JP2003049847A

JP2003049847A - 転動装置

Info

Publication number: JP2003049847A
Application number: JP2001239725A
Authority: JP
Inventors: Toyohisa Yamamoto; 豊寿山本
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2001-08-07
Filing date: 2001-08-07
Publication date: 2003-02-21

Abstract

(57)【要約】【課題】腐食環境下又はドライ環境下において高速且
つ低荷重条件下で作動されても長寿命な樹脂組成物製の
転動装置を提供する。【解決手段】玉軸受１は、内輪２と、外輪３と、内輪
２と外輪３との間に転動自在に配設された複数の玉４
と、を備えるとともに、内輪２及び外輪３が樹脂組成物
で構成されている。そして、両軌道面２ａ，３ａの横断
面形状は円弧状で、該円弧の曲率半径は、玉４の直径の
５２％超過６５％以下とされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも一部の
部品（転動部材）が樹脂組成物で構成された転動装置及
びラジアル形転がり軸受に係り、特に、低荷重，高速条
件で作動され、さらに、半導体，液晶パネル，ハードデ
ィスク等の製造行程において用いられる各種洗浄装置
や、食品用機械に用いられる搬送装置などに組み込まれ
る転動装置及びラジアル形転がり軸受のように、水又は
各種洗浄溶液（酸，アルカリ）と接触するような腐食環
境下、あるいは、ドライ環境下（無潤滑下又は少量の潤
滑剤による潤滑下）において好適に使用される転動装置
及びラジアル形転がり軸受に関する。

【０００２】

【従来の技術】転がり軸受，リニアガイド装置，ボール
ねじ，直動ベアリング等の転動装置には、その転動部材
の少なくとも一部が樹脂組成物で構成されたものがあ
る。例えば、特開平５−２０２９４３号公報には、内外
の軌道輪のうち一方が嵌着対象に緩く嵌着され、内外の
軌道輪の両方又は緩く嵌着されている方の軌道輪が、ポ
リエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）で構成され
た玉軸受が開示されている。

【０００３】また、特開平９−３０３４０３号公報に
は、固体潤滑剤で表面処理された転動体を備える樹脂組
成物製の転がり軸受が開示されている。さらに、特開平
１０−１８４７０２号公報には、ポリアリーレンスルフ
ィド系樹脂等の樹脂の成形体からなる軌道輪を有する転
がり軸受が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記３
つの公報に記載の転がり軸受は、高速回転下又はドライ
環境下においては、軌道輪と転動体の接触点でのすべり
による発熱量が多く、比較的短時間で表面温度が急激に
上昇しやすい。そして、樹脂組成物の融点又は酸化劣化
点を超えて、軌道輪等を構成する樹脂組成物が溶融又は
著しく劣化し脆くなるおそれがある。

【０００５】そうすると、摩耗粉が大量に発生し、発生
した摩耗粉を噛み込むことにより回転不能となったり、
あるいは、軌道面の表面形状が著しく変形することによ
り回転不能となる場合がある。また、特開平９−３０３
４０３号公報のように転動体が固体潤滑剤で表面処理さ
れている場合には、ごく初期においては固体潤滑剤の被
膜により樹脂組成物製の軌道輪の摩耗が抑制されるもの
の、二硫化モリブデンに代表される固体潤滑剤の被膜は
転がり軸受の作動とともに摩耗し消失するので、転がり
軸受を長期間にわたって作動させることは困難であると
いう問題点を有している。特に、高速回転下では、固体
潤滑剤の被膜の摩耗が促進されるので、短時間のうちに
回転不能となるおそれがある。

【０００６】そこで、本発明は、上記のような従来技術
が有する問題点を解決し、腐食環境下又はドライ環境下
において好適に使用可能で、高速且つ低荷重条件下で作
動されても長寿命な樹脂組成物製の転動装置及びラジア
ル形転がり軸受を提供することを課題とする。

