JP3105486B2 - 転がり軸受用保持器 - Google Patents
転がり軸受用保持器Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は転がり軸受用保持
器に関し、特にガスタービンなどの高速回転シャフトを
支承可能な高温高速回転に対応する転がり軸受用保持器
に関する。
器に関し、特にガスタービンなどの高速回転シャフトを
支承可能な高温高速回転に対応する転がり軸受用保持器
に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ガスタービンのシャフトを支承
するための高温で高速回転可能な転がり軸受には、以下
のような機能(1) 〜(3) が要求される。
するための高温で高速回転可能な転がり軸受には、以下
のような機能(1) 〜(3) が要求される。
【０００３】(1) 軽量性：シャフトが高速で回転すると
環状の転がり軸受用保持器に遠心力が働きフープ応力が
発生するが、この応力は材料の比重に比例する。そのた
め、保持器を軽量化してフープ応力をできるだけ小さく
する必要がある。
環状の転がり軸受用保持器に遠心力が働きフープ応力が
発生するが、この応力は材料の比重に比例する。そのた
め、保持器を軽量化してフープ応力をできるだけ小さく
する必要がある。
【０００４】(2) 優れた摩擦摩耗特性：内・外軌道輪や
転動体と転がり接触する際に２００℃以上の高温で、し
かも希薄な潤滑条件でも良好な摩擦摩耗特性を示す特性
が必要である。
転動体と転がり接触する際に２００℃以上の高温で、し
かも希薄な潤滑条件でも良好な摩擦摩耗特性を示す特性
が必要である。
【０００５】(3) 高強度性：前記(1) のフープ応力に耐
える疲労強度を２００℃以上の高温状態で維持する強度
が必要である。
える疲労強度を２００℃以上の高温状態で維持する強度
が必要である。
【０００６】上記したような要求を満たすべく、従来の
高温・高速回転対応の転がり軸受用保持器は、ＳＡＥ４
３４０などの鉄系材料で製作し、その表面には銀メッキ
を施して自己潤滑性をもたせたものが使用されていた。
高温・高速回転対応の転がり軸受用保持器は、ＳＡＥ４
３４０などの鉄系材料で製作し、その表面には銀メッキ
を施して自己潤滑性をもたせたものが使用されていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、鉄系の基材か
らなる保持器は、前記(1) のような軽量性の必要特性を
満足しないものであり、高速で回転するとフープ応力が
働いて耐久性が低下するという問題点がある。
らなる保持器は、前記(1) のような軽量性の必要特性を
満足しないものであり、高速で回転するとフープ応力が
働いて耐久性が低下するという問題点がある。
【０００８】上記所要の軽量化のために、保持器をチタ
ン系材料で形成し、さらに表面を窒化処理して耐蝕性を
もたせたものが特開平６−２００９４８号公報に開示さ
れ、さらに炭化ケイ素（ＳｉＣ）分散アルミニウム基複
合材料が、特開平９−１７０６２５号公報に開示されて
いるが、前者は高温・高速の使用条件での摩擦係数が高
くなり、また摩耗量が多いという問題のあるものであっ
た。また、後者の転がり軸受は、高温の使用条件で強度
が極端に低下し、また精密な加工が容易でないという問
題点を有するものであった。
ン系材料で形成し、さらに表面を窒化処理して耐蝕性を
もたせたものが特開平６−２００９４８号公報に開示さ
れ、さらに炭化ケイ素（ＳｉＣ）分散アルミニウム基複
合材料が、特開平９−１７０６２５号公報に開示されて
いるが、前者は高温・高速の使用条件での摩擦係数が高
くなり、また摩耗量が多いという問題のあるものであっ
た。また、後者の転がり軸受は、高温の使用条件で強度
が極端に低下し、また精密な加工が容易でないという問
題点を有するものであった。
