JP2003202026A

JP2003202026A - 転がり軸受装置

Info

Publication number: JP2003202026A
Application number: JP2002293752A
Authority: JP
Inventors: Kenji Yamamura; 賢二山村
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2001-10-22
Filing date: 2002-10-07
Publication date: 2003-07-18

Abstract

(57)【要約】【課題】転がり軸受内部に水分が侵入しても腐食や摩
耗が生じにくく長寿命な転がり軸受装置を提供する。【解決手段】内輪４ａ，５ａと外輪４ｂ，５ｂとの間
に複数の転動体４ｃ，５ｃを転動自在に配設してなるア
ンギュラ玉軸受４，５を、インペラ１３を備える回転軸
１とハウジング２との間に介装して、回転軸１をハウジ
ング２に回転自在に支持した水蒸気圧送機において、内
輪４ａ，５ａ及び外輪４ｂ，５ｂを、クロムを４質量％
以上含有する鋼で構成した。

Description

【発明の詳細な説明】【０００１】【発明の属する技術分野】本発明は、転がり軸受を構成
要素として備える転がり軸受装置に係り、特に、燃料電
池に用いる水蒸気圧送機やコンプレッサ装置等に好適に
使用される転がり軸受装置に関する。特に、燃料電池自
動車に用いられる、水分を含んだ気体を圧送するコンプ
レッサ装置やポンプに好適な転がり軸受装置である。【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。【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。【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。【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や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。【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。【０００７】【特許文献１】特開平５−２７５１０１号公報【０００８】【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は、ハウジングと回転軸と
の間を密封する密封装置が設けられているが、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、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、
水蒸気の侵入を完全に抑えることは困難である。【０００９】転がり軸受の軌道輪と転動体とは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て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。そして、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って
しまう。【００１０】よって、軌道輪と転動体を鋼材で構成した
場合は、金属接触による摩耗が発生しやすくなる、
腐食の発生により回転精度が低下して、必要な圧力が得
られなくなる、軸受に焼付きが生じて回転不能とな
る、などの問題が生じるおそれがあった。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
軸受内部に水分が侵入しても腐食や摩耗が生じにくく長
寿命な転がり軸受装置を提供することを課題とする。【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、内輪と外輪との間に複数の転動
体を転動自在に配設してなる転がり軸受を、ハウジング
と軸との間に介装して、前記ハウジングと前記軸とを相
対回転自在とした転がり軸受装置において、前記内輪及
び前記外輪の少なくとも一方を、クロムを４質量％以上
含有する鋼で構成したことを特徴とする。【００１２】水分の侵入による腐食を抑えるためには、
転がり軸受装置を構成する材料の耐食性を向上させるこ
とが有効である。転がり軸受を構成する内輪，外輪，及
び転動体の素材としてはＪＩＳ鋼種ＳＵＪ２が最も多く
用いられているが、ＳＵＪ２は転動疲労寿命特性は優れ
るものの耐食性については十分とは言えない。鋼の耐食
性を向上させるために最も有効な元素はクロム（Ｃｒ）
であり、腐食を抑制するためにはＣｒを多量に添加する
ことが有効である。また、Ｃｒは、素地を強化したり、
高硬度なＭ₇Ｃ₃型炭化物を形成する効果があるので、
鋼の耐摩耗性の向上にも有効である。【００１３】例えば自動車用燃料電池に用いられる水蒸
気圧送機においては、運転と停止の繰り返しに伴って水
蒸気がグリース中に侵入することから、停止中に腐食が
生じ、運転中に摩耗が生じることとなるが、このような
鋼の腐食や摩耗を効果的に防止するためには、転がり軸
受を構成する内輪及び外輪の少なくとも一方を、Ｃｒを
４質量％以上含有する鋼で構成する必要がある。Ｃｒの
含有量が４質量％未満であると、転がり軸受内部に水分
が侵入した際に鋼の腐食や摩耗が十分に防止できないお
