JP2599903Y2 - 溶融金属中で使用される転がり軸受 - Google Patents
溶融金属中で使用される転がり軸受Info
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- JP2599903Y2 JP2599903Y2 JP1993049121U JP4912193U JP2599903Y2 JP 2599903 Y2 JP2599903 Y2 JP 2599903Y2 JP 1993049121 U JP1993049121 U JP 1993049121U JP 4912193 U JP4912193 U JP 4912193U JP 2599903 Y2 JP2599903 Y2 JP 2599903Y2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、例えば連続溶融亜鉛メ
ッキ浴中のロール支持装置に組み込まれる転がり軸受の
ように、溶融金属中で使用される転がり軸受に関する。
ッキ浴中のロール支持装置に組み込まれる転がり軸受の
ように、溶融金属中で使用される転がり軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、連続溶融亜鉛メッキ浴中のロ
ール支持装置に組み込まれるような溶融金属中で使用さ
れる転がり軸受としては、高い耐熱性と耐食性とが要求
されるために、形状が複雑である保持器以外はセラミッ
クスで作製されたものが使用され、保持器については、
その耐食性を向上させるために、例えば純タンタルまた
はタンタルに１０重量％以下の範囲でタングステンを加
えた合金により作製することが提案されている（特願平
４−２０６５８号明細書参照）。
ール支持装置に組み込まれるような溶融金属中で使用さ
れる転がり軸受としては、高い耐熱性と耐食性とが要求
されるために、形状が複雑である保持器以外はセラミッ
クスで作製されたものが使用され、保持器については、
その耐食性を向上させるために、例えば純タンタルまた
はタンタルに１０重量％以下の範囲でタングステンを加
えた合金により作製することが提案されている（特願平
４−２０６５８号明細書参照）。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、前記提
案に示された材料で保持器を作製すれば、溶融金属中で
の十分な耐食性が得られるが、耐摩耗性については改善
の余地があった。本考案は、このような従来技術の課題
を解決するためのものであり、溶融金属中で使用される
転がり軸受を構成する内輪、外輪、転動体の耐摩耗性を
向上させることを目的とする。
案に示された材料で保持器を作製すれば、溶融金属中で
の十分な耐食性が得られるが、耐摩耗性については改善
の余地があった。本考案は、このような従来技術の課題
を解決するためのものであり、溶融金属中で使用される
転がり軸受を構成する内輪、外輪、転動体の耐摩耗性を
向上させることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案は、溶融金属中で使用される外輪、内輪、転
動体及び保持器からなる転がり軸受において、前記保持
器は黒鉛または黒鉛を含む複合材料で構成されていると
ともに、前記保持器は二分割タイプであり、その分割片
の締結に用いる締結部材が、Ｔａ、Ｗ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒ
ｅやこれらを含む合金、およびマシナブルセラミックス
から選ばれた少なくとも１つの材料で構成されているこ
とを特徴とする転がり軸受を提供する。黒鉛を含む複合
材料としては、黒鉛を炭素繊維で強化したＣ／Ｃコンポ
ジット等が挙げられる。
に、本考案は、溶融金属中で使用される外輪、内輪、転
動体及び保持器からなる転がり軸受において、前記保持
器は黒鉛または黒鉛を含む複合材料で構成されていると
ともに、前記保持器は二分割タイプであり、その分割片
の締結に用いる締結部材が、Ｔａ、Ｗ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒ
ｅやこれらを含む合金、およびマシナブルセラミックス
から選ばれた少なくとも１つの材料で構成されているこ
