JPH09250540A - Bearing device - Google Patents

Bearing device

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Publication number
JPH09250540A
JPH09250540A JP8057716A JP5771696A JPH09250540A JP H09250540 A JPH09250540 A JP H09250540A JP 8057716 A JP8057716 A JP 8057716A JP 5771696 A JP5771696 A JP 5771696A JP H09250540 A JPH09250540 A JP H09250540A
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JP
Japan
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shaft
bearing
magnetic field
bearing device
sliding friction
Prior art date
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Pending
Application number
JP8057716A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadashi Munakata
正 宗像
Takeshi Uchida
猛 内田
Masaaki Kikuchi
正晃 菊池
Sueyoshi Mizuno
末良 水野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP8057716A priority Critical patent/JPH09250540A/en
Publication of JPH09250540A publication Critical patent/JPH09250540A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/34Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load
    • F16C19/36Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with a single row of rollers
    • F16C19/361Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with a single row of rollers with cylindrical rollers
    • F16C19/362Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with a single row of rollers with cylindrical rollers the rollers being crossed within the single row

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the abrasion of a sliding friction surface, etc., by generating a magnetic field in the vicinity of the sliding friction surface, between the inner and outer rings of a bearing and a rolling element, in a bearing device wherein at least one side of a spindle and a roller bearing is composed of magnetic material. SOLUTION: In a cross roller bearing CB, plural rollers 3, arranged between inner and outer rings 1 and 2, are all magnetized in an axial direction as shown in a figure, and in this case in the inner and outer rings 1 and 2, at least one side is constituted of magnetic material. Since, this constitution makes a magnetic field, generated from the rollers 3 themselves, act on a sliding friction surface, between the inner ring 1 and the rollers 3, the abrasion of these sliding friction surfaces can be reduced. That is, acting mangetism on a sliding surface makes adsorbing gas, oxygen in particular, lively, to generate an oxide coat. Interposing the oxide coat in a sliding surface reduces the contact and agglutination of mating neo-surfaces, to refine abrasion powder, thereby reducing abrasion.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、しゃ断器、エレベ
ータ、エスカレータ、ロボット等に使用され、軸ところ
がり軸受、軸とスリーブ、軸と軸受からなる軸受装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bearing device which is used for a circuit breaker, an elevator, an escalator, a robot, etc., and which comprises a shaft-rolling bearing, a shaft and a sleeve, and a shaft and a bearing.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の軸受装置の一例として、
軸をボールベアリングで回転自在に支承されたものがあ
る。このような構成のものにおいて、所定期間軸を回転
させることにより、ボールと内輪との摺動摩擦面および
ボールと外輪との摺動摩擦面が摩耗する。このため、機
器の動作精度が低下したり、耐久性が低下したりする。
このようなことから、従来は例えば機器のメンテナンス
を行う際に、新品と交換するようにしたりしていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an example of this type of bearing device,
There are some whose shafts are rotatably supported by ball bearings. In such a structure, the sliding friction surface between the ball and the inner ring and the sliding friction surface between the ball and the outer ring are worn by rotating the shaft for a predetermined period. Therefore, the operation accuracy of the device is reduced and the durability is reduced.
For this reason, conventionally, for example, when performing maintenance on the device, the device is replaced with a new one.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、軸受の交換
は面倒であり、この交換時は各種機器の動作を停止させ
る必要があり、これによって利用者に迷惑をかけること
になる。このようなことから、軸受の摩耗が少ないもの
の開発が切に望まれている。
However, it is troublesome to replace the bearing, and at the time of replacement, it is necessary to stop the operation of various devices, which causes trouble to the user. For these reasons, the development of bearings with little wear is strongly desired.

【0004】本発明の目的は、このような要望を満足す
るためになされたもので、軸受の転動体と内輪および転
動体と外輪の摺動摩擦面、あるいは、軸とスリーブとの
摺動摩擦面等の摩耗を大幅に低減できる軸受装置を提供
することにある。
The object of the present invention is to satisfy such a demand, and a sliding friction surface between a rolling element and an inner ring of a bearing and a rolling element and an outer ring, or a sliding friction surface between a shaft and a sleeve, etc. The object of the present invention is to provide a bearing device capable of significantly reducing the wear of the bearing.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項1に対応する発明は、軸と、この軸を回転自
在に支承するころがり軸受とからなり、前記軸と前記こ
ろがり軸受の少なくとも一方が磁性材料から構成された
軸受装置において、前記軸受に有する内輪および外輪と
これらの間に存在する転動体との摺動摩擦面近傍に、こ
の摺動摩擦面に磁界をかける磁界発生手段を設けたこと
を特徴とする軸受装置である。
To achieve the above object, the invention according to claim 1 comprises a shaft and a rolling bearing rotatably supporting the shaft, and at least the shaft and the rolling bearing. In a bearing device, one of which is made of a magnetic material, magnetic field generating means for applying a magnetic field to the sliding friction surface is provided in the vicinity of the sliding friction surface between the inner ring and the outer ring of the bearing and the rolling element existing therebetween. The bearing device is characterized in that

【0006】前記目的を達成するため、請求項2に対応
する発明は、前記磁界発生手段は、前記転動体自体を着
磁した部材とするか、または前記軸受に近接して配置し
た磁石のいずれかである請求項1記載の軸受装置であ
る。
In order to achieve the above object, in the invention according to claim 2, the magnetic field generating means is either a magnetized member of the rolling element itself or a magnet arranged in the vicinity of the bearing. The bearing device according to claim 1.

