JP2000304056A

JP2000304056A - 潤滑剤含有ポリマ充填アンギュラ玉軸受及びその製造方法

Info

Publication number: JP2000304056A
Application number: JP11110279A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Yabe; 俊一矢部; Tamotsu Koiwa; 有小岩
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1999-04-19
Filing date: 1999-04-19
Publication date: 2000-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】温度上昇やアキシャル荷重で潤滑剤含有ポリ
マが内輪及び外輪の側端面より突出することを防止し、
低トルクな潤滑剤含有ポリマ充填アンギュラ玉軸受及び
その製造方法を提供する。【解決手段】内輪２、外輪３、４転動体と、これらに
より形成される空間内に潤滑剤含有ポリマ５が充填され
た潤滑剤含有ポリマ充填アンギュラ玉軸受１である。潤
滑剤含有ポリマ５の側端面７は、内輪２及び外輪３の側
端面８及び９より、アキシャル方向最大変位量または内
輪２の外周面及び外輪３の内周面に形成された円弧状角
部１０及び１１の曲率半径ｒ、のいずれか大きい方より
大きい間隔をおいて内側に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、内輪、外輪及び転
動体により形成される空間内に潤滑剤含有ポリマを充填
した潤滑剤含有ポリマ充填アンギュラ玉軸受及びその製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、アンギュラ玉軸受の内輪、外
輪及び転動体により形成される空間には、潤滑性を付与
するために、潤滑油やグリースなどが充填されている。
しかしこれらの潤滑油やグリースは、液体または半個体
状の物質であるため、アンギュラ玉軸受の使用中に飛散
したり、流動化するという問題があった。

【０００３】そこで、この飛散や流動化を防止するた
め、内輪、外輪及び転動体により形成される空間内に潤
滑剤含有ポリマを充填した潤滑剤含有ポリマ充填アンギ
ュラ玉軸受が開発された。この潤滑剤含有ポリマ充填ア
ンギュラ玉軸受は、前記潤滑剤含有ポリマの側端面が、
前記内輪及び外輪の側端面に一致した構造、すなわち、
これらが面一となった構造を備えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記構
造の潤滑剤含有ポリマ充填アンギュラ玉軸受は、回転に
よって軸受が温度上昇すると、金属製の内輪及び外輪の
線膨張係数（膨張率）に比べ、プラスチック製の潤滑剤
含有ポリマの線膨張係数が大きいため、当該潤滑剤含有
ポリマが内輪及び外輪の側端面より突出し、不具合が生
じる虞がある。

【０００５】また、温度による影響以外でも、アキシャ
ル荷重（予圧）がかかると、前記と同じように潤滑剤含
有ポリマが内輪及び外輪の側端面より突出し、不具合が
生じる虞がある。

【０００６】そしてまた、前記内輪の外周面及び外輪の
内周面の角部は、通常、円弧状に面取りされているが、
軸受の軌道面などに比べると、表面粗さはかなり荒いの
が普通である。すなわち、この円弧状の角部に、潤滑剤
含有ポリマが接触することで抵抗が生じ、軸受トルクが
上昇する虞もある。

【０００７】また、アンギュラ玉軸受は、片側からアキ
シャル荷重を受けた状態で使用され、アキシャル方向の
変位量も深溝玉軸受に比べて大きい。このため、変位可
能な内輪が自由な状態で潤滑剤含有ポリマが充填された
場合、軸受がアキシャル荷重を受けて内輪、保持器、転
動体が変位するのを、潤滑剤含有ポリマが邪魔し、軸受
トルクの上昇や温度上昇を引き起こす虞がある。

