JPH0729300Y2 - セラミック製転がり軸受 - Google Patents
セラミック製転がり軸受Info
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- JPH0729300Y2 JPH0729300Y2 JP1989125157U JP12515789U JPH0729300Y2 JP H0729300 Y2 JPH0729300 Y2 JP H0729300Y2 JP 1989125157 U JP1989125157 U JP 1989125157U JP 12515789 U JP12515789 U JP 12515789U JP H0729300 Y2 JPH0729300 Y2 JP H0729300Y2
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- JP
- Japan
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- cage
- rolling bearing
- ceramic
- solid lubricant
- outer ring
- Prior art date
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/38—Ball cages
- F16C33/3837—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the balls, e.g. machined window cages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
- F16C19/04—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
- F16C19/06—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2240/00—Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
- F16C2240/40—Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、ターボチャージャ、エネルギー回収装置等
の超高速で回転するシャフト等の回転体を支持する軸受
として利用できる固体潤滑剤を使用したセラミック製転
がり軸受に関する。
の超高速で回転するシャフト等の回転体を支持する軸受
として利用できる固体潤滑剤を使用したセラミック製転
がり軸受に関する。
一般に、内燃機関の排気エネルギーによって作動される
排気タービンを取付けたシャフトは、極めて高速で回転
するものである。例えば、該排気タービンを備えたター
ボチャージャ、エネルギー回収装置等のシャフトの回転
速度は、15万rpm〜20万rpmにも達する。また、排気ター
ビンのタービンブレード自体は高温度の排気ガスに晒さ
れるものであり、タービンブレード軸と連結したシャフ
トも高温状態になる。このような厳しい条件下で、上記
シャフトをハウジングに支持する軸受として、最近、注
目を集めているのが、セラミック製転がり軸受である。
排気タービンを取付けたシャフトは、極めて高速で回転
するものである。例えば、該排気タービンを備えたター
ボチャージャ、エネルギー回収装置等のシャフトの回転
速度は、15万rpm〜20万rpmにも達する。また、排気ター
ビンのタービンブレード自体は高温度の排気ガスに晒さ
れるものであり、タービンブレード軸と連結したシャフ
トも高温状態になる。このような厳しい条件下で、上記
シャフトをハウジングに支持する軸受として、最近、注
目を集めているのが、セラミック製転がり軸受である。
ところで、高速高温下の使用条件では、転がり軸受に潤
滑剤を使用することは必須である。潤滑剤には流体潤滑
と固体潤滑とがある。しかし、オイル等の流体潤滑を使
用した場合には、このような使用条件下では十分な潤滑
機能を果たすことができず、摩擦を低減することができ
ない。
滑剤を使用することは必須である。潤滑剤には流体潤滑
と固体潤滑とがある。しかし、オイル等の流体潤滑を使
用した場合には、このような使用条件下では十分な潤滑
機能を果たすことができず、摩擦を低減することができ
ない。
即ち、第６図に示すように、液体潤滑は温度が低い時に
は摩擦係数は小さいが、温度の上昇に従って摩擦係数は
急激に大きくなる。例えば、液体潤滑では温度300℃で
摩擦係数は0.2であるが、温度が600℃になれば液体潤滑