【0007】前記目的を達成するため、請求項3に対応
する発明は、軸と、この軸を回転自在に支承するスリー
ブとからなり、前記軸と前記スリーブの少なくとも一方
が磁性材料から構成された軸受装置において、前記軸と
前記スリーブとの摺動摩擦面近傍に、この摺動摩擦面に
磁界をかける磁界発生手段を設けたことを特徴とする軸
受装置である。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 3 comprises a shaft and a sleeve rotatably supporting the shaft, and at least one of the shaft and the sleeve is made of a magnetic material. The bearing device is characterized in that magnetic field generating means for applying a magnetic field to the sliding friction surface is provided in the vicinity of the sliding friction surface between the shaft and the sleeve.

【0008】前記目的を達成するため、請求項4に対応
する発明は、前記磁界発生手段は、前記軸自体を着磁し
た部材とするか、または前記スリーブ自体を着磁した部
材とするか、あるいは前記軸と前記スリーブに近接して
配置した磁石のいずれかである請求項3記載の軸受装置
である。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 4 is characterized in that the magnetic field generating means is a member in which the shaft itself is magnetized or the sleeve itself is magnetized. The bearing device according to claim 3, wherein the bearing device is one of a magnet arranged near the shaft and the sleeve.

【0009】前記目的を達成するため、請求項5に対応
する発明は、軸と、この軸を所定方向に移動自在に支承
する軸受とからなり、前記軸と前記軸受の少なくとも一
方が磁性材料から構成された軸受装置において、前記軸
と前記軸受との摺動摩擦面近傍に、この摺動摩擦面に磁
界をかける磁界発生手段を設けたことを特徴とする軸受
装置である。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 5 comprises a shaft and a bearing movably supporting the shaft in a predetermined direction, and at least one of the shaft and the bearing is made of a magnetic material. In the configured bearing device, magnetic field generating means for applying a magnetic field to the sliding friction surface is provided near the sliding friction surface between the shaft and the bearing.

【0010】前記目的を達成するため、請求項6に対応
する発明は、前記磁界発生手段は、前記軸自体を着磁し
た部材とするか、または前記軸受自体を着磁した部材と
するか、あるいは前記軸と前記軸受に近接して配置した
磁石のいずれかである請求項5記載の軸受装置である。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 6 is characterized in that the magnetic field generating means is a member in which the shaft itself is magnetized or the bearing itself is magnetized. The bearing device according to claim 5, wherein the bearing device is one of a magnet arranged near the shaft and the bearing.

【0011】請求項1〜6のいずれかに対応する発明に
よれば、ころがり軸受の内輪と外輪、軸とスリーブ、軸
と軸受の摺動摩擦面に、磁界が作用するので、該摺動摩
擦面の摩耗が少なくなる。
According to the invention according to any one of claims 1 to 6, the magnetic field acts on the sliding friction surfaces of the inner ring and the outer ring of the rolling bearing, the shaft and the sleeve, and the shaft and the bearing. Less wear

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。 [第1の実施形態]図1は、本発明の第1の実施形態を
示すクロスローラベアニングCBの部分断面図であり、
内輪1と外輪2の間に配設されている複数のローラ3
を、全て図のように軸方向に着磁したものである。この
場合、内輪1と外輪2は、少なくとも一方が磁性材から
構成されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. [First Embodiment] FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a cross roller barening CB showing a first embodiment of the present invention.
A plurality of rollers 3 arranged between the inner ring 1 and the outer ring 2.
Are all magnetized in the axial direction as shown in the figure. In this case, at least one of the inner ring 1 and the outer ring 2 is made of a magnetic material.

【0013】なお、図1(a),(b)はそれぞれクロ
スローラベアニングCBの隣接するローラ3の位置で断
面した図である。このように構成することにより、ロー
ラ3自体から生ずる磁界が、内輪1とローラ3、外輪2
とローラ3の摺動摩擦面に作用するので、該摺動摩擦面
の摩耗が少なくなる。
1 (a) and 1 (b) are sectional views taken at the positions of the adjacent rollers 3 of the cross roller bearing CB. With this configuration, the magnetic field generated from the roller 3 itself causes the inner ring 1, the roller 3, and the outer ring 2 to rotate.
Since it acts on the sliding friction surface of the roller 3, wear of the sliding friction surface is reduced.