【０００８】本発明は、このような従来の問題点を解決
することを課題とするものであり、温度上昇やアキシャ
ル荷重で潤滑剤含有ポリマが内輪及び外輪の側端面より
突出することを防止し、低トルクな潤滑剤含有ポリマ充
填アンギュラ玉軸受及びその製造方法を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、内輪及び外輪と、当該内輪及び外輪との
間に介装される複数の転動体と、前記内輪、外輪及び転
動体により形成される空間内に潤滑剤含有ポリマを充填
してなる潤滑剤含有ポリマ充填アンギュラ玉軸受におい
て、前記潤滑剤含有ポリマは、その側端面が前記内輪及
び外輪の側端面より内側に配置されてなり、前記潤滑剤
含有ポリマの側端面と、前記内輪及び外輪の側端面との
間隔が、アキシャル方向最大変位量または前記内輪の外
周面及び外輪の内周面に形成された円弧状角部の曲率半
径のいずれか大きい方より大きい潤滑剤含有ポリマ充填
アンギュラ玉軸受を提供するものである。

【００１０】この構造を備えた潤滑剤含有ポリマ充填ア
ンギュラ玉軸受は、温度上昇により内輪や外輪より膨張
したり、アキシャル荷重がかかっても、潤滑剤含有ポリ
マが内輪及び外輪の側端面より突出することがない。ま
た、内輪外周面及び外輪内周面に形成された円弧状角部
を、潤滑剤含有ポリマが覆うことを避けることができる
ため、低トルク化を達成することもできる。

【００１１】また、本発明は、内輪及び外輪と、当該内
輪及び外輪との間に介装される複数の転動体と、前記内
輪、外輪及び転動体により形成される空間内に潤滑剤含
有ポリマを充填してなる潤滑剤含有ポリマ充填アンギュ
ラ玉軸受の製造方法において、前記内輪、外輪及び転動
体を組み立てた後、カウンターボア側から内輪を押圧
し、前記内輪、外輪及び転動体を接触させた状態で、前
記潤滑剤含有ポリマの側端面が、前記内輪及び外輪の側
端面から、アキシャル方向最大変位量または前記内輪の
外周面及び外輪の内周面に形成された円弧状角部の曲率
半径のいずれか大きい方の間隔をあけて内側に位置する
ように、前記潤滑剤含有ポリマを充填し、固化する潤滑
剤含有ポリマ充填アンギュラ玉軸受の製造方法を提供す
るものである。

【００１２】この製造方法では、軸受は潤滑剤含有ポリ
マが充填、固化される際に、カウンターボア側から予圧
（押圧）されているため、実際に軸受が使用中にアキシ
ャル荷重を受けた時、内輪及び外輪の軌道溝と転動体と
の間に介在する潤滑剤含有ポリマが転動体の動きを阻害
することを防止することができ、低トルク化を達成する
ことができる。

【００１３】本発明で使用可能な潤滑剤含有ポリマとし
ては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブ
チレン、ポリメチルペンテン等の基本的に同じ化学構造
を有するポリオレフィン系樹脂の群から選択された合成
樹脂に、潤滑剤としてポリα−オレフィン油のようなパ
ラフィン系炭化水素油、ナフテン系炭化水素油、鉱油、
ジアルキルジフェニルエーテル油のようなエーテル油、
フタル酸エステルのようなエステル油等の何れか単独も
しくは混合油の形で混ぜて調整した原料を、樹脂の融点
以上で加熱して可塑化し、その後冷却することで固形状
にしたものであり、潤滑剤の中に予め酸化防止剤、錆止
め剤、摩耗防止剤、消泡剤、極圧剤等の各種添加剤を加
えたものでもよい。

【００１４】前記潤滑剤含有ポリマの組成比は、全重量
に対してポリオレフィン系樹脂１０〜５０重量％、潤滑
剤９０〜５０重量％である。

【００１５】ポリオレフィン系樹脂が１０重量％未満の
場合は、あるレベル以上の硬さ及び強度が得られず、例
えば、軸受の回転などによって、負荷がかかった時に、
初期の形状を維持するのが難しくなり、軸受の内部空間
から脱着する等の不具合を生じる可能性が高くなる。

【００１６】また、ポリオレフィン系樹脂が５０重量％
を超える場合（すなわち、潤滑剤が５０重量％未満の場
合）は、軸受への潤滑剤の供給が少なくなり、軸受の寿
命が短くなる。

