潤滑剤供給体
【課題】環境に悪影響がない潤滑剤供給体を提供する。
【解決手段】生分解性を有する潤滑剤を含有したポリマを備え、潤滑を必要としている被潤滑部材に、このポリマから前記生分解性潤滑剤を供給するように構成されたことを特徴とする潤滑剤供給体であって、前記ポリマの合成樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン系合成樹脂であることを特徴とする、潤滑剤供給剤により解決する。
【解決手段】生分解性を有する潤滑剤を含有したポリマを備え、潤滑を必要としている被潤滑部材に、このポリマから前記生分解性潤滑剤を供給するように構成されたことを特徴とする潤滑剤供給体であって、前記ポリマの合成樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン系合成樹脂であることを特徴とする、潤滑剤供給剤により解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は潤滑剤を供給するための部材に係わり、特に、互いに転動、あるいは摺接される関係にある複数の部材間に置かれて、これらの部材間へ潤滑剤を与えるために使用される潤滑剤供給体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の供給体としては、例えば、実願平５−３３３４１（実開平７−４９５２号）のマイクロフィルム（以下、「第１従来例」と称する。）に記載されたもの、さらに、特開平６−３４６９１９号公報（以下、「第２従来例」と称する。）に記載されたものがある。
【０００３】
第１従来例のものは、ボールねじのナットの端部に、ねじ軸のねじ溝と摺接可能に潤滑剤含有ポリマ部材がシ−ル部材を兼ねて装着された構成を有し、経時的にポリマから徐々に滲み出す潤滑剤がねじ溝を経てからボールヘと自動的に供給されて長期間にわたりボールねじの潤滑作用を発揮できるように構成されている。
【０００４】
第２従来例のものは、リニアガイド装置のスライダに装着されるサイドシール等のシール部材を、潤滑剤を含有するゴム又は合成樹脂により形成している。そして、シールリップ部が接触する案内レールの側面の転動体転動溝面に、含有潤滑剤が経時的に徐々に滲み出されて転動体へと自動的に供給される。この結果、第２の従来例に係わる潤滑剤含有部材も、長期間にわたり潤滑作用を発揮できるようになる。
【特許文献１】実願平５−３３３４１（実開平７−４９５２号）のマイクロフィルム
【特許文献２】特開平６−３４６９１９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、従来のこの種の潤滑剤供給体には以下のような問題点がある。潤滑剤供給体が建設機械、農業機械、港湾設備機械、排水処理装置等で使用されると、それらの機械の使用箇所にある土壊、河川及び海などの水資源に、潤滑剤供給体から滲み出してくる潤滑剤が混入する可能性がある。勢い、潤滑剤の漏洩が完全に無い構成を潤滑剤供給システムに実現しようとすると、潤滑剤に対するシール機構の構造が複雑となり実現が困難となる。一方、このまま潤滑剤が環境に漏洩することを放置すると、環境汚染の要因にもなりかねない。
【０００６】
そこで、本発明は、環境汚染を防ぐことに対して有効である新規な潤滑剤供給体を提供とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために、本発明は、潤滑剤供給体において、生分解性を有する潤滑剤を含有したポリマを備え、潤滑を必要としている被潤滑部材に、当該ポリマから前記生分解性潤滑剤を供給するように構成されたことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明において、「生分解性」とは、潤滑剤が土壌などの環境に置かれたときに、環境自体の力で分解される性質を持つことをいう。この種の「生分解性」の中には、たとえば、土壌中や河川・湖沼、海などの水中の微生物の作用によって分解されることがある。本発明の潤滑剤には、グリース潤滑、油潤滑のいずれの場合も含まれる。
【０００９】
さらに、本発明における被潤滑部材とは、後述の実施例に示されるような、互いに、転がり接触或いは摺接する２部材であり、具体的には、リニアガイドのサイドシール装置等である。
【００１０】
本発明の他の形態は、前記潤滑剤供給体を備え、潤滑を必要とする箇所にこの潤滑剤供給体からの潤滑剤を供給するように構成された潤滑システム、潤滑方法及び、リニアガイド、ボールネジ、転がり軸受等の転がり部材である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、潤滑剤供給体が含有する潤滑剤が生分解性であることから、土壌や水資源等に潤滑剤が混入しても、微生物によって分解され、環境汚染を防止することが可能となる。したがって、本発明に係わる潤滑剤供給体を、建設機械、農業機械、港湾設備機械、排水処理施設等で使用される被潤滑部材に適用することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の実施の形態について説明する。本発明の潤滑剤供給部材の潤滑剤の含有量は、３０〜９０重量％である。これ未満の含有量では、被潤滑部材への潤滑が十分期待できない可能性があり、上限を越える含有量では、潤滑剤に対するポリマの相対量が少なくなり、潤滑剤供給部材、すなわち成形製品としての機械的強度特牲が低下してしまう可能性がある。被潤滑部材への潤滑剤供給量と潤滑部材の機械的強度とを考慮すると、より好ましい潤滑剤の含有量は、４０〜８０重量％である。
【００１３】
次に、本発明の潤滑剤供給体の組成について説明する。潤滑剤供給体を成すための潤滑剤としては、グリース潤滑の場合も油潤滑の場合もともに生分解性が高いことが要求される。油潤滑剤としては、次のものがある。脂肪酸ジエステル、ポリオールエステルが好適である。脂肪酸ジエステルとしては、具体的には、アジピン酸ジイソデシル、アゼライン酸ジイソデシル、セバチン酸ジオクチル等である。ポリオールエステルとしては、具体的には、ネオペンチルグリコールジエステル（炭素鎖：ｎ−Ｃ9，ｂｒ−Ｃ9，オレイル等），トリメチロールプロパントリエステル（炭素鎖：ｎ−Ｃ6，ｎ−Ｃ7，ｂｒ−Ｃ8，イソステアリル，オレイル等），ペンタエリスリトールテトラエステル（炭素鎖：ｎ−Ｃ6，ｎ−Ｃ8，ｂｒ−Ｃ8，イソステアリル，オレイル等），ジペンタエリスリトールヘキサエステル（炭素鎖：ｎ−Ｃ6等）等である。
【００１４】
上記のエステルの他に、常温で液体の菜種油・ヒマシ油等の脂肪油（脂肪酸のグリセリンエステル）あるいはその構造に類似する構造の脂肪酸トリグリセライド（炭素鎖：ｎ−Ｃ8,ｎ−Ｃ12，オレイル等）も使用できる。
【００１５】
グリース潤滑の場合は次のとおりである。上記のエステル類を基油とし、リチウム石鹸・ヒドロキシリリチウム石鹸・カルシウム石鹸・ヒドロキシリチウム石鹸・（カルシウム＋リチウム）石鹸・複合リチウム石鹸・有機化ベントナイト等を増ちょう剤とするグリースも使用可能である。
【００１６】
上記潤滑剤には、酸化防止剤、防錆剤、摩耗防止剤が添加してあるものでもよいが、添加剤にはＺｎなどの重金属が含有されずに潤滑剤の生分解性を妨げないものが良い。
【００１７】
潤滑剤の生分解性は高いことが好適であり、具体的にはＣＥＣＬ−３３−Ｔ−８２の生分解性試験による生分解性で８０パーセント以上、好ましくは、９０パーセント以上であることが、いわゆる「環境に優しい」ために好適である。ここで、「ＣＥＣ」とは、Co-ordinating European Councilの略称である。また、Ｌ−３３−Ｔ−８２は、欧州規格諮問委員会での、２ストロークサイクル船外機エンジンオイルについての生分解性試験法である。作動油、グリース等の不水溶性のサンプルにも応用できる。具体的な試験法は、試料を微生物源と共に２５℃×２１日間振とう培養し、四塩化炭素抽出分を赤外分光分析し、残油量より生分解率（％）を算出する。
【００１８】
