(57)【要約】【課題】極低速、微小揺動の環境下でも数年間以上の長期間に渡って無給脂で摺動することができるすべり軸受組立体及びすべり軸受を提供する。【解決手段】軸２２とブッシュ１６を有し、ブッシュ１６は多数の気孔２５を有する多孔質の焼結材からなるすべり軸受組立体１２において、ブッシュ１６には０．５〜５０μｍの多孔質粒子２６を含有する潤滑油２４が含浸されており、軸２２とブッシュ１６は６Ｋｇｆ／ｍｍ2以上の面圧及び２〜５ｃｍ／秒の範囲内の摺動速度で使用される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも軸とブッシュを有し、前記ブッシュは多数の第１の気孔を有する多孔質の焼結材からなるすべり軸受組立体において、前記ブッシュには０．５〜５０μｍの多孔質粒子を含有する潤滑油が含浸されており、前記軸とブッシュは６Ｋｇｆ／ｍｍ2以上の面圧及び２〜５ｃｍ／秒の範囲内の摺動速度で使用されることを特徴とするすべり軸受組立体。
【請求項２】
前記多孔質粒子を含有する潤滑油の粘度は５６〜１５００ｃＳｔの範囲内であることを特徴とする請求項１記載のすべり軸受組立体。
【請求項３】
前記多孔質粒子は多数の第２の気孔を有しており、且つ粒子自体が自己潤滑特性を有していることを特徴とする請求項１記載のすべり軸受組立体。
【請求項４】
前記軸は浸炭、高周波焼入れ、レーザ焼入れ及び窒化のうち少なくとも１つの処理を行った後、化成若しくは浸硫処理法により表面改質処理されていることを特徴とする請求項１記載のすべり軸受組立体。
【請求項５】
前記ブッシュは気孔率が５〜３０％の複合焼結合金からなり、前記多数の第１の気孔は互いに連通され、前記ブッシュは浸炭、窒化及び浸流窒化処理法のうち少なくとも１つの方法により表面改質処理されていることを特徴とする請求項１記載のすべり軸受組立体。
【請求項６】
前記潤滑油は、ＭｏＳ2，ＷＳ2，六方晶形ＢＮ及びグラファイトのうち少なくとも１種類以上から構成され、粒径が５００μｍ以下の固体潤滑性微粒子をさらに含有することを特徴とする請求項１記載のすべり軸受組立体。
【請求項７】
多数の第１の気孔を有する多孔質の焼結材からなり、０．５〜５０μｍの多孔質粒子を含有する潤滑油が含浸され、６Ｋｇｆ／ｍｍ2以上の面圧及び２〜５ｃｍ／秒の範囲内の摺動速度で使用されることを特徴とするすべり軸受。
【請求項８】
前記多孔質粒子を含有する潤滑油の粘度は５６ｃＳｔ〜１５００ｃＳｔの範囲内であることを特徴とする請求項７記載のすべり軸受。
【請求項９】
前記多孔質粒子は多数の第２の気孔を有しており、且つ粒子自体が自己潤滑特性を有していることを特徴とする請求項７記載のすべり軸受。
【請求項１０】
浸炭、高周波焼入れ、レーザ焼入れ及び窒化のうち少なくとも１つの処理を行った後、化成若しくは浸硫処理法により表面改質処理された軸と共に使用されることを特徴とする請求項７記載のすべり軸受。
【請求項１１】
気孔率が５〜３０％の複合焼結合金からなり、前記多数の第１の気孔は互いに連通され、浸炭、窒化及び浸流窒化処理法のうち少なくとも１つの方法により表面改質処理されていることを特徴とする請求項７記載のすべり軸受。
【請求項１２】
前記潤滑油は、ＭｏＳ2，ＷＳ2，六方晶形ＢＮ及びグラファイトのうち少なくとも１種類以上から構成され、粒径が５００μｍ以下の固体潤滑性微粒子をさらに含有することを特徴とする請求項７記載のすべり軸受。
【請求項１３】
掘削機械のフロント部品用軸受として使用される請求項７記載のすべり軸受。
【請求項１４】
クレーンのアーム用軸受として使用される請求項７記載のすべり軸受。
【請求項１５】
ダム水門のローラゲイト軸受として使用される請求項７記載のすべり軸受。
【請求項１６】
プレス金型の上下スライドカム軸受として使用される請求項７記載のすべり軸受。
【請求項１７】
水力発電水車案内羽根軸受として使用される請求項７記載のすべり軸受。
【請求項１８】
