JP2014020490A - 転がり軸受及び液化ガス用ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低温化による寸法変化が生じにくく、無潤滑環境下で使用されても耐摩耗性の優れた転がり軸受を提供する。
【解決手段】深溝玉軸受１０は、国際標準化機構の国際規格ＩＳＯ ４９２により規定された精度等級がＮｏｒｍａｌ ｃｌａｓｓ以上である。また、この深溝玉軸受１０において内輪１及び外輪２は、ステンレス鋼、高速度工具鋼、軸受鋼、又は浸炭鋼で構成されており、いずれもサブゼロ処理が施されている。さらに、転動体３は、ステンレス鋼、高速度工具鋼、軸受鋼、浸炭鋼、又はセラミックで構成されており、ステンレス鋼、高速度工具鋼、軸受鋼、又は浸炭鋼で構成されている場合には、サブゼロ処理が施されている。さらに、保持器４は、樹脂と繊維状補強材と固体潤滑剤とを含有する樹脂組成物で構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、転がり軸受及びそれを備えた液化ガス用ポンプ装置に関する。

液化ガスを圧送する液化ガス用ポンプ装置は転がり軸受（例えば深溝玉軸受や円筒ころ軸受）を備えており、液化ガス用ポンプ装置において転がり軸受は、例えば液化ガスを圧送するインペラーが取り付けられた主軸を回転自在に支持している。
この液化ガス用ポンプ装置に組み込まれた転がり軸受は液化ガスと接触するため、種々の問題が生じる場合があった。例えば、転がり軸受を構成する鋼材が、液化ガスにより腐食を受けて劣化するおそれがあった。また、潤滑油、グリース等の潤滑剤を軸受内部に配して転がり軸受の潤滑を行うことができないので、転がり軸受は無潤滑環境下で回転することとなり、摩耗が生じて寿命が低下するおそれがあった。

そこで、内輪及び外輪を高窒素ステンレス鋼で構成することにより、転がり軸受に高い耐腐蝕性を付与する技術が提案されている（例えば特許文献１を参照）。また、低摩擦係数を有する固体潤滑膜を備える保持器を組み込むことにより、無潤滑環境下における耐摩耗性が付与された長寿命な転がり軸受が提案されている（例えば特許文献２を参照）。

特開２００７−１２７２７７号公報 特開２００６−２２０２４０号公報

液化ガスとしては例えば液化石油ガスや液化天然ガスがあげられるが、いずれも低温であるため、液化ガス用ポンプ装置に組み込まれた転がり軸受は極低温環境下で使用されることが多い。したがって、転がり軸受を構成する内輪、外輪、転動体、及び保持器が低温化により寸法変化を起こして、転がり軸受の回転に不具合が生じるおそれがあった。なお、液化ガス用ポンプ装置に組み込まれた転がり軸受が使用される温度は、液化ガスの種類によって決まるが、その温度は液化ガスの種類により大きく異なるため、転がり軸受は大きな温度変化に晒されることになる。

また、液化ガス用ポンプ装置に組み込まれた転がり軸受は無潤滑環境下で使用されることから、耐摩耗性のさらなる向上が望まれていた。
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、低温化による寸法変化が生じにくく、無潤滑環境下で使用されても耐摩耗性の優れた転がり軸受を提供することを課題とする。また、長寿命な液化ガス用ポンプ装置を提供することを併せて課題とする。

前記課題を解決するため、本発明の態様は次のような構成からなる。すなわち、本発明の一態様に係る転がり軸受は、内輪と、外輪と、前記内輪の軌道面と前記外輪の軌道面との間に転動自在に配された複数の転動体と、前記内輪と前記外輪との間に前記転動体を保持する保持器と、を備える転がり軸受であって、軸受形式が深溝玉軸受又は円筒ころ軸受であり、国際標準化機構の国際規格ＩＳＯ ４９２により規定された精度等級がＮｏｒｍａｌ ｃｌａｓｓ以上であり、前記内輪及び前記外輪は、サブゼロ処理が施された鋼で構成されており、この鋼はステンレス鋼、高速度工具鋼、軸受鋼、又は浸炭鋼であり、前記転動体は、サブゼロ処理が施された鋼又はセラミックで構成されており、この鋼はステンレス鋼、高速度工具鋼、軸受鋼、又は浸炭鋼であり、前記保持器は、樹脂と繊維状補強材と固体潤滑剤とを含有する樹脂組成物で構成されていることを特徴とする。

