい。【００２８】
また、本発明のある実施形態の直動案内装置は、軸方向に延びるレール側転動体転動面を外面に有する案内レールと、当該案内レールへ相対移動可能に跨架されるスライダと、当該スライダの移動方向の少なくとも一方の端部側に配置され、上記レール側転動体転動面と摺動自在に接触するスペーサとを有し、
上記スペーサが、上記自己潤滑性複合材料である。
また、上記直動案内装置は、上記スペーサが、上記スライダの端面に設けられたスペーサホルダに保持されていることが好ましい。
また、上記直動案内装置は、上記スペーサが、円柱形状であることが好ましい。【００２９】
また、上記直動案内装置は、上記レール側転動体転動面に対して開口し、上記スペーサを収容するポケットが上記スペーサホルダに設けられたことが好ましい。
また、上記直動案内装置は、上記ポケット１個あたりに複数の上記スペーサが保持されていることが好ましい。
また、本発明のある実施形態の搬送装置は、高温環境下で使用され、上記直動案内装置を有することが好ましい。
また、本発明のある実施形態の搬送装置は、真空・高温環境下で使用され、上記直動案内装置を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）等の固体潤滑剤の配合比率を６０質量％以上にしつつ、必要な強度を有する自己潤滑性複合材料、並びにそれを用いた転がり軸受、搬送装置、ボールねじ装置、及び直動案内装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の転がり軸受のある実施形態における構成を示す部分断面図である。
【図２】圧縮強度測定装置の構成を示す正面図である。
【図３】摩擦・摩耗測定装置の構成を示す正面図である。
【図４】高温軸受耐久試験装置の構成を示す正面図である。
【図５】本実施例における自己潤滑性複合材料の圧縮強度と軸受耐久性との関係を示すグラフである。
【図６】本実施例におけるＭｏＳ２の添加量と自己潤滑性複合材料の圧縮強度との関係を示すグラフである。
【図７】本実施例におけるＭｏＳ２の添加量と自己潤滑性複合材料の圧縮強度との関係を示すグラフである。
【図８】本実施例における潤滑性能（往復回数と摩擦係数との関係）を示すグラフである。
【図９】本実施例におけるＭｏＳ２添加量と摩擦係数との関係を示すグラフである。
【図１０】本実施例におけるＣ添加量による酸化重量変化を示すグラフである。
【図１１】本実施例におけるＣ添加量と圧縮強度との関係を示すグラフである。
【図１２】本実施例におけるＣｕ及びＮｉ添加量と圧縮強度との関係を示すグラフである。
【図１３】本実施例におけるＣｕ及びＮｉ添加量と軸受耐久性能との関係を示すグラフである。
【図１４】本実施例における摩擦試験後の試料の摩耗深さを示すグラフである。
【図１５】本実施例におけるＷ添加量と摩耗深さとの関係を示すグラフである。
【図１６】本実施例におけるＷ添加量と圧縮強度との関係を示すグラフである。
【図１７】本実施例におけるＦｅ添加量と圧縮強度との関係を示すグラフである。
【図１８】本実施例におけるＦｅ添加量と摩擦係数との関係を示すグラフである。
【図１９】本実施例における耐久性能を示すグラフである。
【図２０】高温外内輪回転動摩擦測定装置の構成を示す図であり、（ａ）は外輪回転試験時の正面図、（ｂ）は内輪回転試験時の正面図である。
【図２１】本実施例における潤滑性能評価として、評価開始後の摩擦係数の経時変化を示すグラフである。
【図２２】本実施例における回転速度と摩擦係数との関係を示すグラフである。
【図２３】本実施例における高温外輪回転軸受耐久試験装置の構成を示す正面図である。
【図２４】本実施例におけるもみ抜き保持器の構成を示す図であり、（ａ）は軸方向に沿う面で切断した断面図、（ｂ）は径方向に沿う面で切断した断面図である。
【図２５】本実施例における円柱スペーサ入れ溝タイプ軸受の構成を示す図であり、（ａ）は軸方向に沿う面で切断した断面図、（ｂ）は径方向に沿う面で切断した断面図である。
【図２６】本実施例における円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受の構成を示す図であり、（ａ）は軸方向に沿う面で切断した断面図、（ｂ）は保持器の斜視図である。
【図２７】本実施例における円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受の構成を示す図であり、（ａ），（ｂ）は軸方向に沿う面で切断した断面図である。
【図２８】本実施例における回転速度と摩擦係数との関係を示すグラフである。
【図２９】もみ抜き保持器を用いた場合の耐久性能比較（内輪回転）を示すグラフである。
【図３０】もみ抜き保持器を用いた場合の耐久性能比較（外輪回転）を示すグラフである。
【図３１】スペーサ入れ溝タイプの軸受を用いた場合の耐久性能比較（内輪回転）を示すグラフである。
【図３２】スペーサ入れ溝タイプの軸受を用いた場合の耐久性能比較（外輪回転）を示すグラフである。
【図３３】円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受を用いた場合の耐久性能比較（内輪回転）を示すグラフである。
【図３４】円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受を用いた場合の耐久性能比較（外輪回転）を示すグラフである。
【図３５】円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受を用いて揺動させた場合の耐久性能比較（内輪回転）を示すグラフである。
【図３６】円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受を用いて揺動させた場合の耐久性能比較（外輪回転）を示すグラフである。
【図３７】本発明の転がり軸受のある実施形態として用いられるテンタークリップの構成を示す正面図である。
【図３８】本発明の転がり軸受のある実施形態として用いられるテンタークリップの構成を示す斜視図である。
【図３９】本発明の転がり軸受のある実施形態として用いられるテンタークリップの動作及び加熱の概要を説明する図である。
【図４０】本実施例におけるアウトガス試験装置の構成を示す概略図である。
【図４１】真空環境、高温下での軸受からのアウトガス性を示すグラフである。
【図４２】真空環境、高温下での揺動軸受耐久性能を示すグラフである。
【図４３】真空高温軸受耐久試験装置の構成を示す概略図である。
【図４４】真空・高温下での軸受耐久性能を示すグラフである。
【図４５】高温フィルム搬送装置の構成を示す概略図である。
【図４６】炉内コンベアの構成を示す概略図である。
【図４７】キルンカーの構成を示す概略図である。
【図４８】真空蒸着装置の構成を示す概略図である。
【図４９】連続スパッタ炉の構成を示す概略図である。
【図５０】パネル搬送用真空ロボットの構成を示す概略図である。
【図５１】自己潤滑性複合材料被膜装置（ボールミル方式）の構成を示す斜視図である。
【図５２】自己潤滑性複合材料被膜装置（ボールミル方式）のポッド内の構成を示す断面図である。
【図５３】転動体に形態（１）の被膜を施した転がり軸受の構成を示す部分断面図である。
【図５４】転動体に形態（２）の被膜を施した転がり軸受の構成を示す部分断面図である。
【図５５】転動体に形態（３）の被膜を施した転がり軸受の構成を示す部分断面図である。
【図５６】転動体に形態（４）の被膜を施した転がり軸受の構成を示す部分断面図である。
【図５７】第３の実施形態における被膜処理を施した転がり軸受の高温下での耐久性能を示すグラフである。
【図５８】第４の実施形態におけるボールねじ装置の構成を示す断面図である。
【図５９】高温ボールねじ装置耐久試験装置の構成を示す概略図である。
【図６０】第４の実施形態におけるボールねじ装置の高温下での耐久性能を示すグラフである。
【図６１】真空・高温ボールねじ装置耐久試験装置の構成を示す概略図である。
【図６２】第４の実施形態におけるボールねじ装置の真空・高温下での耐久性能を示すグラフである。
【図６３】第５の実施形態における直動案内装置の構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。
【図６４】第５の実施形態（形態５−４）の直動案内装置の構成を示す斜視図である。
【図６５】高温直動案内装置耐久試験装置の構成を示す概略図である。
【図６６】第５の実施形態における直動案内装置の高温下での耐久性能を示すグラフである。
【図６７】真空・高温直動案内装置耐久試験装置の構成を示す概略図である。
【図６８】第４の実施形態における直動案内装置の真空・高温下での耐久性能を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
（第１実施形態）
以下、本発明の自己潤滑性複合材料の第１実施形態について詳細に説明する。本実施形態は、各種機械に用いられる転がり軸受、特にフィルム搬送ローラ用支持軸受等高温特殊環境で使用される転がり軸受の潤滑に適する自己潤滑性複合材料に関するものである。
【００３３】
従来、自己潤滑性複合材料において、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）含有量を増やせば潤滑性（低摩擦・低トルク）が向上することが分かっていたが、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）含有量が増えると焼結後の強度が不足するため、実現できていなかった。
本実施形態によれば、鉄（Ｆｅ）の存在下で、特定量の銅（Ｃｕ）及びニッケル（Ｎｉ）の少なくともいずれかを添加することにより、強度低下をきたさず二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）含有量を増やした自己潤滑性複合材料を得ることができる。
【００３４】
また、その自己潤滑性複合材料を転がり軸受の転動体間に配置することで、転がり軸受をより高温で使用可能にできる。その際、図１に示すような転動体の保持構造を有する軸受構造が好ましい。
図１において、転がり軸受１では、円環状小径の内輪２と円環状大径の外輪３の間に球状の転動体４を転動自在に介在させ、内輪２と外輪３が滑らかに相対回転できるようになっている。保持器５は複数の転動体４及び固体潤滑スペーサ６を内包し、別の保持器５と連結されている。固体潤滑スペーサ６は転動体４間に配置され、転動体４同士の摩擦による摩耗を防止している。
【００３５】
固体潤滑スペーサ６は、円柱状の形状で、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）６０質量％〜８０質量％、銅（Ｃｕ）及びニッケル（Ｎｉ）の少なくともいずれかが０．１質量％〜２質量％、残部に少なくとも鉄（Ｆｅ）を含有する組成物からなる自己潤滑性複合材料でできている。本組成であれば、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）が６０質量％以上であっても鉄（Ｆｅ）の存在下におけるニッケル（Ｎｉ）や銅（Ｃｕ）との相互作用により焼結体の強度低下をきたさない。これは、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）とニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）及び鉄（Ｆｅ）が複合化合物（複雑な化合物）を形成して、これが、焼結体の結びつきを強固にし、強度低下を防止していると考えられる。しかしながら、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）が８０質量％を超えると複合化合物の効果が少なく強度の低下につながる。よって、本組成においては、強度の低下を抑えつつ、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）を６０質量％以上含有することで良好な潤滑性が得られる。
【００３６】
また本組成では、銅（Ｃｕ）とニッケル（Ｎｉ）は、それぞれ０．１〜２質量％含有し、合計で０．１〜２質量％含有することが好ましい。下限を下回ると、強度上昇効果がなく、上限を超えて含有させても強度上昇効果は飽和状態になる。これは、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）は酸化しやすいため、酸化防止剤である黒鉛量を増やさざるを得ず、そのために強度低下をきたす。
【００３７】
また、上記自己潤滑性複合材料は、上記残部に黒鉛２〜７質量％、タングステン（Ｗ）２〜２０質量％、鉄（Ｆｅ）５〜２０質量％を含有すると好ましい。黒鉛は、高温下で酸化防止効果があり、特に銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）の酸化防止のためには２〜７質量％を必要とする。黒鉛が２質量％未満であると酸化防止効果が不十分であり、７質量％を超えると強度低下につながる。また、鉄（Ｆｅ）は残部として存在すれば強度低下防止効果はあるが、タングステン（Ｗ）と組み合わせたほうが好ましい。また、タングステン（Ｗ）と鉄（Ｆｅ）は、重量比で概ね１：１であると強度が安定し更に好ましい。タングステン（Ｗ）は、２０質量％を超えると強度が低下するおそれがあり、２質量％を下回ると、鉄（Ｆｅ）との相互作用による強度の安定化が損なわれるおそれがある。
【００３８】
また、本実施形態の自己潤滑性複合材料は、鉄（Ｆｅ）とニッケル（Ｎｉ）の化合物が生成されていることが好ましい。また、本実施形態の自己潤滑性複合材料は、ニッケル（Ｎｉ）と二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）の化合物が生成されていることが好ましい。これは、化合物により複合材料の結びつきがより強固になるためである。
【００３９】
また、本実施形態の自己潤滑性複合材料は、上記化合物の粒径が１μｍ〜１ｍｍであることが好ましい。また、本実施形態の自己潤滑性複合材料は、粉末状の原料を焼結させたものであることが好ましい。またその原料粉末の粒径は、０．８ｍｍ以下であることが好ましい。これらにより、良好な潤滑性と必要な強度が得られる。なお、ここでいう「原料」とは、粉末状の二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）６０質量％〜８０質量％、銅（Ｃｕ）及びニッケル（Ｎｉ）の少なくともいずれか０．１質量％〜２質量％、並びに残部として含まれる鉄（Ｆｅ）である。
【００４０】
（第２実施形態）
以下、本発明の自己潤滑性複合材料の第２実施形態について詳細に説明する。本実施形態も、各種機械に用いられる転がり軸受、特にフィルム搬送ローラ用支持軸受等高温特殊環境で使用される転がり軸受の潤滑に適する自己潤滑性複合材料に関するものである。
【００４１】
本実施形態の自己潤滑性複合材料は、以下の（ａ）〜（ｄ）を満たす。
（ａ）二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）と鉄（Ｆｅ）とからなる潤滑粒子と、この潤滑粒子を結合材で結合し、複合化してなる。なお、上記潤滑粒子の粒径は、１０〜７００μｍ（好ましくは３０〜５００μｍ）であり、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）と、鉄（Ｆｅ）と比は７０質量％〜９０質量％：１０質量％〜３０質量％である。また、上記結合材としては、例えば、タングステン（Ｗ）、黒鉛（Ｃ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）が挙げられる。ここで、上記「粒径」は、「平均粒径」とし、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で粒子が１０個以上含まれる視野において、例えば、０．５ｍｍ×０．５ｍｍ□を観察し、粒子の最大径（長径）を測定し、平均粒径を算出されるものである。
【００４２】
（ｂ）上記潤滑粒子と、上記結合材との配合比率は上記潤滑粒子が７０質量％〜９０質量％で、上記結合材が３０質量％〜１０質量％である。
（ｃ）上記潤滑粒子は、空孔率が２０％以下（好ましくは１０％以下）である。
（ｄ）二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）の含有率が６０質量％〜８０質量％であり、銅（Ｃｕ）及びニッケル（Ｎｉ）の少なくともいずれかの含有率が０．１質量％〜２質量％である。
【００４３】
従来、固体潤滑剤と金属を複合化した固体潤滑複合材料に含まれる固体潤滑剤成分、例えば、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）は、５０質量％以下の含有量に抑えられている。潤滑性を向上させるためには、潤滑成分であるＭｏＳ２をできるだけ多く含有することが重要であるが、含有量が５０質量％を超えると緻密な材料が得られず機械的強度は大幅に低下する。また、この様な強度の低い材料を摩擦摩耗の潤滑材に使用するとＭｏＳ２が優先的に材料から脱落し潤滑材としての機能が全く作用しなくなることがあった。
そこで、本実施形態のように、上記（ａ）〜（ｄ）を満たすことにより、機械的強度を損なうことなく固体潤滑剤成分を、より多く添加することができ、潤滑性の優れた固体潤滑複合材料の製造が可能になった。
【００４４】
＜（ａ）について＞
以下、本実施形態の自己潤滑性複合材料を構成する上記（ａ）について説明する。
本実施形態を構成する材料は、ＭｏＳ２−Ｆｅ−Ｗ−Ｃ−Ｎｉ−Ｃｕである。市販されているＭｏＳ２粉末の平均粒径は４μｍ程度であり、この平均粒径のＭｏＳ２粉末を用いて固体潤滑複合材料を作製すると、微粒であるが故に粒子同士の接触面積が拡大し、焼結時にＣｕ及びＮｉとの反応がより促進されＭｏＳ２が分解を起こす。そして、ＭｏＳ２は潤滑性の無い物質に変化する。また、ＭｏＳ２の粉末は、流動性が非常に悪く、成形加工ができない。
【００４５】
そこで、予め、ＭｏＳ２を含む潤滑粒子の平均粒径を１０〜７００μｍ（好ましくは３０〜５００μｍ）の大きさに造粒することで、Ｎｉ及びＣｕとの接触面積が小になり、ＭｏＳ２との反応を抑えることができる。また、粉末の流動性が改善され成形加工が可能になる。
なお、潤滑粒子の平均粒径が１０μｍより粒径が小だと、反応が促進され潤滑性の無い物質に変化し、且つ成形加工ができない。一方、潤滑粒子の平均粒径が７００μｍより大であると、分散性が悪くなり、強度低下を招く。また、粒度分布の幅は狭い方が強度的にも潤滑的にも良好で、生産性を考慮すれば５０〜３００μｍがより好ましい。
【００４６】
また、潤滑粒子の作製にあっては、Ｆｅを単独で添加するより、ＭｏＳ２からなる１０〜７００μｍ（好ましくは３０〜５００μｍ）の粒子内にＦｅを分散させた方が、潤滑性のある強固な硫化物（ＭｏとＦｅからなる硫化物）が生成されることを知見した。
さらに、ＭｏＳ２の含有量が９０％より多いと、強固な硫化物が生成されず、７０％より少ないとＦｅリッチになり、潤滑性が無くなる。
したがって、潤滑粒子の粒径を大きくし、潤滑粒子内にＦｅを分散させることで潤滑成分が強固になり、摩擦摩耗に対し脱落し難くなる。
【００４７】
＜（ｂ）について＞
以下、本実施形態の自己潤滑性複合材料を構成する上記（ｂ）について説明する。
ＭｏＳ２とＦｅとからなる潤滑粒子は、従来よりも粒径が大きい（１０〜７００μｍ）ので、粒界に空隙が発生し易く、かかる潤滑粒子は脱落し易い傾向になる。
そこで、上記潤滑粒子に、Ｗ、Ｃ、Ｃｕ、Ｎｉを添加することで、上記空隙を満たし、Ｗ、Ｃ、Ｃｕ、Ｎｉが、潤滑粒子同士の結合相としての働きをするので、潤滑粒子の脱落を抑制できる。
結合相を構成する各金属（Ｗ、Ｃ、Ｃｕ、Ｎｉ）は、１０質量％より少ないと空隙を満たさない。一方、結合相を構成する各金属（Ｗ、Ｃ、Ｃｕ、Ｎｉ）が３０質量％より多いと、上記潤滑粒子と結合相との反応（特に、Ｃｕ及びＮｉとの反応）が促進され、潤滑性の無い物質が生成される。
【００４８】
ここで、結合相を構成する各金属を添加する理由について説明する。
Ｗは耐摩耗性を向上させる目的で潤滑粒子に添加され、黒鉛は高温での潤滑性を保持する目的で潤滑粒子に添加される。
また、Ｃｕ及びＮｉは、Ｗと黒鉛、そして潤滑粒子との結合力を向上させる目的で添加される。
潤滑粒子の結合相として働く（Ｗ−Ｃ−Ｃｕ−Ｎｉ）の組成は、Ｃｕが２質量％〜３質量％、Ｎｉが５質量％〜６質量％、残部はＷとＣになるが、体積比でおよそＷ：Ｃ＝１：３が好ましく、この組成にて強固な結合相が形成される。
【００４９】
＜（ｃ）について＞
以下、本実施形態の自己潤滑性複合材料を構成する上記（ｃ）について説明する。
ＭｏＳ２とＦｅとからなる上記潤滑粒子は、空孔率２０％以下（好ましくは１０％以下）の緻密性を有している。
空孔率が２０％を超えると、空孔が多く、潤滑粒子が脱落し易くなる。また、高温での酸化劣化が激しくなる。
【００５０】
空孔率２０％以下の緻密体を作製する方法としては、例えば、粉末を成形する際、ＣＩＰ等を使用し、成形圧を超高圧にすることで、緻密体を作製する方法が挙げられる。また、予め（ＭｏＳ２−Ｆｅ）の潤滑粒子を予備焼結し、緻密化した材料を粉砕し適正粒度の潤滑粒子を作製する方法が挙げられる。また、メカニカルアロ−イング法で作製する方法が挙げられる。このように、空孔率２０％以下の緻密体を作製する方法は種々あるが、緻密化が可能であれば上記方法に限られず、製法に制限はない。
【００５１】
＜（ｄ）について＞
以下、本実施形態の自己潤滑性複合材料を構成する上記（ｄ）について説明する。
上述したように、本実施形態の自己潤滑性複合材料は、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）の当該自己潤滑性複合材料中の含有率が、６０質量％〜８０質量％であり、銅（Ｃｕ）及びニッケル（Ｎｉ）の少なくともいずれかの当該自己潤滑性複合材料中の含有率が、０．１質量％〜２質量％である。
【００５２】
このような組成であれば、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）が６０質量％以上であっても鉄（Ｆｅ）の存在下におけるニッケル（Ｎｉ）や銅（Ｃｕ）との相互作用により焼結体の強度低下をきたさない。これは、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）とニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）及び鉄（Ｆｅ）が複合化合物（複雑な化合物）を形成して、これが、焼結体の結びつきを強固にし、強度低下を防止していると考えられる。しかしながら、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）が８０質量％を超えると複合化合物の効果が少なく強度の低下につながる。よって、本組成においては、強度の低下を抑えつつ、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）を６０質量％以上含有することで良好な潤滑性が得られる。
【実施例】
【００５３】
以下、実施例を挙げて更に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。
（実施例１）
二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）を６０〜８０質量％と、銅（Ｃｕ）を０．１〜２質量％、ニッケル（Ｎｉ）を０．１〜２質量％含有し、残部に、鉄（Ｆｅ）とタングステン（Ｗ）を概ね１：１と、さらに黒鉛を含むものを図１のような転がり軸受（内径１０ｍｍ）用円柱状焼結型で成形し焼結して実施例１の自己潤滑性複合材料を作製した。このとき、原料粉末（ＭｏＳ２、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｗ）は粒径が０．８ｍｍ以下のもので、代表的組成として以下の組成を用いた。
ＭｏＳ２６０質量％−Ｃｕ・Ｎｉ等量合計１．０質量％−Ｃ４質量％−Ｗ１７．５質量％−残部Ｆｅ１７．５質量％  【００５４】
（比較例１）
銅（Ｃｕ）及びニッケル（Ｎｉ）を含まず、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）を６０〜８０質量％含有し、残部に鉄（Ｆｅ）とタングステン（Ｗ）を概ね１：１、さらに黒鉛を含むものを実施例１と同じ条件で成形し焼結して比較例１の自己潤滑性複合材料を作製した。組成の詳細は以下のとおりである。
ＭｏＳ２６０質量％−Ｃ４質量％−Ｗ１８質量％−残部Ｆｅ１８質量％【００５５】
（焼結結果）
実施例１は、円柱状に焼結可能であったが、比較例１については焼結後、円柱状の形態を維持できなかった。顕微鏡観察及び材料分析により、実施例１には、鉄（Ｆｅ）とニッケル（Ｎｉ）の化合物及びニッケル（Ｎｉ）と二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）の化合物が観察された。また、実施例１には、粒径が１μｍ〜１ｍｍの上記化合物が観察された。【００５６】
（評価）
実施例１及び比較例１で得られた円柱状の自己潤滑性複合材料について、以下のように評価を行った。
（１）回転試験
実施例１で得られたものを固体潤滑スペーサ６として、図１のような転がり軸受１に組み付け回転試験を行った。その結果、常温、高温（４００℃）とも回転特性に不具合はなかった。【００５７】
（２）圧縮強度の測定
図２に示す圧縮強度測定装置を用いて、以下の要領で円柱形状の自己潤滑性複合材料の圧縮強度を測定した。
図２に示すように、圧縮強度測定装置は、直動案内１０６に案内方向を等しくして、ボールねじ１０３のナット１０４が接続されている。ボールねじ１０３のねじ軸の端部に接続したモータ１０１を回転させることで、ナット１０４が直動案内１０６に案内されて上下する。ナット１０４には円筒のハウジング１０５が取り付けられていて、ハウジング１０５の端面にロードセル１０７が設置されている。ロードセル１０７の端面が、円柱形状の試料（自己潤滑性複合材料）１０８の端面と平行になっている。そして、モータ１０１を回転させることで、ロードセル１０７の端面を試料１０８の端面に接触させ、所定の圧縮速度でナット１０４を直動させると、ロードセル１０７が試料１０８を圧縮する。ロードセル１０７がさらに直動して、円柱を圧縮し続けると、圧縮荷重がやがて試料１０８の圧縮強度荷重に達し、試料１０８が崩壊する。その圧縮強度荷重を試料１０８の断面積で除して、単位面積あたりの圧縮荷重（単位は圧力）を求め、それを試料１０８の圧縮強度とする。【００５８】
なお、本実施例では、試験条件（測定条件）を以下のように設定した。
・試料の形状：約φ４ｍｍ×３ｍｍ  円柱スペーサ
・圧縮速度：５μｍ／ｓ
・試料個数：３個（平均値を採用）【００５９】
（３）摩擦及び摩耗の測定
摩擦・摩耗測定装置を用いた円柱形状の試料（自己潤滑性複合材料）の端面の摩擦係数を測定すると共に、摩擦試験後の摩耗深さを測定する方法について説明する。