では摩擦係数は数倍にも高くなるという潤滑特性を有し
ている。これに対し、固体潤滑では温度300℃で摩擦係
数は液体潤滑の摩擦係数の約２倍であるが、温度が600
℃になれば、固体潤滑では摩擦係数は0.2になる。この
ように、固体潤滑は温度が低い時には摩擦係数は大きい
が、温度の上昇に従って摩擦係数は小さくなるという潤
滑特性を有している。
は摩擦係数は小さいが、温度の上昇に従って摩擦係数は
急激に大きくなる。例えば、液体潤滑では温度300℃で
摩擦係数は0.2であるが、温度が600℃になれば液体潤滑
では摩擦係数は数倍にも高くなるという潤滑特性を有し
ている。これに対し、固体潤滑では温度300℃で摩擦係
数は液体潤滑の摩擦係数の約２倍であるが、温度が600
℃になれば、固体潤滑では摩擦係数は0.2になる。この
ように、固体潤滑は温度が低い時には摩擦係数は大きい
が、温度の上昇に従って摩擦係数は小さくなるという潤
滑特性を有している。
従って、高温度に晒される使用条件の下では、特に、固
体潤滑が適切であるとされている。また、オイルを用い
る液体潤滑では、オイルの漏洩を防止するため、かなり
複雑且つ密封性に富んだオイルシールが必要に成ってく
る。しかも、相当量のオイルを軸受に送り込む必要があ
ることから、オイルパイプ、オイルドレン等の種々の機
能部品を必要とする。
体潤滑が適切であるとされている。また、オイルを用い
る液体潤滑では、オイルの漏洩を防止するため、かなり
複雑且つ密封性に富んだオイルシールが必要に成ってく
る。しかも、相当量のオイルを軸受に送り込む必要があ
ることから、オイルパイプ、オイルドレン等の種々の機
能部品を必要とする。
このことは、特に、ターボチャージャ、エネルギー回収
装置等のシャフトをハウジングに支持するための軸受と
して適用する場合には、スペースの点から極めて不都合
であり、この点からも固体潤滑が優位である。
装置等のシャフトをハウジングに支持するための軸受と
して適用する場合には、スペースの点から極めて不都合
であり、この点からも固体潤滑が優位である。
従来より、固体潤滑剤を使用した転がり軸受としては、
種々のものが知られているが、例えば、特開昭60−2415
16号公報には、第７図に示すような転がり軸受が開示さ
れている。該転がり軸受は、外輪３と内輪４の間に介在
させた転動体５を保持器６で保持した転がり軸受におい
て、外輪３及び内輪４の軌道溝31,41に固体潤滑剤7,8の
膜を形成し、保持器６を固体潤滑剤で形成したものであ
る。この軸受は、内外輪3,4の軌道溝31,41に設けた固体
潤滑剤の膜が回転初期において、転動体５に転移するこ
とにより潤滑剤として働く。また、内外輪3,4と転動体
５の摩擦の繰り返しにより、固体潤滑剤の膜が圧延され
て軌道溝31,41の潤滑が不足してくるが、保持器６のポ
ケットの表面が転動体５との摩擦によって摩耗して、固
体潤滑剤の粉末が転動体５の表面に転移付着し、転動体
５に付着した固体潤滑剤の粉末が外輪３及び内輪４の軌
道溝31,41に転移付着して、外輪３及び内輪４の軌道溝3
1,41と転動体５の表面との間に潤滑膜が形成される。こ
のようにして潤滑剤は次々に供給されて、潤滑膜の形成
が繰り返される。
種々のものが知られているが、例えば、特開昭60−2415
16号公報には、第７図に示すような転がり軸受が開示さ
れている。該転がり軸受は、外輪３と内輪４の間に介在
させた転動体５を保持器６で保持した転がり軸受におい
て、外輪３及び内輪４の軌道溝31,41に固体潤滑剤7,8の
膜を形成し、保持器６を固体潤滑剤で形成したものであ
る。この軸受は、内外輪3,4の軌道溝31,41に設けた固体
潤滑剤の膜が回転初期において、転動体５に転移するこ
とにより潤滑剤として働く。また、内外輪3,4と転動体
５の摩擦の繰り返しにより、固体潤滑剤の膜が圧延され
て軌道溝31,41の潤滑が不足してくるが、保持器６のポ
ケットの表面が転動体５との摩擦によって摩耗して、固
体潤滑剤の粉末が転動体５の表面に転移付着し、転動体
５に付着した固体潤滑剤の粉末が外輪３及び内輪４の軌
道溝31,41に転移付着して、外輪３及び内輪４の軌道溝3
1,41と転動体５の表面との間に潤滑膜が形成される。こ
のようにして潤滑剤は次々に供給されて、潤滑膜の形成
が繰り返される。
また、実開昭63−78723号公報には、固体潤滑転動玉軸
受が開示されている。該固体潤滑転動玉軸受は、保持器
の内面に凹凸面の加工を施し、その表面に固体潤滑剤を
スパッタリング法、イオンプレーティング法で付着させ
たものである。
受が開示されている。該固体潤滑転動玉軸受は、保持器
の内面に凹凸面の加工を施し、その表面に固体潤滑剤を