とを特徴とする転がり軸受を提供する。黒鉛を含む複合
材料としては、黒鉛を炭素繊維で強化したＣ／Ｃコンポ
ジット等が挙げられる。
【０００５】また、内輪、外輪、および転動体は当該溶
融金属に応じた耐熱性を有する材料で構成されるが、窒
化珪素等のセラミックスで構成されていることが好まし
い。
融金属に応じた耐熱性を有する材料で構成されるが、窒
化珪素等のセラミックスで構成されていることが好まし
い。
【０００６】
【作用】本考案においては、溶融金属中で使用される転
がり軸受の保持器を、黒鉛または黒鉛を含む複合材料で
構成したことにより、転動体の回転に伴って、保持器の
ポケット面から剥がれた黒鉛が転動体に付着し、転動体
に付着した黒鉛が内外輪の軌道面に移動して付着する。
すなわち、滑性の高い黒鉛が、保持器と転動体および内
外輪との間、転動体と内外輪との間に存在して潤滑作用
を発揮するため、高温で腐食性の高い溶融金属中で使用
される転がり軸受であっても、内輪、外輪、転動体の摩
耗を低減することができる。また、この保持器は二分割
タイプであって、その分割片の締結に用いる締結部材
が、溶融金属中で劣化し難いＴａ、Ｗ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒ
ｅやこれらを含む合金、およびマシナブルセラミックス
から選ばれた少なくとも１つの材料で構成されているた
め、保持器全体としての溶融金属中での耐食性が向上す
る。
がり軸受の保持器を、黒鉛または黒鉛を含む複合材料で
構成したことにより、転動体の回転に伴って、保持器の
ポケット面から剥がれた黒鉛が転動体に付着し、転動体
に付着した黒鉛が内外輪の軌道面に移動して付着する。
すなわち、滑性の高い黒鉛が、保持器と転動体および内
外輪との間、転動体と内外輪との間に存在して潤滑作用
を発揮するため、高温で腐食性の高い溶融金属中で使用
される転がり軸受であっても、内輪、外輪、転動体の摩
耗を低減することができる。また、この保持器は二分割
タイプであって、その分割片の締結に用いる締結部材
が、溶融金属中で劣化し難いＴａ、Ｗ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒ
ｅやこれらを含む合金、およびマシナブルセラミックス
から選ばれた少なくとも１つの材料で構成されているた
め、保持器全体としての溶融金属中での耐食性が向上す
る。
【０００７】
【実施例】以下、本考案を実施例により詳細に説明す
る。図１および２に示す形状の軌道輪試験片１を二枚
（１Ａ，１Ｂ）と、図３および４に示す形状の保持器試
験片２を一枚と、直径３／８インチのボール３を三個で
一組として、図５に示すような転がり軸受の摩耗試験用
試験体Ｓを作製した。図１は軌道輪試験片の正面図であ
り、図２は図１のＡ−Ａ線断面図であり、図３は保持器
試験片の正面図であり、図４は図３のＢ−Ｂ線断面図で
ある。
る。図１および２に示す形状の軌道輪試験片１を二枚
（１Ａ，１Ｂ）と、図３および４に示す形状の保持器試
験片２を一枚と、直径３／８インチのボール３を三個で
一組として、図５に示すような転がり軸受の摩耗試験用
試験体Ｓを作製した。図１は軌道輪試験片の正面図であ
り、図２は図１のＡ−Ａ線断面図であり、図３は保持器
試験片の正面図であり、図４は図３のＢ−Ｂ線断面図で
ある。
【０００８】軌道輪試験片１は、図１および２から分か
るように、厚さＴ1 ＝６ｍｍ直径Ｄ1 ＝５２ｍｍの円板
の中心に直径Ｄ2 ＝１０ｍｍの穴１１を開け、片面の周
辺部に円板と同心の環状の溝１２を付けたものである。
この溝１２は断面が円弧状に形成され、その曲率半径は
５．１５ｍｍであり、円板の面から最大０．８ｍｍ（＝
Ｔ2 ）だけ凹んでいる。また、溝１２の中心線の直径Ｄ
3 を３８．５ｍｍとした。
るように、厚さＴ1 ＝６ｍｍ直径Ｄ1 ＝５２ｍｍの円板
の中心に直径Ｄ2 ＝１０ｍｍの穴１１を開け、片面の周
辺部に円板と同心の環状の溝１２を付けたものである。
この溝１２は断面が円弧状に形成され、その曲率半径は
５．１５ｍｍであり、円板の面から最大０．８ｍｍ（＝
Ｔ2 ）だけ凹んでいる。また、溝１２の中心線の直径Ｄ
3 を３８．５ｍｍとした。
【０００９】この軌道輪試験片１とボール３は窒化珪素