海上クレーンアンローダピン軸受として使用される請求項７記載のすべり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、すべり軸受組立体及びすべり軸受に関し、さらに詳しくは、極低速、微小揺動の環境下でも数年間以上の長期間に渡って無給脂で摺動することができるすべり軸受組立体及びすべり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
建設機械等の掘削機械においては、駆動機構を動作させるために、その駆動機構を構成する各部材を相対的に回動又は揺動可能に連結し、シリンダその他のアクチュエータで駆動するように構成している。例えば、油圧ショベルの作業装置においてはブームの先端にアームが連結されアームの先端にはバケットが連結されるが、掘削作業の際にはアームシリンダ及びバケットシリンダをそれぞれ駆動させ、アームをブームとの連結部を中心として、またバケットをアームとの連結部を中心として回動又は揺動させることにより、土砂等を掘削するようになっている。これらの連結部は、軸とブッシュとを備えたすべり軸受組立体を介して連結されている。
【０００３】
このすべり軸受組立体の従来技術としては、鉄系焼結合金からなる多孔質ブッシュに潤滑油を含浸させたものがある（例えば、特許文献１参照。）。このすべり軸受体においては、軸とブッシュとが摺動する際にはその摩擦熱によってブッシュに含浸させた潤滑油が摺動面に滲出し、薄い油膜を形成するようになっている。これにより、軸とブッシュとの間に介在させるグリースが不要となり、またブッシュに含浸させた潤滑油の流動性は極めて低いことから潤滑油の流失を抑制することができ、その結果、低速・高面圧の環境下でも数年間以上の長期間に渡って無給脂で摺動させることが可能なようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特許第２８３２８００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術では以下のような課題が存在する。
すなわち、上記従来技術では、軸とブッシュとの摺動による摩擦熱によってブッシュに含浸させた潤滑油を滲出させるため、例えば軸とブッシュがわずか数ｍｍ程度しか摺動しない微小揺動時や極低速で摺動する際においては充分に潤滑効果を発揮できず、局所的な面圧が生じて軸表面又はブッシュ内周面に“かじり”等の局所的な摩耗・損傷が生じる可能性があった。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、極低速、微小揺動の環境下でも数年間以上の長期間に渡って無給脂で摺動することができるすべり軸受組立体及びすべり軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、少なくとも軸とブッシュを有し、前記ブッシュは多数の第１の気孔を有する多孔質の焼結材からなるすべり軸受組立体において、前記ブッシュには０．５〜５０μｍの多孔質粒子を含有する潤滑油が含浸されており、前記軸とブッシュは６Ｋｇｆ／ｍｍ2以上の面圧及び２〜５ｃｍ／秒の範囲内の摺動速度で使用されるものとする。
【０００８】
本発明においては、軸とブッシュとが相対的に摺動すると、その摩擦熱によりブッシュの第１の気孔内に含浸されている潤滑油がブッシュの内周面上に表出し、薄い油膜を形成する。このとき、潤滑油に含有されている多孔質粒子についてもブッシュの内周面上に表出する。この多孔質粒子として、例えば多数の第２の気孔を有し、且つ粒子自体が層状構造からなり自己潤滑特性を有したものを用いる場合には、多孔質粒子がブッシュ内周面上に表出後、この多孔質粒子の第２の気孔に含浸されている潤滑油が軸とブッシュとの摺動面に滲出する。またこのとき、多孔質粒子を構成する微細な層が層方向に滑ることにより、多孔質粒子の自己潤滑効果が発揮される。そして、軸とブッシュとの摺動が停止すると、摺動面で油膜を形成している潤滑油はまず多孔質粒子が有する第２の気孔内に毛細管現象によって吸入され、その後、この多孔質粒子は周囲の潤滑油と共にブッシュが有する多数の第１の気孔内に吸入される。