【０００９】因みに、保持器基材の比重は、材料に固有
の物性（値）であるから、従来の保持器に用いられた鉄
系材を使用し、さらに大幅な設計変更をしても軽量化の
要求に充分に応えることはできない。
の物性（値）であるから、従来の保持器に用いられた鉄
系材を使用し、さらに大幅な設計変更をしても軽量化の
要求に充分に応えることはできない。
【００１０】そこで、この発明の課題は上記した問題点
を解決し、鉄系基材に比べて軽量であって、しかも２０
０℃以上の高温における希薄な潤滑条件でも良好な摩擦
摩耗特性があり、さらに高速回転した際のフープ応力に
耐える疲労強度を有する転がり軸受用保持器とし、特に
高温・高速回転軸を支承可能な転がり軸受用保持器を提
供することである。
を解決し、鉄系基材に比べて軽量であって、しかも２０
０℃以上の高温における希薄な潤滑条件でも良好な摩擦
摩耗特性があり、さらに高速回転した際のフープ応力に
耐える疲労強度を有する転がり軸受用保持器とし、特に
高温・高速回転軸を支承可能な転がり軸受用保持器を提
供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明においては、転がり軸受の一対の軌動輪間
で転動体を回転自在に保持する転がり軸受用保持器にお
いて、この保持器の基材をチタン−アルミニウム金属間
化合物またはチタン合金で形成し、基材の表面にニッケ
ル−クロム合金の溶射皮膜を形成した転がり軸受用保持
器としたのである。
め、この発明においては、転がり軸受の一対の軌動輪間
で転動体を回転自在に保持する転がり軸受用保持器にお
いて、この保持器の基材をチタン−アルミニウム金属間
化合物またはチタン合金で形成し、基材の表面にニッケ
ル−クロム合金の溶射皮膜を形成した転がり軸受用保持
器としたのである。
【００１２】また、上記転がり軸受用保持器において、
ニッケル−クロム合金の溶射皮膜の膜厚が０．０５〜
０．１５ｍｍとする構成を採用したのである。
ニッケル−クロム合金の溶射皮膜の膜厚が０．０５〜
０．１５ｍｍとする構成を採用したのである。
【００１３】また、前記転がり軸受が、２００℃以上の
軸受温度にてｄｎ値＝２．５×106（ｄは軸受内径（ｍ
ｍ）、ｎは軌道輪の回転速度（ｒｐｍ））以上の回転条
件で使用される高温高速回転用転がり軸受としたのであ
る。
軸受温度にてｄｎ値＝２．５×106（ｄは軸受内径（ｍ
ｍ）、ｎは軌道輪の回転速度（ｒｐｍ））以上の回転条
件で使用される高温高速回転用転がり軸受としたのであ
る。
【００１４】上記したように構成される転がり軸受用保
持器は、保持器の基材をチタン−アルミニウム金属間化
合物またはチタン合金で形成したことにより、鉄系基材
に比べて軽量なものになる。
持器は、保持器の基材をチタン−アルミニウム金属間化
合物またはチタン合金で形成したことにより、鉄系基材
に比べて軽量なものになる。
【００１５】このようなチタン系材料の摩擦摩耗特性
は、高温で希薄な潤滑条件では不充分であるが、上記チ
タン系材料からなる保持器基材の表面に、ニッケル−ク
ロム合金の溶射皮膜を形成することにより、前記軽量性
を維持したまま高温・高速摺動状態でも優れた摩擦摩耗
特性のある転がり軸受用保持器になる。
は、高温で希薄な潤滑条件では不充分であるが、上記チ
タン系材料からなる保持器基材の表面に、ニッケル−ク
ロム合金の溶射皮膜を形成することにより、前記軽量性
を維持したまま高温・高速摺動状態でも優れた摩擦摩耗
特性のある転がり軸受用保持器になる。
【００１６】特に、ニッケル−クロム合金の溶射皮膜の
膜厚を０．０５〜０．１５ｍｍに調整すると、熱衝撃に
より良く耐える保持器になり、溶射皮膜が基材に良く密
着して剥がれ難く、特に耐久性に優れた転がり軸受用保
持器になる。
膜厚を０．０５〜０．１５ｍｍに調整すると、熱衝撃に
より良く耐える保持器になり、溶射皮膜が基材に良く密
