JP2003074561A - 高速回転用転がり軸受 - Google Patents
高速回転用転がり軸受Info
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- F16C2240/54—Surface roughness
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高速回転する工作機械主軸用などの高速回転用
転がり軸受において、潤滑油膜を長期にわたって維持
し、急激な温度上昇や焼き付きを発生しにくい転がり軸
受を提供する。 【解決手段】保持器1における転動体3及び外輪2と摺
接する面1A、1Bに微小凹凸を形成する。上記微小凹
凸は、平均粗さ(Ra)が1〜6μmで、且つ100μ
mあたりの凹部の個数が1〜6個に設定する。
転がり軸受において、潤滑油膜を長期にわたって維持
し、急激な温度上昇や焼き付きを発生しにくい転がり軸
受を提供する。 【解決手段】保持器1における転動体3及び外輪2と摺
接する面1A、1Bに微小凹凸を形成する。上記微小凹
凸は、平均粗さ(Ra)が1〜6μmで、且つ100μ
mあたりの凹部の個数が1〜6個に設定する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として高速で回
転する工作機械主軸に使用される高速回転用転がり軸受
に関する。
転する工作機械主軸に使用される高速回転用転がり軸受
に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に工作機械主軸用軸受には、円筒こ
ろ軸受やアンギュラ玉軸受等が使用されている。これら
の軸受の保持器としては、綿布補強のフェノール樹脂を
切削加工した保持器や、ガラス繊維で強化した66ナイ
ロン樹脂等を材料とする、いわゆるプラスチック保持器
(合成樹脂製保持器)が使用されている。プラスチック
保持器は、軽量なので回転時の遠心力が小さく、さらに
自己潤滑性を有するという特長を備えているので、高速
回転に有利である。これらのプラスチック保持器を使用
した高速回転用転がり軸受にあっては、通常、保持器が
軸受外輪によって回転案内される外輪案内方式が採用さ
れる。また、これらの軸受の潤滑法としては、グリース
潤滑、オイルエア潤滑、ジェット潤滑等が、使用条件や
コストによって適宜、選択され採用されているが、一般
的には、低コストでメンテナンスも容易なことから、グ
リース潤滑が利用されることが多い。
ろ軸受やアンギュラ玉軸受等が使用されている。これら
の軸受の保持器としては、綿布補強のフェノール樹脂を
切削加工した保持器や、ガラス繊維で強化した66ナイ
ロン樹脂等を材料とする、いわゆるプラスチック保持器
(合成樹脂製保持器)が使用されている。プラスチック
保持器は、軽量なので回転時の遠心力が小さく、さらに
自己潤滑性を有するという特長を備えているので、高速
回転に有利である。これらのプラスチック保持器を使用
した高速回転用転がり軸受にあっては、通常、保持器が
軸受外輪によって回転案内される外輪案内方式が採用さ
れる。また、これらの軸受の潤滑法としては、グリース
潤滑、オイルエア潤滑、ジェット潤滑等が、使用条件や
コストによって適宜、選択され採用されているが、一般
的には、低コストでメンテナンスも容易なことから、グ
リース潤滑が利用されることが多い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】近年、工作機械では、
切削能力を向上させて加工時間を短縮する方向にあり、
それに伴い主軸の回転数を高速化する傾向が顕著であ
る。そのため、高速回転する主軸を支承する軸受に供給
する潤滑油量も微量(必要最小限の量)となる傾向にあ
る。
切削能力を向上させて加工時間を短縮する方向にあり、
それに伴い主軸の回転数を高速化する傾向が顕著であ
る。そのため、高速回転する主軸を支承する軸受に供給
する潤滑油量も微量(必要最小限の量)となる傾向にあ
る。
【0004】しかしながら、例えばグリース潤滑のよう
に、回転中に外部から軸受内部に潤滑油が供給されない
場合には、時間の経過とともに潤滑油が一時的あるいは
継続的に不足して、潤滑油膜が途切れがちになってしま
う。このような厳しい潤滑条件では、十分な潤滑を得る
ことが困難である。そのため、保持器と転動体(外輪・
内輪)との摺動部が発熱して高温になり、場合によって
焼き付いて回転停止に到るという問題が発生することが
あった。このような問題は、特に、保持器の案内面と外
輪内径面との摺接部、あるいは、保持器と転動体との摺
接部において生じることが多い。
に、回転中に外部から軸受内部に潤滑油が供給されない
場合には、時間の経過とともに潤滑油が一時的あるいは
継続的に不足して、潤滑油膜が途切れがちになってしま
う。このような厳しい潤滑条件では、十分な潤滑を得る
ことが困難である。そのため、保持器と転動体(外輪・
内輪)との摺動部が発熱して高温になり、場合によって
焼き付いて回転停止に到るという問題が発生することが
あった。このような問題は、特に、保持器の案内面と外
輪内径面との摺接部、あるいは、保持器と転動体との摺
接部において生じることが多い。
【0005】本発明は、このような不都合を解消するた
め考えたものであり、高速回転する工作機械主軸用など
の高速回転用転がり軸受において、潤滑油膜を長期にわ
たって維持し、急激な温度上昇や焼き付きを発生しにく
い転がり軸受を提供することを課題としている。
め考えたものであり、高速回転する工作機械主軸用など
の高速回転用転がり軸受において、潤滑油膜を長期にわ
たって維持し、急激な温度上昇や焼き付きを発生しにく
い転がり軸受を提供することを課題としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のうち請求項1に記載した発明は、高速回転
する主軸を支承し、かつ保持器が合成樹脂製である転が
り軸受において、上記保持器の案内面、および当該保持
器に形成されたポケットの転動体と摺接する面の両方に
対し、平均粗さ(Ra)が1〜6μmで、且つ100μ
mあたりの凹部の個数が1〜6個となる、微細な凹凸を
形成したことを特徴とする。
に、本発明のうち請求項1に記載した発明は、高速回転
する主軸を支承し、かつ保持器が合成樹脂製である転が
り軸受において、上記保持器の案内面、および当該保持
器に形成されたポケットの転動体と摺接する面の両方に
対し、平均粗さ(Ra)が1〜6μmで、且つ100μ
mあたりの凹部の個数が1〜6個となる、微細な凹凸を
形成したことを特徴とする。
【0007】本発明によれば、保持器における案内面お
よびポケットの転動体への摺接面に適切な凹凸が形成さ