【０００９】
ここで、例えば潤滑油が多孔質粒子を含まない前述した従来技術のような構造のすべり軸受組立体では、軸とブッシュとがわずか数ｍｍ程度しか摺動しない微小揺動や極低速摺動の場合には充分な摩擦熱が発生しないことから充分な潤滑効果を発揮できず、局所的な面圧が生じて軸の表面又はブッシュ内周面に“かじり”等の局所的な摩耗・損傷が生じる可能性があった。
【００１０】
これに対し、本発明のすべり軸受組立体によれば、潤滑油に含有される多孔質粒子の第２の気孔内にも潤滑油を含浸することが可能であるため、上述したようにブッシュの第１の気孔からの潤滑油の供給に加えて多孔質粒子の第２の気孔からも摺動面に潤滑油を供給することができる。これにより、潤滑効果を向上することができると共に、さらに多孔質粒子自体の自己潤滑特性によって優れたトライボロジ特性を得ることが可能となる。また、上述したように、ブッシュが有する第１の気孔のみでなく多孔質粒子が有する第２の気孔内にも潤滑油が含浸されるため、これらブッシュの第１の気孔内及び多孔質粒子の第２の気孔内に含浸された潤滑油は流動性が極めて低いことから、軸とブッシュとが摺動を繰り返しても潤滑油の流失を最小限に抑えることが可能である。以上のことから、極低速、微小揺動の環境下でも上記かじり等による軸の表面及びブッシュの内周面の摩耗・損傷を抑制することができ、数年間以上の長期間に渡って無給脂で摺動することができる。
【００１１】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記多孔質粒子を含有する潤滑油の粘度は５６〜１５００ｃＳｔの範囲内であるものとする。
【００１２】
一般に、潤滑油の粘度が１５００ｃＳｔを超えると流動性が低下するため、潤滑油がブッシュの気孔内に戻るための毛細管現象が起こりにくくなる。その結果、多孔質焼結合金（すなわちブッシュ）への含浸が困難となる。
本発明によれば、多孔質粒子を含有する潤滑油の粘度を１５００ｃＳｔ以内とするので、上記のような事態を防止することができ、長期的に安定した摺動特性を維持することができる。
【００１３】
（３）上記（１）において、また好ましくは、前記多孔質粒子は多数の第２の気孔を有しており、且つ粒子自体が自己潤滑特性を有しているものとする。
【００１４】
（４）上記（１）において、また好ましくは、前記軸は浸炭、高周波焼入れ、レーザ焼入れ及び窒化のうち少なくとも１つの処理を行った後、化成若しくは浸硫処理法により表面改質処理されているものとする。
【００１５】
これにより軸の耐摩耗性を向上することができると共に、軸の表面を例えばＺｎ（亜鉛）、Ｍｎ（マンガン）、Ｓ（硫黄）等の極圧付与物質を用いて浸炭、高周波焼入れ、レーザ焼入れ又は窒化した後、化成若しくは浸硫処理法により表面改質処理を行うことにより、ブッシュ内及び多孔質粒子内に含浸されている潤滑油との“ぬれ性”が改善され、潤滑効果及びトライボロジ特性をさらに向上することができる。
【００１６】
（５）上記（１）において、また好ましくは、前記ブッシュは気孔率が５〜３０％の複合焼結合金からなり、前記多数の第１の気孔は互いに連通され、前記ブッシュは浸炭、窒化及び浸流窒化処理法のうち少なくとも１つの方法により表面改質処理されているものとする。
【００１７】
このようにして、例えばブッシュの軸との摺動面に厚さ１ｍｍ〜３ｍｍ（好ましくは２ｍｍ）程度の浸炭硬化層を形成させることにより、ブッシュの耐摩耗性を向上することができる。
【００１８】
（６）上記（１）において、また好ましくは、前記潤滑油は、ＭｏＳ2，ＷＳ2，六方晶形ＢＮ及びグラファイトのうち少なくとも１種類以上から構成され、粒径が５００μｍ以下の固体潤滑性微粒子をさらに含有するものとする。
【００１９】