【００１７】前記合成樹脂の群は、基本構造は同じでそ
の平均分子量が異なっており、７００〜５×１０^６の範
囲に及んでいる。すなわち、平均分子量が７００〜１×
１０ ^４というワックス（例えば、ポリエチレンワック
ス）に分類されるものと、平均分子量が１×１０^４〜１
×１０^６という比較的低分子量のものと、平均分子量が
１×１０^６〜５×１０^６という超高分子量のものとを、
単独もしくは必要に応じて混合して用いる。比較的低分
子量のものと潤滑剤との組合わせによって、ある程度の
機械的強度、潤滑剤供給能力、保油性を持つ潤滑剤含有
ポリマが得られる。この中の比較的低分子量のものの一
部を、ワックスに分類されるものに置き換えると、ワッ
クスに分類されるものと、潤滑油との分子量の差が小さ
いために、潤滑油との親和性が高くなり、結果として潤
滑剤含有ポリマの保油性が向上し、長時間に亘っての潤
滑剤の供給が可能になる。但し、その反面、機械的強度
は低下する傾向にある。

【００１８】ワックスとしては、ポリエチレンワックス
のようなポリオレフィン系樹脂の他、融点が１００〜１
３０℃以上の範囲にある炭化水素系のもの（例えば、パ
ラフィン系合成ワックス）であれば使用できる。

【００１９】これに対して、超高分子量のものに置き換
えると、超高分子量のものと潤滑油との分子量の差が大
きいために潤滑油との親和性が低くなり、結果として保
油性が低下し、潤滑油含有ポリマからの潤滑剤の滲み出
しが速くなる。それによって、潤滑剤含有ポリマから供
給可能な潤滑剤量に達する時間が短くなり、軸受の寿命
が短くなる。ただし、機械的強度は向上する。

【００２０】成形性、機械的強度、保油性、潤滑剤供給
量のバランスを考慮すると、潤滑剤含有ポリマの組成比
は、ワックスに分類されるものが０〜５重量％、比較的
低分子量のものが８〜４８％、超高分子量のものが２〜
１５重量％、３つの樹脂分の合計が１０〜５０重量％
（残りが潤滑剤９０〜５０重量％）が好適である。

【００２１】機械的強度の一つとして、本発明の潤滑剤
含有ポリマの硬さ「ＨＤ_Ａ」は、６５〜８５の範囲にあ
ることが好ましく、より好ましくは、７０〜８０の範囲
である。硬さ「ＨＤ_Ａ」が６５未満の場合は、強度的に
弱く軸受の回転によって破損する虞がある。これに対し
て、硬さ「ＨＤ_Ａ」が８５を超える場合は、ころ（転動
体）を拘束する力が大きく、それによって軸受のトルク
が大きくなったり、軸受の回転による発熱が大きくなっ
て軸受の温度が高くなる虞がある。

【００２２】本発明の潤滑剤含有ポリマの機械的強度を
向上させるため、前記ポリオレフィン系樹脂に、以下の
ような熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂を添加したものを
使用してもよい。

【００２３】熱可塑性樹脂としては、ポリアミド、ポリ
カーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェ
ニレンサルファイド、ポリエーテルスルフォン、ポリエ
ーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリスチレ
ン、ＡＢＳ樹脂等の各樹脂を使用することができる。

【００２４】これらの樹脂は、単独または混合して用い
てもよい。

【００２５】さらに、ポリオレフィン系樹脂と、それ以
外の樹脂とを、より均一な状態で分散させるために、必
要に応じて適当な相溶化剤を加えてもよい。

【００２６】また、機械的強度を向上させるために、充
填剤を添加してもよい。この充填剤としては、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
ウイスカーやホウ酸アルミニウムウイスカー等の無機ウ
イスカー類、ある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を添加してもよい。

【００２７】さらに、ポリオレフィン系樹脂の熱による
劣化を防止する目的で、N,N’-ジフェニル-p-フェニル
ジアミン、2,2’-メチレンビス（4-エチル-6-t-ブチル
フェノール）等の老化防止剤、また、光による劣化を防
止する目的で、2-ヒドロキシ-4-n-オクトキシベンゾフ
ェノン、2-（2’-ヒロドキシ-3’-t-ブチル-5’-メチル
-フェニル）-5-クロロベンゾトリアゾール等の紫外線吸
収剤を添加してもよい。