図３に示すように、摩擦・摩耗測定装置は、シーソ式のアーム２０３の一端にウェイト２０１が固定されている。一方、他端付近には移動可能なウェイト２０２が配置されている。ウェイト２０２をアーム２０３上、前後に移動させることで、アーム２０３の支点２０４とウェイト２０１との間に配置されているロードセル２０５を介して、試料２０８の端面に負荷する荷重の大きさを調整することができる。ロードセル２０５の端面にはボールホルダ２０６が設置されていて、ボール２０７が試料２０８の端面法線方向の荷重を当該試料２０８に負荷している。試料２０８は水平に配置されたディスク２０９にボール２０７と反対の端面が固定されている。ディスク２０９は水平方向に転動可能な、直動装置２１０上に配置されていて、ディスク２０９に接続された直動モータ２１１によって直動することができる。ディスク２０９が直動するとディスク２０９に固定された試料２０８も直動し、その時、接触しているボール２０７の表面と試料２０８の端面との間で摺動が生じ、その摩擦抵抗力をロードセル２０５で測定することができる。直動モータ２１１は所定の距離を繰り返し往復する。往復によって、直動の方向が毎回反転すると摩擦抵抗力の方向も反転するが、ロードセル２０５はどちらの方向の荷重も測定可能となっている。所定の総往復回数を往復させ、その間の摩擦抵抗力を連続的に測定し、摩擦抵抗力から換算される摩擦係数の変化を測定することができる。試料２０８は図示しないヒータで取り囲まれており、高温下での摩擦測定ができるようになっている。【００６０】
なお、本実施例では、試験条件（測定条件）を以下のように設定した。
・試料の形状：約φ４ｍｍ×３ｍｍ  円柱スペーサ
・ボール直径：約３ｍｍ
・荷重：５Ｎ
・往復距離：２ｍｍ
・往復速度：１往復／ｓｅｃ
・往復回数：１８００往復
・温度：室温、および３００℃  【００６１】
（４）高温軸受耐久試験
高温軸受耐久試験装置を用いて、軸受の高温下での回転耐久試験を行う方法について説明する。
図４に示すように、高温軸受耐久試験装置は、軸３０３に軸受が４個挿入されていて、中央の２個がサポート軸受３０２，３０２、外側の２個が試験軸受３０１，３０１である。２つのサポート軸受３０２，３０２と、２つの試験軸受３０１，３０１とはそれぞれ同一名番である。試験軸受３０１は門型のハウジング３０４で外輪を支持されて、恒温槽３１２の底面に固定されている。サポート軸受３０２は、サポートハウジング３０５で外輪を支持されていて、サポートハウジング３０５に取付られたブラケット３０６を介して、恒温槽３１２の底面を通過して懸垂されたウェイト３０７によりサポート軸受３０２にラジアル荷重が負荷されるようになっている。サポート軸受３０２は、２個の試験軸受３０１，３０１の中間位置に配置されていて、サポート軸受３０２に負荷されたラジアル荷重は、試験軸受３０１に１／２ずつラジアル荷重として負荷される。軸３０３の一端は、恒温槽３１２の壁面を通過して挿入された回転導入軸３１０とカップリング３０９を介して接続されており、図示しないモータによって回転導入軸３１０を回転させると、試験軸受３０１を回転させることができる。恒温槽３１２を所定の温度に設定し、一定高温下での軸受回転耐久試験を実施できる。モータのトルク電圧をモニタして、試験軸受３０１が損傷して軸受トルクが上昇するのを測定し、試験軸受３０１の耐久試験時間を測定する。門型ハウジング３０４は一体品で、キューブを底面から中抜きして製作している。中抜き穴は恒温槽３１２の底面の穴と連通していて、図示しない送風機からの冷風を中抜き穴に下から導入して、サポート軸受３０２を冷却するようになっている。そのため、サポート軸受３０２は試験軸受３０１より早期に損傷することはない。【００６２】
なお、本実施例では、試験条件（測定条件）を以下のように設定した。
・試験軸受内の自己潤滑性複合材料の形状：約φ４ｍｍ×３ｍｍ  円柱スペーサ
・軸受内径：φ１０ｍｍ
・軸受タイプ：図１に示す形状の軸受、ただし、自己潤滑性複合材料の材料比較の際は、軸受をもみ抜き（削り出し）保持器タイプの軸受、又は円柱スペーサ入れ溝タイプの軸受を用いる。
・ラジアル荷重：５０Ｎ／１軸受
・回転速度：１０００ｍｉｎ−１
・軸受温度：４００℃【００６３】
（５）自己潤滑性複合材料の圧縮強度と軸受耐久性との関係
実施例１の焼結条件だけを変更して、２種類の自己潤滑性複合材料を焼結した。焼結条件の違いは、焼結時間が一方は他方の１／２であるという点である。焼結された自己潤滑性複合材料を図２に示す圧縮強度測定装置を用いて同じ測定条件で圧縮試験を行い、一方の圧縮強度が４０ＭＰａ、他方が６７ＭＰａの結果を得た。それぞれを図１に示す形状の軸受に組み込み、図５に示す高温軸受耐久試験装置を用いて上述と同じ試験条件で耐久試験を実施したところ、４０ＭＰａ品は８３８万回転で軸受寿命となり、６７ＭＰａ品は１５５０万回転で軸受寿命となった。その結果を図５に示す。損傷形態は、摩耗粉のつまりによる回転困難である。焼結によりＭｏＳ２粒が粒界を埋めるＦｅやＷの補強金属によって結合されているが、その結合力が小さい、つまり圧縮強度が小さいとＭｏＳ２粒が容易に脱粒してしまって、潤滑に使用されまま、必要以上に自己潤滑性複合材料の摩耗が進み、軸受の摩耗粉づまりを引き起こす。よって、同一組成では、圧縮強度と軸受寿命とが相関を持ち、圧縮強度が大きい方が、軸受寿命が長い。したがって、自己潤滑性複合材料の圧縮強度を高めることは重要ということになる。【００６４】
加えて、圧縮強度３５ＭＰａ品を製作し、同様の軸受試験を行ったが、回転開始初期に自己潤滑性複合材料が軸受内部で割損し、約３０万回転で回転不能となった。これにより、圧縮強度は４０ＭＰａ以上である必要があることがわかった。【００６５】
（６）ＭｏＳ２の添加量と自己潤滑性複合材料の圧縮強度との関係
自己潤滑性複合材料の潤滑剤の主成分であるＭｏＳ２の量が少ないと自己潤滑性複合材料の潤滑性能が小さくなってしまうため、極力、ＭｏＳ２量を多く添加した方が良い。しかしながら、ＭｏＳ２が８０質量％を超えると、自己潤滑性複合材料の圧縮強度が著しく低下する。したがって、ＭｏＳ２添加量の上限値は８０質量％と定める。【００６６】
ここで、ＭｏＳ２の添加量を５０質量％から９０質量％まで５質量％おきに変化させて原料粉を製作し、同一条件で焼結して、自己潤滑性複合材料の圧縮強度の違いを調べた。組成配合比は実施例１の通り、ＭｏＳ２とＦｅとの合計質量％を一定とし、他の組成はすべて同一とした。図２に示す圧縮強度測定装置を用いて圧縮強度を測定した。その結果を図６に示す。この結果より、ＭｏＳ２の添加量が８０質量％を超えると、自己潤滑性複合材料の圧縮強度が著しく低下することがわかった。【００６７】
また、下記の組成の添加剤を４．２質量％添加し、残り９５．８質量％を主成分であるＭｏＳ２とＦｅとの２つの原料だけで混合比を変化させて混合後、焼結して得られた自己潤滑性複合材料について圧縮強度を測定した。この圧縮強度の測定においては、自己潤滑性複合材料の形状を、約半径４ｍｍ，長さ約３ｍｍの円柱形状とし、圧縮速度を５μｍ／ｓとした。結果を図７に示す。【００６８】
［添加剤の組成］
Ｃ：２．０質量％，Ｃｕ：０．１質量％，Ｎｉ：０．１質量％，Ｗ：２．０質量％（合計４．２質量％）
併せて、添加剤を全く添加しない自己潤滑性複合材料についても圧縮強度を測定した。結果を図７に示す。この場合は、上記添加剤は添加せず、ＭｏＳ２とＦｅとだけを所定の比率で混合し、焼結して自己潤滑性複合材料を作製し、圧縮強度を測定した。この圧縮強度の測定においても、自己潤滑性複合材料の形状を、約半径４ｍｍ，長さ約３ｍｍの円柱形状とし、圧縮速度を５μｍ／ｓとした。その結果、上記添加剤がないと著しく圧縮強度が小さくなり、さらにＭｏＳ２が８０質量％に達すると焼結できないことが分かった。【００６９】
（７）潤滑性能の評価
図３に示す摩擦・摩耗測定装置を用いて、実施例１の自己潤滑性複合材料の摩擦係数を測定し、潤滑性能を評価した。その測定結果を図８に示す。
なお、この測定では、試験条件（測定条件）を以下のように設定した。
・試料の形状：約φ４ｍｍ×３ｍｍ  円柱スペーサ
・ボールの直径：約φ３ｍｍ
・環境：大気
・往復距離×回数：２ｍｍ×１８００往復
・往復速度：１往復／ｓｅｃ
・荷重：５Ｎ【００７０】
（８）ＭｏＳ２添加量と摩擦係数との関係
ＭｏＳ２の添加量を変えた自己潤滑性複合材料を用意し、図３に示す摩擦・摩耗測定装置を用いて自己潤滑性複合材料の摩擦係数を測定した。その測定結果を図９に示す。図９に示すように、室温と３００℃の２つの温度環境について行ったが、いずれもＭｏＳ２量が６０質量％を下回ると、摩擦係数が著しく大きくなる。添加量が６０質量％以上では、室温では摩擦係数が０．０９５〜０．１５程度、３００℃では０．１１〜０．１２程度である。よって、ＭｏＳ２は６０質量％以上添加するのが良い。
ＭｏＳ２とＦｅの合計質量％は一定として、実施例１の組成の範囲で配合している。他の元素の配合比率は変化させていない。
これにより、ＭｏＳ２添加量が６０質量％以下になると摩擦係数が著しく大きくなることがわかった。この傾向は、３００℃の時も同じである。【００７１】
（９）Ｃ添加量による酸化重量変化
Ｃ添加量を１〜９質量％まで変化させたときの自己潤滑性複合材料の耐酸化特性を調べた。各物質の配合比率は実施例１に規定した範囲で、ＣとＭｏＳ２の合計の質量％を一定とし、他の元素の量は変化させていない。Ｃ添加量の違う自己潤滑性複合材料を大気中で標記温度に暴露して保持し、その前後の重量変化を測定した。測定結果を図１０に示す。
その結果、Ｃ添加量が２質量％を下回ると重量が著しく増加することが分かった。これは酸化による重量増加と判断される。よって、Ｃ添加量は２質量％以上必要である。２質量％以上を添加しても重量変化量は大きくは変わらない。【００７２】
なお、この測定では、測定条件を以下のように設定した。
・試料の形状：約φ４ｍｍ×３ｍｍ  円柱スペーサ
・試料個数：１組成につき８個
・環境：大気
・温度：５００℃（恒温槽中に保持）
・保持時間：１ｈｒ
・重量測定：試験前後の８個全体での重量変化を求めて平均した
これにより、Ｃの添加量が２質量％以下になると酸化による重量増加が著しく大きくなることがわかった。【００７３】
（１０）Ｃ添加量と圧縮強度との関係
Ｃ添加量を１〜９質量％まで変化させたときの自己潤滑性複合材料の圧縮強度を調べた。各物質の配合比率は実施例１に規定した範囲で、ＣとＭｏＳ２の合計の質量％を一定とし、他の元素の量は変化させていない。図２に示す圧縮強度測定装置を用いて、同じ測定条件で行った。測定結果を図１１に示す。
その結果、Ｃ添加量が７質量％を上回ると圧縮強度が著しく減少することが分かった。よって、Ｃ添加量は７質量％以下である必要がある。７質量％以下の領域での圧縮強度は大きくは変わらない。
したがって、Ｃ添加量による酸化重量変化の結果と併せて考えると、Ｃ添加量は２質量％以上で７質量％以下である必要がある。
これにより、Ｃの添加量が７質量％以上になると圧縮強度が著しく小さくなることがわかった。【００７４】
（１１）Ｃｕ及びＮｉ添加量と圧縮強度との関係
Ｃｕ添加量を０〜２．５質量％まで変化させたときの自己潤滑性複合材料の圧縮強度を調べた。各物質の配合比率は実施例１に規定した範囲で、ＣとＭｏＳ２の合計の質量％を一定とし、他の元素の量は変化させていない。図２に示す圧縮強度測定装置を用いて、同じ測定条件で行った。測定結果を図１２に示す。【００７５】
その結果、Ｃｕ添加量が０．１〜２質量％の範囲から外れると圧縮強度が著しく減少することが分かった。よって、Ｃｕ添加量は０．１〜２質量％の範囲である必要がある。その領域内での圧縮強度は大きくは変わらない。
同様に、Ｎｉについても行った。添加量の範囲はＣｕと同一である。その結果、Ｃｕの結果とほぼ同じ結果を得た。よって、Ｎｉ添加量は０．１〜２質量％の範囲である必要がある。その領域内での圧縮強度は大きくは変わらない。【００７６】
さらに、ＣｕとＮｉとを半々にして、上記範囲の合計添加量について同様に調べた。その結果、Ｃｕ単体、及びＮｉ単体と同じく０．１〜２質量％の範囲で圧縮強度が大きくなることが分かった。さらにその圧縮強度値はＣｕ単体、またはＮｉ単体を添加した時よりも大きくなる。よって、ＣｕとＮｉとを等量ずつ、合計０．１〜２質量％の範囲で添加すると圧縮強度をより大きくすることができる。上記範囲内では圧縮強度の違いは小さい。【００７７】
これにより、Ｃｕ，Ｎｉは０．１〜２質量％添加されていると圧縮強度が大きくなる。その領域を外れると著しく圧縮強度が低下することがわかった。また、Ｃｕ、Ｎｉが半々、両方とも添加されていると上記領域でさらに圧縮強度が大きくなることがわかった。上記領域を逸脱すると著しく圧縮強度が低下するのも同一である。【００７８】
［Ｃｕ及びＮ添加量と軸受耐久性能との関係］
本実施形態では、Ｃｕ及びＮｉが０．１〜１．８質量％添加されている方が、２．０質量％添加されている場合よりも軸受の耐久性能は大きくなる。だから、圧縮強度からＣｕ及びＮｉは０．１〜２．０質量％と規定しているが、０．１〜１．８質量％の範囲が好ましい。
それを裏付けるために、図２に示す圧縮強度測定装置を用いて、ＣｕとＮｉの合計の添加量（両元素半々）を０．１〜２．０質量％まで変化させた自己潤滑性複合材料を用いて図１に示す形状の軸受を作製し、軸受の耐久性能を測定した。結果を図１３に示す。【００７９】
なお、この試験では、各物質の配合比率は、「ＭｏＳ２が６０質量％〜８０質量％、Ｃｕ及びＮｉの合計が０．１質量％〜２質量％、残部をＦｅとし、ＣとＭｏＳ２の合計の質量％を一定とし、他の元素の量は変化させていない。また、ＣｕとＮｉの合計の添加量が０．１質量％未満と２．０質量％超については、軸受耐久性能試験を行っていない。
この測定では、試験条件（測定条件）を以下のように設定した。
・試験軸受内の自己潤滑性複合材料の形状：約φ４ｍｍ×３ｍｍ  円柱スペーサ
・軸受内径：φ１０ｍｍ
・軸受タイプ：図１に示す形状の軸受
・ラジアル荷重：５０Ｎ／１軸受
・回転速度：１０００ｍｉｎ−１
・軸受温度：４００℃
・環境：大気【００８０】
図１３に示すように、Ｃｕ及びＮｉの合計の添加量が０．１〜１．８質量％の範囲では、耐久性能（軸受総回転数，数値は明示せず）には大きな違いは見られないが、２．０質量％の場合はやや耐久性能が小さくなることが分かった。
軸受としては、２．０質量％の場合も十分な耐久性能を有すると判断されるので、ＣｕとＮｉとの合計の添加量は、０．１〜２．０質量％と規定され、０．１〜１．８質量％と規定されることが好ましい。【００８１】
（１２）摩擦試験後の試料の摩耗深さ
図３に示す摩擦・摩耗測定装置を用いて摩擦試験を行うと、ボールが摺動した領域が舟形に摩耗する（図１４参照）。船形の断面方向に試料の中央の形状を測定し、摩耗深さを求める。この値によって、試料の摩耗量の大きさを比較することができる。舟の断面方向の長さは０．６ｍｍ程度である。
これにより、摩擦試験後の試料端面は摩耗していて、その中央の摩耗深さによって摩耗量の大きさを表すことができることがわかった。【００８２】
（１３）Ｗ添加量と摩耗深さとの関係
Ｗを０〜２５質量％の範囲で添加量を変化させて摩擦試験後の自己潤滑性複合材料摩耗深さの違いを調べた。添加物質の配合比は実施例１に規定した範囲で行い、ＷとＭｏＳ２の合計添加量は一定とした。その他の元素はすべて同一組成とした。その結果、図１５に示すように、２〜２０質量％の範囲で摩耗深さが減少することが確認された。上記領域を外れると摩耗深さが著しく大きくなる。したがって、自己潤滑性複合材料の耐摩磨耗性を向上させるにはＷを２〜２０質量％添加する必要がある。また、３００℃で同様の試験を行ったところ、相対的に室温時に比べて摩耗深さは大きくなったが、２〜２０質量％の範囲で摩耗深さが小さくなることが分かった。室温、及び３００℃とも、上記領域内での摩耗深さに大きな違いはない。室温から高温領域まで耐摩耗性を向上させるのにＷを２〜２０質量％添加することが有用である。【００８３】
なお、この測定において、試験条件（測定条件）を以下のように設定した。
・試料の形状：約φ４ｍｍ×３ｍｍ  円柱スペーサ
・ボール直径：約３ｍｍ
・環境：大気
・往復距離×回数：２ｍｍ×１０５回
・往復速度：１往復／ｓｅｃ
・荷重：５Ｎ
・温度：室温、及び３００℃
これにより、Ｗを２〜２０質量％添加すると自己潤滑性複合材料の耐摩耗性を大きくすることができることがわかった。【００８４】
（１４）Ｗ添加量と圧縮強度との関係
Ｗを０〜２５質量％の範囲で添加量を変化させて圧縮強度の違いを調べた。添加物質の配合比は実施例１に規定した範囲で行い、ＷとＭｏＳ２の合計添加量は一定とした。その他の元素はすべて同一組成とした。その結果、図１６に示すように、Ｗの添加量が２０質量％以上になると、圧縮強度が低下することが確認された。よって、Ｗの添加量は２０質量％以下である必要がある。２０質量％以下であれば、圧縮強度に大きな差は認められない。【００８５】
Ｗが２〜２０質量％の範囲で耐摩耗性が向上する試験結果と併せて考えると、Ｗが２〜２０質量％の範囲で、耐摩耗性が大きく、かつ圧縮強度も大きい自己潤滑性複合材料が得られることになる。
なお、この測定において、試験条件（測定条件）を以下のように設定した。
・試料の形状：約φ４ｍｍ×３ｍｍ  円柱スペーサ
・ボール直径：約３ｍｍ
・環境：大気
・往復距離×回数：２ｍｍ×１０５回
・往復速度：１往復／ｓｅｃ
・荷重：５Ｎ
・温度：室温
これにより、Ｗを２〜２０質量％添加すると自己潤滑性複合材料の耐摩耗性を大きくすることができることがわかった。【００８６】
（１５）Ｆｅ添加量と圧縮強度との関係
Ｆｅを０〜２５質量％の範囲で添加量を変化させて圧縮強度の違いを調べた。添加物質の配合比は実施例１に規定した範囲で行い、ＦｅとＭｏＳ２の合計添加量は一定とした。その他の元素はすべて同一組成とした。【００８７】
その結果、図１７に示すように、Ｆｅの添加量が３質量％以下だと粒子同士が結合されず焼結が不可能であった。また、Ｆｅの添加量が４質量％以上の試料について、円柱形状の自己潤滑性複合材料を軸受に内蔵して組み立て体とし、手回しによる回転性を調べたところ、圧縮強度が４０ＭＰａ以下では、回転開始後、３０万回転程度で自己潤滑性複合材料が崩壊して軸受内でつまり回転不能になることが分かった。つまり、圧縮強度４０ＭＰａ以下では軸受に内蔵する自己潤滑性複合材料としては使用できない。Ｆｅの添加量が５質量％を超えると圧縮強度が４０ＭＰａ以上になる。Ｆｅの添加量が大きくなるにつれて、ほぼ単調増加で圧縮強度は大きくなる。したがって、軸受に内蔵して自己潤滑性複合材料を使用するには、Ｆｅの添加量は５質量％以上にする必要があると言える。【００８８】
なお、この試験では、試験条件（測定条件）を以下のように設定した。
・試験軸受内の自己潤滑性複合材料の形状：約φ４ｍｍ×３ｍｍ  円柱スペーサ
・軸受内径：φ１０ｍｍ
・軸受タイプ：図１に示す形状の軸受
・手回し方法：内輪に軸を通して支持した後、指先で外輪を上から下へ回転させて、初期回転速度を３００〜５００ｍｉｎ−１程度にする。
・圧縮速度：５μｍ／ｓ
・試料個数：３個（平均値を採用）  これにより、Ｆｅを５〜２５質量％添加すると自己潤滑性複合材料を軸受内に内蔵することができる圧縮強度が得られることがわかった。【００８９】
（１６）Ｆｅ添加量と摩擦係数との関係
Ｆｅを５〜２５質量％の範囲で添加量を変化させて摩擦係数の変化を調べた。添加物質の配合比は実施例１に規定した範囲で行い、ＦｅとＭｏＳ２の合計添加量は一定とした。その他の元素はすべて同一組成とした。５質量％以下は４０ＭＰａ以上の圧縮強度が得られないので試験を行っていない。
その結果、図１８に示すように、Ｆｅの添加量が増えるにつれて摩擦係数も上昇する傾向があるが、添加量が２０質量％を超えると著しく摩擦係数が上昇する。よって、Ｆｅの添加量は２０質量％以下である必要がある。圧縮強度測定結果と併せて、Ｆｅの添加量は５〜２０質量％であることが良い。【００９０】
なお、本試験では、試験条件（測定条件）を以下のように設定した。
・試料の形状：約φ４ｍｍ×３ｍｍ  円柱スペーサ
・圧縮速度：５μｍ／ｓ
・試料個数：３個（平均値を採用）  したがって、Ｆｅを５〜２５質量％添加したとき、自己潤滑性複合材料の摩擦係数はほぼ単調増加に近い上昇を示し、２０質量％を超えると著しく上昇する。圧縮強度測定の結果と併せて考えるとＦｅは５〜２０質量％添加するのが良いことがわかった。【００９１】
（１７）耐久性能
ＭｏＳ２を５０〜９０質量％の範囲で添加量を変化させた自己潤滑性複合材料を内蔵する軸受を使い、耐久性能を調べた。添加物質の配合比は実施例１に規定した範囲で行い、ＦｅとＭｏＳ２の合計添加量は一定とした。その他の元素はすべて同一組成とした。
その結果、図１９に示すように、ＭｏＳ２の添加量が６０〜８０質量％の場合に軸受が総回転数２０００万回転を超えて試験が打ち切りとなった。ＭｏＳ２が５０質量％のときは、１６４０万回転で軸受寿命となり、９０質量％では４４０万回転と著しく小さくなった。したがって、自己潤滑性複合材料を軸受に内蔵する場合、ＭｏＳ２の添加量は６０〜８０質量％の範囲であることが好ましい。【００９２】
なお、この測定では、試験条件（測定条件）を以下のように設定した。
・試験軸受内の自己潤滑性複合材料の形状：約φ４ｍｍ×３ｍｍ  円柱スペーサ
・軸受内径：φ１０ｍｍ
・軸受タイプ：図１に示す形状の軸受
・ラジアル荷重：５０Ｎ／１軸受
・回転速度：１０００ｍｉｎ−１
・軸受温度：４００℃
・環境：大気
したがって、ＭｏＳ２添加量を６０〜８０質量％添加したとき、自己潤滑性複合材料を内蔵する軸受の耐久性能は大きくなることがわかった。【００９３】
（１８）高温下での対外輪・対内輪摺動摩擦係数測定
図２０（ａ），（ｂ）に示す高温外内輪回転動摩擦係数測定装置を用いて、以下の要領で円柱形状の自己潤滑性複合材料の高温下での対外輪・対内輪摺動摩擦係数を測定した。なお、この高温外内輪回転動摩擦測定装置は、軸を組み替えることで対外輪回転と対内輪回転の両方の摺動摩擦抵抗を測定することができる。図２０（ａ）は、高温外内輪回転動摩擦測定装置による外輪回転試験時の正面図を示し、図２０（ｂ）は高温外内輪回転動摩擦測定装置による内輪回転試験時の正面図を示す。【００９４】
まず、図２０（ａ）を参照して、高温外内輪回転動摩擦係数測定装置による外輪回転時の摩擦抵抗測定について説明する。
図２０（ａ）に示すように、外輪回転駆動軸（以下、駆動軸）４１８がモータ４２１に接続されて回転可能となっている。
恒温槽４２０の壁面に開けられた駆動軸導入孔４０６から恒温槽４２０内に駆動軸４１８の先端が導入されている。【００９５】
駆動軸導入孔４０６は、駆動軸４１８の径よりやや大きく作られていて、両者は接触しない。
駆動軸４１８の先端には、断面がコの字の外輪回転摺動カップ４０２が同軸的に取り付けられている。
駆動軸４１８は、恒温槽４２０外に配置された駆動軸支持軸受４１９により支持されていて、駆動軸支持軸受４１９は、駆動軸受ハウジング４１５に収容支持されていて、図示しない冷却ファンによって冷却され、駆動軸４１８が加熱された場合も軸受の耐久性能が小さくならないように軸受温度を下げるようになっている。【００９６】
外輪回転摺動カップ４０２（以下、カップ）は、ＳＵＳ４４０Ｃ焼入れ焼き戻し材製で内周は研磨後スーパフィニッシュ仕上げが施され、面粗さを０．１μｍＲａ以下としてある。
外輪回転摺動カップ４０２の内周面最下点位置に円柱試料（本実施例の潤滑材料、以下、試料）４０１と相互に軸を平行にして接触している。すなわち、カップ４０２の内周面と試料４０１の外周が一本の直線で接触している。【００９７】
試料４０１は、外輪回転連れ回り軸（以下、連れ周り軸）４０３の外周部に設けられた試料４０１と同一径の円柱形状を持った嵌合孔に嵌合されていて、連れ回り軸４０３から脱落することはないようになっている。
連れ回り軸４０３は、恒温槽４２０の連れ周り軸導入孔４０７から恒温槽４２０内に導入されていて、恒温槽４２０外に配置されるもう一方の軸端部がフランジ形状となっている（軸結合用フランジ４０５）。【００９８】
軸結合用フランジ４０５の他端は軸形状になっていて、軸結合用フランジ４０５と一体化した連れ回り軸４０３の軸端を形成している。
連れ周り軸４０３の軸端には、軸固定型のトルク計４１４が接続されていて、連れ回り軸４０３の軸力（トルク）を測定することができる。【００９９】
２個の軸結合用フランジ４０５，４０５同士は、断熱セラミックスリーブ（以下、断熱スリーブ）４０４を介して、同軸、一体的に締結されている。締結された両フランジ４０５，４０５は図示しない冷却ファンによって冷却されている。両フランジ４０５，４０５を締結するねじは断熱スリーブ４０４を複数介することで、フランジ４０５の一方にしか接触しない構造になっていて、ねじによる熱伝導を極力小さくしている。そのため、連れ周り軸４０３が加熱されて温度が上昇しても、その熱量はトルク計４１４には伝導しにくくなっており、熱によってトルク計４１４が破損するのを防止している。【０１００】
トルク計４１４と連れ周り軸４０３とを接続しているカップリング４０８は、リジッドカップリングであって、カップリング４０８が屈曲して連れ周り軸４０３が撓むということはない。
駆動軸受ハウジング４１５は直動支持装置４０９に一体化していて、駆動軸４１８ごと上下方向にだけ直動する。モータ４２１は駆動軸受ハウジング４１５と一体化したブラケットで支持されている。【０１０１】
駆動軸４１８はそれに接続される部品、駆動軸支持軸受４１９や駆動軸受ハウジング４１５、モータ４２１等の自重により、下方へ直動して、もしカップ４０２の中に試料４０１や連れ回り軸４０３が挿入されていなかったとしたら、駆動軸導入孔４０６と駆動軸４１８とが接触して停まることになるが、駆動軸受ハウジング４１５の上方に接続したウェイト牽引用ワイヤ４１３をプーリ４１１によりワイヤ４１３方向を変更して、ワイヤ４１３端に重量補償ウェイト４１２を接続することで重量をキャンセルすることができる。そのため、駆動軸４１８は、上下方向任意の位置で停止されることが可能で、駆動軸導入孔４０６の真ん中に位置させることができる。【０１０２】
駆動軸４１８が上下に釣り合って静止している状態で、重量補償ウェイト４１２の上に重ねて試験荷重用ウェイト４１０を積むと、駆動軸４１８は上昇して駆動軸導入孔４０６と接触して停まる。その時、駆動軸導入孔４０６が受けるラジアル荷重はあとに載せた試験荷重用ウェイト４１０の荷重そのものになる。この時、カップ４０２の中に試料４０１を保持した連れ回り軸４０３が挿入されているとすると、駆動軸４１８は試料４０１に接触しているため、その位置を保持しつつ、試料４０１は試験荷重ウェイト４１０と同一のラジアル荷重を受けることになる。この位置関係を保持したまま、モータ４２１を回転させると、カップ４０２が試料４０１と摺動しながら連れ回り軸４０３の周りを回転する。その時、試料４０１とカップ４０２の摺動面との間で動摩擦力が発生し、連れ回り軸４０３が連れ回りをしようと軸力を発生し、それがトルク計４１４で測定されることになる。その測定値とラジアル荷重とからその試験条件での摩擦係数を求めることができる。恒温槽４２０の温度を試験条件温度に設定し、十分に保持した後にモータ４２１の回転を行って、設定温度での摩擦係数を求める。この時、求められた摩擦係数値が、試料４０１に外輪回転のリングが摺動した際の摩擦係数を表している。【０１０３】
次に、図２０（ｂ）を参照して、高温外内輪回転動摩擦係数測定装置による内輪回転時の摩擦抵抗測定について説明する。
高温外内輪回転動摩擦係数測定装置の主たる構成は前述の外輪回転試験時の装置構成と同じであるが、駆動される軸が内輪回転摺動軸（以下、摺動軸）４１６に変更され、試料４０１は摺動軸４１６と軸が平行に設置され、外径が直線的に、摺動軸４１６の最下点位置で接触している。【０１０４】
試料４０１は、内輪回転連れ回りカップ（以下、連れ回りカップ）４１７に装着されていて外輪回転試験時と同様、脱落することはない。
内輪回転試験の場合も、プーリ４１１を介して重量補償用ウェイト４１０を接続することで摺動軸４１６を上下任意位置に静止させることができる。その状態で、摺動軸４１６に連れ回りカップ４１７をかぶせて、試料４０１を接触させ、さらに試験荷重用ウェイト４１０を駆動軸受ハウジング４１５の上部に載せると、ラジアル荷重が摺動軸４１６を介して試料４０１に負荷されることになる。【０１０５】
モータ４２１を回転させると、摺動軸４１６は連れ回りカップ４１７の中で試料４０１と摺動しながら回転し、連れ回り軸４２２に軸力が生じる。それをトルク計４１４で測定して換算すれば、所定試験荷重時の摩擦係数が求められるのは外輪回転試験の時と同じである。