これにより、潤滑効果及びトライボロジ特性をさらに向上することができる。また、固体潤滑性微粒子の潤滑効果は潤滑油と異なり温度依存性が低いことから、例えば寒冷地で使用される場合であっても潤滑効果を充分に発揮することができる。
【００２０】
（７）上記目的を達成するために、本発明のすべり軸受は、多数の第１の気孔を有する多孔質の焼結材からなり、０．５〜５０μｍの多孔質粒子を含有する潤滑油が含浸され、６Ｋｇｆ／ｍｍ2以上の面圧及び２〜５ｃｍ／秒の範囲内の摺動速度で使用されるものとする。
【００２１】
（８）上記（７）において、好ましくは、前記多孔質粒子を含有する潤滑油の粘度は５６ｃＳｔ〜１５００ｃＳｔの範囲内であるものとする。
【００２２】
（９）上記（７）において、また好ましくは、前記多孔質粒子は多数の第２の気孔を有しており、且つ粒子自体が自己潤滑特性を有しているものとする。
【００２３】
（１０）上記（７）において、また好ましくは、浸炭、高周波焼入れ、レーザ焼入れ及び窒化のうち少なくとも１つの処理を行った後、化成若しくは浸硫処理法により表面改質処理された軸と共に使用されるものとする。
【００２４】
（１１）上記（７）において、また好ましくは、気孔率が５〜３０％の複合焼結合金からなり、前記多数の第１の気孔は互いに連通され、浸炭、窒化及び浸流窒化処理法のうち少なくとも１つの方法により表面改質処理されているものとする。
【００２５】
（１２）上記（７）において、また好ましくは、前記潤滑油は、ＭｏＳ2，ＷＳ2，六方晶形ＢＮ及びグラファイトのうち少なくとも１種類以上から構成され、粒径が５００μｍ以下の固体潤滑性微粒子をさらに含有するものとする。
【００２６】
（１３）上記（７）において、また好ましくは、掘削機械のフロント部品用軸受として使用されるものとする。
【００２７】
（１４）上記（７）において、また好ましくは、クレーンのアーム用軸受として使用されるものとする。
【００２８】
（１５）上記（７）において、また好ましくは、ダム水門のローラゲイト軸受として使用されるものとする。
【００２９】
（１６）上記（７）において、また好ましくは、プレス金型の上下スライドカム軸受として使用されるものとする。
【００３０】
（１７）上記（７）において、また好ましくは、水力発電水車案内羽根軸受として使用されるものとする。
【００３１】
（１８）上記（７）において、また好ましくは、海上クレーンアンローダピン軸受として使用されるものとする。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、多孔質の焼結材からなるブッシュに０．５〜５０μｍの多孔質粒子を含有した潤滑油を含浸させる。これにより、ブッシュの気孔に加えて多孔質粒子の気孔にも潤滑油を含浸させることができるので、優れた耐荷重特性の向上効果を得ることができると共に、潤滑油の流失を最小限に抑えることができる。したがって、極低速、微小揺動の環境下でもかじり等による軸の表面及びブッシュの内周面の摩耗・損傷を抑制することができ、数年間以上の長期間に渡って無給脂で摺動することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明のすべり軸受組立体及びすべり軸受の一実施の形態を図１乃至図３を参照しつつ説明する。
図１は本発明のすべり軸受組立体の一実施の形態を備えた油圧ショベルの全体構造を表す側面図である。
【００３４】
この図１において、１は走行体、２はこの走行体１上に旋回可能に搭載した旋回体、３はこの旋回体２上の一方側（図１中左側）に設けた運転室、４は上記旋回体２上の他方側（図１中右側）に設けたエンジン室、５は上記旋回体２上の運転室３側に設けた作業装置であり、油圧ショベルはこれら走行体１、旋回体２、運転室３、エンジン室４、及び作業装置５によって概略構成されている。
【００３５】
