固体润滑剂以及固体润滑滚动轴承制造技术

通过对包含碳材料粉(12)、石墨粉(13)、粘合剂(14)的粉末进行成形、烧成从而形成固体润滑剂(11)，所述碳材料粉为非晶质且具有自烧结性。该固体润滑剂具有较高的材料强度与硬度，且具有优异的耐冲击性、耐磨损性的特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及固体润滑剂以及固体润滑滚动轴承。
技术介绍
使用固体润滑剂的固体润滑滚动轴承适合在作为润滑剂而无法使用润滑脂、润滑油的高温气氛、真空气氛等环境下使用，例如，适合作为薄膜拉伸机的拉幅机夹子用轴承使用。这里所指的薄膜拉伸机一般用于制造封装件、液晶面板、或者二次电池等中使用的延伸膜，为了使膜的强度提高，如图25所示，存在连续地沿长边方向(箭头X方向)搬运膜100，且在虚线所示的区域内一边加热一边沿宽度方向拉伸膜100的(并且也存在沿长边方向拉伸的情况)机械装置。拉幅机夹子是如下的机械部件，即，在该薄膜拉伸机中，将膜的两端夹紧，且固定在循环轨道的导轨上，如图中的箭头C所示一边循环行驶一边沿规定方向拉伸膜。拉幅机夹子用轴承用于对该拉幅机夹子的滚道行驶进行引导的部分，由于在高温环境下(250°C以上，最大达到400°C左右)下使用，因此需要使用固体润滑滚动轴承。作为在这样的固体润滑滚动轴承中使用的固体润滑剂，在专利文献1中公开了如下的固体润滑剂，其是石墨与粘合剂的烧结体，且石墨的配合率设为80?98vol%，弯曲强度为4?15MPa，比磨损率为 1.5?2.5 X 10—5mm3/(N.m)。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特开2013-79715号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，专利文献1中所述的固体润滑剂以石墨作为主原料，而且粘合剂与石墨粒子在烧成后也未结合，因此材料强度与硬度低。因此，存在耐冲击性、耐磨损性不足，滚动轴承的寿命变短的问题。对此，本专利技术的目的在于提供一种具有较高的材料强度与硬度且具有优异的耐冲击性、耐磨损性的特性的固体润滑剂以及使用该固体润滑剂的固体润滑滚动轴承。用于解决课题的方案本专利技术的固体润滑剂的特征在于，所述固体润滑剂通过对包含碳材料粉、石墨粉、粘合剂的粉末进行成形、烧成而成，所述碳材料粉为非晶质且具有自烧结性。本申请专利技术中使用的碳材料粉由于是非晶质，因此与晶质的石墨粉不同，而且由于具有自烧结性，因此是与不具有自烧结性的碳纤维等不同的材料。作为属于这样的非晶质且具有自烧结性的碳材料粉的材料，可以列举沥青粉、焦炭粉。这样的碳材料粉通过烧成使得粉末本身硬质化，而且烧成后因其自烧结性而形成相邻的碳材料粒子彼此相互结合而成的骨架结构。由于保持成该骨架结构，因此石墨粒子也不易脱落。因此，能够增加材料强度，能够使耐冲击性、耐磨损性提高。通过将该固体润滑剂用于滚动轴承，由此能够实现滚动轴承的长寿命化。为了获得以上的效果，优选碳材料粉的配合比例以重量比计大于石墨粉的配合比例。作为该情况的压粉体，可以使用配合有50?60wt%的碳材料粉，配合有25?40wt%的石墨粉的压粉体。碳材料粉以及石墨粉都是细粉，而且在保持该状态的情况下表观密度低因此流动性较差，而无法将粉末顺畅地填充于成型模具。为了防止该问题，优选固体润滑剂通过将碳材料粉以及石墨粉利用粘合剂来造粒，并使用该造粒粉来成形压粉体。在高温环境下，因水分的减少等会造成石墨的润滑性降低，固体润滑剂的耐磨损性降低，然而通过向该固体润滑剂中至少添加W、Mo、MoS2中的至少任一种，由此能够弥补耐磨损性的降低。另外，通过在固体润滑剂中添加有碳纤维或碳纳米管，从而能够进一步提高耐磨损性。可以使该固体润滑剂的弯曲强度为40?lOOMPa，肖氏硬度(HSC)设为50?100。另夕卜，可以使固体润滑剂的比磨损率为1.0 X 10—7mm3/(N.m)?2.5 X 10—7mm3/(N.m)。