恒温槽４２０を試験温度に設定して十分に試料を保持し、設定温度になったのちに回転を始めれば、その温度での摩擦係数が求められる。
この図２０（ｂ）の試験装置（高温外内輪回転動摩擦係数測定装置）による摩擦係数値が、試料４０１が接触する軸が回転（内輪回転）した時の摩擦係数を表している。【０１０６】
なお、本実施例では、試験条件（測定条件）を以下のように設定した。
・自己潤滑性複合材料形状（試料形状）：約φ４ｍｍ×３ｍｍ  円柱スペーサ
・外輪回転試験時
・摺動カップ内径：φ３０ｍｍ
・連れ回り軸外径：φ２８ｍｍ
・内輪回転試験時
・摺動軸外径：φ３０ｍｍ
・連れ周りカップ内径：φ３２ｍｍ
（外輪回転・内輪回転とも摺動面径はφ３０に設定）
・ラジアル荷重：５Ｎ
・回転速度：６０ｍｉｎ−１、３６０ｍｉｎ−１
・軸受温度：３００℃【０１０７】
（１９）潤滑性能の評価
図２０（ａ）に示す高温外内輪回転動摩擦係数測定装置を用いて、実施例１の自己潤滑性複合材料の摩擦係数を測定し、潤滑性能を評価した。その測定結果を図２１に示す。図２１では、評価開始後、約２時間の摩擦係数の経時的変化を示している。
なお、この測定では、試験条件（測定条件）を以下のように設定した。
・試料の形状：約φ４ｍｍ×３ｍｍ  円柱スペーサ
・摺動面の直径：約φ３０ｍｍ
・環境：大気、及び３００℃
・回転輪：外輪
・回転速度：２００ｍｉｎ−１
・ラジアル荷重：５Ｎ【０１０８】
（２０）回転輪と摩擦係数との関係
上述と同様の測定条件で高温外内輪回転動摩擦係数測定装置を用いて、回転輪と摩擦係数との関係を調べた。
その結果、環境条件として、大気、及び３００℃の場合、同じ回転速度では外輪回転（リングが回転していて、摺動面はリングの内径面）の時に摩擦係数が小さい。また、回転速度６０ｍｉｎ−１と３６０ｍｉｎ−１とを比較すると、６０ｍｉｎ−１の時の方が外輪回転と内輪回転の摩擦係数値の差が大きい。すなわち、３００℃の場合、外輪回転かつ６０ｍｉｎ−１の時が最も摩擦係数が小さい。したがって、環境温度が３００℃程度で、外輪回転、かつ６０ｍｉｎ−１程度の回転速度で使用される場合が本実施例の自己潤滑性複合材料の潤滑性能が特に発揮される条件と言える。そこで、本実施例の自己潤滑性複合材料は、例えば、テンタークリップ用軸受等に用いられるのが良い。【０１０９】
（２１）高温下での軸受外輪回転時の耐久性能の検証
図２３に示す高温外輪回転軸受耐久試験装置を用いて、以下の要領で高温下での軸受外輪回転時の耐久性能を検証した。なお、図２３に示す高温外輪回転軸受耐久試験装置は、試験軸受へのラジアル荷重の負荷装置部分が、図２０（ｂ）に示す高温外・内輪回転動摩擦測定装置のラジアル荷重負荷装置４００とほぼ同一である。【０１１０】
最初にラジアル荷重負荷装置部について説明する。
駆動軸受ハウジング５１５は、直動支持装置５０９に一体化していて、駆動軸（外輪回転駆動軸）５０２ごと上下方向にだけ直動する。モータ５２１は駆動軸受ハウジング５１５と一体化したブラケットで支持されている。【０１１１】
駆動軸５０２はそれに接続される部品、駆動軸支持軸受５１９や駆動軸受ハウジング５１５、モータ５２１等の自重により下方へ直動して、もし、カップの中に試験軸受５０１や、外輪外筒５０３が装填されていなかったとしたら、駆動軸導入孔５０６と駆動軸５０２が接触して停まることになるが、駆動軸受ハウジング５１５の上方に接続したウェイト牽引用ワイヤ５１３をプーリ５１１によりワイヤ方向を変更して、ワイヤ端に重量補償ウェイト５１２を接続することで重量をキャンセルすることができる。【０１１２】
そのため、駆動軸５０２は上下方向任意の位置で停止されることが可能で、駆動軸導入孔５０６の真ん中に位置させることができる。駆動軸５０２が上下に釣り合って静止している状態で、試験荷重用ウェイト５１０を駆動軸受ハウジング５１５の上部に載せると駆動軸５０２は下降して駆動軸導入孔５０６と接触して停まる。そのとき、駆動軸導入孔５０６が受けるラジアル荷重はあとに載せた試験荷重用ウェイト５１０の荷重そのものになる。駆動軸５０２の軸端にはフランジが設けてあって、駆動軸５０２が駆動軸導入孔５０６の内径にぶつかる前に、このフランジが後に述べる外輪外筒５０３にぶつかれば、外輪外筒５０３が下方向にラジアル荷重を受けることになる。【０１１３】
次に、試験軸受５０１とその周辺部分について説明する。試験軸受５０１は同一軸受２個で構成されていて、外輪外筒５０３に外輪が嵌合している。試験軸受５０１は恒温槽５２０の中央に配置されていて、試験軸受５０１の内輪には内輪連れ周り軸５２２が嵌合しており、連れ回り軸５２２の両端は恒温槽５２０の壁に設けられた連れ回り軸導入孔５０７を通して、それぞれ恒温槽５２０の外部に突出している。連れ回り軸５２２の両端近傍には、連れ回り軸支持軸受が嵌合していて、連れ回り軸支持軸受ハウジングに内蔵され、連れ回り軸５２２を恒温槽５２０の外で支持するようになっている。【０１１４】
ここで、外輪外筒５０３を回転させると、試料軸受５０１の外輪が回転し、内輪も連れ回りする。このとき、連れ回り軸支持軸受（２個合計）の動摩擦トルク値が試験軸受５０１（２個合計）の動摩擦トルク値より小さければ、連れ回り軸５２２が回転（連れ回り）し、その動摩擦トルク値の差分が連れ回り軸に接続されたトルク計で測定される。【０１１５】
外輪回転駆動軸５０２とその周辺部分の質量がキャンセルされた状態（重量補償用ウェイトを積んだ状態）で、駆動軸５０２が駆動軸導入孔５０６の内径に接触しないように上下に調整し、駆動軸５０２の軸端のフランジを試験軸受５０１の外輪外筒５０３に互いの軸が平行になるように接触させて（相互の接触部分は一直線になる）、そこから試験荷重用ウェイト５１０を乗せると駆動軸５０２は下向きに降下しようとするが、外輪外筒５０３があるので位置は変わらず、外輪外筒５０３が試験荷重ウェイト５１０と同じ大きさのラジアル荷重を受けることになり、そのラジアル荷重はそのまま試験軸受５０１に負荷される。試験軸受５０１には試験荷重用ウェイト５１０によるラジアル荷重と外輪外筒５０３の自重によるラジアル荷重の合計が真のラジアル荷重として負荷される。この状態で駆動軸５０２をモータ５２１により回転させると駆動軸５０２のフランジ表面と外輪外筒５０３の表面との摩擦力により、外輪外筒５０３が試験軸受５０１の外輪と一緒に回転し、それにともなって試験軸受５０１の内輪が連れ回りし、試験軸受５０１の動摩擦トルク（正しくは、試験軸受５０１と支持軸受の動摩擦トルクの差分値）を、連れ回り軸５２２を介してトルク計で計測できる。【０１１６】
回転試験の最中、トルク計の出力をモニタしておけば、試験軸受５０１の動摩擦トルク値を計測できるだけでなく、試験軸受５０１が損傷して動摩擦トルク値に変化が生じたのを感知することで試験終了の判断をすることができる。
駆動軸支持軸受５１９は、駆動軸受ハウジング５１５に収容支持されていて、図示しない冷却ファンによって冷却され、駆動軸５０２が加熱された場合も軸受の耐久性能が小さくならないように軸受温度を下げるようになっている。外輪回転駆動軸５０２も外輪外筒５０３も両方ともＳＵＳ４４０Ｃ焼入れ焼き戻し材製で、相互の接触面面粗さを０．４μｍＲａ以下としてある。【０１１７】
連れ回り軸５２２の材質、熱処理、面粗さも同様である。連れ回り軸支持軸受は、軸受潤滑用グリースを少量塗布して潤滑してあり、図示しない冷却ファンによって支持軸受ハウジング５１７ごと冷却されていて、恒温槽５２０内で昇温された連れ回り軸５２２からの熱伝導で潤滑用グリースが劣化するのを防いでいる。したがって、連れ回り支持軸受が試験軸受５０１より先に損傷するということはない。潤滑用グリースは、少量、定量的に塗布されていて連れ回り軸支持軸受（２個の合計）の動摩擦トルクが試験軸受５０１（２個の合計）の動摩擦トルクより小さくなるように設定されている。それにより、回転試験中は必ず試験軸受５０１と連れ回り軸支持軸受との動摩擦トルク値の差分がトルク計に測定される。【０１１８】
下記条件で軸受の回転耐久性能試験を行い、上記動摩擦トルク値（の差分）が試験開始後の安定値の４倍を超えたり、試験軸受５０１が損傷してロックしたりした場合、そのときまでの総回転数を試験軸受５０１の耐久性能として評価する。
なお、この試験（測定）では、試験条件（測定条件）を以下のように設定した。・自己潤滑性複合材料形状：（１）もみぬき保持器タイプ
（２）φ４ｍｍ×３ｍｍ  円柱スペーサ
（３）φ２ｍｍ×２ｍｍ  円柱スペーサ【０１１９】
・自己潤滑性複合材料の組成：
・実施例：ＭｏＳ２６０質量％−Ｃｕ・Ｎｉ等量合計１．０質量％−Ｃ４質量％−Ｗ１７．５質量％−残部Ｆｅ１７．５質量％
・比較例：ＷＳ２６０質量％−（Ｎｉ−２０Ｃｒ−３Ｂ）２．０質量％−（Ｎｉ−１２．７Ｂ）３．０質量％−残部ＷＢ３５質量％（特許第３７８５２８３号に規定された範囲）
・軸受内径        ：φ１０ｍｍ、
φ３０ｍｍ（軸受タイプ（３）のみ）【０１２０】
・軸受タイプ：（１）もみぬき保持器タイプ軸受
（２）円柱スペーサ入れ溝タイプ
（例：特許第３６０８０６４号に記載の構成）
（３）円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受
・ラジアル荷重    ：  ５０Ｎ／１軸受、
１００Ｎ／１軸受（軸受タイプ（３）のみ）
・回転速度（内輪回転に換算）：１０００ｍｉｎ−１、
５００ｍｉｎ−１（軸受タイプ（３）のみ）
・軸受温度        ：４００℃【０１２１】
ここで、上記（１）〜（３）の「自己潤滑性複合材料形状」の概要は以下の通りである。
（１）もみぬき保持器タイプは、図２４（ａ），（ｂ）に示すように、自己潤滑性複合材料で成形したリングに外径から内径に貫通するストレート丸穴を設けてボールポケットとするタイプである。
また、（２）４ｘ３円柱スペーサは、図示しないが、下記軸受タイプ（２）円柱スペーサ入れ溝タイプに使用される。
さらに、（３）２ｘ２円柱スペーサも図示しないが、下記軸受タイプ（３）円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受に使用される。【０１２２】
また、上記（１）〜（３）の「軸受タイプ」の概要は以下の通りである。
（１）もみ抜き保持器タイプ軸受は、図２４（ａ），（ｂ）に示す、もみ抜き保持器を持つ軸受である。
また、（２）円柱スペーサ入れ溝タイプは、図２５（ａ），（ｂ）に示す構造をなし、例えば、特許第３６０８０６４号に記載された軸受の構造又はその類似のタイプの軸受である。【０１２３】
図２５（ａ），（ｂ）において、６０１は内輪、６０２は外輪、６０３は転動体、６０４はスペーサ、６４１はスペーサ６０４のぬすみ、６４２はスペーサ６０４の軸心である。内輪６０１の肩部６１２と外輪６０２の肩部６２２にそれぞれ内輪切り欠き６１３と外輪切り欠き６２３を設けており、この二つの切り欠きを対向させて合わせたものを挿入口としている。【０１２４】
スペーサ６０４は円柱状であり、軸受の軸心方向から見た投影面の形状は、図２５（ｂ）に示すように、外周の一部にぬすみ６４１を設けるようにしたもので、この形状は同方向から見た挿入口の側面形状と相似形状で、僅かに小さな形状になるようにしている。また、スペーサ６０４は軸受の軸心方向から見た投影面の軸心６４２を境にして、投影面の対角線の位置におけるコーナ部の２か所を４５°の角度で直線に削り取ってぬすみ６４１を設けたもので、スペーサ６０４の軸心６４２を境として内輪切り欠き６１３と外輪切り欠き６２３の両側で非対称の構成としている。入れ溝タイプ軸受は外・内輪切り欠きに必ず上記様の非対称部を設けているわけではなく、単純な矩形の入れ溝として、装填する円柱スペーサを、非対称部を持たない単純な円柱形状とする場合もある。本実施形態での試験に使用した円柱スペーサは単純な円柱形状のものを用いた。
なお、もみ抜き保持器、円柱スペーサ入れ溝タイプ、ともに保持器成形プレス型を使用せずに製作できるため、軸受サイズや名番の制約を受けない。そのため、これらの構造形式を用いれば、多品種の軸受の製作が可能となる。【０１２５】
さらに、（３）円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受は、例えば、特開２００９−２３６３１４号に記載のアンギュラ軸受用固体潤滑スペーサ保持器支持タイプである。アンギュラ軸受は、ボール装填用に外輪（または、内輪）の片側端面に力ウンターボアと呼ばれる、テーパが形成されていて端面に向かって開口しているため、ボール間に固体潤滑スペーサを装填しても、そこから軸受外に脱落してしまう。さらにアンギュラ軸受は荷重容量を大きくするために装填されるボール個数がピッチ円いっぱいになるように設計されているので、もともとボール間に円柱スペーサを装填するのは難しく、仮に装填しようとすると、コインのような薄い形状にならざるを得ない。そのため、本実施形態のような円柱スペーサを支持する保持器を導入して対応することになる。このアンギュラ軸受について耐久試験を行っている。【０１２６】
ここで、特開２００９−２３６３１４記載のアンギュラ軸受を例として、（３）円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受について説明する。
円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受のある実施形態として、図２６（ａ）に示すように、接触角位置に円柱スペーサ６５１，６５２が配置されている。ボール６０３の半径よりスペーサ６５１，６５２の直径が小さくなっていて、ボール６０３とボール６０３が最近接するボール赤道から離れた位置にスペーサ６５１，６５２を配置するため、円柱スペーサの長手寸法が確保できる（コイン形状にならなくてすむ）。さらに、接触角位置に配置してあるので、外輪６０２，内輪６０１のそれぞれのレース上のまさにボール６０３が走行するラインをスペーサ６５１，６５２が摺動して潤滑できるため、潤滑性能が高くなる。【０１２７】
円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受に用いられる保持器の例としては、図２６（ｂ）に示す保持器６０４が挙げられる。この保持器６０４は、保持器６０４の外径から内径に貫通するもみ抜き穴６４１が円周上に設けられていて、ボールポケットを形成している。ボールポケットとポケットとの間を橋渡しするように周方向溝６４３が外径と内径にそれぞれ掘られていて、その周方向溝６４３が軸受の接触角位置に配置されている。ボールポケットとポケットとの間の周方向溝６４３が固体潤滑スペーサ用ポケットとして機能する。保持器６０４の材質は、黄銅やＳ４５Ｃ等の軟鋼、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼、非調質鋼等が用いられる。【０１２８】
円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受の他の実施形態としては、図２７（ａ），（ｂ）に示すように、円柱スペーサの直径の大きさがボール半径に近いか、それ以上であるタイプを採用してもよい。図２７（ａ）の円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受６００は、内輪６０１側の潤滑部品６５１が、ボール６０３のピッチ円よりも軸受６００の径方向外側まで達するようにされた構造をなす。一方、図２７（ｂ）の円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受６００は、外輪６０２側の円柱スペーサ６５２がボール６０３のピッチ円よりも軸受６００の径方向内側まで達するようにされた構造をなす。これらのような構造をなすことにより、円柱スペーサ６５１，６５２をなす円柱体の端面がボール６０３と確実に接触するため、円柱スペーサ６５１，６５２をなす固体潤滑剤のボール６０３への移行が確実に行われる。【０１２９】
なお、この実施形態では、円柱スペーサ６５２はコイン形状になるが、保持器６０４で支持されているので、軸受６００内で倒れたりすることはない。また、スペーサ６５２の直径が大きいだけでなく、端面がボール表面接線とほぼ平行に摺動するので、スペーサ６５２からボール６０３へ固体潤滑剤が転移しやすく、潤滑性能を確保しやすくなる。【０１３０】
（２２）自己潤滑性複合材料と摩擦係数との関係
図２０（ａ）に示す高温外内輪回転動摩擦係数測定装置を用いて、実施例１の自己潤滑性複合材料の摩擦係数を測定し、自己潤滑性複合材料と摩擦係数との関係を評価した。回転速度に対する摩擦係数の測定結果を図２８に示す。図２８では、材料そのものの摩擦係数は実施例（内輪回転）、比較例（内輪回転）とも大きくは変わらなかった。この評価では、３００℃の場合、実施例の組成の方が、６０ｍｉｎ−１、３００ｍｉｎ−１とも比較例の組成より摩擦係数は小さいが、その差はわずかであった。【０１３１】
なお、この測定では、試験条件（測定条件）を以下のように設定した。
・試料（自己潤滑性複合材料）の形状：約φ４ｍｍ×３ｍｍ  円柱スペーサ・自己潤滑性複合材料の組成：ＭｏＳ２６０質量％−Ｃｕ・Ｎｉ等量合計１．０質量％−Ｃ４質量％−Ｗ１７．５質量％−残部Ｆｅ１７．５質量％
・摺動面の直径：約φ３０ｍｍ
・環境：大気、及び３００℃
・回転輪：内輪
・回転速度：６０ｍｉｎ−１、３００ｍｉｎ−１
・ラジアル荷重：５Ｎ【０１３２】
（２３）もみ抜き保持器を用いた場合の耐久性能比較（内輪回転）
図４に示す高温軸受耐久試験装置を用いて、内輪回転での軸受の耐久性能を比較した。結果を図２９に示す。実施例＿１及び実施例＿２は実施例１の自己潤滑性複合材料を用いた軸受であり、比較例＿１及び比較例＿２は比較例１の自己潤滑性複合材料を用いた軸受である。なお、保持器は、いずれももみ抜き保持器を用いた。その結果、もみ抜き保持器を用いて内輪回転させたときは、実施例が２個とも打ち切り、比較例は１個打ち切りとなった。具体的には、比較例＿１は、２０００万回転は走行しなかったものの、１９００万回転近く走行している。２０００万回転を超えたのは、実施例の軸受は２個、比較例の軸受は１個であるが、比較例の軸受と実施例の軸受との耐久性能差は大きくはないと言える。【０１３３】
なお、この測定では、試験条件（測定条件）を以下のように設定した。
・軸受内径：約φ１０ｍｍ
・自己潤滑性複合材料の形状：もみ抜き保持器形状・自己潤滑性複合材料の組成：ＭｏＳ２６０質量％−Ｃｕ・Ｎｉ等量合計１．０質量％−Ｃ４質量％−Ｗ１７．５質量％−残部Ｆｅ１７．５質量％
・環境：大気
・軸受温度：４００℃
・回転速度：１０００ｍｉｎ−１
・ラジアル荷重：５０Ｎ／１軸受
・回転輪：内輪【０１３４】
（２４）もみ抜き保持器を用いた場合の耐久性能比較（外輪回転）
図２３に示す高温外輪回転軸受耐久試験装置を用いて、外輪回転での軸受の耐久性能を比較した。結果を図３０に示す。実施例＿１及び実施例＿２は実施例１の自己潤滑性複合材料を用いた軸受であり、比較例＿１及び比較例＿２は比較例１の自己潤滑性複合材料を用いた軸受である。なお、保持器は、いずれももみ抜き保持器を用いた。その結果、もみ抜き保持器を用いて外輪回転させたときは、実施例が２個とも打ち切り、比較例は２個とも実施例のたかだか１／２程度の耐久性しかなかった。具体的には、比較例は２個とも１０００万回転超で軸受寿命となっている。同条件の内輪回転のときと違って、外輪回転のときは実施例と比較例とでは大きく耐久性能に差がある。実施例１、すなわち本実施形態の組成の自己潤滑性複合材料でもみ抜き保持器を形成した場合、外輪回転の際は、ＷＳ２を固体潤滑剤の主成分とする軸受に比べて、大きなアドバンテージを有する。これは、ＷＳ２の比重はＭＯＳ２に比べて約１．５倍であり、それにより、もみ抜き保持器の外輪回転の際に、遠心力に起因する回転の不安定性が生じて、耐久性能が著しく小さくなると推定される。すなわち、本実施形態の自己潤滑性複合材料は、もみ抜き保持器に成形した場合、特に外輪回転で、高い耐久性能を示すと言える。【０１３５】
なお、この測定では、試験条件（測定条件）を以下のように設定した。
・軸受内径：約φ１０ｍｍ
・自己潤滑性複合材料の形状：もみ抜き保持器形状・自己潤滑性複合材料の組成：ＭｏＳ２６０質量％−Ｃｕ・Ｎｉ等量合計１．０質量％−Ｃ４質量％−Ｗ１７．５質量％−残部Ｆｅ１７．５質量％
・環境：大気
・軸受温度：４００℃
・回転速度：１０００ｍｉｎ−１
・ラジアル荷重：５０Ｎ／１軸受
・回転輪：外輪【０１３６】
（２５）スペーサ入れ溝タイプの軸受を用いた場合の耐久性能比較（内輪回転）
図４に示す高温軸受耐久試験装置を用いて、内輪回転でのスペーサ入れ溝タイプの軸受の耐久性能を比較した。結果を図３１に示す。実施例＿１及び実施例＿２は実施例１の自己潤滑性複合材料を用いた軸受であり、比較例＿１及び比較例＿２は比較例１の自己潤滑性複合材料を用いた軸受である。なお、保持器は、いずれももみ抜き保持器を用いた。その結果、実施例が２個とも打ち切り、比較例２個は１９００万超で軸受寿命となった。具体的には、比較例は２個とも２０００万回転は走行しなかったものの、２０００万回転近く走行している。２０００万回転を超えたのは比較例の方にはないが、比較例と実施例の耐久性能差は大きくはないことがわかった。【０１３７】
なお、この測定では、試験条件（測定条件）を以下のように設定した。
・軸受内径：約φ１０ｍｍ
・自己潤滑性複合材料の形状：約φ４ｍｍ×３ｍｍ  円柱スペーサ・自己潤滑性複合材料の組成：ＭｏＳ２６０質量％−Ｃｕ・Ｎｉ等量合計１．０質量％−Ｃ４質量％−Ｗ１７．５質量％−残部Ｆｅ１７．５質量％
・軸受形状：スペーサ入れ溝タイプ
・環境：大気
・軸受温度：４００℃
・回転速度：１０００ｍｉｎ−１
・ラジアル荷重：５０Ｎ／１軸受
・回転輪：内輪【０１３８】
（２６）スペーサ入れ溝タイプの軸受を用いた場合の耐久性能比較（外輪回転）
図２３に示す高温外輪回転軸受耐久試験装置を用いて、外輪回転でのスペーサ入れ溝タイプの軸受の耐久性能を比較した。結果を図３２に示す。実施例＿１及び実施例＿２は実施例１の自己潤滑性複合材料を用いた軸受であり、比較例＿１及び比較例＿２は比較例１の自己潤滑性複合材料を用いた軸受である。その結果、実施例が２個とも打ち切り、比較例は２個とも実施例の１／２程度かそれ以下の耐久性しかなかった。具体的には、比較例は２個とも９００万回以下で軸受寿命となっている。同条件の内輪回転のときと違って、外輪回転のときは実施例と比較例とでは大きく耐久性能に差がある。実施例、すなわち本実施形態の組成の自己潤滑性複合材料からなるスペーサで入れ溝タイプ軸受を製作した場合、外輪回転の際は、ＷＳ２を固体潤滑主成分とする軸受に比べて、大きなアドバンテージを有する。ＷＳ２の比重はＭｏＳ２に比べて約１．５倍である。それにより、外輪回転の際に、遠心力により自己潤滑性複合材料からなるスペーサが周速度の速い外輪に接触する際のラジアル方向の荷重が大きくなり、跳ね返されて内輪と衝突するのが軸受内部で頻繁に繰り返されて、回転の不安定性が生じて、耐久性能が著しく小さくなると推定される。すなわち、本実施形態の自己潤滑性複合材料は、自己潤滑性複合材料からなる円柱スペーサを入れ溝タイプ軸受に適応した場合、特に外輪回転で、高い耐久性能を示すことがわかった。【０１３９】
なお、この測定では、試験条件（測定条件）を以下のように設定した。
・軸受内径：約φ１０ｍｍ
・自己潤滑性複合材料の形状：約φ４ｍｍ×３ｍｍ  円柱スペーサ・自己潤滑性複合材料の組成：ＭｏＳ２６０質量％−Ｃｕ・Ｎｉ等量合計１．０質量％−Ｃ４質量％−Ｗ１７．５質量％−残部Ｆｅ１７．５質量％
・軸受形状：スペーサ入れ溝タイプ
・環境：大気
・軸受温度：４００℃
・回転速度：１０００ｍｉｎ−１
・ラジアル荷重：５０Ｎ／１軸受
・回転輪：外輪【０１４０】
（２７）円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受を用いた場合の耐久性能比較（内輪回転）
図４に示す高温軸受耐久試験装置を用いて、内輪回転での円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受の耐久性能を比較した。結果を図３３に示す。実施例＿１及び実施例＿２は実施例１の自己潤滑性複合材料を用いた軸受であり、比較例＿１及び比較例＿２は特許第３７８５２８３号に記載された組成の自己潤滑性複合材料を用いた軸受である。その結果、実施例が２個とも打ち切り、比較例２個は４００万回転前後で軸受寿命となった。具体的には、比較例は２個とも４００万回転前後しか走行しなかった。本タイプのアンギュラ軸受用保持器に形成されているスペーサ用ポケットは小さくて、ボールとも近接していることから、軸受回転中、スペーサはボールとポケット内周、外輪（または、内輪）と頻度高く衝突することになる。そのため、内輪・外輪回転の違いに関わらず、比重の大きいＷＳ２を多く含む比較例より、より比重の小さい実施例の方が割れ、欠けを生じにくいため、耐久性能が勝ったと推定される。【０１４１】
なお、この測定では、試験条件（測定条件）を以下のように設定した。
・軸受内径：約φ３０ｍｍ
・自己潤滑性複合材料の形状：約φ２ｍｍ×２ｍｍ  円柱スペーサ・軸受形状：円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受
・環境：大気
・軸受温度：４００℃
・回転速度：５００ｍｉｎ−１
・ラジアル荷重：１００Ｎ／１軸受
・回転輪：内輪【０１４２】
（２８）円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受を用いた場合の耐久性能比較（外輪回転）
図２３に示す高温外輪回転軸受耐久試験装置を用いて、外輪回転での円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受の耐久性能を比較した。結果を図３４に示す。実施例＿１及び実施例＿２は実施例１の自己潤滑性複合材料を用いた軸受であり、比較例＿１及び比較例＿２は特許第３７８５２８３号に記載された組成の自己潤滑性複合材料を用いた軸受である。その結果、実施例が２個とも打ち切り、比較例２個は３５０万回転前後で軸受寿命となった。具体的には、比較例は２個とも３５０万回転前後しか走行しなかった。アンギュラ軸受用の円柱スペーサ保持器のスペーサ用ポケットは小さくて、ボールとも近接していることから、軸受回転中、スペーサはボールとポケット内周、外輪（または、内輪）と頻度高く衝突することになる。そのため、内輪・外輪回転の違いに関わらず、比重の大きいＷＳ２を多く含む比較例より、より比重の小さい実施例の方が割れ、欠けを生じにくいため、耐久性能が勝ったと推定される。【０１４３】
なお、この測定では、試験条件（測定条件）を以下のように設定した。
・軸受内径：約φ３０ｍｍ
・自己潤滑性複合材料の形状：約φ２ｍｍ×２ｍｍ  円柱スペーサ・自己潤滑性複合材料の組成：ＭｏＳ２６０質量％−Ｃｕ・Ｎｉ等量合計１．０質量％−Ｃ４質量％−Ｗ１７．５質量％−残部Ｆｅ１７．５質量％
・軸受形状：円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受
・環境：大気
・軸受温度：４００℃
・回転速度：５００ｍｉｎ−１
・ラジアル荷重：１００Ｎ／１軸受
・回転輪：外輪【０１４４】
（２９）円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受を用いて揺動させた場合の耐久性能比較（内輪回転）