スパッタリング法、イオンプレーティング法で付着させ
たものである。
更に、実開昭61−49132号公報には、内輪又は外輪のい
ずれか一方又は両方の肩部に、油が転動体側に流れ得る
ように勾配部を設けた転がり軸受が開示されている。
ずれか一方又は両方の肩部に、油が転動体側に流れ得る
ように勾配部を設けた転がり軸受が開示されている。
ところで、保持器のポケットの表面と転動体との摩擦に
よって固体潤滑剤の膜が摩耗して生じた固体潤滑剤の粉
末は、転動体の表面に転移付着する一方で、転動体や軌
道溝以外の箇所、例えば、外輪の内周面や保持器などに
も転移付着する。
よって固体潤滑剤の膜が摩耗して生じた固体潤滑剤の粉
末は、転動体の表面に転移付着する一方で、転動体や軌
道溝以外の箇所、例えば、外輪の内周面や保持器などに
も転移付着する。
しかしながら、外輪の内周面や内輪の外周面は平坦面で
あるため、これらの面に一旦転移付着した潤滑剤の粉末
はその後、軌道溝及び転動体にほとんど供給されず、必
ずしもすべての潤滑剤が潤滑膜の形成に有効に働いてい
るわけではない。このため、超高速、高温の下で従来の
軸受を使用した場合、固体潤滑剤による潤滑が良好に行
われず、潤滑部位で不足しがちの傾向が発生する。
あるため、これらの面に一旦転移付着した潤滑剤の粉末
はその後、軌道溝及び転動体にほとんど供給されず、必
ずしもすべての潤滑剤が潤滑膜の形成に有効に働いてい
るわけではない。このため、超高速、高温の下で従来の
軸受を使用した場合、固体潤滑剤による潤滑が良好に行
われず、潤滑部位で不足しがちの傾向が発生する。
この考案の目的は、上記の課題を解決することであり、
転動体や軌道溝以外の箇所に転移付着した固体潤滑剤が
潤滑部位である転動体と軌道溝とに集められる構造に構
成し、特に、高速高温下の使用条件において潤滑機能を
より一層向上させると共に、固体潤滑剤から形成した保
持器にシール機能を持たせて固体潤滑剤の摩耗による摩
耗粉の流出を防止して潤滑効果を向上させるセラミック
製転がり軸受を提供することである。
転動体や軌道溝以外の箇所に転移付着した固体潤滑剤が
潤滑部位である転動体と軌道溝とに集められる構造に構
成し、特に、高速高温下の使用条件において潤滑機能を
より一層向上させると共に、固体潤滑剤から形成した保
持器にシール機能を持たせて固体潤滑剤の摩耗による摩
耗粉の流出を防止して潤滑効果を向上させるセラミック
製転がり軸受を提供することである。
この考案は、上記の目的を達成するために、次のように
構成されている。即ち、この考案は、肩部の内周面を軌
道溝に向って大径になる内面に形成したセラミック製外
輪、該外輪の前記内面に対応して外周面を軌道溝に向っ
て大径になる外面に形成したセラミック製内輪、前記軌
道溝間に配置されたセラミック製転動体、及び周縁部が
前記外輪の前記内面と前記内輪の前記外面とにシール接
触で当接して前記転動体の両側に配置された固体潤滑剤
製保持器から成ることを特徴とするセラミック製転がり
軸受に関する。
構成されている。即ち、この考案は、肩部の内周面を軌
道溝に向って大径になる内面に形成したセラミック製外
輪、該外輪の前記内面に対応して外周面を軌道溝に向っ
て大径になる外面に形成したセラミック製内輪、前記軌
道溝間に配置されたセラミック製転動体、及び周縁部が
前記外輪の前記内面と前記内輪の前記外面とにシール接
触で当接して前記転動体の両側に配置された固体潤滑剤
製保持器から成ることを特徴とするセラミック製転がり
軸受に関する。
また、このセラミック製転がり軸受において、前記外輪
の前記内面と前記内輪の前記外面とはテーパ面に形成さ
れているものである。
の前記内面と前記内輪の前記外面とはテーパ面に形成さ
れているものである。
また、このセラミック製転がり軸受において、前記保持
器にはその側面から軸方向に延びる切欠きが形成されて
いるものである。
器にはその側面から軸方向に延びる切欠きが形成されて
いるものである。
また、このセラミック製転がり軸受において、前記保持
器は固体潤滑剤の圧縮成形で形成されているものであ
る。
器は固体潤滑剤の圧縮成形で形成されているものであ
る。
この考案は、上記のように構成されているので、次のよ
うに作用する。即ち、このセラミック製転がり軸受は、
保持器の周縁部が外輪の内面と内輪の外面にシール接触
して当接しているので、前記保持器自体がシールの役目
を果たし、摩耗によって生じた固体潤滑剤の微粉末が軸
受の外に飛び出すのを防ぐことができ、潤滑効果を向上
させることができる。
うに作用する。即ち、このセラミック製転がり軸受は、
保持器の周縁部が外輪の内面と内輪の外面にシール接触
して当接しているので、前記保持器自体がシールの役目