【００２８】以上の全ての添加剤（ポリオレフィン系樹
脂と潤滑剤以外）の添加量としては、添加剤全体とし
て、成形原料全量の２０重量％以下であることが、潤滑
剤の供給能力を維持するうえで好ましい。

【００２９】本発明で用いることのできるポリマ材料と
しては、前述したようなポリオレフィン系樹脂をベース
にしたものの他、射出成形可能な熱可塑性樹脂であれば
使用でき、その中で含油量を多くすることができるもの
としては、例えば、ポリエステル系エラストマー等があ
る。また、熱可塑性樹脂の他に、ポリウレタン、ポリウ
レアエラストマー等の熱硬化性樹脂も用いることができ
る。

【００３０】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ーと、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一に混合した
後、２つの混合物をさらに混合し、軸受に充填して、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。

【００３１】一方、ポリウレア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ある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、さらにポ
リイソシアナート成分を加えて混合し、目的の形状の金
型に充填して、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。

【００３２】潤滑剤含有ポリマの側端面が、内輪及び外
輪の側端面より内側に配置されるように潤滑剤含有ポリ
マを充填する方法としては、例えば、以下の二つの方法
を例示することができる。

【００３３】一つは、内輪の外周部と外輪の内周部との
隙間に填るような突起を有する治具を上下から（内輪及
び外輪の両側面側から）挟むようにして圧縮成形する。
軸受は、カウンターボアがある側が上側の治具側となる
よう成形される。

【００３４】下側の治具は、外輪の側端面に接触し、内
輪の側端面との間に僅かな隙間が形成されるような形状
をしている。一方、上側の治具は、内輪の側端面に接触
し、外輪の端面とは僅かに隙間が形成されるような形状
をしている。このような上下の治具と、内輪及び外輪の
接触及び隙間関係から、上側の治具に圧力を加えると、
治具が内輪を押して転動体と接触し、押された転動体が
外輪と接触した状態（軸受がアキシャル荷重を受けたの
と同じ状態）になる。この状態で、潤滑剤含有ポリマが
固形化されることによって、転動体と、内輪及び外輪の
軌道溝との間に入り込む潤滑剤含有ポリマの量が減少
し、アキシャル荷重を受けた時に転動体の動きを阻害し
にくくなり、結果として低トルクになる（図３及び図４
参照）。

【００３５】二つ目は、前記と同様の治具で同様に挟ん
だ状態のまま、潤滑剤含有ポリマを射出成形する。ただ
し、射出側の治具には、円周上に数カ所ゲートとなる貫
通孔が開いている。内輪を押圧してアキシャル荷重（予
圧）がかかった状態（図４参照）にするには、例えば、
金型内に外輪を固定させた状態で内輪をカウンターボア
側から皿ばね等によって弾性的に押圧する機構を設ける
などの方法で可能となる。

【００３６】また、潤滑剤含有ポリマの側端面と、前記
内輪及び外輪の側端面との間隔は、アキシャル方向最大
変位量または前記内輪の外周面及び外輪内周面に形成さ
れた円弧状角部の曲率半径のいずれか大きい方より大き
く設定する。具体的には、アンギュラ玉軸受は、転動体
（玉）と、内輪外周部及び外輪内周部の軌道溝との間に
隙間を有するが（図３参照）、軸受の内輪あるいは外輪
にアキシャル荷重（予圧）をかけると、その隙間分（実
際はその２倍）だけアキシャル方向に変位することがで
きる（図４参照）。

【００３７】前記潤滑剤含有ポリマの側端面と、前記内
輪及び外輪の側端面との間隔が、前述したアキシャル方
向の最大変位量及び前記内輪の外周面及び外輪内周面に
形成された円弧状角部の曲率半径の両方より小さいと、
温度上昇やアキシャル荷重で潤滑剤含有ポリマが、内輪
及び外輪の側端面より突出してしまう。一方、前記間隔
が必要以上に大きいと、潤滑剤含有ポリマの充填量が少
なくなり、内輪外周面及び外輪内周面の間にある保持器
や、場合によっては、転動体が部分的にむき出しにな
り、潤滑剤含有ポリマを充填するための治具が複雑にな
る。