それがある。なお、このような問題をより生じにくくす
るためには、Ｃｒの含有量は１０質量％以上とすること
がより好ましい。【００１４】鋼の耐食性を向上させる元素としては、Ｃ
ｒの他にモリブデン（Ｍｏ）があげられる。ＭｏはＣｒ
と同様に耐摩耗性の向上にも有効に作用するため、Ｃｒ
とともに添加してもよい。しかしながら、Ｍｏは非常に
高価であり、また、２質量％を超えて添加してもその効
果は飽和してしまうため、添加量の上限は２質量％とす
る。【００１５】さらに、鋼の耐摩耗性を向上させるために
バナジウム（Ｖ）を添加してもよいが、１質量％を超え
て添加してもその効果は飽和してしまうため、添加量の
上限は１質量％とする。また、焼入れ及び焼戻しを行う
ことにより転がり軸受として必要な硬さを得るために
は、侵入型元素である炭素（Ｃ）及び窒素（Ｎ）の少な
くとも一方を、合計で０．５質量％以上添加することが
好ましく、０．６質量％以上添加することがより好まし
い。【００１６】なお、鋼には、上記元素の他にも、リン
（Ｐ），硫黄（Ｓ），ニッケル（Ｎｉ），銅（Ｃｕ），
チタン（Ｔｉ），酸素（Ｏ）等の不可避的不純物元素が
含まれている。転がり軸受の内輪及び外輪の少なくとも
一方が上記のような鋼で構成された転がり軸受装置は、
潤滑剤であるグリースに水分が混入することによって生
じる腐食及び摩耗が効果的に抑制されるので、転がり軸
受内部に水分が侵入しても長寿命である。【００１７】なお、燃料電池に用いられる水蒸気圧送機
用の転がり軸受装置においては、非常に高い回転数が要
求されており、軸受の焼付きが問題とされるため、転動
体は耐焼付き性に優れたセラミックで構成することが好
ましい。【００１８】【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、図面を参照しながら説明する。図１は、本
発明に係る転がり軸受装置の一実施形態である燃料電池
用水蒸気圧送機の構成を示す縦断面図である。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。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。【００１９】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１３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。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。【００２０】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。【００２１】２個のアンギュラ玉軸受４，５は、使用中
に作用するモーメント荷重に耐えるように軸方向の間隔
（作用点距離）をとって、回転軸１に配設されている。
また、アンギュラ玉軸受４，５の予圧負荷方向は背面組
合せとされ、ナット１５及びハウジング蓋１０によって
定位置予圧が負荷されている。なお、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１２は外輪４ｂ，５ｂに接してい
る。【００２２】これらアンギュラ玉軸受４，５の内輪４
ａ，５ａ及び外輪４ｂ，５ｂは、Ｃｒを４質量％以上含
有する鋼で構成され、玉４ｃ，５ｃはセラミック（例え
ばＳｉ ₃Ｎ₄) で構成されている。よって、両軸受４，
５は耐食性及び耐摩耗性が優れている。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。【００２３】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。【００２４】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、水蒸気を圧送するようになっている。
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。【００２５】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４，５内部にも侵入する。【００２６】その結果、アンギュラ玉軸受４，５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４，５の回転が急加速される際に、内外輪４ａ，４
ｂ，５ａ，５ｂと玉４ｃ，５ｃとの接触部分の油膜形成
能力が低下する。しかしながら、内外輪４ａ，４ｂ，５
ａ，５ｂが前述のような耐食性及び耐摩耗性に優れる鋼
で構成されているので、内外輪４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ
に腐食や摩耗が生じにくい。また、玉４ｃ，５ｃがセラ
ミック製で、内外輪４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂと玉４ｃ，
５ｃ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４，５が長寿命となり、ひいては水蒸気圧送機
が長寿命となる。【００２７】次に、上記とほぼ同様の構成の水蒸気圧送
機において、アンギュラ玉軸受を種々変更して耐久性を
評価した結果について説明する。用いたアンギュラ玉軸
受は、実施例，比較例ともに内径１２ｍｍ、外径２４ｍ