本発明の潤滑剤に望まれる耐熱性は、グリースの場合、酸化安定度（摂氏９９度、１００時間）が５０ｋPa以下、好ましくは、３０ｋPa以下が適している。基油がペンタエリスリトールテトラエステルの場合、増ちょう剤がリチウムコンプレックス石けんのグリースで２５ｋPa程度である。
【００１９】
酸化安定度試験は、ＪＩＳＫ2220 ５．８で定められており、試料を酸素圧０．７６Mpaのボンベ中で摂氏９９度に加熱し、一定時間毎に圧力降下を記録して１００時間後の酸素圧の減少を測定することによって行われる。
【００２０】
潤滑油の場合は、ＪＩＳ Ｋ２５１４で規定される潤滑油の酸化安定度試験で全酸価の増加量が８０mgKOH/g以下、より好ましくは３０mgKOH/g以下が好適である。潤滑油或いはグリースの基油としては、ペンタエリスリトールテトラエステルベースのものが、ＪＩＳＫ ２５１４における全酸価１５〜２０mgKOH/gであり、好ましい。
【００２１】
本発明の潤滑剤は生分解性を有するとともに、ポリマに含有されかつポリマから被潤滑部材に向けて円滑にポリマから滲み出されることが要求され、一方、ポリマは、この潤滑剤を十分含有でき、しかも潤滑を必要とする箇所に円滑に放出できることが要求される。本発明者が生分解性を有する潤滑剤とポリマとの好適な組合せを検討したところ、耐熱性にも優れたペンタエリストールテトラエステルと、極性が高い樹脂特に後述のポリウレア系エラストマー、ポリウレタン、ポリエステル系エラストマーのうちの少なくとも１種以上との組合せが、好ましいものであるとの知見を得るに至った。したがって、これらの組合せから成る潤滑剤供給部材は、被潤滑部材に対する潤滑性能を向上しながら、生分解性の高い潤滑剤を使用できるために好ましい。
【００２２】
本発明の潤滑剤供給体を形成する潤滑剤含有ポリマの合成樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン系合成樹脂、ポリエステル系エラストマー、ポリウレア系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリウレタン等を使用することができる。
【００２３】
ポリウレタンの場合は、潤滑剤としてグリースを用いて反応原料となる、イソシアネート基を含有するウレタンプレポリマとアミン系硬化剤をそれぞれ、あるいはどちらか一方をグリースに均−に混合した後、２つの混合物をさらに混合し軸受に充墳して、必要に応じて加熱して反応させ、グリースを含有させた状態で硬化させる。
【００２４】
ポリウレア系エラストマーの場合は、分子鎖にソフトセグメントを含有する芳香族ポリアミン化合物及び芳香族ジアミンの混合物からなるアミン成分を、それと相溶性のある潤滑油或いはその潤滑油を基油とするグリースと均一に混合した混合物に、更にポリイソシアナート成分を加えて混合し目的の形状の金型に充墳して、必要に応じて加熱して反応させ、潤滑剤を含有させた状態で硬化させる。
【００２５】
ポリウレアエラストマーについて更に詳細に説明する。前記ポリウレアエラストマーは、（１）ポリイソシアナート成分と
（２）
【化１】
（式中，Ａはソフトセグメントであり、平均分子量で２００以上のポリアルキレンエーテル）
【００２６】
で表される分子鎖にソフトセグメントを含有する芳香族ポリアミン化合物と、芳香族ジアミンとの混合物からなるアミン成分とを反応させる（NCOindexが０．９〜１．２の範囲）ことによって得られ、その反応時に潤滑剤（前記アミン成分と相溶性を有する潤滑油あるいはその潤滑油を基油とするグリース、具体的には説明したような生分解性潤滑剤）を混入すれば、潤滑剤を含有した状態で硬化させることができる。
【００２７】
また、潤滑剤を含む潤滑材含有部材の機械的強度を向上させるために、潤滑材含有部材に充墳材が添加されても良い。例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、チタン酸カリウムウィスカーやホウ酸アルミニウムウィスカー等の無機ウィスカー類、或いはガラス繊維や金属繊維等の無機繊維類及びこれらを布状に編組したもの、また有機化合物ではカーボンブラック、黒鉛粉末、カーボン繊維、アラミド繊維やポリエステル繊維等が添加されてもよい。
【実施例】
【００２８】
図１から図３は、本発明の潤滑剤供給部材をリニアガイド装置のサイドシールに組み込んだ場合を示している。このリニアガイド装置は、図１の斜視図に示すように、外面に転動体転動溝３,３'を有して軸方向に延びる案内レール１と、その案内レール１を跨いで組み付けられるスライダ２とを備えている。スライダ２はスライダ本体２Ａと、その両端部４の側面に案内レール１の転動体転動溝３,３'に対向する図示されない転動体転動溝を有するとともに、袖部の肉厚部分を軸方向に貫通する図外の転動体戻し路を有している。
【００２９】
一方、エンドキャップ２８は、スライダ本体２Ａの転動体転動溝とこれに平行な転動体戻し路とを連通させる図示されない湾曲路を有しており、それらの転動体転動溝と転動体戻し路と両端の湾曲路とによって転動体の循環回路が形成されている。
【００３０】
その転動体の循環回路内には、例えば鋼球からなる多数の転動体が装填されている。案内レール１に組み込まれたスライダ２は、対向する両転動体転動溝内の転動体の転動を介して案内レールに沿って滑らかに移動し、その移動中、転動体はスライダ内の転動体循環路を無限循環するようになっている。スライダ２の前後両端の各エンドキヤップ２Ｂの端面には、案内レール１との間の隙間の開口をシールするサイドシール１０が取り付けてある。
【００３１】
そして、このサイドシール１０に重ねて、図２の分解斜視図に示すように、潤滑剤供給部材としての潤滑剤含有ポリマ部材１１が、補強板２０との間に狭んで組み付けられている。尚、符号７は必要に応じてスライダ２の内部の転動体にグリースを供給するためのグリースニップルである。
【００３２】
前記サイドシール１０は、エンドキャップ２Ｂの外形に合せたほぼコ字形状の鋼板と、この鋼板と類似の形状を有してその外面に一体的に成形されたニトリルゴムとから構成されている。そして、案内レール１と接触するシールリップ部Ｌは、スライダ２と案内レール１との隙間をシールできるように、その案内レール１の断面形状に合せて案内レール１の上面１ａ及び外側面１ｂに摺接可能な形状、より具体的には、転動体転動溝３,３'にも摺接可能な形状に成形されている。また、このサイドシール１０の両袖部に、取付ネジ貫通用の貫通孔１０ａ,１０ｂが形成されるとともに、両袖部を連結する連結部には、グリースニップル用の貫通孔１０ｃが形成されている。
【００３３】
前記潤滑剤含有ポリマの成形品からなる潤滑剤含有ポリマ部材１１は、例えば、イソシアネート基を含有するウレタンプレポリマとアミン系硬化剤の反応生成物であるポリウレタンに、潤滑剤としてペンタエリスリトールテトラエステルを基油とし、リチウムコンプレックスを増ちょう剤とする生分解性グリース（生分解率：ＣＥＣＬ３３ーＴー８２の生分解性試験で、９８％）を４５重量％を含有させた状態で硬化させたものである。硬化前に、液体状のウレタンプレポリマと、アミン系硬化剤を混合したグリースをさらに混ぜあわせたグリース状原料とし、これを所定の金型に注入して必要に応じて加熱、加圧等を行い、目的の形状に成形した。その形状は、図３の拡大斜視図に示すように、エンドキヤップ２８の外形に合せた略コ字形状で所定の厚みを有している。その内面の形状は案内レール１の横断面の外形形状に一致させてあり、案内レール１の上面１ａ及び側画１ｂに沿う形状に形成されるとともに、案内レール１の上の転動体転動溝３に対応する突部１２ａ、１２ｂ下の転動体転動溝３に対応する突部１３ａ,１３ｂがそれぞれ形成されて、案内レール１の横断面外形形状に整合させてある。
【００３４】
また、潤滑剤含有ポリマ部材１１の両袖部に、スライダのエンドキヤップ２８への取付ネジの貫通用の一部が軸方向に切開された貫通孔１１ａ,１１ｂが形成されているとともに、それら両袖都を連結する連結部には、グリースニップル用の一部が軸方向に切閉された貫通孔１１ｃが形成されている。
【００３５】