着して剥がれ難く、特に耐久性に優れた転がり軸受用保
持器になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】この発明に用いるチタン−アルミ
ニウム（ＴｉＡｌ）金属間化合物は、チタン元素（Ｔ
ｉ）とアルミニウム元素（Ａｌ）が簡単な整数比で結合
し、成分の各金属元素より好ましい物性を示すものであ
る。ＴｉＡｌ金属間化合物の組成比の具体例としては、
Ｔｉ：Ａｌ＝２：１、Ｔｉ：Ａｌ＝１：１、Ｔｉ：Ａｌ
＝１：３などが挙げられる。ＴｉＡｌ金属間化合物は、
このような組成比の混合物を融解、冷却することによっ
て得られる。ＴｉＡｌ金属間化合物の物性としては、軽
量耐熱性、高温引張比強度及びクリープ比強度に優れる
ことである。
ニウム（ＴｉＡｌ）金属間化合物は、チタン元素（Ｔ
ｉ）とアルミニウム元素（Ａｌ）が簡単な整数比で結合
し、成分の各金属元素より好ましい物性を示すものであ
る。ＴｉＡｌ金属間化合物の組成比の具体例としては、
Ｔｉ：Ａｌ＝２：１、Ｔｉ：Ａｌ＝１：１、Ｔｉ：Ａｌ
＝１：３などが挙げられる。ＴｉＡｌ金属間化合物は、
このような組成比の混合物を融解、冷却することによっ
て得られる。ＴｉＡｌ金属間化合物の物性としては、軽
量耐熱性、高温引張比強度及びクリープ比強度に優れる
ことである。
【００１８】この発明に用いるチタン合金は、チタン
（Ｔｉ）を主成分とする合金であり、例えばチタンに添
加される合金元素としては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、
Ｍｏ、Ｖなどが挙げられ、Ａｌ以外の多くの合金元素は
遷移元素である。ＪＩＳに規定されているチタン合金で
あって、この発明に使用できるものとしては、Ｔｉ−６
Ａｌ−４Ｖやそれに類した組成の合金が挙げられる。
（Ｔｉ）を主成分とする合金であり、例えばチタンに添
加される合金元素としては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、
Ｍｏ、Ｖなどが挙げられ、Ａｌ以外の多くの合金元素は
遷移元素である。ＪＩＳに規定されているチタン合金で
あって、この発明に使用できるものとしては、Ｔｉ−６
Ａｌ−４Ｖやそれに類した組成の合金が挙げられる。
【００１９】この発明における溶射皮膜を形成するニッ
ケル−クロム合金は、ニッケルを主要成分としてクロム
を１０〜３０重量％程度含有する合金であり、Ｃｒと共
にＭｏを含むものであってもよく、具体例としてはニッ
ケルを主要成分としてＣｒを１４〜２３．５重量％程度
含む市販品（商品名）であるインコネル、ハステロイな
どが挙げられる。
ケル−クロム合金は、ニッケルを主要成分としてクロム
を１０〜３０重量％程度含有する合金であり、Ｃｒと共
にＭｏを含むものであってもよく、具体例としてはニッ
ケルを主要成分としてＣｒを１４〜２３．５重量％程度
含む市販品（商品名）であるインコネル、ハステロイな
どが挙げられる。
【００２０】溶射皮膜を形成する方法としては、金属線
を溶かして基材に吹きつける溶線式溶射法や粉末を用い
た粉末式溶射法があるが、いずれの方法であってもよ
い。実用的な方法としては、フレーム溶射法（ガス溶線
式、粉末式）、アーク溶射法、プラズマ溶射法が挙げら
れる。このうち、フレーム式およびアーク式は２０００
〜３０００℃の高温で材料を溶かして吹きつける方法で
ある。
を溶かして基材に吹きつける溶線式溶射法や粉末を用い
た粉末式溶射法があるが、いずれの方法であってもよ
い。実用的な方法としては、フレーム溶射法（ガス溶線
式、粉末式）、アーク溶射法、プラズマ溶射法が挙げら
れる。このうち、フレーム式およびアーク式は２０００
〜３０００℃の高温で材料を溶かして吹きつける方法で
ある。
【００２１】また、プラズマ溶射法は、陽極と陰極の間
に直流大電流を低電圧で印加してアークを生じさせ、こ