れることで、当該凹部に潤滑剤が溜まって、保持器にお
ける転動体及び軌道輪と摺接する面に適量の潤滑油が保
持される。この結果、回転の高速化によって潤滑条件が
厳しくなった場合でも、上記凹部からなるこの潤滑剤溜
まりに保持される潤滑油が、保持器の案内面および保持
器のポケットの摺接面に油膜を途切れることなく形成す
るので、急激な温度上昇や焼き付きを従来よりも長期に
わたり抑制することができる。
よびポケットの転動体への摺接面に適切な凹凸が形成さ
れることで、当該凹部に潤滑剤が溜まって、保持器にお
ける転動体及び軌道輪と摺接する面に適量の潤滑油が保
持される。この結果、回転の高速化によって潤滑条件が
厳しくなった場合でも、上記凹部からなるこの潤滑剤溜
まりに保持される潤滑油が、保持器の案内面および保持
器のポケットの摺接面に油膜を途切れることなく形成す
るので、急激な温度上昇や焼き付きを従来よりも長期に
わたり抑制することができる。
【0008】ここで、上記微細な凹凸について、平均粗
さ(Ra)を1〜6μmRaと規定いるのは、粗さが1
μmRa未満では、凹部への潤滑油保持量が少なくな
り、十分な潤滑効果が得られないからである。一方、6
μmRaを超える粗さに設定すると、その粗さ自体が、
高精度の高速回転が要求される工作機械用軸受の回転精
度に悪影響を与えてしまう可能性があるため、上限値
を、6μmRaと規定している(後述の表2を参照)。
さ(Ra)を1〜6μmRaと規定いるのは、粗さが1
μmRa未満では、凹部への潤滑油保持量が少なくな
り、十分な潤滑効果が得られないからである。一方、6
μmRaを超える粗さに設定すると、その粗さ自体が、
高精度の高速回転が要求される工作機械用軸受の回転精
度に悪影響を与えてしまう可能性があるため、上限値
を、6μmRaと規定している(後述の表2を参照)。
【0009】次に、凹部の密度として、100μmあた
りの凹部の個数を1〜6個に規定強いる理由について述
べる。ここで、上記凹部の個数とは、図5中に矢印で示
したように、粗さ曲線における谷のピーク個数のことで
ある。凹部の個数が100μmあたりに1個未満の密度
では、単位面積あたりの凹部の個数が少なくなって、潤
滑効果が薄れてしまうため、1個以上と規定している。
一方、凹部の個数を、6個よりも多くしようとすると、
平均粗さを1〜6μmRaという適度な値に保つことが
難しくなるため、上限値を6個と規定している。
りの凹部の個数を1〜6個に規定強いる理由について述
べる。ここで、上記凹部の個数とは、図5中に矢印で示
したように、粗さ曲線における谷のピーク個数のことで
ある。凹部の個数が100μmあたりに1個未満の密度
では、単位面積あたりの凹部の個数が少なくなって、潤
滑効果が薄れてしまうため、1個以上と規定している。
一方、凹部の個数を、6個よりも多くしようとすると、
平均粗さを1〜6μmRaという適度な値に保つことが
難しくなるため、上限値を6個と規定している。
【0010】例えば、凹部の個数を増加させるために、
処理時間を長くしたり、処理回数を増やしたりすると、
それにつれて平均粗さも大きくなり過ぎてしまう傾向が
ある。あるいは、個々の凹凸サイズを小さくすること
で、凹部個数の密度の増加を図ると、平均粗さが1μm
Raに届かない場合がある。すなわち、平均粗さを1〜
6μmRaに保ちつつ、かつ、凹部個数を増やすように
処理しようとすると、通常より多くの手間やコストがか
かってしまう。
処理時間を長くしたり、処理回数を増やしたりすると、
それにつれて平均粗さも大きくなり過ぎてしまう傾向が
ある。あるいは、個々の凹凸サイズを小さくすること
で、凹部個数の密度の増加を図ると、平均粗さが1μm
Raに届かない場合がある。すなわち、平均粗さを1〜
6μmRaに保ちつつ、かつ、凹部個数を増やすように
処理しようとすると、通常より多くの手間やコストがか
かってしまう。
【0011】さらに、凹部個数の増加は、凹凸の密集化
ということなので、必然的に凹凸の断面形状がより鋭角
的になって、その凸部先端が破損・磨耗し易くなる。こ
の破損・磨耗によってもたらされる保持器の寸法・重量
バランス変化や、発生した破損片・磨耗紛が、軸受の回
転精度悪化をもたらす一因となる。したがって、この点
からも、凹部個数の過剰増加は、避けるべきである。
ということなので、必然的に凹凸の断面形状がより鋭角
的になって、その凸部先端が破損・磨耗し易くなる。こ
の破損・磨耗によってもたらされる保持器の寸法・重量
バランス変化や、発生した破損片・磨耗紛が、軸受の回
転精度悪化をもたらす一因となる。したがって、この点
からも、凹部個数の過剰増加は、避けるべきである。
【0012】以上の理由より、平均粗さと凹部の密度は
上記範囲が好ましい。さらに好ましくは、平均粗さで
1.5〜4μmRaで、かつ、100μmあたりに2〜
5個の凹部が存在する場合に、より高い潤滑効果が得ら
れる。次に、請求項2に記載した発明は、請求項1に記
載した構成に対し、上記合成樹脂製保持器は、補強用繊
維を添加した繊維強化型合成樹脂製であることを特徴と
するものである。
上記範囲が好ましい。さらに好ましくは、平均粗さで
1.5〜4μmRaで、かつ、100μmあたりに2〜
5個の凹部が存在する場合に、より高い潤滑効果が得ら
れる。次に、請求項2に記載した発明は、請求項1に記
載した構成に対し、上記合成樹脂製保持器は、補強用繊
維を添加した繊維強化型合成樹脂製であることを特徴と
するものである。
【0013】添加する補強用繊維材としては、カーボン
ファイバやガラス繊維などが例示できる。本発明によれ
ば、保持器を繊維強化型合成樹脂製とすることで、高速
回転に起因する、温度上昇に対する耐熱性や耐摩耗性が
向上する。また、高速回転するほど、保持器を構成する
補強用繊維が、保持器案内面に摺接する軌道輪の摺接面
を損傷するおそれもあるが、上記構成の微小凹凸を持つ
ことによる潤滑膜が形成されることで、高速回転下であ
っても、軌道輪の摺接面(外輪であれば、外輪の内径摺
接面)の損傷が防止される。
ファイバやガラス繊維などが例示できる。本発明によれ
ば、保持器を繊維強化型合成樹脂製とすることで、高速
回転に起因する、温度上昇に対する耐熱性や耐摩耗性が
向上する。また、高速回転するほど、保持器を構成する
補強用繊維が、保持器案内面に摺接する軌道輪の摺接面
を損傷するおそれもあるが、上記構成の微小凹凸を持つ
ことによる潤滑膜が形成されることで、高速回転下であ
っても、軌道輪の摺接面(外輪であれば、外輪の内径摺
接面)の損傷が防止される。
【0014】次に、請求項3に記載した発明は、請求項
1又は請求項2に記載した構成に対し、潤滑剤として、
混和ちょう度が250〜300のグリースを使用するこ
とを特徴とするものである。混和ちょう度の値が小さい
グリースを使用すると、軸受の回転初期トルクが高いた