前記内輪及び前記外輪を構成するステンレス鋼は、日本工業標準調査会の日本工業規格により規定されたマルテンサイト系ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼、又は析出硬化系ステンレス鋼であることが好ましく、前記転動体を構成するステンレス鋼は、日本工業標準調査会の日本工業規格により規定されたマルテンサイト系ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼、又は析出硬化系ステンレス鋼であることが好ましい。

そして、前記マルテンサイト系ステンレス鋼はＳＵＳ４０３、ＳＵＳ４２０、又はＳＵＳ４４０Ｃであることがより好ましく、前記フェライト系ステンレス鋼はＳＵＳ４３０であることがより好ましく、前記オーステナイト系ステンレス鋼はＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０５、ＳＵＳ３１６、又はＳＵＳ３１７であることがより好ましく、前記析出硬化系ステンレス鋼はＳＵＳ６３０又はＳＵＳ６３１であることがより好ましい。

また、前記内輪及び前記外輪を構成する高速度工具鋼は、アメリカ鉄鋼協会のＡＩＳＩ規格により規定された高速度工具鋼Ｍ５０又は日本工業標準調査会の日本工業規格により規定された高速度工具鋼ＳＫＨ４であることが好ましく、前記転動体を構成する高速度工具鋼は、アメリカ鉄鋼協会のＡＩＳＩ規格により規定された高速度工具鋼Ｍ５０又は日本工業標準調査会の日本工業規格により規定された高速度工具鋼ＳＫＨ４であることが好ましい。

さらに、前記内輪及び前記外輪を構成する軸受鋼は、日本工業標準調査会の日本工業規格により規定された高炭素クロム軸受鋼ＳＵＪ２、ＳＵＪ３、ＳＵＪ４、又はＳＵＪ５であることが好ましく、前記転動体を構成する軸受鋼は、日本工業標準調査会の日本工業規格により規定された高炭素クロム軸受鋼ＳＵＪ２、ＳＵＪ３、ＳＵＪ４、又はＳＵＪ５であることが好ましい。
さらに、前記内輪及び前記外輪を構成する浸炭鋼は、日本工業標準調査会の日本工業規格により規定されたＳＣｒ４２０、ＳＣＭ４２０、又はＳＮＣＭ４２０であることが好ましく、前記転動体を構成する浸炭鋼は、日本工業標準調査会の日本工業規格により規定されたＳＣｒ４２０、ＳＣＭ４２０、又はＳＮＣＭ４２０であることが好ましい。

また、前記転がり軸受においては、前記保持器は、前記樹脂組成物で構成された一対の環状部品と、これら両環状部品を結合する締結部品と、を備え、前記両環状部品は、前記内輪及び前記外輪と同心に配置されるとともに前記転動体を軸方向両側から挟んで対向配置されており、前記両環状部品のそれぞれの対向面のうち少なくとも一方に、複数の凹部が間隔を空けつつ周方向に並んで形成されることにより、前記転動体のポケットが構成されているとともに、前記対向面のうち前記凹部が形成されていない部分が相互に突き合わされることにより、保持器の柱が構成されており、前記両環状部品のうち前記対向面が突き合わされた部分には、軸方向に延びる貫通孔がそれぞれ設けられ、これら貫通孔は一直線状に連続しており、連続する前記両貫通孔からなる直線状孔に前記締結部品が挿通されて、前記両環状部品が結合されており、突き合わされた前記両対向面のうち一方にインロー凸部が形成され、他方に前記インロー凸部と係合するインロー凹部が形成されていて、前記両貫通孔の開口位置が合致するように前記両環状部品の位置合わせを行うためのインロー継手構造が構成されていることが好ましい。