また、６は上記旋回体２に俯仰動可能に設けたブーム、７はこのブーム６駆動用のブーム用油圧シリンダ、８はブーム６の先端に回動可能に設けたアーム、９はこのアーム８駆動用のアーム用油圧シリンダ、１０はアーム８の先端に回動可能に設けたバケット、１１はこのバケット１０駆動用のバケット用油圧シリンダであり、上記作業装置５はこれらブーム６、アーム８、バケット１０、及び各油圧シリンダ７，９，１１により構成されている。
【００３６】
これら作業装置５の構成部材であるブーム６、アーム８、バケット１０、及び各油圧シリンダ７，９，１１は、すべり軸受組立体１２によって相互に回動又は揺動可能に連結されている。なお、実際には作業装置５に使用される各すべり軸受組立体はその設置場所に応じて大きさ、形状等が異なるが、ここでは作業装置５に使用されるすべり軸受組立体はすべて同一とし、すべり軸受組立体１２と総称する。
【００３７】
図２はこのすべり軸受組立体１２の内部構造を示す断面図である。
この図２において、１５はボス、１６はこのボス１５の内部に例えば焼きばめ又は冷却ばめ等の収縮ばめによって嵌着固定されたブッシュ、１７，１７はこのブッシュ１６の両側面に配設された遮油部材、１８，１８はこれら遮油部材１７，１７をブッシュ１６に向かって当接させるようにボス１５内のブッシュ１６の両側に圧入されたダストシール、１９，１９はボス１５の両側に配置されるブラケット、２０，２０はこれらブラケット１９，１９とボス１５との隙間にそれぞれ設けたシム、２１，２１はブラケット１９，１９とボス１５との隙間の外周側にそれぞれ装着されたＯリングである。また、２２はブラケット１９，１９及びブッシュ１６を貫通して挿入され、ブッシュ１６と摺動可能な軸、２３はこの軸２２及びブラケット１９を貫通して設けた回転係止ボルトであり、この回転係止ボルト２３により軸２２とブラケット１９とは回転不能となっている。
【００３８】
上記ブッシュ１６は例えば銅粉と鉄粉とから形成された多孔質複合焼結合金からなり、潤滑油２４（後述の図３参照）を含浸させるための互いに連通した多数の気孔２５（後述の図３参照）を有している。本実施の形態ではブッシュ１６の気孔率は例えば２０％程度である。なお、このブッシュの気孔率は５〜３０％程度であることが好ましい。すなわち、気孔率が５％未満である場合には潤滑油の含浸量が不充分となり（その結果後述する多孔質粒子の気孔内への含浸量も不充分となり）、無給脂軸受として充分に機能しない可能性があるからである。一方、気孔率が３０％よりも大きい場合には、ブッシュ１６自身の機械的強度が低下するからである。なお、ブッシュ１６を構成する複合焼結合金は、銅粉と鉄粉以外の他の素材から形成してもよい。
【００３９】
このようなブッシュ１６に、本実施の形態では例えば４６０ｃＳｔの粘度を有する潤滑油２４を含浸させている。なお、この含浸させる潤滑油の粘度（正確には後述する多孔質粒子を含有した状態での粘度）は５６〜１５００ｃＳｔの範囲内であることが好ましい。すなわち、粘度が１５００ｃＳｔを超えると潤滑油の流動性が低下するため、摩擦熱によって摺動部に滲み出た潤滑油が再びブッシュ１６の気孔内に戻るための毛細管現象が起こりにくくなり、長期的に安定した摺動特性を維持できない可能性があるからである。なお、この潤滑油２４としては、鉱物油あるいは合成油等、一般に市販されている組成の潤滑油は全て使用でき、粘度が上記範囲内のものであればその組成自体は特に限定されるものではない。但し、グリースについては繊維を含有していることからブッシュ１６の気孔２５に含浸させることができないため、除外される。
【００４０】
また本実施の形態では、上記ブッシュ１６に含浸させる潤滑油２４に、例えばＭｏＳ2（二硫化モリブデン）やカーボン粒子等からなる粒径０．５〜５０μｍの多孔質粒子２６（後述の図３参照）を含有させている。この多孔質粒子２６は多数の気孔（図示せず）を有し、また層状構造からなっており、それらの層が滑ることで自己潤滑特性を発揮できるようになっている。
【００４１】