図４に示す高温軸受耐久試験装置を用いて揺動させた場合の、内輪回転での円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受の耐久性能を比較した。結果を図３５に示す。実施例＿１及び実施例＿２は実施例１の自己潤滑性複合材料を用いた軸受であり、比較例＿１及び比較例＿２は特許第３７８５２８３号に記載された組成の自己潤滑性複合材料を用いた軸受である。なお、揺動は回転反転時にボールや円柱スペーサが外・内輪と摺動を生じ、それが頻繁に起こるので一般的に一方向回転に比べて極端に耐久性能が小さくなる。そのため、本試験では打ち切り回数を一方向回転の時の１０００万回転より小さくして２５０万回（サイクル）と設定して行った。【０１４５】
その結果、実施例が２個とも打ち切り、比較例２個は軸受寿命となった。具体的には、比較例はたかだか１５０万回しか走行しなかった。本タイプのアンギュラ軸受用保持器に形成されているスペーサ用ポケットは小さくて、ボールとも近接していることから、軸受揺動中、スペーサはボールとポケット内周、外輪（又は内輪）と頻度高く衝突することになる。そのため、内輪・外輪回転の違いに関わらず、比重の大きいＷＳ２を多く含む比較例より、より比重の小さい実施例の方が割れ、欠けを生じにくいため、耐久性能が勝ったと推定される。【０１４６】
なお、この測定では、試験条件（測定条件）を以下のように設定した。
・軸受内径：約φ３０ｍｍ
・自己潤滑性複合材料の形状：約φ２ｍｍ×２ｍｍ  円柱スペーサ・自己潤滑性複合材料の組成：ＭｏＳ２６０質量％−Ｃｕ・Ｎｉ等量合計１．０質量％−Ｃ４質量％−Ｗ１７．５質量％−残部Ｆｅ１７．５質量％
・軸受形状：円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受
・環境：大気
・軸受温度：４００℃
・回転速度：１００ｍｉｎ−１
・揺動角度：±４５°
・ラジアル荷重：１００Ｎ／１軸受
・回転輪：内輪【０１４７】
（３０）円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受を用いて揺動させた場合の耐久性能比較（外輪回転）
図２３に示す高温外輪回転軸受耐久試験装置を用いて揺動させた場合の、外輪回転での円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受の耐久性能を比較した。結果を図３６に示す。実施例＿１及び実施例＿２は実施例１の自己潤滑性複合材料を用いた軸受であり、比較例＿１及び比較例＿２は特許第３７８５２８３号に記載された組成の自己潤滑性複合材料を用いた軸受である。なお、揺動は回転反転時にボールや円柱スペーサが外・内輪と摺動を生じ、それが頻繁に起こるので一般的に一方向回転に比べて極端に耐久性能が小さくなる。そのため、本試験では打ち切り回数を一方向回転の時の１０００万回転より小さくして２５０万回（サイクル）と設定して行った。
その結果、実施例が２個とも打ち切り、比較例２個は軸受寿命となった。具体的には、比較例はたかだか１２５万回しか走行しなかった。本タイプのアンギュラ軸受用保持器に形成されているスペーサ用ポケットは小さくて、ボールとも近接していることから、軸受揺動中、スペーサはボールとポケット内周、外輪（又は内輪）と頻度高く衝突することになる。そのため、内輪・外輪回転の違いに関わらず、比重の大きいＷＳ２を多く含む比較例より、より比重の小さい実施例の方が割れ、欠けを生じにくいため、耐久性能が勝ったと推定される。【０１４８】
なお、この測定では、試験条件（測定条件）を以下のように設定した。
・軸受内径：約φ３０ｍｍ
・自己潤滑性複合材料の形状：約φ２ｍｍ×２ｍｍ  円柱スペーサ・自己潤滑性複合材料の組成：ＭｏＳ２６０質量％−Ｃｕ・Ｎｉ等量合計１．０質量％−Ｃ４質量％−Ｗ１７．５質量％−残部Ｆｅ１７．５質量％
・軸受形状：円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受
・環境：大気
・軸受温度：４００℃
・回転速度：１００ｍｉｎ−１
・揺動角度：±４５°
・ラジアル荷重：１００Ｎ／１軸受・回転輪：外輪【０１４９】
以上の評価結果から、本実施例の自己潤滑性複合材料を備えた玉軸受は、図３７〜図３９に示すようなテンタークリップ（搬送装置）に好適に用いられる。図３７は、本実施例の転がり軸受が用いられるテンタークリップの構成を示す正面図である。また、図３８は、本実施例の転がり軸受が用いられる搬送装置としてのテンタークリップの構成を示す斜視図である。また、図３９は、本実施例の転がり軸受が用いられるテンタークリップの動作及び加熱の概要を説明する図である。【０１５０】
図３７〜図３９に示すように、このテンタークリップ７１０は、フィルム７１８を保持する保持部７１１と、複数の転がり軸受７１２と、保持部７１１及び転がり軸受７１２が取り付けられたテンタークリップ本体７１５と、で構成されており、軸７１４によって取り付けられた各転がり軸受７１２は内輪７１２ａが固定輪、外輪７１２ｂが回転輪とされている。【０１５１】
そして、各転がり軸受７１２の外輪７１２ｂの外周面がフィルム延伸機（図示せず）のガイドレール７１９に接触するようにガイドレール７１９に装着したテンタークリップ７１０は、転がり軸受７１２の転動を介してガイドレール７１９に沿って走行するようになっている（図３９中、矢印Ｄ１で表示）。外輪７１２ｂの外周面とガイドレール７１９との接触部を潤滑するため、走行時にはエステル油のような潤滑油が上記接触部に噴霧される。【０１５２】
このようなテンタークリップ７１０を多数用意して、フィルム７１８の左右両側部に保持部７１１を用いて取り付けた上、高温（例えば２２０℃）に加熱しながら略ハ字状に配置した２本のガイドレール７１９に沿って走行させる（例えば、矢印Ｄ２の向き、図３９参照）。そうすると、フィルム７１８の左右両側部のテンタークリップ７１０は走行するにしたがって徐々に間隔が広げられ、左右方向に向いた張力がフィルム７１８に負荷されるから、フィルム７１８が延伸される。なお、前述の加熱温度（図３９に示すＡ領域における加熱温度）は、フィルム７１８の材質や延伸度合いに応じて設定すればよい。【０１５３】
（３１）真空環境、高温下での軸受からのアウトガス性
図４０に示すアウトガス試験装置を用いて、以下の要領で真空環境、高温下での軸受からのアウトガス性を調べた。結果を図４１に示す。なお、参考値としてふっ素グリース充填軸受も試験を行った。通常のプレス保持器品の空間容積の３０％量のふっ素グリースを充填して試験軸受とした。【０１５４】
＜構成＞
図４０に示すアウトガス試験装置８００は、２個の真空槽８１０，８２０が連結部８３０の配管８３１で気密的に配管接続されていて、配管８３１の一部にはオリフィス８３２が形成されている。オリフィス８３２は形状（径と長さ）が規定されている。第１の真空槽８１０の高さ方向中央には試料台８１１が設けられていて、試料台８１１にはヒータ８１２が内蔵されている。ヒータ８１２に通電することで試料台８１１を加熱することが可能で、試料台８１１に乗せた試験軸受８０１を昇温できる。ヒータ８１２は試料台８１１に埋め込まれた熱電対（図示せず）によって温度が測定され、ヒータ８１２への電流量を調節することで試料台８１１の温度をコントロールできる。試験軸受８０１が試料台８１１に設置されているときは、試料台８１１の温度が試験軸受８０１の温度となっている。オリフィス８３２の開始端と終端の位置に性能の等しい真空計８４０Ａ，８４０Ｂがそれぞれ設置されていて、オリフィス８３２の開始端と終端の圧力を測定できるようになっている。第２の真空槽８２０には排気管８２１が機密的に接続されていて、排気管８２１にはターボポンプ８２２Ａとその先に補助ポンプ８２２Ｂ（以降、合わせて真空ポンプ８２２と記載）が直列に接続されている。真空ポンプ８２２を稼動すると第２の真空槽８２０は排気管８２１から直接排気されるが、第１の真空槽８１０はオリフィス８３２を通して排気される。【０１５５】
ここで、仮に、試験軸受８０１からガスが放出されるとすると、放出ガスは全てオリフィス８３２を通過して排気されることになる。オリフィス８３２は形状が規定されて設置してあるので、オリフィス８３２のコンダクタンスＣは分かっている。試験軸受８０１から放出されたガスはオリフィス８３２の開始端から終端へ流れるので、それぞれのオリフィス８３２の端部での圧力値をＰ１，Ｐ２とすると、試料軸受８０１からの放出ガス量Ｑは以下の式（１）で表せる。このようにして、異なる試験軸受８０１の放出ガス量を比較することで、（試験）軸受のアウトガス性を論じることができる。
Ｑ＝Ｃ（Ｐ１−Ｐ２）・・・・・・・・・・・・・・・・式（１）【０１５６】
＜測定方法＞
図４０に示すアウトガス試験装置８００を用いたアウトガス性の測定方法を以下に説明する。最初にバックグラウンドを測定するために試料台８１１になにも設置しない状態で試験を行う。真空ポンプ８２２を稼動し、２個の真空槽８１０，８２０をベーキング用ヒータ（図示せず）で所定の時間をかけてベーキングを行い、真空槽８１０，８２０の壁面や試料台８１１に吸着したガスを十分に放出させて、脱ガスを行う。真空計８４０Ａの指示値に変化がないことを確認した後、真空ポンプ８２２は稼動を続けたままベーキングを終了し、２個の真空槽８１０，８２０の表面温度が常温と同じになるまで待つ。真空槽８１０，８２０の表面温度が常温となったら、Ｐ１，Ｐ２を測定し、常温でのＱを得る。その値が常温で放出ガス量のバックグラウンド値となる。次に試料台８１１だけを１００℃に設定して保持し、同様の測定を行う。以降、５０℃ずつ昇温し、３５０℃まで測定したら、今度は試料台８１１のヒータ８１２の通電を切って、試料台８１１を冷却（熱伝導による空冷）する。今回の温度下降時も５０℃きざみで常温になるまで放出ガス量を測定する。この往復を数回繰り返して、各試料台温度ポイントで放出ガス量値を平均して、温度ポイントごとの放出ガス量バックグラウンド値とする。【０１５７】
次に、試験軸受８０１の測定を行う。試験軸受８０１を試料台８１１にセットして、バックグラウンドの測定の時と同様に常温から３５０℃まで所定のポイントで数回往復測定し、各ポイントの平均値をその温度ポイントのガス放出量の値とする。別の試験軸受８０１の測定を行う場合は、前回の試験の残留ガスが真空槽８１０の壁に付着している可能性があるので、バックグラウンド測定前に行ったベーキングを十分に実行した後に、試験軸受８０１をセットして測定を行う。【０１５８】
その結果、実施例の自己潤滑性複合材料も比較例の自己潤滑性複合材料もアウトガス量は非常に少なく、大きな優位差はなかった。具体的には、実施例、比較例とも３５０℃までバックグラウンドと大きく変わらないガス放出量であった。２５０℃を超えると若干、バックグラウンドより放出ガス量が多い傾向はあるが、その差はわずかであった。実施例、比較例ともアウトガス性能は非常に良く、両者のアウトガス性能の差はほとんどないと判断できる。それに比べて、ふっ素グリースのアウトガス量は格段に多かった。真空槽を汚染するので、ふっ素グリースについては１７０℃を試験上限温度としている。【０１５９】
なお、この測定では、試験条件（測定条件）を以下のように設定した。・自己潤滑性複合材料の組成
・実施例：ＭｏＳ２６０質量％−Ｃｕ・Ｎｉ等量合計１．０質量％−Ｃ４質量％−Ｗ１７．５質量％−残部Ｆｅ１７．５質量％
・比較例：ＷＳ２６０質量％−（Ｎｉ−２０Ｃｒ−３Ｂ）２．０質量％−（Ｎｉ−１２．７Ｂ）３．０質量％−残部ＷＢ３５質量％【０１６０】
・自己潤滑性複合材料の形状：約φ４ｍｍ×３ｍｍ  円柱スペーサ
・軸受タイプ：図１に示す保持器を備えた軸受（なお、ふっ素グリース充填品はプレス保持器軸受）
・軸受内径：約φ１０ｍｍ
・温度：常温、１００℃〜３５０℃の５０℃きざみ（１００、１５０、２００、２５０、３００、３５０℃）
・軸受設置状態：端面上向き静置、シールド板なし
・圧力：１．０×１０−６Ｐａ〜１．０×１０−７Ｐａ程度
・真空槽容積：１０００ｍｍ３【０１６１】
（３２）真空環境、高温下での揺動軸受耐久性能
図４３に示す真空高温軸受耐久試験装置を用いて、以下の要領で真空環境、高温下での揺動軸受耐久性能を測定した。結果を図４２に示す。実施例＿１及び実施例＿２は実施例１の自己潤滑性複合材料を用いた軸受であり、比較例＿１及び比較例＿２は特許第３７８５２８３号に記載された組成の自己潤滑性複合材料を用いた軸受である。なお、揺動は回転反転時にボールや円柱スペーサが外・内輪と摺動を生じ、それが頻繁に起こるので一般的に一方向回転に比べて極端に耐久性能が小さくなる。そのため、本試験では打ち切り回数を一方向回転の時の１０００万回転より小さくして２５０万回（サイクル）と設定して行った。【０１６２】
その結果、真空・高温下での揺動軸受耐久性能は、実施例が比較例に対して、格段に優れていることがわかった。具体的には、実施例の固体潤滑スペーサも比較例の固体潤滑スペーサもアウトガス性能試験ではアウトガスが少なく、両方とも良好なアウトガス特性を示したが、真空・高温揺動軸受耐久試験では実施例が２個とも打ち切り、比較例が２個とも軸受寿命になった。具体的には、比較例はたかだか１３０万回しか走行しなかった。本タイプのアンギュラ軸受用保持器に形成されているスペーサ用ポケットは小さくて、ボールとも近接していることから、軸受揺動中、スペーサはボールとポケット内周、外輪（又は内輪）と頻度高く衝突することになる。そのため、内輪・外輪回転の違いに関わらず、比重の大きいＷＳ２を多く含む比較例より、より比重の小さい実施例の方が割れ、欠けを生じにくいため、耐久性能が勝ったと推定される。【０１６３】
本試験結果から、真空高温揺動用軸受として、実施例の方が優れると言える。
ここで、試験軸受に用いた円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受は、真空高温搬送用アームロボットの関節支持軸受に使用されることが多い。別に説明する高機能パネル搬送用真空ロボットもその一種である。アームロボットの関節部は揺動がほとんどであるので、本実施形態の軸受はそれに好適であると言える。さらに、負荷荷重に対して高容量である、円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受はより好ましいと言える。【０１６４】
（３３）真空高温軸受耐久試験
図４３に示す真空高温軸受耐久試験装置を用いて、以下の要領で真空高温軸受耐久試験を行った。
＜構成＞
図４３に示すように、真空高温軸受耐久試験装置９００は、試験軸受９０１が２個一組として、それぞれ軸の端部から挿入されて、離れて配置されている。２個の試験軸受９０１，９０１の間に同じく２個一組の支持軸受９０３，９０３が２個隣接して配置されている。支持軸受９０３は試験軸受９０１より荷重容量の大きい、より大径のものが選定されている。支持軸受９０３は真空環境用のふっ素グリースが充填されていて、潤滑されている。試験軸受９０１は、紙面左右勝手違いの門形状をした試験軸受ハジウング９０４に別々に支持されていて、試験軸受９０１の外径を取り巻くようにヒータ９０５が試験軸受ハウジング９０４に内蔵されている。ヒータ９０５に通電することにより、試験軸受ハウジング９０４ごと試験軸受９０１を所定の温度に昇温・保持することができるようになっている。試験軸受９０１の温度が上がると、熱伝導により、同軸に取り付けられている支持軸受９０３の温度も上がるが、支持軸受９０３が試験軸受９０１より大径に設定されていることで、その周辺部品も相対的に大きくなっていて、試験軸受９０１が４００℃程度の温度になっても、支持軸受９０３は高々２００℃前後にしかならないようになっている。そのため、支持軸受９０３の潤滑はふっ素グリース（使用上限が２３０℃程度）で支障はない。試験軸受ハウジング９０４は平滑なベース板９１１に垂直に立つように設置されていて、軸９０２はベース板９１１に平行に配置される。２個の支持軸受９０３，９０３の間の軸上の中心は、２個の試験軸受９０１，９０１の軸上の中心と一致するように支持軸受ハウジング９０６が配置されていて、支持軸受９０３の中心から下方に球面座を介して、ウェイト懸垂ロッド９０８がベース板９１１に開けられた穴を通して吊り下げられている。ウェイト懸垂ロッド９０８の下方先端にはウェイト皿９０９が水平に取り付けられていて、ウェイト９１０がその上に積載されている。ウェイト９１０は試験条件のラジアル荷重を発生するように組み合わせが調節されている。球面座の効果により、ラジアル荷重は支持軸受９０３の軸上中心に負荷されるため、試験軸受９０１は２個とも同一のラジアル荷重を受けることができる。ベース板９１１は真空槽９１２の中に水平に設置されていて、その上面に試験軸受ハウジング９０４が配置され、下方にはウェイト９１０が宙吊りになっていることになる。真空槽９１２の垂直面に回転導入孔９１４が設けられていて、そこに磁気シールユニット９１５が気密的に取り付けられている。磁気シール９１５のシール機能により、真空槽９１２内が真空環境になっても気密を保つことができる。磁気シール９１５の常圧環境側にある入力軸９１７を回転させると、入力軸９１７と一体となっている反対の端の回転導入軸９１６が回転する。入力軸９１７に図示しない、例えばサーボモータ等を図示しないカップリング等で接続して、入力軸９１７を回転させると、真空槽９１２中にある回転導入軸９１６が回転する。磁気シールユニット９１５には１対以上の水冷ポート９１８が設けられていて、それに図示しない水循環装置から配管して冷却水を通すことで磁気シールユニット９１５を水冷することが可能となっている。回転導入軸９１６が熱伝導によって昇温されることがあっても、水冷機能により磁気シール９１５は気密性能を失うことなく、回転導入を行うことができる。紙面右側の試験軸受９０１のさらに右側に軸が延長されていて、軸端と回転導入軸９１６とをカップリング９１３で同軸的に結合することができるようになっている。常圧環境側で入力軸９１７を回転させることで、真空槽９１２中の試験軸受９０１を入力軸９１７と等速度で回転させられる。ヒータ９０５に通電して、図示しない熱電対等の温度センサで試験軸受９０１の外輪外径の温度を測定し、コントロールすることで、試験軸受９０１の温度を所定の試験温度に保持することができる。カップリング９１３は軸と熱膨張係数の近い金属で構成されているか、あるいは図示しないキーを具備していて、試験軸受９０１からの熱が軸から伝導してもカップリング９１３が軸や回転導入軸に対して滑ったりすることはないようになっている。真空槽９１２には常圧環境側に排気配管９１９が取り付けられていて、その終端に真空ポンプ９２０、図の例では粗引きポンプとターボポンプとが直列、気密的に接続されていて、真空ポンプ９２０の排気機能により、真空槽９１２内を真空環境にすることが可能となっている。所定のラジアル荷重を生じる所定の大きさのウェイト９１０を支持軸受９０３に懸垂した後、真空槽９１２内を気密にして、真空ポンプ９２０を作動させて、真空槽９１２内を真空環境として、ヒータ９０５に通電して試験軸受９０１を所定の試験温度に保持し、その後、図示しないサーボモータで磁気シール９１５の入力軸９１７を所定の試験回転速度で回転させれば、真空環境中で試験軸受９０１の耐久試験を行うことができる。【０１６５】
サーボモータのモニタ電圧を監視していて電圧値が定常状態値の４倍を超えたり、軸受から定常状態では聞こえない異常音が発生したり、あるいは、軸受がロックしたりしたら、軸受が耐久寿命に到達した証拠であるので、その時点で耐久試験を終了とし、それまでの総回転数を試験軸受の耐久性能とする。【０１６６】
なお、この測定では、試験条件（測定条件）を以下のように設定した。・自己潤滑性複合材料の組成
・実施例：ＭｏＳ２６０質量％−Ｃｕ・Ｎｉ等量合計１．０質量％−Ｃ４質量％−Ｗ１７．５質量％−残部Ｆｅ１７．５質量％
・比較例：ＷＳ２６０質量％−（Ｎｉ−２０Ｃｒ−３Ｂ）２．０質量％−（Ｎｉ−１２．７Ｂ）３．０質量％−残部ＷＢ３５質量％【０１６７】
・自己潤滑性複合材料の形状：約φ４ｍｍ×３ｍｍ円柱スペーサ
・軸受タイプ：図１に示す保持器を備えた軸受
・軸受内径：約φ１０ｍｍ
・ラジアル荷重：５０Ｎ／１軸受
・回転輪：内輪
・回転速度：１０００ｍｉｎ−１
・軸受温度：４００℃
・圧力：１０−４Ｐａ程度【０１６８】
その結果、図４４に示すように、真空・高温下での軸受耐久性能は、実施例が比較例に対して、格段に優れていることがわかった。
具体的には、実施例の固体潤滑スペーサも比較例の固体潤滑スペーサもアウトガス性能試験ではアウトガスが少なく、両方とも良好なアウトガス特性を示したが、真空・高温軸受耐久試験（本試験）では実施例が２個とも３０００万回転を超えて打ち切りになったのに対して、比較例は、たかだか１５００万回転で軸受寿命となった。【０１６９】
両固体潤滑材料ともアウトガス性能からは高温・真空用途に適していると考えられる。なお、真空環境下では、潤滑性能を発揮するのに空気を必要とする自己潤滑性複合材料でない限りは、例えば、摩耗粉の表面がたちまち酸化されることによって、摩耗粉の形状が細かい粒状となりやすく、摩耗粉が潤滑表面に再転移して、潤滑性能を阻害することがないように設計されたメカニズムを持っていない場合等、試験条件が同じ場合、真空環境下の方が自己潤滑性複合材料の酸化劣化が少ないため、軸受耐久性能は大気中よりも真空環境下の方が大きいというケースが少なくない。そのため、本試験も打ち切り条件を大気の２０００万回転超に対して３０００万回転超と、大きくしている。
本試験結果から、真空高温用軸受として、実施例の方が優れると言える。【０１７０】
以上に挙げた耐久試験結果から、本実施形態の転がり軸受は以下（ａ），（ｂ）の用途分野に好適と言える。
（ａ）大気環境で使用する高温軸受。特に、２００℃以上のグリース潤滑が不可能な温度領域（ふっ素グリースの使用上限温度が高々２３０℃前後）。
装置例：テンタークリップ（既出）、高温フィルム搬送装置、炉内コンベア、キルンカー
（ｂ）真空環境、特に高真空領域（１０−４〜１０−６Ｐａ程度）で使用する高温軸受。特に、２００℃以上のグリース潤滑が不可能な温度領域（ふっ素グリースの使用上限温度が高々２３０℃前後）。真空環境下で高温での耐久性能に優れるだけでなく、非常に良好なアウトガス特性を有するためである。
装置例：真空蒸着装置、連続スパッタ炉、パネル搬送用真空ロボット【０１７１】
＜高温フィルム搬送装置＞
以下、図４５を参照して、本実施形態の転がり軸受に好適と思われる大気環境で使用する高温軸受としての用途例である高温フィルム搬送装置について説明する。
高温フィルム搬送装置は、高機能フィルム（液晶ディスプレイや二次電池、有機ＥＬなどの材料となるフィルムで、位相差フィルム等がある）の高温焼成炉内でフィルムを搬送する装置である。【０１７２】
＜構成＞
高温フィルム搬送装置１０００は、高温（１００〜４００℃）に保持された炉中をフィルムＦが搬送されていく。高温中にさらされることでフィルムＦが熱処理を施されて、フィルムＦに機能性が発現する。
多数のローラ１０１０の上をフィルムＦが搬送されていくが、図４５のようにローラ１０１０が同じ高さに配置されていて、その上をフィルムＦが走行する場合もあるが、前後のローラ１０１０の高さが異なっていて、その位置関係によりフィルムＦがローラ１０１０の外周の一部に巻きついて、ローラ１０１０からフィルムＦが張力を受ける場合等がある。ローラ１０１０は一部が駆動ローラで、多くが従動ローラである。【０１７３】
軸受１０２０はローラ１０１０の両端付近に配置されて、ローラ１０１０を支持している場合が多い。この時の軸受１０２０は内輪回転である。軸受１０２０がローラ１０１０の端面に内蔵されていて、固定軸に軸受１０２０の内輪が装着される場合もある。その場合、固定軸に対してローラ１０１０が回転する。この時、軸受１０２０は外輪回転である。本実施形態の軸受１０２０は高温下での内輪回転はもとより、外輪回転の耐久性能も大きいので、いかなるタイプ（内輪回転でも外輪回転でも）の高温フィルム搬送装置１０００にも好適に用いられる。特に、グリース潤滑が困難な２００℃を越える温度領域にはより好適である。【０１７４】
＜炉内コンベア＞
以下、図４６を参照して、本実施形態の転がり軸受に好適と思われる大気環境で使用する高温軸受としての用途例である炉内コンベアについて説明する。炉内コンベアは、プラズマディスプレイのガラス基板やセラミックス製電子デバイスの熱処理を行う装置である。【０１７５】
＜構成＞
炉内コンベア１１００は、高温（１００〜４００℃）に保持された炉中を搬送対象Ｓ（ガラス基板やセラミックス部品）がトレイ１１１０に入れられて搬送されていく。高温中にさらされることでガラス基板やセラミックスが熱処理を施される。多数のローラ１１２０の上をトレー１１１０ごと搬送されていくが、図のようにローラ１１２０が同じ高さに配置されていて、その上をトレーが走行する。ローラ１１２０は駆動ローラと従動ローラとが混在していて交互に配置されている場合が多い。【０１７６】
軸受１１２１はローラ１１２０の両端付近に配置されて、ローラ１１２０を支持している場合が多い。この時の軸受１１２１は内輪回転である。軸受１１２１がローラ１１２０の端面に内蔵されていて、固定軸に軸受の内輪が装着される場合もある。その場合、固定軸に対してローラ１１２０が回転する。このとき、軸受１１２１は外輪回転である。本実施形態の軸受１１２１は高温下での内輪回転はもとより、外輪回転の耐久性能も大きいので、いかなるタイプ（内輪回転でも外輪回転でも）の炉内コンベアにも好適に用いられる。特に、グリース潤滑が困難な２００℃を越える温度領域にはより好適である。【０１７７】
＜キルンカー＞
以下、図４７を参照して、本実施形態の転がり軸受に好適と思われる大気環境で使用する高温軸受としての用途例であるキルンカーについて説明する。キルンカー１２００は、台車の一種であり、レンガ材料を積載してレール１２１０上を走行し、焼成炉１２２０内に搬入され、そのままキルンカー１２００ごと熱処理される。すなわち、レンガの焼成を行う装置である。【０１７８】
＜構成＞
レール１２１０を入り口から内部に敷設した焼成炉１２２０に台車（キルンカー）がレール１２１０上を搬入され、長時間（１２ｈｒ程度）かけて炉内をゆっくり進行し、反対側の出口から搬出される。炉内温度は高温（１２００℃、ただし軸受温度は４００℃程度）に保持されていて、炉内を進行中にレンガが（キルンカーごと）焼成される。
キルンカー１２００の下には何本かの車軸１２３０が配置されていて、レール１２１０を走行する車輪が取り付けられている。車軸１２３０を支持するのに軸受１２３５が使用されている。【０１７９】
軸受１２３５は車輪近傍に配置されている。軸受１２３５は高温にさらされるだけでなく、重量物であるレンガを積載するキルンカー１２００の荷重を支持しているため、高温下での耐久性能が求められる。本実施形態の軸受１２３５は高温下で耐久性能が大きいのでキルンカー１２００に好適に用いられる。特に、グリース潤滑が困難な２００℃を越える温度領域にはより好適である。【０１８０】
＜真空蒸着装置＞
以下、図４８を参照して、本実施形態の転がり軸受に好適と思われる真空環境で使用する高温軸受としての用途例である真空蒸着装置について説明する。真空蒸着装置は、真空環境中でレンズ・ガラス等の表面にＡｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ａｇ、インコネル、透明導電膜等の物質を真空蒸着によって単独、または組み合わせてコーティングを施し、レンズやガラスに紫外線防止や反射防止等の特定波長光に対するフィルター機能を付与したり、機能性ミラーを製作したりするのに用いる装置である。【０１８１】
＜構成＞
高温（２００〜４００℃）に加熱された真空炉中にレンズやガラスを保持したホルダー１３２０が蒸着材Ｓを球殻のセンタとするドーム１３１０内表面に配置されている。個々のホルダー１３２０は中心軸１３２１を有していて、中心軸１３２１は軸受１３０１に支持されて、ドーム１３１０内面に回転自在に固定されている。ドーム１３１０は外部からモータ駆動され、蒸着材位置を軸としてドーム１３１０が回転（自転）するようになっている。ドーム１３１０の自転にともない、ドーム１３１０に固定されている個々のレンズやガラスは蒸着材軸周りに公転するが、その時、軸受１３０１と同軸的に配置されたローラがドーム１３１０に近接して設置される図示しないリング状レール上を走行することで、軸受１３０１とローラが回転し、ローラと同軸的に一体化されたレンズ・ガラスが回転（自転）する。ドーム１３１０の全内面は蒸着材からほぼ等距離となるよう、ドーム１３１０球殻の中心に蒸着材が置かれていて、さらに蒸着処理中はレンズ・ガラスが公・自転するため、全てのレンズ・ガラス表面が均一膜厚にコーティングされる。【０１８２】