を果たし、摩耗によって生じた固体潤滑剤の微粉末が軸
受の外に飛び出すのを防ぐことができ、潤滑効果を向上
させることができる。
この転がり軸受によって支持される回転体の回転に伴う
転動体の回転によって、リング状の固体潤滑剤から成る
前記保持器も回転する。この回転による遠心力によっ
て、転動体や軌道溝以外の箇所に転移付着した固体潤滑
剤は、外輪の内周面に押し付けられる方向の力を受け
る。
転動体の回転によって、リング状の固体潤滑剤から成る
前記保持器も回転する。この回転による遠心力によっ
て、転動体や軌道溝以外の箇所に転移付着した固体潤滑
剤は、外輪の内周面に押し付けられる方向の力を受け
る。
この時、外輪の内周面は軌道溝に向かって大径状態にテ
ーパ面に形成しているので、上記遠心力と該テーパ面の
相互作用により、固体潤滑剤の粉末は転動体の方に集め
られて転動体と外輪とに付着し、その結果、転動体の表
面と軌道溝との間に潤滑膜が形成される。このようにし
て、転動体や軌道溝以外の箇所に転移付着した固体潤滑
剤も、潤滑部位へ移動させて潤滑剤として有効に利用さ
れる。
ーパ面に形成しているので、上記遠心力と該テーパ面の
相互作用により、固体潤滑剤の粉末は転動体の方に集め
られて転動体と外輪とに付着し、その結果、転動体の表
面と軌道溝との間に潤滑膜が形成される。このようにし
て、転動体や軌道溝以外の箇所に転移付着した固体潤滑
剤も、潤滑部位へ移動させて潤滑剤として有効に利用さ
れる。
以下、図面を参照して、この考案によるセラミック製転
がり軸受の実施例について説明する。
がり軸受の実施例について説明する。
第１図、第２図及び第３図は、この考案によるセラミッ
ク製転がり軸受の一実施例を示す図である。このセラミ
ック製転がり軸受１は、ターボチャージャ、エネルギー
回収装置等の超高速で回転するシャフト２をハウジング
に回転可能に支持するものである。
ク製転がり軸受の一実施例を示す図である。このセラミ
ック製転がり軸受１は、ターボチャージャ、エネルギー
回収装置等の超高速で回転するシャフト２をハウジング
に回転可能に支持するものである。
この転がり軸受１は、シャフト２に固定した内輪４、ハ
ウジングに回転した外輪３、内輪４と外輪３との間に配
置された転動体としての多数のボール５、及び各ボール
５を所定の間隔をおいて保持する保持器６から構成され
ている。この転がり軸受１において、内輪４、外輪３及
びボール５は、窒化ケイ素Si3N4、炭化ケイ素SiC、複合
材料等のセラミック材料で製作されている。
ウジングに回転した外輪３、内輪４と外輪３との間に配
置された転動体としての多数のボール５、及び各ボール
５を所定の間隔をおいて保持する保持器６から構成され
ている。この転がり軸受１において、内輪４、外輪３及
びボール５は、窒化ケイ素Si3N4、炭化ケイ素SiC、複合
材料等のセラミック材料で製作されている。
外輪３の内周面には、ボール５が転動する軌道溝31が形
成され、また、軌道溝31を形成するための両側の肩部の
内周面には、軌道溝31に向う各テーパ面32の内面が形成
されている。即ち、これらのテーパ面32は軌道溝31に近
づくほど回転軸心から遠ざかる即ち大径となる方向に断
面が傾斜している内面を形成する。
成され、また、軌道溝31を形成するための両側の肩部の
内周面には、軌道溝31に向う各テーパ面32の内面が形成
されている。即ち、これらのテーパ面32は軌道溝31に近
づくほど回転軸心から遠ざかる即ち大径となる方向に断
面が傾斜している内面を形成する。
また、内輪４の外周面には、ボール５が転動する軌道溝
41が形成され、また、軌道溝41を形成するための両側の
肩部の外周面には、テーパ面32に対応するほぼ平行なテ
ーパ面42の外面が形成されている。即ち、これらのテー
パ面42は軌道溝41に近づくほど回転軸心から遠ざかる即
ち大径となる方向に断面が傾斜している外面を形成す
る。
41が形成され、また、軌道溝41を形成するための両側の
肩部の外周面には、テーパ面32に対応するほぼ平行なテ
ーパ面42の外面が形成されている。即ち、これらのテー
パ面42は軌道溝41に近づくほど回転軸心から遠ざかる即
ち大径となる方向に断面が傾斜している外面を形成す
る。
次に、第２図及び第３図を参照して、このセラミック製
転がり軸受における保持器６について説明する。第２図
は第３図の線II−IIにおける断面図、及び第３図は第２
図の線III−IIIにおける断面図である。
転がり軸受における保持器６について説明する。第２図
は第３図の線II−IIにおける断面図、及び第３図は第２
図の線III−IIIにおける断面図である。
保持器６は、外輪３のテーパ面32と内輪４のテーパ面42
