JPH0554823U

JPH0554823U - 転がり軸受用保持器

Info

Publication number: JPH0554823U
Application number: JP10746991U
Authority: JP
Inventors: 清谷本; 弘明大戸; 康一奥田
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1991-12-26
Filing date: 1991-12-26
Publication date: 1993-07-23
Anticipated expiration: 2006-12-26
Also published as: JP2553423Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】総重量、比重および線膨張係数を従来よりも小
さな値にして、回転性能および潤滑性能を向上するこ
と。【構成】保持器４は、チタン合金を基材としたものから
なり、この外周面（摺動案内面）には保護膜５がコーテ
ィングされている。保持器４をチタン合金とした場合、
総重量が従来の黄銅系合金や鉄系合金に比べて軽くなる
ので、保持器４の外輪２に対する接触面圧が低くなると
ともにｐＶ値が下がる他、比重および線膨張係数が従来
の黄銅系合金や鉄系合金に比べて大幅に小さな値となる
ので、保持器４の径方向および軸方向左右での重量バラ
ンスがアンバランスになりにくくなるとともに、保持器
４と外輪２との間の案内隙間がほぼ一定に維持される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、高速回転用の転がり軸受に備える保持器の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、例えば航空機などのガスタービンエンジンでは、タービン軸がｄＮ値２００万以上もの高速領域で回転するようになっている。このような高速で回転するタービン軸を転がり支持する転がり軸受としては、構成要素の接触部分における潤滑が問題になってくる。

【０００３】この種の高速回転での転がり軸受は、通常、保持器を外輪で摺動案内するものが主流であり、そのため、特に、保持器と外輪との摺動案内部分の潤滑が重要な課題とされる。

【０００４】従来では、保持器を黄銅系合金（ＡＭＳ４６１６）や鉄系合金（ＡＭＳ６４１６）を基材として形成し、この保持器の外周面および外輪の内周面の一方または両方に固体潤滑剤（例えばＡｇなど）をコーティングしている。このコーティング膜によって保持器と外輪との摺動案内部分の潤滑を行っている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、従来では、保持器を黄銅系合金や鉄系合金で製作しているため、比重が約８ｇ／ｃｍ³ と重くなっており、径方向および軸方向左右での重量バランスがアンバランスになりやすいなど、バランス調整が煩雑になることが指摘される。特に、高速回転で用いる転がり軸受の場合、前述の重量バランスが問題となる。

【０００６】また、前述の黄銅系合金の場合、線膨張係数が１９〜２０×１０^-6、鉄系合金の場合、１２×１０^-6であり、保持器の熱膨張により保持器と外輪との間の案内隙間が減少しやすくなるため、固体潤滑剤が短期間で摩耗して潤滑不足に陥りやすくなる。

【０００７】本考案は、このような課題を解決するために創案されたもので、総重量、比重および線膨張係数を従来よりも小さな値にして、回転性能および潤滑性能を向上することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

このような目的を達成するために、本考案は、次のような構成をとる。

【０００９】本考案の転がり軸受用保持器は、チタン合金を基材とし、かつ摺動案内される軌道輪との摺動面に保護膜を形成していることに特徴を有する。

【００１０】なお、本考案において、チタン合金は、ＴｉＡｌ₂ 金属間化合物などのＴｉ− Ａｌ系金属間化合物を含有するＴｉ合金を含むものである。

【００１１】

【作用】

保持器をチタン合金とした場合、総重量、比重および線膨張係数が従来の黄銅系合金や鉄系合金に比べていずれも小さな値となる。したがって、径方向および軸方向左右での重量バランスがアンバランスになりにくくなる他、案内隙間がほぼ一定に維持されるなど、性能アップをもたらす。

【００１２】また、軌道輪に対する保持器の摺動案内面に保護膜を形成することにより、チタン合金の摺動案内面に他の金属との化合物が生成されるのを防止している。前述の化合物が生成されると、保持器が脆くなり、機械的強度に悪影響を及ぼす。さらに、保護膜は、熱拡散率が炭素鋼に比べ約３０％以下というチタン合金が金属接触により高温となり組織変化をきたして脆化したり焼き付いたりするのを防止する。