軸受１３０１はホルダーの中心軸を内輪で支持する場合や、ホルダーのハウジングに外輪が嵌合している場合があり、軸受１３０１は内輪回転の場合と外輪回転の場合が装置によって存在する。本実施形態の軸受１３０１は高温下での内輪回転はもとより、外輪回転の耐久性能も大きく、さらに高温でのアウトガス特性が秀でているので、分子レベルでの不純物の混入を嫌う真空蒸着装置に好適であるだけでなく、いかなるタイプ（内輪回転でも外輪回転でも）の真空蒸着装置に好適に用いられる。特にグリース潤滑が困難な２００℃を越える温度領域にはより好適である。【０１８３】
＜連続スパッタ炉＞
以下、図４９を参照して、本実施形態の転がり軸受に好適と思われる真空環境で使用する高温軸受としての用途例である連続スパッタ炉について説明する。連続スパッタ炉は、真空環境中でアルミ合金やガラス製の円盤等の表面に磁気記録用磁性材料をスパッタによってコーティングを施し、磁気ディスクメディアを製造する装置である。上記磁器記録用磁性材料には、酸化鉄、クロム酸化鉄、コバルト酸化鉄、メタル磁性体、バリウムフェライト磁性体等がある。【０１８４】
＜構成＞
連続スパッタ炉１４００は、高温（１００〜４００℃）に加熱された真空連続炉中をキャリアと呼ばれる基板搬送台車１４１０が連続搬送されていく。スパッタは真空炉中に静置したキャリアに固定されたメディア原料の円盤に対して一方向から行われて、円盤の片面がコーティングされる。円盤は外周だけが支持されてキャリアに設けた円盤外径とほぼ同サイズの穴の中腹に固定されているので次の真空炉でキャリアの反対面からスパッタを行うことで、円盤両面をコーティングすることができる。１０〜２０個程度の真空炉が連続して配置されているが、個々の真空炉は気密的には独立していて、併設された真空前室と後室とを交互に開閉することで、真空炉中の圧力を高真空に保ったまま、かつプロセス的に独立したまま、キャリアをリレーするように搬入、スパッタ処理、搬出を繰り返して、複数のコーティング層を積層していく。キャリアは板形状で、複数の穴が開けられていて、そこに円盤が外径保持されている。円盤のおもて面と裏面とを交互にスパッタを行い最終的に両面とも同一の積層コーティングが形成される。キャリアは水平姿勢で搬送されるのではなく、垂直姿勢（立て板姿勢）で搬送される。キャリアの下面（板厚面）にはＶ字の溝が長手方向全幅に渡って形成されていて、そのＶ溝がガイドローラのタイヤ形状をした外径の上に乗っている。キャリアは図示しない直動動力により直進するが、その際、キャリア搬送路壁面に軸固定されたガイドローラ１４２０のタイヤ形状外径を次ぎ次ぎに乗り継ぎながら直進し、次のスパッタ炉まで搬送される。【０１８５】
ガイドローラ１４２０には軸受１４０１の外径が同軸的に嵌合していて、ガイドローラ１４２０に内蔵されている。軸受１４０１の内輪がキャリア搬送路壁面に固定された上記軸に嵌合していて、軸受１４０１が外輪回転することでガイドローラが同軸一体的に回転する。ガイドローラ１４２０が軸受１４０１を内蔵していない場合もあり、その時はガイドローラ１４２０と同軸一体となった軸を軸受１４０１の内輪に嵌合させて、キャリア搬送路壁面に軸受１４０１の外輪を嵌合支持させて、ガイドローラ１４２０を回転支持させる。ガイドローラ１４２０はすべて従動ローラであって、キャリアを支持し、直進をガイドする。本実施形態の軸受１４０１は真空・高温下での内輪回転はもとより、外輪回転の耐久性能も大きく、さらに高温でのアウトガス特性が秀でているので、分子レベルでの不純物の混入を嫌う連続スパッタ炉に好適であるだけでなく、いかなるタイプ（内輪回転でも外輪回転でも）の連続スパッタ炉にも好適に用いられる。特にグリース潤滑が困難な２００℃を越える温度領域にはより好適である。【０１８６】
＜パネル搬送用真空ロボット＞
以下、図５０を参照して、本実施形態の転がり軸受に好適と思われる真空環境で使用する高温軸受としての用途例であるパネル搬送用真空ロボットについて説明する。パネル搬送用真空ロボットは、真空環境中で太陽電池やＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）の材料となる大型ガラス基板を搬送するアームロボットである。スパッタ炉とスパッタ炉との間に配置されて、前の炉からのガラス基板の搬出と、その基板の次のスパッタ炉への搬入とを行う。【０１８７】
＜構成＞
パネル搬送用真空ロボット１５００は、高温（１００〜４００℃）に加熱された真空炉でガラス基板のスパッタを行い、また次ぎの真空炉で重ねてスパッタを行う。それを繰り返し行ってスパッタ層を積層し、高機能膜をガラス基板上に形成していく、一種の連続スパッタ炉の搬送用ロボットである。前出の磁気メディアの連続スパッタ炉とは異なり、基板が大型（大きいものでは一辺が２．５ｍ以上で厚みが０．７ｍｍ、重量１０ｋｇ程度）で薄くデリケートであるため、水平トレーを有した大型アームロボットが用いられることがある。搬送装置をアームロボットとすることで、せまい空間や、角度を持って配置されたスパッタ炉間の搬送が可能となる。ロボット本体は真空環境中におかれるが、スパッタ炉中にはトレー部分が進入するだけで、ロボットそのものは入らない。しかしながら、タクトタイムの追求からガラス基板の温度を下げないようにするためにロボットの置かれる環境も昇温したり、加えてガラス基板からの熱伝導で、ロボットの一部、あるいは全部が高温（２００〜３００℃）になる場合が多々ある。ロボットのアームは１個の場合もあるし、図のように２個の同形状のアームで同時に作業をして、搬送時間を短縮する場合もある。アームは最低２本の腕で構成されていて、腕をたたんだり伸張したりすることで、せまいエリアでの大型パネルの搬送を可能にしている。【０１８８】
腕と腕との連結部や、腕と胴体との連結部を「関節」と呼称するが、関節には必ず、軸受１５０１が使用される。特にガラス基板と距離の近くなる関節である、「手首」や「肘」関節ではスパッタ炉に近づくことが多いため、アウトガス量の少ない、真空・高温での耐久性能の大きい軸受１５０１が必要となる。加えて、ガラス基板とトレー重量とをモーメント的に支持する必要もあるため、荷重容量のより大きなアンギュラ軸受１５０１が必須である場合もある。特に胴体部でアームの根元を支持する「胴」関節にはアンギュラ軸受が使用されることが多い。「関節」用の軸受１５０１は腕の駆動方式によって、内輪回転の場合もあるし外輪回転の場合もある。また、一方向に回転し続ける場合は少なく、揺動であることが圧倒的に多い。【０１８９】
本実施形態の軸受１５０１は真空・高温下での内輪回転はもとより、外輪回転の耐久性能も大きく、加えて揺動での耐久性能も大きく、さらに高温でのアウトガス特性が秀でているので、分子レベルでの不純物の混入を嫌うパネル搬送用真空ロボットに好適であるだけでなく、いかなるタイプ（内輪回転でも外輪回転でも、さらに揺動でも）のパネル搬送用真空ロボットにも好適に用いられる。特に、グリース潤滑が困難な２００℃を越える温度領域にはより好適である。さらに荷重高容量を実現するため、アンギュラ軸受が必要な場合は、本実施形態の固体潤滑スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受は、真空、高温、揺動、高容量、低アウトガスの全てを満足する特に好ましい軸受であると言える。【０１９０】
（第３実施形態）
以下、本発明の自己潤滑性複合材料の第３実施形態について詳細に説明する。本実施形態は、転がり軸受の転動体（ボール）の表面に上述した自己潤滑性複合材料の被膜を施した転がり軸受に関するものである。
本実施形態において、転がり軸受の転動体（ボール）の表面に上述した自己潤滑性複合材料の被膜を形成する方法として、「スプレー方式」、「マイクロショット方式」、「ボールミル方式」といったような方法が用いられる。【０１９１】
スプレー方式は、トリクレン等の溶剤と、自己潤滑性複合材料粒子やあるいは、固体潤滑剤（ＭｏＳ２、ＷＳ２等）の造粒粉との混合液をスプレーガンによって金網製のポッドに収容したボールに噴射して、ボール表面をすべて上記混合液で被覆し、ボールをポッドから取り出して、１５０〜３００℃程度の乾燥炉中で溶剤を蒸発させて、ボール表面に自己潤滑性複合材料や固体潤滑剤の被膜を形成するものである。比較的、被膜厚みを大きくできる利点があるが、溶剤を用いる必要があることや塗り残しを防ぐために手作業によるスプレーを行う必要がある。【０１９２】
一方、上記マイクロショット方式は、粒子径を一定の幅に収めた自己潤滑性複合材料粒子やあるいは、固体潤滑剤（ＭｏＳ２、ＷＳ２等）の造粒粉等を圧縮エアと混合して、勢い良くスプレーガンから噴出させて、金網製のポッドに収容したボール表面に衝突させて、その時の運動エネルギーで自己潤滑性複合材料や固体潤滑剤の分子層レベルの被膜をボール表面に形成するというものである。ポッドは自動運転により多軸周りに回転可能となっていて、いずれのボールにもまんべんなくスプレーされた粒子が当たるようになっている。溶剤を使用しないドライ環境であるが、マイクロ粒子が空中に舞い散る環境となる。
また、粒子径のそろった原料を用意する必要があったり、運動エネルギーを確保するために巨大なコンプレッサーと噴射装置が必要となる。スペレーも塗り残しを防ぐために手作業で行う。しかしながら、乾燥工程が不要で、膜厚の均質な被膜を得られやすいのが利点である。【０１９３】
上記ボールミル方式は、ボールミルを使用する被膜方法である。ボールミルは図５１に示す自己潤滑性複合材料被膜装置のように、円筒形のポッド１６０１を回転させる装置である。具体的には、ポッド１６０１が装置上面中央にポッド１６０１の軸が水平になるように置かれている。ポッド１６０１を支持しているのは、ポッド１６０１の胴径より外径が格段に小さい回転軸１６０３，１６０４であって、２本の回転軸１６０３，１６０４がポッド１６０１の胴径より小さい距離で互いに平行に配置されている。回転軸１６０３と回転軸１６０４との間に同じくポッド１６０１の円筒軸を平行にしてポッド１６０１を置くと、２本の回転軸１６０３，１６０４はポッド胴径より近接しているために、ポッド１６０１は下に落下することなく、２本の回転軸１６０３，１６０４の両方に円筒表面を接して支持される。２本の回転軸１６０３，１６０４は装置１６０２に内蔵されるモータ（図示せず）で同一方向に回転可能になっていて（図の例では一本の回転軸１６０７が駆動軸で、もう一本が従動軸１６０５になっている）、その回転速度は所定の値に設定することができる。回転軸１６０３を回転させると、回転軸１６０３が支持しているポッド１６０１は回転軸１６０３との摩擦力で回転することになる。回転軸１６０３の長さが許すならば、回転軸１６０３上に複数のポッド１６０１を直列的に配置することで、同時に複数のポッド１６０１を回転させることができる。ポッド１６０１は気密容器になっていて、その内部に粉体や、あるいはポッド１６０１端面にある内容物投入孔の内径より小さい固形物を収容することが可能である。ポッド１６０１内に投入された内容物は、回転前はポッド１６０１内壁最下点近傍に溜まっているが、ポッド１６０１が回転するとポッド内壁との摩擦力と遠心力の影響でポッド１６０１と一体になって回転する。しかし、途中でポッド内壁から離脱、落下して、また、ポッド１６０１の内壁の最下点近傍にもどる。この時、もともとポッド内壁最下点近傍に存在していた別の内容物と、上から落下してきた内容物とが衝突する。その運動エネルギーを利用して、ポッド１６０１内に混合投入した被膜原料と被膜対象部品とを衝突させて、被膜対象部品の表面に被膜を形成する加工方法がこのボールミル方式である。【０１９４】
ポッド１６０１は気密容器であるので環境汚染は極めて少なく、装置の大きさも卓上規模のものから用意されているので、比較的容易に被膜作業を行うことができるのが利点だが、被膜形成に用いられる運動エネルギーが大きくできないため、強固な被膜を形成しにくく、一回で処理できる被膜対象物の量には限りがあり、加工時間も前述の２方式に比して長くならざるを得ない。ただし、無人で装置運転が可能であるので、加工時間が確保できる場合は有用な被膜形成方法である。【０１９５】
ボールに自己潤滑性複合材料や固体潤滑剤の被膜を形成するには、被膜対象物であるボールと被膜原料である、自己潤滑性材料や固体潤滑剤を混合してポッド１６０１に投入するが、この時、自己潤滑性複合材料や固体潤滑剤は以下の形態のいずれでも被膜形成は可能である。
（Ａ）粒子粉、あるいは造粒粉
（Ｂ）焼結体
（Ｃ）上記（Ａ）粒子粉あるいは造粒粉と、（Ｂ）焼結体との混合物【０１９６】
上記（Ａ）の場合、ポッド内壁から離脱して落下してきた粉が落下点にあるボールに衝突してボール表面に被膜を形成するのではなく、落下してきたボールと落下点にある別のボールとの間に粉が挟まれて相互のボール表面に被膜が形成される。あるいは、落下してきたボールと衝突するポッド内壁との間に粉が挟まれて被膜が形成される場合もある。【０１９７】
上記（Ｂ）や（Ｃ）も基本的には被膜対象物であるボールよりも比重が小さいので、被膜の形成原理は上記（Ａ）の場合とほぼ同じと考えられる。
上記（Ａ）の場合、原料粉末を所定の組成比で混合して、混合粉を製作するか、あるいは、上記混合粉を造粒するか、必要ならばそれを分級して粒径の幅のそろった造粒粉を得るかして被膜原料とする。原料粉末から被膜原料が比較的容易に得ることができるが、粉体を扱う必要が生じる。【０１９８】
上記（Ｂ）の場合、上記（Ａ）の混合粉や造粒粉を型に入れて焼結炉で熱処理し、所定の形状に焼結して得られる。上記（Ａ）に比べて被膜原料を得るのに加工工程が多くなるが、転がり軸受に内蔵する潤滑スペーサを製作する際に歩留まりの関係で発生するスペーサの割れ欠け品やあるいは余剰となった予備品、過剰生産品等をサイズに関係なく被膜原料とすることができる。加えて、固形物であるので上記（Ａ）の粉体に比べて扱いやすく作業がしやすい利点がある。
上記（Ｃ）は上記（Ａ）と上記（Ｂ）との混合であるので、それぞれの利点・不利点を併せもつが、上記（Ａ）と上記（Ｂ）とをむだなく歩留まり良く使用できる。【０１９９】
次に、ポッド１６０１の断面図を図５２に示す。１６０１がポッド断面、１７０８が上記（Ａ）や上記（Ｂ）、あるいは上記（Ｃ）で、１７０９がボールである。
ボールはＳＵＪ２やＳＵＳ４４０Ｃ、あるいは、ＳＵＳ３０４等の金属製であったり、あるいは窒化珪素や二酸化ジルコニウム、炭化珪素等のセラミックス製である場合もある。
上述した組成からなる自己潤滑性複合材料を用いれば、上記いずれの方式でも、すなわちボールミル方式、スプレー方式、あるいはマイクロショット方式によって被膜対象物に対して被膜形成が可能である。【０２００】
本実施形態は、転がり軸受、あるいはボールねじ装置や直動案内装置（リニアガイド）の直動装置のボール表面に上述した組成からなる自己潤滑性被膜を形成した転がり要素である。そして、転がり要素が本実施形態のボール被膜以外に別の潤滑手段を具備しているかどうかで実施形態が以下の４つに大別できる。【０２０１】
（形態３−１）転がり要素の潤滑をボール被膜のみで行う
（形態３−２）転がり要素の潤滑をボール被膜と、具備する別の自己潤滑性複合材料の両方で行うか、あるいは、具備する別の自己潤滑性複合材料のみで行う。
（形態３−３）転がり要素の潤滑をボール被膜と、具備する別の転がり要素部品被膜の複数か、いずれか１個で行う。
（形態３−４）転がり要素の潤滑をボール被膜と、具備する別の転がり要素部品被膜と、さらに別の湿式潤滑（グリース潤滑やオイル潤滑）の複数で行う。【０２０２】
＜形態（３−１）＞
ボールに本実施形態の被膜を施し、それを転がり要素の転動体とするものである。図５３は、ボールに本実施形態の被膜を施した転がり軸受の構成を示す部分断面図である。図５３に示す軸受は、プレス保持器を有する深溝玉軸受であるが、いずれの形式の転がり軸受にも適用可能で、保持器の有無は関係なく適用できる。なお、本形態における被膜の形成方法は問わないが、上記のいずれかの方式を用いて形成するので良い。【０２０３】
図５３に示すように、本形態の転がり軸受の潤滑は、ボール１８０４を介した内輪１８０２と外輪１８０３との相対的な回転にともなって、ボール１８０４の表面とボール１８０４と接する内輪１８０２及び外輪１８０３の転動面との間に被膜１８０６が挟まれる。被膜１８０６は自己潤滑性複合材料で形成されているので、被膜１８０６はボール１８０４の表面と転動面の双方の表面を潤滑する。回転が継続してボール１８０４の表面と転動面との接触する場所はつぎつぎに変化するが、常に接触面には被膜１８０６が挟まれているため潤滑は継続される。【０２０４】
ボール１８０４の表面からは接触する転動面に被膜１８０６の一部が転移することも行われる。転移した被膜１８０６が転移した転動面は潤滑性能が付与されて、次にまたボール１８０４の表面と接触する際に双方の表面を潤滑する。上記の被膜１８０６の転移と潤滑とが継続的に行われて転がり軸受１８０１は回転を継続することができる。転がり軸受１８０１の回転がさらに継続して、被膜１８０６が繰り返し潤滑に使用され、しだいに劣化していくと潤滑性能が少しずつ失われていき、潤滑性能を保有する被膜１８０６が完全に失われると、転がり軸受１８０１は潤滑性能を失って、軸受寿命（潤滑寿命）に到達する。【０２０５】
本形態の被膜は自己潤滑性複合材料で、高温環境、真空環境、真空高温環境のいずれの環境においても高い潤滑性能とアウトガスの少ない、低アウトガス性を有するので、それらの環境で使用される転がり軸受には好適と言える。
また、本形態は転がり軸受だけでなく、直動装置を含む、転がり要素全体に適応できる。
また、本形態の転がり要素は、テンタークリップ等の高温搬送装置、真空蒸着装置、連続スパッタ炉等の真空高温搬送装置に好適に使用できる。
また、転がり軸受のボールや軌道輪の材質はＳＵＪ２やＳＵＳ４４０Ｃが用いられる他、防錆のため、窒化珪素、炭化珪素、二酸化ジルコニウム等のセラミックスも用いられる。セラミックスについても前述に示した被膜形成方法によって被膜は形成される。【０２０６】
＜形態（３−２）＞
転がり要素の潤滑を本実施形態のボール被膜と、具備する別の自己潤滑性複合材料の両方で行うか、あるいは、具備する別の自己潤滑性複合材料のみで行う。
ボールに本実施形態の被膜を施し、それを転がり要素の転動体とするのは形態（３−１）と同じである。図５４は、ボールに本形態の被膜を施した転がり軸受の構成を示す部分断面図である。図５４に示す軸受１９０１は、プレス保持器１９０５を有する深溝玉軸受であるが、保持器１９０５のボールポケット１個にボール１９０４が２個装填される。ポケット内のボール１９０４とボール１９０４との間には円柱形状をした固体潤滑スペーサ（以下、円柱スペーサ、又はスペーサという）１９０６がスペーサ１９０６の端面を隣接するボール１９０４に対向して配置されている。ボールポケットはさやえんどう形状で、２つのボール１９０４と円柱スペーサ１９０６とを収容しており、そのポケットが円周方向等配に複数、配置されている。なお、ボール１９０４に施された被膜１９０７の形成方法は問わないが、上記のいずれかの方式を用いて形成するので良い。【０２０７】
本形態の転がり軸受の潤滑は、２段階で進行する。１段階は初期潤滑と称するもので、形態（３−１）の潤滑メカニズムと同一である。すなわち、転がり軸受の回転にともなって、ボール表面とボールと接する軌道輪の転動面との間に被膜が挟まれる。被膜は自己潤滑性複合材料で形成されているので、被膜はボール表面と転動面の双方の表面を潤滑し、それが連続することで転がり軸受の潤滑が継続される。【０２０８】
同時に第２段階の潤滑が開始される。転がり軸受が回転するとボールは隣接するスペーサ端面と摺動する。スペーサは本実施形態の自己潤滑性複合材料製であって、ボールとの摺動で自己潤滑性複合材料の一部がボールの表面に転移して固体潤滑被膜を形成する。ボールが転動を続けて、固体潤滑被膜が転動輪の転動面に到達しボール表面と転動面とを潤滑する。その時、固体潤滑被膜の一部が転動面に転移して、つぎにその転動面がボールと接触する時に潤滑に使用される。このメカニズムは形態（３−１）のボールと転動面の潤滑のメカニズムと同一である。【０２０９】
スペーサはもともとボールに施された被膜の自己潤滑性複合材料の総重量より格段に大きい重量を有しているため、それが少しずつ摩耗や転移によって減少しても容易にはなくなることはなく、被膜の転移が継続して、転がり軸受を潤滑し続けることができる。そのため、形態（３−１）の転がり軸受では、ボールの被膜が全て潤滑に使用されて枯渇すると転がり軸受は潤滑寿命に到達するが、形態（３−２）の転がり軸受はボールに被膜を施しただけの形態（３−１）の転がり軸受に比べて格段に大きい耐久性能を有することができる。【０２１０】
ただし、スペーサの自己潤滑性複合材料がボールに転移して固体潤滑被膜となって、さらにそれが軌道輪の転動面に到達して、潤滑性能が発揮されるので、転がり軸受の回転開始時には潤滑機能がないため、転がり軸受が潤滑不良に陥る可能性がある。そのため、初期潤滑としてボール被膜を併用することが多い。スペーサからの自己潤滑性複合材料がボールに転移し、それがボールと軌道輪の転動面との潤滑に使用されるサイクルが確立されると、ボールの被膜である初期潤滑は不要となり、もともとボール表面に施されていた被膜が全て潤滑に使用されてなくなってしまっても、スペーサからの自己潤滑性複合材料の転移が継続して、ボールに固体潤滑被膜が形成し続けるので、転がり軸受は潤滑不良に陥ることなく回転を継続することができる。【０２１１】
本形態の被膜は自己潤滑性複合材料で、高温環境、真空環境、真空高温環境のいずれの環境においても高い潤滑性能とアウトガスの少ない、低アウトガス性を有するので、それらの環境で使用される転がり軸受には好適と言える。
また、本形態は転がり軸受だけでなく、直動要素を含む、転がり要素全体に適応できる。
また、本形態の転がり要素は、テンタークリップ等の高温搬送装置、真空蒸着装置、連続スパッタ炉等の真空高温搬送装置に好適に使用できる。
また、転がり軸受のボールや軌道輪の材質はＳＵＪ２やＳＵＳ４４０Ｃが用いられる他、防錆のため、窒化珪素、炭化珪素、二酸化ジルコニウム等のセラミックスも用いられる。セラミックスについても前述に示した被膜形成方法によって被膜は形成される。【０２１２】
ここで、本形態（３−２）の転がり軸受は、下記の形態の転がり軸受であっても良い。
（１）もみぬき保持器タイプ
（２）円柱スペーサ入れ溝タイプ
（３）円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受【０２１３】
また、上記（１）〜（３）の「軸受タイプ」の概要は以下の通りである。
（１）もみ抜き保持器タイプ軸受は、図２４（ａ），（ｂ）に示す、もみ抜き保持器を持つ軸受である。もみぬき保持器タイプは、図２４（ａ），（ｂ）に示すように、自己潤滑性複合材料で成形したリングに外径から内径に貫通するストレート丸穴を設けてボールポケットとするタイプである。【０２１４】
また、（２）円柱スペーサ入れ溝タイプは、図２５（ａ），（ｂ）に示す構造をなし、例えば、特許第３６０８０６４号に記載された軸受の構造又はその類似のタイプの軸受である。
図２５（ａ），（ｂ）において、６０１は内輪、６０２は外輪、６０３は転動体、６０４はスペーサ、６４１はスペーサ６０４のぬすみ、６４２はスペーサ６０４の軸心である。内輪６０１の肩部６１２と外輪６０２の肩部６２２にそれぞれ内輪切り欠き６１３と外輪切り欠き６２３を設けており、この二つの切り欠きを対向させて合わせたものを挿入口としている。【０２１５】
スペーサ６０４は円柱状であり、軸受の軸心方向から見た投影面の形状は、図２５（ｂ）に示すように、外周の一部にぬすみ６４１を設けるようにしたもので、この形状は同方向から見た挿入口の側面形状と相似形状で、僅かに小さな形状になるようにしている。また、スペーサ６０４は軸受の軸心方向から見た投影面の軸心６４２を境にして、投影面の対角線の位置におけるコーナ部の２か所を４５°の角度で直線に削り取ってぬすみ６４１を設けたもので、スペーサ６０４の軸心６４２を境として内輪切り欠き６１３と外輪切り欠き６２３の両側で非対称の構成としている。入れ溝タイプ軸受は外・内輪切り欠きに必ず上記様の非対称部を設けているわけではなく、単純な矩形の入れ溝として、装填する円柱スペーサを、非対称部を持たない単純な円柱形状とする場合もある。本実施形態での試験に使用した円柱スペーサは単純な円柱形状のものを用いた。
なお、もみ抜き保持器、円柱スペーサ入れ溝タイプ、ともに保持器成形プレス型を使用せずに製作できるため、軸受サイズや名番の制約を受けない。そのため、これらの構造形式を用いれば、多品種の軸受の製作が可能となる。【０２１６】
さらに、（３）円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受は、例えば、特開２００９−２３６３１４号に記載のアンギュラ軸受用固体潤滑スペーサ保持器支持タイプである。アンギュラ軸受は、ボール装填用に外輪（または、内輪）の片側端面に力ウンターボアと呼ばれる、テーパが形成されていて端面に向かって開口しているため、ボール間に固体潤滑スペーサを装填しても、そこから軸受外に脱落してしまう。さらにアンギュラ軸受は荷重容量を大きくするために装填されるボール個数がピッチ円いっぱいになるように設計されているので、もともとボール間に円柱スペーサを装填するのは難しく、仮に装填しようとすると、コインのような薄い形状にならざるを得ない。そのため、本実施形態のような円柱スペーサを支持する保持器を導入して対応することになる。このアンギュラ軸受について耐久試験を行っている。【０２１７】
ここで、特開２００９−２３６３１４記載のアンギュラ軸受を例として、（３）円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受について説明する。
円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受のある実施形態として、図２６（ａ）に示すように、接触角位置に円柱スペーサ６５１，６５２が配置されている。ボール６０３の半径よりスペーサ６５１，６５２の直径が小さくなっていて、ボール６０３とボール６０３が最近接するボール赤道から離れた位置にスペーサ６５１，６５２を配置するため、円柱スペーサの長手寸法が確保できる（コイン形状にならなくてすむ）。さらに、接触角位置に配置してあるので、外輪６０２，内輪６０１のそれぞれのレース上のまさにボール６０３が走行するラインをスペーサ６５１，６５２が摺動して潤滑できるため、潤滑性能が高くなる。【０２１８】
・円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受に用いられる保持器の例
円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受に用いられる保持器の例としては、図２６（ｂ）に示す保持器６０４が挙げられる。この保持器６０４は、保持器６０４の外径から内径に貫通するもみ抜き穴６４１が円周上に設けられていて、ボールポケットを形成している。ボールポケットとポケットとの間を橋渡しするように周方向溝６４３が外径と内径にそれぞれ掘られていて、その周方向溝６４３が軸受の接触角位置に配置されている。ボールポケットとポケットとの間の周方向溝６４３が固体潤滑スペーサ用ポケットとして機能する。保持器６０４の材質は、黄銅やＳ４５Ｃ等の軟鋼、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼、非調質鋼等が用いられる。【０２１９】