との間で外輪３及び内輪４の両側に配置されている。保
持器６の側面61付近の外周縁部62は、外輪３の内周面の
テーパ面32に当接し、また、保持器６の側面61付近の内
周縁部63は、内輪４の外周面のテーパ面42に当接してい
る。
との間で外輪３及び内輪４の両側に配置されている。保
持器６の側面61付近の外周縁部62は、外輪３の内周面の
テーパ面32に当接し、また、保持器６の側面61付近の内
周縁部63は、内輪４の外周面のテーパ面42に当接してい
る。
保持器６は、例えば、従来の固体潤滑剤で良いが、特
に、二硫化モリブデンMoS2、フッ化カルシウムCaF2等の
微粉末の固体潤滑剤を圧縮成形により製作されている。
保持器６については、側面61における外周縁部62から内
周縁部63までの厚さｔが、外輪３の側面33における内周
面の内周縁部34と内輪４の側面43における外周縁部44と
の間隔δより若干大きいか、あるいは等しいサイズ入力
構成することが好ましい。この構成によって、保持器６
の外周縁部62及び内周縁部63は、シール部材として機能
することができる。
に、二硫化モリブデンMoS2、フッ化カルシウムCaF2等の
微粉末の固体潤滑剤を圧縮成形により製作されている。
保持器６については、側面61における外周縁部62から内
周縁部63までの厚さｔが、外輪３の側面33における内周
面の内周縁部34と内輪４の側面43における外周縁部44と
の間隔δより若干大きいか、あるいは等しいサイズ入力
構成することが好ましい。この構成によって、保持器６
の外周縁部62及び内周縁部63は、シール部材として機能
することができる。
また、保持器６の中央には、所定間隔にポケット66が形
成されており、これらのポケット66に各ボール５が保持
されている。保持器６の内周面65及び外周面64は、側面
61から中央に向かってテーパ面に形成されており、保持
器６の厚さは側面61の厚さｔが最大となっていて、中央
ほど薄く形成されている。
成されており、これらのポケット66に各ボール５が保持
されている。保持器６の内周面65及び外周面64は、側面
61から中央に向かってテーパ面に形成されており、保持
器６の厚さは側面61の厚さｔが最大となっていて、中央
ほど薄く形成されている。
次に、このセラミック製転がり軸受１の作動について説
明する。シャフト２の回転に伴うボール５の回転によっ
て、リング状の固体潤滑剤から成る保持器６も回転す
る。この時、保持器６のポケット66の中に配置されたボ
ール５がポケット66の表面と摩擦し、或いは振動等で散
乱し、固体潤滑剤の粉末がボール５に付着すると共に、
軌道溝31,41に付着し、ボール５と軌道溝31,41との間に
潤滑膜が形成される。
明する。シャフト２の回転に伴うボール５の回転によっ
て、リング状の固体潤滑剤から成る保持器６も回転す
る。この時、保持器６のポケット66の中に配置されたボ
ール５がポケット66の表面と摩擦し、或いは振動等で散
乱し、固体潤滑剤の粉末がボール５に付着すると共に、
軌道溝31,41に付着し、ボール５と軌道溝31,41との間に
潤滑膜が形成される。
一方、ボール５とポケット66との摩擦或いは振動によっ
て生じた粉末は、転動体や軌道溝以外の箇所、即ち内輪
４及び外輪３の各内周面にも転移付着する。
て生じた粉末は、転動体や軌道溝以外の箇所、即ち内輪
４及び外輪３の各内周面にも転移付着する。
ところが、固体潤滑剤の粉末は、保持器６の回転による
遠心力によって、外輪３の内周面に押し付けられる方向
の力を受ける。その際、外輪３の内周面には軌道溝31に
向って大径となるテーパ面32が肩部に形成されているの
で、上記遠心力とテーパ面の相互作用により、固体潤滑
剤の粉末はボール５の方に集められてボール５或いは軌
道溝31に接触して付着する。
遠心力によって、外輪３の内周面に押し付けられる方向
の力を受ける。その際、外輪３の内周面には軌道溝31に
向って大径となるテーパ面32が肩部に形成されているの
で、上記遠心力とテーパ面の相互作用により、固体潤滑
剤の粉末はボール５の方に集められてボール５或いは軌
道溝31に接触して付着する。
また、保持器６に転移付着した固体潤滑剤の粉末は、テ
ーパ面65に転移付着したものであれば、保持器６自体の
テーパ面65の作用でボール５或いは軌道溝31,41の方へ
集められる。保持器６のテーパ面64に転移付着した粉末
は外輪３のテーパ面32に転移付着し、上述のように、や
はりボール５或いは軌道溝31,41の方へ集められる。
ーパ面65に転移付着したものであれば、保持器６自体の
テーパ面65の作用でボール５或いは軌道溝31,41の方へ
集められる。保持器６のテーパ面64に転移付着した粉末