さらに、前記締結部品をリベットとすることができる。そして、前記リベットの形状は、管状、一端に鋲頭部を有する円柱状、又は一端に鋲頭部を有し他端面に凹部を有する円柱状としてもよい。
さらに、前記リベットの端部に形成された鋲頭部と前記環状部品との間、及び、前記リベットの端部に加締めにより形成された加締め鋲頭部と前記環状部品との間の少なくとも一方に、ワッシャーを介装することが好ましい。

さらに、前記直線状孔内にスプリングピンが挿通され、前記スプリングピン内に前記締結部品が挿通されていることが好ましい。
また、本発明の他の態様に係る液化ガス用ポンプ装置は、液化ガスを圧送する液化ガス用ポンプ装置であって、上記の転がり軸受で主軸を回転自在に支持したことを特徴とする。

本発明の転がり軸受は、内輪、外輪、転動体、及び保持器の素材を上記のように規定したので、低温化による寸法変化が生じにくい。また、保持器の素材を上記のように規定したので、無潤滑環境下で使用されても耐摩耗性が優れている。
また、本発明の液化ガス用ポンプ装置は、上記の転がり軸受で主軸を支持しているので、長寿命である。

本発明に係る転がり軸受の一実施形態である深溝玉軸受の構造を示す部分縦断面図である。 リベットの一例の形状と、その端部を加締めた状態を示す図である。 リベットの別の例の形状と、その端部を加締めた状態を示す図である。 リベットのさらに別の例の形状と、その端部を加締めた状態を示す図である。 本発明に係る転がり軸受の別の実施形態である円筒ころ軸受の構造を示す部分縦断面図である。

本発明に係る転がり軸受及びそれを備えた液化ガス用ポンプ装置の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明に係る転がり軸受の一実施形態である深溝玉軸受の構造を示す部分縦断面図である。
図１の深溝玉軸受１０は、外周面に軌道面１ａを有する内輪１と、内輪１の軌道面１ａに対向する軌道面２ａを内周面に有する外輪２と、両軌道面１ａ，２ａ間に転動自在に配された複数の転動体（玉）３と、両軌道面１ａ，２ａ間に転動体３を保持する保持器４と、を備えている。なお、深溝玉軸受１０は、シールド、ゴムシール等の密封装置を備えていても差し支えない。

この深溝玉軸受１０は、国際標準化機構（International Organization for Standardization）の国際規格ＩＳＯ ４９２により規定された精度等級がＮｏｒｍａｌ ｃｌａｓｓ以上である。すなわち、Ｎｏｒｍａｌ ｃｌａｓｓ、Ｃｌａｓｓ６、Ｃｌａｓｓ５、Ｃｌａｓｓ４、Ｃｌａｓｓ２のいずれかである。

また、この深溝玉軸受１０において内輪１及び外輪２は、ステンレス鋼、高速度工具鋼、軸受鋼、又は浸炭鋼で構成されており、いずれもサブゼロ処理が施されている。さらに、転動体３は、ステンレス鋼、高速度工具鋼、軸受鋼、浸炭鋼、又はセラミックで構成されており、ステンレス鋼、高速度工具鋼、軸受鋼、又は浸炭鋼で構成されている場合には、サブゼロ処理が施されている。

内輪１及び外輪２を構成するステンレス鋼は、日本工業標準調査会の日本工業規格により規定されたマルテンサイト系ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼、又は析出硬化系ステンレス鋼であることが好ましく、転動体３を構成するステンレス鋼は、日本工業標準調査会の日本工業規格により規定されたマルテンサイト系ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼、又は析出硬化系ステンレス鋼であることが好ましい。

そして、内輪１、外輪２、転動体３のいずれにおいても、マルテンサイト系ステンレス鋼はＳＵＳ４０３、ＳＵＳ４２０、又はＳＵＳ４４０Ｃであることがより好ましく、フェライト系ステンレス鋼はＳＵＳ４３０であることがより好ましく、オーステナイト系ステンレス鋼はＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０５、ＳＵＳ３１６、又はＳＵＳ３１７であることがより好ましく、析出硬化系ステンレス鋼はＳＵＳ６３０又はＳＵＳ６３１であることがより好ましい。