【０００７】

【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
明の転動装置は、回転運動可能又は直線運動可能な可動
子と、該可動子を回転運動可能又は直線運動可能に支持
する支持体と、前記可動子と前記支持体との間に転動自
在に配設された複数の転動体と、を備えるとともに、前
記可動子及び前記支持体の少なくとも一方が樹脂組成物
で構成され、動等価荷重が基本動定格荷重の５％以下と
いう条件で作動される転動装置において、前記可動子及
び前記支持体のうち前記樹脂組成物で構成された方の軌
道面の横断面形状を、前記転動体の直径の５２％超過６
５％以下の曲率半径を有する円弧状としたことを特徴と
する。

【０００８】前記可動子や前記支持体のような転動装置
を構成する転動部材が樹脂組成物で構成されている場合
には、金属で構成されている場合と比較して耐熱性が低
いため、転動装置の作動による発熱量が多いと短寿命と
なってしまうおそれがある。しかしながら、前記曲率半
径を、通常の転動装置における基準値である転動体の直
径の５２％（ＪＩＳＢ１５１８）よりも大きくすれ
ば、転動体と可動子の接触点における接触面積や、転動
体と支持体の接触点における接触面積が小さくなるの
で、前記両接触点における発熱量を低減することができ
る。また、前記両接触点におけるすべり速度を低減する
ことができる。よって、転動装置をより高速条件下で作
動することができ、転動装置が長寿命となる。

【０００９】前記曲率半径が転動体の直径の５２％以下
であると、前記両接触点における接触面積が大きくなり
発熱量が多量となるため、温度が上昇して前記樹脂組成
物の融点や酸化劣化点を超え、前記樹脂組成物が溶融又
は著しく劣化し脆くなるおそれがある。そうすると、摩
耗粉が大量に発生し、発生した摩耗粉を噛み込むことに
より短期間のうちに作動不能となったり、あるいは、軌
道面の表面形状が熱で著しく変形することにより作動不
能となる場合がある。

【００１０】一方、前記曲率半径が転動体の直径の６５
％超過であると、前記両接触点における面圧が高くなっ
て軌道面が著しく摩耗するため、短期間のうちに作動不
能となるおそれがある。また、本発明のラジアル形転が
り軸受は、内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間
に転動自在に配設された複数の転動体と、を備えるとと
もに、前記内輪及び前記外輪のうち少なくとも前記外輪
が樹脂組成物で構成され、動等価荷重が基本動定格荷重
の５％以下という条件で作動されるラジアル形転がり軸
受において、前記外輪の軌道面の横断面形状を、前記転
動体の直径の５２％超過６５％以下の曲率半径を有する
円弧状としたことを特徴とする。

【００１１】内輪や外輪のような転がり軸受を構成する
転動部材が樹脂組成物で構成されている場合には、金属
で構成されている場合と比較して耐熱性が低いため、転
がり軸受の回転による発熱量が多いと短寿命となってし
まうおそれがある。また、内輪及び外輪において前記曲
率半径が同一である場合は、転動体と内輪の接触点にお
ける接触面積よりも転動体と外輪の接触点における接触
面積の方が大きくなる傾向がある。

【００１２】よって、内輪及び外輪のうち少なくとも外
輪の軌道面の曲率半径を転動体の直径の５２％超過６５
％以下として、前記接触面積を小さくすることが好まし
い。そうすれば、前記両接触点における発熱量及びすべ
り速度を低減することができるので、ラジアル形転がり
軸受が長寿命となる。なお、曲率半径の数値限定理由
は、前述の転動装置の場合と同様である。