円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受の他の実施形態としては、図２７（ａ），（ｂ）に示すように、円柱スペーサの直径の大きさがボール半径に近いか、それ以上であるタイプを採用してもよい。図２７（ａ）の円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受６００は、内輪６０１側の潤滑部品６５１が、ボール６０３のピッチ円よりも軸受６００の径方向外側まで達するようにされた構造をなす。一方、図２７（ｂ）の円柱スペーサ保持器支持タイプアンギュラ軸受６００は、外輪６０２側の円柱スペーサ６５２がボール６０３のピッチ円よりも軸受６００の径方向内側まで達するようにされた構造をなす。これらのような構造をなすことにより、円柱スペーサ６５１，６５２をなす円柱体の端面がボール６０３と確実に接触するため、円柱スペーサ６５１，６５２をなす固体潤滑性複合材料のボール６０３への転移が確実に行われる。【０２２０】
なお、この実施形態では、円柱スペーサ６５２はコイン形状になるが、保持器６０４で支持されているので、軸受６００内で倒れたりすることはない。また、スペーサ６５２の直径が大きいだけでなく、端面がボール表面接線とほぼ平行に摺動するので、スペーサ６５２からボール６０３へ固体潤滑性複合材料が転移しやすく、潤滑性能を確保しやすくなる。【０２２１】
＜形態（３−３）＞
転がり要素の潤滑を本実施形態のボール被膜と、具備する別の本実施形態の転がり要素部品被膜の複数で行う。
ボールに本実施形態の被膜を施し、それを転がり要素の転動体とするのは形態（３−１），（３−２）と同じである。【０２２２】
図５５は、ボールに本形態の被膜を施した転がり軸受の構成を示す部分断面図である。図５５に示す軸受２００１は、形態（３−１）と同じプレス保持器を有する深溝玉軸受であるが、ボール２００４以外の部品、例えば外輪２００３、あるいは内輪２００２の転動面に本形態の被膜２００７が形成されている。被膜２００７は転動面に形成されていれば良いが、転がり軸受２００１の回転にともなう転動や摺動に関わらない面に施されていても転がり軸受２００１の潤滑性能には影響を及ぼさないので被膜形成作業上の都合で非転動面に被膜が形成されても問題はない。例えば、ボールミル方式で被膜を形成する場合は、ポッドにボールと外輪（あるいは内輪）と被膜原料である自己潤滑性複合材料とを投入して、前述の方法によって被膜を形成すると、被膜はボール表面や軌道輪の転動面はもとより、軌道輪の非転動面部位にも被膜が形成されてしまうが、その被膜が転がり軸受の潤滑性能を阻害することはなく、被膜をはがす必要もない。【０２２３】
ボール以外に被膜を形成する転がり軸受の部品は、転動面を含む外・内輪のいずれかだけでもいいし、ポケット面を含む保持器のみでもいいし、それらのいずれかの組み合わせであっても良い。
被膜の形成方法は問わないが、上記のいずれかの方式を用いて形成するので良い。
本形態の転がり軸受の潤滑は、基本的に形態（３−１）の潤滑メカニズムと同一である。すなわち転がり軸受の回転にともなって、ボール表面とボールと接する軌道輪の転動面との間に被膜が挟まれる。【０２２４】
被膜は自己潤滑性複合材料で形成されているので、被膜はボール表面と転動面の双方の表面を潤滑し、それが連続することで転がり軸受の潤滑が継続される。
被膜はボール以外の転動面にも存在し、それが潤滑に使用されるので、形態（３−１）のボールオンリーの被膜総重量に比べて、形態（３−３）の被膜総重量の方が大きい。その分、被膜が全て潤滑に使用されて枯渇するのに形態（３−１）の転がり軸受に比べて、より多く回転が可能である。形態（３−３）の転がり軸受は形態（３−１）のものより耐久性能に優れると言える。【０２２５】
保持器ポケットに被膜を施した場合は、ボールとポケット面とが摺動することでポケット面からボールに被膜が転移し、それがボールと軌道輪転動面との潤滑に使用される。
軌道輪の非軌道面に施された被膜は転がり軸受の回転のための潤滑には使用されないが、例えば、ハウジングや軸との嵌合面を潤滑することができるので、転がり軸受が嵌合する相手材とフレッチングによって固着するということを防止する効果も付与される。【０２２６】
本形態の被膜は自己潤滑性複合材料で、高温環境、真空環境、真空高温環境のいずれの環境においても高い潤滑性能とアウトガスの少ない、低アウトガス性を有するので、それらの環境で使用される転がり軸受には好適と言える。
また、本形態は転がり軸受だけでなく、直動要素を含む、転がり要素全体に適応できる。【０２２７】
また、本形態の転がり要素は、テンタークリップ等の高温搬送装置、真空蒸着装置、連続スパッタ炉等の真空高温搬送装置に好適に使用できる。また、形態（３−３）の転がり軸受は重量において、被膜重量が増加するだけなので、重量の小さい転がり軸受を製作できる特徴がある。さらに軌道輪転動面に被膜を施した場合はボールと転動面の双方にもともと被膜があるので、潤滑性能が極めて大きい特徴をも有する。そのため、高速度回転して、同時に高荷重を受ける転がり軸受、例えば、ターボポンプのタッチダウン軸受等により好適に使用できる。タッチダウン軸受の場合、転がり軸受のボールや軌道輪の材質はＳＵＪ２やＳＵＳ４４０Ｃが用いられる他、軽量化のために窒化珪素、炭化珪素、二酸化ジルコニウム等のセラミックスも用いられる。セラミックスについても前述に示した被膜形成方法によって被膜は形成される。【０２２８】
＜形態（３−４）＞
転がり要素の潤滑を本実施形態のボール被膜と、具備する別の本実施形態の転がり要素部品被膜と、さらに別の湿式潤滑（グリース潤滑やオイル潤滑）の複数で行う。
ボールに本実施形態の被膜を施し、それを転がり要素の転動体とするのは形態（３−１）〜（３−３）と同じである。【０２２９】
図５６は、ボールに本形態の被膜を施した転がり軸受の構成を示す部分断面図である。図５６に示す軸受２１０１は、形態（３−１）と同じプレス保持器を有する深溝玉軸受であるが、転がり軸受２１０１の内部の空間にグリースやオイル等の湿式の潤滑剤を充填または、塗布してある。さらにボール２１０４以外の部品、例えば外輪２１０３、あるいは内輪２１０２の転動面に本実施形態の被膜が形成されているのでも良い。被膜は転動面に形成されていれば良いが、非転動面に施されていても問題はないのは、前述の形態（３−３）と同じである。ボール２１０３以外に被膜を形成する転がり軸受２１０１の部品は、転動面を含む外輪２１０３・内輪２１０２のいずれかだけでもいいし、ポケット面を含む保持器２１０５のみでもいいし、それらのいずれかの組み合わせであっても良い。
また、被膜の形成方法は問わないが、上記のいずれかの方式を用いて形成するので良い。【０２３０】
本形態の転がり軸受の潤滑は、前述の形態（３−１）〜（３−３）とは異なり、基本的に転がり軸受内に充填、または塗布するグリース等の湿式の潤滑剤（以下、グリースということがある）で行う。
ここで、グリースによっては、本来の機能である潤滑性能以外に、別の特殊機能を付与されたものがある。【０２３１】
例えばふっ素グリース、シリコングリース等は、ベース油の有する潤滑性能でグリースとしての潤滑性能を発現するが、併せて、ベース油が有する耐熱性能やあるいは低蒸気圧性の効果によりグリースも耐熱性グリースであったり、低蒸気圧性グリースであったりして、その潤滑性能以外の機能が必要な用途に対して用いられる。例えば、用途が高温環境用の装置であったり、真空環境用の装置であったりする場合にその環境専用のグリースを選定して用いる。食品用グリースは合成炭化水素系のベース油から製造されているが、食品グリースが誤って人の口に入ることがあっても害をおよぼさないベース油が選定されている。【０２３２】
これらの機能性グリースはベース油が潤滑性能以外の機能を有するがために、一般の潤滑用グリース、例えばウレア系グリースやリチウム石鹸系グリース等に比べて、潤滑性能が著しく劣る場合が多い。
したがって、これらの機能性グリースを充填した転がり軸受の耐久性能（潤滑寿命）は、一般潤滑グリースを充填した場合に比べて著しく劣る場合が多い。【０２３３】
また、グリースが充填された転がり軸受の潤滑寿命は、自己潤滑性複合材料による被膜のように枯渇すると突然、潤滑寿命に到達するというのとはやや損傷の形態が異なる。グリース充填された軸受が運転履歴を経て、グリースが劣化し始めると、グリース全体としてはまだ十分な潤滑性能を有していても、局所、局所の潤滑面、それは一部のボールと転動面であったり、一部のボールと保持器との摺動面であったりするが、その一部の潤滑面で潤滑不良が生じて、金属同士が潤滑被膜を介さずに直接接触する状況が発生し、たちどころにその局所の温度が急上昇して固着を生じる。その固着が一定の領域以上に発生すると、焼きつきを生じ、転がり軸受がロックする。その局所で生じた潤滑不良は、ずっと潤滑不良のままになるわけではなく、近傍の潤滑性能を有するグリースからベース油が供給されればその局所の潤滑性能は復活する。その繰り返しが転がり軸受の全潤滑面で確率論的に発生しているため、グリース充填の転がり軸受の潤滑寿命は転がり軸受の個体によって違い、耐久性能に幅がある。しかしながら、潤滑不良の局所発生の頻度、領域がしだいに大きくなることで、転がり軸受が潤滑寿命に到達しやすくなるメカニズムは同じである。局所的潤滑不良が原因で突然、潤滑寿命となるわけだが、仮にグリースの劣化で潤滑不良に陥った局所に本実施形態の被膜が存在しているとすると、局所的にグリースの潤滑不良が生じても、被膜の効果で金属同士が固着することが防止でき、一瞬の固着を阻止できれば、近傍からのベース油の供給によってその局所は潤滑不良から復帰できることになる。【０２３４】
つまり、形態（３−４）の転がり軸受における本実施形態の被膜はグリースによる潤滑の一時リリーフを行うのがその役割である。よって、形態（３−４）の転がり軸受のグリース充填単独の場合より、潤滑寿命を大きくする効果がある。一般の潤滑グリースを充填する場合においても上記メカニズムによる潤滑寿命延長の効果があるが、特に潤滑性能が劣るために局所での潤滑不良が生じやすい機能性グリースの場合に好適と言える。【０２３５】
局所的な潤滑不良は転がり軸受のあらゆる転動面や摺動面で起こりうるので、被膜を形成する部品はボール表面だけでなく、軌道輪転動面や保持器ポケット面にも施すのが良い。
また、軌道輪の非軌道面に施された被膜は転がり軸受の回転のための潤滑には使用されないが、例えば、ハウジングや軸との嵌合面を潤滑することができるので、転がり軸受が嵌合する相手材とフレッチングによって固着するということを防止する効果も付与される。【０２３６】
本形態の被膜は自己潤滑性複合材料で、高温環境、真空環境、真空高温環境のいずれの環境においても高い潤滑性能とアウトガスの少ない、低アウトガス性を有するので、それらの環境専用のグリースあるいはオイルを充填、塗布した転がり軸受に用いるのが好適と言える。【０２３７】
また、本形態は転がり軸受だけでなく、直動要素を含む、転がり要素全体に適応できる。
また、本形態の転がり要素は、テンタークリップ等の高温搬送装置、真空蒸着装置、連続スパッタ炉等の真空高温搬送装置、食品グリースが用いられる食品機械等に好適に使用できる。
また、転がり軸受のボールや軌道輪の材質はＳＵＪ２やＳＵＳ４４０Ｃが用いられる他、防錆のため、窒化珪素、炭化珪素、二酸化ジルコニウム等のセラミックスも用いられる。セラミックスについても前述に示した被膜形成方法によって被膜は形成される。【０２３８】
（３４）被膜処理を施した転がり軸受の高温下での耐久性能
図４に示す高温軸受耐久試験装置を用いて、第３の実施形態における被膜処理を施した転がり軸受の高温下での耐久性能を比較した。結果を図５７に示す。
この測定により、自己潤滑性複合材料は、円柱スペーサの場合、実施例、比較例ともに大気中での摩擦係数に違いはなく、両材料とも良好な摺動特性を示した。両材料で、潤滑剤は被膜ボールだけの形態の転がり軸受（形態（３−１））を製作して耐久性能を比較した。本実施形態の被膜ボールを有する実施例は総回転数２００万回転を超える耐久性能を示したが、比較例は約１２０万回転以下だった。【０２３９】
円柱スペーサそのものの摺動性能は両材料とも違いはないが、本実施形態の材料の方が、転移性能が優れるため、軌道輪転動面に容易に転移被膜を形成できるために耐久性能が勝ったと推測される。比較例の材料は、転移性能が劣るため、転動面に転移できずに、被膜がつぎつぎに脱落してしまい耐久性能が劣る結果になったと考えられる。
本試験結果から、高温用転がり軸受として、実施例の方が２倍以上優れると言える。【０２４０】
なお、この測定では、試験条件（測定条件）を以下のように設定した。・軸受タイプ：プレス保持器深溝玉軸受（形態３−１）、ボールミルにより被膜を形成
・環境：大気
・軸受温度：４００℃
・回転速度：１０００ｍｉｎ−１
・ラジアル荷重：５０Ｎ／１軸受【０２４１】
なお、図４０に示すアウトガス試験装置を用いて、第３の実施形態における被膜処理を施した転がり軸受について「真空環境、高温下での軸受からのアウトガス性」を調べる際も、上述した「真空環境、高温下での軸受からのアウトガス性」と同様にして調べることができる。この際、「軸受タイプ」は、プレス保持器深溝玉軸受（形態３−１）、ボールミルにより被膜を形成、となる。【０２４２】
また、図４３に示す真空高温軸受耐久試験装置を用いて、第３の実施形態における被膜処理を施した転がり軸受について「真空環境、高温下での揺動軸受耐久性能」を調べる際も、上述した「真空環境、高温下での揺動軸受耐久性能」と同様にして調べることができる。この際、「軸受タイプ」は、プレス保持器深溝玉軸受（形態３−１）、ボールミルにより被膜を形成、となる。【０２４３】
（第４実施形態）
以下、本発明の自己潤滑性複合材料の第４実施形態について詳細に説明する。本実施形態は、上述した自己潤滑性複合材料を用いたボールねじ装置に関するものである。
図５８に示すように、本実施形態のボールねじ装置２２０１は、ねじ軸２２１０と、該ねじ軸２２１０を貫通すると共に、転動体（図示せず）を介してねじ軸２２１０に螺合してねじ軸２２１０の軸方向に移動可能に設置されたナット２２２０とを有する。なお、本実施形態のボールねじ装置は、エンドデフレクタ式ボールねじを一例として採用している。【０２４４】
また、ナット２２２０の端部には、リング形状をなす上述の自己潤滑性複合材料２２５０が取り付けられる。例えば、ナット２２２０の端面２２２０ａに設けられた固定部材２２４０内に、リング形状をなす上述の自己潤滑性複合材料２２５０が収容されている。ここで、自己潤滑性複合材料２２５０は、その内周面がねじ軸２２１０に摺動可能となるように取り付けられる。【０２４５】
このように、本実施形態のボールねじ装置２２０１は、ナット２２２０の少なくとも一方の端面側に、ねじ軸２２１０を貫通させ、かつ内周面がねじ軸２２１０に摺動するように自己潤滑性複合材料２２５０がネジ軸２２１０と同軸で設けられればよい。特に、図５８に示すように、ナット２２２０の端面２２２０ａに同軸的に配置した固定部材２２４０にリング状の自己潤滑性複合材料２２５０を、ねじ軸２２１０を貫通させて配置するのが好ましい。【０２４６】
また、本実施形態のボールねじ装置２２０１は、自己潤滑性複合材料２２５０と、固定部材２２４０とが一体となって回転可能となるための結合部材（図示せず）を有することが好ましい。このような結合部材としては、キーなどの回り止めが挙げられる。また、自己潤滑性複合材料２２５０は、円周方向に複数に分割されていても良い。【０２４７】
（３５）高温下でのボールねじ装置の耐久性能
図５９に示す高温ボールねじ装置耐久試験装置を用いて、第４の実施形態における高温下でのボールねじ装置の耐久性能を測定した。結果を図６０に示す。【０２４８】
＜高温ボールねじ装置耐久試験装置の構成＞
図５９に示すように、高温ボールねじ装置耐久試験装置は、測定対象であるボールねじ装置２３０１が恒温槽２３１７中に入れられていて、ねじ軸２３０８の一端２３１２が恒温槽２３１７の側面に開口するねじ軸導出孔２３１１から恒温槽２３１７の外部に延長されている。外部に延長されたねじ軸端２３１２には支持軸受２３０９が配置されていて、支持軸受ハウジング２３１０に支持軸受２３０９の外輪を嵌合して、ねじ軸２３０８を支持するとともに回転可能となっている。ねじ軸２３０８の別の一端２３１３はカップリング２３１４と同軸に接続されていて、カップリング２３１４は恒温槽２３１７の側面に開口する駆動軸導入孔２３１５から外部より導入されている駆動軸２３１６と同軸に接続されている。駆動軸２３１６を回転駆動装置（図示せず、例えばサーボモータ等）によって回転させると、恒温槽２３１７中のボールねじ装置２３０１のねじ軸２３０８を回転させることができる。【０２４９】
ボールねじ装置２３０１のナット２３０２の端部には固定部材２３０５がナット２３０２と同軸に取り付けられている。固定部材２３０５の中には空間が設けてあって、リング状の自己潤滑性複合材料（以下、リングということがある。）２３０４を収容することができる。リング２３０４は、ねじ軸２３０８が貫通していて、リング２３０４の内径寸法はねじ軸２３０８の外径寸法より大きく設定されているため、ねじ軸２３０８が静止している時には、リング２３０４は自重でねじ軸２３０８にぶらさがっており、ねじ軸２３０８の外径の水平最上部と、リング２３０４の内径水平最上部とが接触している。【０２５０】
ボールねじ装置２３０１のナット２３０２には、その外周面にナットハウジング２３０６が同軸に嵌合していて、締結手段によってナット２３０２と一体となっている。ナット２３０２がフランジ２３０３を有している場合は、フランジ２３０３とナットハウジング２３０６の一端面とを締結しても良い（図５９はナット２３０２がフランジ２３０３を有する例を示している）。ナットハウジング２３０６には鉛直下方に突出する回り止め軸２３１８が平行に複数（図５９では２本）、固定的に配置されていて、回り止め軸２３１８にはつるまきバネ２３１９が嵌合している。回り止め軸２３１８はつるまきパネ２３１９を貫通して、回り止め軸２３１８のもう一端は、直動案内装置２３２１のバックプレート２３２０に嵌合している。回り止め軸２３１８とバックプレート２３２０は機械寸法公差でｇ７〜ｆ７程度のルーズな嵌合になっていて、相互に周り止め軸２３１８に沿って摺動が可能となっている。バックプレート２３２０を鉛直上方に押し上げてナット２３０２により近づけるようにすると、つるまきバネ２３１９が圧縮されてバックプレート２３２０を下方に押し返す反力が生じることになる。【０２５１】
恒温槽２３１７の底面には、ねじ軸２３０８と平行な長穴２３２２が設けられる。また、この長穴２３２２を通して恒温槽２３１７の外部には、同様にねじ軸２３０８と平行にレールを配置した直動案内装置２３２１が配設されている。そして、直動案内装置２３２１のスライダの上面とバックプレート２３２０とは固定するように締結されることにより、ナット２３０２とスライダは一体に接続されて、ねじ軸２３０８とレールとが平行であるので、一方が直動するともう一方も一体的に直動することになる。ナットハウジング２３０６とバックプレート２３２０との間の距離を設定することで、両者の間にはさまれているつるまきパネ２３１９を圧縮し、所定のラジアル荷重をナット２３０２とスライダの双方に付与することができる。すなわち、ナット２３０２は鉛直上方に、スライダは鉛直下方に、それぞれ同じ大きさのラジアル荷重を加えられることになる。【０２５２】
その状態で駆動軸を回転させるとねじ軸２３０８が回転するが、ナット２３０２は回り止め軸２３１８の一端をスライダに締結されたバックプレート２３２０に嵌合しているので、ナット２３０２はねじ軸２３０８と連れ回りすることなく、回転せずにねじ軸２３０８に沿って直動し、同時にスライダもレール上を直動する。駆動軸２３１６の回転方向を反転させると、ナット２３０２とスライダは直動する向きを反転し、来た道をもどることになる。一方向回転を設定した総回転数行い、その後、反対方向の一方向回転を同じ総回転数だけ行い、それを繰り返すことでナット２３０２とスライダを所定のストロークで往復動させることができる。恒温槽２３１７の底面に設けられた長穴２３２２の長手方向長さは上記ストロークを考慮して設定されているので、直動する向きが反転する前に回り止め軸（正しくはそれに嵌合しているつるまきバネ２３１９）が長穴２３２２の終端に衝突するということはない。【０２５３】
固定部材２３０５内に収容されているリング２３０４は、ねじ軸２３０８が静止している時はねじ軸２３０８にぶらさがっているが、ねじ軸２３０８が回転してナット２３０２が直動し始めるとナット２３０２の端面から直動方向に押されるだけでなく、同時にねじ軸２３０８の外周面とリング２３０４の内周面とが摺動するため、ねじ軸２３０８の回りに振動しながら自転する。この時、ねじ軸２３０８の外径のあらゆる面と摺動あるいは衝突してリング２３０４の内周面の表面から自己潤滑性複合材料の粒子がねじ軸２３０８の外周面に転移する。同時に一部はねじ軸２３０８の谷（ねじ溝）にも転移して、ねじ軸２３０８の潤滑を行う。谷に転移した粒子はボールがその上を通過すると、ボールにも転移してボールをも潤滑する。【０２５４】
リング２３０４は内径がストレート穴であっても上述のメカニズムでねじ軸２３０８の谷とボールとを潤滑可能だが、リング２３０４の内径にねじ軸２３０８と螺合する雌ねじと略同形状のややゆるめの雌ねじが形成されていると、ねじ軸２３０８の谷と直接摺動するのでより潤滑性能を高くすることができる。この場合は、リング２３０４がねじ軸２３０８の周りをより滑らかに相対的に回転するように固定部材２３０５にリング２３０４の回転防止用のキー等を内設することでリング２３０４とナット２３０２とを一体化して回転可能とするのが良い。また、リング２３０４を馬蹄形的に二つ割れに構成して（円形のリング２３０４を２つの半円形状の分割体に分割する）、２つの半円形状の分割体の間に上述のキー等を挟みこむことで、ナット２３０２と上記２つの分割体（リング２３０４）とを一体化させて回転するようにしても良い。リング２３０４は固定部材２３０５の内部端面とナット２３０２の端面とにより、軸方向にゆるやかに拘束されているので半円形状であっても、固定部材２３０５内でねじ軸２３０８方向に転倒したり、ねじ軸２３０８と固定部材２３０４との間でブリッジとなってボールねじ装置２３０１をロックさせる、というようなことは発生しない。【０２５５】
自己潤滑性複合材料２３０４の配置は、ナット２３０２の端面に同軸に配置された固定部材２３０５に収容して行うことが好ましい。配置位置はナット２３０２の端面１箇所でもいいし、両端面に配置しても良い。両端面に配置すると固体潤滑剤の供給機会が２倍になるので、ボールねじ装置２３０１の耐久性能をより高くすることができる。
また、恒温槽２３１７の温度を設定することで、ナット２３０２を所定の温度に保持することができる。温度を保持したまま、ナット２３０２を往復動させれば所定の温度でのボールねじ装置２３０１の耐久試験を実行できる。【０２５６】
ここで、ねじ軸２３０８の支持軸受２３０９、駆動軸２３１６の支持軸受（図示せず）、及びナット２３０２と一体に接続されているスライダはいずれもボールねじ装置２３０１からの熱伝導により昇温される。そのため、図示しないファン等の冷却手段により冷却し、それぞれが充填している潤滑グリースの使用温度限界以下で使用できるようになっている。ただし、ふっ素グリースの上限温度は、２３０℃程度はあるので、試験温度によっては冷却の必要はない場合もある。以上により、支持軸受２３０９や直動案内装置２３２１の潤滑性能が試験対象であるボールねじ装置２３０１よりも先に劣化してしまうということはない。【０２５７】
試験対象となるボールねじ装置２３０１や固定部材２３０５は、ＳＵＪ２やＳＵＳ４４０Ｃ、クロム鋼、あるいは高速度鋼製であるのが望ましい。つるまきバネ２３１９は高温でのバネ剛性を維持するためにインコネル（登録商標）製を用いることが好ましい。
試験中はモータのトルク値を電流や電圧でモニタし、それが試験開始後のトルク安定値の４倍を越えたり、ボールねじ装置２３０１が損傷してロックしたりした場合、その時までの総走行距離を試験対象となるボールねじ装置２３０１の耐久性能として評価する。【０２５８】
＜測定結果＞
図５９に示す高温ボールねじ装置耐久試験装置を用いて、以下の要領で、高温下でのボールねじ装置の高温耐久性能を測定した。結果を図６０に示す。
図６０に示すように、以下の要領の実施例及び比較例についての高温ボールねじ装置耐久性能を比較したところ、大気・高温下で実施例は、比較例の２倍強の耐久性能を示した。【０２５９】
具体的には、比較例は８０ｋｍ程度しか走行しなかったのに対し、実施例は１７０ｋｍ以上走行し、２倍以上の耐久性能を示した。自己潤滑性複合材料（以降、２分割リング）は収容される固定部材の内壁やねじ軸とも近接していることから、ねじ軸回転中、２分割リングは固定部材やねじ軸と頻度高く衝突することになる。そのため、比重の大きいＷＳ２を多く含む比較例より、より比重の小さい実施例の方が割れ、欠けを生じにくく、耐久性能が勝ったと推定される。【０２６０】
なお、この試験（測定）では、試験条件（測定条件）を以下のように設定した。
・自己潤滑性複合材料の形状：リング形状を２分割したタイプ
・自己潤滑性複合材料の組成：
・実施例：ＭｏＳ２６０質量％−Ｃｕ・Ｎｉ等量合計１．０質量％−Ｃ４質量％−Ｗ１７．５質量％−残部Ｆｅ１７．５質量％
・比較例：ＷＳ２６０質量％−（Ｎｉ−２０Ｃｒ−３Ｂ）２．０質量％−（Ｎｉ−１２．７Ｂ）３．０質量％−残部ＷＢ３５質量％（特許第３７８５２８３号に規定された範囲）
・ねじ軸径：φ２０ｍｍ
・ボールねじ装置形式：エンドデフレクタ式
・自己潤滑性複合材料の配置：ナットの端面に１箇所
・ラジアル荷重：５０Ｎ
・走行速度：１００ｍｍ／ｓ（平均）
・ナット温度：４００℃【０２６１】
（３６）真空・高温下でのボールねじ装置の耐久性能
図６１に示す真空・高温ボールねじ装置耐久試験装置を用いて、第４の実施形態における真空・高温下でのボールねじ装置の耐久性能を測定した。結果を図６２に示す。
＜真空・高温ボールねじ装置耐久試験装置の構成＞
図６１に示すように、真空・高温ボールねじ装置耐久試験装置は、試験対象であるボールねじ装置２４０１が真空槽２４１７中に入れられている。ボールねじ装置２４０１のねじ軸２４０８の一端には、支持軸受２４０９が配置されていて、支持軸受ハウジングに当該支持軸受２４０９の外輪を嵌合して、ねじ軸２４０８を支持するとともに回転可能となっている。ねじ軸２４０８の別の一端はカップリング２４１４と同軸に接続されていて、カップリング２４１４は真空槽２４１７の側面に開口する磁気シール軸導入孔２４１５から外部より気密的に導入されている磁気シール真空側軸２４１６と同軸に接続されている。磁気シール大気側軸２４２５を回転駆動装置（図示せず、例えばサーボモータ等）によって回転させると、真空槽２４１７中のボールねじ装置２４０１のねじ軸２４０８を回転させることができる。【０２６２】
ボールねじ装置２４０１のナット２４０２の端部には、固定部材２４０５がナット２４０２と同軸に取り付けられている。固定部材２４０５の中には空間が設けてあって、リング状の自己潤滑性複合材料（以下、リングということがある。）２４０４を収容することができる。リング２４０４は、ねじ軸２４０８が貫通していて、リング２４０４の内径寸法はねじ軸２４０８の外径寸法より大きく設定されているため、ねじ軸２４０８が静止している時には、リング２４０４は自重でねじ軸２４０８にぶらさがっており、ねじ軸２４０８の外径の水平最上部と、リング２４０４の内径水平最上部とが接触している。【０２６３】