また、内輪１及び外輪２を構成する高速度工具鋼は、アメリカ鉄鋼協会（American Iron and Steel Institute ）のＡＩＳＩ規格により規定された高速度工具鋼Ｍ５０又は日本工業標準調査会の日本工業規格により規定された高速度工具鋼ＳＫＨ４であることが好ましく、転動体３を構成する高速度工具鋼は、アメリカ鉄鋼協会のＡＩＳＩ規格により規定された高速度工具鋼Ｍ５０又は日本工業標準調査会の日本工業規格により規定された高速度工具鋼ＳＫＨ４であることが好ましい。

さらに、内輪１及び外輪２を構成する軸受鋼は、日本工業標準調査会の日本工業規格により規定された高炭素クロム軸受鋼ＳＵＪ２、ＳＵＪ３、ＳＵＪ４、又はＳＵＪ５であることが好ましく、転動体３を構成する軸受鋼は、日本工業標準調査会の日本工業規格により規定された高炭素クロム軸受鋼ＳＵＪ２、ＳＵＪ３、ＳＵＪ４、又はＳＵＪ５であることが好ましい。

さらに、内輪１及び外輪２を構成する浸炭鋼は、日本工業標準調査会の日本工業規格により規定されたＳＣｒ４２０、ＳＣＭ４２０、又はＳＮＣＭ４２０であることが好ましく、転動体３を構成する浸炭鋼は、日本工業標準調査会の日本工業規格により規定されたＳＣｒ４２０、ＳＣＭ４２０、又はＳＮＣＭ４２０であることが好ましい。
内輪１、外輪２、転動体３がいずれの鋼で構成される場合でも、内輪１及び外輪２を構成する鋼と転動体３を構成する鋼とは、同種の鋼であってもよいし、異種の鋼であってもよい。

さらに、保持器４は、樹脂と繊維状補強材と固体潤滑剤とを含有する樹脂組成物で構成されている。
この深溝玉軸受１０は、液化ガスと接触する環境下、すなわち、低温（液化ガスの温度）且つ無潤滑環境下で好適に使用可能である。例えば、液化ガス用ポンプ装置に組み込まれ、液化ガスを圧送するインペラーが取り付けられた主軸を回転自在に支持する転がり軸受として好適である。なお、液化ガスと接触しなくても、低温且つ無潤滑環境下であれば、深溝玉軸受１０を好適に使用可能である。

サブゼロ処理が施されたステンレス鋼、高速度工具鋼、軸受鋼、及び浸炭鋼は、低温化されても寸法変化が小さいので、このような素材で内輪１及び外輪２が構成されていれば、低温下における深溝玉軸受１０の寸法変化が小さく、回転に不具合が生じにくい。さらに、転動体３もこのような素材で構成されていれば、低温下における深溝玉軸受１０の寸法変化がより小さく、回転に不具合がより生じにくい。

サブゼロ処理の処理温度は、低温化による寸法変化がより生じにくくするために、−３０℃以下とすることが好ましい。液化ガスの種類によって深溝玉軸受の使用環境温度が決まるので（深溝玉軸受の使用環境温度は、その液化ガスの温度となる）、−３０℃以下の範囲内で、液化ガスの種類に応じてサブゼロ処理の処理温度を設定する。
さらに、転動体３がセラミックで構成されていれば、無潤滑環境下においても耐摩耗性が優れているため、深溝玉軸受１０は長寿命である。

さらに、保持器４が、樹脂と繊維状補強材と固体潤滑剤とを含有する樹脂組成物で構成されているので、深溝玉軸受１０は保持器４の固体潤滑剤により潤滑され、無潤滑環境下においても耐摩耗性が優れている。よって、深溝玉軸受１０は無潤滑環境下においても長寿命である。また、樹脂組成物に繊維状補強材が配合されているので、保持器４に低温化による寸法変化が生じにくい。そのため、深溝玉軸受１０の回転に不具合が生じにくい。
転動体３を構成するセラミックの種類は特に限定されるものではないが、窒化ケイ素、ジルコニア、炭化ケイ素、アルミナが好ましい。