そして，これらの貫通孔１１ａ,１１ｂ及び１１ｃのそれぞれには、図２に示されるように、リング状スリーブ部材１１Ａ，１１Ｂ及び１１Ｃがはめ込まれるようになっている。このリング状スリーブ部材１１Ａ，１１Ｂ及び１１Ｃは、潤滑剤含有ポリマ部材１１の厚みより若干長い長さとされた短い円筒形状の部材であり、その外径は、貫通孔１１ａ,１１ｂ及び１１ｃに容易に嵌め込める程度の寸法となっており、潤滑剤含有ポリマ部材１１の装着時にねじの締め付けで圧縮されて含有潤滑剤が絞り出されることがないようにしている。
【００３６】
また、リング状スリーブ部材１１Ａ,１１Ｂ及び１１Ｃの外径は、貫通孔１１ａ,１１ｂ及び１１ｃの外径よりも大きく成されている。このようにスリーブ径を大きくすると、潤滑剤含有ポリマ部材１１の内面を絶えず案内レール１の外面に押し付けて密着させることができ、滲み出してくる潤滑剤を安定的に供給することができる。
【００３７】
前記補強板２０は、エンドキャップ２８の外形に合せたほぼコ字形状の鋼板または合成樹脂板であり、その両袖部に取付ネジ２１ａ,２１ｂの貫通用の貫通孔２２ａ,２２ｂが形成されるとともに、それら両袖部を連結する連結部にば、グリースニップル７用の貫通孔２２ｃが形成されている。尚、この補強板２０は、案内レール１とは非接触である。
【００３８】
上記潤滑剤含有ポリマ部材１１は、通常、サイドシール１０及び補強板２０に重ねてサンドイッチ状に狭むように組み付けられる。しかし、潤滑剤含有ポリマ部材１１は案内レールの外面に密着してサイドシール１０と同様のシール機能をも果たし得るから、場合によっては、サイドシール１０の代わりに補強板２０を使用してもよく、又は、補強板２０を潤滑剤含有ポリマ部材１１の表面のみに重ね、背面はエンドキヤップ２８の端面に直接当てるようにして装着しても良い。
【００３９】
この実施形態では、これらサイドシール１０，潤滑剤含有ポリマ部材１１,補強板２０の三者が、取付用ネジ２１ａ,２１bを、サイドシール１０の貫通孔１０ａ,１０ｂと潤滑剤含有ポリマ部材１１のスリーブ部材１１Ａ,１１Ｂと補強板２０の貫通孔２０ａ,２０ｂ及びエンドキヤップ２８のネジ貫通孔をしてスライダ本体２Ａの取付用ネジ穴に螺合することにより、エンドキヤップ２８と一体に重ねて本体２Ａに固定される。
【００４０】
このリニアガイド装置には、スライダ２の内部にグリースが充填されてあっても良く、その場合には潤滑剤含有ポリマ部材１１が含有する生分解性グリースと同様なものが使用される。
【００４１】
図４は第二の実施例を示すものであり、本発明の潤滑剤供給部材を、オイルシール装置のシールリップ部への潤滑剤供給用に組み込んだものである。すなわち、軸受３０で支持されている回転軸３１の端都に、ハウジング３２を介してオイルシール装置３３が装着されている。このオイルシール装置３３の内周面のゴム製のシールリップ３３ａが回転軸３１の外周面に摺接してシール機能を発揮するが、そのシール性能及び寿命を維持するには回転軸３１とシールリップ３３ａとの摺接部に潤滑剤を継続的に供給する必要がある。そのための潤滑剤供給部材としての潤滑剤含有ポリマ部材４１がオイルシール装置３３に隣接して、ハウジング３２の先端部に装着されてねじ３４で固定されている。
【００４２】
この場合の潤滑剤含有ポリマ部材４１は、例えばイソシアネート基を含有するウレタンプレポリマとアミン系硬化剤の反応生成物であるポリウレタンに、潤滑剤としてペンタエリスリトールテトラエステルを基油とし、ヒドロキシリチウム石ケンを増ちょう剤とする生分解性グリース（生分解率：ＣＥＣＬ−３３−Ｔ−８２の生分解性試験、９９％）を４５重量パーセントを含有させた状態で硬化させたものである。硬化前に液体状のウレタンプレポリマと、アミン系硬化剤を混合したグリースをさらに混ぜあわせたグリース状原料とし、これを所定の金型に注入して必要に応じて加熱、加圧等を行い、目的の形状に成形した。形状は肉厚の円環形状であり、その内周面が回転軸３１との摺接面になっている。
【００４３】
回転軸３１が回転すると、端部の澗滑剤含有ポリマ部材４１が回転軸３１に接蝕しつつ摺動し、その摺動の摩擦熱の影響も加わって、初めのうちは潤滑剤含有ポリマ部材４１の組織内に含有されている潤滑剤が経時的に徐々に滲み出す。滲み出した潤滑剤は回転軸３１を経てオイルシール装置３３へと供給され、そのシールリップ３３ａに均一にくまなく行き渡って長時間にわたり安定したシールが行われる。
【００４４】
尚、潤滑剤含有ポリマ部材４１は、転がり軸受３０の端部を密封するシール部材としても機能して、ハウジング３２の内部をオイルシール装置３３と共にダブルシールとして外部の雰囲気から遮断する。これにより，外部雰囲気気が水や粉塵などの悪環境下でも、転がり軸受３０の内部はそれらの水や粉塵等に対して保護され、長時間にわたり円滑な潤滑作用を維持することができる。
【００４５】
図５，図６は、第三の実施例を示すもので、本発明の潤滑剤供給部材５０をボールねじ装置のシール兼潤滑剤供給部材としてのナット端面に装着したものである。その形状は軸方向の長さがやや長い半リング状であり、内周面はねじ軸５１の外径とほぼ同−の形状を有すると共に、２つのリングを組み合せることによって一対の部材になる。潤滑剤供給部材５０の外周画には、ガータスプリング５３が嵌合される環状の周溝５４が形成されている。更に、周溝５４と干渉しない位置に、円筒状の補強部材５５が嵌着されている。
【００４６】
この潤滑剤供給部材５０は、切割５２を開いてリングを拡開させてねじ軸５１に嵌め合わせた後、ボールねじナット５６の端面の凹部５７に嵌入され、ナット側面からねじ込んだ取付けねじ５８の先端を補強部材５５に係合させることにより固定されている。切割５２で拡開されて取り付けられた潤滑剤供給部材５０を、ガータスプリング５３で弾性的に締めつけることにより、ねじ軸５１の外径部と潤滑剤供給部材５０の内周部の嵌合隙間がゼロ以下に保たれる。そして、ねじ軸５１の外周面に設けた螺旋状のねじ溝２１ａと、ボールねじナット５６の内周面に設けた螺旋状のねじ溝５６ａと、その両溝間に装填された複数のボール５８との接触面に、潤滑剤供給部材５０から徐々に滲み出る潤滑剤が自動的に供給されて、摩擦抵抗の増大を抑制するとともに、その潤滑剤がボールねじ自体の潤滑にも寄与する。このボールねじには、ボールねじナット５６の内部にグリースが充填されてあっても良く、その場合は生分解性グリースが使用される。また、補強部材５５があることから、取付けねじ５８からかかる力が直接潤滑剤供給部材５０に加わらないので、多量の潤滑剤を含有させた軟らかい潤滑剤供給ポリマからなる潤滑剤供給部材５０を使用することが可能である。
【００４７】
前記潤滑剤含有ポリマの成形品からなる潤滑剤含有ポリマ部材５０は、例えば粉末状の超高分子ポリエチレンを所定の金型中で粉末成形したポーラス状のものに、潤滑剤として生分解性潤滑油であるペンタエリスリトールテトラエステル（生分解率：ＣＥＣＬ−３３−Ｔ−８２の生分解性試験で、９９％）を５０重量パーセントを含有するように真空含浸させたものである。前記潤滑剤供給部材５０には、カバーとシールを兼ねたポリアセタール製の外殻部材５７が周りを覆うようについており、ねじ軸５１にあたる部分は僅かに隙間があるラビリンスシールになっている。
【００４８】
次に、第４の実施例を図７に基づいて説明する。潤滑剤含有ポリマを潤滑剤供給部材として、軸受の内輪と外輪の内部空間に充墳した。潤滑剤含有ポリマは、例えば分子鎖にソフトセグメントを有する芳香族ポリアミン化合物及び芳香族ジアミン化合物の混合物からなるアミン成分とポリイソシアナート成分の反応生成物であるポリウレアエラストマーに、潤滑剤としてペンタエリスリトールテトラエステルを基油とし、リチウムコンプレックスを増ちょう剤とする生分解性グリース（生分解率：ＣＥＣＬ−３３−Ｔ−８２の生分解性試験で、９８％）を６０重量％を含有させた状態で硬化させたものである。
【００４９】
軸受への充填は、以下のようにして行った。液体状のアミン成分・ポリイソシアナート成分をそれぞれグリースに混ぜあわせた後、更にそれらを混合したグリース状原料を、軸受空間に注入してから、必要に応じて加熱、加圧等を行い、完全に硬化させた。
