(57)【要約】【課題】高温環境下での使用においても、低トルク化および長寿命化が図れ、さらに任意の樹脂材料による樹脂製保持器を利用できる固形潤滑剤組込軸受を提供する。【解決手段】軸受内の保持器５に固形潤滑剤６を組み込んだ固形潤滑剤組込軸受１であり、固形潤滑剤６は、樹脂成分と潤滑成分との混合物を、該樹脂成分の融点以上で加熱し、冷却固化して固形化した潤滑剤であり、上記樹脂成分が乳化重合法で合成されたポリフッ化ビニリデン樹脂であり、上記潤滑成分がフッ素グリースおよび／またはフッ素油を含み、混合物全体に対して、上記樹脂成分が１０〜４０体積％、上記潤滑成分が６０〜９０体積％の割合で含まれる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受内に固形潤滑剤を組み込んだ固形潤滑剤組込軸受であって、
前記固形潤滑剤は、樹脂成分と潤滑成分との混合物を、該樹脂成分の融点以上で加熱し、冷却固化して固形化した潤滑剤であり、
前記樹脂成分が乳化重合法で合成されたポリフッ化ビニリデン樹脂であり、前記潤滑成分がフッ素グリースおよび／またはフッ素油を含み、
前記混合物全体に対して、前記樹脂成分が１０〜４０体積％、前記潤滑成分が６０〜９０体積％の割合で含まれることを特徴とする固形潤滑剤組込軸受。
【請求項２】
前記ポリフッ化ビニリデン樹脂は、樹脂温度２３２℃、せん断速度１００ｓ−１における溶融粘度が１５００Ｐａ・ｓ以上であることを特徴とする請求項１記載の固形潤滑剤組込軸受。
【請求項３】
前記固形潤滑剤の硬さが、ショア硬さ（Ｈｓ）で６５以上であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の固形潤滑剤組込軸受。
【請求項４】
前記固形潤滑剤組込軸受が、転動体および該転動体を保持する保持器を有する転がり軸受であり、
前記保持器に前記固形潤滑剤を組み込んでなることを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３記載の固形潤滑剤組込軸受。
【請求項５】
前記保持器が樹脂製保持器であることを特徴とする請求項４記載の固形潤滑剤組込軸受。
【請求項６】
前記樹脂製保持器の樹脂材料がポリアミド樹脂であり、
前記固形潤滑剤が、前記保持器に一体成形されて組み込まれていることを特徴とする請求項５記載の固形潤滑剤組込軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固形潤滑剤を内部に組み込んだ軸受に関し、特に固形潤滑剤の樹脂母材としてポリフッ化ビニリデン樹脂を用いた転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
転がり軸受の内部には、転がり摩擦や滑り摩擦の軽減等を目的として、潤滑用のグリースが封入されている。グリースを封入した転がり軸受は、長寿命で外部の潤滑ユニットなどが不要かつ安価であるため、自動車や産業用機器などの汎用用途によく利用される。しかし、グリースのような半固体状潤滑剤を使用した場合、潤滑剤に起因する攪拌抵抗のために回転トルクが大きくなる。この不具合を解決するため、例えば特許文献１〜特許文献３のような軸受が開発されている。
【０００３】
特許文献１では、自己潤滑性の保持器を組み込んだ転がり軸受が提案されている。この保持器は、所定の自己潤滑性の樹脂材料を射出成形してなる。射出成形用の樹脂材料は、低分子量ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂と潤滑油とを１５０℃程度で加熱しながら混合して均一に相溶させ、放冷して固化し、この固形物と超高分子量ポリエチレン等とを粉砕混合して得ている。
【０００４】