製であり、窒化珪素の粉末をＡｒおよび Ｎ2 の雰囲気
下、２０００℃で加圧焼結して得られた焼結体を機械加
工することにより各形状に形成してある。保持器試験片
２は、図３および４から分かるように、軌道輪試験片１
と同じ大きさの円板の中心に直径Ｄ4 ＝２４ｍｍの穴２
１を開け、円板面に直径Ｄ5 ＝９．８ｍｍの円形のポケ
ット２２を三個、各ポケット２２の中心が同一円周上と
なるように等間隔で開けたものである。そして、ポケッ
ト２２のピッチ円直径Ｄ6は、軌道輪試験片１の溝１２
の中心線の直径Ｄ3 と同じ３８．５ｍｍとした。
製であり、窒化珪素の粉末をＡｒおよび Ｎ2 の雰囲気
下、２０００℃で加圧焼結して得られた焼結体を機械加
工することにより各形状に形成してある。保持器試験片
２は、図３および４から分かるように、軌道輪試験片１
と同じ大きさの円板の中心に直径Ｄ4 ＝２４ｍｍの穴２
１を開け、円板面に直径Ｄ5 ＝９．８ｍｍの円形のポケ
ット２２を三個、各ポケット２２の中心が同一円周上と
なるように等間隔で開けたものである。そして、ポケッ
ト２２のピッチ円直径Ｄ6は、軌道輪試験片１の溝１２
の中心線の直径Ｄ3 と同じ３８．５ｍｍとした。
【００１０】この保持器試験片２は、下記の表１に示す
ように、各試験体毎に下記の各バルク材を機械加工する
ことにより形成してある。 Ｔａ：真空冶金（株）製 Ｔａ−Ｗ合金：真空冶金（株）製 Ｃ／Ｃコンポジット：東洋炭素（株）製 ＣＸ−２１ 黒鉛：東洋炭素（株）製 ＩＧ−４３
ように、各試験体毎に下記の各バルク材を機械加工する
ことにより形成してある。 Ｔａ：真空冶金（株）製 Ｔａ−Ｗ合金：真空冶金（株）製 Ｃ／Ｃコンポジット：東洋炭素（株）製 ＣＸ−２１ 黒鉛：東洋炭素（株）製 ＩＧ−４３
【００１１】
【表１】
【００１２】そして、図５に示すように、溝１２面を内
側にした二枚の軌道輪試験片１Ａ，１Ｂで、各ポケット
２２にボール３を入れた状態の保持器試験片２を挟み、
各ボール３を各軌道輪試験片１Ａ，１Ｂの溝１２に収め
ることにより、摩耗試験用の試験体Ｓを組み立てた。こ
の状態で試験体Ｓをるつぼ６の底部中心に配置し、回転
軸７を上側の軌道輪試験片（内輪試験片）１Ａ上の中心
に配置してアキシャル荷重をかけ、るつぼ６内に溶融亜
鉛８を入れて回転軸７を回転させることにより、下記の
条件で摩耗試験を行った。
側にした二枚の軌道輪試験片１Ａ，１Ｂで、各ポケット
２２にボール３を入れた状態の保持器試験片２を挟み、
各ボール３を各軌道輪試験片１Ａ，１Ｂの溝１２に収め
ることにより、摩耗試験用の試験体Ｓを組み立てた。こ
の状態で試験体Ｓをるつぼ６の底部中心に配置し、回転
軸７を上側の軌道輪試験片（内輪試験片）１Ａ上の中心
に配置してアキシャル荷重をかけ、るつぼ６内に溶融亜
鉛８を入れて回転軸７を回転させることにより、下記の
条件で摩耗試験を行った。
【００１３】 〔試験条件〕 アキシャル荷重：２９４Ｎ 回転速度：３００ｒｐｍ るつぼ内温度：４８０℃ 総回転時間：７２時間 試験後に試験体Ｓをるつぼ６から出して、内輪試験片１
Ａ、外輪試験片１Ｂ、ボール３の摩耗量を測定した。内
輪試験片１Ａおよび外輪試験片１Ｂについては溝１２の
深さの増加量を摩耗量とし、ボール３については直径の
減少量を摩耗量とした。その結果を図６および７にそれ
ぞれグラフで示す。
Ａ、外輪試験片１Ｂ、ボール３の摩耗量を測定した。内
輪試験片１Ａおよび外輪試験片１Ｂについては溝１２の
深さの増加量を摩耗量とし、ボール３については直径の
減少量を摩耗量とした。その結果を図６および７にそれ
ぞれグラフで示す。
【００１４】これらのグラフから分かるように、内輪試
験片１Ａ、外輪試験片１Ｂ、ボール３のいずれについて
も実施例１，２の摩耗量が比較例１，２より小さくな
り、保持器の材質を黒鉛または黒鉛を含む複合材料とす
ることにより、内輪、外輪、転動体の摩耗量を低減でき
ることが確認された。なお、連続溶融亜鉛メッキ浴中の
ロール支持装置等に組み込まれる転がり軸受では、軸受
に振動や衝撃が加わることがあるため、保持器材料とし
て、黒鉛単独よりもＣ／Ｃコンポジットのような黒鉛を
含む複合材料を用いると、保持器の強度がより高くなる
ために好ましい。
験片１Ａ、外輪試験片１Ｂ、ボール３のいずれについて