の中にアルゴン、水素、窒素などのガスを導入し、これ
をプラズマ化する方法である。この非移行性プラズマ
は、３００００Ｋにも達し、ここに溶射材料粉末を入
れ、溶かして吹きつける。また、１０3 〜１０4 Ｐａ程
度の減圧下で溶射を行なう減圧プラズマを行えば、溶射
皮膜の気孔率、酸化率ともに少なくなり、密着度の高い
皮膜が形成できる。
に直流大電流を低電圧で印加してアークを生じさせ、こ
の中にアルゴン、水素、窒素などのガスを導入し、これ
をプラズマ化する方法である。この非移行性プラズマ
は、３００００Ｋにも達し、ここに溶射材料粉末を入
れ、溶かして吹きつける。また、１０3 〜１０4 Ｐａ程
度の減圧下で溶射を行なう減圧プラズマを行えば、溶射
皮膜の気孔率、酸化率ともに少なくなり、密着度の高い
皮膜が形成できる。
【００２２】
【実施例】〔実施例１、２〕図５に示すように、内輪１
０と外輪１１の間で転動体（ころ）１２を回転自在に保
持する円筒ころ軸受８に装着される保持器９を、チタン
−アルミニウム金属間化合物（実施例１）またはチタン
合金（実施例２）で形成し、保持器９を形成する基材の
表面にそれぞれニッケル−クロム合金（クロム含有量１
７重量％）の溶射皮膜を形成した。
０と外輪１１の間で転動体（ころ）１２を回転自在に保
持する円筒ころ軸受８に装着される保持器９を、チタン
−アルミニウム金属間化合物（実施例１）またはチタン
合金（実施例２）で形成し、保持器９を形成する基材の
表面にそれぞれニッケル−クロム合金（クロム含有量１
７重量％）の溶射皮膜を形成した。
【００２３】使用したチタン−アルミニウム金属間化合
物は、ＴｉＡｌの組成比がＴｉ：Ａｌ＝２：１のもので
あり、チタン合金は、Ｔｉ−６Ａｌ−４．０Ｓｎ−３．
５Ｚｒ−２．８Ｍｏ−０．７Ｎｂ−０．３５Ｓｉの組成
である。また、実施例１および２については、同様にし
てリング状試験片（外径５０ｍｍ、内径８ｍｍ、厚さ５
ｍｍ、面粗度０．６μｍＲａ）を形成した。
物は、ＴｉＡｌの組成比がＴｉ：Ａｌ＝２：１のもので
あり、チタン合金は、Ｔｉ−６Ａｌ−４．０Ｓｎ−３．
５Ｚｒ−２．８Ｍｏ−０．７Ｎｂ−０．３５Ｓｉの組成
である。また、実施例１および２については、同様にし
てリング状試験片（外径５０ｍｍ、内径８ｍｍ、厚さ５
ｍｍ、面粗度０．６μｍＲａ）を形成した。
【００２４】〔比較例１〜６〕リング状試験片（外径５
０ｍｍ、内径８ｍｍ、厚さ５ｍｍ、面粗度０．６μｍＲ
ａ）を鉄系材料のＳＡＥ４３４０の表面にＡｇメッキを
形成したもの（比較例１）、同形試験片をＳｉＣ分散Ａ
ｌ基複合材料で形成したもの（比較例２）、同形試験片
をチタン−アルミニウム金属間化合物で形成し表面無処
理のもの（比較例３）、同形試験片をチタン−アルミニ
ウム金属間化合物で形成し表面窒化処理したもの（比較
例４）、同形試験片をチタン合金で形成し表面無処理の
もの（比較例５）、同形試験片をチタン合金で形成し表
面窒化処理したもの（比較例６）を形成した。
０ｍｍ、内径８ｍｍ、厚さ５ｍｍ、面粗度０．６μｍＲ
ａ）を鉄系材料のＳＡＥ４３４０の表面にＡｇメッキを
形成したもの（比較例１）、同形試験片をＳｉＣ分散Ａ
ｌ基複合材料で形成したもの（比較例２）、同形試験片
をチタン−アルミニウム金属間化合物で形成し表面無処
理のもの（比較例３）、同形試験片をチタン−アルミニ
ウム金属間化合物で形成し表面窒化処理したもの（比較
例４）、同形試験片をチタン合金で形成し表面無処理の
もの（比較例５）、同形試験片をチタン合金で形成し表
面窒化処理したもの（比較例６）を形成した。
【００２５】以上の実施例、比較例および適宜に示す参
考例について、以下の（１）〜（３）に示す試験を行な
い、その評価を図またはグラフ（図表）に示した。
考例について、以下の（１）〜（３）に示す試験を行な
い、その評価を図またはグラフ（図表）に示した。