なお、潤滑油２４に、上記多孔質粒子２６と共に、例えばＭｏＳ2，ＷＳ2（二硫化タングステン）、六方晶形ＢＮ（窒化ホウ素）、及びグラファイトのうち少なくとも１種類以上から構成され、粒径が５００μｍ以下である固体潤滑性微粒子を含有させるようにしてもよい。これらの固体潤滑性微粒子も上記多孔質粒子２６と同様に層状構造をなしているため、これらを加えることにより潤滑効果をさらに向上することができる上に、固体潤滑性微粒子の潤滑効果は温度依存性が低いため、例えば油圧ショベルが寒冷地で使用される場合であっても潤滑効果を充分に発揮することが可能である。
【００４２】
以上のような多孔質粒子２６を含有した潤滑油２４は、通常、以下のようにしてブッシュ１６に含浸される。
まず、多孔質粒子２６と潤滑油２４とを十分に攪拌して多孔質粒子２６を潤滑油２４中に均一に分散させた上で、潤滑油２４を加熱してより低粘度にして液状化させる。そして、この多孔質粒子２６入りの潤滑油２４内にブッシュ１６を浸漬し、真空雰囲気下で静置する。
【００４３】
これにより、ブッシュ１６の気孔２５内の空気が吸い出され、その代わりに多孔質粒子２６入りの潤滑油２４が気孔２５内に吸引される。このようにして気孔２５内に潤滑油２４を含浸させた上でブッシュ１６を空気中に取り出して室温まで放冷すると、多孔質粒子２６入りの潤滑油２４はブッシュ１６の気孔２５内で再び元の粘度に戻り、流動性を失う。このようにして、多孔質粒子２６入りの潤滑油２４をブッシュ１６の気孔２５内に留めることができるようになっている。
【００４４】
上記の多孔質粒子２６入りの潤滑油２４の加熱温度は特に限定されるものではなく、使用する潤滑油２４の粘度に応じて変える必要があるが、潤滑油２４が液状化するまで加熱するようにすれば足りる。但し、多孔質粒子２６にポリエチレン、ポリイミド、ポリアセタール、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の樹脂系素材を用いる場合には、加熱温度はその樹脂の耐熱温度未満とする必要がある。また、多孔質粒子２６入りの潤滑油２４へのブッシュ１６の浸漬時間及び真空度についても特に限定されるものではなく、使用する潤滑油２４の粘度に応じて変えるものであるが、ブッシュ１６の気孔２５が多孔質粒子２６入りの潤滑油２４で飽和されるまで浸漬する必要がある。一例を挙げると、粘度が４６０ｃＳｔの多孔質粒子入りの潤滑油を６０℃〜８０℃程度まで加熱し、２×１０-2ｍｍＨｇの真空化でブッシュを潤滑油に浸漬させる場合、ブッシュの気孔が多孔質粒子入り潤滑油で飽和されるのに約１時間を要する。
【００４５】
軸２２は鉄鋼材から構成されており、その表面（外周面）は、浸炭、高周波焼入れ、レーザ焼入れ及び窒化のうち少なくとも１つの処理を行った後、化成（例えば燐酸亜鉛、燐酸マンガン等）若しくは浸硫処理法により表面改質処理されている。このようにＺｎ（亜鉛）、Ｍｎ（マンガン）、Ｓ（硫黄）等の極圧付与物質を用いて軸２２の表面改質処理を行うことにより、ブッシュ１６及び多孔質粒子２６内に含浸されている潤滑油２４との“ぬれ性”も改善され、潤滑効果及びトライボロジ特性を向上することができるようになっている。
【００４６】
なお、ブッシュ１６の軸２２との摺動面（すなわち内周面）についても、軸２２の表面と同様に浸炭、焼入れ、窒化、及び浸硫処理法等により表面改質処理を行うようにしてもよい。例えば、ブッシュ１６の摺動面に厚さ１ｍｍ〜３ｍｍ（好ましくは２ｍｍ）程度の浸炭硬化層を形成させることにより、ブッシュ１６の耐摩耗性を向上することができる。
【００４７】
以上において、気孔２５は特許請求の範囲各項記載の第１の気孔を構成し、ブッシュ１６は特許請求の範囲の請求項７乃至請求項１８に記載のすべり軸受を構成すると共に、請求項１３記載の掘削機械のフロント部品用軸受をも構成する。
【００４８】
次に、上記構成の本発明のすべり軸受組立体及びすべり軸受の一実施の形態の動作及び作用を図３を用いて以下に説明する。図３はブッシュ１６と軸２２との摺動面の模式的な部分拡大断面図である。