【００１３】そして、転動体と外輪の接触点における接
触面積と、転動体と内輪の接触点における接触面積と
は、できるだけ等しいことが好ましいから、外輪の軌道
面の曲率半径は、前記両接触面積が等しくなるように設
定することがより好ましい。また、内輪及び外輪の両方
が樹脂組成物で構成されている場合には、該両輪の軌道
面の曲率半径を転動体の直径の５２％超過６５％以下と
し、且つ、外輪の軌道面の曲率半径を内輪の軌道面の曲
率半径よりも大きくすることが好ましい。さらに、この
場合にも、転動体と外輪の接触点における接触面積と、
転動体と内輪の接触点における接触面積とは、できるだ
け等しいことが好ましいから、両輪の軌道面の曲率半径
は、前記両接触面積が等しくなるように設定することが
より好ましい。

【００１４】上記のような本発明の転動装置及びラジア
ル形転がり軸受においては、前記各転動体における直径
のばらつきを５．０μｍ以下とすることが好ましい。そ
うすれば、各転動体のうちの最大直径の転動体と転動部
材との接触点における面圧の増加及び振動を効果的に抑
制することができるから、より高速条件下で安定して作
動することができる。なお、直径のばらつきとは、複数
の転動体のうちの最大直径のものと最小直径のものとの
間の直径の差を意味する。

【００１５】前記直径のばらつきが５．０μｍを超える
と、最大直径の転動体と転動部材との接触点における面
圧が著しく大きくなるので、軌道面が著しく摩耗して短
期間のうちに作動不能となったり、作動時の振動が異常
に大きくなって滑らかに作動することができなくなった
りするおそれがある。このような問題がより生じにくく
するためには、前記直径のばらつきは２．０μｍ以下と
することがより好ましい。

【００１６】また、本発明の転動装置及びラジアル形転
がり軸受においては、前記樹脂組成物は、平均粒径が
０．１〜６０μｍの固体潤滑剤を含有し、その含有量は
前記樹脂組成物全体の３０質量％以下であることが好ま
しい。さらに、本発明の転動装置及びラジアル形転がり
軸受においては、前記樹脂組成物は、平均繊維径が０．
２〜３０μｍ且つアスペクト比が３〜２００の繊維状充
填材を含有し、その含有量は前記樹脂組成物全体の３０
質量％以下であることが好ましい。

【００１７】さらに、本発明の転動装置及びラジアル形
転がり軸受においては、前記樹脂組成物は、平均粒径が
０．１〜６０μｍの固体潤滑剤と、平均繊維径が０．２
〜３０μｍ且つアスペクト比が３〜２００の繊維状充填
材と、を含有し、それぞれの含有量は前記樹脂組成物全
体の３０質量％以下であり、且つ両者の合計の含有量は
前記樹脂組成物全体の５０質量％以下であることが好ま
しい。

【００１８】このような本発明の転動装置及びラジアル
形転がり軸受は、前述のように動等価荷重が基本動定格
荷重の５％以下という低荷重条件で作動されるため、転
動部材が樹脂組成物で構成されていても、荷重を十分に
支持することができる。よって、軌道面が著しく摩耗し
たり、前記発熱により樹脂組成物が溶融したりすること
がなく、長期にわたって安定して作動することができ
る。

【００１９】また、本発明の転動装置及びラジアル形転
がり軸受は少なくとも一部の転動部材が樹脂組成物で構
成されているので、耐食性が優れている。よって、半導
体，液晶パネル，ハードディスク等の製造行程において
用いられる各種洗浄装置，コータ，デベロッパー，スピ
ンドライヤー，遠心分離機，食品用機械等のように、水
又は各種洗浄溶液と接触するような腐食環境下において
好適に使用することができる。