【００２６】（１）高温・高速摩擦摩耗試験 高温・高速摩擦摩耗試験を図１に概略を示した試験機を
用い、表１に示す条件で実施例１、２および比較例１〜
６のリング状試験片の摩擦係数および摩耗痕幅を測定
し、その結果を図２のグラフに示した。
用い、表１に示す条件で実施例１、２および比較例１〜
６のリング状試験片の摩擦係数および摩耗痕幅を測定
し、その結果を図２のグラフに示した。
【００２７】図１に示した試験機は、直動静圧軸受１、
２で水平方向および垂直方向に移動自在に支持された基
台３に固定試片４を取り付け、水平な回転軸に取り付け
た回転試片５を回転数１９０００ｒｐｍで駆動しなが
ら、押し付け荷重Ｆでもって固定試片４に押し付け、か
つロードセル６で負荷（摩擦力）を測定するものであ
る。このとき潤滑ユニット７から２００℃の潤滑オイル
（エクソン ターボオイル２３８０）を０．２リットル
／分の割合でジェット給油した。
２で水平方向および垂直方向に移動自在に支持された基
台３に固定試片４を取り付け、水平な回転軸に取り付け
た回転試片５を回転数１９０００ｒｐｍで駆動しなが
ら、押し付け荷重Ｆでもって固定試片４に押し付け、か
つロードセル６で負荷（摩擦力）を測定するものであ
る。このとき潤滑ユニット７から２００℃の潤滑オイル
（エクソン ターボオイル２３８０）を０．２リットル
／分の割合でジェット給油した。
【００２８】
【表１】
【００２９】図２の結果からも明らかなように、Ｔｉ合
金やＴｉＡｌ金属間化合物の無処理品（比較例３、５）
は、早期に焼付きを生じていることがわかる。摩擦摩耗
特性を向上させる方法の一つとして窒化処理（比較例
４、６）したものは、高温・高速摺動条件では、摺動特
性はあまり向上しなかった。
金やＴｉＡｌ金属間化合物の無処理品（比較例３、５）
は、早期に焼付きを生じていることがわかる。摩擦摩耗
特性を向上させる方法の一つとして窒化処理（比較例
４、６）したものは、高温・高速摺動条件では、摺動特
性はあまり向上しなかった。
【００３０】上記した比較例に対し、実施例１、２の摩
擦係数は低く、摩耗痕幅も０．５ｍｍ以下と小さく、高
温条件での摩擦摩耗特性に優れたものであった。
擦係数は低く、摩耗痕幅も０．５ｍｍ以下と小さく、高
温条件での摩擦摩耗特性に優れたものであった。
【００３１】（２）強度試験 引張試験 実施例または比較例の保持器の素材となるＴｉ合金、Ｔ
ｉＡｌ金属間化合物、ＳｉＣ分散Ａｌ基複合材料の温度
条件２０℃、１００℃、１５０℃、２００℃または２５
０℃における引張強度（ＭＰａ）の測定結果を図３
（ａ）に示し、この引張強度を比重で除した比強度の結
果を図３（ｂ）に示した。図３（ａ）、（ｂ）の結果か
らも明らかなように、ＳｉＣ分散Ａｌ基複合材料は、高
温で引張強度が著しく低下したのに対して、Ｔｉ合金や
ＴｉＡｌ金属間化合物は高温でも引張強度が低下しない
ことがわかる。また、引張強度を比重で除した比強度
は、Ｔｉ系材料の方がＳｉＣ分散Ａｌ基複合材よりも高
かった。
ｉＡｌ金属間化合物、ＳｉＣ分散Ａｌ基複合材料の温度
条件２０℃、１００℃、１５０℃、２００℃または２５
０℃における引張強度（ＭＰａ）の測定結果を図３
（ａ）に示し、この引張強度を比重で除した比強度の結
果を図３（ｂ）に示した。図３（ａ）、（ｂ）の結果か
らも明らかなように、ＳｉＣ分散Ａｌ基複合材料は、高
温で引張強度が著しく低下したのに対して、Ｔｉ合金や
ＴｉＡｌ金属間化合物は高温でも引張強度が低下しない
ことがわかる。また、引張強度を比重で除した比強度
は、Ｔｉ系材料の方がＳｉＣ分散Ａｌ基複合材よりも高
かった。
【００３２】疲労試験 実施例または比較例の保持器の素材となるＴｉ合金、Ｔ
ｉＡｌ金属間化合物、ＳｉＣ分散Ａｌ基複合材料の両振
り疲労試験による負荷回数（回）と応力（ＭＰａ）の関
係を示すＳ−Ｎ曲線を図４（ａ）に示し、このときの応
力を比重で除した値（×１０6 ｍｍ）を図４（ｂ）に示
した。