【００３８】なお、前述した潤滑剤含有ポリマを充填す
る方法では、先ず、アンギュラ玉軸受を通常の方法で組
み立てた後、これに通常の脱脂洗浄を行う。その後、内
輪の外周面、外輪の内周面、転動体の表面、及び保持器
の表面に離型剤あるいはグリースを塗布し、離型剤ある
いはグリースの塗膜（被膜）を形成する。

【００３９】前記離型剤としては、フッ素系離型剤が好
適に用いられる。具体的には、炭素数４〜２０のパーフ
ルオロアルキル基含有リン酸エステルまたはその塩とシ
リコンオイルとの混合物（例えば、特公昭５３−２３２
７０号公報、特公昭５３−２３２７１号公報に記載）、
炭素数４〜２０のパーフルオロアルキル基含有リン酸エ
ステルまたはその塩とシリコンワニスとの混合物（例え
ば、特公昭５７−４８０３５号公報に記載）、パーフル
オロアルキル基含有ポリエーテル化合物とシリコンオイ
ル等との混合物（例えば、特公昭５９−３２５１３号に
記載）、パーフルオロアルキル基含有ウレタン化合物と
オルガノシルセスキオキサンのラダー重合体等との混合
物（例えば、特開昭６３−１０４８０４号公報に記載）
等を挙げることができる。また、前記混合物において、
シリコン化合物を含有しないものも使用できる。さら
に、フッ素系離型剤は、前記の化合物を主成分とし、適
当な溶媒（例えば、水、イソオクタン、ＨＣＦＣ−１４
１ｂ等）を含有してもよい。

【００４０】一方、前記グリースとしては、その種類は
特に限定されるものではないが、前述した潤滑剤含有ポ
リマを形成する樹脂及び潤滑剤との親和性を考慮するこ
とが好ましい。

【００４１】つまり、本発明においては、潤滑剤含有ポ
リマは、充填の際、一度溶融状態になるが、その際、潤
滑剤含有ポリマを構成する樹脂と潤滑剤とが相溶した状
態になっており、樹脂はそれと相溶性を有する他の成分
を最も取り込みやすい状態となっている。したがって、
転動体の表面に成膜されたグリースと樹脂とが相溶性が
ある場合には、グリースが溶融した樹脂に取り込まれて
しまい、潤滑剤含有ポリマが転動体に接触するようにし
て固化する可能性が高くなり、その結果転動体の回転が
拘束され、前述した離型剤と同様のグリース被膜による
トルク低減効果があまり発揮されない場合がでてくる。

【００４２】したがって、本発明においては、潤滑剤含
有ポリマを形成する樹脂及び潤滑剤と、グリースとは相
溶性が低い組合わせをすることが好ましい。

【００４３】例えば、潤滑剤含有ポリマの樹脂がポリオ
レフィン系樹脂の場合は、被覆用のグリースとしては、
炭化水素系の化合物と相溶性のほとんどないフッ素グリ
ース（増ちょう剤：ＰＴＦＥ、基油：パーフルオロポリ
エーテル）、シリコングリース（増ちょう剤：リチウム
石鹸、基油：フェニルメチルポリシロキサン、ジメチル
ポリシロキサン）、フロロシリコーングリース（増ちょ
う剤：リチウム石鹸、基油：フロロシリコーン）等が最
も好適である。また、その他の炭化水素系であっても極
性が高いことで相溶性が低いエステル油を基油とするエ
ステルグリース（増ちょう剤：ウレア、リチウム石鹸
等）、ペンタフェニルエーテル・テトラフェニルエーテ
ル等のポリフェニルエーテルを基油とするポリフェニル
エーテル系グリース（増ちょう剤：ベントナイト等）も
使用することができる。

【００４４】また、潤滑剤含有ポリマの樹脂がポリエス
テル系エラストマー、ポリウレアエラストマー、ポリウ
レタン等のように極性の高い炭化水素系の化合物の場合
は、上記で示したような炭化水素系の化合物と相溶性の
ほとんどないフッ素系グリース、シリコングリース、フ
ロロシリコーングリース等が最も好適である。炭化水素
系のグリースは、上記のものとは逆に、極性の低い鉱
油、ポリα−オレフィン油、オクタデシルジフェニルエ
ーテルなどのように長い炭化水素鎖がついたフェニルエ
ーテル、エイコシルナフタレンのように長い炭化水素鎖
がついたナフタレンを基油とし、ウレア、リチウム石鹸
等を増ちょう剤とする相溶性が低いものを使用すること
ができる。

【００４５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態にかか
る潤滑剤含有ポリマ充填アンギュラ玉軸受及びその製造
方法について図面を参照して説明する。

【００４６】図１は、本実施の形態にかかる潤滑剤含有
ポリマ充填アンギュラ玉軸受の断面図、図２は、図１に
示す潤滑剤含有ポリマ充填アンギュラ玉軸受を製造する
工程の一部を示す断面図、図３は、図１に示す潤滑剤含
有ポリマ充填アンギュラ玉軸受にアキシャル荷重（予
圧）がかかっていない状態を示す一部拡大断面図、図４
は、図１に示す潤滑剤含有ポリマ充填アンギュラ玉軸受
にアキシャル荷重（予圧）がかけられた状態を示す一部
拡大断面図、図５及び図６は、図３の一部をさらに拡大
した図である。なお、図３及び図４は、各部材の関係を
判りやすくするため、保持器を省略して記載した。

【００４７】図１ないし図６に示すように、本実施の形
態にかかる潤滑剤含有ポリマ充填アンギュラ玉軸受１
は、内輪２、外輪３と、内輪２及び外輪３との間に介装
される複数の転動体４と、内輪２、外輪３及び転動体４
により形成される空間内に充填された潤滑剤含有ポリマ
５と、転動体４を保持する保持器６と、を備えて構成さ
れている。

【００４８】潤滑剤含有ポリマ５は、その側端面７が、
内輪２の側端面８及び外輪３の側端面９より内側に配置
されている。潤滑剤含有ポリマ５の側端面７と、内輪２
の側端面８及び外輪３の側端面８との間隔は、アキシャ
ル方向最大変位量または内輪２の外周面に形成された円
弧状角部１０の曲率半径ｒ及び外輪３の内周面に形成さ
れた円弧状角部１１の曲率半径ｒのいずれか大きい方よ
り大きく構成される。

【００４９】なお、本実施の形態では、特に図５及び図
６に示すように、前記間隔は、曲率半径ｒより大きくな
るように設定した。

【００５０】本実施の形態では、以下の組成の潤滑剤含
有ポリマ５を使用した。（組成）高密度ポリエチレン（比較的低分子量に分類）１０重量％超高分子量ポリエチレン（超高分子量に分類）１２．５重量％ポリエチレンワックス（ワックスに分類）２．５重量％鉱油７５重量％次に、本実施の形態にかかる潤滑剤含有ポリマ充填アン
ギュラ玉軸受１の製造方法について説明する。

【００５１】本実施の形態で、潤滑剤含有ポリマ充填ア
ンギュラ玉軸受１を製造するために使用する治具２０
は、図２に示すように、上側治具２１と下側治具２２
と、から構成されている。なお、この治具２０は、上型
治具２１と下型治具２２との組み合わせによって構成さ
れているが、左右に配置するなど、その配置は限定され
るものではない。

【００５２】上側治具２１は、外輪３の側端面９が挿入
される凹部２３を有している。この凹部２３によって、
外輪３の側端面９と上側治具２１との間に隙間２４が形
成される。また、上側治具２１は、内輪２の外周部と外
輪３の内周部との間に、ちょうど挿入される凸部３２を
有している。この凸部３２の分だけ、潤滑剤含有ポリマ
５は、内輪２の側端面８及び外輪３の側端面９より内側
に位置するようになる。そしてまた、転動体４とこれに
隣接した転動体４との間には、材料注入用のピンゲート
２５が形成されている。

【００５３】下側治具２２は、内輪２の側端面８が挿入
される凹部２６を有している。この凹部２６によって、
内輪２の側端面８と上側治具２１との間に隙間２７が形
成される。また、下側治具２２は、内輪２の外周部と外
輪３の内周部との間に、ちょうど挿入される凸部３３を
有している。この凸部３３の分だけ、潤滑剤含有ポリマ
５は、内輪２の側端面８及び外輪３の側端面９より内側
に位置するようになる。そしてまた、下側治具２２の中
央部には、ばねワッシャ２８を介してねじ２９が下側治
具２２の上面に対し垂直方向に進退するよう設けられて
いる。このねじ２９を絞めることで、下側治具２２は、
外輪３の側端面９を押圧し、上側治具２１は、内輪２の
側端面８を押圧するよう構成されている。なお、符号３
０は、バカ穴である。

【００５４】潤滑剤含有ポリマ充填アンギュラ玉軸受１
を製造するには、先ず、アンギュラ玉軸受を通常の方法
で組み立てた後、これに通常の脱脂洗浄を行う。その
後、内輪２の外周面、外輪３の内周面、転動体４の表
面、及び保持器６の表面に離型剤あるいはグリースを塗
布し、離型剤あるいはグリースの塗膜（被膜）を形成す
る。

【００５５】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
アンギュラ玉軸受を、前記離型剤を含む溶媒または分散
液中に浸漬する等の方法で行われる。この時、離型剤の
塗布量は、特に限定しないが、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。

【００５６】また、グリースの被膜（塗膜）を形成する
方法も特に制限されないが、例えば、軸受中にグリース
を少量充填した後、軸受を回転させて、外輪３の内周
面、内輪２の外周面、転動体４の表面、及び保持器６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、グリースを基油が溶解し、増ちょう剤が
均一に分布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。グリースの
被膜の膜厚は、１０〜１０００μｍにすることが好まし
い。

【００５７】その後、図２に示すようにその軸受を金型
中で保持した状態で、前記の組成の潤滑剤含有ポリマ５
を射出成形（インサート成形）し、図１に示すように、
潤滑剤含有ポリマ５の側端面７と、内輪及び外輪の側端
面８及び９との間隔が、内輪２の外周面及び外輪３内周
面に形成された円弧状角部１０及び１１の曲率半径ｒよ
り大きくなるように充填する。この時、内輪２をカウン
ターボア１８側から押圧して、内輪２，外輪３及び転動
体４が接触した状態になるようにした。

【００５８】なお、この射出成形では、本出願人による
特開平８−３０９７９３号公報に記載されているものに
準じた射出成形機を使用した。

【００５９】また、本実施の形態では、円弧状角部１０
及び１１の曲率半径ｒを０．５ｍｍ、アキシャル方向最
大変位量：０．２ｍｍ、側端面７と、側端面８及び９と
の間隔を０．８ｍｍに設定した。

【００６０】次に、本実施の形態で製造した深溝玉軸受
７２０２ＢＷ（ｒ＝０．５ｍｍ、アキシャル方向最大変
位量＝０．２ｍｍ、側端面７と、側端面８及び９との間
隔＝０．８ｍｍ）と、比較例として、潤滑剤含有ポリマ
を軸受側端面まで充填したものについて、動トルク測定
を行った。

【００６１】なお、評価は、比較例の動トルクを１００
として行った。この結果を表１に示す。表１から、本実施の形態にかかる潤滑剤含有ポリマ充填
アンギュラ玉軸受１は、従来のものに比べ、低トルク化
が達成されたことが確認された。

【００６２】なお、本実施の形態では、潤滑剤含有ポリ
マ５の側端面７と、内輪及び外輪の側端面８及び９との
間隔が、内輪２の外周面及び外輪３内周面に形成された
円弧状角部１０及び１１の曲率半径ｒより大きくなるよ
うに充填した場合について説明したが、これに限らず、
前記間隔が、アキシャル方向最大変位量または内輪２の
外周面及び外輪３内周面に形成された円弧状角部１０及
び１１の曲率半径ｒのいずれか大きい方より大きくなる
ように充填すればよい。