特許文献２では、転がり軸受において、潤滑剤含有ポリマを内輪の外径面や外輪の内径面に固定し、転動体の軸受空隙部に露出した部分のうち一部に接触させたものが提案されている。潤滑剤供給部材となる上記潤滑剤含有ポリマの態様としては、例えば、平板リング状の鋼板等（シール部材）を芯材として、潤滑剤含有ポリマをインサート成形したものを用いている。潤滑剤含有ポリマの母材樹脂としては、特許文献１と同様にポリオレフィン系樹脂を主に採用している。
【０００５】
特許文献３では、耐熱性に優れた固形潤滑剤を封入した軸受として、フッ素樹脂粉末９５〜１重量％と、フッ素油もしくはフッ素シリコーン油または両者を併用した潤滑油を混合した混合物を軸受の潤滑対象物の空所に封入して、上記フッ素樹脂の融点以上の温度で加熱した後に冷却して固形化したものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３３６５４４９号公報
【特許文献２】特開２００１−３１７５５７号公報
【特許文献３】特許第３２６３４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１や特許文献２の転がり軸受では、潤滑剤供給部材（保持器本体や潤滑含有ポリマ）から潤滑剤を供給することで、グリースのような半固体状潤滑剤を封入する場合と比較してトルクを低減させている。しかし、これら文献にあるように樹脂母材としてポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂を用いる場合、融点が低く、高温環境下（例えば１５０℃以上）で該軸受を使用することは困難である。
【０００８】
特許文献３で使用する固形潤滑剤は、フッ素樹脂を母材とするため高温での使用が可能となる。しかし、フッ素樹脂の種類によっては、十分な固形化ができずに早期に飛散して長寿命化が図れないおそれや、その他軸受性能に悪影響を及ぼすおそれがある。例えば、フッ素樹脂として、特許文献３の実施例で使用するポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂およびエチレン−テトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）樹脂を用いる場合、固形化の際に３５０℃程度の高温で焼成する必要があり、軸受に封入した後に焼成すると軸受の寸法精度および硬度の低下のおそれがある。また、樹脂製保持器を用いた構成とする場合、保持器の樹脂材質を上記焼成工程に耐え得る超高耐熱性樹脂とする必要があり、樹脂製保持器の樹脂材質として汎用的であるポリアミド樹脂（例えば、ポリアミド（ＰＡ）６６）などは採用できない。
【０００９】
本発明はこのような問題に対処するためになされたものであり、高温環境下での使用においても、低トルク化および長寿命化が図れ、さらに任意の樹脂材料による樹脂製保持器を利用できる固形潤滑剤組込軸受を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の固形潤滑剤組込軸受は、軸受内に固形潤滑剤を組み込んだ固形潤滑剤組込軸受であって、上記固形潤滑剤は、樹脂成分と潤滑成分との混合物を、該樹脂成分の融点以上で加熱し、冷却固化して固形化した潤滑剤であり、上記樹脂成分が乳化重合法で合成されたポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）樹脂であり、上記潤滑成分がフッ素グリースおよび／またはフッ素油を含み、上記混合物全体に対して、上記樹脂成分が１０〜４０体積％、上記潤滑成分が６０〜９０体積％の割合で含まれることを特徴とする。
【００１１】