【0014】このような作用効果が得られることは、以
下に述べる原理ならびに実験結果から明らかである。こ
れについて説明するが、始めに磁気による摩耗低減の原
理について図2を参照して説明する。摺動面に磁気を作
用させると、気体の吸着、特に酸素の吸着が活発にな
り、酸化膜が生成される。この酸化膜が、摺動面に介在
することにより、新生面同士の接触・凝着が少なくな
り、摩耗粉が微細化して摩耗が低減する現象が確認され
ている。その効果は、摺動材料の化学成分あるいは磁気
特性により異なる。すなわち、材料(あるいは材料の含
有化学成分)により酸素に対する反応や温度等の環境に
対する敏感性の違いがあるので、その効果は個々の材料
で異なる。電子軌道に空孔がある遷移金属あるいは遷移
金属が主成分である強磁性材、例えば鉄鋼材料は化学的
に非平衡状態にあり、他の元素と結合しやすい状態にあ
る。そのような材料からなる摺動体に磁気を作用させる
と、他の元素と結合(イオン結合あるいは共有結合)作
用を活発化させ、酸素吸着が促進され、それにより摩耗
が低減すると言われている。
It is clear from the principle and experimental results described below that such effects can be obtained. This will be described. First, the principle of magnetic wear reduction will be described with reference to FIG. When magnetism is applied to the sliding surface, adsorption of gas, especially adsorption of oxygen becomes active, and an oxide film is formed. It has been confirmed that, by interposing this oxide film on the sliding surface, the newly formed surfaces are less contacted and adhered to each other, and the abrasion powder is miniaturized to reduce the abrasion. The effect depends on the chemical composition or magnetic properties of the sliding material. That is, since the reaction to oxygen and the sensitivity to the environment such as temperature are different depending on the material (or the chemical component contained in the material), the effect is different for each material. A transition metal having holes in the electron orbit or a ferromagnetic material containing a transition metal as a main component, such as a steel material, is in a chemically non-equilibrium state, and is in a state where it is easily bonded to other elements. It is said that when a sliding body made of such a material is acted upon by magnetism, the binding (ionic bond or covalent bond) action with other elements is activated, oxygen adsorption is promoted, and thereby wear is reduced.

【0015】強磁性材料に磁気を作用させると、磁束密
度の2乗に比例した吸引力が発生する。吸引力が増大す
ると、摺動面間の摩擦力も増大する。次に、以上述べた
原理(磁気による摩擦・摩耗特性)を確認するために使
用する試験装置について、図3を用いて説明する。
When magnetism is applied to the ferromagnetic material, an attractive force proportional to the square of the magnetic flux density is generated. When the suction force increases, the frictional force between the sliding surfaces also increases. Next, a test apparatus used for confirming the above-mentioned principle (magnetic friction / wear characteristics) will be described with reference to FIG.

【0016】図3(a)は電磁コイルを用いたピン・オ
ン・ディスク型試験装置20であり、回転軸21は垂直
方向に回転可能に配置され、回転軸21の上端部は電動
機(M)22からの回転力が伝達されるように構成され
ている。回転軸21の下端部にはピン試験片挿入穴を有
する回転板23が貫挿され、回転軸21の下端部に螺合
される2つのナット24により回転板23が回転軸21
に着脱可能に支持されている。回転軸21の外周側に
は、円筒状の試験片支持体が図示しない固定部に支持さ
れ、これは磁性材料からなる円筒部材25と、この円筒
部材25の下端部にボルト、ナットにより着脱可能に支
持され、磁性材料からなる円形リング状の押え板26か
らなっている。円筒部材25と押え板26の間に、図4
(b)に示す円形リング状であって後述する材料からな
るディスク試験片27が挟み込まれ、また回転板23の
ピン試験片挿入穴には、図4(a)に示す後述材料から
なるピン試験片28の下端部が挿入され、ピン試験片2
8の上端部がディスク試験片27の下面に所定の荷重が
印加されるとともに、回転板23の回転に伴ってピン試
験片28がディスク試験片27の下面に摺動するように
構成されている。そして、円筒部材25と、押え板26
と、ディスク試験片27と、ピン試験片28の外周側に
は、円筒状の電磁コイル29が配設され、ディスク試験
片27とピン試験片28の摺動面に所望の磁束密度の磁
界が印加できるようになっている。また、ピン試験片2
8の外周側には、ディスク試験片27とピン試験片28
の摺動面に印加される磁束密度を測定するためのサーチ
コイル31が配設されている。
FIG. 3A shows a pin-on-disk type testing device 20 using an electromagnetic coil, in which a rotary shaft 21 is vertically rotatably arranged, and an upper end portion of the rotary shaft 21 is an electric motor (M). It is configured so that the rotational force from 22 is transmitted. A rotating plate 23 having a pin test piece insertion hole is inserted into the lower end of the rotating shaft 21, and the rotating plate 23 is rotated by the two nuts 24 screwed to the lower end of the rotating shaft 21.
It is detachably supported by. On the outer peripheral side of the rotary shaft 21, a cylindrical test piece support is supported by a fixed portion (not shown), which is a cylindrical member 25 made of a magnetic material and can be attached to and detached from the lower end of the cylindrical member 25 by a bolt and a nut. And a circular ring-shaped pressing plate 26 made of a magnetic material. Between the cylindrical member 25 and the holding plate 26, as shown in FIG.
A disc test piece 27 made of a material described later having a circular ring shape shown in (b) is sandwiched, and a pin test made of the material shown below shown in FIG. 4 (a) is inserted into a pin test piece insertion hole of the rotary plate 23. The lower end of the piece 28 is inserted, and the pin test piece 2
A predetermined load is applied to the lower surface of the disk test piece 27 at the upper end of 8, and the pin test piece 28 slides on the lower surface of the disk test piece 27 as the rotary plate 23 rotates. . Then, the cylindrical member 25 and the holding plate 26
A cylindrical electromagnetic coil 29 is disposed on the outer peripheral side of the disk test piece 27 and the pin test piece 28, and a magnetic field having a desired magnetic flux density is applied to the sliding surface of the disk test piece 27 and the pin test piece 28. It can be applied. Also, pin test piece 2
On the outer peripheral side of 8, a disk test piece 27 and a pin test piece 28
A search coil 31 for measuring the magnetic flux density applied to the sliding surface of is disposed.