ｉＡｌ金属間化合物、ＳｉＣ分散Ａｌ基複合材料の両振
り疲労試験による負荷回数（回）と応力（ＭＰａ）の関
係を示すＳ−Ｎ曲線を図４（ａ）に示し、このときの応
力を比重で除した値（×１０6 ｍｍ）を図４（ｂ）に示
した。
【００３３】図４（ａ）、（ｂ）の結果からも明らかな
ように、Ｔｉ合金やＴｉＡｌ金属間化合物の疲労強度
は、ＳｉＣ分散Ａｌ基複合材料よりも大きく、また応力
を比重で除した値についても同様にＴｉ系材料の方がＳ
ｉＣ分散Ａｌ基複合材よりも高かった。
ように、Ｔｉ合金やＴｉＡｌ金属間化合物の疲労強度
は、ＳｉＣ分散Ａｌ基複合材料よりも大きく、また応力
を比重で除した値についても同様にＴｉ系材料の方がＳ
ｉＣ分散Ａｌ基複合材よりも高かった。
【００３４】これらのことから、Ｔｉ系材料を基材とし
て転がり軸受用保持器を形成すれば、保持器を軽量化し
て高速回転時のフープ応力を小さくできる点で他材料を
使用した保持器より優位であることがわかる。
て転がり軸受用保持器を形成すれば、保持器を軽量化し
て高速回転時のフープ応力を小さくできる点で他材料を
使用した保持器より優位であることがわかる。
【００３５】被膜の密着強度試験 ＴｉＡｌ金属間化合物を基材とする保持器の表面にＮｉ
−Ｃｒ合金の溶射膜を形成し、その際に平均膜厚がそれ
ぞれ０．０５ｍｍ、０．１０ｍｍまたは０．１５ｍｍと
なるようにした。これらの試験片を３００℃、４００℃
または５００℃に加熱し、次に常温の水中に浸漬し急冷
する操作を連続して１０回繰り返す熱衝撃試験を行なっ
た。この試験後の溶射膜の剥離の有無を観察し、その結
果を表２に示した。
−Ｃｒ合金の溶射膜を形成し、その際に平均膜厚がそれ
ぞれ０．０５ｍｍ、０．１０ｍｍまたは０．１５ｍｍと
なるようにした。これらの試験片を３００℃、４００℃
または５００℃に加熱し、次に常温の水中に浸漬し急冷
する操作を連続して１０回繰り返す熱衝撃試験を行なっ
た。この試験後の溶射膜の剥離の有無を観察し、その結
果を表２に示した。
【００３６】
【表２】
【００３７】表２の結果からも明らかなように、ＴｉＡ
ｌ金属間化合物を基材としＮｉ−Ｃｒ合金の溶射膜を平
均膜厚がそれぞれ０．０５ｍｍ、０．１０ｍｍまたは
０．１５ｍｍとなるように形成した実施例の保持器は、
全ての溶射膜について熱衝撃による剥離が発生せず、被
膜の密着強度が充分であるといえる。
ｌ金属間化合物を基材としＮｉ−Ｃｒ合金の溶射膜を平
均膜厚がそれぞれ０．０５ｍｍ、０．１０ｍｍまたは
０．１５ｍｍとなるように形成した実施例の保持器は、
全ての溶射膜について熱衝撃による剥離が発生せず、被
膜の密着強度が充分であるといえる。
【００３８】（３）軸受運転試験 図５に示すように、円筒ころ軸受８に装着される保持器
９を、ＴｉＡｌ金属間化合物で形成し、基材の表面にそ
れぞれＮｉ−Ｃｒ合金の溶射皮膜を形成した（実施例
１）。また、保持器９を鉄系材料のＳＡＥ４３４０の表
面にＡｇメッキを形成したもの（比較例１）で形成し
た。
９を、ＴｉＡｌ金属間化合物で形成し、基材の表面にそ
れぞれＮｉ−Ｃｒ合金の溶射皮膜を形成した（実施例
１）。また、保持器９を鉄系材料のＳＡＥ４３４０の表
面にＡｇメッキを形成したもの（比較例１）で形成し
た。
【００３９】これらの保持器９を図５の試験軸受の内輪
１０と外輪１１の間で転動体（ころ）１２を回転自在に
保持するように装着し、内輪１０に形成した油路１３か
らアンダーレース給油（８リットル／分）およびジェッ
ト給油（２リットル／分）を行なって軸受運転試験を行
なった。
１０と外輪１１の間で転動体（ころ）１２を回転自在に
保持するように装着し、内輪１０に形成した油路１３か
らアンダーレース給油（８リットル／分）およびジェッ
ト給油（２リットル／分）を行なって軸受運転試験を行
なった。
【００４０】試験条件は、給油温度を１００±１０℃と
し、ｄｎ値＝１．２×１０6 〜３×１０6 （ｍｍ・ｒｐ