上記ＰＶＤＦ樹脂は、樹脂温度２３２℃、せん断速度１００ｓ−１における溶融粘度（ＡＳＴＭ Ｄ ３８３５）が１５００Ｐａ・ｓ以上であることを特徴とする。また、上記固形潤滑剤の硬さが、ショア硬さ（Ｈｓ；ＡＳＴＭ Ｄ ２２４０Ａ（スプリング式））で６５以上であることを特徴とする。
【００１２】
上記固形潤滑剤組込軸受が、転動体および該転動体を保持する保持器を有する転がり軸受であり、上記保持器に上記固形潤滑剤を組み込んでなることを特徴とする。また、上記保持器が樹脂製保持器であることを特徴とする。特に、上記樹脂製保持器の樹脂材料がＰＡ樹脂であり、上記固形潤滑剤が、上記保持器に一体成形されて組み込まれていることを特徴とする。なお、本発明での一体成形とは、例えば、予め成形された保持器に対して、上記混合物を充填して成形（固形化）し、保持器と固形潤滑剤とを一体化することをいう。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の固形潤滑剤組込軸受は、軸受内に固形潤滑剤を組み込んだ固形潤滑剤組込軸受であり、上記固形潤滑剤は、樹脂成分と潤滑成分との混合物を、該樹脂成分の融点以上で加熱し、冷却固化して固形化した潤滑剤であり、上記樹脂成分が乳化重合法で合成されたＰＶＤＦ樹脂であり、上記潤滑成分がフッ素グリースおよび／またはフッ素油を含み、上記混合物全体に対して、上記樹脂成分が１０〜４０体積％、上記潤滑成分が６０〜９０体積％の割合で含まれるので、使用時には上記潤滑成分が徐々に滲み出して潤滑に寄与し、低トルク化が図れる。また、潤滑成分量も多いので、長寿命化が図れる。特に、固形潤滑剤が、乳化重合法によるＰＶＤＦ樹脂と、フッ素グリース／フッ素油とを組み合わせたものであるので、十分な固形化が可能であり、早期に飛散すること等を防止できる。また、ＰＶＤＦ樹脂を母材とする固形潤滑剤とすることで、高温環境下（１５０℃程度）での使用に十分耐えることができ、かつ、固形化時の加熱温度は他のフッ素樹脂と比較して低くできる。このため、軸受性能への悪影響を少なくでき、併用する樹脂製保持器の材質としても汎用樹脂が採用できる。
【００１４】
上記ＰＶＤＦ樹脂は、樹脂温度２３２℃、せん断速度１００ｓ−１における溶融粘度が１５００Ｐａ・ｓ以上であるので、焼成後の固形潤滑剤の硬さ（Ｈｓ）が大きくなり、軸受回転による飛散を抑制しやすくなる。特に、上記固形潤滑剤の硬さが、ショア硬さ（Ｈｓ）で６５以上であるので、上記飛散をより抑制しやすく、軸受の長寿命化が図れる。
【００１５】
上記固形潤滑剤組込軸受が、転動体および該転動体を保持する保持器を有する転がり軸受であり、上記保持器に上記固形潤滑剤を組み込んでなるので、固形潤滑剤が保持器の一部に保持され、固形潤滑剤自体には軸受構造材に要求される程度の高い機械的強度は不要であり、その潤滑成分量や使用できるＰＶＤＦ樹脂の種類の自由度が増える。
【００１６】
上記保持器が樹脂製保持器であり、この樹脂材料がＰＡ樹脂であり、固形潤滑剤が、該保持器に一体成形されて組み込まれているので、汎用樹脂であるＰＡ樹脂で保持器本体を形成し、これにフッ素樹脂であるＰＶＤＦ樹脂を母材とする固形潤滑剤を一体化した一部品の保持器とできる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の固形潤滑剤組込軸受の一例を示す断面図である。
【図２】図１における保持器の斜視図である。
【図３】本発明の固形潤滑剤組込軸受の他の例を示す正面図および断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の固形潤滑剤組込軸受は、軸受内に固形潤滑剤を組み込んだ固形潤滑剤組込軸受である。固形潤滑剤は、既存の軸受構造内の空隙部に封入する他、保持器等の軸受部材に組み込む部分を設けて、該部分に組み込む態様としてもよい。ここで、固形潤滑剤は、（Ａ）樹脂成分と（Ｂ）潤滑成分との混合物を、該樹脂成分の融点以上で加熱し、冷却固化して固形化した潤滑剤である。