また、保持器４を構成する樹脂組成物の樹脂の種類は特に限定されるものではないが、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）が好ましい。フッ素樹脂の例としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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）、ポリビニリデンフルオライド（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）、クロロトリフルオエチレン−エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）があげられる。ポリアミド樹脂の例としては、ポリアミド６、ポリアミド６６があげられる。

さらに、樹脂組成物の繊維状補強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、グラファイトウィスカー、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、炭素繊維、ガラス繊維があげられる。
さらに、樹脂組成物の固体潤滑剤の種類は特に限定されるものではないが、黒鉛、六方晶窒化ホウ素、フッ素雲母、メラミンシアヌレート、フッ化黒鉛、二硫化モリブデン、二硫化タングステンがあげられる。

さらに、液化ガスの種類は特に限定されるものではないが、液化石油ガス、液化天然ガス、液化メタンガス、液化プロパンガス、液化ブタンガス、液化アンモニア、液体水素、液体窒素、液体酸素、液体ヘリウムがあげられる。
さらに、保持器４の種類は特に限定されるものではなく、一般的に用いられる種々の保持器を使用可能であるが、図１に示すような保持器、すなわち、軸方向に二分割された一対の環状部品４Ａ，４Ｂを締結部品５で結合した保持器を用いることができる。両環状部品４Ａ，４Ｂは、いずれも前記樹脂組成物で構成されている。

また、両環状部品４Ａ，４Ｂは、内輪１及び外輪２と同心に配置されるとともに、転動体３を軸方向両側から挟んで対向配置されている。転動体３を挟む両環状部品４Ａ，４Ｂの軸方向端面は相互に対向しており、これら対向面にはそれぞれ、複数の球面状凹部が等間隔を空けつつ周方向に並んで形成されている。そして、両対向面に形成された球面状凹部の数は同数であり、全て対向配置されているので、対向する２つの球面状凹部によって、保持器４を径方向に貫通する円形のポケットが構成され、各ポケット内に転動体３が保持されている。

両環状部品４Ａ，４Ｂの対向面のうち球面状凹部が形成されていない部分４０ａ，４０ｂは、相互に突き合わされていて（以下「突き合わせ面４０ａ，４０ｂ」と記す）、これにより保持器の柱が構成されている。すなわち、ポケットとポケットの間に柱が形成されており、等間隔を空けつつ周方向に並んでいる。そして、両環状部品４Ａ，４Ｂの対向面が突き合わされた部分（すなわち柱）には、軸方向に延びる貫通孔４２ａ，４２ｂがそれぞれ設けられている。

また、両環状部品４Ａ，４Ｂには、インロー継手構造が構成されている。すなわち、両環状部品４Ａ，４Ｂの突き合わせ面４０ａ，４０ｂのうち一方（図１の例では、環状部品４Ａの突き合わせ面４０ａ）に、インロー凸部４４ａが形成され、他方（図１の例では、環状部品４Ｂの突き合わせ面４０ｂ）にインロー凸部４４ａと係合するインロー凹部４４ｂが形成されている。インロー凸部４４ａをインロー凹部４４ｂに嵌合することにより、両環状部品４Ａ，４Ｂの内周面及び外周面の位置合わせが行われて、両環状部品４Ａ，４Ｂの接合部分に段差が生じないようになっているとともに、対向する貫通孔４２ａ，４２ｂの位置合わせが行われて、両貫通孔４２ａ，４２ｂの開口位置が合致するようになっている。

対向する貫通孔４２ａ，４２ｂの開口位置が合致しているため、両貫通孔４２ａ，４２ｂは一直線状に連続しており、連続する両貫通孔４２ａ，４２ｂから直線状孔が形成されている。そして、この直線状孔内に、該直線状孔の両端にわたって締結部品５が挿通されていることにより、両環状部品４Ａ，４Ｂが結合され、一体化されている。なお、締結部品５は、複数の柱に形成された直線状孔の全てに挿通してもよいし、一部に挿通してもよい。また、インロー凸部４４ａとインロー凹部４４ｂは、全ての柱に設けてもよいし、一部（１つ又は複数）の柱に設けてもよい。

