(57)【要約】【課題】低トルクで、低トルク変動による高耐久性により長期にわたって潤滑性能を維持しつつ、アウトガスの発生を安価に低減する。【解決手段】グリースを構成する成分を配合して混合物を生成する配合工程Ｓ１と、該配合工程Ｓ１において生成された混合物単体を、常温より高い温度に調節された雰囲気内に所定時間にわたって放置する揮発工程Ｓ２とを含むピボット用グリースの製造方法を提供する【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
グリースを構成する成分を配合して混合物を生成する配合工程と、
該配合工程において生成された混合物単体を、常温より高い温度に調節された雰囲気内に所定時間にわたって放置する揮発工程とを含むピボット用グリースの製造方法。
【請求項２】
グリースを構成する成分を含有する混合物単体を、常温より高い温度に調節された雰囲気内に所定時間にわたって放置する揮発工程を含むピボット用グリースの製造方法。
【請求項３】
前記揮発工程が、前記混合物を大気圧よりも低い低圧力雰囲気内に配置する請求項１または請求項２に記載のピボット用グリースの製造方法。
【請求項４】
前記揮発工程が、時間間隔をあけて複数回行われ、
前記揮発工程間において、前記混合物を攪拌する攪拌工程を含む請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のピボット用グリースの製造方法。
【請求項５】
前記揮発工程の前に、前記混合物の表面積を拡大する表面積拡大工程を含む請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のピボット用グリースの製造方法。
【請求項６】
内輪および外輪を同軸に配置し、これら内輪と外輪との間の円環状空間に周方向に間隔を空けて転動体を配置する軸受組立工程と、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の方法で製造されたピボット用グリースを前記円環状空間内に注入する注入工程と、
該注入工程後の前記軸受の前記内輪にシャフトを嵌合させる嵌合工程とを含むピボットの製造方法。
【請求項７】
同軸に配置される内輪および外輪と、これら内輪と外輪との間の円環状空間に周方向に間隔を空けて複数配置された転動体と、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の方法で製造され前記円環状空間内に注入されたピボット用グリースとを有する軸受と、
該軸受の前記内輪に嵌合されたシャフトとを備えるピボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピボット用グリースの製造方法、ピボットの製造方法およびピボットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、高粘度の基油と特定のウレア化合物からなる増ちょう剤とが配合されてなるグリースを用いる軸受が知られている（例えば、特許文献１，２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１１２９９８号公報
【特許文献２】特開２００８−１１５９９１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、特許文献１，２の軸受に用いられているグリースにおいてはアウトガスの発生を低減するための成分の配合比率の管理が困難であり、このようなグリースは比較的高価となる不都合がある。
【０００５】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、低トルクで、低トルク変動による高耐久性により長期にわたって潤滑性能を維持しつつ、アウトガスの発生を安価に低減することができるピボット用グリースの製造方法、ピボットの製造方法およびピボットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、グリースを構成する成分を配合して混合物を生成する配合工程と、該配合工程において生成された前記混合物単体を、常温より高い温度に調節された雰囲気内に所定時間にわたって放置する揮発工程とを含むピボット用グリースの製造方法を提供する。