【００１９】
（Ａ）樹脂成分はＰＶＤＦ樹脂である。
本発明に使用できるＰＶＤＦ樹脂としては、フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）の単独重合体であるホモポリマータイプと、ＶＤＦと少量の他成分を共重合したコポリマータイプ（例えば、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体等）が挙げられる。曲げ強度などに優れ、軸受使用時における飛散を防止しやすいことから、ホモポリマータイプを用いることが好ましい。また、本発明に使用できるＰＶＤＦ樹脂は、α型、β型、γ型などの種々の結晶構造を有する結晶性樹脂である。
【００２０】
ＰＶＤＦ樹脂の合成法としては、一般に乳化重合法または懸濁重合法が知られている。本発明では、この中でも乳化重合法で合成されたＰＶＤＦ樹脂を用いることを特徴としている。乳化重合法としては公知の方法を採用できる。例えば、フッ素系乳化剤を使用して、ＶＤＦ単独またはＶＤＦとヘキサフルオロプロピレンなどのコモノマーとを水媒体中に乳化させ、ラジカル重合開始剤を加えて撹拌しながら重合を行ない、重合後に微小なラテックスを凝集剤により析出・凝集させて、ＰＶＤＦ樹脂の粒子を回収する。乳化重合法により合成されたＰＶＤＦ樹脂粒子（パウダー）は、粒径が小さく、分子量分布が広い特徴を有するため、固形時の油保持性に優れる。また、不純物が少ない極めて高純度のポリマが得られる。なお、乳化重合法により得られたホモポリマーの結晶化度は３０％〜５０％程度である。
【００２１】
本発明に使用するＰＶＤＦ樹脂としては、樹脂温度２３２℃、せん断速度１００ｓ−１における溶融粘度（ＡＳＴＭ Ｄ ３８３５）が、１５００Ｐａ・ｓ以上であることが好ましく、２０００Ｐａ・ｓ以上がより好ましい。上記溶融粘度が１５００Ｐａ・ｓ以上であると、焼成後の固形潤滑剤の硬さ（Ｈｓ）が大きくなり、軸受回転による飛散が抑制される。また、上記溶融粘度が高すぎる場合、固形潤滑剤の成形性等に劣るため、上限としては４０００Ｐａ・ｓ以下が好ましい。上記溶融粘度のより好ましい範囲としては２３５０〜３４００Ｐａ・ｓであり、さらに好ましい範囲としては２８００〜３４００Ｐａ・ｓであり、最も好ましい範囲としては２９００〜３３００Ｐａ・ｓである。
【００２２】
本発明に使用するＰＶＤＦ樹脂の融点は、１５０〜１８０℃が好ましく、１５５〜１７５℃がより好ましい。ＰＶＤＦ樹脂の融点は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）により測定される値である。融点が１５０℃未満であると、軸受使用温度が１５０℃をこえる環境下で使用する場合、固形潤滑剤が融解して飛散しやすくなるおそれがある。一方、融点が１８０℃をこえると、固形化の際の焼成温度が高くなり、軸受の寸法精度の低下のおそれがあり、また、汎用樹脂を用いた樹脂保持器との一体構造化が困難となる場合がある。
【００２３】
ＰＶＤＦ樹脂以外の一般的なフッ素樹脂として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）樹脂、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）樹脂、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）樹脂、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）樹脂などがある。これらの樹脂は固形化時の焼成が高温になり過ぎる場合があり、また焼成温度を低く抑制すると固形化自体が困難となるため、本発明においては使用できない。
【００２４】
（Ｂ）潤滑成分は、フッ素グリースおよび／またはフッ素油を含む。フッ素グリースのみ、フッ素油のみ、または、これらの混合物としてもよい。本発明では、少なくともフッ素グリースを含むことが好ましい。フッ素グリースの状態で樹脂成分と固形化することでフッ素油を保持しやすくなる。
【００２５】
本発明に使用できるフッ素油としては、脂肪族炭化水素ポリエーテルの水素原子をフッ素原子で置換した化合物であるパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）油が挙げられる。特に、耐熱性や耐酸化劣化性に優れることから、水素原子を完全にフッ素原子で置換したものが好ましい。また、上記ＰＦＰＥ油としては、直鎖状、側鎖を有するもののいずれも使用できる。フッ素油は、１種類単独でも、２種類以上を混合しても使用できる。
【００２６】
本発明に使用できるフッ素グリースは、上記フッ素油を基油とし、フッ素樹脂粒子を増ちょう剤とするグリースである。フッ素グリースの増ちょう剤とするフッ素樹脂粒子は、上記ＰＦＰＥ油などのフッ素系油と親和性が高く、高温安定性、耐薬品性を有する粉末が使用できる。フッ素樹脂としては、ＰＴＦＥ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＦＥＰ樹脂などのパーフルオロ系フッ素樹脂が挙げられる。これらの中でも、ＰＴＦＥ樹脂が高温安定性などに優れているため好ましい。これらの増ちょう剤は、１種類単独でも、２種類以上を混合しても使用できる。
【００２７】
フッ素グリースのベースグリース組成としては、フッ素油を５０〜９５重量％、増ちょう剤であるフッ素樹脂粒子を５０〜５重量％することが好ましい。樹脂成分と固形化するため、グリースとして軸受に直接封入する場合よりも、増ちょう剤量を少なくできる。
【００２８】
また、潤滑成分には、必要に応じて公知の添加剤を含有させることができる。添加剤として、例えば、有機亜鉛化合物、アミン系化合物などの酸化防止剤、ベンゾトリアゾールなどの金属不活性剤、ポリメタクリレート、ポリスチレンなどの粘度指数向上剤、二硫化モリブデン、グラファイトなどの固体潤滑剤、金属スルホネート、ポリアルコールエステルなどの防錆剤、有機モリブデンなどの摩擦低減剤、エステル、アルコールなどの油性剤、りん系化合物などの摩耗防止剤などが挙げられる。これらは１種類単独でも、２種類以上を組み合せて添加することもできる。
【００２９】
固形潤滑剤を形成する混合物における（Ａ）樹脂成分および（Ｂ）潤滑成分の配合割合は、潤滑成分と樹脂成分との混合物全体に対して、樹脂成分が１０〜４０体積％、潤滑成分が６０〜９０体積％の割合とする。樹脂成分：１５〜３５体積％、潤滑成分：６５〜８５体積％が好ましく、樹脂成分：２０〜３０体積％、潤滑成分：７０〜８０体積％がより好ましい。樹脂成分が１０体積％未満であると、固形化が困難であり、軸受使用時に飛散等のおそれもある。樹脂成分が４０体積％をこえると、潤滑成分量が不足し、潤滑成分供給性に劣る。本発明では、樹脂固形潤滑剤そのもので保持器等の軸受部材を形成するのではなく、既存の保持器等の軸受部材に組み込んで使用する、または、軸受空隙部に封入して使用するものであるため、固形潤滑剤に軸受構造材として耐え得る程度の機械的強度は不要であり、潤滑成分量を上記範囲に示すように多量に配合できる。
【００３０】