は外輪３のテーパ面32に転移付着し、上述のように、や
はりボール５或いは軌道溝31,41の方へ集められる。
このようにして、たとえ転動体や軌道溝31以外の箇所に
転移付着した固体潤滑剤の粉末であっても、ボール５及
び軌道溝31,41に供給されて、潤滑膜の形成に有効に機
能する。また、保持器６の外周縁部62及び内周縁部63
は、シール部材として機能するので、転動体や軌道溝3
1,41以外の箇所に転移した固体潤滑剤の粉末がボールベ
アリング１から外に漏れることがない。
転移付着した固体潤滑剤の粉末であっても、ボール５及
び軌道溝31,41に供給されて、潤滑膜の形成に有効に機
能する。また、保持器６の外周縁部62及び内周縁部63
は、シール部材として機能するので、転動体や軌道溝3
1,41以外の箇所に転移した固体潤滑剤の粉末がボールベ
アリング１から外に漏れることがない。
第４図は、この考案によるセラミック製転がり軸受の別
の実施例を示す。第４図に示すように、このセラミック
製転がり軸受において、保持器６には、側面61から中央
に向かって延び、先端が丸くなっている切り欠き67が設
けられている。切り欠き67は保持器６の側面61部分に弾
力を持たせるために設けたもので、保持器６の側面61部
分における弾性変形を利用することにより、より良好な
シール性を確保することができる。
の実施例を示す。第４図に示すように、このセラミック
製転がり軸受において、保持器６には、側面61から中央
に向かって延び、先端が丸くなっている切り欠き67が設
けられている。切り欠き67は保持器６の側面61部分に弾
力を持たせるために設けたもので、保持器６の側面61部
分における弾性変形を利用することにより、より良好な
シール性を確保することができる。
また、切り欠き67の先端を丸型形状69に形成しているの
は、応力集中を避けるためである。保持器６を内輪４と
外輪３との間に配置するには、保持器６に形成した切り
欠き67で保持器６を弾性変形させることによって達成で
きる。
は、応力集中を避けるためである。保持器６を内輪４と
外輪３との間に配置するには、保持器６に形成した切り
欠き67で保持器６を弾性変形させることによって達成で
きる。
第５図は、この考案によるセラミック製転がり軸受の更
に別の実施例を示す。この実施例の保持器６は、第４図
に示すものと比較して、切り欠き形状が異なる以外は、
全く同一の構成である。保持器６に形成した切り欠き68
は、その先端に丸型形状の切り欠き部が形成されていな
い。
に別の実施例を示す。この実施例の保持器６は、第４図
に示すものと比較して、切り欠き形状が異なる以外は、
全く同一の構成である。保持器６に形成した切り欠き68
は、その先端に丸型形状の切り欠き部が形成されていな
い。
この考案によるセラミック製転がり軸受は、上記の実施
例ように構成されているが、必ずしも上記実施例に限定
されるものではない。例えば、内輪４の外周面は、テー
パ面42に形成しているが、必ずしもテーパ面に形成する
必要はなく、内輪４の外周面はテーパ面に形成せずに、
軸方向に平行に円筒状に形成してもよいことは勿論であ
る。また、上記実施例では、内輪４に回転軸を取り付け
て外輪３にハウジングを取り付ける場合について説明し
たが、逆に、内輪４に固定軸を取り付けて外輪３に回転
体を取り付けてもよい。
例ように構成されているが、必ずしも上記実施例に限定
されるものではない。例えば、内輪４の外周面は、テー
パ面42に形成しているが、必ずしもテーパ面に形成する
必要はなく、内輪４の外周面はテーパ面に形成せずに、
軸方向に平行に円筒状に形成してもよいことは勿論であ
る。また、上記実施例では、内輪４に回転軸を取り付け
て外輪３にハウジングを取り付ける場合について説明し
たが、逆に、内輪４に固定軸を取り付けて外輪３に回転
体を取り付けてもよい。
更に、セラミック製転がり軸受として、図示のように、
玉軸受について説明したが、ころ軸受、スラスト軸受等
に適用することもできるものである。
玉軸受について説明したが、ころ軸受、スラスト軸受等
に適用することもできるものである。
また、保持器６は固体潤滑剤を圧縮成形したものについ
て説明したが、保持器６の表面に固体潤滑剤の潤滑層を
形成したものであってもよい。例えば、黄銅性の保持器
６のポケット66の表面に固体潤滑剤を、メッキ、イオン
プレーティング、スパッタリング、塗布乾燥法等でコー
ティングして潤滑層を構成してもよく、又は、この固体
潤滑剤から成る保持器を、加熱圧着、多孔質セラミック
材に真空含浸、すり込み等によって潤滑層を形成しても
よい。この場合には、保持器の外側面の表面を、微粉末
が散乱しないようにコーティング等で密封構造に構成し