め、発熱が大きくなる。さらに、グリース自身の硬さの
ために、軸受内部へのグリース封入作業の効率が低下す
る。また、一般的に混和ちょう度の値が小さいグリース
は、グリース中に占める潤滑油の割合が低いので、潤滑
に不利である。この観点から、混和ちょう度の下限値を
250と規定した。
1又は請求項2に記載した構成に対し、潤滑剤として、
混和ちょう度が250〜300のグリースを使用するこ
とを特徴とするものである。混和ちょう度の値が小さい
グリースを使用すると、軸受の回転初期トルクが高いた
め、発熱が大きくなる。さらに、グリース自身の硬さの
ために、軸受内部へのグリース封入作業の効率が低下す
る。また、一般的に混和ちょう度の値が小さいグリース
は、グリース中に占める潤滑油の割合が低いので、潤滑
に不利である。この観点から、混和ちょう度の下限値を
250と規定した。
【0015】一方、混和ちょう度の値が大きいグリース
を使用すると、高速回転時の遠心力等によってグリース
が軸受外に漏出し易いので、長期にわたる潤滑の維持に
適さない。この観点から、混和ちょう度の上限値を30
0と規定した(図7参照)。より好ましくは、混和ちょ
う度が270〜300となるグリースを使用すると良い
(図7参照)。
を使用すると、高速回転時の遠心力等によってグリース
が軸受外に漏出し易いので、長期にわたる潤滑の維持に
適さない。この観点から、混和ちょう度の上限値を30
0と規定した(図7参照)。より好ましくは、混和ちょ
う度が270〜300となるグリースを使用すると良い
(図7参照)。
【0016】次に、請求項4に記載した発明は、請求項
1〜請求項3のいずれかに記載した構成に対し、保持器
の案内が外輪案内形式であると共に、工作機械の主軸を
支承することを特徴とするものである。ここで、本願発
明者の一人は、特開平10−68421号公報に記載の
ように、冠型保持器について、転動体と摺接するポケッ
ト面に微細な凹凸を形成して、ポケット表面に安定した
潤滑剤膜を形成させることで、転がり軸受のトルク特性
及び音響特性の向上を図ることを開示している。しかし
ながら、高速回転時についての考慮はなされていない。
1〜請求項3のいずれかに記載した構成に対し、保持器
の案内が外輪案内形式であると共に、工作機械の主軸を
支承することを特徴とするものである。ここで、本願発
明者の一人は、特開平10−68421号公報に記載の
ように、冠型保持器について、転動体と摺接するポケッ
ト面に微細な凹凸を形成して、ポケット表面に安定した
潤滑剤膜を形成させることで、転がり軸受のトルク特性
及び音響特性の向上を図ることを開示している。しかし
ながら、高速回転時についての考慮はなされていない。
【0017】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施形態は、
本発明を適用した転がり軸受の一例を示したものにすぎ
ず、何ら限定解釈されず本発明の範囲内で適宜、変更可
能である。図1は、本実施形態に係るころ軸受を示す断
面図であり、図2は、そのころ軸受で使用される保持器
1を示す斜視図である。
図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施形態は、
本発明を適用した転がり軸受の一例を示したものにすぎ
ず、何ら限定解釈されず本発明の範囲内で適宜、変更可
能である。図1は、本実施形態に係るころ軸受を示す断
面図であり、図2は、そのころ軸受で使用される保持器
1を示す斜視図である。
【0018】本実施形態では、図1のように、保持器1
が外輪案内形式となっているものであって、外輪2の内
径面によって保持器1を回転案内するように設定されて
いる。図中。符号3は転動体であるころを、符号4は内
輪を示している。上記転がり軸受は、高速回転する主
軸、例えば工作機械の主軸を支承するために使用され
る。
が外輪案内形式となっているものであって、外輪2の内
径面によって保持器1を回転案内するように設定されて
いる。図中。符号3は転動体であるころを、符号4は内
輪を示している。上記転がり軸受は、高速回転する主
軸、例えば工作機械の主軸を支承するために使用され
る。
【0019】そして、保持器1における、案内面1A
(外径方向を向く面)及びころ3と摺接する面1B(周
方向に面した面)には、微細な凹凸がランダムに複数個
形成されている。上記微細な凹凸の形成は、種々の公知
の方法を流用して行うことができる。たとえば、シボ加
工等(例えば、エッチングやショットブラスト)で射出
成形の金型成形面に所望の凹凸形状を形成しておくこと
により、射出成形時の金型からの転写によって得ること
ができる。また、他の方法としては、射出成形や機械加
工によって製作された従来の保持器1に対し、ショット
ブラスト処理等の表面処理を後加工で施すことによって
も形成することができる。なお、上記案内面1A及びこ
ろ3(転動体)に摺接するポケット1C面以外の保持器
1表面に上記微小凹凸が形成されていても、問題は無
い。
(外径方向を向く面)及びころ3と摺接する面1B(周
方向に面した面)には、微細な凹凸がランダムに複数個
形成されている。上記微細な凹凸の形成は、種々の公知
の方法を流用して行うことができる。たとえば、シボ加
工等(例えば、エッチングやショットブラスト)で射出
成形の金型成形面に所望の凹凸形状を形成しておくこと
により、射出成形時の金型からの転写によって得ること
ができる。また、他の方法としては、射出成形や機械加
工によって製作された従来の保持器1に対し、ショット
ブラスト処理等の表面処理を後加工で施すことによって
も形成することができる。なお、上記案内面1A及びこ
ろ3(転動体)に摺接するポケット1C面以外の保持器
1表面に上記微小凹凸が形成されていても、問題は無
い。
【0020】このような凹凸形成の加工処理の際に、平
均粗さ(Ra)が1〜6μmの範囲内になると共に、単
位面積当たりの凹凸の密度として、粗さ曲線100μm
あたりの凹部の個数が1〜6個の範囲に収まるように設
定する。また、上記保持器1は、樹脂材料からなる合成
樹脂製である。保持器1に使用する樹脂材料としては、
例えば、66ナイロン、46ナイロン等のポリアミド樹
脂、ポリフェニ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、ポリイミド樹脂、ポリエーテルサル
フォン樹脂等のいわゆるエンジニアリングプラスチック
等を使用することができる。保持器1の樹脂材料は、特
に上記材料に限定されるものではないが、高速回転時の
局部発熱にも軟化し難い(熱変形し難い)、耐熱性に優
れる樹脂が好ましい。特にガラス転移温度が80℃(さ
らに好ましくは、100℃)を超え、融点が270℃を