ｍ）の回転条件まで８段階で増速し、ｄ・ｎ値＝３×１
０6にて３時間保持する試験条件とした。この試験で
は、給油温度に対する外輪の温度上昇とラジアル方向の
振動値（Ｇ）を各段階の安定状態で測定し、これらの結
果を図６に示した。
し、ｄｎ値＝１．２×１０6 〜３×１０6 （ｍｍ・ｒｐ
ｍ）の回転条件まで８段階で増速し、ｄ・ｎ値＝３×１
０6にて３時間保持する試験条件とした。この試験で
は、給油温度に対する外輪の温度上昇とラジアル方向の
振動値（Ｇ）を各段階の安定状態で測定し、これらの結
果を図６に示した。
【００４１】図６の結果からも明らかなように、実施例
１の保持器は、ＳＡＥ４３４０の表面にＡｇメッキを形
成した比較例１の保持器と同等以上のｄｎ値で運転でき
るものであり、また前述の試験（１）および（２）の結
果から、実施例１の保持器は、摩擦摩耗特性や被膜の密
着強度、引張強度および疲労強度にも優れたものであ
り、特に高温・高速回転軸を支承可能な転がり軸受用保
持器であった。
１の保持器は、ＳＡＥ４３４０の表面にＡｇメッキを形
成した比較例１の保持器と同等以上のｄｎ値で運転でき
るものであり、また前述の試験（１）および（２）の結
果から、実施例１の保持器は、摩擦摩耗特性や被膜の密
着強度、引張強度および疲労強度にも優れたものであ
り、特に高温・高速回転軸を支承可能な転がり軸受用保
持器であった。
【００４２】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように、所定
のチタン系材料からなる保持器基材の表面に、ニッケル
−クロム合金の溶射皮膜を形成することにより、チタン
系材料の軽量性を維持したまま高温・高速摺動状態でも
優れた摩擦摩耗性のある転がり軸受用保持器になるとい
う利点がある。
のチタン系材料からなる保持器基材の表面に、ニッケル
−クロム合金の溶射皮膜を形成することにより、チタン
系材料の軽量性を維持したまま高温・高速摺動状態でも
優れた摩擦摩耗性のある転がり軸受用保持器になるとい
う利点がある。
【００４３】また、ニッケル−クロム合金の溶射皮膜の
膜厚を０．０５〜０．１５ｍｍとした転がり軸受用保持
器は、溶射皮膜が基材に良く密着して剥がれ難く、特に
熱衝撃に良く耐えて耐久性に優れた転がり軸受用保持器
であるという利点がある。
膜厚を０．０５〜０．１５ｍｍとした転がり軸受用保持
器は、溶射皮膜が基材に良く密着して剥がれ難く、特に
熱衝撃に良く耐えて耐久性に優れた転がり軸受用保持器
であるという利点がある。
【図１】高温高速摩擦摩耗試験機の概略正面図
【図２】実施例および比較例の高温・高速摩擦摩耗試験
の結果を示す図表
の結果を示す図表
【図３】（ａ）引張り試験の結果を示し、引張強度と温
度の関係を示す図表 （ｂ）引張り試験の結果を示し、引張強度／比重と温度
の関係を示す図表
度の関係を示す図表 （ｂ）引張り試験の結果を示し、引張強度／比重と温度
の関係を示す図表
【図４】（ａ）疲労試験の結果を示し、応力と負荷回数
の関係を示す図表 （ｂ）疲労試験の結果を示し、応力／比重と負荷回数の
関係を示す図表
の関係を示す図表 （ｂ）疲労試験の結果を示し、応力／比重と負荷回数の
関係を示す図表
【図５】軸受運転試験に用いた円筒ころ軸受の要部断面
図
図
【図６】（ａ）軸受運転試験の結果を示し、外輪温度上
昇とｄｎ値の関係を示す図表 （ｂ）軸受運転試験の結果を示し、振動値とｄｎ値の関
係を示す図表
昇とｄｎ値の関係を示す図表 （ｂ）軸受運転試験の結果を示し、振動値とｄｎ値の関
係を示す図表
１、２ 直動静圧軸受 ３ 基台 ４ 固定試片 ５ 回転試片 ６ ロードセル ７ 潤滑ユニット ８ 円筒ころ軸受 ９ 保持器 １０ 内輪 １１ 外輪 １２ ころ １３ 油路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16C 33/56