本発明の固形潤滑剤組込軸受における固形潤滑剤は、上述の樹脂成分と潤滑成分との混合物を、該樹脂成分の融点以上で加熱し、冷却固化して固形化した潤滑剤である。樹脂成分と潤滑成分との混合物の加熱（焼成）は、該混合物が充填された保持器等の軸受部材ごと、または、該混合物が空隙部に封入された軸受ごと行なうことができる。また、保持器等の軸受部材を金型内に配置して、これに上記混合物を用いて固形潤滑剤をインサート射出成形する態様としてもよい。混合物は加熱焼成・冷却固化されて、充填空間の形状を有するとともに潤滑成分が含浸された固形潤滑剤として得られる。
【００３１】
また、混合物を軸受部材内や軸受内に充填する以外の方法として、成形用金型内に充填後、加熱・冷却固化してもよく、また成形用金型を用いずに加熱・冷却固化させることもできる。成形用金型を用いずに固形化した固形潤滑剤は、裁断や研削等で目的の形状に後加工して軸受部材内や軸受内に組み込むことができる。これらの方法の中で後加工が不要であることから、混合物を軸受部材内や軸受内に充填する方法を採用することが作業面、コスト面で好ましい。また、固形潤滑剤を保持器等の樹脂製の軸受部材に組み込む場合は、軸受部材と固形潤滑剤とを公知の２色成形により射出成形等することで、製造効率に優れる。
【００３２】
樹脂成分と潤滑成分とを混合する方法は、特に限定されることなく、例えばヘンシェルミキサー、リボンミキサー等、一般に用いられる撹拌機を使用することができる。また、加熱（焼成）温度は、樹脂成分であるＰＶＤＦ樹脂の融点（１５０〜１８０℃）以上とする。ＰＶＤＦ樹脂の融点より低いと樹脂粉末（パウダー）が溶融せず固形化できない。また、ＰＶＤＦ樹脂は、３５０℃程度以上の温度に加熱するとＨＦガスを発生して分解する。ＰＶＤＦ樹脂は、融点と上記分解点までの加工可能な温度領域が広いが、本発明では融点〜融点＋３０℃の範囲で加熱焼成することが好ましい。このようなＰＶＤＦ樹脂の融点近傍範囲で加熱焼成を行なうことで、高温焼成による軸受の寸法精度および硬度の低下を防止でき、また、樹脂製保持器等の軸受部材の材質として汎用的な樹脂（例えば、ＰＡ６６）を採用できる。
【００３３】
本発明の固形潤滑剤組込軸受における固形潤滑剤の硬さは、ＡＳＴＭ Ｄ ２２４０Ａ（スプリング式）によるショア硬さ（Ｈｓ）で６５以上であることが好ましい。この範囲であると、軸受回転による飛散を抑制しやすくなる。好ましくは６５〜９０である。
【００３４】
本発明の固形潤滑剤組込軸受の一例を図１および図２に基づき説明する。図１は、本発明の固形潤滑剤組込軸受として樹脂製の冠型保持器に固形潤滑剤を組み込んだ転がり軸受の断面図であり、図２は上記冠型保持器の斜視図である。図１に示すように、固形潤滑剤組込軸受１は、外周面に転走面２ａを有する内輪２と、内周面に転走面３ａを有する外輪３とが同心に配置される。内輪の転走面２ａと外輪の転走面３ａとの間に複数個の転動体４が介在して配置される。この複数個の転動体４が、固形潤滑剤６を組み込んだ樹脂製の保持器５により保持される。保持器５の固形潤滑剤６から徐々に滲み出す潤滑成分が、軸回転により転走面に飛散して潤滑がなされる。固形潤滑剤６を保持器５に組み込んだ形状とすることで、固形潤滑剤が転走面と密着することを防止でき、回転初期においてトルクが高くなることを防止できる。なお、必要に応じて、低トルクを維持できる範囲で、上記固形潤滑剤とは別に、少量のグリースを予め軸受内に封入しておいてもよい。
【００３５】
図２に示すように、樹脂製の保持器５は、環状の本体７上面に周方向に一定ピッチをおいて対向一対の保持爪８を形成し、その対向する各保持爪８を相互に接近する方向にわん曲させるとともに、その保持爪８間に転動体である玉を保持する転動体保持用ポケット９を形成したものである。隣接するポケット９における相互に隣接する保持爪８の背面相互間に、保持爪８の立ち上がり基準面となる平坦部１０が形成される。固形潤滑剤６は、保持爪８の背面相互間において、環状の本体７のポケット開口部の反対面と環状外径面に露出した形で組み込まれている。保持器５に該固形潤滑剤６を組み込む空間部分が形成されている。この空間部分は、上述のとおり、保持爪８の背面相互間（隣接するポケット９の間）の環状外径面（外輪側面）を切り抜いて設けられている。また、環状内径面（内輪側面）を切り抜く形状としてもよい。固形潤滑剤６の該部分への組み込みは、上述のとおり、固形潤滑剤６の成形後であっても、混合物の状態で封入して固形化してもよい。