【００２０】さらに、少なくとも一部の転動部材が樹脂
組成物で構成されているので、ドライ環境下においても
好適に使用することができる。よって、潤滑剤が漏出し
て外部環境を汚染することが非常に少ない。なお、本発
明の転動装置としては、転がり軸受，リニアガイド装
置，ボールねじ，直動ベアリング等があげられる。転動
装置が転がり軸受の場合は、回転輪が本発明の構成要件
たる可動子に相当し、固定輪が本発明の構成要件たる支
持体に相当する。また、転動装置がリニアガイド装置の
場合は、スライダが可動子に相当し、案内レールが支持
体に相当する。また、転動装置がボールねじの場合は、
ナットが可動子に相当し、ねじ軸が支持体に相当する。
そして、転動装置が直動ベアリングの場合は、外筒が可
動子に相当し、軸が支持体に相当する。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明に係る転動装置及びラジア
ル形転がり軸受の実施の形態を、図面を参照しながら説
明する。図１は、本発明の一実施形態である深みぞ玉軸
受の構造を示す部分縦断面図である。この玉軸受１は、
外面に軌道面２ａを有する内輪２と、内輪２の軌道面２
ａに対向する軌道面３ａを有する外輪３と、両軌道面２
ａ，３ａ間に転動自在に配設された複数の玉４と、複数
の玉４を転動自在に保持する樹脂製の冠形保持器５と、
を備えている。なお、内輪２が本発明の構成要件たる可
動子に相当し、外輪３が本発明の構成要件たる支持体に
相当する。

【００２２】そして、両軌道面２ａ，３ａの横断面形状
は円弧状で、該円弧の曲率半径は、表１に示すように、
玉４の直径の５２％超過６５％以下とされている。ま
た、内輪２及び外輪３は表１に示す樹脂材料で構成され
ており、その詳細は下記の通りである。さらに、玉４は
表１に示す材料で構成されており、玉軸受１が備える複
数の玉４における直径のばらつきも併せて示している。

【００２３】ポリエチレン樹脂（ＰＥ）：旭化成株式
会社製サンテック−ＨＤＪ３１０ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）：ポリプラスチックス
社製ジュラコンＭ１４０ポリビニリデンフルオライド樹脂（ＰＶＤＦ）：呉羽
化学工業社製クレハＫＦポリマーＴ−＃８５０ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）：フィリ
ップスペトローリアム社製ライトンＲ−６ＰＥＥＫ：ビクトレックス社製ビクトレックスＰＥＥ
Ｋ１５０Ｇ

【００２４】

【表１】

【００２５】次に、水と接触するような腐食環境下にお
ける軸受の高速回転性能及び耐久性を評価した。軸受に
は、上記の玉軸受１と同様の構成のもの（型番６００
１、内径１２ｍｍ，外径２８ｍｍ，幅８ｍｍ、保持器は
フッ素樹脂製の冠形保持器）を用い、図２に示す日本精
工株式会社製の軸受回転試験機を用いて、水中において
回転試験（内輪回転）を行った。

【００２６】高速回転性能を評価する試験においては、
回転試験の条件は、温度（常温）とアキシアル荷重（３
０Ｎ）とを一定とし、回転速度は１０００ｍｉｎ^-1から
回転３０分毎に１０００ｍｉｎ^-1ずつ増加していった。
そして、振動計で検出した振動値が急激に増加した時点
における回転速度を限界回転速度として、この限界回転
速度によって高速回転性能を評価した。

【００２７】その結果を表１に併せて示す。なお、各実
施例及び比較例の軸受の限界回転速度は、比較例１の限
界回転速度を１とした場合の相対値で示している。ま
た、耐久性を評価する試験においては、回転試験の条件
は、温度は常温、回転速度は７０００ｍｉｎ^-1、アキシ
アル荷重は３０Ｎとした。そして、振動値を基準として
耐久性を評価し、振動値が初期値の３倍に上昇した時点
を軸受の寿命とした。

【００２８】その結果を表１に併せて示す。なお、各実
施例及び比較例の軸受の耐久性（振動寿命）は、比較例
１の耐久性（振動寿命）を１とした場合の相対値で示し
ている。表１から分かるように、実施例１〜５の軸受
は、軌道面の曲率半径が転動体の直径の５２％超過６５
％以下であるので、限界回転速度が大きく、且つ耐久性
が優れている。これに対して、比較例１，２の軸受は、
軌道面の曲率半径が転動体の直径の５２％以下であるの
で、限界回転速度，耐久性がともに劣っていた。