【0017】図3(b)は永久磁石を用いたピン・オン
・ディスク型試験装置30であり、これは図3(a)と
異なる点は、電磁コイル29を設けない代りに、所定磁
界を発生する永久磁石32と、この永久磁石32から発
生する磁束の磁気回路を形成するためのリターンヨーク
33を配設したものである。
FIG. 3B shows a pin-on-disk type testing device 30 using a permanent magnet, which is different from FIG. 3A in that the electromagnetic coil 29 is not provided but a predetermined magnetic field is applied. A permanent magnet 32 that is generated and a return yoke 33 that forms a magnetic circuit of the magnetic flux generated from the permanent magnet 32 are arranged.

【0018】以上のような試験装置を用いて試験した際
の試験条件は次の通りである。すべり速度が10(cm/
s)、荷重が20(N )または100(N)、面圧が1.
0(N/mm2 )または10(N/mm2 )、雰囲気は大気中、
温度は室温、磁場の種類は交流(50HZ)と直流のいず
れか、または永久磁石、磁束密度は0〜100(mT)で
ある。
The test conditions for the test using the above-described test apparatus are as follows. Sliding speed is 10 (cm /
s), the load is 20 (N) or 100 (N), and the surface pressure is 1.
0 (N / mm 2 ) or 10 (N / mm 2 )
The temperature is room temperature, the type of magnetic field is either AC (50 HZ) or DC, or a permanent magnet, and the magnetic flux density is 0 to 100 (mT).

【0019】図5(a)は以上のような試験条件で、硬
鋼線材(SWRH60A)からなるピン試験片の摩耗特
性図(すべり距離l(m )と摩耗量w(mg)の関係を示
す図)、図5(b)は球状黒鉛鋳鉄(FCD700)か
らなるディスク試験片について摩耗特性図(すべり距離
l(m )と摩耗量w(mg)の関係を示す図)である。
FIG. 5A shows the relationship between the wear characteristics (sliding distance 1 (m) and wear amount w (mg) of the pin test piece made of hard steel wire (SWRH60A) under the above test conditions. FIG. 5 (b) is a wear characteristic diagram (a diagram showing a relationship between a sliding distance 1 (m) and a wear amount w (mg)) for a disk test piece made of spheroidal graphite cast iron (FCD700).

【0020】図5の特性図において、摩耗の少ないB=
40,60,80,100(mT)の摩耗特性を拡大する
と、図6のようになる。この図から明らかなように、す
べり距離lが100〜200(mm)を境に摩耗量が大き
く変っている。この図において、所期の摩耗の多い領域
の摩耗を「シビア摩耗」と定義し、摩耗が少なくなる領
域の摩耗を「マイルド摩耗」と定義することができる。
このようになるのは、磁界を印加することにより、気体
吸着を促進させ、シビア摩耗からマイルド摩耗への遷移
を早めるからである。
In the characteristic diagram of FIG. 5, B = less wear
When the wear characteristics of 40, 60, 80, 100 (mT) are expanded, it becomes as shown in FIG. As is clear from this figure, the wear amount greatly changes when the sliding distance 1 is 100 to 200 (mm). In this figure, it is possible to define the wear of a region with a large amount of wear as “severe wear” and the wear of a region with less wear as “mild wear”.
This is because the application of a magnetic field promotes gas adsorption and accelerates the transition from severe wear to mild wear.

【0021】図7は磁束密度と摩耗量比(比摩耗量)の
関係を示す図で、この図から明らかなように、磁束密度
が40〜100(mT)の間では、磁束密度が0の場合に
比べてロープ材(硬鋼線材SWRH69A)で1/2、
シーブ材(球状黒鉛鋳鉄FCD700)で1/100程
度となっている。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the magnetic flux density and the wear amount ratio (specific wear amount). As is clear from this figure, the magnetic flux density is 0 between the magnetic flux density of 40 to 100 (mT). 1/2 compared with the case of rope material (hard steel wire rod SWRH69A),
It is about 1/100 for sheave material (spheroidal graphite cast iron FCD700).

【0022】図8はディスク試験片(FCD700)の
試験後の断面プロファイルを示すもので、荷重が100
(N )で、磁束密度B=40〜100(mT)のときが、
B=0,20(mT)の比べて摩耗が少ないことがわか
る。
FIG. 8 shows a cross-sectional profile of the disk test piece (FCD700) after the test, in which a load of 100 is applied.
(N) and when the magnetic flux density B = 40 to 100 (mT),
It can be seen that the wear is less than that of B = 0, 20 (mT).

【0023】また、磁束密度と摩擦力比の関係が図9の
ようになり、摩擦力が増加するので、滑りがより少なく
なる。前述の実施の形態において磁界発生手段として、
永久磁石11を使用した場合について説明したが、永久
磁石11の代りに電磁コイルを使用したものであっても
同様に実施できる。永久磁石11を使用した装置では、
次のような利点を有するが、磁束密度を細かく変えるこ
とができないという欠点がある。
Further, the relationship between the magnetic flux density and the frictional force ratio is as shown in FIG. 9, and since the frictional force increases, the slippage becomes smaller. In the above-described embodiment, as the magnetic field generating means,
Although the case where the permanent magnet 11 is used has been described, the same operation can be performed even when an electromagnetic coil is used instead of the permanent magnet 11. In the device using the permanent magnet 11,
Although it has the following advantages, it has a drawback that the magnetic flux density cannot be finely changed.

【0024】<永久磁石11を使用した装置の利点> (1)電源が不要 (2)構成がシンプルで安価 (3)ワイヤロープ、主シーブが大形で形状が複雑であ
っても、永久磁石11の配置が比較的楽 (4)局部的磁場を作りやすい (5)停電でも使用可能 電磁コイルを使用した装置では、逆に磁束密度を細く変
えられ、円筒状のため全体を磁場条件にしやすいという
利点を有する。
<Advantages of device using permanent magnet 11> (1) No power supply required (2) Simple and inexpensive structure (3) Permanent magnet even if wire rope and main sheave are large and complicated in shape 11 is relatively easy to arrange (4) It is easy to create a local magnetic field (5) Can be used even during a power failure In a device that uses an electromagnetic coil, the magnetic flux density can be changed finely, and it is easy to make the entire magnetic field condition because of the cylindrical shape. Has the advantage.

【0025】<変形例>前述の実施の形態で説明した特
性図(図5〜図8)は、いずれも実施例の代表例にすき
ず、これが他の材料であっても同様な傾向を示している
ので、その図の添付ならびにその説明を省略する。
<Modifications> The characteristic diagrams (FIGS. 5 to 8) described in the above-mentioned embodiments are not limited to the representative examples of the examples, and the same tendency is exhibited even if other materials are used. Therefore, the attachment of the figure and its description are omitted.

【0026】前述の実施の形態では、永久磁石として酸
化物磁石で残留磁束密度が100 mT のものを使用した
場合を例に上げたが、これに限らず金属磁石で残留磁束
密度が0.5〜1.45 T のもの、希土類磁石で0.
65〜1.20 T のもの、酸化物磁石で残留磁束密度
が0.20〜0.45 T のもの、ボンド磁石で残留磁
束密度が0.065〜0.90 Tのもののいずれかであ
ってもよい。
In the above-mentioned embodiment, the case where an oxide magnet having a residual magnetic flux density of 100 mT is used as the permanent magnet has been taken as an example, but the present invention is not limited to this, and the residual magnetic flux density is 0.5 with a metal magnet. ˜1.45 T, rare earth magnets of 0.
65 to 1.20 T, an oxide magnet having a residual magnetic flux density of 0.20 to 0.45 T, and a bonded magnet having a residual magnetic flux density of 0.065 to 0.90 T. Good.