【０００７】
本態様によれば、配合工程にて配合されたウレア化合物や増ちょう剤等のグリースを構成する成分の混合物単体が、揮発工程において高温雰囲気内に放置されることにより、混合物内に含有されているアウトガスを発生する成分が揮発して、軸受への封入前にアウトガスを発生する成分を放出させることができる。混合物からアウトガスを発生する成分を放出させることにより、軸受に封入する際には、アウトガスを発生する成分の濃度を十分に低減したグリースを製造することができる。
【０００８】
この場合において、成分の配合比率の調整によってアウトガスを発生する成分を低減する従来の方法とは異なり、配合工程の後の揮発工程においてアウトガスを発生する成分を放出させるので、配合時にアウトガスを発生する成分が多く含有されていたとしても、最終的なグリースにおいてアウトガスを発生する成分の濃度を低減することができる。すなわち、配合工程においては、低トルク、低トルク変動等の潤滑性能を向上するための配合比率を自由に選択することができ、安価で潤滑性能の高いグリースを製造することができる。
【０００９】
本発明の他の態様は、グリースを構成する成分を含有する混合物単体を、常温より高い温度に調節された雰囲気内に所定時間にわたって放置する揮発工程を含むピボット用グリースの製造方法を提供する。
【００１０】
本態様によれば、揮発工程においてグリースを構成する成分を含有する混合物からアウトガスを発生する成分を放出させることにより、軸受に封入する際には、アウトガスを発生する成分の濃度を十分に低減したグリースを製造することができる。また、混合物単体として、低トルク、低トルク変動等の潤滑性能の高い混合物を自由に選択することができ、安価で潤滑性能の高いグリースを製造することができる。
【００１１】
上記態様においては、前記揮発工程が、前記混合物を大気圧よりも低い低圧力雰囲気内に配置してもよい。
このようにすることで、混合物に含有されているアウトガスを発生する成分の沸点が下がるため、アウトガスを発生する成分を放出させるための温度を低下させ、当該成分の揮発をさらに促進することができる。
【００１２】
上記態様においては、前記揮発工程が、時間間隔をあけて複数回行われ、前記揮発工程間において、前記混合物を攪拌する攪拌工程を含んでいてもよい。
このようにすることで、各揮発工程において、混合物の表面近傍のアウトガスを発生する成分が揮発され、混合物の表面近傍に位置するアウトガスを発生する成分が少なくなるが、次の揮発工程までの間の攪拌工程において、周囲の雰囲気に接する混合物の表面が入れ替えられる。これにより、次の揮発工程におけるアウトガスを発生する成分の放出をより効率的に行い、混合物に含有されているアウトガスを発生する成分の濃度のムラを低減し均質なグリースを製造することができる。
【００１３】
上記態様においては、前記揮発工程の前に、前記混合物の表面積を拡大する表面積拡大工程を含んでいてもよい。
このようにすることで、単位時間あたりにおける、混合物の表面から揮発するアウトガスを発生する成分の放出量を増加させ、より効率的に揮発させることができる。
【００１４】
本発明の他の態様は、内輪および外輪を同軸に配置し、これら内輪と外輪との間の円環状空間に周方向に間隔を空けて転動体を配置する軸受組立工程と、上記の方法で製造されたピボット用グリースを前記円環状空間内に注入する注入工程と、該注入工程後の前記軸受の前記内輪にシャフトを嵌合させる嵌合工程とを含むピボットの製造方法を提供する。
【００１５】
本態様によれば、アウトガスを発生する成分を予め揮発させて製造されたグリースを軸受に注入してピボットを組み立てることにより、使用時におけるアウトガスの発生を低減したピボットを製造することができる。
【００１６】