両環状部品４Ａ，４Ｂを結合する締結部品５は、直線状孔に挿通可能な棒状の部材であれば、特に限定されるものではないが、リベットが好ましい（以下「リベット５」と記すこともある）。リベットとしては、例えば、図２〜４に示す３種のものを用いることができる。図２の（ａ）のリベット５は、一端に鋲頭部５１を有する円柱状のリベットである。鋲頭部５１の形状は特に限定されるものではないが、図２の（ａ）に示すような半球状の他、円板状や円錐台状があげられる。

このリベット５を環状部品４Ａの貫通孔４２ａに保持器４の軸方向端面側（図１では左側）の開口から挿通すると、鋲頭部５１が形成されていない側の端部が環状部品４Ｂの貫通孔４２ｂの軸方向端面側（図１では右側）の開口から突出するので、この突出した端部を加締めることにより両環状部品４Ａ，４Ｂを結合することができる。図１の例では、突出した端部を加締めることにより、半球状の加締め鋲頭部５２が形成されている（図１及び図２の（ｂ）を参照）。

図３の（ａ）のリベット５は、一端に鋲頭部５１を有し他端面に凹部５３を有する円柱状のリベットである。鋲頭部５１の形状は特に限定されるものではないが、図３の（ａ）に示すような半球状の他、円板状や円錐台状があげられる。鋲頭部５１が形成されていない側の端部の端面に形成されている凹部５３は、加締めを行いやすくするために形成されたものである。その形状は特に限定されるものではないが、円柱状、角柱状、円錐状、角錐状、半球状等があげられる。図３の（ｂ）の例では、環状部品４Ｂの貫通孔４２ｂから突出した端部を加締めることにより、円板状の加締め鋲頭部５２が形成されている。

図４の（ａ）のリベット５は、管状のリベットである。このリベット５は鋲頭部を有していない。このリベット５を直線状孔に挿通し、その両端を環状部品４Ａ，４Ｂの貫通孔４２ａ，４２ｂの軸方向端面側の開口から突出させ、この突出した両端部を加締めることにより両環状部品４Ａ，４Ｂを結合することができる。図４の（ｂ）の例では、突出した両端部を加締めることにより、円板状の加締め鋲頭部５２，５２が形成されている。

さらに、リベット５とともに、ワッシャー６及びスプリングピン７の一方又は両方を併用してもよい。図１の例は、リベット５、ワッシャー６、及びスプリングピン７を全て用いた例である。図１の例では、リベット５の端部に形成された鋲頭部５１と環状部品４Ａの軸方向端面との間、及び、リベット５の端部に加締めにより形成された加締め鋲頭部５２と環状部品４Ｂの軸方向端面との間に、それぞれワッシャー６が介装されている。

ワッシャー６が介装されていれば、鋲頭部５１、加締め鋲頭部５２による環状部品４Ａ，４Ｂの軸方向端面への応力の負荷が分散されるため、環状部品４Ａ，４Ｂの鋲頭部５１、加締め鋲頭部５２との接触部が前記応力により損傷することが抑制される。なお、深溝玉軸受１０が取り付けられる装置（例えば液化ガス用ポンプ装置）において、深溝玉軸受１０の周囲のスペースが小さく、深溝玉軸受１０の軸方向長さをできる限り小さくしたい場合には、鋲頭部５１及び加締め鋲頭部５２が深溝玉軸受１０の側面から軸方向外側に突出することを防ぐために、貫通孔４２ａ，４２ｂの開口部分に座ぐり穴を設けてもよい。鋲頭部５１、加締め鋲頭部５２、及びワッシャー６を座ぐり穴内に収容すれば、鋲頭部５１及び加締め鋲頭部５２が深溝玉軸受１０の側面から軸方向外側に突出しないので、深溝玉軸受１０の軸方向長さを小さくすることができる。