【0027】[第2の実施形態]図10は公知のクロス
ローラベアリングをロボットのアームに適用した場合の
要部断面図である。ロボットのベースの上端にはクロス
ローラベアリングCBの内輪側CB1を支持する凹部4
aが形成され、この内輪側CB1はリング状の固定部材
4bにより固定されている。クロスローラベアリングC
Bの外輪側CB2は、リング状のベアリング押さえ5
a,5bを介してロボットアーム5に固定されている。
ロボットアーム5はロボットのベース4の上端を覆うよ
うに基部を有し、ここから所定の方向に図示しないアー
ムが伸びている。ベアリング押さえ5bの下部にはリン
グ状の磁性体6の外周端(図中N側)が固定され、この
内周端(図中S側)はロボットのベース4の上端に空隙
を介して対向するように配設されている。なお、図では
外周端を固定しているが、内周端を固定した場合につい
ても同様である。
[Second Embodiment] FIG. 10 is a cross-sectional view of essential parts when a known cross roller bearing is applied to a robot arm. A recess 4 for supporting the inner ring side CB1 of the cross roller bearing CB is provided at the upper end of the robot base.
a is formed, and the inner ring side CB1 is fixed by a ring-shaped fixing member 4b. Cross roller bearing C
The outer ring side CB2 of B is a ring-shaped bearing retainer 5
It is fixed to the robot arm 5 via a and 5b.
The robot arm 5 has a base portion so as to cover an upper end of the base 4 of the robot, and an arm (not shown) extends in a predetermined direction from the base portion. An outer peripheral end (N side in the drawing) of a ring-shaped magnetic body 6 is fixed to the lower part of the bearing retainer 5b, and this inner peripheral end (S side in the drawing) faces the upper end of the base 4 of the robot via a gap. It is arranged as follows. Although the outer peripheral end is fixed in the figure, the same applies to the case where the inner peripheral end is fixed.

【0028】[第3の実施形態]図11は前述のクロス
ローラベアリングCBの分割リング相互間に、円環状電
磁石7を配設したものである。
[Third Embodiment] FIG. 11 shows an annular electromagnet 7 disposed between the split rings of the cross roller bearing CB described above.

【0029】[第4の実施形態]図12は公知のころが
り軸受の一例であるボールベアリングBBに、円環状電
磁石8を配置したものであるが、ベアリングBBの内外
輪の外側、つまり図示しない軸の端部側に配置したもの
である。
[Fourth Embodiment] FIG. 12 shows a ball bearing BB which is an example of a known rolling bearing in which an annular electromagnet 8 is arranged. It is arranged on the end side of.

【0030】[第5の実施形態]図13は公知のボール
ベアリングBBのベアリングブラケットの内輪9、外輪
10を、それぞれ図のように着磁したものである。
[Fifth Embodiment] FIG. 13 shows an inner ring 9 and an outer ring 10 of a bearing bracket of a known ball bearing BB, which are magnetized as shown in FIG.

【0031】[第6の実施形態]図14は軸11と、固
定部材13の穴内に挿入され、軸11を回転自在に支承
するスリーブ12とからり、軸11とスリーブ12の少
なくとも一方が磁性材料から構成された軸受装置におい
て、スリーブ12を図のように軸方向に沿って着磁した
ものである。
[Sixth Embodiment] FIG. 14 shows a shaft 11 and a sleeve 12 which is inserted into a hole of a fixing member 13 and rotatably supports the shaft 11. At least one of the shaft 11 and the sleeve 12 is magnetic. In the bearing device made of a material, the sleeve 12 is magnetized in the axial direction as shown in the figure.

【0032】[第7の実施形態]図15は、図14と同
様な軸受装置に使われる円筒状のスリーブ14を、図の
ように円周方向に沿って着磁したものである。
[Seventh Embodiment] FIG. 15 shows a cylindrical sleeve 14 used in a bearing device similar to that shown in FIG. 14, magnetized in the circumferential direction as shown in the drawing.

【0033】[第8の実施形態]図16は図14のよう
な軸受装置において、軸11を縦方向(軸方向)に2分
割するごとく着磁したものである。これとは、別に軸1
1の端部に永久磁石を取り付けるようにしてもよい。
[Eighth Embodiment] FIG. 16 shows a bearing device as shown in FIG. 14 in which the shaft 11 is magnetized so as to be divided into two parts in the longitudinal direction (axial direction). Apart from this, axis 1
You may make it attach a permanent magnet to the end part of 1.

【0034】[第9の実施形態]図17はスリーブ14
に回転自在に軸11が支承されている場合において、ス
リーブ14と軸11の軸方向端部側に、永久磁石15を
近接して配置したものである。
[Ninth Embodiment] FIG. 17 shows a sleeve 14
In the case where the shaft 11 is rotatably supported, the permanent magnet 15 is arranged in close proximity to the sleeve 14 and the end of the shaft 11 in the axial direction.