本発明の他の態様は、同軸に配置される内輪および外輪と、これら内輪と外輪との間の円環状空間に周方向に間隔を空けて複数配置された転動体と、上記の方法で製造され前記円環状空間内に注入されたピボット用グリースとを有する軸受と、該軸受の前記内輪に嵌合されたシャフトとを備えるピボットを提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、低トルクで、低トルク変動による高耐久性により長期にわたって潤滑性能を維持しつつ、アウトガスの発生を安価に低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るピボットの一部を軸方向に破断した縦断面図である。
【図２】図１のピボットに用いられるピボット用グリースの製造方法を示すフローチャートである。
【図３】図１のピボットの製造方法を示すフローチャートである。
【図４】図２のピボット用グリースの製造方法の変形例を示すフローチャートである。
【図５】図４のピボット用グリースの製造方法における表面積拡大工程の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の一実施形態に係るピボット用グリース（以下、単にグリースという。）の製造方法、ピボットの製造方法およびピボットについて、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係るピボット１は、図１に示されるように、２つの軸受２と、この軸受２に嵌合されたシャフト３と、２つの軸受２間に軸方向に挟まれるスペーサ部材４とを備えている。
【００２０】
２つの軸受２は、図１に示されるように、それぞれ、半径方向に隣接させて同軸に配置され円環状の内輪５および外輪６と、これら内輪５と外輪６との間の円環状空間７に周方向に間隔を空けて配置される複数個の転動体８とを備えている。また、円環状空間７には、潤滑剤としてグリース９が封入されている。
【００２１】
内輪５は、外周面に形成されたレースウェイ（内輪軌道）を有し、外輪６は、内周面に形成されたレースウェイ（外輪軌道）を有している。内輪５のレースウェイと外輪６のレースウェイとの間でそれぞれ転動体８が転動されることにより、内輪５と外輪６とがそれぞれ相対回転させられるようになっている。
【００２２】
転動体８は、円環状空間７において、リテーナ（図示略）により等間隔に配置された状態で回転可能に保持されている。
リテーナは、円環状の基部の円周方向に沿って軸方向に突出して設けられた複数の突起および該突起間を連結して凹状に形成され、転動体８を保持するポケットと、転動体８間においてグリース９を保持するグリースポケットとを有している。
【００２３】
グリース９は、粘性を有する基油（例えば、鉱油、エステル系合成油、合成炭化水素油（ポリα−オレフィン）など）と、ウレア化合物（例えば、脂肪族ウレア化合物、脂肪脂環式ウレア化合物、芳香族ウレア化合物など）からなる増ちょう剤とを含有している。グリース９は、内輪５のレースウェイ、外輪６のレースウェイ、および各転動体８の表面に付着して、ピボット１が良好なトルク特性、および流動性を維持するようになっている。また、グリース９における増ちょう剤の含有量は、１０〜２０質量％であることが好ましい。
【００２４】
スペーサ部材４は、中空のリング状に形成されており、内径寸法が内輪５の外径寸法より大きい寸法で形成され、外径寸法が外輪６の外径寸法と略等しい寸法で形成されている。このスペーサ部材４は、２つの軸受２の外輪６間に軸方向に挟まれている。これにより、２つの軸受２の内輪５間には隙間が形成されるようになっている。
【００２５】
シャフト３は、中空の略円筒形状に形成され、一端に全周にわたって半径方向外方に延びる鍔状のフランジ部１０を備えている。
外輪６間にスペーサ部材４を挟み、内輪５内にシャフト３が嵌合された状態において、内輪５どうしを軸方向に近接させる外力を加えることにより、２つの軸受２に予圧が掛けられた状態のピボット１を製造することができる。
【００２６】
次に、本実施形態に係るグリース９の製造方法について以下に説明する。