ておくことが好ましい。
て説明したが、保持器６の表面に固体潤滑剤の潤滑層を
形成したものであってもよい。例えば、黄銅性の保持器
６のポケット66の表面に固体潤滑剤を、メッキ、イオン
プレーティング、スパッタリング、塗布乾燥法等でコー
ティングして潤滑層を構成してもよく、又は、この固体
潤滑剤から成る保持器を、加熱圧着、多孔質セラミック
材に真空含浸、すり込み等によって潤滑層を形成しても
よい。この場合には、保持器の外側面の表面を、微粉末
が散乱しないようにコーティング等で密封構造に構成し
ておくことが好ましい。
この考案によるセラミック製転がり軸受は、以上のよう
に構成されているので、次のような特有な効果を有す
る。即ち、このセラミック製転がり軸受は、転動体の表
面と内外輪の各軌道溝との間には、保持器のポケットの
表面と転動体との摩擦によって生じた固体潤滑剤の粉末
が直接付着するだけでなく、転動体や軌道溝以外の箇所
に転移付着した固体潤滑剤の粉末も、遠心力と外輪の内
周面に形成されたテーパ面との相互作用により、転動体
及び各軌道溝の方に集められて付着する。更に、前記内
輪の外周面をテーパ面に形成しておけば、一層良好に転
動体及び各軌道溝の方に集められる。
に構成されているので、次のような特有な効果を有す
る。即ち、このセラミック製転がり軸受は、転動体の表
面と内外輪の各軌道溝との間には、保持器のポケットの
表面と転動体との摩擦によって生じた固体潤滑剤の粉末
が直接付着するだけでなく、転動体や軌道溝以外の箇所
に転移付着した固体潤滑剤の粉末も、遠心力と外輪の内
周面に形成されたテーパ面との相互作用により、転動体
及び各軌道溝の方に集められて付着する。更に、前記内
輪の外周面をテーパ面に形成しておけば、一層良好に転
動体及び各軌道溝の方に集められる。
従って、転動体及び軌道溝に供給される潤滑剤の付着量
が増し、長期に渡って安定した潤滑機能を維持すること
ができ、寿命の大幅な向上を図ることができる。それ故
に、特に、この転がり軸受は、超高速、高温の厳しい使
用条件において、潤滑部位に対して摩擦係数に小さい潤
滑膜を形成し、良好な潤滑機能を果たし、耐久性に富ん
だ回転体を提供することができる。
が増し、長期に渡って安定した潤滑機能を維持すること
ができ、寿命の大幅な向上を図ることができる。それ故
に、特に、この転がり軸受は、超高速、高温の厳しい使
用条件において、潤滑部位に対して摩擦係数に小さい潤
滑膜を形成し、良好な潤滑機能を果たし、耐久性に富ん
だ回転体を提供することができる。
また、従来の軸受ではシール部材を別途設けなければな
らず、その場合には、転動体と保持器の摩擦によって生
じた潤滑剤の粉末はシール部材にも転移付着する。これ
に対し、この考案によるセラミック製転がり軸受は、保
持器自体にシール機能を持たせており、潤滑剤の粉末が
保持器に転移付着しても、その潤滑剤の粉末は潤滑剤と
して利用される。このため、保持器とシール部材を別体
に設ける場合に比べて潤滑剤が一層有効に利用される。
らず、その場合には、転動体と保持器の摩擦によって生
じた潤滑剤の粉末はシール部材にも転移付着する。これ
に対し、この考案によるセラミック製転がり軸受は、保
持器自体にシール機能を持たせており、潤滑剤の粉末が
保持器に転移付着しても、その潤滑剤の粉末は潤滑剤と
して利用される。このため、保持器とシール部材を別体
に設ける場合に比べて潤滑剤が一層有効に利用される。
第１図はこの考案によるセラミック製転がり軸受の一実
施例を示す断面図、第２図は第１図の軸受に用いられる
保持器の一例を示す断面図、第３図は第２図の線III−I
IIにおける断面図、第４図はこの考案によるセラミック
製転がり軸受の保持器の別の例を示す一部断面図、第５
図はこの考案によるセラミック製転がり軸受の保持器の
更に別の例を示す一部断面図、第６図は固体潤滑と流体
潤滑の関係を示すグラフ、及び第７図は従来の転がり軸
受の一例を示す断面図である。 １……転がり軸受、２……シャフト、３……外輪、４…
…内輪、５……ボール（転動体）、６……保持器、31,4
1……軌道溝、32……テーパ面（内周面）、33,43……側
面、42……テーパ面（外周面）、61……側面、62……外
周縁部、63……内周縁部、64……外周面、65……内周
面、67,68……切り欠き。
施例を示す断面図、第２図は第１図の軸受に用いられる
保持器の一例を示す断面図、第３図は第２図の線III−I
IIにおける断面図、第４図はこの考案によるセラミック
製転がり軸受の保持器の別の例を示す一部断面図、第５
図はこの考案によるセラミック製転がり軸受の保持器の
更に別の例を示す一部断面図、第６図は固体潤滑と流体