【００２９】次に、上記とほぼ同様の軸受において外輪
の軌道面の曲率半径を種々変更したものを用意して、上
記と同様の回転試験により高速回転性能及び耐久性を評
価し、軌道面の曲率半径と高速回転性能及び耐久性との
相関性を調査した。その結果を、図３のグラフにまとめ
て示す。図３のグラフの横軸は、外輪の軌道面の曲率半
径と転動体の直径との比（［軌道面の曲率半径］／［転
動体の直径］×１００）を示している。また、左側の縦
軸は限界回転速度（高速回転性能）、右側の縦軸は振動
寿命（耐久性）を示している。

【００３０】曲線１１及び１２は、内輪及び外輪がＰＥ
で構成されている軸受のデータを示していて、曲線１１
が限界回転速度、曲線１２が振動寿命をそれぞれ示して
いる。また、曲線１３及び１４は、内輪及び外輪がＰＯ
Ｍで構成されている軸受のデータを示していて、曲線１
３が限界回転速度、曲線１４が振動寿命を示している。

【００３１】なお、いずれの軸受も、保持器にはポリプ
ロピレン樹脂製の冠型保持器を用い、転動体には直径の
ばらつきが１．０μｍである硼珪酸ガラス製の玉を用い
た。また、図３のグラフにおける限界回転速度及び振動
寿命のデータは、前述の比較例１の限界回転速度及び振
動寿命を１とした場合の相対値で示している。図３のグ
ラフから、いずれの軸受においても、外輪の軌道面の曲
率半径と転動体の直径との比が５２％超過６５％以下で
あると、高速回転性能及び耐久性が優れていることが分
かる。

【００３２】さらに、上記とほぼ同様の軸受において転
動体の直径のばらつきを種々変更したものを用意して、
上記と同様の回転試験により高速回転性能及び耐久性を
評価し、転動体の直径のばらつきと高速回転性能及び耐
久性との相関性を調査した。その結果を、図４のグラフ
にまとめて示す。図４のグラフの横軸は、転動体の直径
のばらつきを示している。また、左側の縦軸は限界回転
速度（高速回転性能）、右側の縦軸は振動寿命（耐久
性）をそれぞれ示している。

【００３３】曲線２１及び２２は、内輪及び外輪がＰＥ
ＥＫで構成されている軸受のデータを示していて、曲線
２１が限界回転速度、曲線２２が振動寿命を示してい
る。また、曲線２３及び２４は、内輪及び外輪がＰＰＳ
で構成されている軸受のデータを示していて、曲線２３
が限界回転速度、曲線２４が振動寿命を示している。な
お、いずれの軸受も、軌道面の曲率半径と転動体の直径
との比は５６％であり、保持器にはフッ素樹脂製の冠型
保持器を用い、転動体にはＳＵＳ４４０Ｃ製の玉を用い
た。また、図４のグラフにおける限界回転速度及び振動
寿命のデータは、前述の比較例１の限界回転速度及び振
動寿命を１とした場合の相対値で示している。

【００３４】図４のグラフから、いずれの軸受において
も、転動体の直径のばらつきが５．０μｍ以下である
と、高速回転性能及び耐久性が優れていることが分か
る。以上説明したように、表１及び図３，４のグラフか
ら、本実施形態の玉軸受は高速回転性能に優れていて、
腐食環境下において高速且つ低荷重条件下で作動されて
も長寿命であることが分かる。

【００３５】なお、本実施形態は本発明の一例を示した
ものであって、本発明は本実施形態に限定されるもので
はない。例えば、本実施形態においては、深みぞ玉軸受
を例示して説明したが、本発明の転動装置は様々な転が
り軸受に対して適用することができる。例えば、アンギ
ュラ玉軸受等のラジアル形の転がり軸受や、スラスト玉
軸受等のスラスト形の転がり軸受である。