本実施形態に係るグリース９の製造方法は、図２に示されるように、基油や増ちょう剤等のグリース９を構成する成分を配合して混合物Ｐを生成する配合工程Ｓ１と、混合物Ｐに含有されているアウトガスを発生する成分（以下、アウトガス成分という。）を揮発させる揮発工程Ｓ２と、混合物Ｐを攪拌する攪拌工程Ｓ４とを含んでいる。
【００２７】
配合工程Ｓ１は、所望の潤滑性能を達成するのに必要な成分を選択して混合することにより混合物Ｐを生成する。
揮発工程Ｓ２は、配合工程Ｓ１において生成された混合物Ｐ単体を、少なくとも一部が開放された容器に入れ、あるいはプレート上に載せて、内部の温度および圧力を調節可能な恒温室内に配置することにより行われる。恒温室は、常温より高い温度、例えば、６０〜１２０℃、好ましくは８０℃以上に設定されている。また、恒温室は、大気圧よりも低い圧力、例えば、５Ｔｏｒｒ以下、好ましくは１Ｔｏｒｒ以下に減圧されている。したがって、混合物Ｐは、高温減圧雰囲気内に配置される。そして、揮発工程Ｓ２は、混合物Ｐがこのような高温減圧雰囲気内に、所定時間（例えば、１時間）にわたって放置されることにより行われる。なお、常温とは、例えば、摂氏１５℃を指す。
【００２８】
揮発工程Ｓ２が終了した後には、揮発工程Ｓ２が予め設定された回数だけ行われたか否かが判定され（ステップＳ３）、設定された回数に満たない場合には、攪拌工程Ｓ４が行われた後に、再度、揮発工程Ｓ２が行われるようになっている。
攪拌工程Ｓ４は、揮発工程Ｓ２が終了した混合物Ｐを恒温室内から取り出して攪拌する工程である。攪拌工程Ｓ４により、混合物Ｐの周囲に露出する表面が入れ替えられるようになっている。
【００２９】
本実施形態に係るグリース９の製造方法によれば、揮発工程Ｓ２において、混合物Ｐが配置される雰囲気を高温減圧状態にするので、混合物Ｐに含有されているアウトガス成分の沸点を下げ、アウトガス成分を混合物Ｐの表面から揮発させ易くすることができる。これにより、混合物Ｐの表面近傍に存在するアウトガス成分を効率的に周囲に放出させることができる。
【００３０】
また、揮発工程Ｓ２を複数回実施し、揮発工程Ｓ２の間に攪拌工程Ｓ４を行うので、アウトガス成分の放出により当該アウトガス成分の濃度が少なくなった表面近傍と、未だアウトガス成分の放出が行われずアウトガス成分の濃度の高い内部とが攪拌によって混合され、アウトガス成分の濃度の高い部分が新たに表面近傍に配置される。そして、攪拌後に実施される揮発工程Ｓ２においては、表面近傍に新たに配置されたアウトガス成分の濃度の高い部分からアウトガス成分を揮発させることができ、アウトガス成分の放出を促進することができる。
【００３１】
このように、本実施形態に係るグリース９の製造方法によれば、配合工程Ｓ１で生成された混合物Ｐが潤滑性能向上や低コスト化等を意図した配合比率を適用してアウトガス成分を多く含有していたとしても、揮発工程Ｓ２および攪拌工程Ｓ４を経て、最終的にはアウトガス成分の濃度を十分に低減したグリース９を製造することができる。すなわち、配合後にアウトガス成分を除去するので、配合する成分としては低トルクや低トルク変動等の潤滑性能を向上するための特性を有する成分や、その配合比率を自由に選択することができ、安価で潤滑性能の高いグリース９を製造することができるという利点がある。
【００３２】
また、本実施形態に係るグリース９の製造方法によれば、揮発工程Ｓ２において、恒温室内には混合物Ｐを単体で配置するので、軸受２に封入された状態、あるいは、ピボット１を構成した状態で恒温室に配置される場合と比較して、熱容量を小さくすることができ、アウトガス成分の放出に使用されるエネルギを低減することができるという利点もある。
【００３３】
なお、本実施形態においては、図４に示されるように、揮発工程Ｓ２に先だって混合物Ｐの表面積を拡大させる表面積拡大（塗布）工程Ｓ５を実施してもよい。
表面積拡大工程Ｓ５としては、例えば、図５に示されるように、配合工程Ｓ１において生成された混合物Ｐ、または攪拌工程Ｓ４において攪拌された混合物Ｐをディスペンサ１１のノズルから糸状（例えば、直径１ｍｍ以下）にしてプレート１２上に吐出させることにより混合物Ｐの表面積を拡大する方法を挙げることができる。
【００３４】