潤滑の関係を示すグラフ、及び第７図は従来の転がり軸
受の一例を示す断面図である。 １……転がり軸受、２……シャフト、３……外輪、４…
…内輪、５……ボール（転動体）、６……保持器、31,4
1……軌道溝、32……テーパ面（内周面）、33,43……側
面、42……テーパ面（外周面）、61……側面、62……外
周縁部、63……内周縁部、64……外周面、65……内周
面、67,68……切り欠き。
Claims (4)
- 【請求項１】肩部の内周面を軌道溝に向って大径になる
内面に形成したセラミック製外輪、該外輪の前記内面に
対応して外周面を軌道溝に向って大径になる外面に形成
したセラミック製内輪、前記軌道溝間に配置されたセラ
ミック製転動体、及び周縁部が前記外輪の前記内面と前
記内輪の前記外面とにシール接触で当接して前記転動体
の両側に配置された固体潤滑剤製保持器から成ることを
特徴とするセラミック製転がり軸受。 - 【請求項２】前記外輪の前記内面と前記内輪の前記外面
とはテーパ面に形成されていることを特徴とする請求項
１に記載のセラミック製転がり軸受。 - 【請求項３】前記保持器にはその側面から軸方向に延び
る切欠きが形成されている請求項１に記載のセラミック
製転がり軸受。 - 【請求項４】前記保持器は固体潤滑剤の圧縮成形で形成
されている請求項１に記載のセラミック製転がり軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989125157U JPH0729300Y2 (ja) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | セラミック製転がり軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989125157U JPH0729300Y2 (ja) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | セラミック製転がり軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0367717U JPH0367717U (ja) | 1991-07-02 |
| JPH0729300Y2 true JPH0729300Y2 (ja) | 1995-07-05 |
Family
ID=31673043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989125157U Expired - Lifetime JPH0729300Y2 (ja) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | セラミック製転がり軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0729300Y2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5146269B2 (ja) * | 2007-11-07 | 2013-02-20 | 日本精工株式会社 | 玉軸受 |
| DE102009038772A1 (de) * | 2009-08-27 | 2011-03-03 | Voith Patent Gmbh | Abgasnutzturbine für ein Turbo-Compound-System |
| JP6212862B2 (ja) * | 2012-12-27 | 2017-10-18 | 株式会社ジェイテクト | 液体潤滑式軸受および車両用ピニオン軸支持装置 |
| JP2024044045A (ja) * | 2022-09-20 | 2024-04-02 | Ntn株式会社 | 固体潤滑転がり軸受 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63115913A (ja) * | 1986-11-04 | 1988-05-20 | Hisashi Kobayashi | セラミツクス製複列ボ−ルベアリング |
| JPS6435219U (ja) * | 1987-08-26 | 1989-03-03 |
-
1989
- 1989-10-27 JP JP1989125157U patent/JPH0729300Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0367717U (ja) | 1991-07-02 |
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