【００３６】また、本実施形態においては、転動装置と
して転がり軸受を例示して説明したが、本発明の転動装
置は、他の様々な種類の転動装置に対して適用すること
ができる。例えば、リニアガイド装置，ボールねじ，直
動ベアリング等の他の転動装置にも好適に適用可能であ
る。さらに、内外輪（可動子，支持体）を構成する樹脂
組成物の種類は特に限定されるものではないが、ポリエ
チレン樹脂（ＰＥ），ポリプロピレン樹脂（ＰＰ），ポ
リアセタール樹脂（ＰＯＭ），ポリフェニレンサルファ
イド樹脂（ＰＰＳ）に代表されるポリアリーレンサルフ
ァイド樹脂，ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥ
Ｋ）に代表されるエーテルケトン系樹脂，ポリエーテル
ニトリル樹脂（ＰＥＮ），芳香族ポリイミド樹脂（Ｐ
Ｉ），熱可塑性ポリイミド樹脂（ＴＰＩ），ポリアミド
イミド樹脂（ＰＡＩ），ポリアミド樹脂（ＰＡ），芳香
族ポリエステル樹脂，及び各種含フッ素樹脂等を含有す
る樹脂組成物が例示できる。

【００３７】含フッ素樹脂としては、テトラフルオロエ
チレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体
（ＰＦＡ），テトラフルオロエチレン・エチレン共重合
体（ＥＴＦＥ），ＰＶＤＦ，テトラフルオロエチレン・
ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ），ポリク
ロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ），クロロトリ
フルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）等
が例示できる。

【００３８】さらに、前記樹脂組成物には、テトラフル
オロエチレン（ＰＴＦＥ）粉末，黒鉛，六方晶窒化ホウ
素（ｈＢＮ），フッ素雲母，メラミンシアヌレート（Ｍ
ＣＡ），層状の結晶構造を有するアミノ酸化合物（Ｎ−
ラウロ−Ｌ−リジン等），フッ化黒鉛，フッ化ピッチ，
二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）等の固体潤滑剤を適量添
加してもよい。

【００３９】そうすれば、樹脂組成物の潤滑性がより向
上し、内外輪と転動体との接触点に発生する摩擦力が低
下するため、発熱がより抑制されて、より高速回転下で
作動することができる。固体潤滑剤の添加量は特に限定
されるものではないが、樹脂組成物全体の３０質量％以
下であることが好ましい。３０質量％を超えて添加して
も、潤滑性のさらなる向上が期待できないばかりでな
く、樹脂組成物の機械的強度が低下して内外輪の摩耗が
増加し、軸受の寿命が短くなるおそれがある。

【００４０】また、固体潤滑剤の平均粒径は、０．１〜
６０μｍであることが好ましい。平均粒径が０．１μｍ
未満の小さい粒子では、母材である樹脂と混合した際に
凝集が起こりやすく、粒子の分散が不均一となるおそれ
がある。一方、平均粒径が６０μｍを超える大きい粒子
では、樹脂組成物の成形体である内外輪の表面の平滑性
が低下するとともに強度が低下するために、軸受の寿命
が短くなるおそれがある。

【００４１】さらに、前記樹脂組成物には、機械的強
度，寸法安定性，耐熱性等を向上させるために、繊維状
充填材を配合することができる。繊維状充填材の種類は
特に限定されるものではないが、ホウ酸アルミニウムウ
ィスカー，チタン酸カリウムウィスカー，カーボンウィ
スカー，アラミド繊維，芳香族ポリイミド繊維，液晶性
ポリエステル繊維，グラファイトウィスカー，ガラス繊
維，炭素繊維，ボロン繊維，炭化ケイ素ウィスカー，窒
化ケイ素ウィスカー，アルミナウィスカー，窒化アルミ
ニウムウィスカー，ウォラストナイト等が例示できる。