【００５０】
図７に示すように、本実施例に係わる潤滑剤含有ポリマを充墳した転がり軸受７１は、内輸７２及び外輸７３との間に介装される転動休である複数の円すいころ７４と、転動体７４を保持する保持器７５とを備えた円すいころ軸受である。この円すいころ軸受の内輸７２、外輸７３、円すいころ７４及び保持器７５により形成される空間内には、保持器を被う潤滑剤含有ポリマが充填・固化（硬化）されている。
【００５１】
次に、本実施例に係わる潤滑剤含有ポリマ充墳転がり軸受７１の製造方法について説明する。このための治具は、図８及び図９に示すように、下側治具８１と、上側治具８２とから構成されている。下側治具８１は、内輪７２の幅が広い側を嵌めいれる凹部９１が形成されており、外周部には、外輸７３の幅が狭い側の端画１３Ａに対向する部分９２が形成されている。また、凹部９１と顎部９２との間には、円すいころ７４と保持器７５を収容する凹部９３が形成されている。この下側治具８１は、円すいころ軸受を載置した際に内輪７２の広い方の端面１２Ａが凹部９１の底面に接触し、かつ外輪７３の端面１３Ａと、顎部９２の上面との間に隙間７７が形成される構造を有している。
【００５２】
上側治具８２は、内輪７３の狭い側を嵌めいれる凹部１０１が形成されており、外周部に、外輪７３の幅が広い側の端面１３Ｂと接触する接触部１０２が形成されている。また、凹部１０１と接触部１０２との間には、円すいころ７４と保持器７５を収容する凹部１０３が形成されている。この上側治具８２は、円すいころ軸受上に載置した際に、外輸７３の幅が広い方の端面１３Ｂが接触部１０２に接触し、かつ内輪７２の端面１２Ｂと凹部１０１との間、及び保持器７５と凹部１０３との間に隙間７８が形成される構造を有している。
【００５３】
潤滑剤含有ポリマ充墳転がり軸受７１を製造するには、先ず、円すいころ軸受を通常の方法で組み立てた後、通常の脱脂洗浄を行う。その後、内輸７２の外周面、外輪内周面、円すいころ７４の表面、及び保持器の表面に離型剤あるいは生分解性グリースを塗布し、離型剤あるいは生分解性グリースの塗膜（被膜）を形成する。この離型剤の塗膜は、例えば、フッ素系離型剤をそのまま、あるいは適当な希釈剤（例えば、水、イソオクタン、ＨＣＦＣ−１４１ｂ等）で希釈して、前記各部位にスプレーや刷毛により塗布するか、あるいは、円すいころ軸受を、前記離型剤を含む溶媒または分散液中に浸浸する等の方法で行われる。この時，離型剤の塗布量には特に限定はないが、０．１〜１．０μｍ程度の膜厚となるよう均一に塗布されることが好ましい。
【００５４】
また、生分解性グリースの被膜（塗膜）を形成する方法にも特に制限は無いが、例えば、軸受中に生分解性グリースを少量充墳後、軸受を回転させて、外輪の内周面、内輪の外周面、円すいころ７４の表面、及び保持器の表面にグリースの被膜を形成する方法がある。その他の方法としては、生分解性グリースを基油が溶解し、増ちょう剤が均一に分散するような溶剤に適当な濃度で溶かしてから、その溶液中に浸漬させた後、乾燥させて溶剤を除去することで被膜を形成させることもできる。生分解性グリースの被膜の膜厚は、１０〜１０００μｍにすることが好ましい。
【００５５】
次に本発明の第５の実施例について説明する。この実施例は図１０に示す深溝玉軸受に係わるものであり、この軸受は、外輪１１１、内輪１１２及び外輪と内輪との間に保持器１１３によって転動自在に保持された複数個の転動体１１４とから構成されている。さらに、外輪１１１の内周面及び内輪１１２の外周面にある角部１１１ａ,１１２ａにはＲ面取りがされている。
【００５６】
また、外輪１１１と内輪１１２及び転動体１１４により形成される空間内には潤滑剤含有ポリマ１１５が充填されているが、潤滑剤含有ポリマの側端面１１５ａが外輪１１１及び内輪１１２の側端面１１１ｂ,１１２ｂにより内側にへこむように潤滑剤含有ポリマ１１５が充填されている。
【００５７】
潤滑剤含有ポリマは、次のものが使用される。例えば、イソシアネート基を含有するウレタンプレポリマとアミン系硬化剤の反応生成物であるポリウレタンに、潤滑剤としてペンタエリスリトールテトラエステルを基油とし、リチウムコンプレックスを増ちょう剤とする生分解性グリース（生分解率：ＣＥＣＬ−３３−Ｔ８２の生分解性試験で、９８％）を４５重量パーセント含有させた状態で硬化させたものである。硬化前に、液体状のウレタンプレポリマとアミン系硬化剤を混合したグリースをさらに混ぜあわせたグリース状原料とし、これを軸受空間に注入して必要に応じて加熱、加圧等を行い、空間内で硬化した。
【００５８】
次に本発明の第６の実施例を、図１１に示した自動調心ころ軸受に基づいて説明する。内輪１２２の外周面に設けた複列の内輪軌道１２２ｂ,１２２ｂと、外輪１２５の内周面に設けた外輪軌道１２４ｂとの間にはそれぞれ複数個ずつの球面ころ１２０,１２０を、それぞれ保持器１２７ｃにより転動自在に保持した状態で、複列に亙り設けている。そして、上記各内輪軌道１２２ｂ,１２２ｂと外輪軌道１２４ｂとの間の環状空間内に、潤滑剤含有ポリマ１２１ａを充填している。尚、この潤滑剤含有ポリマ１２１ａを充填した状態で、上記保持器１２７ｃは、この潤滑剤含有ポリマ１２１ａ内に包埋されて、外部には露出しない。
【００５９】
潤滑剤含有ポリマを充填したころ軸受を造るには、先ず、内輪軌道１２２ｂ,１２２ｂと上記外輪軌道１２４ｂとの間で上記複数個の球面ころ１２０,１２０を設けた環状空間内に未硬化の潤滑剤含有ポリマを充填してから、この潤滑剤含有ポリマを硬化させる。ここで使用される潤滑剤含有ポリマは、図１０に示された実施例で使用されたものと同様である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係わる潤滑剤供給体が適用されたリニアガイド装置の全体斜視図。
【図２】そのサイドシール部の分解斜視図。
【図３】サイドシール部に適用される潤滑剤供給体の全体斜視図。
【図４】本発明に係わる潤滑剤供給体が適用されたオイルシール装置のシールリップ部の断面図。
【図５】ボールねじ装置に適用される本発明に係わる潤滑剤供給体の一部断面側面図。
【図６】そのボールねじ装置の断面図。
【図７】本発明に係わる潤滑剤供給体が適用された円すいころ軸受の断面図。
【図８】この円すいころ軸受と製造用治具とを含む両者の断面図。
【図９】図８の一部の詳細断面図。
【図１０】本発明に係わる潤滑剤供給体が適用された深溝玉軸受の断面図。
【図１１】本発明に係わる潤滑剤供給体が適用された自動調心ころ軸受の断面図。
【符号の説明】
【００６１】
案内レール：１
スライダ：２
潤滑剤供給体（潤滑剤含有ポリマ）：１１,４１,５０,７６,１１５,１２１ａ
【技術分野】
【０００１】
本発明は潤滑剤を供給するための部材に係わり、特に、互いに転動、あるいは摺接される関係にある複数の部材間に置かれて、これらの部材間へ潤滑剤を与えるために使用される潤滑剤供給体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の供給体としては、例えば、実願平５−３３３４１（実開平７−４９５２号）のマイクロフィルム（以下、「第１従来例」と称する。）に記載されたもの、さらに、特開平６−３４６９１９号公報（以下、「第２従来例」と称する。）に記載されたものがある。
【０００３】
第１従来例のものは、ボールねじのナットの端部に、ねじ軸のねじ溝と摺接可能に潤滑剤含有ポリマ部材がシ−ル部材を兼ねて装着された構成を有し、経時的にポリマから徐々に滲み出す潤滑剤がねじ溝を経てからボールヘと自動的に供給されて長期間にわたりボールねじの潤滑作用を発揮できるように構成されている。
【０００４】
第２従来例のものは、リニアガイド装置のスライダに装着されるサイドシール等のシール部材を、潤滑剤を含有するゴム又は合成樹脂により形成している。そして、シールリップ部が接触する案内レールの側面の転動体転動溝面に、含有潤滑剤が経時的に徐々に滲み出されて転動体へと自動的に供給される。この結果、第２の従来例に係わる潤滑剤含有部材も、長期間にわたり潤滑作用を発揮できるようになる。