【0035】[第10の実施形態]図18は図17のよ
うに永久磁石15を配設せず、軸11の端部11aを図
のように着磁したものである。
[Tenth Embodiment] In FIG. 18, the permanent magnet 15 is not provided as in FIG. 17, but the end 11a of the shaft 11 is magnetized as shown in FIG.

【0036】[第11の実施形態]図19は軸(第1部
材)16と、この軸16を軸方向に移動自在に支承する
軸受(第2部材)17とからなり、軸16と軸受17の
少なくとも一方が磁性材料から構成された軸受装置にお
いて、軸16自体を図のように着磁したものである。な
お、図19(a)はその正面図であり、図19(b)は
その斜視図である。
[Eleventh Embodiment] FIG. 19 includes a shaft (first member) 16 and a bearing (second member) 17 that supports the shaft 16 so as to be movable in the axial direction. In a bearing device in which at least one of them is made of a magnetic material, the shaft 16 itself is magnetized as shown in the figure. 19 (a) is a front view thereof, and FIG. 19 (b) is a perspective view thereof.

【0037】[第12の実施形態]図20は図19と同
様に、軸(第1部材)16と、軸受(第2部材)17か
らなるものにおいて、これらに近接して永久磁石18を
配設したものである。以上述べた第2〜第12の実施形
態にあつても、前述の第1の実施形態と同様に作用効果
が得られることはいうまでもない。
[Twelfth Embodiment] FIG. 20, similarly to FIG. 19, is composed of a shaft (first member) 16 and a bearing (second member) 17, and a permanent magnet 18 is arranged close to them. It was set up. It goes without saying that the second to twelfth embodiments described above can obtain the same operational effects as the first embodiment described above.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上述べた本発明によれば、軸受の転動
体と内輪および転動体と外輪の摺動摩擦面、あるいは、
軸とスリーブとの摺動摩擦面等の摩耗を大幅に低減でき
る軸受装置を提供することができる。
According to the present invention described above, the sliding friction surface between the rolling element and the inner ring of the bearing and the rolling element and the outer ring, or
It is possible to provide a bearing device that can significantly reduce the wear of the sliding friction surface between the shaft and the sleeve.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による軸受装置の第1の実施形態を説明
するための図。
FIG. 1 is a diagram for explaining a first embodiment of a bearing device according to the present invention.

【図2】図1の実施の形態の原理を説明するための図。FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of the embodiment of FIG.

【図3】図2の原理に基づき試験片を試験するための試
験装置の概略構成を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a test apparatus for testing a test piece based on the principle of FIG.

【図4】図3の試験片を示す図。FIG. 4 is a diagram showing the test piece of FIG.

【図5】図3の試験装置により試験した摩耗特性におよ
ぼす磁束密度の影響を説明するための摩耗特性図。
FIG. 5 is a wear characteristic diagram for explaining the effect of magnetic flux density on wear characteristics tested by the test apparatus of FIG. 3;

【図6】図5の摩耗特性図の一部を拡大した特性図。FIG. 6 is a partially enlarged characteristic diagram of the wear characteristic diagram of FIG.

【図7】図3の試験装置により試験した磁束密度と摩耗
量比の関係を示す特性図。
7 is a characteristic diagram showing the relationship between the magnetic flux density and the wear amount ratio tested by the test apparatus of FIG.

【図8】図3の試験装置により試験した試験後の試験片
の断面プロファイルを示す図。
FIG. 8 is a diagram showing a cross-sectional profile of a test piece after the test performed by the test apparatus of FIG.

【図9】図1の実施の形態の作用効果を説明するための
磁気ー摩擦力特性を示す図。
FIG. 9 is a view showing magnetic-frictional force characteristics for explaining the operation and effect of the embodiment of FIG. 1;

【図10】本発明による軸受装置の第2の実施形態を説
明するための図。
FIG. 10 is a view for explaining a second embodiment of the bearing device according to the present invention.

【図11】本発明による軸受装置の第3の実施形態を説
明するための図。
FIG. 11 is a view for explaining a third embodiment of the bearing device according to the present invention.

【図12】本発明による軸受装置の第4の実施形態を説
明するための図。
FIG. 12 is a view for explaining the fourth embodiment of the bearing device according to the present invention.

【図13】本発明による軸受装置の第5の実施形態を説
明するための図。
FIG. 13 is a view for explaining the fifth embodiment of the bearing device according to the present invention.

【図14】本発明による軸受装置の第6の実施形態を説
明するための図。
FIG. 14 is a view for explaining the sixth embodiment of the bearing device according to the present invention.

【図15】本発明による軸受装置の第7の実施形態を説
明するための図。
FIG. 15 is a view for explaining the seventh embodiment of the bearing device according to the present invention.

【図16】本発明による軸受装置の第8の実施形態を説
明するための図。
FIG. 16 is a view for explaining an eighth embodiment of the bearing device according to the present invention.