并且，可以使其密度设为1.0?3.0g/cm3o另外，本专利技术的固体润滑滚动轴承包括:具有外侧滚道面的外圈；具有内侧滚道面的内圈；配置在外侧滚道面与内侧滚道面之间的多个滚动体；以及配置在相邻的滚动体之间的间隔件，间隔件由上述的固体润滑剂形成，利用限制构件来限制相邻的滚动体以及间隔件的向沿圆周方向离开的方向上的相对移动，在圆周方向的多个部位配置所述限制构件且允许相邻的限制构件彼此的相对移动。在该结构中，各个滚动体的圆周方向上的移动范围被限制构件限制。因此即使因轴承的运转造成间隔件磨损从而尺寸变小，也能够防止所有的滚动体偏向圆周方向上的一部分区域那样的情况。因此，长期运转后，外圈与内圈也不会分离，从而能够防止轴承不经意分解的情况。另外，由于各限制构件能够独立地相对移动，因此能够挠性地改变滚动体与限制构件的内侧面之间的间隙的大小。因此，能够促进该间隙内积存的固体润滑剂粉的排出，能够防止间隙被固体润滑剂粉充满而导致旋转锁止的情况。另外，限制构件相互间处于未通过铆钉等连结构件连结的非连结状态，因此无需在轴承内的圆周方向上确保连结构件的设置空间。因此，在轴承内部能够装入多个滚动体，能够增大轴承的基本额定载荷。并且，由于不需要限制构件彼此的连结作业，因此能够减少轴承组装时的作业工时，能够实现低成本化。为了得到以上的效果，优选在各限制构件上设置基部和限制部，所述基部在外圈与内圈之间沿圆周方向延伸，所述限制部从基部向内侧滚道面与外侧滚道面之间的空间延伸。在该情况下，若将基部以及限制部的各内侧面形成为不具有曲率的平坦面状，则能够进一步促进固体润滑剂从上述间隙排出。通过在限制构件的基部的轴向外侧配置对内外圈间的空间进行密封的密封构件，能够通过密封构件防止限制构件的脱落。通过使基部的外径端以及内径端接近外圈的内周面以及内圈的外周面，由此通过基部能够在滚道面附近留存产生的固体润滑剂粉。因此，能够抑制固体润滑剂粉向轴承外漏出。在该固体润滑滚动轴承中，在滚动体以及间隔件的轴向两侧配置成对的限制构件，将所述成对的限制构件和收纳在所述成对的限制构件内部的滚动体以及间隔件作为一个单元，将该单元配置在圆周方向上的多个部位，并且允许各个单元彼此的相对移动，由此能够更可靠地防止固体润滑剂粉向轴承外漏出。另外，本专利技术的固体润滑滚动轴承包括:具有外侧滚道面的外圈；具有内侧滚道面的内圈；以及配置在外侧滚道面与内侧滚道面之间的多个滚动体，在相邻的滚动体之间以允许相邻的滚动体彼此接触的方式配置间隔件，间隔件由上述的固体润滑剂形成。若采取该结构，则在相邻的滚动体相对接近时，滚动体彼此抵接，因此避免了滚动体与间隔件的碰撞。因此，减轻了对间隔件施加的冲击载荷，能够防止因冲击导致间隔件的破损。在该情况下，若以总滚动体形式的方式配置滚动体，则即使间隔件因磨损等而变薄，也能够防止所有的滚动体偏向圆周方向的一部分区域(特别是周方向的180°以下的区域)那样的情况。因此，长期运转后，外圈与内圈也不会分离，从而能够防止轴承不经意分解的情况。另外，由于在轴承内部装入许多滚动体，因此能够使轴承的基本额定载荷增大。优选在所述间隔件上形成有承受面以及开口部，所述承受面设置在所述间隔件的周向上的两侧且分别能够与所述滚动体接触，所述开口部在两个所述承受面上开口，所述相邻的滚动体经由该开口部彼此接触。若采取该结构，在轴承运转中，因滚动体与承受面接触而使得承受面削薄从而产生固体润滑剂粉，而进行轴承的润滑。另一方面，在相邻的滚动体相对接近时，滚动体彼此经由开口部接触，因此滚动体不会与承受面剧烈碰撞。因此能够防止因冲击导致间隔件的破损。若将间隔件的承受面形成为具有能够与滚动体面接触的形状，则能够使轴承运转中的间隔件的位置以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体润滑剂，其特征在于，所述固体润滑剂通过对包含碳材料粉、石墨粉、粘合剂的粉末进行成形、烧成而成，所述碳材料粉为非晶质且具有自烧结性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：相贺常智，真锅宽生，后藤隆宏，伊藤容敬，里路文规，
申请(专利权)人：NTN株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP