JP2002372051A - Rolling bearing device - Google Patents

Rolling bearing device

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JP2002372051A
JP2002372051A JP2001177698A JP2001177698A JP2002372051A JP 2002372051 A JP2002372051 A JP 2002372051A JP 2001177698 A JP2001177698 A JP 2001177698A JP 2001177698 A JP2001177698 A JP 2001177698A JP 2002372051 A JP2002372051 A JP 2002372051A
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JP
Japan
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housing
rolling bearing
rotating shaft
ball
rolling
Prior art date
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Application number
JP2001177698A
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Japanese (ja)
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Hideto Yui
秀人 由井
Hirotsuna Nawamoto
大綱 縄本
Hirotoshi Aramaki
宏敏 荒牧
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
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    • F16C25/08Ball or roller bearings self-adjusting
    • F16C25/083Ball or roller bearings self-adjusting with resilient means acting axially on a race ring to preload the bearing

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rolling bearing device with a long service life restrained from wear and seizure even when moisture and foreign matters intrude into a rolling bearing. SOLUTION: A steam force-feeder is provided with a housing 2, a rotating shaft 1 insert-fitted to the housing 2, and angular ball bearings 4, 5 interposed between the housing 2 and the rotating shaft 1 to rotatably support the housing 2 and the rotating shaft 1. An opening part 2a for communicating the inside and outside of the housing 2 is provided at the end part of the housing 2, and a ball 40 provided at the angular ball bearing 4 disposed in a closest position to the opening part 2a is formed of ceramic.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は転がり軸受装置に係
り、特に、燃料電池用の水蒸気圧送機やコンプレッサ装
置,歯科用ハンドピース,工作機械用旋盤,研削盤等に
好適に使用される転がり軸受装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rolling bearing device, and more particularly to a rolling bearing suitably used for a steam pump or a compressor device for a fuel cell, a dental handpiece, a lathe for a machine tool, a grinding machine, and the like. Related to the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】ハウジングと、該ハウジングに挿嵌され
た軸と、ハウジングと軸とを相対回転自在に支持する転
がり軸受と、を備えた転がり軸受装置は、燃料電池,歯
科用ハンドピース,工作機械等の種々の機器に使用され
ている。例えば、燃料電池には、カソードへ空気を圧送
する空気供給装置や、非常に高温の水蒸気を圧送する水
蒸気圧送機のような転がり軸受装置が使用される場合が
ある。
2. Description of the Related Art A rolling bearing device including a housing, a shaft inserted into the housing, and a rolling bearing for supporting the housing and the shaft so as to be rotatable relative to each other is known as a fuel cell, a dental handpiece, and a machine tool. It is used for various devices such as machines. For example, a fuel cell may use a rolling bearing device such as an air supply device that pumps air to a cathode or a steam pump that pumps very high-temperature steam.

【0003】燃料電池は、使用する電解質によって、固
体高分子型,固体電解質型,リン酸型,溶融炭酸塩型,
アルカリ型等の種類に分類されるが、いずれの型式の燃
料電池も、電解質板又は電解質膜の両面をカソード(酸
素極)とアノード(燃料極)の両電極で挟持したものを
1セルとして、複数のセルをセパレータを介して多層に
積層してスタックとしてある。そして、カソード側に酸
化剤ガスとして空気中の酸素が供給され、アノード側に
燃料ガスとして水素が供給されるようになっている。
[0003] The fuel cell depends on the electrolyte used, such as a solid polymer type, a solid electrolyte type, a phosphoric acid type, a molten carbonate type,
Each type of fuel cell is classified as an alkaline type or the like, and each type of fuel cell has a cell in which both surfaces of an electrolyte plate or an electrolyte membrane are sandwiched between cathode (oxygen electrode) and anode (fuel electrode) electrodes as one cell. A plurality of cells are stacked in multiple layers via a separator to form a stack. Then, oxygen in the air is supplied to the cathode side as an oxidant gas, and hydrogen is supplied to the anode side as a fuel gas.

【0004】このような燃料電池には、カソード側へ空
気を圧送する空気供給装置が備えられており、この空気
供給装置には、排ガスタービンでコンプレッサを駆動さ
せるターボチャージャ方式や、モータでコンプレッサを
駆動させるモータ駆動方式等がある。また、燃料電池に
酸素と水素を供給して反応させる際には、燃料電池の型
式(例えば固体高分子型等)によっては水蒸気を加えて
反応させる必要がある。さらに、例えば燃料としてガソ
リンを使用する場合は、非常に高温の水蒸気が必要とな
る。よって、燃料電池のエネルギー効率を上げるため
に、水蒸気圧送機を必要とする場合がある。
[0004] Such a fuel cell is provided with an air supply device for supplying air to the cathode side by pressure. The air supply device includes a turbocharger system in which a compressor is driven by an exhaust gas turbine, and a compressor in which a motor is used. There is a motor driving method for driving. Further, when supplying oxygen and hydrogen to the fuel cell for reaction, depending on the type of the fuel cell (for example, solid polymer type), it is necessary to add water vapor for the reaction. Further, for example, when gasoline is used as fuel, very high temperature steam is required. Therefore, a steam pump may be required to increase the energy efficiency of the fuel cell.

【0005】上記のようなコンプレッサや水蒸気圧送機
の回転軸は、潤滑された転がり軸受によってハウジング
に回転自在に支持されている。そして、転がり軸受の潤
滑方式としては、燃料電池の用途に応じて油潤滑又はグ
リース潤滑が採用される。例えば、自動車用の燃料電池
システムに対しては重量の軽減,システムの簡略化等が
求められていることから、油潤滑は不向きでグリース潤
滑が好ましい。なぜなら、油潤滑の場合は、潤滑油を転
がり軸受内に供給するシステムが必要となるため、前記
要求に反するからである。
[0005] The rotating shaft of the compressor or the steam pump as described above is rotatably supported by the housing by a lubricated rolling bearing. As a lubrication method for the rolling bearing, oil lubrication or grease lubrication is employed depending on the use of the fuel cell. For example, oil fuel lubrication is not suitable, and grease lubrication is preferable since reduction in weight and simplification of the system are required for fuel cell systems for automobiles. This is because in the case of oil lubrication, a system for supplying lubricating oil to the inside of the rolling bearing is required, which is contrary to the above requirement.

【0006】また、前記コンプレッサや前記水蒸気圧送
機のインペラ支持用転がり軸受の潤滑方式を油潤滑とす
ると、インペラとインペラ支持用転がり軸受との間に位
置するシール部を通過して潤滑油が空気や水蒸気に混入
するという問題があることから、グリース潤滑が好まし
い。
Further, if the lubrication system of the impeller supporting rolling bearing of the compressor or the steam pump is oil lubrication, the lubricating oil passes through a seal portion located between the impeller and the impeller supporting rolling bearing to remove lubricating oil. Grease lubrication is preferred because of the problem of mixing with water and steam.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水蒸気
圧送機においては、インペラの背面の空間が負圧から正
圧になるときに水蒸気が転がり軸受内に侵入する場合が
ある。ハウジングの開口部に設けられハウジングと回転
軸との間を密封する密封装置に接触形シールを用いる
と、インペラが連結された回転軸が高速回転する場合に
発熱が問題となることから、前記密封装置には非接触形
シールが採用されることが多い。しかし、前記密封装置
を非接触形シールとすると、ハウジングと回転軸との間
が完全には密封されずハウジングの内部と外部とがわず
かながら連通することとなるので、水蒸気が侵入しやす
くなるという問題がある。
However, in a steam pump, when the space behind the impeller changes from a negative pressure to a positive pressure, steam may enter the rolling bearing. If a contact-type seal is used for a sealing device provided at an opening of the housing to seal between the housing and the rotating shaft, heat generation becomes a problem when the rotating shaft to which the impeller is connected rotates at high speed. Devices often employ non-contact seals. However, when the sealing device is a non-contact type seal, the space between the housing and the rotating shaft is not completely sealed, and the inside and the outside of the housing are slightly communicated with each other. There's a problem.

【0008】前記転がり軸受の軌道輪と転動体はEHL
油膜を介して転がり滑り運動を行っているが、転がり軸
受内に水蒸気が侵入しグリースに混入すると、EHL油
膜が極めて形成されにくくなる。また、インペラが連結
された回転軸が高速回転すると、その際の滑り摩擦によ
り生じる発熱によってEHL油膜がさらに薄くなること
から、軌道輪と転動体を金属材料で構成した場合は、金
属接触による摩耗が発生しやすくなって、焼付きに至る
おそれがある。その結果、転がり軸受装置の寿命が大幅
に低下することとなる。
[0008] The race and the rolling element of the rolling bearing are EHL
The rolling and sliding motion is performed through the oil film. However, if steam enters the rolling bearing and mixes with the grease, the EHL oil film is extremely difficult to be formed. Also, when the rotating shaft to which the impeller is connected rotates at high speed, the heat generated by sliding friction at that time causes the EHL oil film to be further thinned. Is likely to occur, which may result in seizure. As a result, the life of the rolling bearing device is greatly reduced.

【0009】一方、歯科用ハンドピースや工作機械にお
いては、回転軸の先端に加工のための工具や被加工物で
あるワークが固定されていて、加工に際して水や切削液
が使用され、また、切削粉,研磨粉等が生じる。よっ
て、ハウジングの開口部に設けられハウジングと回転軸
との間を密封する密封装置を非接触形シールとすると、
前述と同様にハウジングと回転軸との間が完全には密封
されずハウジングの内部と外部とがわずかながら連通す
ることとなるので、水,切削液,切削粉,研磨粉等の異
物が前記密封装置を通過して転がり軸受内部へ侵入する
おそれがある。
On the other hand, in a dental handpiece or a machine tool, a tool for processing or a work which is a workpiece is fixed to a tip of a rotating shaft, and water or cutting fluid is used for processing. Cutting powder, polishing powder, etc. are generated. Therefore, if the sealing device provided at the opening of the housing and seals between the housing and the rotating shaft is a non-contact type seal,
As described above, the space between the housing and the rotating shaft is not completely sealed, and the inside and the outside of the housing are slightly communicated with each other, so that foreign matters such as water, cutting fluid, cutting powder, and abrasive powder are not sealed. There is a risk of passing through the device and entering the inside of the rolling bearing.

【0010】そうすると、軌道輪と転動体との間にEH
L油膜が形成されにくく、異物をかみ込むおそれがあ
り、その結果、転がり軸受装置の寿命が大幅に低下する
こととなる。そこで、本発明は、上記のような従来技術
の問題点を解決し、転がり軸受内部に水分や異物が侵入
しても摩耗や焼付きが生じにくく長寿命な転がり軸受装
置を提供することを課題とする。
Then, the EH is placed between the race and the rolling element.
The L oil film is difficult to be formed, and there is a possibility that foreign matter may be caught. As a result, the life of the rolling bearing device is greatly reduced. Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to provide a long-life rolling bearing device in which abrasion and seizing hardly occur even when moisture or foreign matter enters the inside of the rolling bearing. And

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発
明の転がり軸受装置は、ハウジングと、該ハウジングに
挿嵌された軸と、前記ハウジングと前記軸との間に介装
されて前記ハウジングと前記軸とを相対回転自在に支持
する転がり軸受と、を備えるとともに、前記ハウジング
の端部に、前記ハウジングの内部と外部とを連通する開
口部を有する転がり軸受装置において、前記開口部から
最も近い位置に配設された転がり軸受が備える転動体の
うち少なくとも一部を、セラミックで構成したことを特
徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention has the following arrangement. That is, the rolling bearing device of the present invention includes a housing, a shaft inserted into the housing, and a rolling interposed between the housing and the shaft to support the housing and the shaft so as to be relatively rotatable. And a bearing having an opening at an end of the housing for communicating between the inside and the outside of the housing, wherein the rolling bearing provided at a position closest to the opening is provided. At least a part of the moving body is made of ceramic.

【0012】このような構成であれば、前記開口部から
前記転がり軸受内部に水分が侵入し、グリースに水分が
混入することによって油膜の厚さが薄くなっても、前記
転がり軸受の軌道輪と転動体との間の潤滑性が大きく損
なわれることがなく、摩耗や焼付きが生じにくい。ま
た、前記開口部から前記転がり軸受内部に異物が侵入し
ても、異物をかみ込みにくい。よって、該転がり軸受装
置は長寿命となる。
With this configuration, even if moisture enters the inside of the rolling bearing through the opening and the thickness of the oil film is reduced due to the incorporation of moisture into the grease, the race of the rolling bearing and the raceway of the rolling bearing can be reduced. Lubricity between the rolling elements is not significantly impaired, and wear and seizure hardly occur. Further, even if foreign matter enters the inside of the rolling bearing from the opening, the foreign matter is hardly caught. Therefore, the rolling bearing device has a long life.

【0013】また、セラミック製の転動体は密度が小さ
く遠心力が小さいため、転がり軸受の回転トルクが小さ
い。さらに、セラミックは硬さが高いので、転動体と軌
道輪の軌道面との接触面積が小さい。よって、回転によ
る発熱が小さく、軌道輪と転動体の間に油膜が形成され
やすい。また、油膜が形成されやすいことから、異物の
侵入に対しても有利である。
Further, since the rolling elements made of ceramic have a low density and a small centrifugal force, the rotational torque of the rolling bearing is small. Further, since the hardness of the ceramic is high, the contact area between the rolling element and the raceway surface of the race is small. Therefore, heat generation due to rotation is small, and an oil film is easily formed between the bearing ring and the rolling element. Further, since an oil film is easily formed, it is also advantageous against foreign matter intrusion.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明に係る転がり軸受装置の実
施の形態を、図面を参照して説明する。〔第一実施形
態〕図1は、本発明に係る転がり軸受装置の第一実施形
態である燃料電池用水蒸気圧送機の構造を示す縦断面図
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a rolling bearing device according to the present invention will be described with reference to the drawings. [First Embodiment] FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a structure of a steam pump for a fuel cell which is a first embodiment of a rolling bearing device according to the present invention.

【0015】回転軸1がハウジング2に挿嵌され、ハウ
ジング2の両端の開口部2a,2bから回転軸1の両端
が突出している。そして、回転軸1の一端(図1におい
ては左方の端部)には、水蒸気圧送用のインペラ13が
ナット14によって取り付けられていて、インペラ13
はハウジング2の外部に配されている。そして、ハウジ
ング2の端部のうちインペラ13が位置する側の端部
(図1においては左方の端部)には、インペラ13が内
設された送気管16が取り付けられていて、インペラ1
3の回転により水蒸気が送気管16内を圧送されるよう
になっている。
The rotating shaft 1 is inserted into the housing 2, and both ends of the rotating shaft 1 protrude from openings 2 a and 2 b at both ends of the housing 2. At one end (the left end in FIG. 1) of the rotating shaft 1, an impeller 13 for feeding steam is attached by a nut 14.
Are arranged outside the housing 2. An air supply pipe 16 in which the impeller 13 is provided is attached to an end of the end of the housing 2 on the side where the impeller 13 is located (the left end in FIG. 1).
By the rotation of 3, the steam is pressure-fed in the air supply pipe 16.

【0016】なお、ハウジング2の端部のうちインペラ
13が位置する側とは逆側の端部(図1においては右方
の端部)にはハウジング蓋10が取り付けられていて、
開口部2bはハウジング蓋10に形成されている。回転
軸1は、回転軸1とハウジング2との間に介装された2
個のアンギュラ玉軸受4,5によって、ハウジング2に
回転自在に支持されている。これらのアンギュラ玉軸受
4,5は、回転軸1の外周面及びハウジング2の内周面
に嵌合して、それぞれの内輪4a,5aが回転軸1に固
定され、それぞれの外輪4b,5bがハウジング2に固
定されている。
A housing lid 10 is attached to the end of the housing 2 opposite to the side where the impeller 13 is located (the right end in FIG. 1).
The opening 2b is formed in the housing lid 10. The rotating shaft 1 is provided between the rotating shaft 1 and the housing 2.
The housing 2 is rotatably supported by the angular ball bearings 4 and 5. These angular ball bearings 4 and 5 are fitted on the outer peripheral surface of the rotating shaft 1 and the inner peripheral surface of the housing 2 so that the respective inner rings 4a and 5a are fixed to the rotating shaft 1, and the respective outer rings 4b and 5b are fixed. It is fixed to the housing 2.

【0017】2個のアンギュラ玉軸受4,5の間には、
回転軸1の外周面に嵌合された内輪間座11とハウジン
グ2の内周面に嵌合された外輪間座12とが介在してお
り、内輪間座11は内輪4a,5aに接し、外輪間座1
2は外輪4b,5bに接している。また、開口部2a,
2bにはそれぞれ密封装置が備えられており、回転軸1
とハウジング2との間を密封している。インペラ13が
取り付けられた側の開口部2aにはラビリンスシール6
が配設され、インペラ13が取り付けられた側とは反対
側の開口部2bにはメカニカルシール7が配設されてい
る。ラビリンスシール6は非接触形の密封装置であるか
ら、回転軸1とハウジング2との間は完全には密封され
ておらず僅かな隙間を有している。したがって、ハウジ
ング2の内部と外部とが連通している。それに対して、
メカニカルシール7は接触形の密封装置であるから、回
転軸1とハウジング2との間は完全に密封されていて、
ハウジング2の内部と外部とは連通していない。
Between the two angular ball bearings 4 and 5,
An inner race spacer 11 fitted to the outer peripheral surface of the rotating shaft 1 and an outer race spacer 12 fitted to the inner peripheral surface of the housing 2 are interposed. The inner race spacer 11 contacts the inner races 4a and 5a, Outer ring spacer 1
Reference numeral 2 is in contact with the outer rings 4b and 5b. Also, the openings 2a,
2b are each provided with a sealing device,
And the housing 2 are sealed. A labyrinth seal 6 is provided in the opening 2a on the side where the impeller 13 is attached.
Is provided, and a mechanical seal 7 is provided in the opening 2b opposite to the side where the impeller 13 is attached. Since the labyrinth seal 6 is a non-contact type sealing device, the space between the rotating shaft 1 and the housing 2 is not completely sealed and has a slight gap. Therefore, the inside and the outside of the housing 2 communicate with each other. On the other hand,
Since the mechanical seal 7 is a contact-type sealing device, the space between the rotating shaft 1 and the housing 2 is completely sealed.
The inside and outside of the housing 2 do not communicate with each other.

【0018】2個のアンギュラ玉軸受4,5のうち、ラ
ビリンスシール6が備えられた開口部2aから最も近い
位置に配設されたアンギュラ玉軸受4は、内輪4a及び
外輪4bがステンレス鋼(SUS440C)で構成さ
れ、玉4cがセラミック(Si 3 4 )で構成されてい
る。一方、アンギュラ玉軸受5は、内輪5a,外輪5
b,玉5cともにステンレス鋼(SUS440C)で構
成されている。このように内輪4a,5a及び外輪4
b,5bがステンレス鋼で構成されているので、両軸受
4,5は耐食性が優れている。また、両軸受4,5とも
に、外輪案内形式のポリイミド樹脂製保持器4d,5d
を備え、グリース潤滑とされている。さらに、背面組み
合わせとなるようにナット15で両軸受4,5に定位置
予圧を負荷している。
Of the two angular ball bearings 4 and 5,
Closest to the opening 2a provided with the virulence seal 6
The angular ball bearing 4 disposed at the position includes an inner ring 4a and
Outer ring 4b is made of stainless steel (SUS440C)
The ball 4c is made of ceramic (Si ThreeNFour)
You. On the other hand, the angular ball bearing 5 includes an inner ring 5a, an outer ring 5
Both b and ball 5c are made of stainless steel (SUS440C).
Has been established. Thus, the inner races 4a, 5a and the outer race 4
Since both b and 5b are made of stainless steel,
Nos. 4 and 5 have excellent corrosion resistance. In addition, both bearings 4 and 5
The outer ring guide type polyimide resin cages 4d and 5d
It is grease lubricated. In addition, back assembly
Nut 15 fixed position on both bearings 4 and 5
Preload is being applied.

【0019】このような水蒸気圧送機は、図示しない電
動モータで回転軸1を回転させることによりインペラ1
3を回転させて、水蒸気を圧送する。ハウジング2内部
の圧力は、回転時には負圧、停止時には正圧となるの
で、回転と停止とが繰り返されると、ハウジング2内部
の圧力は負圧と正圧とが繰り返されることとなる。イン
ペラ13が取り付けられた側の開口部2aには水蒸気の
侵入を防ぐためにラビリンスシール6が設けられている
が、摩擦による発熱を防ぐために非接触形の密封装置と
していることから、ハウジング2内部の圧力が負圧から
正圧になる時にインペラ13付近の水蒸気がハウジング
2内部に侵入し、さらに、アンギュラ玉軸受4内部にも
侵入する。
Such a water vapor pumping device is provided with an impeller 1 by rotating a rotating shaft 1 with an electric motor (not shown).
Rotate 3 to pump water vapor. Since the pressure inside the housing 2 becomes a negative pressure during rotation and a positive pressure during a stop, if the rotation and the stop are repeated, the pressure inside the housing 2 will be a negative pressure and a positive pressure. The labyrinth seal 6 is provided in the opening 2a on the side where the impeller 13 is attached to prevent the invasion of water vapor. However, since it is a non-contact type sealing device to prevent heat generation due to friction, the inside of the housing 2 When the pressure changes from the negative pressure to the positive pressure, the water vapor near the impeller 13 enters the inside of the housing 2 and further enters the inside of the angular ball bearing 4.

【0020】その結果、アンギュラ玉軸受4内に封入さ
れているグリースに水分が混入し、アンギュラ玉軸受4
の回転が急加速される際に、内外輪4a,4bと玉4c
との接触部分の油膜形成能力が低下する。玉4cが金属
製である場合は、早期に摩耗が発生し焼付きが生じる可
能性が高いが、玉4cがセラミック製であるために、摩
耗が抑制さる。また、内外輪4a,4bと玉4cとが異
種材料であるため、両者の凝着が生じにくく耐摩耗性,
耐焼付き性が優れている。よって、アンギュラ玉軸受4
が長寿命となり、ひいては水蒸気圧送機が長寿命とな
る。
As a result, moisture is mixed into the grease sealed in the angular contact ball bearing 4 and
When the rotation of the wheel is suddenly accelerated, the inner and outer wheels 4a, 4b and the ball 4c
The ability to form an oil film in the area of contact with the film decreases. When the ball 4c is made of metal, there is a high possibility that abrasion occurs early and seizure occurs. However, the wear is suppressed because the ball 4c is made of ceramic. In addition, since the inner and outer rings 4a, 4b and the ball 4c are made of different materials, adhesion between the inner and outer rings 4a and 4b is hardly generated, and wear resistance and
Excellent seizure resistance. Therefore, the angular contact ball bearing 4
Has a long life, and thus the steam pump has a long life.

【0021】このような長寿命化の効果は、アンギュラ
玉軸受4が備える複数の玉4cの一部をセラミック製と
しても得られるが、その全てをセラミック製とした方が
最も優れていて好ましい。なお、本実施形態において
は、水蒸気圧送機の駆動には電動モータを使用し、電動
モータ側の開口部2bに接触形の密封装置を用いたが、
開口部2bに非接触形の密封装置を用いた場合等は空気
が侵入するおそれがあるので、開口部2bから最も近い
位置に配設されたアンギュラ玉軸受5の玉5cをセラミ
ック製とすることが好ましい。
Although the effect of extending the life can be obtained by making a part of the plurality of balls 4c of the angular ball bearing 4 made of ceramic, it is most preferable to make all of them made of ceramic. In the present embodiment, an electric motor is used to drive the steam pump, and a contact-type sealing device is used for the opening 2b on the electric motor side.
If a non-contact type sealing device is used for the opening 2b, air may enter, so the ball 5c of the angular ball bearing 5 disposed closest to the opening 2b is made of ceramic. Is preferred.

【0022】また、水素を含んだ水蒸気の圧送する場合
において、燃料電池の効率低下や爆発の危険等がある場
合には、カップリングにマグネットカップリングを採用
して、転がり軸受装置を完全に密封し、大気の侵入を防
いでもよい。〔第二実施形態〕図2は、本発明に係る転
がり軸受装置の第二実施形態である歯科用ハンドピース
の構造を示す縦断面図である。なお、図2においては、
図1と同一又は相当する部分には、図1と同一の符号を
付してある。
In the case where the water vapor containing hydrogen is fed under pressure, if there is a danger of fuel cell efficiency drop or explosion, etc., a magnetic coupling is adopted as the coupling to completely seal the rolling bearing device. Then, intrusion of the atmosphere may be prevented. [Second Embodiment] FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the structure of a dental handpiece which is a second embodiment of the rolling bearing device according to the present invention. In FIG. 2,
The same or corresponding parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

【0023】一端が閉口した筒状のハウジング2に回転
軸1が挿嵌され、ハウジング2の開口部2aから回転軸
1の端部が突出している。そして、回転軸1とハウジン
グ2との間に介装された2個の小径玉軸受4,5によっ
て、回転軸1がハウジング2に回転自在に支持されてい
る。小径玉軸受4,5は、回転軸1の外周面及びハウジ
ング2の内周面に嵌合して、それぞれの内輪4a,5a
が回転軸1に固定され、それぞれの外輪4b,5bがハ
ウジング2に固定されている。
The rotary shaft 1 is inserted into a cylindrical housing 2 having one end closed, and an end of the rotary shaft 1 protrudes from an opening 2 a of the housing 2. The rotating shaft 1 is rotatably supported by the housing 2 by two small-diameter ball bearings 4 and 5 interposed between the rotating shaft 1 and the housing 2. The small-diameter ball bearings 4 and 5 are fitted on the outer peripheral surface of the rotating shaft 1 and the inner peripheral surface of the housing 2 to form respective inner rings 4a and 5a.
Are fixed to the rotating shaft 1, and the respective outer rings 4 b, 5 b are fixed to the housing 2.

【0024】回転軸1の中央部には、小径玉軸受4,5
に挟まれてタービン翼20が取り付けられている。そし
て、このタービン翼20と2個の小径玉軸受4,5との
間には、回転軸1の外周面に嵌合された内輪間座11,
11がそれぞれ介在していて、内輪4a,5aに接して
いるハウジング2の開口部2aから突出している回転軸
1の端部には、歯を加工する工具21がナット22によ
って取り付けられている。また、開口部2aにはラビリ
ンスシール6が備えられており、回転軸1とハウジング
2との間を密封している。ラビリンスシール6は非接触
形の密封装置であるから、回転軸1とハウジング2との
間は完全には密封されておらず僅かな隙間を有してい
る。したがって、ハウジング2の内部と外部とが連通し
ている。
At the center of the rotating shaft 1, small-diameter ball bearings 4, 5 are provided.
The turbine blades 20 are mounted between them. Further, between the turbine blade 20 and the two small-diameter ball bearings 4 and 5, an inner race spacer 11 fitted on the outer peripheral surface of the rotary shaft 1,
A tool 21 for machining teeth is attached to an end of the rotating shaft 1 protruding from an opening 2a of the housing 2 in contact with the inner races 4a, 5a. In addition, a labyrinth seal 6 is provided in the opening 2 a to seal the space between the rotating shaft 1 and the housing 2. Since the labyrinth seal 6 is a non-contact type sealing device, the space between the rotating shaft 1 and the housing 2 is not completely sealed and has a slight gap. Therefore, the inside and the outside of the housing 2 communicate with each other.

【0025】2個の小径玉軸受4,5のうち、ラビリン
スシール6が備えられた開口部2aから最も近い位置に
配設された小径玉軸受4は、内輪4a及び外輪4bがス
テンレス鋼(SUS440C)で構成され、玉4cがセ
ラミック(Si3 4 )で構成されている。一方、小径
玉軸受5は、内輪5a,外輪5b,玉5cともにステン
レス鋼(SUS440C)で構成されている。このよう
に内輪4a,5a及び外輪4b,5bがステンレス鋼で
構成されているので、両軸受4,5は耐食性が優れてい
る。
Among the two small-diameter ball bearings 4 and 5, the small-diameter ball bearing 4 disposed closest to the opening 2a provided with the labyrinth seal 6 has an inner ring 4a and an outer ring 4b made of stainless steel (SUS440C). ), And the ball 4c is made of ceramic (Si 3 N 4 ). On the other hand, in the small-diameter ball bearing 5, the inner ring 5a, the outer ring 5b, and the ball 5c are all made of stainless steel (SUS440C). Since the inner rings 4a, 5a and the outer rings 4b, 5b are made of stainless steel, the bearings 4 and 5 have excellent corrosion resistance.

【0026】また、小径玉軸受4,5はグリース潤滑と
されているが、人体への影響を考慮して害が極めて小さ
い、例えばポリα−オレフィンやISO規格VG32,
VG68等の流動パラフィン等を基油とするグリースを
用いることが望ましい。さらに、小径玉軸受4,5は、
シールド板4e,5eを備えている。さらに、背面組み
合わせとなるようにナット15及び予圧負荷用バネ26
で両軸受4,5に定位置予圧を負荷している。さらに、
固定輪である外輪4bはOリング23で支持されてい
て、アンバランスや外力によって小径玉軸受4が振動す
ることが抑制されるようになっている。
Although the small-diameter ball bearings 4 and 5 are lubricated with grease, the harm is extremely small in consideration of the influence on the human body. For example, poly-α-olefin or ISO standard VG32,
It is desirable to use grease using liquid paraffin such as VG68 as a base oil. Further, the small-diameter ball bearings 4 and 5
Shield plates 4e and 5e are provided. Further, the nut 15 and the preload load spring 26
The preload is applied to both bearings 4 and 5 at a fixed position. further,
The outer ring 4b, which is a fixed ring, is supported by an O-ring 23 so that the small-diameter ball bearing 4 is prevented from vibrating due to unbalance or external force.

【0027】このような歯科用ハンドピースは、ハウジ
ング2に設けられた駆動用空気導入口24から空気を導
入しタービン翼20に吹き付けることによって、回転軸
1が回転するようになっている。なお、回転軸1の駆動
は、このようなエアタービン方式に限らず、カップリン
グ等の連結機構を用いた方式や電動モータを用いる方式
でも差し支えない。
In such a dental handpiece, the rotary shaft 1 rotates by introducing air from a driving air inlet 24 provided in the housing 2 and blowing the air onto the turbine blade 20. The drive of the rotating shaft 1 is not limited to such an air turbine system, but may be a system using a coupling mechanism such as a coupling or a system using an electric motor.

【0028】工具21を回転させて歯を加工する際には
水が使用され、また、切削粉,研磨粉等が生じる。開口
部2aには水や異物の侵入を防ぐためにラビリンスシー
ル6が設けられているが、摩擦による発熱を防ぐために
非接触形の密封装置としているため、水や異物(切削
粉,研磨粉)がラビリンスシール6を通過してハウジン
グ2内、さらには小径玉軸受4内へ侵入するおそれがあ
る。そうすると、内外輪4a,4bと玉4cとの間に油
膜が形成されにくくなったり、異物をかみ込むおそれが
あるが、玉4cがセラミック製であるために、そのよう
な不具合が生じにくく、その結果、歯科用ハンドピース
が長寿命となる。
When the tooth is machined by rotating the tool 21, water is used, and cutting powder, abrasive powder and the like are generated. The opening 2a is provided with a labyrinth seal 6 for preventing water and foreign matter from entering. However, since it is a non-contact type sealing device for preventing heat generation due to friction, water and foreign matter (cutting powder, abrasive powder) are prevented. There is a risk of passing through the labyrinth seal 6 and entering the housing 2 and further into the small-diameter ball bearing 4. Then, an oil film may not be easily formed between the inner and outer rings 4a, 4b and the ball 4c, or there is a possibility that foreign matter may be caught. However, since the ball 4c is made of ceramic, such a problem hardly occurs. As a result, the dental handpiece has a long life.

【0029】また、2個の小径玉軸受4,5を背面組合
せとなるように定位置予圧を負荷しているため、加工時
の工具21からの応力であるアキシアル荷重が負荷され
ると、工具21に近い小径玉軸受4で受ける荷重が大き
くなり、小径玉軸受4が潤滑不良となるおそれがある。
しかし、小径玉軸受4の玉4cがセラミック製であるの
で、このような問題も生じにくい。すなわち、小径玉軸
受4の摩耗が抑制されて、歯科用ハンドピースが長寿命
となる。
Further, since the fixed-position preload is applied so that the two small-diameter ball bearings 4 and 5 are combined on the back side, when an axial load, which is a stress from the tool 21 during processing, is applied, the tool The load received by the small-diameter ball bearing 4 close to 21 may increase, and the small-diameter ball bearing 4 may have poor lubrication.
However, since the ball 4c of the small-diameter ball bearing 4 is made of ceramic, such a problem hardly occurs. That is, wear of the small-diameter ball bearing 4 is suppressed, and the dental handpiece has a long life.

【0030】〔第三実施形態〕図3は、本発明に係る転
がり軸受装置の第三実施形態である工作機械用スピンド
ルの構造を示す縦断面図である。なお、図3において
は、図1と同一又は相当する部分には、図1と同一の符
号を付してある。回転軸1がハウジング2に挿嵌され、
ハウジング2の両端の開口部2a,2bから回転軸1の
両端が突出している。なお、ハウジング2の両端部には
ハウジング蓋10,10が取り付けられていて、開口部
2a,2bはハウジング蓋10,10に形成されてい
る。
[Third Embodiment] FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the structure of a machine tool spindle which is a third embodiment of the rolling bearing device according to the present invention. In FIG. 3, the same or corresponding parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. The rotating shaft 1 is inserted into the housing 2,
Both ends of the rotating shaft 1 protrude from the openings 2a and 2b at both ends of the housing 2. Housing lids 10 are attached to both ends of the housing 2, and openings 2 a and 2 b are formed in the housing lids 10.

【0031】そして、回転軸1とハウジング2との間に
介装された4個のアンギュラ玉軸受4,4,4,4と円
筒ころ軸受5とによって、回転軸1がハウジング2に回
転自在に支持されている。アンギュラ玉軸受4,4,
4,4及び円筒ころ軸受5は、回転軸1の外周面及びハ
ウジング2の内周面に嵌合して、それぞれの内輪4a,
4a,4a,4a,5aが回転軸1に固定され、それぞ
れの外輪4b,4b,4b,4b,5bがハウジング2
に固定されている。
The rotating shaft 1 is rotatable on the housing 2 by four angular ball bearings 4, 4, 4, and 4 and a cylindrical roller bearing 5 interposed between the rotating shaft 1 and the housing 2. Supported. Angular contact ball bearings 4,4
4 and 4 and the cylindrical roller bearing 5 are fitted on the outer peripheral surface of the rotating shaft 1 and the inner peripheral surface of the housing 2 to form the respective inner races 4a, 4a.
4a, 4a, 4a, 5a are fixed to the rotating shaft 1, and the respective outer races 4b, 4b, 4b, 4b, 5b are
It is fixed to.

【0032】4個のアンギュラ玉軸受4,4,4,4の
間には、回転軸1の外周面に嵌合された3つの内輪間座
11,11,11とハウジング2の内周面に嵌合された
3つの外輪間座12,12,12とが介在しており、内
輪間座11は内輪4aに接し、外輪間座12は外輪4b
に接している。回転軸1の前端(図1においては左方の
端部)には、加工用の工具又はワーク(いずれも図示せ
ず)が取り付けられている。また、開口部2a,2bに
はそれぞれ密封装置が備えられており、回転軸1とハウ
ジング2との間を密封している。この密封装置は、いず
れも非接触形の密封装置であるラビリンスシール6とさ
れている。よって、回転軸1とハウジング2との間は完
全には密封されておらず僅かな隙間を有していて、ハウ
ジング2の内部と外部とが連通している。
Between the four angular ball bearings 4, 4, 4, 4, there are three inner race spacers 11, 11, 11 fitted on the outer peripheral surface of the rotating shaft 1 and the inner peripheral surface of the housing 2. Three fitted outer ring spacers 12, 12, 12 are interposed, the inner ring spacer 11 is in contact with the inner ring 4a, and the outer ring spacer 12 is connected to the outer ring 4b.
Is in contact with At the front end (left end in FIG. 1) of the rotating shaft 1, a processing tool or a work (neither is shown) is attached. Further, a sealing device is provided in each of the openings 2a and 2b to seal the space between the rotating shaft 1 and the housing 2. Each of the sealing devices is a labyrinth seal 6 which is a non-contact type sealing device. Therefore, the space between the rotating shaft 1 and the housing 2 is not completely sealed but has a slight gap, and the inside and the outside of the housing 2 communicate with each other.

【0033】4個のアンギュラ玉軸受4,4,4,4の
うち、工具又はワークが取り付けられた側の開口部2a
から最も近い位置(最も前方)に配設されたアンギュラ
玉軸受4は、内輪4a及び外輪4bがステンレス鋼(S
US440C)で構成され、玉4cがセラミック(Si
3 4 )で構成されている。一方、その他のアンギュラ
玉軸受4,4,4及び円筒ころ軸受5は、内輪4a,5
a、外輪4b,5b、玉4c,5cともにステンレス鋼
(SUS440C)で構成されている。このように内輪
4a,5a及び外輪4b,5bがステンレス鋼で構成さ
れているので、軸受4,5の耐食性が優れている。
Opening 2a of the four angular ball bearings 4, 4, 4, 4 on the side where a tool or work is attached
The inner ring 4a and the outer ring 4b are made of stainless steel (S).
US440C), and the ball 4c is made of ceramic (Si
3 N 4 ). On the other hand, the other angular ball bearings 4, 4, 4 and the cylindrical roller bearing 5 have inner rings 4a, 5
a, the outer races 4b and 5b and the balls 4c and 5c are both made of stainless steel (SUS440C). Since the inner rings 4a, 5a and the outer rings 4b, 5b are made of stainless steel, the bearings 4 and 5 have excellent corrosion resistance.

【0034】また、全ての軸受4,5は外輪案内形式の
ポリイミド樹脂製保持器4d,5dを備え、グリース潤
滑とされている。このような工作機械用スピンドルを工
作機械用旋盤,研削盤として使用してワークの加工を行
う際には、切削液が使用され、また、ワークの切削粉,
研削粉等が生じる。開口部2aには切削液や異物の侵入
を防ぐためにラビリンスシール6が設けられているが、
摩擦による発熱を防ぐために非接触形の密封装置として
いるため、切削液や異物(切削粉,研磨粉)がラビリン
スシール6を通過してハウジング2内、さらには最前方
のアンギュラ玉軸受4内へ侵入するおそれがある。そう
すると、内外輪4a,4bと玉4cとの間に油膜が形成
されにくくなったり、異物をかみ込むおそれがあるが、
玉4cがセラミック製であるために、そのような不具合
が生じにくく、その結果、工作機械用スピンドルが長寿
命となる。
All bearings 4 and 5 have cages 4d and 5d made of polyimide resin of an outer ring guide type, and are grease-lubricated. When machining a work using such a machine tool spindle as a machine tool lathe or grinder, a cutting fluid is used.
Grinding powder is generated. The opening 2a is provided with a labyrinth seal 6 for preventing cutting fluid and foreign matter from entering.
Since a non-contact type sealing device is used to prevent heat generation due to friction, cutting fluid and foreign matter (cutting powder, abrasive powder) pass through the labyrinth seal 6 into the housing 2 and further into the forefront angular ball bearing 4. There is a risk of intrusion. Then, an oil film may not be easily formed between the inner and outer rings 4a and 4b and the ball 4c, and there is a possibility that foreign matter may be caught.
Since the ball 4c is made of ceramic, such a problem hardly occurs, and as a result, the spindle for the machine tool has a long life.

【0035】なお、第三実施形態においては、4個のア
ンギュラ玉軸受4,4,4,4のうち開口部2aから最
も近い位置に配設されたアンギュラ玉軸受4のみの玉4
cをセラミック製としたが、回転軸1の中央から開口部
2a側の端部までに備えられた全ての軸受の玉をセラミ
ック製とすれば、転がり軸受装置の寿命がさらに長寿命
となるため好ましい。
In the third embodiment, of the four angular ball bearings 4, 4, 4, and 4, only the ball 4 of the angular ball bearing 4 disposed closest to the opening 2a.
Although c is made of ceramic, if all the balls of the bearings provided from the center of the rotating shaft 1 to the end on the side of the opening 2a are made of ceramic, the life of the rolling bearing device becomes longer. preferable.

【0036】また、ハウジング2の開口部2a,2bの
両方に非接触形の密封装置が設けられていて、両方から
水や異物等が侵入するおそれのある場合には、開口部2
aから最も近い位置に配設された軸受だけでなく、開口
部2bから最も近い位置に配設された軸受の転動体もセ
ラミック製とすることが好ましい。なお、以上説明した
第一〜第三実施形態は本発明の一例を示したものであっ
て、本発明は上記各実施形態に限定されるものではな
い。
Further, a non-contact type sealing device is provided at both of the openings 2a and 2b of the housing 2, and when water or foreign matter may enter from both, the opening 2a may be used.
It is preferable that not only the bearing arranged at the position closest to a, but also the rolling elements of the bearing arranged at the position closest to the opening 2b be made of ceramic. The first to third embodiments described above are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments.

【0037】例えば、転動体を構成するセラミックの種
類としては、窒化ケイ素(Si3 4 )の他、アルミナ
(Al2 3 ),炭化ケイ素(SiC),ジルコニア
(ZrO2 ),窒化アルミニウム(AlN)等が使用可
能である。また、転がり軸受装置に備えられた転がり軸
受の潤滑剤が外部に漏出することを防ぐために、ハウジ
ングの開口部、特にインペラ,工具等のような軸の回転
を所定の仕事に変換する部材が取り付けられている側の
開口部には、各実施形態のように密封装置を設けること
が望ましい。例えば、第一実施形態においては、水蒸気
に潤滑剤が混入することは望ましくないので、開口部2
aに密封装置を設けることが好ましい。
For example, the seeds of the ceramic constituting the rolling element
Classes include silicon nitride (SiThreeN Four), Other than alumina
(AlTwoOThree), Silicon carbide (SiC), zirconia
(ZrOTwo), Aluminum nitride (AlN) etc. can be used
Noh. Also, the rolling shaft provided in the rolling bearing device
To prevent the lubricant from leaking out,
Rotation of shafts, especially impellers, tools, etc.
On the side where the member that converts the
Provide a sealing device in the opening as in each embodiment
Is desirable. For example, in the first embodiment, steam
Since it is not desirable that the lubricant is mixed in the
It is preferable to provide a sealing device at a.

【0038】しかし、転がり軸受の潤滑剤が外部に漏出
しても軸の回転を所定の仕事に変換する部材に対して問
題が生じない場合、例えば、第三実施形態の工作機械用
スピンドルの場合等は、開口部2aに密封装置を設けな
くてもよい。開口部2aに密封装置が設けられていない
と、開口部2aからハウジング2内部に侵入する異物の
量が多くなるが、小径玉軸受4の玉4cがセラミック製
であれば前述の問題点が生じることは抑制される。
However, if there is no problem with the member that converts the rotation of the shaft into a predetermined work even if the lubricant of the rolling bearing leaks out, for example, in the case of the machine tool spindle of the third embodiment For example, the sealing device may not be provided in the opening 2a. If the opening 2a is not provided with a sealing device, the amount of foreign matter that enters the inside of the housing 2 from the opening 2a increases, but if the ball 4c of the small-diameter ball bearing 4 is made of ceramic, the above-described problem occurs. That is suppressed.

【0039】さらに、各実施形態においては、転がり軸
受装置として水蒸気圧送機,コンプレッサ装置,歯科用
ハンドピース,及び工作機械用スピンドルを例示して説
明したが、本発明は他の種々の転がり軸受装置に対して
適用することができる。さらにまた、各実施形態におい
ては、軸が回転するタイプの転がり軸受装置について述
べているが、ハウジングが回転するタイプの転がり軸受
装置に本発明を適用可能であることは言うまでもない。
Further, in each of the embodiments, a steam pump, a compressor, a dental handpiece, and a spindle for a machine tool have been described as examples of the rolling bearing device, but the present invention is not limited thereto. Can be applied to Furthermore, in each of the embodiments, a rolling bearing device of a type in which a shaft rotates is described. However, it is needless to say that the present invention is applicable to a rolling bearing device of a type in which a housing rotates.

【0040】さらにまた、本発明の転がり軸受装置が備
える転がり軸受の種類は特に限定されるものではない。
例えば、深みぞ玉軸受,アンギュラ玉軸受,4点接触玉
軸受,円筒ころ軸受,円すいころ軸受,針状ころ軸受,
自動調心ころ軸受等のラジアル形の転がり軸受や、スラ
スト玉軸受,スラストころ軸受等のスラスト形の転がり
軸受である。複数の転がり軸受を備える場合は、1種又
は2種以上の転がり軸受を用いても差し支えない。そし
て、2種以上の転がり軸受を備える場合は、その種類の
組み合わせは特に限定されない。
Further, the type of the rolling bearing provided in the rolling bearing device of the present invention is not particularly limited.
For example, deep groove ball bearings, angular ball bearings, four-point contact ball bearings, cylindrical roller bearings, tapered roller bearings, needle roller bearings,
Radial rolling bearings such as self-aligning roller bearings, and thrust rolling bearings such as thrust ball bearings and thrust roller bearings. When a plurality of rolling bearings are provided, one or two or more rolling bearings may be used. When two or more types of rolling bearings are provided, the combination of the types is not particularly limited.

【0041】さらにまた、軸を支承する転がり軸受の数
は、特に限定されるものではなく、1個でもよいし2個
以上でもよい。さらにまた、転がり軸受の潤滑方法は特
に限定されるものではないが、例えば第一実施形態のよ
うな自動車に搭載する燃料電池システムにおいては、重
量の軽減,システムの簡略化が求められていることか
ら、グリース潤滑が好ましい。また、油潤滑とするとラ
ビリンスシール6から潤滑油が圧縮空気や水蒸気へ混入
するおそれがあるので、例えば第一実施形態のような水
蒸気圧送機や第二実施形態のような歯科用ハンドピース
の場合のように、潤滑剤成分の圧送媒体への混入を最小
限にする必要がある機器の場合はグリース潤滑とするこ
とが望ましい。潤滑剤の圧送媒体への混入が許容される
場合や、グリース潤滑では潤滑不足となるおそれがある
場合には、オイルエア潤滑,微量油供給潤滑,強制給油
潤滑を用いてもよい。
Furthermore, the number of rolling bearings supporting the shaft is not particularly limited, and may be one or two or more. Furthermore, the method of lubricating the rolling bearing is not particularly limited. For example, in a fuel cell system mounted on an automobile as in the first embodiment, reduction in weight and simplification of the system are required. Therefore, grease lubrication is preferable. Further, if oil lubrication is used, lubricating oil may be mixed into the compressed air or steam from the labyrinth seal 6. For example, in the case of a steam pumping machine as in the first embodiment or a dental handpiece as in the second embodiment, Grease lubrication is desirable for equipment that requires minimum mixing of the lubricant component into the pressure-feeding medium. Oil lubricant lubrication, lubrication lubrication, or forced lubrication may be used when the lubricant is allowed to be mixed into the pumping medium or when lubrication may be insufficient with grease lubrication.

【0042】さらにまた、転がり軸受を潤滑するグリー
スの種類は特に限定されるものではないが、第一実施形
態のように水の侵入が想定される場合には、例えば増ち
ょう剤がジウレアで基油がポリα−オレフィン油(PA
O)であるグリースや、増ちょう剤がリチウム石けんで
基油が鉱油であるグリースに防錆剤を添加したものが好
ましい。
Further, the type of grease for lubricating the rolling bearing is not particularly limited. However, when water is expected to enter as in the first embodiment, for example, the thickener is based on diurea. The oil is poly-α-olefin oil (PA
O) or grease in which the thickener is lithium soap and the base oil is mineral oil to which a rust inhibitor has been added is preferable.

【0043】さらにまた、第一及び第二実施形態のよう
に水蒸気や水と接触する可能性が高い場合には、転がり
軸受の軌道輪は、耐錆性を向上させるためにSUS44
0Cで構成しているが、通常の場合は、ステンレス鋼,
SUJ2等の軸受鋼、M50等の耐熱鋼(耐熱性,耐摩
耗性を必要とする場合)、浸炭鋼、セラミック材料な
ど、どのような材料で構成しても差し支えない。さら
に、非接触形の密封装置が備えられた開口部から最も近
い位置に配設された転がり軸受の軌道面に、窒化処理,
セラミック膜溶射,DLC(ダイヤモンドライクカーボ
ン)等の表面処理を施して耐摩耗性を向上させること
は、大変好ましい。
Further, when there is a high possibility of contact with steam or water as in the first and second embodiments, the race of the rolling bearing is made of SUS44 to improve rust resistance.
0C, but usually, stainless steel,
It may be made of any material such as bearing steel such as SUJ2, heat-resistant steel such as M50 (when heat resistance and wear resistance are required), carburized steel, and ceramic materials. In addition, nitriding treatment and rolling treatment are applied to the raceway surface of the rolling bearing arranged closest to the opening provided with the non-contact type sealing device.
It is very preferable to improve the wear resistance by applying a surface treatment such as ceramic film spraying or DLC (diamond-like carbon).

【0044】さらにまた、転がり軸受が備える保持器の
材質は特に限定されるものではなく、ポリイミド樹脂の
他、黄銅,鉄等を用いることができる。また、保持器の
案内形式についても、外輪案内,内輪案内,玉案内のう
ちいずれの形式を採用しても問題ない。さらにまた、本
発明の転がり軸受装置の使用回転速度,負荷荷重,雰囲
気温度等の使用条件は特に限定されるものではないが、
高速回転,高荷重,及び高温等のような油膜が形成され
にくい条件において、本発明は特に寿命延長の効果を発
揮する。
Further, the material of the cage provided in the rolling bearing is not particularly limited, and brass, iron and the like can be used in addition to the polyimide resin. Regarding the guide type of the cage, any of the outer ring guide, the inner ring guide, and the ball guide may be used without any problem. Furthermore, the operating conditions of the rolling bearing device of the present invention, such as the operating speed, the applied load, and the ambient temperature, are not particularly limited.
The present invention exhibits a particularly prolonged service life under conditions where an oil film is difficult to be formed, such as high-speed rotation, high load, and high temperature.

【0045】さらにまた、転がり軸受装置が備える転が
り軸受に玉軸受を用いた場合は、予圧を負荷することに
よってアキシアル方向の位置決めを正確にし、軸の振れ
を抑え、玉の滑りを抑制することができる。予圧を負荷
する方法としては、剛性を要する用途においては定位置
予圧方式が適していて、高速性を要する場合においては
バネ等を用いた定圧予圧方式が適している。また、予圧
の方向としては、軸における作用点距離が大きくモーメ
ント荷重に対する負荷能力が優れている背面組合せがよ
り適しているが、転がり軸受装置の組み立て性を要求さ
れる場合は、正面組合せを採用することができる。
Furthermore, when a ball bearing is used as the rolling bearing provided in the rolling bearing device, it is possible to precisely position the bearing in the axial direction by applying a preload, suppress the shaft runout, and suppress the ball from slipping. it can. As a method of applying a preload, a fixed position preload method is suitable for applications requiring rigidity, and a constant pressure preload method using a spring or the like is suitable for applications requiring high speed. Also, as the preload direction, a back-to-back combination, which has a large acting point distance on the shaft and excellent load capacity against moment load, is more suitable, but if assembly of a rolling bearing device is required, a front-to-back combination is adopted. can do.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上のように、本発明の転がり軸受装置
は、ハウジングの内部と外部とを連通する開口部から最
も近い位置に配設された転がり軸受が、セラミック製の
転動体を備えているので、転がり軸受内部に水分や異物
が侵入しても摩耗や焼付きが生じにくく長寿命である。
As described above, in the rolling bearing device of the present invention, the rolling bearing disposed closest to the opening communicating between the inside and the outside of the housing includes the ceramic rolling element. Therefore, even if moisture or foreign matter enters the inside of the rolling bearing, wear and seizure hardly occur, and the life is long.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る転がり軸受装置の第一実施形態を
示す縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a rolling bearing device according to the present invention.

【図2】本発明に係る転がり軸受装置の第二実施形態を
示す縦断面図である。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the rolling bearing device according to the present invention.

【図3】本発明に係る転がり軸受装置の第三実施形態を
示す縦断面図である。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a third embodiment of the rolling bearing device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 回転軸 2 ハウジング 2a 開口部 4 転がり軸受 4c 玉(転動体) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotation shaft 2 Housing 2a Opening 4 Rolling bearing 4c Ball (rolling element)

フロントページの続き (72)発明者 荒牧 宏敏 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目5番50号 日本精工株式会社内 Fターム(参考) 3J101 AA02 AA13 AA43 EA41 FA31 GA31 GA60 Continued on the front page (72) Inventor Hirotoshi Aramaki 1-5-50 Kugenuma Shinmei, Fujisawa-shi, Kanagawa F-term in NSK Ltd. (Reference) 3J101 AA02 AA13 AA43 EA41 FA31 GA31 GA60

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ハウジングと、該ハウジングに挿嵌され
た軸と、前記ハウジングと前記軸との間に介装されて前
記ハウジングと前記軸とを相対回転自在に支持する転が
り軸受と、を備えるとともに、前記ハウジングの端部
に、前記ハウジングの内部と外部とを連通する開口部を
有する転がり軸受装置において、 前記開口部から最も近い位置に配設された転がり軸受が
備える転動体のうち少なくとも一部を、セラミックで構
成したことを特徴とする転がり軸受装置。
1. A housing, a shaft inserted into the housing, and a rolling bearing interposed between the housing and the shaft to rotatably support the housing and the shaft. And a rolling bearing device having an opening at an end of the housing for communicating the inside and the outside of the housing, wherein at least one of rolling elements provided in a rolling bearing disposed closest to the opening. A rolling bearing device characterized in that the part is made of ceramic.
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