【００４２】この繊維状充填材には、母材である樹脂と
の密着性を向上させることや、均一に分散させること等
を目的として、シラン系，チタネート系等のカップリン
グ剤で表面処理を施してもよい。また、この繊維状充填
材のアスペクト比は、３〜２００であることが好まし
い。アスペクト比が３未満であると樹脂の補強効果が不
十分となり、２００超過であると、樹脂と混合した際に
均一に分散させることが困難となる。

【００４３】さらに、この繊維状充填材の繊維径は特に
限定されるものではないが、平均繊維径は０．２〜３０
μｍとすることが好ましい。平均繊維径が０．２μｍ未
満であると、樹脂と混合した際に繊維間の凝集が起こ
り、繊維の分散が不均一になる場合がある。一方、平均
繊維径が３０μｍを超えると、樹脂組成物の表面の平滑
性が阻害されたり、摺接した相手面を傷つけたりする場
合がある。このような不都合がより生じにくくするため
には、平均繊維径は０．３〜５μｍとすることがより好
ましい。

【００４４】さらにまた、繊維状充填材の添加量は特に
限定されるものではないが、樹脂組成物全体の３０質量
％以下であることが好ましい。３０質量％を超えて添加
しても、機械的強度のさらなる向上が期待できないばか
りでなく、樹脂組成物の溶融流動性が著しく低下する。
さらに、固体潤滑剤と繊維状充填材との両方を添加する
場合は、両者の合計の添加量は、樹脂組成物全体の５０
質量％以下であることが好ましい。固体潤滑剤及び繊維
状充填材のそれぞれの添加量が３０質量％以下であって
も、前記両者の合計が５０質量％を超えると、溶融成形
時の流動性と樹脂組成物の機械的強度とが著しく低下す
るおそれがある。

【００４５】さらに、本発明の目的を損わない範囲内で
あれば、前記樹脂組成物には各種添加剤を配合してもよ
い。例えば、酸化防止剤，熱安定剤，紫外線吸収剤，光
保護剤，難燃剤，帯電防止剤，流動性改良剤，非粘着性
付与剤，結晶化促進剤，増核剤，顔料，染料等を例示す
ることができる。なお、内輪及び外輪の一方を前記樹脂
組成物で構成し、他方を前記樹脂組成物以外の材料で構
成してもよい。その場合、前記他方の軌道輪を構成する
材料は、特に限定されるものではないが、ＳＵＳ４４０
Ｃ，ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ６３０に代表されるステンレ
ス鋼系金属材料、窒化ケイ素（Ｓｉ₃Ｎ₄）, 炭化ケイ
素（ＳｉＣ）、サイアロン（Ｓｉａｌｏｎ），部分安定
化ジルコニア（ＺｒＯ₂），アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）に
代表されるセラミック材料、ソーダライムガラス，硼珪
酸ガラス，パイレックス（登録商標）ガラス等のガラ
ス、ＳＵＪ２等の軸受鋼等があげられ、これらは単独又
は２種以上組み合わせて用いることができる。ただし、
これらの中では、耐食性に優れるステンレス鋼系金属材
料，セラミック材料，及びガラスが好ましい。

【００４６】また、転動体のような前記樹脂組成物で構
成されない部材も、上記の材料で構成することができ
る。このとき、転動体の外表面又は全体をセラミック材
料で構成した場合は、金属材料で構成した場合と比較し
て格段に凝着しにくいので、軸受がさらに長寿命とな
る。

【００４７】

【発明の効果】以上のように、本発明の樹脂組成物製の
転動装置及びラジアル形転がり軸受は、腐食環境下又は
ドライ環境下において高速且つ低荷重条件下で作動され
ても長寿命である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である玉軸受の構造を示す
部分縦断面図である。