超える樹脂が好適である。これらの樹脂に、カーボンフ
ァイバー、ガラス繊維、チタン酸カリウムウィスカ等の
補強用繊維を添加しても良い。また、固体潤滑剤や熱伝
導体をはじめとする、各種の添加剤を加えても良い。
均粗さ(Ra)が1〜6μmの範囲内になると共に、単
位面積当たりの凹凸の密度として、粗さ曲線100μm
あたりの凹部の個数が1〜6個の範囲に収まるように設
定する。また、上記保持器1は、樹脂材料からなる合成
樹脂製である。保持器1に使用する樹脂材料としては、
例えば、66ナイロン、46ナイロン等のポリアミド樹
脂、ポリフェニ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、ポリイミド樹脂、ポリエーテルサル
フォン樹脂等のいわゆるエンジニアリングプラスチック
等を使用することができる。保持器1の樹脂材料は、特
に上記材料に限定されるものではないが、高速回転時の
局部発熱にも軟化し難い(熱変形し難い)、耐熱性に優
れる樹脂が好ましい。特にガラス転移温度が80℃(さ
らに好ましくは、100℃)を超え、融点が270℃を
超える樹脂が好適である。これらの樹脂に、カーボンフ
ァイバー、ガラス繊維、チタン酸カリウムウィスカ等の
補強用繊維を添加しても良い。また、固体潤滑剤や熱伝
導体をはじめとする、各種の添加剤を加えても良い。
【0021】また、潤滑剤としてグリースが使用され、
該グリースとして、混和ちょう度が250〜300とな
るグリースを使用する。その理由は、混和ちょう度の値
が小さいグリースを使用すると、軸受の回転初期トルク
が高いため、発熱が大きくなる。さらに、グリース自身
の硬さのために、軸受内部へのグリース封入作業の効率
が低下する、また、一般的に混和ちょう度の値が小さい
グリースは、グリース中に占める潤滑油の割合が低いの
で、潤滑に不利である。一方、混和ちょう度の値が大き
いグリースを使用すると、高速回転時の遠心力等によっ
てグリースが軸受外に漏出し易いので、長期にわたる潤
滑の維持に適さない。以上の理由により、グリースの混
和ちょう度について、上述のように下限値と上限値を規
定する。
該グリースとして、混和ちょう度が250〜300とな
るグリースを使用する。その理由は、混和ちょう度の値
が小さいグリースを使用すると、軸受の回転初期トルク
が高いため、発熱が大きくなる。さらに、グリース自身
の硬さのために、軸受内部へのグリース封入作業の効率
が低下する、また、一般的に混和ちょう度の値が小さい
グリースは、グリース中に占める潤滑油の割合が低いの
で、潤滑に不利である。一方、混和ちょう度の値が大き
いグリースを使用すると、高速回転時の遠心力等によっ
てグリースが軸受外に漏出し易いので、長期にわたる潤
滑の維持に適さない。以上の理由により、グリースの混
和ちょう度について、上述のように下限値と上限値を規
定する。
【0022】次に、上記転がり軸受の作用・効果などに
ついて説明する。保持器1の案内面1A、及び該保持器
1のポケット1Cの摺接面1Bに形成された微細な凹凸
は、その凹部に潤滑剤(グリースあるいはグリースから
分離した潤滑油)が溜まることで、適量の潤滑剤を保持
する潤滑剤溜まりとして機能する。この結果、高速回転
によって軸受の潤滑条件が厳しくなっても、この潤滑剤
溜まりに保持される潤滑油が、保持器1における案内面
1Aや上記摺接面1Bでの油膜形成に利用されるので、
これら摺動部(上記案内面1Aや摺接面1Bを構成する
部分及びその部分に摺接する部分)の発熱を低く抑え、
温度上昇や焼き付きを従来よりも長期にわたり抑制する
ことができる。特に、グリースとして混和ちょう度を2
70〜300の範囲のものを使用すると、更に焼き付き
が抑えられる。
ついて説明する。保持器1の案内面1A、及び該保持器
1のポケット1Cの摺接面1Bに形成された微細な凹凸
は、その凹部に潤滑剤(グリースあるいはグリースから
分離した潤滑油)が溜まることで、適量の潤滑剤を保持
する潤滑剤溜まりとして機能する。この結果、高速回転
によって軸受の潤滑条件が厳しくなっても、この潤滑剤
溜まりに保持される潤滑油が、保持器1における案内面
1Aや上記摺接面1Bでの油膜形成に利用されるので、
これら摺動部(上記案内面1Aや摺接面1Bを構成する
部分及びその部分に摺接する部分)の発熱を低く抑え、
温度上昇や焼き付きを従来よりも長期にわたり抑制する
ことができる。特に、グリースとして混和ちょう度を2
70〜300の範囲のものを使用すると、更に焼き付き
が抑えられる。
【0023】このとき、上記微細な凹凸として、平均粗
さを1μRa以上とすることで、凹部への潤滑油保持量
が確保されて十分な潤滑効果が得ることを可能とすると
共に、平均粗さを6μm以下に抑えることで、高精度の
高速回転を要求される工作機械用軸受の回転精度に悪影
響を与えてしまうことが防止される。また、上記微細な
凹凸の凹部密度として、粗さ曲線100μmあたりの凹
部の個数を1個以上とすることで、上記潤滑効果が確実
に発揮可能となると共に、粗さ曲線100μmあたりの
凹部の個数を6個以下に抑えることで、上記平均粗さへ
の設定を、手間やコストの上昇を抑えつつ確実にできる
ようになる。また、上記のように凹部の個数を増加、つ
まり、凹凸の密集化を図るほど、必然的に凹凸の形状が
より鋭角的になり、その凸部先端は破損・磨耗し易くな
る。この破損・磨耗によってもたらされる保持器1の寸
法・重量バランス変化や、発生した破損片・磨耗紛は、
軸受の回転精度悪化をもたらす一因となるが、上記のよ
うに凹部の数を抑えることで、凸部個数の過剰増加が回
避されて、上述のような悪影響の発生が防止される。
さを1μRa以上とすることで、凹部への潤滑油保持量
が確保されて十分な潤滑効果が得ることを可能とすると
共に、平均粗さを6μm以下に抑えることで、高精度の
高速回転を要求される工作機械用軸受の回転精度に悪影
響を与えてしまうことが防止される。また、上記微細な
凹凸の凹部密度として、粗さ曲線100μmあたりの凹
部の個数を1個以上とすることで、上記潤滑効果が確実
に発揮可能となると共に、粗さ曲線100μmあたりの
凹部の個数を6個以下に抑えることで、上記平均粗さへ
の設定を、手間やコストの上昇を抑えつつ確実にできる
ようになる。また、上記のように凹部の個数を増加、つ
まり、凹凸の密集化を図るほど、必然的に凹凸の形状が
より鋭角的になり、その凸部先端は破損・磨耗し易くな
る。この破損・磨耗によってもたらされる保持器1の寸
法・重量バランス変化や、発生した破損片・磨耗紛は、
軸受の回転精度悪化をもたらす一因となるが、上記のよ
うに凹部の数を抑えることで、凸部個数の過剰増加が回
避されて、上述のような悪影響の発生が防止される。
【0024】また、保持器1として繊維強化型合成樹脂