【特許文献１】実願平５−３３３４１（実開平７−４９５２号）のマイクロフィルム
【特許文献２】特開平６−３４６９１９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、従来のこの種の潤滑剤供給体には以下のような問題点がある。潤滑剤供給体が建設機械、農業機械、港湾設備機械、排水処理装置等で使用されると、それらの機械の使用箇所にある土壊、河川及び海などの水資源に、潤滑剤供給体から滲み出してくる潤滑剤が混入する可能性がある。勢い、潤滑剤の漏洩が完全に無い構成を潤滑剤供給システムに実現しようとすると、潤滑剤に対するシール機構の構造が複雑となり実現が困難となる。一方、このまま潤滑剤が環境に漏洩することを放置すると、環境汚染の要因にもなりかねない。
【０００６】
そこで、本発明は、環境汚染を防ぐことに対して有効である新規な潤滑剤供給体を提供とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために、本発明は、潤滑剤供給体において、生分解性を有する潤滑剤を含有したポリマを備え、潤滑を必要としている被潤滑部材に、当該ポリマから前記生分解性潤滑剤を供給するように構成されたことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明において、「生分解性」とは、潤滑剤が土壌などの環境に置かれたときに、環境自体の力で分解される性質を持つことをいう。この種の「生分解性」の中には、たとえば、土壌中や河川・湖沼、海などの水中の微生物の作用によって分解されることがある。本発明の潤滑剤には、グリース潤滑、油潤滑のいずれの場合も含まれる。
【０００９】
さらに、本発明における被潤滑部材とは、後述の実施例に示されるような、互いに、転がり接触或いは摺接する２部材であり、具体的には、リニアガイドのサイドシール装置等である。
【００１０】
本発明の他の形態は、前記潤滑剤供給体を備え、潤滑を必要とする箇所にこの潤滑剤供給体からの潤滑剤を供給するように構成された潤滑システム、潤滑方法及び、リニアガイド、ボールネジ、転がり軸受等の転がり部材である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、潤滑剤供給体が含有する潤滑剤が生分解性であることから、土壌や水資源等に潤滑剤が混入しても、微生物によって分解され、環境汚染を防止することが可能となる。したがって、本発明に係わる潤滑剤供給体を、建設機械、農業機械、港湾設備機械、排水処理施設等で使用される被潤滑部材に適用することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の実施の形態について説明する。本発明の潤滑剤供給部材の潤滑剤の含有量は、３０〜９０重量％である。これ未満の含有量では、被潤滑部材への潤滑が十分期待できない可能性があり、上限を越える含有量では、潤滑剤に対するポリマの相対量が少なくなり、潤滑剤供給部材、すなわち成形製品としての機械的強度特牲が低下してしまう可能性がある。被潤滑部材への潤滑剤供給量と潤滑部材の機械的強度とを考慮すると、より好ましい潤滑剤の含有量は、４０〜８０重量％である。
【００１３】
次に、本発明の潤滑剤供給体の組成について説明する。潤滑剤供給体を成すための潤滑剤としては、グリース潤滑の場合も油潤滑の場合もともに生分解性が高いことが要求される。油潤滑剤としては、次のものがある。脂肪酸ジエステル、ポリオールエステルが好適である。脂肪酸ジエステルとしては、具体的には、アジピン酸ジイソデシル、アゼライン酸ジイソデシル、セバチン酸ジオクチル等である。ポリオールエステルとしては、具体的には、ネオペンチルグリコールジエステル（炭素鎖：ｎ−Ｃ9，ｂｒ−Ｃ9，オレイル等），トリメチロールプロパントリエステル（炭素鎖：ｎ−Ｃ6，ｎ−Ｃ7，ｂｒ−Ｃ8，イソステアリル，オレイル等），ペンタエリスリトールテトラエステル（炭素鎖：ｎ−Ｃ6，ｎ−Ｃ8，ｂｒ−Ｃ8，イソステアリル，オレイル等），ジペンタエリスリトールヘキサエステル（炭素鎖：ｎ−Ｃ6等）等である。
【００１４】
上記のエステルの他に、常温で液体の菜種油・ヒマシ油等の脂肪油（脂肪酸のグリセリンエステル）あるいはその構造に類似する構造の脂肪酸トリグリセライド（炭素鎖：ｎ−Ｃ8,ｎ−Ｃ12，オレイル等）も使用できる。
【００１５】
グリース潤滑の場合は次のとおりである。上記のエステル類を基油とし、リチウム石鹸・ヒドロキシリリチウム石鹸・カルシウム石鹸・ヒドロキシリチウム石鹸・（カルシウム＋リチウム）石鹸・複合リチウム石鹸・有機化ベントナイト等を増ちょう剤とするグリースも使用可能である。
【００１６】
上記潤滑剤には、酸化防止剤、防錆剤、摩耗防止剤が添加してあるものでもよいが、添加剤にはＺｎなどの重金属が含有されずに潤滑剤の生分解性を妨げないものが良い。
【００１７】
潤滑剤の生分解性は高いことが好適であり、具体的にはＣＥＣＬ−３３−Ｔ−８２の生分解性試験による生分解性で８０パーセント以上、好ましくは、９０パーセント以上であることが、いわゆる「環境に優しい」ために好適である。ここで、「ＣＥＣ」とは、Co-ordinating European Councilの略称である。また、Ｌ−３３−Ｔ−８２は、欧州規格諮問委員会での、２ストロークサイクル船外機エンジンオイルについての生分解性試験法である。作動油、グリース等の不水溶性のサンプルにも応用できる。具体的な試験法は、試料を微生物源と共に２５℃×２１日間振とう培養し、四塩化炭素抽出分を赤外分光分析し、残油量より生分解率（％）を算出する。
【００１８】
本発明の潤滑剤に望まれる耐熱性は、グリースの場合、酸化安定度（摂氏９９度、１００時間）が５０ｋPa以下、好ましくは、３０ｋPa以下が適している。基油がペンタエリスリトールテトラエステルの場合、増ちょう剤がリチウムコンプレックス石けんのグリースで２５ｋPa程度である。
【００１９】
酸化安定度試験は、ＪＩＳＫ2220 ５．８で定められており、試料を酸素圧０．７６Mpaのボンベ中で摂氏９９度に加熱し、一定時間毎に圧力降下を記録して１００時間後の酸素圧の減少を測定することによって行われる。
【００２０】
潤滑油の場合は、ＪＩＳ Ｋ２５１４で規定される潤滑油の酸化安定度試験で全酸価の増加量が８０mgKOH/g以下、より好ましくは３０mgKOH/g以下が好適である。潤滑油或いはグリースの基油としては、ペンタエリスリトールテトラエステルベースのものが、ＪＩＳＫ ２５１４における全酸価１５〜２０mgKOH/gであり、好ましい。
【００２１】
本発明の潤滑剤は生分解性を有するとともに、ポリマに含有されかつポリマから被潤滑部材に向けて円滑にポリマから滲み出されることが要求され、一方、ポリマは、この潤滑剤を十分含有でき、しかも潤滑を必要とする箇所に円滑に放出できることが要求される。本発明者が生分解性を有する潤滑剤とポリマとの好適な組合せを検討したところ、耐熱性にも優れたペンタエリストールテトラエステルと、極性が高い樹脂特に後述のポリウレア系エラストマー、ポリウレタン、ポリエステル系エラストマーのうちの少なくとも１種以上との組合せが、好ましいものであるとの知見を得るに至った。したがって、これらの組合せから成る潤滑剤供給部材は、被潤滑部材に対する潤滑性能を向上しながら、生分解性の高い潤滑剤を使用できるために好ましい。
【００２２】
本発明の潤滑剤供給体を形成する潤滑剤含有ポリマの合成樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン系合成樹脂、ポリエステル系エラストマー、ポリウレア系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリウレタン等を使用することができる。
【００２３】
ポリウレタンの場合は、潤滑剤としてグリースを用いて反応原料となる、イソシアネート基を含有するウレタンプレポリマとアミン系硬化剤をそれぞれ、あるいはどちらか一方をグリースに均−に混合した後、２つの混合物をさらに混合し軸受に充墳して、必要に応じて加熱して反応させ、グリースを含有させた状態で硬化させる。