【００３６】
保持器５の樹脂材料としては、射出成形可能であり、保持器として十分な耐熱性、機械的強度、弾性率を有するものであればよい。例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ＰＡ６６樹脂、ＰＡ４６樹脂などのポリアミド樹脂を母材とするものが挙げられる。これらは単独で使用しても、ポリマーアロイとして混合して使用してもよい。固形潤滑剤を混合物の状態で充填して保持器ごと加熱焼成やインサート射出成形する場合であっても、固形潤滑剤母材がＰＶＤＦ樹脂であり、その加熱焼成温度を比較的低温に抑えることができるので、上記ＰＡ６６樹脂やＰＡ４６樹脂も好適に利用できる。
【００３７】
また、保持器５の樹脂材料には、機械的強度、弾性率を上げる目的や、耐熱劣化性を改善する目的で、強化繊維等の充填剤や添加剤を配合してもよい。例えば、強化繊維としては、ＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ウィスカ類などが挙げられ、添加剤としては、固体潤滑剤、酸化防止剤、可塑剤、着色剤、離型剤などが挙げられる。
【００３８】
固形潤滑剤６の組み込み位置は、特に限定されず、滲み出す潤滑成分を転走面に供給可能な位置であれば保持器の任意の箇所とできる。また、本発明の固形潤滑剤組込軸受は、保持器以外のシール部材等に固形潤滑剤を組み込む態様としてもよい。さらに、保持器等における固形潤滑剤組み込み用の空間部と固形潤滑剤との嵌合形状を、該固形潤滑剤の抜け止めとなるようなアンダーカット形状とすることもできる。保持器を樹脂製保持器とすることで、このような嵌合形状の形成が容易となる。
【００３９】
本発明の固形潤滑剤組込軸受において、内・外輪は、軸受鋼等の軸受材料として一般的に使用される鋼材で構成される。また、保持器については、図２では樹脂製の冠型保持器であるが、これに限定されず、金属板（波型）保持器なども適宜採用できる。
【００４０】
本発明の固形潤滑剤組込軸受の他の例を図３に示す。図３は、本発明の固形潤滑剤組込軸受として固形潤滑を軸受空隙部（フルパック状）に封入した転がり軸受の正面図（図３（ａ））および断面図（図３（ｂ））である。図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、固形潤滑剤組込軸受１１は、内輪１２および外輪１３と、この内輪１２および外輪１３との間に介在する転動体１４と、転動体１４を保持する保持器１５とを備える。この転動体１４の周囲に、固形前の上記混合物を充填して焼成することで軸受内で固形化し、固形潤滑剤１６が封入された軸受としている。図３に示す例では、固形潤滑剤１６は、内輪１２と外輪１３の間全体に、フルパック状に充填しているが、これに限定されず、部分的にスポットパック状に封入してもよい。なお、封入する際は、必要に応じて軸受１１の側面に金具で蓋をし、固形潤滑剤が漏れない様にする。
【００４１】
固形潤滑剤を軸受内の空隙部（保持器と内・外輪との空間、保持器のない転がり軸受における内・外輪間の空間など）に封入した場合、転走面近くに固形潤滑剤が存在し、潤滑成分が転走面に供給されやすいという利点がある。また、外部からの塵・水分等の侵入に対してはシールの役割も果たす。
【００４２】