この図３に示すように、軸２２とブッシュ１６とが相対的に摺動すると、その摩擦熱によりブッシュ１６の気孔２５内に含浸されている潤滑油２４がブッシュ１６の内周面上に表出し、薄い油膜Ｍを形成する。このとき、潤滑油２４に含有されている多孔質粒子２６についてもブッシュ１６の内周面上に表出する。そして、この多孔質粒子２６の気孔に含浸されている潤滑油２４がさらに軸２２とブッシュ１６との摺動面に滲出する。またこのとき、多孔質粒子２６を構成する微細な層が層方向に滑って優れた潤滑効果を発揮する。そして、軸２２とブッシュ１６との摺動が停止すると、摺動面で油膜Ｍを形成している潤滑油２４はまず多孔質粒子２６の有する気孔内に毛細管現象によって吸入され、その後、この多孔質粒子２６は周囲の潤滑油２４と共にブッシュ１６が有する気孔２５内に吸入される。
【００４９】
このとき、例えば潤滑油２４が多孔質粒子２６を含まない前述した従来技術のようなすべり軸受組立体では、軸とブッシュがわずか数ｍｍ程度しか摺動しない微小揺動や極低速摺動をする際には発生する摩擦熱が微量であることから充分な潤滑効果を発揮できず、局所的な面圧が生じて軸２２の表面又はブッシュ１６内周面に“かじり”等の局所的な摩耗・損傷が生じる可能性があった。
【００５０】
これに対し、本実施の形態のすべり軸受組立体１２によれば、潤滑油２４に含有される多孔質粒子２６の気孔内にも潤滑油２４を含浸することが可能であるため、上述したようにブッシュ１６の気孔２５からの潤滑油２４の供給に加えて多孔質粒子２６の気孔からも潤滑油２４を供給することができる。これにより、すべり軸受組立体１２の潤滑効果を向上することができ、さらに多孔質粒子２６自体の自己潤滑特性により優れたトライボロジ特性を得ることが可能となる。また本実施の形態によれば、ブッシュ１６が有する気孔２５のみでなく多孔質粒子２６が有する気孔内にも潤滑油２４を含浸することが可能であるため、これらブッシュ１６の気孔２５内及び多孔質粒子２６の気孔内に含浸された潤滑油２４は流動性が極めて低いことから、潤滑油２４の流失を最小限に抑えることが可能である。以上のことから、極低速、微小揺動の環境下でも上記かじり等による軸２２の表面及びブッシュ１６の内周面の摩耗・損傷を抑制することができ、数年間（例えば５年）以上の長期間に渡って無給脂で摺動することができる。
【００５１】
なお、本実施の形態のすべり軸受組立体１２は６ｋｇｆ／ｍｍ2以上の高面圧及び１．０ｋｇｆ・ｍ／ｍｍ2・ｓ以上の高ＰＶ値の条件下で使用するのに適するものである。したがって、上述してきた油圧ショベルの作業装置５に用いる軸受組立体１２のような掘削機械のフロント部品用軸受に限らず、例えば、クレーンのアーム用軸受、ダム水門のローラゲイト軸受、プレス金型の上下スライドカム軸受、水力発電水車案内羽根軸受、海上クレーンアンローダピン軸受等、低速、高面圧の条件下で用いられる軸受に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明のすべり軸受組立体の一実施の形態を備えた油圧ショベルの全体構造を表す側面図である。
【図２】本発明のすべり軸受組立体の一実施の形態の内部構造を示す断面図である。
【図３】本発明のすべり軸受組立体の一実施の形態を構成するブッシュと軸との摺動面の模式的な部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１２          軸受組立体
１６          ブッシュ（すべり軸受）
２２          軸
２４          潤滑油
２５          気孔（第１の気孔）
２６          多孔質粒子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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