【００２４】
ポリウレア系エラストマーの場合は、分子鎖にソフトセグメントを含有する芳香族ポリアミン化合物及び芳香族ジアミンの混合物からなるアミン成分を、それと相溶性のある潤滑油或いはその潤滑油を基油とするグリースと均一に混合した混合物に、更にポリイソシアナート成分を加えて混合し目的の形状の金型に充墳して、必要に応じて加熱して反応させ、潤滑剤を含有させた状態で硬化させる。
【００２５】
ポリウレアエラストマーについて更に詳細に説明する。前記ポリウレアエラストマーは、（１）ポリイソシアナート成分と
（２）
【化１】
（式中，Ａはソフトセグメントであり、平均分子量で２００以上のポリアルキレンエーテル）
【００２６】
で表される分子鎖にソフトセグメントを含有する芳香族ポリアミン化合物と、芳香族ジアミンとの混合物からなるアミン成分とを反応させる（NCOindexが０．９〜１．２の範囲）ことによって得られ、その反応時に潤滑剤（前記アミン成分と相溶性を有する潤滑油あるいはその潤滑油を基油とするグリース、具体的には説明したような生分解性潤滑剤）を混入すれば、潤滑剤を含有した状態で硬化させることができる。
【００２７】
また、潤滑剤を含む潤滑材含有部材の機械的強度を向上させるために、潤滑材含有部材に充墳材が添加されても良い。例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、チタン酸カリウムウィスカーやホウ酸アルミニウムウィスカー等の無機ウィスカー類、或いはガラス繊維や金属繊維等の無機繊維類及びこれらを布状に編組したもの、また有機化合物ではカーボンブラック、黒鉛粉末、カーボン繊維、アラミド繊維やポリエステル繊維等が添加されてもよい。
【実施例】
【００２８】
図１から図３は、本発明の潤滑剤供給部材をリニアガイド装置のサイドシールに組み込んだ場合を示している。このリニアガイド装置は、図１の斜視図に示すように、外面に転動体転動溝３,３'を有して軸方向に延びる案内レール１と、その案内レール１を跨いで組み付けられるスライダ２とを備えている。スライダ２はスライダ本体２Ａと、その両端部４の側面に案内レール１の転動体転動溝３,３'に対向する図示されない転動体転動溝を有するとともに、袖部の肉厚部分を軸方向に貫通する図外の転動体戻し路を有している。
【００２９】
一方、エンドキャップ２８は、スライダ本体２Ａの転動体転動溝とこれに平行な転動体戻し路とを連通させる図示されない湾曲路を有しており、それらの転動体転動溝と転動体戻し路と両端の湾曲路とによって転動体の循環回路が形成されている。
【００３０】
その転動体の循環回路内には、例えば鋼球からなる多数の転動体が装填されている。案内レール１に組み込まれたスライダ２は、対向する両転動体転動溝内の転動体の転動を介して案内レールに沿って滑らかに移動し、その移動中、転動体はスライダ内の転動体循環路を無限循環するようになっている。スライダ２の前後両端の各エンドキヤップ２Ｂの端面には、案内レール１との間の隙間の開口をシールするサイドシール１０が取り付けてある。
【００３１】
そして、このサイドシール１０に重ねて、図２の分解斜視図に示すように、潤滑剤供給部材としての潤滑剤含有ポリマ部材１１が、補強板２０との間に狭んで組み付けられている。尚、符号７は必要に応じてスライダ２の内部の転動体にグリースを供給するためのグリースニップルである。
【００３２】
前記サイドシール１０は、エンドキャップ２Ｂの外形に合せたほぼコ字形状の鋼板と、この鋼板と類似の形状を有してその外面に一体的に成形されたニトリルゴムとから構成されている。そして、案内レール１と接触するシールリップ部Ｌは、スライダ２と案内レール１との隙間をシールできるように、その案内レール１の断面形状に合せて案内レール１の上面１ａ及び外側面１ｂに摺接可能な形状、より具体的には、転動体転動溝３,３'にも摺接可能な形状に成形されている。また、このサイドシール１０の両袖部に、取付ネジ貫通用の貫通孔１０ａ,１０ｂが形成されるとともに、両袖部を連結する連結部には、グリースニップル用の貫通孔１０ｃが形成されている。
【００３３】
前記潤滑剤含有ポリマの成形品からなる潤滑剤含有ポリマ部材１１は、例えば、イソシアネート基を含有するウレタンプレポリマとアミン系硬化剤の反応生成物であるポリウレタンに、潤滑剤としてペンタエリスリトールテトラエステルを基油とし、リチウムコンプレックスを増ちょう剤とする生分解性グリース（生分解率：ＣＥＣＬ３３ーＴー８２の生分解性試験で、９８％）を４５重量％を含有させた状態で硬化させたものである。硬化前に、液体状のウレタンプレポリマと、アミン系硬化剤を混合したグリースをさらに混ぜあわせたグリース状原料とし、これを所定の金型に注入して必要に応じて加熱、加圧等を行い、目的の形状に成形した。その形状は、図３の拡大斜視図に示すように、エンドキヤップ２８の外形に合せた略コ字形状で所定の厚みを有している。その内面の形状は案内レール１の横断面の外形形状に一致させてあり、案内レール１の上面１ａ及び側画１ｂに沿う形状に形成されるとともに、案内レール１の上の転動体転動溝３に対応する突部１２ａ、１２ｂ下の転動体転動溝３に対応する突部１３ａ,１３ｂがそれぞれ形成されて、案内レール１の横断面外形形状に整合させてある。
【００３４】
また、潤滑剤含有ポリマ部材１１の両袖部に、スライダのエンドキヤップ２８への取付ネジの貫通用の一部が軸方向に切開された貫通孔１１ａ,１１ｂが形成されているとともに、それら両袖都を連結する連結部には、グリースニップル用の一部が軸方向に切閉された貫通孔１１ｃが形成されている。
【００３５】
そして，これらの貫通孔１１ａ,１１ｂ及び１１ｃのそれぞれには、図２に示されるように、リング状スリーブ部材１１Ａ，１１Ｂ及び１１Ｃがはめ込まれるようになっている。このリング状スリーブ部材１１Ａ，１１Ｂ及び１１Ｃは、潤滑剤含有ポリマ部材１１の厚みより若干長い長さとされた短い円筒形状の部材であり、その外径は、貫通孔１１ａ,１１ｂ及び１１ｃに容易に嵌め込める程度の寸法となっており、潤滑剤含有ポリマ部材１１の装着時にねじの締め付けで圧縮されて含有潤滑剤が絞り出されることがないようにしている。
【００３６】
また、リング状スリーブ部材１１Ａ,１１Ｂ及び１１Ｃの外径は、貫通孔１１ａ,１１ｂ及び１１ｃの外径よりも大きく成されている。このようにスリーブ径を大きくすると、潤滑剤含有ポリマ部材１１の内面を絶えず案内レール１の外面に押し付けて密着させることができ、滲み出してくる潤滑剤を安定的に供給することができる。
【００３７】
前記補強板２０は、エンドキャップ２８の外形に合せたほぼコ字形状の鋼板または合成樹脂板であり、その両袖部に取付ネジ２１ａ,２１ｂの貫通用の貫通孔２２ａ,２２ｂが形成されるとともに、それら両袖部を連結する連結部にば、グリースニップル７用の貫通孔２２ｃが形成されている。尚、この補強板２０は、案内レール１とは非接触である。
【００３８】
上記潤滑剤含有ポリマ部材１１は、通常、サイドシール１０及び補強板２０に重ねてサンドイッチ状に狭むように組み付けられる。しかし、潤滑剤含有ポリマ部材１１は案内レールの外面に密着してサイドシール１０と同様のシール機能をも果たし得るから、場合によっては、サイドシール１０の代わりに補強板２０を使用してもよく、又は、補強板２０を潤滑剤含有ポリマ部材１１の表面のみに重ね、背面はエンドキヤップ２８の端面に直接当てるようにして装着しても良い。
【００３９】
この実施形態では、これらサイドシール１０，潤滑剤含有ポリマ部材１１,補強板２０の三者が、取付用ネジ２１ａ,２１bを、サイドシール１０の貫通孔１０ａ,１０ｂと潤滑剤含有ポリマ部材１１のスリーブ部材１１Ａ,１１Ｂと補強板２０の貫通孔２０ａ,２０ｂ及びエンドキヤップ２８のネジ貫通孔をしてスライダ本体２Ａの取付用ネジ穴に螺合することにより、エンドキヤップ２８と一体に重ねて本体２Ａに固定される。
【００４０】
このリニアガイド装置には、スライダ２の内部にグリースが充填されてあっても良く、その場合には潤滑剤含有ポリマ部材１１が含有する生分解性グリースと同様なものが使用される。