を採用した場合には、高速回転に伴う温度上昇があって
も熱変形しにくくなり、且つ高速回転による遠心力を受
けても変形し難くなって、高速回転の精度が向上する。
このとき、高速回転するほど、上記補強用繊維が、保持
器1の案内面1Aに摺接する外輪2の内径摺接面を損傷
させるおそれがあるが、上記凹凸による潤滑剤膜の形成
によって当該損傷も防止される。なお、保持器1と転動
体及び外輪2との摺動性を改善するために、油分を予め
含有させた含油樹脂を使用しても良い。
を採用した場合には、高速回転に伴う温度上昇があって
も熱変形しにくくなり、且つ高速回転による遠心力を受
けても変形し難くなって、高速回転の精度が向上する。
このとき、高速回転するほど、上記補強用繊維が、保持
器1の案内面1Aに摺接する外輪2の内径摺接面を損傷
させるおそれがあるが、上記凹凸による潤滑剤膜の形成
によって当該損傷も防止される。なお、保持器1と転動
体及び外輪2との摺動性を改善するために、油分を予め
含有させた含油樹脂を使用しても良い。
【0025】ここで、上記実施形態では、円筒ころ軸受
を例に挙げて説明しているが、これに限定されるもので
はない。例えば、図3に示すような、アンギュラ玉軸受
に適用しても構わない。図4は、そのアンギュラ玉軸受
に使用する保持器1の一例を示す斜視図である。勿論、
深溝玉軸受などの他の転がり軸受であっても、高速回転
する主軸を支承するための転がり軸受であれば、本発明
を適用することができる。
を例に挙げて説明しているが、これに限定されるもので
はない。例えば、図3に示すような、アンギュラ玉軸受
に適用しても構わない。図4は、そのアンギュラ玉軸受
に使用する保持器1の一例を示す斜視図である。勿論、
深溝玉軸受などの他の転がり軸受であっても、高速回転
する主軸を支承するための転がり軸受であれば、本発明
を適用することができる。
【0026】
【実施例】「第1実施例」まず、図2に示される円筒こ
ろ軸受用保持器1を製作した。その具体的な製作方法
を、以下に説明する。ベース樹脂として、ポリエーテル
エーテルケトン樹脂(VICTOREX(株)製のPE
EK樹脂)と熱可塑性ポリイミド樹脂(三井化学工業
(株)製「オーラム」)とポリフェニレンサルファイド
樹脂(呉羽化学工業(株)製フォートロンKPS)を使
用した。また、補強用繊維として、カーボンファイバー
(呉羽化学工業(株)製「クレカ」)とガラス繊維(富
士ファイバーガラス(株)製グレードFESS−015
−0413)とチタン酸カリウムウィスカ(大塚化学
(株)製「ティスモ」)を添加した。
ろ軸受用保持器1を製作した。その具体的な製作方法
を、以下に説明する。ベース樹脂として、ポリエーテル
エーテルケトン樹脂(VICTOREX(株)製のPE
EK樹脂)と熱可塑性ポリイミド樹脂(三井化学工業
(株)製「オーラム」)とポリフェニレンサルファイド
樹脂(呉羽化学工業(株)製フォートロンKPS)を使
用した。また、補強用繊維として、カーボンファイバー
(呉羽化学工業(株)製「クレカ」)とガラス繊維(富
士ファイバーガラス(株)製グレードFESS−015
−0413)とチタン酸カリウムウィスカ(大塚化学
(株)製「ティスモ」)を添加した。
【0027】上記ベース樹脂と補強用繊維を所定の混合
比率で、ヘンシェルミキサーで混合し、2軸押出機に投
入しペレットを得た。この材料ペレットを用い、射出成
型機で円筒ころ軸受用保持器1を成形した。射出成形用
の金型には、既存の金型と、既存の金型の成形面に微細
な凹凸を形成したものの2種類を使用した。また、切削
加工保持器1は、まず円筒形状の素材を射出成形し、こ
れを所定の円筒ころ軸受用保持器1形状に機械加工して
製作した。
比率で、ヘンシェルミキサーで混合し、2軸押出機に投
入しペレットを得た。この材料ペレットを用い、射出成
型機で円筒ころ軸受用保持器1を成形した。射出成形用
の金型には、既存の金型と、既存の金型の成形面に微細
な凹凸を形成したものの2種類を使用した。また、切削
加工保持器1は、まず円筒形状の素材を射出成形し、こ
れを所定の円筒ころ軸受用保持器1形状に機械加工して
製作した。
【0028】さらに、製作した上記円筒ころ軸受用保持
器1に対し、必要に応じてショットブラスト処理を施
し、保持器1の案内面1A、および保持器1のポケット
1Cにおける転動体との摺接面1Bに、微細な凹凸を形
成した。上記方法によって製作した各円筒ころ軸受用保
持器1は、表1〜表3にまとめて示す通りである。
器1に対し、必要に応じてショットブラスト処理を施
し、保持器1の案内面1A、および保持器1のポケット
1Cにおける転動体との摺接面1Bに、微細な凹凸を形
成した。上記方法によって製作した各円筒ころ軸受用保
持器1は、表1〜表3にまとめて示す通りである。
【0029】
【表1】
【0030】
【表2】
【0031】
【表3】
【0032】表1〜表3中の凹凸の平均粗さと凹部の個
数は、保持器1の案内面1Aとポケット1C面とについ
てそれぞれ2箇所ずつ測定し、その最小値と最大値の範
囲を示した。次に、保持器1の案内面1Aおよび保持器
1のポケット1Cの摺接面1Bに形成した凹凸の効果を
確認するために、本発明者が実施した試験(試験1とす
る)について説明する。
数は、保持器1の案内面1Aとポケット1C面とについ
てそれぞれ2箇所ずつ測定し、その最小値と最大値の範
囲を示した。次に、保持器1の案内面1Aおよび保持器
1のポケット1Cの摺接面1Bに形成した凹凸の効果を
確認するために、本発明者が実施した試験(試験1とす
る)について説明する。
【0033】上記製作した各円筒ころ軸受用保持器1を
用いて、図1に示される円筒ころ軸受(外径110mm、
内径60mm、幅22mm)を組み立て、この軸受を図6の
スピンドル回転試験機に組み込んで、回転試験を実施し
た。図6中、符号5は主軸を、符号6は試験用軸受を、
符号7は回転駆動用モータをそれぞれ示す。潤滑には、
工作機械用軸受に一般的に用いられているバリウムコン
プレックス−エステル油系のグリース(混和ちょう度2
80)を使用した。グリース封入量は、通常の封入量で
ある軸受空間容積の15%に対し、加速することを目的
として、本試験では軸受空間容積の5%とした。軸受の
外輪2の温度を追跡しながら、5000(min-1)で
試験機を1時間運転し、以後1時間毎に1000(mi
n-1)ずつ、上限を20000(min-1)として、回
転数を上昇させた。回転数20000(min-1)到達
後は、そのまま連続運転し、軸受焼き付きによる試験機
停止までの時間を測定した。
用いて、図1に示される円筒ころ軸受(外径110mm、
内径60mm、幅22mm)を組み立て、この軸受を図6の
スピンドル回転試験機に組み込んで、回転試験を実施し
た。図6中、符号5は主軸を、符号6は試験用軸受を、