ボールねじ装置２４０１のナット２４０２には、その外周面にナットハウジング２３０６が同軸に嵌合していて、締結手段によってナット２４０２と一体となっている。ナット２４０２がフランジ２４０３を有している場合は、フランジ２４０３とナットハウジング２４０６の一端面とを締結しても良い（図６１はナット２４０２がフランジ２４０３を有する例を示している）。ナットハウジング２４０６には鉛直下方に突出する回り止め軸２４１８が平行に複数（図６１では２本）、固定的に配置されていて、回り止め軸２４１８にはつるまきバネ２４１９が嵌合している。回り止め軸２４１８はつるまきパネ２４１９を貫通して、回り止め軸２４１８のもう一端は、直動案内装置２４２１のバックプレート２４２０に嵌合している。回り止め軸２４１８とバックプレート２４２０は機械寸法公差でｇ７〜ｆ７程度のルーズな嵌合になっていて、相互に周り止め軸２４１８に沿って摺動が可能となっている。バックプレート２４２０を鉛直上方に押し上げてナット２４０２により近づけるようにすると、つるまきバネ２４１９が圧縮されてバックプレート２４２０を下方に押し返す反力が生じることになる。【０２６４】
ねじ軸２４０８と平行にレールを配置した直動案内装置２４２１のスライダ上面とバックプレート２４２０とは固定するように締結されることにより、ナット２４０２とスライダは一体に接続されて、ねじ軸２４０８とレールとが平行であるので、一方が直動するともう一方も一体的に直動することになる。ナットハウジング２４０６とバックプレート２４２０との間の距離を設定することで、両者の間にはさまれているつるまきパネ２４１９を圧縮し、所定のラジアル荷重をナット２４０２とスライダの双方に付与することができる。すなわち、ナット２４０２は鉛直上方に、スライダは鉛直下方に、それぞれ同じ大きさのラジアル荷重を加えられることになる。【０２６５】
その状態で磁気シール大気側軸２４２５を回転させるとねじ軸２４０８が回転するが、ナット２４０２は回り止め軸２４１８の一端をスライダに締結されたバックプレート２４２０に嵌合しているので、ナット２４０２はねじ軸２４０８と連れ回りすることなく、回転せずにねじ軸２４０８に沿って直動し、同時にスライダもレール上を直動する。磁気シール大気側軸２４２５の回転方向を反転させると、ナット２４０２とスライダは直動する向きを反転し、来た道をもどることになる。一方向回転を設定した総回転数行い、その後、反対方向の一方向回転を同じ総回転数だけ行い、それを繰り返すことでナットとスライダを所定のストロークで往復動させることができる。ボールねじ装置２４０１と直動案内装置２４２１の長さは上記ストロークを考慮して設定されているので、直動する向きが反転する前にねじ軸２４０８やレールの終端にナット２４０２やスライダが到達してしまって脱線するということはない。【０２６６】
固定部材２４０５内に収容されているリング２４０４は、ねじ軸２４０８が静止している時はねじ軸２４０８にぶらさがっているが、ねじ軸２４０８が回転してナット２４０２が直動し始めるとナット２４０２の端面から直動する向きに押されるだけでなく、同時にねじ軸２４０８の外周面とリング２４０４の内周面とが摺動するため、ねじ軸２４０８の回りに振動しながら自転する。この時、ねじ軸２４０８の外径のあらゆる面と摺動あるいは衝突してリング２４０４の内周面の表面から自己潤滑性複合材料の粒子がねじ軸２４０８の外周面に転移する。同時に一部はねじ軸２４０８の谷（ねじ溝）にも転移して、ねじ軸２４０８の潤滑を行う。谷に転移した粒子はボールがその上を通過すると、ボールにも転移してボールをも潤滑する。【０２６７】
リング２４０８は内径がストレート穴であっても上述のメカニズムでねじ軸２４０８の谷とボールとを潤滑可能だが、リング２４０４の内径にねじ軸２４０８と螺合する雌ねじと略同形状のややゆるめの雌ねじが形成されていると、ねじ軸２４０８の谷と直接摺動するのでより潤滑性能を高くすることができる。この場合は、リング２４０４がねじ軸２４０８の周りをより滑らかに相対的に回転するように固定部材２４０５にリング２４０４の回転防止用のキー等を内設することでリング２４０４とナット２４０２とを一体化して回転可能とするのが良い。また、リング２４０４を馬蹄形的に二つ割れに構成して（円形のリング２４０４を２つの半円形状の分割体に分割する）、２つの半円形状の分割体の間に上述のキー等を挟みこむことで、ナット２４０２と上記２つの分割体（リング２４０４）とを一体化させて回転するようにしても良い。リング２４０４は固定部材２４０５の内部端面とナット２４０２の端面とにより、軸方向にゆるやかに拘束されているので半円形状であっても、固定部材２４０５内でねじ軸２４０８方向に転倒したり、ねじ軸２４０８と固定部材２４０５との間でブリッジとなってボールねじ装置２４０１をロックさせる、というようなことは発生しない。【０２６８】
自己潤滑性複合材料２４０４の配置は、ナット２４０２の端面に同軸に配置された固定部材２４０５に収容して行うことが好ましい。配置位置はナット２４０２の端面１箇所でもいいし、両端面に配置しても良い。両端面に配置すると固体潤滑剤の供給機会が２倍になるので、ボールねじ装置２４０１の耐久性能をより高くすることができる。
また、図６１に示すナット昇温用ヒータ２４１０の温度を設定することで、ナット２４０２を所定の温度に保持することができる。温度を保持したまま、ナット２４０２を往復動させれば所定の温度でのボールねじ装置２４０１の耐久試験を実行できる。【０２６９】
ここで、ねじ軸２４０８の支持軸受２４０９、及びナット２４０２と一体に接続されているスライダはいずれもボールねじ装置２４０１からの熱伝導により昇温されるが、ナット昇温用ヒータ２４１０はナット２４０２の近傍に配置されて、ナット２４０２だけを昇温するようになっているので、支持軸受２４０９とスライダが充填しているふっ素グリースの上限温度である２３０℃程度を超えてしまうことはなく、支持軸受２４０９や直動案内装置２４２１の潤滑性能が試験対象であるボールねじ装置２４０１よりも先に劣化してしまうということはない。【０２７０】
また、図６１に示すように、磁気シールユニット２４２３も水冷ポート２４２４を有していて、磁気シールユニット２４２３内に冷却水を循環することで磁気シールを冷却することが可能で、ねじ軸２４０８からの熱伝導の影響でシール性能を維持できなくなるということはない。したがって、ナット２４０２の温度を保持したまま真空ポンプ２４１２を起動させると真空槽２４１７内が真空環境となり、真空環境下での高温試験が実行できる。【０２７１】
試験対象となるボールねじ装置２４０１や固定部材２４０５はＳＵＪ２やＳＵＳ４４０Ｃ、クロム鋼、あるいは高速度鋼製であるのが望ましい。つるまきバネ２４１９は高温でのバネ剛性を維持するためにインコネル（登録商標）製を用いることが好ましい。
試験中はモータのトルク値を電流や電圧でモニタし、それが試験開始後のトルク安定値の４倍を越えたり、ボールねじ装置２４０１が損傷してロックしたりした場合、その時までの総走行距離を試験対象となるボールねじ装置２４０１の耐久性能として評価する。【０２７２】
＜測定結果＞
図６１に示す真空・高温ボールねじ装置耐久試験装置を用いて、以下の要領で、高温下でのボールねじ装置の高温耐久性能を測定した。結果を図６２に示す。
図６２に示すように、以下の要領の実施例及び比較例についての高温ボールねじ装置耐久性能を比較したところ、真空・高温ボールねじ装置耐久試験（本試験）では実施例が比較例に対して２倍以上の耐久性能を示した。実施例のボールねじ装置に用いられている本発明の自己潤滑性複合材料の主成分がＭｏＳ２であるのに対し、比較例の自己潤滑性複合材料はＷＳ２が主成分で、比重がＭｏＳ２の１．５倍であるため、ねじ軸回転にともなう、リングとねじ軸表面や固定部材内壁表面との衝突において、リングが割れ・欠けを生じやすい。さらに本発明の自己潤滑性複合材料の方が真空・高温環境下での潤滑性能と、相手転動部材への転移性能が優れるために、本試験の結果になったと考えられる。なお、以下の要領の実施例、比較例ともに、図４０に示すアウトガス装置を用いてアウトガス性能試験を別途行ったが、実施例、比較例ともアウトガスが少なく、両方とも良好なアウトガス特性を示した（図４１の試験結果を参照のこと）。【０２７３】
図４１に示す結果から、以下の要領の実施例及び比較例の自己潤滑性複合材料ともアウトガス性能からは高温・真空用途に適していると考えられる。
一方、図６２に示す結果から、本発明の自己潤滑性複合材料を用いた実施例のボールねじ装置の方が比較例のボールねじ装置に対して、真空・高温用途での耐久性能に優れていると考えられる。
したがって、図４１と図６２の試験結果から、真空・高温用ボールねじ装置として、実施例のボールねじ装置の方が適していると言える。【０２７４】
なお、真空環境下では、潤滑性能を発揮するのに空気を必要とする自己潤滑性複合材料でない場合、例えば、摩耗粉の表面がたちまち酸化されることによって、摩耗粉の形状が細かい粒状となりやすく、摩耗粉が潤滑表面に再転移して、潤滑性能を阻害することがないというようなメカニズムを持っていない限り、試験条件が同じ場合は、真空環境下の方が固体潤滑剤の酸化劣化が少ないため、耐久性能は大気中よりも真空環境下の方が大きいという場合が多い。本試験も圧力値以外が同条件の試験において、実施例・比較例とも走行距離が大きくなっている。【０２７５】
なお、この試験（測定）では、試験条件（測定条件）を以下のように設定した。
・自己潤滑性複合材料の形状：リング形状を２分割したタイプ
・自己潤滑性複合材料の組成：
・実施例：ＭｏＳ２６０質量％−Ｃｕ・Ｎｉ等量合計１．０質量％−Ｃ４質量％−Ｗ１７．５質量％−残部Ｆｅ１７．５質量％
・比較例：ＷＳ２６０質量％−（Ｎｉ−２０Ｃｒ−３Ｂ）２．０質量％−（Ｎｉ−１２．７Ｂ）３．０質量％−残部ＷＢ３５質量％（特許第３７８５２８３号に規定された範囲）
・ねじ軸径：φ２０ｍｍ
・ボールねじ装置形式：エンドデフレクタ式
・自己潤滑性複合材料の配置：ナットの端面に１箇所
・ラジアル荷重：５０Ｎ
・走行速度：１００ｍｍ／ｓ（平均）
・ナット温度：４００℃
・圧力：１×１０−４Ｐａ程度【０２７６】
以上説明したように、本実施形態の自己潤滑性複合材料は、「高温環境下での摩擦係数が小さい」及び「真空・高温環境下でのアウトガス量が小さい」という効果を奏する。また、本実施形態のボールねじ装置は、「高温環境下での耐久性能が大きい」及び「真空・高温環境下での耐久性能が大きい。」という効果を奏する。したがって、本実施形態の自己潤滑性複合材料及びボールねじ装置は、「高温環境用搬送装置」や、「真空・高温環境用搬送装置」、「高真空・高温環境用搬送装置（連続スパッタ炉等）」といった用途に好適である。【０２７７】
（第５実施形態）
以下、本発明の自己潤滑性複合材料の第５実施形態について詳細に説明する。本実施形態は、上述した自己潤滑性複合材料を用いた直動案内装置に関するものである。本実施形態の直動案内装置の具体的な態様としては、以下に説明する「形態５−１」〜「形態５−４」が挙げられる。【０２７８】
＜形態５−１＞
図６３（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態の直動案内装置は、軸方向に延びるレール側転動体転動面２５１３を外面に有する案内レール２５０１と、当該案内レール２５０１へ相対移動可能に跨架されるスライダ２５０４と、当該スライダ２５０４の移動方向の少なくとも一方の端部側に配置され、レール側転動体転動面２５１３と摺動自在に接触するスペーサ２５３０とを有する。このスペーサ２５３０が、上述した自己潤滑性複合材料である。【０２７９】
ここで、本実施形態の直動案内装置においては、スライダ２５０４の端面に案内レール２５０１の移動方向（軸方向）の少なくとも一方の端部側に配置したスペーサホルダ２５４０に円柱形状のスペーサ（自己潤滑性複合材料）２５３０が保持（収容）され、配置するのが好ましい。スペーサ２５３０は、胴部をレール側転動体転動面２５１３と摺動してスペーサ２５３０からレール側転動体転動面２５１３へ自己潤滑性複合材料の粒子が転移し、その上をボール（転動体）２５５０が通過することで潤滑を行う。【０２８０】
具体的には、図６３（ａ），（ｂ）に示すように、直動案内装置の案内レール２５０１のレール側転動体転動面２５１３に自己潤滑性複合材料製の円柱形状のスペーサ２５３０がレール側転動体転動面２５１３と軸を平行にして装着されている。スペーサ２５３０は、直動案内装置のスライダ２５０４の端面に併設して設けられた、スペーサホルダ２５４０の内壁に形成されたポケット２５４１に収容されている。スペーサ２５３０の一部は、その一部をレール側転動体転動面２５１３の内部に収容され、残りの部分をスペーサホルダ２５４０に収容されている。したがって、スライダ２５０４が案内レール２５０１上を走行してもレール側転動体転動面２５１３やスペーサホルダ２５４０からは脱落しない。【０２８１】
スペーサ２５３０はボール２５５０の径寸法よりやや小さい外径寸法に設定されている。ポケット２５４１は、スライダ２５０４と軸を平行とする円柱穴を軸方向に割ったような半円柱穴形状になっていて、その内径寸法はボール２５５０の径と同じか、やや大きく設定されている。【０２８２】
ここで、レール側転動体転動面２５１３とポケット２５４１の内面とで略円柱形状の空間が形成されていて、スペーサ２５３０は、一部がレール側転動体転動面２５１３に収容され、残りがポケット２５４１に収容されていることになる。ポケット２５４１には、半円柱穴の底とふたにあたる端面が設けられていて、スペーサ２５３０の端面とそれぞれ対向している。ポケット２５４１の端面（底とふた）があるため、スペーサ２５３０は、ポケット２５４１から軸方向へ飛び出して脱落してしまうことはない。すなわち、スライダ２５０４が直動する際は、進行方向と反対側のポケット２５４１の端面がスペーサ２５３０の端面を押すかたちになるため、スペーサ２５３０はポケット２５４１に収容されたまま、スライダ２５０４と一体に直動することになる。【０２８３】
また、スペーサ２５３０はボール２５５０の径より小さい外径に設定され、ポケット２５４１の内径はボール２５５０の径と同じかやや大きく設定されているので、スペーサ２５３０はレール側転動体転動面２５１３とポケット２５４１で作られる略円柱形状の空間の中で拘束されることなく収容されている。略円柱形状の空間の内周面とスペーサ２５３０の外周面とのすきまは、０．１ｍｍ〜２ｍｍ程度に設定されているので、スペーサ２５３０は略円形状の空間の中で比較的自由に動くことができる。ただし、スペーサ２５３０が略円柱形状の空間の中で動いたことでスペーサ２５３０の端面が逆方向を向くというほど自由に動くことはできないし、スペーサ２５３０の端面が略円柱形状の空間の直径方向を向いてしまって、レール側転動体転動面２５１３とポケット２５４１の内径とにブリッジしてスライダ２５０４をロックしてしまう、ということも生じないようになっている。【０２８４】
スライダ２５０４が直動すると、スペーサ２５３０も一体的に直動する。スペーサ２５３０は端面をポケット２５４１の端面に押されて直進していくが、その際、スペーサ２５３０とレール側転動体転動面２５１３とが摺動し、それによりスペーサ２５３０の表面から自己潤滑性複合材料の粒子がレール側転動体転動面２５１３に転移する。スペーサ２５３０がレール側転動体転動面２５１３と摺動する限り、この転移は発生する。レール側転動体転動面２５１３に転移した自己潤滑性複合材料はその上をボール２５５０が通過する際、ボール２５５０とレール側転動体転動面２５１３との間に挟まれて、両者の表面を潤滑することになる。さらにレール側転動体転動面２５１３からボール２５５０に自己潤滑性複合材料が転移し、それがスライダ２５０４の転動面２５１８にも転移して転移の連鎖が構築される。スライダ２５０４が直動すると自己潤滑性複合材料の転動面２５１３，２５１８への転移が生じ、その上をボール２５５０が通過して潤滑されるというメカニズムが繰り返し発生して、直動案内装置は潤滑不良に陥ることなく、走行を継続することができる。【０２８５】
本実施形態の組成の自己潤滑性複合材料は、高温領域での潤滑性能が優れているので、本実施形態の直動案内装置も、高温領域での使用に好適である。
高温環境で使用されるため、直動案内装置はＳＵＳ４４０Ｃ製であったり、ＳＵＳ３０４製であったり、あるいはＳＵＪ２、クロム鋼、非調質鋼や高速度鋼にメッキや黒色酸化クロム被膜処理等で防錆したもので構成されるのが良い。同じく、スペーサホルダ２５４０については、負荷を受けないのでＳＵＳ３０４製であったり、あるいはＳ４５Ｃ、ＳＳ４００等の軟鋼や非調質鋼にメッキや黒色酸化クロム被膜処理等で防錆したものを用いるのが良い。【０２８６】
＜形態５−２＞
本形態の構成は、上記形態５−１の構成に加えて、ボール２５５０の表面に上述した第３実施形態の自己潤滑性複合材料の被膜が形成されている。以下にボール被膜について説明する。なお、ボール２５５０に施された被膜の形成方法は問わないが、上述した形態（３−１）〜形態（３−４）のいずれかの方式を用いて形成するので良い。【０２８７】
本形態の転がり軸受の潤滑は、２段階で進行する。１段階は初期潤滑と称するもので、スライダ２５０４の直動にともなって、ボール２５５０の表面とレール側転動体転動面２５１３との間に被膜が挟まれる。被膜は自己潤滑性複合材料で形成されているので、被膜はボール２５５０の表面とレール側転動体転動面２５１３の双方の表面を潤滑し、さらにボール２５５０への転移を介してスライダ２５０４側のレール側転動体転動面２５１３に自己潤滑性複合材料が転移する。それが連続することで直動案内装置の潤滑が継続される。【０２８８】
同時に第２段階の潤滑が開始される。これは形態５−１の潤滑メカニズムと同一である。スライダ２５０４が直動するとスペーサ２５３０の端面が後ろから押されてとスペーサ２５３０の表面とレール側転動体転動面２５１３とが摺動する。スペーサ２５３０は本実施形態の自己潤滑性複合材料製であって、レール側転動体転動面２５１３との摺動で自己潤滑性複合材料の一部がレール側転動体転動面２５１３に転移して固体潤滑被膜を形成する。【０２８９】
その上をボール２５５０が通過すると、自己潤滑性複合材料がボール表面とレール側転動体転動面２５１３とを潤滑する。自己潤滑性複合材料はボール２５５０の表面に転移し、その後、スライダ側転動体転動面２５１８に転移して、スライダ側転動体転動面２５１８をボール２５５０が通過する時に潤滑に使用される。【０２９０】
スペーサ２５３０は、もともとボール２５５０に施された被膜の自己潤滑性複合材料の総重量より格段に大きい重量を有しているため、それが少しずつ摩耗や転移によって減少しても容易にはなくなることはなく、自己潤滑性複合材料の転移が継続して、直動案内装置を潤滑し続けることができる。【０２９１】
ただし、スペーサ２５３０の自己潤滑性複合材料が最初にレール側転動体転動面２５１３に転移して固体潤滑被膜となって、次に、それがボール２５５０の表面への転移を経てスライダ側転動体転動面２５１８に到達して、やっとスライダ側転動体転動面２５１８での潤滑性能が発揮されるので、直動案内装置の直動開始時にはスライダ側転動体転動面２５１８への潤滑機能がないため、スライダ側転動体転動面２５１８が潤滑不良に陥る可能性がある。そのため、初期潤滑としてボール２５５０の被膜を併用することが多い。スペーサ２５３０からの自己潤滑性複合材料がボール２５５０に転移し、それがボール２５５０とスライダ側転動体転動面２５１８との潤滑に使用されるサイクルが確立されると、ボール２５５０の被膜である初期潤滑は不要となる。したがって、もともとボール２５５０の表面に施されていた被膜が全て潤滑に使用されてなくなってしまっても、スペーサ２５３０からの自己潤滑性複合材料の転移が継続して、ボール２５５０に固体潤滑被膜が形成し続けるので、直動案内装置は潤滑不良に陥ることなく直動を継続することができる。【０２９２】
本実施形態の被膜は自己潤滑性複合材料で、高温環境、真空環境、真空高温環境のいずれの環境においても高い潤滑性能とアウトガスの少ない、低アウトガス性を有するので、それらの環境で使用される直動案内装置には好適と言える。
本形態の直動案内装置は、テンタークリップ等の高温搬送装置、真空蒸着装置、連続スパッタ炉等の真空高温搬送装置に好適に使用できる。【０２９３】
高温環境で使用されるため、直動案内装置はＳＵＳ４４０Ｃ製であったり、ＳＵＳ３０４製であったり、あるいはＳＵＪ２、クロム鋼、非調質鋼や高速度鋼にメッキや黒色酸化クロム被膜処理等で防錆したもので構成されるのが良い。同じく、スペーサホルダについては負荷を受けないのでＳＵＳ３０４製であったり、あるいはＳ４５Ｃ、ＳＳ４００等の軟鋼や非調質鋼にメッキや黒色酸化クロム被膜処理等で防錆したものを用いるのが良い。他にはボールに窒化珪素、炭化珪素、二酸化ジルコニウム等のセラミックスも用いられる。セラミックスについても後述する被膜形成方法によって被膜は形成される。【０２９４】
＜形態５−３＞
本形態の構成は、上記形態５−１及び形態５−２の構成に加えて、一個のポケット２５４１に複数のスペーサ２５３０を軸方向直列に配置している。
複数のスペーサ２５３０はいずれも円柱形状であるが、外径寸法、長さとも同じである必要はない。ただし、いずれも上記略円柱形状の空間とスペーサ２５３０の外径とのクリアランスは片側０．１〜２ｍｍ程度に設定してあり、それぞれのスペーサ２５３０が自由度大きく、略円柱形状の空間内で移動可能であるが、端面がレール側転動体転動面２５１３へ対向するように９０°姿勢が変化して、レール側転動体転動面２５１３とポケット２５４１の内周面とにブリッジしてスライダ２５０４をロックさせるというほど自由度は大きくない。【０２９５】
各スペーサ２５３０がスライダ２５０４の直動にともなって直動し、レール側転動体転動面２５１３と摺動して自己潤滑性複合材料がレール側転動体転動面２５１３に転移し、それが連続することで直動案内装置が潤滑され続けるメカニズムはこれまで述べた通りである。【０２９６】
本形態では、スペーサ２５３０が複数あることで、個々のスペーサ２５３０が上記略円柱形状の空間内で自由に移動し、レール側転動体転動面２５１３と摺動するので、スペーサ２５３０がポケット２５４１内に１個の場合より、摺動機会が大きく、転移する頻度が大きくなり、その分、潤滑性能が大きくなる。複数のスペーサ２５３０の長さを合計した巨大な１個のスペーサ２５３０を配置する場合より、複数のスペーサ２５３０の各個が自由にポケット２５４１内を移動できる方が摺動する点の個数、あるいは摺動する面の面積が大きくなるので、複数のスペーサ２５３０に分割してポケット２５４１内に配置するのが良い。【０２９７】
ただし、長さを短くしすぎるとスペーサ２５３０の姿勢が９０°回転してスペーサ２５３０の端面がレール側転動体転動面２５１３とポケット２５４１の内径面に対向することが生じる可能性があるので、スペーサ２５３０の長さは、短くてもスペーサ２５３０の外径の１／２以上に設定するのが好ましい。【０２９８】
本形態には、上記形態５−２で示した自己潤滑性複合材料の被膜を施したボール２５５０を初期潤滑として配置するのがより好ましい。
本実施形態の自己潤滑性複合材料は、高温環境、真空環境、真空高温環境のいずれの環境においても高い潤滑性能とアウトガスの少ない、低アウトガス性を有するので、それらの環境で使用される直動案内装置には好適と言える。
本形態の直動案内装置は、テンタークリップ等の高温搬送装置、真空蒸着装置、連続スパッタ炉等の真空高温搬送装置に好適に使用できる。【０２９９】
高温環境で使用されるため、直動案内装置はＳＵＳ４４０Ｃ製であったり、ＳＵＳ３０４製であったり、あるいはＳＵＪ２、クロム鋼、非調質鋼や高速度鋼にメッキや黒色酸化クロム被膜処理等で防錆したもので構成されるのが良い。同じく、スペーサホルダについては負荷を受けないのでＳＵＳ３０４製であったり、あるいはＳ４５Ｃ、ＳＳ４００等の軟鋼や非調質鋼にメッキや黒色酸化クロム被膜処理等で防錆したものを用いるのが良い。他にはボールに窒化珪素、炭化珪素、二酸化ジルコニウム等のセラミックスも用いられる。セラミックスについても後述する被膜形成方法によって被膜は形成される。【０３００】
＜形態５−４＞
図６４に示すように、本実施形態の直動案内装置は、転動体がボールではなくローラを用いている。転動体にローラを用いることで、転動体がボールである同サイズ（レール幅寸法）の直動案内装置に対して、ラジアル負荷容量を大きくすることが可能で、重量物を支持・直動する場合に好適な直動案内装置を提供できる。
図６４に示すように、案内レールのレール側転動体転動面はレールの断面を見ると、台形の上底がレール側面両側からレール内部に食い込んだ形状にえぐり取られていて、台形の斜めの辺に当る稜面がローラの転動面となっている。【０３０１】
上述の転動体がボールである場合の直動案内装置と同様、スライダの端面にスペーサホルダを配置して、内部にスペーサポケットを設け、断面の一部がレール側転動体転動面に勘合して、レール側転動体転動面断面の台形よりやや小さい台形形状の自己潤滑性複合材料（台形スペーサ）を内蔵し、スライダ直動時にレール側転動体転動面と摺動させることで、レール側転動体転動面を潤滑することができる。台形スペーサは上述の円柱スペーサの時と同じく、軸方向には同一形状断面を有していて、レールとの略勘合部はレール側転動体転動面の断面形状にならった略台形形状であり、レール側面より外側にはみ出た部分（残部形状）は断面が矩形でもよいし、半円形でもよく、自由な形状が選定できる。その台形スペーサの残部形状にならってスペーサホルダの内径面形状が形成されている（図示せず）。【０３０２】
台形スペーサ端面をポケット端面が押すと、台形スペーサはスライダとともに直動し、その時にレール側転動体転動面と摺動することで、自己潤滑性複合材料粒子が転移して、レール側転動体転動面が潤滑されるのは、上述の円柱スペーサの時と同一である。スペーサはスペーサポケット内に複数、収容されていても良く、軸方向長さは互いに異なっても良いのも円柱スペーサの時と同一である。【０３０３】
（３７）高温下での直動案内装置の耐久性能
図６５に示す高温直動案内装置耐久試験装置を用いて、第５の実施形態における高温下での直動案内装置の耐久性能を測定した。結果を図６６に示す。
＜高温直動案内装置耐久試験装置の構成＞  図５９に示すように、高温直動案内装置耐久試験装置は、ボールねじ装置２７０１が恒温槽２７１７の外部に配置されていて、ねじ軸２７０８の両端には支持軸受２７１５が配置されていて、支持軸受ハウジング２７１０に支持軸受２７１５の外輪を嵌合して、ねじ軸２７０８を支持するとともに回転可能となっている。ねじ軸２７０８の一端２７１２は、カップリング２７１４と同軸に接続されていて、カップリング２７１４は駆動軸２７１６と同軸に接続されている。駆動軸２７１６を回転駆動装置（図示せず、例えばサーボモータ等）によって回転させると、ボールねじ装置２７０１のねじ軸２７０８を回転させることができる。【０３０４】
ボールねじ装置２７０１のナット２７０２には、ナット２７０２の外周面にナットハウジング２７０６が同軸に嵌合していて、締結手段によってナット２７０２と一体となっている。ナット２７０２がフランジ２７０３を有している場合はフランジ２７０３とナットハウジング２７０６の一端面とを締結しても良い（図６５はナット２７０２がフランジ２７０３を有する例を示している）。ナットハウジング２７０６には鉛直下方に突出する回り止め軸２７１８が平行に複数（図６５では２本）、固定的に配置されていて、回り止め軸２７１８にはつるまきバネ２７１９が嵌合している。回り止め軸２７１８はつるまきパネ２７１９を貫通して、回り止め軸２７１８のもう一端は恒温槽２７１７の内部に配置された直動案内装置２７２１のバックプレート２７２０に嵌合している。回り止め軸２７１８とバックプレート２７２０は機械寸法公差でｇ７〜ｆ７程度のルーズな嵌合になっていて、相互に周り止め軸２７１８に沿って摺動が可能となっている。バックプレート２７２０を鉛直上方に押し上げてナット２７０２により近づけるようにすると、つるまきバネ２７１９が圧縮されてバックプレート２７２０を下方に押し返す反力が生じることになる。【０３０５】