【００４１】
図４は第二の実施例を示すものであり、本発明の潤滑剤供給部材を、オイルシール装置のシールリップ部への潤滑剤供給用に組み込んだものである。すなわち、軸受３０で支持されている回転軸３１の端都に、ハウジング３２を介してオイルシール装置３３が装着されている。このオイルシール装置３３の内周面のゴム製のシールリップ３３ａが回転軸３１の外周面に摺接してシール機能を発揮するが、そのシール性能及び寿命を維持するには回転軸３１とシールリップ３３ａとの摺接部に潤滑剤を継続的に供給する必要がある。そのための潤滑剤供給部材としての潤滑剤含有ポリマ部材４１がオイルシール装置３３に隣接して、ハウジング３２の先端部に装着されてねじ３４で固定されている。
【００４２】
この場合の潤滑剤含有ポリマ部材４１は、例えばイソシアネート基を含有するウレタンプレポリマとアミン系硬化剤の反応生成物であるポリウレタンに、潤滑剤としてペンタエリスリトールテトラエステルを基油とし、ヒドロキシリチウム石ケンを増ちょう剤とする生分解性グリース（生分解率：ＣＥＣＬ−３３−Ｔ−８２の生分解性試験、９９％）を４５重量パーセントを含有させた状態で硬化させたものである。硬化前に液体状のウレタンプレポリマと、アミン系硬化剤を混合したグリースをさらに混ぜあわせたグリース状原料とし、これを所定の金型に注入して必要に応じて加熱、加圧等を行い、目的の形状に成形した。形状は肉厚の円環形状であり、その内周面が回転軸３１との摺接面になっている。
【００４３】
回転軸３１が回転すると、端部の澗滑剤含有ポリマ部材４１が回転軸３１に接蝕しつつ摺動し、その摺動の摩擦熱の影響も加わって、初めのうちは潤滑剤含有ポリマ部材４１の組織内に含有されている潤滑剤が経時的に徐々に滲み出す。滲み出した潤滑剤は回転軸３１を経てオイルシール装置３３へと供給され、そのシールリップ３３ａに均一にくまなく行き渡って長時間にわたり安定したシールが行われる。
【００４４】
尚、潤滑剤含有ポリマ部材４１は、転がり軸受３０の端部を密封するシール部材としても機能して、ハウジング３２の内部をオイルシール装置３３と共にダブルシールとして外部の雰囲気から遮断する。これにより，外部雰囲気気が水や粉塵などの悪環境下でも、転がり軸受３０の内部はそれらの水や粉塵等に対して保護され、長時間にわたり円滑な潤滑作用を維持することができる。
【００４５】
図５，図６は、第三の実施例を示すもので、本発明の潤滑剤供給部材５０をボールねじ装置のシール兼潤滑剤供給部材としてのナット端面に装着したものである。その形状は軸方向の長さがやや長い半リング状であり、内周面はねじ軸５１の外径とほぼ同−の形状を有すると共に、２つのリングを組み合せることによって一対の部材になる。潤滑剤供給部材５０の外周画には、ガータスプリング５３が嵌合される環状の周溝５４が形成されている。更に、周溝５４と干渉しない位置に、円筒状の補強部材５５が嵌着されている。
【００４６】
この潤滑剤供給部材５０は、切割５２を開いてリングを拡開させてねじ軸５１に嵌め合わせた後、ボールねじナット５６の端面の凹部５７に嵌入され、ナット側面からねじ込んだ取付けねじ５８の先端を補強部材５５に係合させることにより固定されている。切割５２で拡開されて取り付けられた潤滑剤供給部材５０を、ガータスプリング５３で弾性的に締めつけることにより、ねじ軸５１の外径部と潤滑剤供給部材５０の内周部の嵌合隙間がゼロ以下に保たれる。そして、ねじ軸５１の外周面に設けた螺旋状のねじ溝２１ａと、ボールねじナット５６の内周面に設けた螺旋状のねじ溝５６ａと、その両溝間に装填された複数のボール５８との接触面に、潤滑剤供給部材５０から徐々に滲み出る潤滑剤が自動的に供給されて、摩擦抵抗の増大を抑制するとともに、その潤滑剤がボールねじ自体の潤滑にも寄与する。このボールねじには、ボールねじナット５６の内部にグリースが充填されてあっても良く、その場合は生分解性グリースが使用される。また、補強部材５５があることから、取付けねじ５８からかかる力が直接潤滑剤供給部材５０に加わらないので、多量の潤滑剤を含有させた軟らかい潤滑剤供給ポリマからなる潤滑剤供給部材５０を使用することが可能である。
【００４７】
前記潤滑剤含有ポリマの成形品からなる潤滑剤含有ポリマ部材５０は、例えば粉末状の超高分子ポリエチレンを所定の金型中で粉末成形したポーラス状のものに、潤滑剤として生分解性潤滑油であるペンタエリスリトールテトラエステル（生分解率：ＣＥＣＬ−３３−Ｔ−８２の生分解性試験で、９９％）を５０重量パーセントを含有するように真空含浸させたものである。前記潤滑剤供給部材５０には、カバーとシールを兼ねたポリアセタール製の外殻部材５７が周りを覆うようについており、ねじ軸５１にあたる部分は僅かに隙間があるラビリンスシールになっている。
【００４８】
次に、第４の実施例を図７に基づいて説明する。潤滑剤含有ポリマを潤滑剤供給部材として、軸受の内輪と外輪の内部空間に充墳した。潤滑剤含有ポリマは、例えば分子鎖にソフトセグメントを有する芳香族ポリアミン化合物及び芳香族ジアミン化合物の混合物からなるアミン成分とポリイソシアナート成分の反応生成物であるポリウレアエラストマーに、潤滑剤としてペンタエリスリトールテトラエステルを基油とし、リチウムコンプレックスを増ちょう剤とする生分解性グリース（生分解率：ＣＥＣＬ−３３−Ｔ−８２の生分解性試験で、９８％）を６０重量％を含有させた状態で硬化させたものである。
【００４９】
軸受への充填は、以下のようにして行った。液体状のアミン成分・ポリイソシアナート成分をそれぞれグリースに混ぜあわせた後、更にそれらを混合したグリース状原料を、軸受空間に注入してから、必要に応じて加熱、加圧等を行い、完全に硬化させた。
【００５０】
図７に示すように、本実施例に係わる潤滑剤含有ポリマを充墳した転がり軸受７１は、内輸７２及び外輸７３との間に介装される転動休である複数の円すいころ７４と、転動体７４を保持する保持器７５とを備えた円すいころ軸受である。この円すいころ軸受の内輸７２、外輸７３、円すいころ７４及び保持器７５により形成される空間内には、保持器を被う潤滑剤含有ポリマが充填・固化（硬化）されている。
【００５１】
次に、本実施例に係わる潤滑剤含有ポリマ充墳転がり軸受７１の製造方法について説明する。このための治具は、図８及び図９に示すように、下側治具８１と、上側治具８２とから構成されている。下側治具８１は、内輪７２の幅が広い側を嵌めいれる凹部９１が形成されており、外周部には、外輸７３の幅が狭い側の端画１３Ａに対向する部分９２が形成されている。また、凹部９１と顎部９２との間には、円すいころ７４と保持器７５を収容する凹部９３が形成されている。この下側治具８１は、円すいころ軸受を載置した際に内輪７２の広い方の端面１２Ａが凹部９１の底面に接触し、かつ外輪７３の端面１３Ａと、顎部９２の上面との間に隙間７７が形成される構造を有している。
【００５２】
上側治具８２は、内輪７３の狭い側を嵌めいれる凹部１０１が形成されており、外周部に、外輪７３の幅が広い側の端面１３Ｂと接触する接触部１０２が形成されている。また、凹部１０１と接触部１０２との間には、円すいころ７４と保持器７５を収容する凹部１０３が形成されている。この上側治具８２は、円すいころ軸受上に載置した際に、外輸７３の幅が広い方の端面１３Ｂが接触部１０２に接触し、かつ内輪７２の端面１２Ｂと凹部１０１との間、及び保持器７５と凹部１０３との間に隙間７８が形成される構造を有している。
【００５３】
潤滑剤含有ポリマ充墳転がり軸受７１を製造するには、先ず、円すいころ軸受を通常の方法で組み立てた後、通常の脱脂洗浄を行う。その後、内輸７２の外周面、外輪内周面、円すいころ７４の表面、及び保持器の表面に離型剤あるいは生分解性グリースを塗布し、離型剤あるいは生分解性グリースの塗膜（被膜）を形成する。この離型剤の塗膜は、例えば、フッ素系離型剤をそのまま、あるいは適当な希釈剤（例えば、水、イソオクタン、ＨＣＦＣ−１４１ｂ等）で希釈して、前記各部位にスプレーや刷毛により塗布するか、あるいは、円すいころ軸受を、前記離型剤を含む溶媒または分散液中に浸浸する等の方法で行われる。この時，離型剤の塗布量には特に限定はないが、０．１〜１．０μｍ程度の膜厚となるよう均一に塗布されることが好ましい。