符号7は回転駆動用モータをそれぞれ示す。潤滑には、
工作機械用軸受に一般的に用いられているバリウムコン
プレックス−エステル油系のグリース(混和ちょう度2
80)を使用した。グリース封入量は、通常の封入量で
ある軸受空間容積の15%に対し、加速することを目的
として、本試験では軸受空間容積の5%とした。軸受の
外輪2の温度を追跡しながら、5000(min-1)で
試験機を1時間運転し、以後1時間毎に1000(mi
n-1)ずつ、上限を20000(min-1)として、回
転数を上昇させた。回転数20000(min-1)到達
後は、そのまま連続運転し、軸受焼き付きによる試験機
停止までの時間を測定した。
【0034】上記試験1の結果は、表1〜表3に併記し
てある。表1には、保持器材料あるいは保持器製作方法
の違いによる影響を、表2には、保持器に形成した凹凸
の平均粗さの違いによる影響を、表3には、保持器に形
成した凹凸の単位長さあたりの個数の違いによる影響
を、それぞれまとめて示した。なお、なお、表1〜表3
中の焼き付き時間は相対値で表示され、基準として、比
較例1の焼き付き時間を1.0とした。
てある。表1には、保持器材料あるいは保持器製作方法
の違いによる影響を、表2には、保持器に形成した凹凸
の平均粗さの違いによる影響を、表3には、保持器に形
成した凹凸の単位長さあたりの個数の違いによる影響
を、それぞれまとめて示した。なお、なお、表1〜表3
中の焼き付き時間は相対値で表示され、基準として、比
較例1の焼き付き時間を1.0とした。
【0035】まず、表1から、凹凸形成の効果と、保持
器材料あるいは保持器製作方法に違いよる影響を確認す
る。実施例1は、射出成形時の金型からの転写により、
保持器1の案内面1Aおよび保持器1のポケット1Cの
摺接面1Bに凹凸を形成した保持器1である。図5に、
その表面形状測定結果の一例を示す。矢印で示された凹
部(潤滑剤溜まり)に保持された適量の潤滑油によって
潤滑油膜が安定して形成されるので、潤滑剤溜まりの無
い比較例1および2と比べて潤滑状態がより良好とな
り、軸受の温度上昇が低く抑えられたと考えられる。さ
らに、焼き付き時間の延びから、良好な潤滑状態が長期
にわたって維持されていることが示された。
器材料あるいは保持器製作方法に違いよる影響を確認す
る。実施例1は、射出成形時の金型からの転写により、
保持器1の案内面1Aおよび保持器1のポケット1Cの
摺接面1Bに凹凸を形成した保持器1である。図5に、
その表面形状測定結果の一例を示す。矢印で示された凹
部(潤滑剤溜まり)に保持された適量の潤滑油によって
潤滑油膜が安定して形成されるので、潤滑剤溜まりの無
い比較例1および2と比べて潤滑状態がより良好とな
り、軸受の温度上昇が低く抑えられたと考えられる。さ
らに、焼き付き時間の延びから、良好な潤滑状態が長期
にわたって維持されていることが示された。
【0036】保持器1への凹凸形成の方法を変更して
も、同様の結果を得ることができる。例えば、実施例2
および3は、射出成形金型からの転写(実施例1)とは
異なり、保持器1にショットブラスト処理を施すことに
よって、その案内面1Aおよびポケット1Cの摺接面1
Bに凹凸を形成したものであるが、表1に示されるよう
に、軸受温度上昇と焼き付き時間の両方とも、実施例1
と同レベルの効果がみられた。
も、同様の結果を得ることができる。例えば、実施例2
および3は、射出成形金型からの転写(実施例1)とは
異なり、保持器1にショットブラスト処理を施すことに
よって、その案内面1Aおよびポケット1Cの摺接面1
Bに凹凸を形成したものであるが、表1に示されるよう
に、軸受温度上昇と焼き付き時間の両方とも、実施例1
と同レベルの効果がみられた。
【0037】保持器1の材料となるベース樹脂や補強用
繊維材の種類を変更しても、同様の結果を得ることがで
きる。例えば、実施例4および5は、補強用繊維材を変
更したもので、カーボンファイバーの代わりにガラス繊
維あるいはチタン酸カリウムウィスカを使用したが、表
1に示されるように、軸受温度上昇と焼き付き時間の両
方とも、実施例1と同レベルの効果がみられた。
繊維材の種類を変更しても、同様の結果を得ることがで
きる。例えば、実施例4および5は、補強用繊維材を変
更したもので、カーボンファイバーの代わりにガラス繊
維あるいはチタン酸カリウムウィスカを使用したが、表
1に示されるように、軸受温度上昇と焼き付き時間の両
方とも、実施例1と同レベルの効果がみられた。
【0038】また、実施例6及び7は、ベース樹脂を変
更したもので、ポリエーテルエーテルケトン樹脂の代わ
りに熱可塑性ポリイミド樹脂あるいはポリフェニレンサ
ルファイド樹脂を使用したが、表1に示されるように、
軸受温度上昇と焼き付き時間の両方とも、実施例1と同
レベルの効果がみられた。次に、表2から、保持器に形
成した凹凸の平均粗さの違いによる影響を確認する。
更したもので、ポリエーテルエーテルケトン樹脂の代わ
りに熱可塑性ポリイミド樹脂あるいはポリフェニレンサ
ルファイド樹脂を使用したが、表1に示されるように、
軸受温度上昇と焼き付き時間の両方とも、実施例1と同
レベルの効果がみられた。次に、表2から、保持器に形
成した凹凸の平均粗さの違いによる影響を確認する。
【0039】表2中の実施例及び筆禍憂いは、保持器の
案内面及び保持器のポケット摺接面に形成した凹凸につ
いて、凹部の個数はほぼ一定に保ち、平均粗さのみを変
更したものである。表から分かるように、平均粗さが
1.0μm〜6.0μmの範囲の収まる場合(実施例2
及び実施例8〜11)は軸受温度上昇と焼き付き時間の
両結果ともに良好で、十分な効果が認められた。特に、
平均粗さが1.5μm〜4.0μmの場合(実施例2,
9,10)に、最も高い効果が得られた。
案内面及び保持器のポケット摺接面に形成した凹凸につ
いて、凹部の個数はほぼ一定に保ち、平均粗さのみを変
更したものである。表から分かるように、平均粗さが
1.0μm〜6.0μmの範囲の収まる場合(実施例2
及び実施例8〜11)は軸受温度上昇と焼き付き時間の
両結果ともに良好で、十分な効果が認められた。特に、
平均粗さが1.5μm〜4.0μmの場合(実施例2,
9,10)に、最も高い効果が得られた。
【0040】比較例3は、保持器1の案内面1Aおよび
保持器1のポケット1Cの摺接面1Bに形成した凹凸の
平均粗さを、1.0μmよりも(実施例8よりも)さら
に小さくして本発明の範囲外としたものである。この場
合は、軸受温度上昇と焼き付き時間の両方とも、効果が
ほとんどみられなかった。これは、凹凸の粗さが小さい
ため、凹部への潤滑剤保持量が少なくなり、十分な潤滑
効果が得られなかったと考えられる。
保持器1のポケット1Cの摺接面1Bに形成した凹凸の
平均粗さを、1.0μmよりも(実施例8よりも)さら