【００６３】また、本実施の形態では、開放型のアンギ
ュラ玉軸受について説明したが、本発明は、シール付き
の潤滑剤含有ポリマ充填アンギュラ玉軸受及びその製造
方法にも適用できることは勿論である。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる潤
滑剤含有ポリマ充填アンギュラ玉軸受は、潤滑剤含有ポ
リマの側端面が、内輪及び外輪の側端面より、アキシャ
ル方向最大変位量または前記内輪の外周面及び外輪内周
面に形成された円弧状角部の曲率半径のいずれか大きい
方より大きい間隔で内側に配置されているため、温度上
昇により内輪や外輪より膨張したり、アキシャル荷重が
かかっても、潤滑剤含有ポリマが内輪及び外輪の側端面
より突出することを防止することができる。また、内輪
外周面及び外輪内周面に形成された円弧状角部を、潤滑
剤含有ポリマが覆うことを避けることができるため、低
トルク化を達成することもできる。

【００６５】また、本発明にかかる潤滑剤含有ポリマ充
填アンギュラ玉軸受の製造方法によれば、軸受は潤滑剤
含有ポリマが充填、固化される際に、カウンターボア側
から予圧（押圧）される。このため、実際に軸受が使用
中にアキシャル荷重を受けた時、内輪及び外輪の軌道溝
と転動体との間に介在する潤滑剤含有ポリマが転動体の
動きを阻害することを防止することができ、この結果、
低トルク化を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の本実施の形態にかかる潤滑剤含有ポリ
マ充填アンギュラ玉軸受の断面図である。

【図２】図１に示す潤滑剤含有ポリマ充填アンギュラ玉
軸受を製造する工程の一部を示す断面図である。

【図３】図１に示す潤滑剤含有ポリマ充填アンギュラ玉
軸受にアキシャル荷重（予圧）がかかっていない状態を
示す一部拡大断面図である。

【図４】図１に示す潤滑剤含有ポリマ充填アンギュラ玉
軸受にアキシャル荷重（予圧）がかけられた状態を示す
一部拡大断面図である。

【図５】図３の一部をさらに拡大した図である。

【図６】図３の一部をさらに拡大した図である。

【符号の説明】

１潤滑剤含有ポリマ充填アンギュラ玉軸受２内輪３外輪４転動体５潤滑剤含有ポリマ７、８、９側端面１０円弧状角部１８カウンターボア

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内輪及び外輪と、当該内輪及び外輪との
間に介装される複数の転動体と、前記内輪、外輪及び転
動体により形成される空間内に潤滑剤含有ポリマを充填
してなる潤滑剤含有ポリマ充填アンギュラ玉軸受におい
て、前記潤滑剤含有ポリマは、その側端面が前記内輪及び外
輪の側端面より内側に配置されてなり、前記潤滑剤含有
ポリマの側端面と、前記内輪及び外輪の側端面との間隔
が、アキシャル方向最大変位量または前記内輪の外周面
及び外輪の内周面に形成された円弧状角部の曲率半径の
いずれか大きい方より大きい潤滑剤含有ポリマ充填アン
ギュラ玉軸受。
【請求項２】内輪及び外輪と、当該内輪及び外輪との
間に介装される複数の転動体と、前記内輪、外輪及び転
動体により形成される空間内に潤滑剤含有ポリマを充填
してなる潤滑剤含有ポリマ充填アンギュラ玉軸受の製造
方法において、前記内輪、外輪及び転動体を組み立てた後、カウンター
ボア側から内輪を押圧し、前記内輪、外輪及び転動体を
接触させた状態で、前記潤滑剤含有ポリマの側端面が、
前記内輪及び外輪の側端面から、アキシャル方向最大変
位量または前記内輪の外周面及び外輪の内周面に形成さ
れた円弧状角部の曲率半径のいずれか大きい方の間隔を
あけて内側に位置するように、前記潤滑剤含有ポリマを
充填し、固化する潤滑剤含有ポリマ充填アンギュラ玉軸
受の製造方法。