【００５４】
また、生分解性グリースの被膜（塗膜）を形成する方法にも特に制限は無いが、例えば、軸受中に生分解性グリースを少量充墳後、軸受を回転させて、外輪の内周面、内輪の外周面、円すいころ７４の表面、及び保持器の表面にグリースの被膜を形成する方法がある。その他の方法としては、生分解性グリースを基油が溶解し、増ちょう剤が均一に分散するような溶剤に適当な濃度で溶かしてから、その溶液中に浸漬させた後、乾燥させて溶剤を除去することで被膜を形成させることもできる。生分解性グリースの被膜の膜厚は、１０〜１０００μｍにすることが好ましい。
【００５５】
次に本発明の第５の実施例について説明する。この実施例は図１０に示す深溝玉軸受に係わるものであり、この軸受は、外輪１１１、内輪１１２及び外輪と内輪との間に保持器１１３によって転動自在に保持された複数個の転動体１１４とから構成されている。さらに、外輪１１１の内周面及び内輪１１２の外周面にある角部１１１ａ,１１２ａにはＲ面取りがされている。
【００５６】
また、外輪１１１と内輪１１２及び転動体１１４により形成される空間内には潤滑剤含有ポリマ１１５が充填されているが、潤滑剤含有ポリマの側端面１１５ａが外輪１１１及び内輪１１２の側端面１１１ｂ,１１２ｂにより内側にへこむように潤滑剤含有ポリマ１１５が充填されている。
【００５７】
潤滑剤含有ポリマは、次のものが使用される。例えば、イソシアネート基を含有するウレタンプレポリマとアミン系硬化剤の反応生成物であるポリウレタンに、潤滑剤としてペンタエリスリトールテトラエステルを基油とし、リチウムコンプレックスを増ちょう剤とする生分解性グリース（生分解率：ＣＥＣＬ−３３−Ｔ８２の生分解性試験で、９８％）を４５重量パーセント含有させた状態で硬化させたものである。硬化前に、液体状のウレタンプレポリマとアミン系硬化剤を混合したグリースをさらに混ぜあわせたグリース状原料とし、これを軸受空間に注入して必要に応じて加熱、加圧等を行い、空間内で硬化した。
【００５８】
次に本発明の第６の実施例を、図１１に示した自動調心ころ軸受に基づいて説明する。内輪１２２の外周面に設けた複列の内輪軌道１２２ｂ,１２２ｂと、外輪１２５の内周面に設けた外輪軌道１２４ｂとの間にはそれぞれ複数個ずつの球面ころ１２０,１２０を、それぞれ保持器１２７ｃにより転動自在に保持した状態で、複列に亙り設けている。そして、上記各内輪軌道１２２ｂ,１２２ｂと外輪軌道１２４ｂとの間の環状空間内に、潤滑剤含有ポリマ１２１ａを充填している。尚、この潤滑剤含有ポリマ１２１ａを充填した状態で、上記保持器１２７ｃは、この潤滑剤含有ポリマ１２１ａ内に包埋されて、外部には露出しない。
【００５９】
潤滑剤含有ポリマを充填したころ軸受を造るには、先ず、内輪軌道１２２ｂ,１２２ｂと上記外輪軌道１２４ｂとの間で上記複数個の球面ころ１２０,１２０を設けた環状空間内に未硬化の潤滑剤含有ポリマを充填してから、この潤滑剤含有ポリマを硬化させる。ここで使用される潤滑剤含有ポリマは、図１０に示された実施例で使用されたものと同様である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係わる潤滑剤供給体が適用されたリニアガイド装置の全体斜視図。
【図２】そのサイドシール部の分解斜視図。
【図３】サイドシール部に適用される潤滑剤供給体の全体斜視図。
【図４】本発明に係わる潤滑剤供給体が適用されたオイルシール装置のシールリップ部の断面図。
【図５】ボールねじ装置に適用される本発明に係わる潤滑剤供給体の一部断面側面図。
【図６】そのボールねじ装置の断面図。
【図７】本発明に係わる潤滑剤供給体が適用された円すいころ軸受の断面図。
【図８】この円すいころ軸受と製造用治具とを含む両者の断面図。
【図９】図８の一部の詳細断面図。
【図１０】本発明に係わる潤滑剤供給体が適用された深溝玉軸受の断面図。
【図１１】本発明に係わる潤滑剤供給体が適用された自動調心ころ軸受の断面図。
【符号の説明】
【００６１】
案内レール：１
スライダ：２
潤滑剤供給体（潤滑剤含有ポリマ）：１１,４１,５０,７６,１１５,１２１ａ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生分解性を有する潤滑剤を含有したポリマを備え、潤滑を必要としている被潤滑部材に、このポリマから前記生分解性潤滑剤を供給するように構成されたことを特徴とする潤滑剤供給体であって、
前記ポリマの合成樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン系合成樹脂であることを特徴とする、
潤滑剤供給剤。
【請求項２】
生分解性を有する潤滑剤と、合成樹脂と、を含有したポリマを備え、潤滑を必要としている被潤滑部材に、前記ポリマから前記生分解性潤滑剤を供給するように構成されたことを特徴とする潤滑剤供給体であって、
前記潤滑剤が、ペンタエリストールテトラエステルであり、
前記合成樹脂が、ポリウレア系エラストマー、ポリウレタン、ポリエステル系エラストマーからなる群から選択された少なくとも１種以上である、
潤滑剤供給剤。
【請求項３】
請求項１又は２記載の潤滑剤供給体を備えたことを特徴とするリニアガイド装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の潤滑剤供給体を備えたことを特徴とするオイルシール装置。
【請求項５】
請求項１又は２記載の潤滑剤供給体を備えたことを特徴とするボールねじ装置。
【請求項６】
請求項１又は２の潤滑剤供給体を備えたことを特徴とする軸受装置。
【請求項１】
生分解性を有する潤滑剤を含有したポリマを備え、潤滑を必要としている被潤滑部材に、このポリマから前記生分解性潤滑剤を供給するように構成されたことを特徴とする潤滑剤供給体であって、
前記ポリマの合成樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン系合成樹脂であることを特徴とする、
潤滑剤供給剤。
【請求項２】
生分解性を有する潤滑剤と、合成樹脂と、を含有したポリマを備え、潤滑を必要としている被潤滑部材に、前記ポリマから前記生分解性潤滑剤を供給するように構成されたことを特徴とする潤滑剤供給体であって、
前記潤滑剤が、ペンタエリストールテトラエステルであり、
前記合成樹脂が、ポリウレア系エラストマー、ポリウレタン、ポリエステル系エラストマーからなる群から選択された少なくとも１種以上である、
潤滑剤供給剤。
【請求項３】
請求項１又は２記載の潤滑剤供給体を備えたことを特徴とするリニアガイド装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の潤滑剤供給体を備えたことを特徴とするオイルシール装置。
【請求項５】
請求項１又は２記載の潤滑剤供給体を備えたことを特徴とするボールねじ装置。
【請求項６】
請求項１又は２の潤滑剤供給体を備えたことを特徴とする軸受装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−１８８６９１（Ｐ２００６−１８８６９１Ａ）
【公開日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３７４５４０（Ｐ２００５−３７４５４０）
【出願日】平成１７年１２月２７日（２００５．１２．２７）
【分割の表示】特願平１１−７０１２８の分割
【原出願日】平成１１年３月１６日（１９９９．３．１６）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２７日（２００５．１２．２７）
【分割の表示】特願平１１−７０１２８の分割
【原出願日】平成１１年３月１６日（１９９９．３．１６）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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