に小さくして本発明の範囲外としたものである。この場
合は、軸受温度上昇と焼き付き時間の両方とも、効果が
ほとんどみられなかった。これは、凹凸の粗さが小さい
ため、凹部への潤滑剤保持量が少なくなり、十分な潤滑
効果が得られなかったと考えられる。
【0041】比較例4は、比較例3とは逆に、保持器1
の案内面1Aおよびポケット1Cの摺接面1Bに形成し
た凹凸の平均粗さを、6.0μmよりも(実施例11よ
りも)さらに大きくして本発明の範囲外としたものであ
る。この場合は、軸受温度上昇が比較例1よりもさらに
大きかった。これは、凹凸の粗さを大きくし過ぎたこと
によって、軸受の回転精度が悪化したものと考えられ
る。焼き付き時間は比較例1より若干長くなったが、十
分な効果とはいい難い。
の案内面1Aおよびポケット1Cの摺接面1Bに形成し
た凹凸の平均粗さを、6.0μmよりも(実施例11よ
りも)さらに大きくして本発明の範囲外としたものであ
る。この場合は、軸受温度上昇が比較例1よりもさらに
大きかった。これは、凹凸の粗さを大きくし過ぎたこと
によって、軸受の回転精度が悪化したものと考えられ
る。焼き付き時間は比較例1より若干長くなったが、十
分な効果とはいい難い。
【0042】さらに、表3から、保持器に形成した凹凸
の単位長さあたりの個数の違いによる影響を確認する。
表3中の実施例及び比較例は、保持器の案内面及び保持
器のポケットの摺接面に形成した凹凸について、平均粗
さはほぼ一定に保ち、凹部の個数のみを変更したもので
ある。
の単位長さあたりの個数の違いによる影響を確認する。
表3中の実施例及び比較例は、保持器の案内面及び保持
器のポケットの摺接面に形成した凹凸について、平均粗
さはほぼ一定に保ち、凹部の個数のみを変更したもので
ある。
【0043】表から分かるように、100μmあたりの
凹部の個数が1.0個〜6.0個の範囲に収まる場合
(実施例2及び実施例12〜15)は、軸受温度上昇と
焼き付き時間の両結果ともに良好で、十分な効果が認め
られた。特に、100μmあたりの凹部の個数が2.0
個〜5.0個の場合(実施例2,13,14)に、最も
高い効果が得られた。
凹部の個数が1.0個〜6.0個の範囲に収まる場合
(実施例2及び実施例12〜15)は、軸受温度上昇と
焼き付き時間の両結果ともに良好で、十分な効果が認め
られた。特に、100μmあたりの凹部の個数が2.0
個〜5.0個の場合(実施例2,13,14)に、最も
高い効果が得られた。
【0044】比較例5は、凹部の個数を大幅に少なくし
て本発明の範囲外としたものである。単位面積あたりの
凹部の個数が少ないので、十分な潤滑効果を得られず、
軸受温度上昇と焼き付き時間ともに、ほとんど効果はみ
られない。比較例6は、比較例5とは逆に、凹部の個数
を大幅に増やして本発明の範囲外としたものである。比
較例1と比べて、軸受温度上昇が大きく、焼き付き時間
はほとんど変わらなかった。試験終了軸受のグリースに
は、保持器1の磨耗紛がみられた。保持器1磨耗の影響
で軸受の回転精度が悪化したと考えられる。「第2実施
例」続いて、本発明における、グリースの混和ちょう度
の効果を確認するために、本発明者が実施した試験(試
験2とする)について説明する。
て本発明の範囲外としたものである。単位面積あたりの
凹部の個数が少ないので、十分な潤滑効果を得られず、
軸受温度上昇と焼き付き時間ともに、ほとんど効果はみ
られない。比較例6は、比較例5とは逆に、凹部の個数
を大幅に増やして本発明の範囲外としたものである。比
較例1と比べて、軸受温度上昇が大きく、焼き付き時間
はほとんど変わらなかった。試験終了軸受のグリースに
は、保持器1の磨耗紛がみられた。保持器1磨耗の影響
で軸受の回転精度が悪化したと考えられる。「第2実施
例」続いて、本発明における、グリースの混和ちょう度
の効果を確認するために、本発明者が実施した試験(試
験2とする)について説明する。
【0045】上述の試験1と同様に、組み立てた円筒こ
ろ軸受を、スピンドル試験機に組込み、回転試験を実施
した。潤滑には、混和ちょう度の異なるグリースを使用
し、その封入量は軸受空間容積の5%とした。さらに、
回転時の軸受トルクを測定可能とし、初期トルクの比較
を行った。ここで、保持器1の案内面1Aやころ3との
摺接面1Bには、微小凹凸を形成し、該微小凹凸の平均
粗さや単位当たりの凹凸数について、本発明の範囲にな
るように設定している。
ろ軸受を、スピンドル試験機に組込み、回転試験を実施
した。潤滑には、混和ちょう度の異なるグリースを使用
し、その封入量は軸受空間容積の5%とした。さらに、
回転時の軸受トルクを測定可能とし、初期トルクの比較
を行った。ここで、保持器1の案内面1Aやころ3との
摺接面1Bには、微小凹凸を形成し、該微小凹凸の平均
粗さや単位当たりの凹凸数について、本発明の範囲にな
るように設定している。
【0046】表4および図7に試験2の結果を示す。な
お、表4の実施例1および比較例1は、試験1の結果を
そのまま転用したものである。
お、表4の実施例1および比較例1は、試験1の結果を
そのまま転用したものである。
【0047】
【表4】
【0048】ここで、各初期トルクは、実施例1の初期
トルクを1.0とし、該実施例1の初期トルクを基準と
した相対値である。表4および図7の試験結果に示され
るように、混和ちょう度が250〜300となるグリー
スを使用すると、軸受の焼き付き時間が大きく延長され
る傾向にある。混和ちょう度が250より小さいグリー
スでは、グリース中に占める潤滑油の割合が低いので、
潤滑油量不足を生じて焼き付いたと考えられる。一方、
混和ちょう度が300を超えるようなグリースでは、高
速回転時の遠心力によって、グリースが飛散、漏出した
ため、潤滑油量不足を生じて焼き付いたと考えられる、
したがって、焼き付き時間に注目すると、グリースの混
和ちょう度は250〜300の範囲が好ましい。
トルクを1.0とし、該実施例1の初期トルクを基準と
した相対値である。表4および図7の試験結果に示され
るように、混和ちょう度が250〜300となるグリー
スを使用すると、軸受の焼き付き時間が大きく延長され
る傾向にある。混和ちょう度が250より小さいグリー
スでは、グリース中に占める潤滑油の割合が低いので、
潤滑油量不足を生じて焼き付いたと考えられる。一方、
混和ちょう度が300を超えるようなグリースでは、高
速回転時の遠心力によって、グリースが飛散、漏出した
ため、潤滑油量不足を生じて焼き付いたと考えられる、
したがって、焼き付き時間に注目すると、グリースの混
和ちょう度は250〜300の範囲が好ましい。
【0049】また、混和ちょう度が270以上となるグ
リースを使用すると、初期トルクと温度上昇が低く抑え