【００１３】この保持器を、例えば航空機などのガスタービンエンジンでの転がり軸受に使用する場合、保持器の保護膜に固体潤滑剤をコーティングすればよい。

【００１４】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

【００１５】図１および図２に本考案の一実施例を示している。図中、１は内輪、２は外輪、３は円筒ころ、４はいわゆるもみ抜き型と称する保持器である。

【００１６】内輪１、外輪２および円筒ころ３は、Ｍ５０や高速度鋼などの金属またはＳｉ ₃ Ｎ₄などを主体とするセラミックスのいずれか一方からなる。

【００１７】保持器４は、６％Ａｌ−４％Ｖ−Ｔｉなどのチタン合金を基材としたものからなり、この外周面（摺動案内面）にはＮｉ−Ｐからなる保護膜５がコーティングされている。この保護膜５としてのＮｉ−Ｐは、無電解Ｎｉメッキ技術により生成するのであるが、溶解したＮｉ槽内にＰを所定量混合させておく必要がある。そして、この保護膜５のさらに表面には、Ｃｕメッキ膜６と、Ａｇメッキ膜７とが積層されている。Ａｇメッキ膜７は、固体潤滑剤であり、例えば１０μｍ以上の膜厚に設定される。また、Ｃｕメッキ膜６は、Ａｇメッキ膜７と保護膜５との両者に対して接合力を増し、保持器４からＡｇメッキ膜７を剥離させにくくするためのものである。Ｃｕメッキ膜６は使用条件により省いてもよい。

【００１８】ところで、保持器４をチタン合金とした場合、総重量が従来の黄銅系合金や鉄系合金に比べて軽くなるので、保持器４の外輪２に対する接触面圧が低くなるとともにｐＶ値が下がる他、比重が４．４〜４．５ｇ／ｃｍ³ となり、また、線膨張係数が８〜９×１０^-6となり、従来の黄銅系合金や鉄系合金に比べていずれも約１／２以下にと、小さい値になる。したがって、保持器４の径方向および軸方向左右での重量バランスがアンバランスになりにくくなる他、保持器４と外輪２との間の案内隙間が減少せずに済むなど、性能アップにつながる。

【００１９】さらに、チタン合金からなる保持器４にＮｉ−Ｐからなる保護膜５を形成したことにより、金属との反応による脆化や摺動熱による脆化が防止できるとともに、ビッカース硬さが５００〔Ｈｖ〕以上に設定されており、保持器４の基材であるチタン合金の補強がなされている。

【００２０】なお、上記実施例では、円筒ころ軸受を例に挙げているが、本考案はこれに限定されず、他の形態の軸受に適用できる。また、保持器４についても、もみ抜き型のものだけに限定されず、冠型など種々なものが考えられる。さらに、Ａｇメッキ膜に代えてＣｒメッキ膜を採用したりしてもよい。

【００２１】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、保持器をチタン合金とすることにより、総重量が従来の場合に比べて軽くなるので、保持器の案内軌道輪に対する接触面圧を低くできるとともにｐＶ値を下げることができる。また、比重および線膨張係数が従来の場合に比べて大幅に小さな値になるので、保持器の径方向および軸方向左右での重量バランスを簡易に調整できるようになって高速回転での振れを抑制できる他、保持器と案内軌道輪との間の案内隙間をほぼ一定に維持することができて、ここでの潤滑性能を安定にできる。

【００２２】このように、本考案では、特に、高速回転で使用される転がり軸受の回転特性および潤滑特性を向上するのに貢献でき、長期間にわたって優れた性能を発揮できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の円筒ころ軸受の上半分の縦
断面図。

【図２】図１の一部拡大図。

【符号の説明】

２外輪４保持器

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】チタン合金を基材とし、かつ摺動案内され
る軌道輪との摺動面に保護膜を形成している、ことを特
徴とする転がり軸受用保持器。