また、直線状孔内にスプリングピン７が挿通され、スプリングピン７内にリベット５が挿通されていれば、リベット５の端部を加締める際に加えられる力によりリベット５が湾曲することを抑制することができる。さらに、低温化に際しては、保持器４の収縮によりリベット５が変形するおそれがあるが、スプリングピン７を用いていれば、保持器４の収縮量よりもスプリングピン７の収縮量の方が小さいので、スプリングピン７によりリベット５の変形が抑制される。

なお、スプリングピンとは、弾性を有する板を円筒状に丸めた中空管であり、周上の１箇所に長手方向に延びるスリットを有して断面Ｃ字状（長手方向に直交する平面で切断した断面）をなす部材である。その外径は直線状孔の内径よりも大きく、長さは直線状孔の長さと等しい。
リベット５、ワッシャー６、スプリングピン７を構成する素材は特に限定されるものではないが、いずれもステンレス鋼（例えばオーステナイト系ステンレス鋼やマルテンサイト系ステンレス鋼）、炭素鋼、銅、アルミニウムが好ましい。

また、本実施形態においては、転がり軸受の例として深溝玉軸受をあげて説明したが、本発明は円筒ころ軸受に対しても適用することができる。円筒ころ軸受の例を図５に示す。図５の円筒ころ軸受１０の構成及び作用効果は、前述の深溝玉軸受１０の場合と同様であるので、その説明は省略するが、図５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。

なお、液化ガス用ポンプ装置としては、以下のようなものが一例としてあげられる。液化ガス用ポンプ装置のハウジングと、該ハウジング内に挿通された主軸との間に、例えば２個の深溝玉軸受（又は円筒ころ軸受）が介在されており、これら２個の深溝玉軸受は、軸方向に間隔を空けて配置されている。深溝玉軸受の外輪がハウジングの内側に装着され、内輪が主軸に嵌合されていて、深溝玉軸受により主軸がハウジングに対して回転自在に支持されている。主軸の一端には、液化ガスを圧送するインペラーが備えられており、他端には、主軸を回転駆動するモータが連結されている。

１ 内輪
１ａ 軌道面
２ 外輪
２ａ 軌道面
３ 転動体
４ 保持器
５ 締結部品（リベット）
６ ワッシャー
７ スプリングピン
１０ 深溝玉軸受
４０ａ，４０ｂ 突き合わせ面
４２ａ，４２ｂ 貫通孔
４４ａ インロー凸部
４４ｂ インロー凹部
５１ 鋲頭部
５２ 加締め鋲頭部
５３ 凹部

Claims (12)