【図２】軸受の高速回転性能及び耐久性を評価する軸受
回転試験機の構造を示す概略図である。

【図３】軌道面の曲率半径及び転動体の直径の比と、玉
軸受の高速回転性能及び耐久性と、の相関を示すグラフ
である。

【図４】転動体の直径のばらつきと、玉軸受の高速回転
性能及び耐久性と、の相関を示すグラフである。

【符号の説明】

１玉軸受２内輪２ａ軌道面３外輪３ａ軌道面４玉

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転運動可能又は直線運動可能な可動子
と、該可動子を回転運動可能又は直線運動可能に支持す
る支持体と、前記可動子と前記支持体との間に転動自在
に配設された複数の転動体と、を備えるとともに、前記
可動子及び前記支持体の少なくとも一方が樹脂組成物で
構成され、動等価荷重が基本動定格荷重の５％以下とい
う条件で作動される転動装置において、前記可動子及び前記支持体のうち前記樹脂組成物で構成
された方の軌道面の横断面形状を、前記転動体の直径の
５２％超過６５％以下の曲率半径を有する円弧状とした
ことを特徴とする転動装置。
【請求項２】前記各転動体における直径のばらつきが
５．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載
の転動装置。
【請求項３】前記樹脂組成物は、平均粒径が０．１〜
６０μｍの固体潤滑剤を含有し、その含有量は前記樹脂
組成物全体の３０質量％以下であることを特徴とする請
求項１又は請求項２に記載の転動装置。
【請求項４】前記樹脂組成物は、平均繊維径が０．２
〜３０μｍ且つアスペクト比が３〜２００の繊維状充填
材を含有し、その含有量は前記樹脂組成物全体の３０質
量％以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２
に記載の転動装置。
【請求項５】前記樹脂組成物は、平均粒径が０．１〜
６０μｍの固体潤滑剤と、平均繊維径が０．２〜３０μ
ｍ且つアスペクト比が３〜２００の繊維状充填材と、を
含有し、それぞれの含有量は前記樹脂組成物全体の３０
質量％以下であり、且つ両者の合計の含有量は前記樹脂
組成物全体の５０質量％以下であることを特徴とする請
求項１又は請求項２に記載の転動装置。
【請求項６】内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪と
の間に転動自在に配設された複数の転動体と、を備える
とともに、前記内輪及び前記外輪のうち少なくとも前記
外輪が樹脂組成物で構成され、動等価荷重が基本動定格
荷重の５％以下という条件で作動されるラジアル形転が
り軸受において、前記外輪の軌道面の横断面形状を、前記転動体の直径の
５２％超過６５％以下の曲率半径を有する円弧状とした
ことを特徴とするラジアル形転がり軸受。
【請求項７】前記各転動体における直径のばらつきが
５．０μｍ以下であることを特徴とする請求項６に記載
のラジアル形転がり軸受。
【請求項８】前記樹脂組成物は、平均粒径が０．１〜
６０μｍの固体潤滑剤を含有し、その含有量は前記樹脂
組成物全体の３０質量％以下であることを特徴とする請
求項６又は請求項７に記載のラジアル形転がり軸受。
【請求項９】前記樹脂組成物は、平均繊維径が０．２
〜３０μｍ且つアスペクト比が３〜２００の繊維状充填
材を含有し、その含有量は前記樹脂組成物全体の３０質
量％以下であることを特徴とする請求項６又は請求項７
に記載のラジアル形転がり軸受。
【請求項１０】前記樹脂組成物は、平均粒径が０．１
〜６０μｍの固体潤滑剤と、平均繊維径が０．２〜３０
μｍ且つアスペクト比が３〜２００の繊維状充填材と、
を含有し、それぞれの含有量は前記樹脂組成物全体の３
０質量％以下であり、且つ両者の合計の含有量は前記樹
脂組成物全体の５０質量％以下であることを特徴とする
請求項６又は請求項７に記載のラジアル形転がり軸受。