恒温槽２７１７の上面には、ねじ軸２７０８と平行な長穴２７１１が設けられる。また、この長穴２７１１を通して恒温槽２７１７の外部には、同様にねじ軸２７０８と平行にレールを配置した直動案内装置２７２１が配設されている。そして、直動案内装置２７２１のスライダの上面とバックプレート２７２０とは固定するように締結されることにより、ナット２７０２とスライダは一体的に接続されて、ねじ軸２７０８とレールとが平行であるので、一方が直動するともう一方も一体的に直動することになる。ナットハウジング２７０６とバックプレート２７２０との間の距離を設定することで、両者の間にはさまれているつるまきパネ２７１９を圧縮し、所定のラジアル荷重をナットとスライダの双方に付与することができる。すなわち、ナット２７０２は鉛直上方に、スライダは鉛直下方に、それぞれ同じ大きさのラジアル荷重を加えられることになる。【０３０６】
その状態で駆動軸２７１６を回転させると、ねじ軸２７０８が回転するが、ナット２７０２は回り止め軸２７１８の一端をスライダに締結されたバックプレート２７２０に嵌合しているので、ナット２７０２はねじ軸２７０８と連れ回りすることなく、回転せずにねじ軸２７０８に沿って直動し、同時にスライダもレール上を直動する。駆動軸２７１６の回転方向を反転させると、ナット２７０２とスライダは直動する向きを反転し、来た道をもどることになる。一方向回転を設定した総回転数行い、その後、反対方向の一方向回転を同じ総回転数だけ行い、それを繰り返すことでナット２７０２とスライダを所定のストロークで往復動させることができる。恒温槽２７１７の底面に設けられた長穴２７１１の長手方向の長さは上記ストロークを考慮して設定されているので、直動する向きが反転する前に回り止め軸（正しくはそれに嵌合しているつるまきバネ２７１９）が長穴終端に衝突するということはない。【０３０７】
スライダの端面にはスペーサホルダ２７０５が併設配置されていて、レール側転動体転動面に対向するスペーサホルダ２７０５の面に設けられたポケットにスペーサ２７０４が収容されている。スペーサ２７０４は円柱形状で、スライダが直動すると、ポケットの円柱穴の底面（あるいはふた）に相当する端面によって、スペーサ２７０４の端面が押されて、スペーサ２７０４もスライダと一体的に直動する。その際、レール側転動体転動面とスペーサ２７０４の表面とが摺動するため、スペーサ２７０４の表面の一部である自己潤滑性複合材料の粒子がレール側転動体転動面に転移し、その上をボールが通過することで、ボール表面とレール側転動体転動面とが潤滑される。さらに同様の自己潤滑性複合材料の転移がボールを介して、スライダ側転動体転動面への転移が生じ、スライダ側転動体転動面をも潤滑する。【０３０８】
自己潤滑性複合材料の配置は、スライダの端面に配置されたスペーサホルダ２７０５に収容して、１条のレール側転動体転動面２５１３に対し、最低１個のスペーサ２７０４を配置して行う。配置位置はスライダ端面１箇所でもよいし、両端面に配置しても良い。両端面に配置すると固体潤滑剤の供給機会が２倍になるので、直動案内装置の耐久性能をより高くすることができる。【０３０９】
恒温槽２７１７の温度を設定することで直動案内装置２７２１を所定の温度に保持することができる。温度を保持したまま、スライダを往復動させれば所定の温度での直動案内装置２７１７の耐久試験を実行できる。ねじ軸２７０８の支持軸受２７０９，２７１５、駆動軸２７１６の支持軸受（図示せず）、及びスライダと一体に接続されているナット２７０２はいずれもスライダからの熱伝導により昇温される。そのため、図示しないファン等の冷却手段により冷却し、それぞれが充填している潤滑グリースの使用温度限界以下で使用できるようになっている。ただし、ふっ素グリースの上限温度は２３０℃程度あるので、試験温度によっては冷却の必要はない場合もある。以上により、支持軸受２７０９，２７１５やボールねじ装置２７０１の潤滑性能が試験対象の直動案内装置２７２１よりも先に劣化してしまうということはない。【０３１０】
試験対象の直動案内装置２７２１は、ＳＵＪ２やＳＵＳ４４０Ｃ、クロム鋼、あるいは高速度鋼製であるのが望ましく、スペーサホルダはＳＵＳ３０４製か、メッキ防錆処理された軟鋼であるのが望ましい。つるまきバネ２７１９は高温でのバネ剛性を維持するためにインコネル（登録商標）製を用いることが好ましい。
試験中はモータのトルク値を電流や電圧でモニタし、それが試験開始後のトルク安定値の４倍を越えたり、直動案内装置２７２１が損傷してロックしたりした場合、その時までの総走行距離を試験対象の直動案内装置２７２１の耐久性能として評価する。【０３１１】
＜測定結果＞
図６５に示す高温直動装置耐久試験装置を用いて、以下の要領で、高温下での直動案内装置の高温耐久性能を測定した。結果を図６６に示す。
図６６に示すように、以下の要領の実施例及び比較例についての高温直動案内装置耐久性能を比較したところ、大気・高温下で実施例は比較例の２倍強の耐久性能を示した。【０３１２】
具体的には、比較例は１５０ｋｍ程度しか走行しなかったのに対し、実施例は３４０ｋｍ以上走行し、２倍以上の耐久性能を示した。自己潤滑性複合材料（以降、スペーサ）は収容されるスペーサホルダの内壁やレール側転動体転動面とも近接していることから、スライダ直動中、スペーサはスペーサホルダやレール側転動体転動面と頻度高く衝突することになる。そのため、比重の大きいＷＳ２を多く含む比較例より、より比重の小さい本実施例の方が割れ、欠けを生じにくく、耐久性能が勝ったと推定される。【０３１３】
なお、この試験（測定）では、試験条件（測定条件）を以下のように設定した。
・自己潤滑性複合材料の形状：φ４ｍｍ×３ｍｍ，円柱スペーサ
・自己潤滑性複合材料の組成：
・実施例：ＭｏＳ２６０質量％−Ｃｕ・Ｎｉ等量合計１．０質量％−Ｃ４質量％−Ｗ１７．５質量％−残部Ｆｅ１７．５質量％
・比較例：ＷＳ２６０質量％−（Ｎｉ−２０Ｃｒ−３Ｂ）２．０質量％−（Ｎｉ−１２．７Ｂ）３．０質量％−残部ＷＢ３５質量％（特許第３７８５２８３号に規定された範囲）
・案内レール幅寸法：２０ｍｍ
・レール側転動体転動面の本数：片側１本
・自己潤滑性複合材料の配置：直動案内装置の端面に１箇所
・ラジアル荷重：５０Ｎ
・走行速度：１００ｍｍ／ｓ（平均）
・ナット温度：４００℃【０３１４】
（３８）真空・高温下での直動案内装置の耐久性能
図６７に示す真空・高温直動案内装置耐久試験装置を用いて、第５の実施形態における真空・高温下での直動案内装置の耐久性能を測定した。結果を図６８に示す。
＜真空・高温直動案内装置耐久試験装置の構成＞  図６７に示すように、真空・高温直動案内装置耐久試験装置は、ボールねじ装置２８０１が真空槽２８１７に入れられていて、ねじ軸２８０８の一端には支持軸受２８０９が配置されていて、支持軸受ハウジングに当該支持軸受２８０９の外輪を嵌合して、ねじ軸２８０８を支持するとともに回転可能となっている。ねじ軸２８０８の別の一端はカップリング２８１４と同軸に接続されていて、カップリング２８１４は真空槽２８１７の側面に開口する磁気シール軸導入孔２８１５から外部より気密的に導入されている磁気シール真空側軸２８１６と同軸に接続されている。磁気シール大気側軸２８２５を回転駆動装置（図示せず、例えばサーボモータ等）によって回転させると、真空槽２８１７中のボールねじ装置２８０１のねじ軸２８０８を回転させることができる。【０３１５】
ボールねじ装置２８０１のナット２８０２には、ナット２８０２の外周面にナットハウジング２８０６が同軸に嵌合していて、締結手段によってナット２８０２と一体となっている。ナット２８０２がフランジ２８０３を有している場合はフランジ２８０３とナットハウジング２８０６の一端面とを締結しても良い（図６７はナット２８０２がフランジ２８０３を有する例を示している）。ナットハウジング２８０６には鉛直下方に突出する回り止め軸２８１８が平行に複数（図６７では２本）、固定的に配置されていて、回り止め軸２８１８にはつるまきバネ２８１９が嵌合している。回り止め軸２８１８はつるまきパネ２８１９を貫通して、回り止め軸２８１８のもう一端は、直動案内装置２８２１のバックプレート２８２０に嵌合している。回り止め軸２８１８とバックプレート２８２０は機械寸法公差でｇ７〜ｆ７程度のルーズな嵌合になっていて、相互に周り止め軸２８１８に沿って摺動が可能となっている。バックプレート２８２０を鉛直上方に押し上げてナット２８０２により近づけるようにすると、つるまきバネ２８１９が圧縮されてバックプレート２８２０を下方に押し返す反力が生じることになる。【０３１６】
ねじ軸２８０８と平行にレールを配置した直動案内装置２８２１のスライダ上面とバックプレート２８２０を固定的に締結すると、ナット２８０２とスライダは一体に接続されて、ねじ軸２８０８とレールとが平行であるので、一方が直動するともう一方も一体的に直動することになる。ナットハウジング２８０６とバックプレート２８２０との間の距離を設定することで、両者の間にはさまれているつるまきパネ２８１９を圧縮し、所定のラジアル荷重をナット２８０２とスライダの双方に付与することができる。すなわち、ナット２８０２は鉛直上方に、スライダは鉛直下方に、それぞれ同じ大きさのラジアル荷重を加えられることになる。【０３１７】
その状態で磁気シール大気側軸２８２５を回転させるとねじ軸２８０８が回転するが、ナット２８０２は回り止め軸２８１８の一端をスライダに締結されたバックプレート２８２０に嵌合しているので、ナット２８０２はねじ軸２８０８と連れ回りすることなく、回転せずにねじ軸２８０８に沿って直動し、同時にスライダもレール上を直動する。磁気シール大気側軸２８２５の回転方向を反転させると、ナット２８０２とスライダは直動する向きを反転し、来た道をもどることになる。一方向回転を設定した総回転数行い、その後、反対方向の一方向回転を同じ総回転数だけ行い、それを繰り返すことでナット２８０２とスライダを所定のストロークで往復動させることができる。ボールねじ装置２８０１と直動案内装置２８２０の長さは上記ストロークを考慮して設定されているので、直動する向きが反転する前にねじ軸２８０８やレールの終端にナット２８０２やスライダが到達してしまって脱線するということはない。【０３１８】
スライダの端面にはスペーサホルダが併設配置されていて、レール側転動面に対向するスペーサホルダ面に設けられたポケットにスペーサ２８０４が収容されている（図６３参照）。スペーサ２８０４は円柱形状で、スライダが直動すると、ポケットの円柱穴の底面（あるいはふた）に相当する端面によって、スペーサ２８０４の端面が押されて、スペーサ２８０４もスライダと一体的に直動する。その際、レール側転動面とスペーサ２８０４の表面とが摺動するため、スペーサ２８０４の表面の一部である自己潤滑性複合材料の粒子がレール側転動面に転移し、その上をボールが通過することで、ボールの表面とレール側転動面とが潤滑される。さらに同様の自己潤滑性複合材料の転移がボールを介して、スライダ側転動面への転移が生じ、スライダ側転動面をも潤滑する。自己潤滑性複合材料の配置はスライダの端面に配置されたスペーサホルダに収容して、１条のレール側転動体転動面に対し、最低１個のスペーサ２８０４を配置して行う。配置位置はスライダ端面１箇所でもいいし、両端面に配置しても良い。両端面に配置すると固体潤滑剤の供給機会が２倍になるので、直動案内装置２８２０の耐久性能をより高くすることができる。【０３１９】
ここで、スライダ昇温用ヒータ２８２２の温度を設定することで、スライダを所定の温度に保持することができる。温度を保持したまま、スライダを往復動させれば所定の温度での直動案内装置２８２０の耐久試験を実行できる。ねじ軸２８０８の支持軸受２８０９、及びスライダと一体的に接続されているナット２８０２はいずれもスライダからの熱伝導により昇温されるが、スライダ昇温用ヒータ２８２２はスライダ近傍に配置されて、スライダだけを昇温するようになっているので、支持軸受２８０９とナット２８０２が充填しているふっ素グリースの上限温度である２３０℃程度を超えてしまうことはなく、支持軸受２８０９やボールねじ装置２８０１の潤滑性能が試験対象の直動案内装置２８２０よりも先に劣化してしまうということはない。また、磁気シールユニット２８２３も水冷ポート２８２４を有していて、磁気シールユニット２８２３内に冷却水を循環することで磁気シールを冷却することが可能で、ねじ軸２８０８からの熱伝導の影響でシール性能を維持できなくなるということはない。スライダの温度を保持したまま真空ポンプ２８１２を起動させると真空槽２８１７内が真空環境となり、真空環境下での高温試験が実行できる。【０３２０】
試験対象の直動案内装置２８２０はＳＵＪ２やＳＵＳ４４０Ｃ、クロム鋼、あるいは高速度鋼製であるのが望ましく、スペーサホルダはＳＵＳ３０４製か、メッキ防錆処理された軟鋼であるのが望ましい。つるまきバネ２８１９は高温でのバネ剛性を維持するためにインコネル（登録商標）製を用いることが好ましい。
試験中はモータのトルク値を電流や電圧でモニタし、それが試験開始後のトルク安定値の４倍を越えたり、ボールねじ装置２８０１が損傷してロックしたりした場合、その時までの総走行距離を試験対象の直動案内装置２８２０の耐久性能として評価する。【０３２１】
＜測定結果＞
図６７に示す真空・高温直動案内装置耐久試験装置を用いて、以下の要領で、真空・高温下での直動案内装置の高温耐久性能を測定した。結果を図６８に示す。
図６７に示すように、以下の要領の実施例及び比較例についての真空・高温直動案内装置耐久性能を比較したところ、真空・高温直動案内装置耐久試験（本試験）では実施例が比較例に対して２倍以上の耐久性能を示した。実施例の直動案内装置に用いられている本発明の自己潤滑性複合材料の主成分がＭｏＳ２であるのに対し、比較例の自己潤滑性複合材料はＷＳ２が主成分で、比重がＭｏＳ２の１．５倍であるため、スライダの直動にともなう、円柱スペーサとレール側転動体転動面やスペーサホルダ内壁表面との衝突において、円柱スペーサが割れ・欠けを生じやすい。さらに本発明の自己潤滑性複合材料の方が真空・高温環境下での潤滑性能と、相手転動部材への転移性能が優れるために、本試験の結果になったと考えられる。なお、以下の要領の実施例、比較例ともに、図４０に示すアウトガス装置を用いてアウトガス性能試験を別途行ったが、実施例、比較例ともアウトガスが少なく、両方とも良好なアウトガス特性を示した（図４１の試験結果を参照のこと）。【０３２２】
図４１に示す結果から、以下の要領の実施例及び比較例の自己潤滑性複合材料ともアウトガス性能からは高温・真空用途に適していると考えられる。
一方、図６８に示す結果から、本発明の自己潤滑性複合材料を用いた実施例の直動案内装置の方が比較例の直動案内装置に対して、真空・高温用途での耐久性能に優れていると考えられる。
したがって、図４１と図６８の試験結果から、真空・高温用直動案内装置として、実施例の直動案内装置の方が適していると言える。【０３２３】
なお、真空環境下では、潤滑性能を発揮するのに空気を必要とする自己潤滑性複合材料でない場合、例えば、摩耗粉の表面がたちまち酸化されることによって、摩耗粉の形状が細かい粒状となりやすく、摩耗粉が潤滑表面に再転移して、潤滑性能を阻害することがないというようなメカニズムを持っていない限り、試験条件が同じ場合は、真空環境下の方が固体潤滑剤の酸化劣化が少ないため、耐久性能は大気中よりも真空環境下の方が大きいという場合が多い。本試験も圧力値以外が同条件の試験において、実施例・比較例とも走行距離が大きくなっている。【０３２４】
なお、この試験（測定）では、試験条件（測定条件）を以下のように設定した。
・自己潤滑性複合材料の形状：φ４ｍｍ×３ｍｍ，円柱スペーサ
・自己潤滑性複合材料の組成：
・実施例：ＭｏＳ２６０質量％−Ｃｕ・Ｎｉ等量合計１．０質量％−Ｃ４質量％−Ｗ１７．５質量％−残部Ｆｅ１７．５質量％
・比較例：ＷＳ２６０質量％−（Ｎｉ−２０Ｃｒ−３Ｂ）２．０質量％−（Ｎｉ−１２．７Ｂ）３．０質量％−残部ＷＢ３５質量％（特許第３７８５２８３号に規定された範囲）
・案内レール幅寸法：２０ｍｍ
・レール側転動体転動面の本数：片側１本
・自己潤滑性複合材料の配置：直動案内装置の端面に１箇所
・ラジアル荷重：５０Ｎ
・走行速度：１００ｍｍ／ｓ（平均）
・ナット温度：４００℃
・圧力：１×１０−４Ｐａ程度【０３２５】
以上説明したように、本実施形態の自己潤滑性複合材料は、「高温環境下での摩擦係数が小さい」及び「真空・高温環境下でのアウトガス量が小さい」という効果を奏する。また、本実施形態の直動案内装置は、「高温環境下での耐久性能が大きい」及び「真空・高温環境下での耐久性能が大きい。」という効果を奏する。したがって、本実施形態の自己潤滑性複合材料及び直動案内装置は、「高温環境用搬送装置」や、「真空・高温環境用搬送装置」、「高真空・高温環境用搬送装置（連続スパッタ炉等）」といった用途に好適である。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに、種々の変更、改良を行うことができる。
【符号の説明】
【０３２６】
１  転がり軸受
２  内輪
３  外輪
４  転動体
５  保持器
６  固体潤滑スペーサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
2013108638.tif 000064
【図６３】
2013108638.tif 000065
【図６４】
2013108638.tif 000066
【図６５】
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【図６６】
2013108638.tif 000068
【図６７】
2013108638.tif 000069
【図６８】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年6月6日(2013.6.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）６０質量％〜８０質量％、銅（Ｃｕ）及びニッケル（Ｎｉ）の少なくともいずれかが０．１質量％〜２質量％、残部に鉄（Ｆｅ）を含有することを特徴とする自己潤滑性複合材料。
【請求項２】
銅（Ｃｕ）及びニッケル（Ｎｉ）の少なくともいずれかを０．１質量％〜１．８質量％含有することを特徴とする請求項１に記載の自己潤滑性複合材料。
【請求項３】
前記残部に、黒鉛２〜７質量％、タングステン（Ｗ）２〜２０質量％、鉄（Ｆｅ）５〜２０質量％を含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の自己潤滑性複合材料。
【請求項４】
二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）と鉄（Ｆｅ）とからなる潤滑粒子を主成分とする潤滑相と、銅（Ｃｕ）及びニッケル（Ｎｉ）の少なくともいずれかを含む結合相とを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自己潤滑性複合材料。
【請求項５】
前記潤滑粒子の粒径が、３０〜５００μｍであることを特徴とする請求項４に記載の自己潤滑性複合材料。
【請求項６】
前記結合相に、少なくとも炭素（Ｃ）及びタングステン（Ｗ）の少なくともいずれかを有することを特徴とする請求項４に記載の自己潤滑性複合材料。
【請求項７】
前記潤滑相と前記結合相との面積率比が、９８：２〜８０：２０であることを特徴とする請求項４又は５に記載の自己潤滑性複合材料。
【請求項８】
鉄（Ｆｅ）とニッケル（Ｎｉ）との化合物が生成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の自己潤滑性複合材料。
【請求項９】
（削除）
【請求項１０】
前記化合物の粒径が１μｍ〜１ｍｍであることを特徴とする請求項８に記載の自己潤滑性複合材料。
【請求項１１】
粉末状の二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）６０質量％〜８０質量％と、粉末状の銅（Ｃｕ）及びニッケル（Ｎｉ）の少なくともいずれか０．１質量％〜２質量％と、少なくとも粉末状の鉄（Ｆｅ）とを含有する残部とを焼結させてなることを特徴とする自己潤滑性複合材料。
【請求項１２】
焼結後の圧縮強度が４０ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１１に記載の自己潤滑性複合材料。
【請求項１３】
（削除）
【請求項１４】
請求項１〜８、１０〜１２のいずれかに記載の自己潤滑性複合材料をスペーサとして転動体間に配置したことを特徴とする転がり軸受。
【請求項１５】
（削除）
【請求項１６】
（削除）
【請求項１７】
（削除）
【請求項１８】
（削除）
【請求項１９】
（削除）
【請求項２０】
（削除）
【請求項２１】
（削除）
【請求項２２】
（削除）
【請求項２３】
（削除）
【請求項２４】
（削除）
【請求項２５】
（削除）
【請求項２６】
（削除）
【請求項２７】
（削除）
【請求項２８】
テンタークリップ用軸受であることを特徴とする請求項１４に記載の転がり軸受。
【請求項２９】
請求項１４に記載の転がり軸受を備えたことを特徴とする搬送装置。
【請求項３０】
（削除）
【請求項３１】
（削除）
【請求項３２】
（削除）
【請求項３３】
（削除）
【請求項３４】
（削除）
【請求項３５】
（削除）
【請求項３６】
（削除）
【請求項３７】
（削除）
【請求項３８】
（削除）
【請求項３９】
（削除）
【請求項４０】
転動体の表面、外輪の転動面、内輪の転動面、及び保持器のポケット面の少なくともいずれかに、請求項１〜８，１０〜１２の何れかに記載の自己潤滑性複合材料よりなる被膜が形成されていることを特徴とする転がり軸受。
【請求項４１】
請求項１〜８，１０〜１２の何れかに記載の自己潤滑性複合材料よりなるスペーサが転動体間に配置されることを特徴とする請求項４０に記載の転がり軸受。
【請求項４２】
（削除）
【請求項４３】
タッチダウン軸受であることを特徴とする請求項４０に記載の転がり軸受。
【請求項４４】
高温環境下で使用され、請求項４０，４１，４３の何れかに記載の転がり軸受を有することを特徴とする搬送装置。
【請求項４５】
（削除）
【請求項４６】
転動体の表面、及び直動装置の転動面の少なくともいずれかに、請求項１〜８，１０〜１２の何れかに記載の自己潤滑性複合材料の被膜が形成されていることを特徴とする直動装置。
【請求項４７】
請求項１〜８，１０〜１２の何れかに記載の自己潤滑性複合材料よりなるスペーサが軸部材に接するように設けられることを特徴とする請求項４６に記載の直動装置。
【請求項４８】
（削除）
【請求項４９】
（削除）
【請求項５０】
（削除）
【請求項５１】
（削除）
【請求項５２】
（削除）
【請求項５３】
（削除）
【請求項５４】
（削除）
【請求項５５】
（削除）
【請求項５６】
（削除）
【請求項５７】
（削除）
【請求項５８】
（削除）
【請求項５９】
（削除）
【請求項６０】
（削除）
【請求項６１】
（削除）
【請求項６２】
（削除）
【請求項６３】
（削除）
【請求項６４】
（削除）
【手続補正書】
【提出日】平成25年6月14日(2013.6.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）６０質量％〜８０質量％、銅（Ｃｕ）及びニッケル（Ｎｉ）の少なくともいずれかが０．１質量％〜２質量％、残部に鉄（Ｆｅ）を含有することを特徴とする自己潤滑性複合材料。
【請求項２】
銅（Ｃｕ）及びニッケル（Ｎｉ）の少なくともいずれかを０．１質量％〜１．８質量％含有することを特徴とする請求項１に記載の自己潤滑性複合材料。
【請求項３】
前記残部に、黒鉛２〜７質量％、タングステン（Ｗ）２〜２０質量％、鉄（Ｆｅ）５〜２０質量％を含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の自己潤滑性複合材料。
【請求項４】
二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）と鉄（Ｆｅ）とからなる潤滑粒子を主成分とする潤滑相と、銅（Ｃｕ）及びニッケル（Ｎｉ）の少なくともいずれかを含む結合相とを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自己潤滑性複合材料。
【請求項５】
前記潤滑粒子の粒径が、３０〜５００μｍであることを特徴とする請求項４に記載の自己潤滑性複合材料。
【請求項６】
前記結合相に、少なくとも炭素（Ｃ）及びタングステン（Ｗ）の少なくともいずれかを有することを特徴とする請求項４に記載の自己潤滑性複合材料。
【請求項７】
前記潤滑相と前記結合相との面積率比が、９８：２〜８０：２０であることを特徴とする請求項４又は５に記載の自己潤滑性複合材料。
【請求項８】
鉄（Ｆｅ）とニッケル（Ｎｉ）との化合物が生成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の自己潤滑性複合材料。
【請求項９】
前記化合物の粒径が１μｍ〜１ｍｍであることを特徴とする請求項８に記載の自己潤滑性複合材料。
【請求項１０】
粉末状の二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）６０質量％〜８０質量％と、粉末状の銅（Ｃｕ）及びニッケル（Ｎｉ）の少なくともいずれか０．１質量％〜２質量％と、少なくとも粉末状の鉄（Ｆｅ）とを含有する残部とを焼結させてなることを特徴とする自己潤滑性複合材料。
【請求項１１】
焼結後の圧縮強度が４０ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１０に記載の自己潤滑性複合材料。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の自己潤滑性複合材料をスペーサとして転動体間に配置したことを特徴とする転がり軸受。
【請求項１３】
テンタークリップ用軸受であることを特徴とする請求項１２に記載の転がり軸受。
【請求項１４】
請求項１２に記載の転がり軸受を備えたことを特徴とする搬送装置。
【請求項１５】
転動体の表面、外輪の転動面、内輪の転動面、及び保持器のポケット面の少なくともいずれかに、請求項１〜１１の何れかに記載の自己潤滑性複合材料よりなる被膜が形成されていることを特徴とする転がり軸受。
【請求項１６】
請求項１〜１１の何れかに記載の自己潤滑性複合材料よりなるスペーサが転動体間に配置されることを特徴とする請求項１５に記載の転がり軸受。
【請求項１７】
タッチダウン軸受であることを特徴とする請求項１５に記載の転がり軸受。
【請求項１８】
高温環境下で使用され、請求項１５〜１７の何れかに記載の転がり軸受を有することを特徴とする搬送装置。
【請求項１９】
転動体の表面、及び直動装置の転動面の少なくともいずれかに、請求項１〜１１の何れかに記載の自己潤滑性複合材料の被膜が形成されていることを特徴とする直動装置。
【請求項２０】
請求項１〜１１の何れかに記載の自己潤滑性複合材料よりなるスペーサが軸部材に接するように設けられることを特徴とする請求項１９に記載の直動装置。
【国際調査報告】
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2013108638.tif 000074
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