1. 内輪と、外輪と、前記内輪の軌道面と前記外輪の軌道面との間に転動自在に配された複数の転動体と、前記内輪と前記外輪との間に前記転動体を保持する保持器と、を備える転がり軸受であって、
   軸受形式が深溝玉軸受又は円筒ころ軸受であり、
   国際標準化機構の国際規格ＩＳＯ ４９２により規定された精度等級がＮｏｒｍａｌ ｃｌａｓｓ以上であり、
   前記内輪及び前記外輪は、サブゼロ処理が施された鋼で構成されており、この鋼はステンレス鋼、高速度工具鋼、軸受鋼、又は浸炭鋼であり、
   前記転動体は、サブゼロ処理が施された鋼又はセラミックで構成されており、この鋼はステンレス鋼、高速度工具鋼、軸受鋼、又は浸炭鋼であり、
   前記保持器は、樹脂と繊維状補強材と固体潤滑剤とを含有する樹脂組成物で構成されていることを特徴とする転がり軸受。
2. 前記内輪及び前記外輪を構成するステンレス鋼は、日本工業標準調査会の日本工業規格により規定されたマルテンサイト系ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼、又は析出硬化系ステンレス鋼であり、
   前記転動体を構成するステンレス鋼は、日本工業標準調査会の日本工業規格により規定されたマルテンサイト系ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼、又は析出硬化系ステンレス鋼であることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
3. 前記マルテンサイト系ステンレス鋼がＳＵＳ４０３、ＳＵＳ４２０、又はＳＵＳ４４０Ｃであり、前記フェライト系ステンレス鋼がＳＵＳ４３０であり、前記オーステナイト系ステンレス鋼がＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０５、ＳＵＳ３１６、又はＳＵＳ３１７であり、前記析出硬化系ステンレス鋼がＳＵＳ６３０又はＳＵＳ６３１であることを特徴とする請求項２に記載の転がり軸受。
4. 前記内輪及び前記外輪を構成する高速度工具鋼は、アメリカ鉄鋼協会のＡＩＳＩ規格により規定された高速度工具鋼Ｍ５０又は日本工業標準調査会の日本工業規格により規定された高速度工具鋼ＳＫＨ４であり、
   前記転動体を構成する高速度工具鋼は、アメリカ鉄鋼協会のＡＩＳＩ規格により規定された高速度工具鋼Ｍ５０又は日本工業標準調査会の日本工業規格により規定された高速度工具鋼ＳＫＨ４であることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
5. 前記内輪及び前記外輪を構成する軸受鋼は、日本工業標準調査会の日本工業規格により規定された高炭素クロム軸受鋼ＳＵＪ２、ＳＵＪ３、ＳＵＪ４、又はＳＵＪ５であり、
   前記転動体を構成する軸受鋼は、日本工業標準調査会の日本工業規格により規定された高炭素クロム軸受鋼ＳＵＪ２、ＳＵＪ３、ＳＵＪ４、又はＳＵＪ５であることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
6. 前記内輪及び前記外輪を構成する浸炭鋼は、日本工業標準調査会の日本工業規格により規定されたＳＣｒ４２０、ＳＣＭ４２０、又はＳＮＣＭ４２０であり、
   前記転動体を構成する浸炭鋼は、日本工業標準調査会の日本工業規格により規定されたＳＣｒ４２０、ＳＣＭ４２０、又はＳＮＣＭ４２０であることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
7. 前記保持器は、前記樹脂組成物で構成された一対の環状部品と、これら両環状部品を結合する締結部品と、を備え、
   前記両環状部品は、前記内輪及び前記外輪と同心に配置されるとともに前記転動体を軸方向両側から挟んで対向配置されており、
   前記両環状部品のそれぞれの対向面のうち少なくとも一方に、複数の凹部が間隔を空けつつ周方向に並んで形成されることにより、前記転動体のポケットが構成されているとともに、前記対向面のうち前記凹部が形成されていない部分が相互に突き合わされることにより、保持器の柱が構成されており、
   前記両環状部品のうち前記対向面が突き合わされた部分には、軸方向に延びる貫通孔がそれぞれ設けられ、これら貫通孔は一直線状に連続しており、連続する前記両貫通孔からなる直線状孔に前記締結部品が挿通されて、前記両環状部品が結合されており、
   突き合わされた前記両対向面のうち一方にインロー凸部が形成され、他方に前記インロー凸部と係合するインロー凹部が形成されていて、前記両貫通孔の開口位置が合致するように前記両環状部品の位置合わせを行うためのインロー継手構造が構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の転がり軸受。
8. 前記締結部品がリベットであることを特徴とする請求項７に記載の転がり軸受。
9. 前記リベットの形状が、管状、一端に鋲頭部を有する円柱状、又は一端に鋲頭部を有し他端面に凹部を有する円柱状であることを特徴とする請求項８に記載の転がり軸受。
10. 前記リベットの端部に形成された鋲頭部と前記環状部品との間、及び、前記リベットの端部に加締めにより形成された加締め鋲頭部と前記環状部品との間の少なくとも一方に、ワッシャーを介装したことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の転がり軸受。
11. 前記直線状孔内にスプリングピンが挿通され、前記スプリングピン内に前記締結部品が挿通されていることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか一項に記載の転がり軸受。
12. 液化ガスを圧送する液化ガス用ポンプ装置であって、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の転がり軸受で主軸を回転自在に支持したことを特徴とする液化ガス用ポンプ装置。

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