以上、図１〜図３に基づき、本発明の固形潤滑剤組込軸受を説明したが、軸受形態はこれに限定されるものではない。軸受形式としては、例えば、玉軸受、円筒ころ軸受、円すいころ軸受、自動調心ころ軸受、針状ころ軸受、スラスト円筒ころ軸受、スラスト円すいころ軸受、スラスト針状ころ軸受、スラスト自動調心ころ軸受などのころ軸受や、滑り軸受としてもよい。
【実施例】
【００４３】
以下に、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに説明するが、本発明は、これによって何ら制限されるものではない。
【００４４】
実施例１〜実施例７
表１に示す組成で樹脂成分と潤滑成分とを混合し、この混合物をＰＶＤＦ樹脂の融点以上（１８０℃）で加熱し、冷却（放冷）固化して固形化して固形潤滑剤の試験片を作成した。この試験片の硬さを、ＡＳＴＭ Ｄ ２２４０Ａ（スプリング式）による測定で測定し、１８０℃焼結後の硬さ（ショア硬さ（Ｈｓ））として表１に記載した。
【００４５】
また、図２に示す形状の保持器をＰＡ６６樹脂を用いて射出成形した。保持器における固形潤滑剤組み込み用の空間部は、隣接するポケット間の外輪側の壁を切抜くことで設けた。この空間部分に、各実施例および比較例で示す組成の混合物を充填し、保持器ごと上記条件で加熱して固形化し、固形潤滑剤が一体に組み込まれた自己潤滑性樹脂保持器を作成した。この自己潤滑性樹脂保持器を玉軸受６２０４（ＮＴＮ社製、内径２０ｍｍ、外径：４７ｍｍ、幅：１４ｍｍ）に組み込んで試験軸受とし、所定の軸受寿命試験に供した。軸受寿命試験は、回転数条件：２０００ｍｉｎ−１、荷重条件：Ｆａ＝Ｆｒ＝６７Ｎ、温度条件：１５０℃、で行なった。この試験において、固形潤滑剤が少しでも飛散していることを目視で確認した時点で打切りとし、試験開始からそれまでの時間を軸受寿命時間（ｈ）とした。結果を表１に示す。なお、軸受の実使用に際しては、飛散の程度が僅かである場合には、特に問題なく運転が可能である。
【００４６】
比較例１〜４
表２に示す組成で樹脂成分と潤滑成分とを混合し、この混合物を実施例１と同じ条件で加熱し、冷却（放冷）固化して固形化を試みた。しかしながら、いずれの場合も十分に固まらず、硬さ試験、軸受寿命試験に供することはできなかった。
【００４７】
なお、実施例および比較例に用いたＰＶＤＦ樹脂の重合方法や溶融粘度は各表に示すとおりであり、表中「Ｈｙｌａｒ」「Ｋｙｎａｒ」「ＮＯＸＬＵＢ」「Ｋｒｙｔｏｘ」「Ｈａｌａｒ」は、それぞれ登録商標である。
【００４８】
【表１】
2015121276.tif 000003
【００４９】
【表２】
2015121276.tif 000004
【００５０】
表１に示すように、各実施例の固形潤滑剤組込軸受では、十分に固形化された固形潤滑剤が得られた。特に、溶融粘度が１５００Ｐａ・ｓ以上である実施例１〜６では、固形潤滑剤の硬さ（Ｈｓ）が６５以上であり、飛散をより防止でき、長寿命化を図れることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の固形潤滑剤組込軸受は、高温環境下での使用においても、低トルク化および長寿命化が図れ、さらに任意の樹脂材料による樹脂製保持器を利用でき、自動車や産業用機器などに用いる軸受として多様な用途に好適に利用できる。
【符号の説明】
【００５２】
１、１１  固形潤滑剤組込軸受
２、１２  内輪
３、１３  外輪
４、１４  転動体
５、１５  保持器
６、１６  固形潤滑剤
７  保持器本体
８  保持爪
９  ポケット
１０  平坦部
【図１】
2015121276.tif 000005
【図２】
2015121276.tif 000006
【図３】
2015121276.tif 000007