【図17】本発明による軸受装置の第9の実施形態を説
明するための図。
FIG. 17 is a view for explaining the ninth embodiment of the bearing device according to the present invention.

【図18】本発明による軸受装置の第10の実施形態を
説明するための図。
FIG. 18 is a view for explaining the tenth embodiment of the bearing device according to the present invention.

【図19】本発明による軸受装置の第11の実施形態を
説明するための図。
FIG. 19 is a view for explaining the eleventh embodiment of the bearing device according to the present invention.

【図20】本発明による軸受装置の第12の実施形態を
説明するための図。
FIG. 20 is a view for explaining a twelfth embodiment of the bearing device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…内輪、 2…外輪、 3…ローラ、 CB…クロスローラベアリング、 6,7,8,15,18…永久磁石、 9…内輪、 10…外輪、 11…軸、 12…スリーブ、 14…スリーブ、 16…軸(第1部材)、 17…軸受(第2部材)。 1 ... Inner ring, 2 ... Outer ring, 3 ... Roller, CB ... Cross roller bearing, 6,7,8,15,18 ... Permanent magnet, 9 ... Inner ring, 10 ... Outer ring, 11 ... Axis, 12 ... Sleeve, 14 ... Sleeve , 16 ... Shaft (first member), 17 ... Bearing (second member).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水野 末良 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Suyo Mizuno No. 1 Toshiba-cho, Fuchu-shi, Tokyo Toshiba Corporation Fuchu factory inside

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 軸と、この軸を回転自在に支承するころ
がり軸受とからなり、前記軸と前記ころがり軸受の少な
くとも一方が磁性材料から構成された軸受装置におい
て、 前記軸受に有する内輪および外輪とこれらの間に存在す
る転動体との摺動摩擦面近傍に、この摺動摩擦面に磁界
をかける磁界発生手段を設けたことを特徴とする軸受装
置。
1. A bearing device comprising a shaft and a rolling bearing rotatably supporting the shaft, wherein at least one of the shaft and the rolling bearing is made of a magnetic material, wherein an inner ring and an outer ring of the bearing are provided. A bearing device characterized in that a magnetic field generating means for applying a magnetic field to the sliding friction surface is provided in the vicinity of the sliding friction surface between the rolling elements existing between them.
【請求項2】 前記磁界発生手段は、前記転動体自体を
着磁した部材とするか、または前記軸受に近接して配置
した磁石のいずれかである請求項1記載の軸受装置。
2. The bearing device according to claim 1, wherein the magnetic field generating means is either a magnetized member of the rolling element itself or a magnet arranged in the vicinity of the bearing.
【請求項3】 軸と、この軸を回転自在に支承するスリ
ーブとからなり、前記軸と前記スリーブの少なくとも一
方が磁性材料から構成された軸受装置において、 前記軸と前記スリーブとの摺動摩擦面近傍に、この摺動
摩擦面に磁界をかける磁界発生手段を設けたことを特徴
とする軸受装置。
3. A bearing device comprising a shaft and a sleeve rotatably supporting the shaft, wherein at least one of the shaft and the sleeve is made of a magnetic material, wherein a sliding friction surface between the shaft and the sleeve. A bearing device characterized in that magnetic field generating means for applying a magnetic field to the sliding friction surface is provided in the vicinity thereof.
【請求項4】 前記磁界発生手段は、前記軸自体を着磁
した部材とするか、または前記スリーブ自体を着磁した
部材とするか、あるいは前記軸と前記スリーブに近接し
て配置した磁石のいずれかである請求項3記載の軸受装
置。
4. The magnetic field generating means uses the shaft itself as a magnetized member, or the sleeve itself as a magnetized member, or a magnet disposed near the shaft and the sleeve. The bearing device according to claim 3, which is any one of them.
【請求項5】 軸と、この軸を所定方向に移動自在に支
承する軸受とからなり、前記軸と前記軸受の少なくとも
一方が磁性材料から構成された軸受装置において、 前記軸と前記軸受との摺動摩擦面近傍に、この摺動摩擦
面に磁界をかける磁界発生手段を設けたことを特徴とす
る軸受装置。
5. A bearing device comprising a shaft and a bearing for movably supporting the shaft in a predetermined direction, and at least one of the shaft and the bearing is made of a magnetic material. A bearing device characterized in that a magnetic field generating means for applying a magnetic field to the sliding friction surface is provided in the vicinity of the sliding friction surface.
【請求項6】 前記磁界発生手段は、前記軸自体を着磁
した部材とするか、または前記軸受自体を着磁した部材
とするか、あるいは前記軸と前記軸受に近接して配置し
た磁石のいずれかである請求項5記載の軸受装置。
6. The magnetic field generating means includes a magnetized member for the shaft itself, a magnetized member for the bearing itself, or a magnet arranged near the shaft and the bearing. The bearing device according to claim 5, which is any one of them.
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