ｍ、幅６ｍｍのものである。実施例１〜１３のアンギュ
ラ玉軸受は、内輪及び外輪が表１に示す組成の鋼（鋼種
Ａ〜Ｄ）で構成されている。ただし、実施例１３のアン
ギュラ玉軸受だけには、内輪及び外輪の耐食性をさらに
向上させるために、それらの軌道面に酸化被膜を設けて
いる。【００２８】そして、転動体（玉）は、ＪＩＳ鋼種ＳＵ
Ｓ４４０Ｃ，表１記載の鋼種Ｃの鋼，又は窒化ケイ素
（Ｓｉ₃Ｎ₄）で構成されている（表２を参照）。な
お、鋼種Ｃの鋼で構成された転動体は、耐摩耗性を向上
させるために下記のような窒化処理が施されている。す
なわち、焼入れ・焼戻し後に研削した転動体に、窒化処
理の前処理として２００〜３００℃でＮＦ₃ガスによる
フッ化処理を行った。そして、４００〜４６０℃でＮＨ
₃ガスによるガス窒化処理を行った後、さらに仕上げ加
工を施した。このような窒化処理を、Ｃｒ含有量が８質
量％以上のマルテンサイト系ステンレス鋼に施すことに
より、表面にＨｖ１２００〜１５００程度の非常に高硬
度な窒化層を形成することができ、また、心部の硬さ
も、転動部材として十分なＨｖ６５０以上とすることが
できる。【００２９】また、比較例１（従来品）のアンギュラ玉
軸受の場合は、内輪，外輪，及び転動体の全てがＳＵＪ
２で構成されている。【００３０】【表１】【００３１】【表２】【００３２】なお、前記酸化被膜を設ける方法は、以下
の通りである。まず、軌道輪（内輪及び外輪）に仕上げ
加工を施した後に、その表面を有機溶剤を用いて洗浄し
た。次に、軌道輪を陽極として電解エッチングを行うこ
とにより、軌道輪の表面に存在する加工変質層を除去し
た。続いて、この軌道輪を、室温〜６０℃のクロム酸を
含有する処理液に浸漬することにより、軌道輪の表面に
酸化被膜を形成した。このような方法によれば、クロム
原子と鉄原子との存在比（Ｃｒ／Ｆｅ）が０．５以上と
なる、耐食性及び耐摩耗性の非常に優れた酸化被膜を形
成することができる。【００３３】このような水蒸気圧送機について、インペ
ラの回転の急始動と急停止を繰り返すことにより（すな
わち、回転軸を急始動させ５００００ｒｐｍで回転させ
る操作と、その回転を急停止する操作と、を繰り返すこ
とにより）、高温の水蒸気の圧送を行いながら、下記の
条件で回転試験を行った。インペラによるアキシアル荷重：７８〜９８Ｎアンギュラ玉軸受の雰囲気温度：１００℃ 潤滑方法：グリース潤滑グリースの種類：昭和シェル石油社製のＡＶ３（商品
名）そして、所定時間回転させた後の回転軸の振動値が、回
転初期の振動値と比較してどの程度上昇するかを測定し
て、耐久性を評価した。その結果を図２のグラフに示
す。このグラフの縦軸は振動値の上昇量であり、比較例
１の上昇量を１とした場合の相対値で示してある。ま
た、横軸は、内輪及び外輪を構成する鋼のＣｒ含有量
（質量％）である。【００３４】実施例１〜１３における鋼はＣｒを４質量
％以上含有していて、耐食性及び耐摩耗性が優れている
ので、アンギュラ玉軸受内部に水分が侵入するような環
境下で使用されても、軌道輪に腐食や摩耗が生じにく
い。そのため、図２から分かるように、振動値の上昇量
が比較例１と比べて１／３以下となっており、水蒸気圧
送機の耐久性が優れている。【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インペラ式の水
蒸気圧送機を例示して説明したが、圧送方式はインペラ
式に限らずスクロール式，スクリュー式，斜板式等の他
の方式でも差し支えない。すなわち、本発明は気体を圧
送するあらゆる装置に適用可能である。また、インペラ
等の駆動は、上記のようなモータ駆動方式に限らずター
ボチャージャ方式で行ってもよい。【００３６】スクロール式，スクリュー式，斜板式のコ
ンプレッサに本発明を適用した例を、図３〜５に示す。
図３に示したスクロール式のコンプレッサは、固定スク
ロール及び旋回スクロールからなる圧縮機構部と、モー
タ主軸に対して偏心させて設けたクランクピンにより前
記旋回スクロールを旋回させるクランク機構部と、その
モータ主軸を回転させる駆動モータ部と、で構成されて
いる。クランク機構部には、旋回スクロールの自転を防
止する自転防止機構が備えられている。この自転防止機
構としては、図示されているボールカップリングの他、
オルダムカップリングやピンアンドリングカップリング
等を採用してもよい。また、特開２００２−７０７６２
号公報に開示されているような、転がり軸受を用いたク
ランク機構を採用してもよい。【００３７】前記旋回スクロールの中央部には有底円筒
状の凹状部が設けられており、これをハウジングとして
針状ころ軸受が挿入され、モータ主軸のクランクピンを
軸として旋回スクロールを回転自在に支持している。こ
の針状ころ軸受に本発明を適用する場合には、外輪又は
内輪に、ＪＩＳ鋼種ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３１６等のオ
ーステナイト系ステンレス鋼やＪＩＳ鋼種ＳＵＳ４１
０，ＳＵＳ４３０等のフェライト系ステンレス鋼など、
軟質の耐食鋼も好適に使用することができる。この場
合、耐摩耗性を向上させてさらに耐久性を向上させるた
めに、浸炭処理や窒化処理を施すことがさらに好まし
い。浸炭処理及び窒化処理としては、５００℃以下の比
較的低温で処理が可能なパイオナイト及びＮＶ超窒化処
理（いずれもエア・ウォーター社の商品名）が好適であ
る。なぜならば、処理を低温で行うことができるため、