られることも、表4および図7の試験結果に示されてい
る。混和ちょう度が270未満のグリースを封入した軸
受では、回転時のグリースの撹神抵抗が比較的大きくな
り、トルクおよび温度の上昇を引き起こしたと考えられ
る。
リースを使用すると、初期トルクと温度上昇が低く抑え
られることも、表4および図7の試験結果に示されてい
る。混和ちょう度が270未満のグリースを封入した軸
受では、回転時のグリースの撹神抵抗が比較的大きくな
り、トルクおよび温度の上昇を引き起こしたと考えられ
る。
【0050】以上の結果より、軸受に封入されるグリー
スの混和ちょう度は270〜300の範囲がさらに好ま
しく、焼き付き時間の延長に加えて、初期トルクおよび
温度上昇を低く抑え、良好な潤滑状態を長期にわたって
維持することが可能であった。また、グリースの種類を
変更しても、同様の結果を得ることができる。例えば、
実施例12ではリチウム石けん−エステル油系のグリー
ス(混和ちょう度275)を使用したが、表2に示され
るように、軸受温度上昇と焼き付き時間の両方とも、実
施例1とほぼ同レベルの効果がみられた。
スの混和ちょう度は270〜300の範囲がさらに好ま
しく、焼き付き時間の延長に加えて、初期トルクおよび
温度上昇を低く抑え、良好な潤滑状態を長期にわたって
維持することが可能であった。また、グリースの種類を
変更しても、同様の結果を得ることができる。例えば、
実施例12ではリチウム石けん−エステル油系のグリー
ス(混和ちょう度275)を使用したが、表2に示され
るように、軸受温度上昇と焼き付き時間の両方とも、実
施例1とほぼ同レベルの効果がみられた。
【0051】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明を採用
すると、高速回転で使用されても、保持器と転動体及び
軌道輪との間に安定して潤滑剤膜が形成されて、急激な
温度上昇や焼き付きを発生しにくい転がり軸受を得るこ
とができるという効果がある。
すると、高速回転で使用されても、保持器と転動体及び
軌道輪との間に安定して潤滑剤膜が形成されて、急激な
温度上昇や焼き付きを発生しにくい転がり軸受を得るこ
とができるという効果がある。
【図1】本発明に基づく実施形態に係る円筒ころ軸受を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図2】本発明に基づく実施形態に係る円筒ころ軸受用
保持器の斜視図である。
保持器の斜視図である。
【図3】本発明に基づく実施形態に係るアンギュラ玉軸
受の縦断面図を示す図である。
受の縦断面図を示す図である。
【図4】本発明に基づく実施形態に係るアンギュラ玉軸
受用保持器の斜視図である。
受用保持器の斜視図である。
【図5】実施例1における保持器表面形状測定結果の一
例の粗さ曲線を示す図である。
例の粗さ曲線を示す図である。
【図6】スピンドル回転試験機の概略図である。
【図7】円筒ころ軸受における、軸受封入グリースの混
和ちょう度と軸受焼き付き時間及び初期トルクの関係を
示す図である。
和ちょう度と軸受焼き付き時間及び初期トルクの関係を
示す図である。
1 保持器
1A 案内面
1B 転動体との摺接面
1C ポケット
2 外輪
3 ころ
4 内輪
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 宮島 裕俊
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 AA03 AA13 AA32 AA42 AA62
BA34 BA35 BA44 BA50 CA12
DA14 EA36 EA37 EA63 FA32
FA33 GA31
Claims (4)
- 【請求項1】 高速回転する主軸を支承し、かつ保持器
が合成樹脂製である転がり軸受において、 上記保持器の案内面、および当該保持器に形成されたポ
ケットの転動体と摺接する面の両方に対し、平均粗さ
(Ra)が1〜6μmで、且つ100μmあたりの凹部
の個数が1〜6個となる、微細な凹凸を形成したことを
特徴とする高速回転用転がり軸受。 - 【請求項2】 上記合成樹脂製保持器は、補強用繊維を
添加した繊維強化型合成樹脂製であることを特徴とする
請求項1に記載した高速回転用転がり軸受。 - 【請求項3】 潤滑剤として、混和ちょう度が250〜
300のグリースを使用することを特徴とする請求項1
又は請求項2に記載した高速回転用転がり軸受。 - 【請求項4】 保持器の案内が外輪案内形式であると共
に、工作機械の主軸を支承することを特徴とする請求項
1〜請求項3のいずれかに記載した高速回転用転がり軸
受。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001265125A JP2003074561A (ja) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | 高速回転用転がり軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001265125A JP2003074561A (ja) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | 高速回転用転がり軸受 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003074561A true JP2003074561A (ja) | 2003-03-12 |
Family
ID=19091633
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001265125A Pending JP2003074561A (ja) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | 高速回転用転がり軸受 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003074561A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2011047500A (ja) * | 2009-08-28 | 2011-03-10 | Nsk Ltd | 転がり軸受 |
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-
2001
- 2001-08-31 JP JP2001265125A patent/JP2003074561A/ja active Pending
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