Claims (3)
- 【請求項１】 一対の軌道輪間で転動体を回転自在に保
持する転がり軸受用保持器において、この保持器の基材
をチタン−アルミニウム金属間化合物またはチタン合金
で形成し、保持器の表面にニッケル−クロム合金の溶射
皮膜を形成してなる転がり軸受用保持器。 - 【請求項２】 ニッケル−クロム合金の溶射皮膜の膜厚
が０．０５〜０．１５ｍｍである請求項１記載の転がり
軸受用保持器。 - 【請求項３】 転がり軸受が、２００℃以上の軸受温度
にてｄｎ値＝２．５×１０6 （ｄは軸受内径（ｍｍ）、
ｎは軌道輪の回転速度（ｒｐｍ））以上の回転条件で使
用される高温高速回転用転がり軸受である請求項１また
は２に記載の転がり軸受用保持器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10050582A JP3105486B2 (ja) | 1998-03-03 | 1998-03-03 | 転がり軸受用保持器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10050582A JP3105486B2 (ja) | 1998-03-03 | 1998-03-03 | 転がり軸受用保持器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11247861A JPH11247861A (ja) | 1999-09-14 |
| JP3105486B2 true JP3105486B2 (ja) | 2000-10-30 |
Family
ID=12862984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10050582A Expired - Fee Related JP3105486B2 (ja) | 1998-03-03 | 1998-03-03 | 転がり軸受用保持器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3105486B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002129969A (ja) * | 2000-10-25 | 2002-05-09 | Nsk Ltd | ターボチャージャ用回転支持装置 |
| JP2002147247A (ja) * | 2000-11-16 | 2002-05-22 | Nsk Ltd | ターボチャージャ用回転支持装置 |
| DE102006023690A1 (de) | 2006-05-19 | 2007-11-22 | Schaeffler Kg | Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagerbauteils sowie Wälzlagerbauteil |
| DE102006023567A1 (de) | 2006-05-19 | 2007-11-22 | Schaeffler Kg | Wälzlagerbauteil und Verfahren zur Herstellung eines solchen |
| CN104235188B (zh) * | 2014-10-14 | 2016-08-24 | 中航工业哈尔滨轴承有限公司 | 轴承酚醛树脂胶布保持架与铝片粘接的方法 |
-
1998
- 1998-03-03 JP JP10050582A patent/JP3105486B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11247861A (ja) | 1999-09-14 |
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