も実施例１，２の摩耗量が比較例１，２より小さくな
り、保持器の材質を黒鉛または黒鉛を含む複合材料とす
ることにより、内輪、外輪、転動体の摩耗量を低減でき
ることが確認された。なお、連続溶融亜鉛メッキ浴中の
ロール支持装置等に組み込まれる転がり軸受では、軸受
に振動や衝撃が加わることがあるため、保持器材料とし
て、黒鉛単独よりもＣ／Ｃコンポジットのような黒鉛を
含む複合材料を用いると、保持器の強度がより高くなる
ために好ましい。
【００１５】また、溶融金属中で使用される転がり軸受
において、保持器が二分割タイプの場合に締結部材とし
て使用されるボルト，ナットやリベットの材料につい
て、リベット材料としては、耐食性が高くかしめ（可塑
変形）が可能な材料として、例えば融点の高いＴａ、
Ｗ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｅ等の金属やこれらを含む合金を用
いることが好ましく、ボルト，ナットの材料としては、
上記リベット材料かマシナブルセラミックスを用いるこ
とが好ましい。前記ボルト，ナットに用いられるマシナ
ブルセラミックスとしては、三井鉱山（株）製の雲母系
「マセライト」や、徳山曹達（株）製のｈ（六方晶）−
ＢＮ系「シエイパル（登録商標）Ｍ」等が挙げられる。
において、保持器が二分割タイプの場合に締結部材とし
て使用されるボルト，ナットやリベットの材料につい
て、リベット材料としては、耐食性が高くかしめ（可塑
変形）が可能な材料として、例えば融点の高いＴａ、
Ｗ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｅ等の金属やこれらを含む合金を用
いることが好ましく、ボルト，ナットの材料としては、
上記リベット材料かマシナブルセラミックスを用いるこ
とが好ましい。前記ボルト，ナットに用いられるマシナ
ブルセラミックスとしては、三井鉱山（株）製の雲母系
「マセライト」や、徳山曹達（株）製のｈ（六方晶）−
ＢＮ系「シエイパル（登録商標）Ｍ」等が挙げられる。
【００１６】
【考案の効果】以上説明してきたように、本考案によれ
ば、請求項１においては、溶融金属中で使用される転が
り軸受の保持器を、黒鉛または黒鉛を含む複合材料で構
成することにより、内輪、外輪、転動体の摩耗量が低減
できる。また、この保持器は二分割タイプであって、そ
の分割片の締結に用いる締結部材も溶融金属中で劣化し
難いため、保持器全体としての溶融金属中での耐食性が
向上する。その結果、溶融金属中で使用される転がり軸
受の寿命を長くすることができる。請求項２において
は、軸受の耐摩耗性が向上する効果がある。
ば、請求項１においては、溶融金属中で使用される転が
り軸受の保持器を、黒鉛または黒鉛を含む複合材料で構
成することにより、内輪、外輪、転動体の摩耗量が低減
できる。また、この保持器は二分割タイプであって、そ
の分割片の締結に用いる締結部材も溶融金属中で劣化し
難いため、保持器全体としての溶融金属中での耐食性が
向上する。その結果、溶融金属中で使用される転がり軸
受の寿命を長くすることができる。請求項２において
は、軸受の耐摩耗性が向上する効果がある。
【図１】実施例において使用した摩耗試験用試験体を構
成する軌道輪試験片の正面図である。
成する軌道輪試験片の正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】実施例において使用した摩耗試験用試験体を構
成する保持器試験片の正面図である。
成する保持器試験片の正面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】実施例における摩耗試験の概要を示す概要図で
ある。
ある。
【図６】実施例の摩耗試験における内外輪試験片の摩耗
量を測定した結果を示すグラフである。
量を測定した結果を示すグラフである。
【図７】実施例の摩耗試験におけるボールの摩耗量を測
定した結果を示すグラフである。
定した結果を示すグラフである。
【符号の説明】 １Ａ 軌道輪試験片（内輪試験片） １Ｂ 軌道輪試験片（外輪試験片） ２ 保持器試験片 ３ ボール（転動体） Ｓ 転がり軸受の摩擦試験用試験体