浸炭処理時又は窒化処理時の被処理品の変形が小さく、
外輪に保持器及び転動体を組み込んだ状態で処理を施す
ことが可能であり、製造コストを抑制することができる
からである。【００３８】図４にスクリュー式（リショルム式）のコ
ンプレッサを示し、図５に片斜板式のコンプレッサを示
す。図５の符号５１は駆動軸、符号５２は片面傾斜板、
符号５３はロッド、符号５４はピストン、符号５５はス
ラスト軸受、符号５６はラジアル軸受、符号５７は駆動
モータをそれぞれ示す。これらのコンプレッサにおいて
は、図中のいずれの軸受にも本発明を適用することがで
きる。【００３９】また、本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、本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も本発明を適用
可能であることは言うまでもない。【００４０】さらに、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，４点接触玉軸受，自動調心玉軸受，
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
もよい。【００４１】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。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。【００４２】さらにまた、転がり軸受が備える転動体の
材質は特に限定されるものではなく、ＳＵＳ４４０Ｃ以
外のマルテンサイト系ステンレス鋼や、窒化ケイ素以外
のセラミックを用いても差し支えない。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。【００４３】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、例えば本実施形態のような
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から潤滑油が圧送媒体へ混入するおそれがあ
るので、例えば本実施形態のような水蒸気圧送機の場合
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。【００４４】グリース潤滑の場合には、転がり軸受内に
多量の水分が侵入するとグリースが軟化して流出しやす
くなるので、シールを用いて水分の侵入を極力抑えるこ
とが望ましい。転がり軸受にシールを装着すれば、水分
の侵入を抑える効果とともにグリースの流出を抑制する
効果も得られる。シールの材質としては、ゴム等の耐水
性の高いものが好ましい。また、転がり軸受にシールを
装着することに加えて、軸とハウジングとの間にさらに
シールを装着することがより好ましい。このシールは非
接触シールやラビリンスシールでも構わないが、許容回
転数に問題が生じない限り接触シールを用いることが好
ましい。【００４５】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、本実施形態
のように水分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や、
あるいは、増ちょう剤がフッ素樹脂で基油がフッ素油で
あるフッ素グリースが好ましい。【００４６】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。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。【００４７】さらにまた、転がり軸受装置に備えられた
転がり軸受や、ハウジング２の開口部２ａ，２ｂには、
圧送媒体と潤滑剤との相互の混入を防ぐために、密封装
置を設けることが好ましい。この密封装置の形式として
は、密封性を高めるために接触形が望ましいが、密封装
置との接触による発熱を避けるために非接触形としても
差し支えない。ただし、密封装置の形式，種類等は特に
限定されるものではなく、また、この密封装置は設けな
くてもよい。【００４８】【発明の効果】以上のように、本発明の転がり軸受装置
は、転がり軸受の内輪及び外輪の少なくとも一方を、ク
ロムを４質量％以上含有する鋼で構成したので、転がり
軸受内部に水分が侵入しても腐食や摩耗が生じにくく長
寿命である。

【図面の簡単な説明】【図１】本発明に係る転がり軸受装置の一実施形態であ
る燃料電池用水蒸気圧送機の構成を示す縦断面図であ
る。【図２】鋼のＣｒ含有量と振動値の上昇量との相関を示
すグラフである。【図３】スクロール式のコンプレッサの構造を示す断面
図である。【図４】スクリュー式のコンプレッサの構造を示す断面
図である。【図５】斜板式のコンプレッサの構造を示す断面図であ
る。【符号の説明】１回転軸２ハウジング４，５アンギュラ玉軸受４ａ，５ａ内輪４ｂ，５ｂ外輪４ｃ，５ｃ玉（転動体）

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】内輪と外輪との間に複数の転動体を転動
自在に配設してなる転がり軸受を、ハウジングと軸との
間に介装して、前記ハウジングと前記軸とを相対回転自
在とした転がり軸受装置において、前記内輪及び前記外輪の少なくとも一方を、クロムを４
質量％以上含有する鋼で構成したことを特徴とする転が
り軸受装置。