また、ディスペンサ１１のノズルから吐出された混合物Ｐを、例えば、スパチュラやローラ等を用いてプレート１２上に薄く引き伸ばすことにより、混合物Ｐの表面積を拡大する方法を採用してもよい。薄く引き伸ばされた混合物Ｐの厚さ寸法は、好ましくは、１ｍｍ以下であり、さらに好ましくは、０．３ｍｍ以下である。
表面積拡大工程Ｓ５を実施することにより、混合物Ｐの拡大された表面からアウトガス成分を効率的に揮発させることができる。
【００３５】
また、本実施形態に係るグリース９の製造方法においては、揮発工程Ｓ２において高温減圧雰囲気の恒温室内に配置された混合物Ｐを恒温室から取り出して、常温常圧で攪拌工程Ｓ４を実施したが、これに代えて、攪拌装置を恒温室内に配置し、揮発工程Ｓ２と同じ高温減圧雰囲気内において、攪拌工程Ｓ４を行うことにしてもよい。攪拌装置としては、公転自転型、羽根型等任意のものを採用することができる。
このようにすることで、攪拌時の混合物Ｐの摩擦による発熱も、混合物Ｐを高温にするためのエネルギとして利用することができる。
【００３６】
また、本実施形態においては、配合工程Ｓ１、揮発工程Ｓ２および攪拌工程Ｓ４を全て手動で行う場合を例示して説明したが、これらの工程を自動的に行うことにしてもよい。
また、本実施形態においては、グリース９の製造方法として、混合物Ｐを生成する配合工程Ｓ１と揮発工程Ｓ２とを行う場合を例示して説明したが、本発明は、配合工程Ｓ１を含まず、既製のグリース製品を混合物Ｐとして揮発工程Ｓ２を行う場合に適用されてもよい。
【００３７】
次に、本発明の一実施形態に係るピボット１とその製造方法について説明する。
本実施形態に係るピボット１の製造方法は、図３に示されるように、上記の方法でグリース９を製造するグリース製造工程Ｔ１と、２つの軸受２を組み立てる軸受組立工程Ｔ２と、組み立てられた軸受２にグリース９を注入する注入工程Ｔ３と、グリース９が注入された軸受２の内輪５にシャフト３を嵌合させる嵌合工程Ｔ４とを含んでいる。
【００３８】
軸受組立工程Ｔ２においては、軸受２の内輪５と、該内輪５に対応する外輪６とを同軸に配置し、これら内輪５と外輪６との間の円環状空間７にリテーナを配置し、周方向に間隔を空けて各転動体８を配置することにより軸受２が組み立てられる。
注入工程Ｔ３においては、軸受組立工程Ｔ２において組み立てられた各軸受２の円環状空間７内に設けられたリテーナのグリースポケットに、グリース製造工程Ｔ１において製造されたグリース９が注入される。
【００３９】
そして、嵌合工程Ｔ４においては、グリース９が注入された２つの軸受２の内輪５の内面に接着剤が塗布され、一方の軸受２の一方の端面がフランジ部１０に突き当たる位置までシャフト３が嵌合された後、スペ―サ部材４を外輪６間に挟むように配置された状態で他方の軸受２がシャフト３に嵌合される。この後に、２つの軸受２の内輪５どうしを近接させる方向に外力を加えることにより適正な予圧を付与した状態で、接着剤を硬化させることによりピボット１が製造される。
【００４０】
このように本実施形態に係るピボット１の製造方法によれば、アウトガス成分の濃度が十分に低減されたグリース９を注入するので、使用時におけるアウトガスの発生を低減したピボット１を製造することができる。
【００４１】
この場合において、単体の状態でアウトガス成分の濃度を低減したグリース９を用いているので、ピボット１の組み立て後に高温雰囲気内でアウトガス成分を放出させる場合と比較して、熱膨張率差による部品の変形や接着剤の塑性変形、クリープによる歪み等の問題の発生を防止することができる。
その結果、本実施形態に係るピボット１によれば、低トルクかつ低トルク変動という高い軸受性能を発揮することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１  ピボット
２  軸受
３  シャフト
５  内輪
６  外輪
７  円環状空間
８  転動体
９  グリース
【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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