フロントページの続き (72)考案者 橋本 孝夫 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 (72)考案者 新関 心 神奈川県藤沢市湘南台４−11−10 (72)考案者 青木 章雄 神奈川県茅ケ崎市茅ケ崎511−４−103 (56)参考文献 特開 平６−159369（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−46317（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−146917（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16C 33/44 F16C 33/62 F16C 33/32
Claims (2)
- 【請求項１】 溶融金属中で使用される外輪、内輪、転
動体及び保持器からなる転がり軸受において、前記保持器は 黒鉛または黒鉛を含む複合材料で構成され
ているとともに、前記保持器は二分割タイプであり、そ
の分割片の締結に用いる締結部材が、Ｔａ、Ｗ、Ｎｂ、
Ｍｏ、Ｒｅやこれらを含む合金、およびマシナブルセラ
ミックスから選ばれた少なくとも１つの材料で構成され
ていることを特徴とする転がり軸受。 - 【請求項２】 外輪、内輪、転動体の少なくとも１つが
窒化珪素からなる請求項１に記載の転がり軸受。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993049121U JP2599903Y2 (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | 溶融金属中で使用される転がり軸受 |
| US08/303,935 US5520467A (en) | 1993-09-09 | 1994-09-09 | Rolling bearing for use in molten metal |
| DE4432186A DE4432186C2 (de) | 1993-09-09 | 1994-09-09 | Wälzlager zur Verwendung in geschmolzenem Metall |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993049121U JP2599903Y2 (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | 溶融金属中で使用される転がり軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0719622U JPH0719622U (ja) | 1995-04-07 |
| JP2599903Y2 true JP2599903Y2 (ja) | 1999-09-27 |
Family
ID=12822238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1993049121U Expired - Fee Related JP2599903Y2 (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | 溶融金属中で使用される転がり軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2599903Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007298087A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Nsk Ltd | 溶融金属中で使用される転がり軸受 |
-
1993
- 1993-09-09 JP JP1993049121U patent/JP2599903Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0719622U (ja) | 1995-04-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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