JPH0925938A - 転がり軸受及びその製造方法 - Google Patents

転がり軸受及びその製造方法

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JPH0925938A
JPH0925938A JP17887095A JP17887095A JPH0925938A JP H0925938 A JPH0925938 A JP H0925938A JP 17887095 A JP17887095 A JP 17887095A JP 17887095 A JP17887095 A JP 17887095A JP H0925938 A JPH0925938 A JP H0925938A
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JP
Japan
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bearing
ring
rolling bearing
outer ring
divided
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Withdrawn
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JP17887095A
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English (en)
Inventor
Yasutaka Ito
容敬 伊藤
Natsuhiko Mori
夏比古 森
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転運動の支持のみならず、スラスト方向へ
の変位をも許容することのできる転がり軸受を提供す
る。 【解決手段】 一方の軌道輪(4)を潤滑油を含浸させ
た焼結合金で形成し、これを軌道面(4a)の最深部
(P)を含む一方の肩部(7a)と、他の部分とからなる
分割構造として両分割片を固相拡散接合にて焼結一体化
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、転がり軸受及びそ
の製造方法に関し、詳しくはスラスト方向への変位を許
容し得る転がり軸受及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】周知のように軸受には、潤滑油膜を介し
て軸と軸受とを滑らせ、流体潤滑により摩擦を減じる滑
り軸受と、相対運動する二面間に玉やころを配置して転
がり接触により摩擦を減じる転がり軸受とがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、転がり軸受
は、ある程度のスラスト荷重には対抗することができる
ものの、スラスト方向への変位は許容されておらず、従
って、ステッピングモータ等の軸受装置のように、回転
運動のみならずスラスト方向への変位も要求される部分
には、使用困難である。
【0004】一方、滑り軸受であれば、スラスト方向へ
の変位はある程度許容されるが、トルク特性や寿命、コ
スト等に難があるため、転がり軸受に比べるとその適用
範囲が制限される。
【0005】そこで、本発明は、回転運動の支持のみな
らず、スラスト方向への変位をも許容することのできる
転がり軸受の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的の達成のため、
本発明では、内輪及び外輪と、内・外輪間に介在させた
複数の転動体とを有する転がり軸受において、内輪又は
外輪のうち少なくとも一方の軌道輪を潤滑油を含浸させ
た焼結合金で形成することとした。
【0007】焼結合金からなる軌道輪を、その軌道面の
最深部を含む一方の肩部と、他の部分とからなる分割構
造とし、且つ、これらの分割片を固相拡散接合にて焼結
一体化することとした。
【0008】両分割片の接合部に補油機構を形成しても
よい。
【0009】内輪又は外輪のうち少なくとも一方の軌道
輪を、その軌道面の最深部を含む一方の肩部と、他の部
分とからなる分割構造とし、これらの分割片を組成の異
なる圧粉体でそれぞれ成形した後、固相拡散接合にて焼
結し一体化して転がり軸受を得る。
【0010】
【作用】少なくとも一方の軌道輪が含有する潤滑油は、
当該軌道輪の表面からハウジング若しくは回転軸との間
に滲出し、ハウジング若しくは回転軸と軌道輪との間の
滑り摩擦を減少させる。従って、当該軌道輪はハウジン
グ若しくは回転軸に対してスラスト方向に摺動可能とな
る。
【0011】焼結合金からなる軌道輪を、その軌道面の
最深部を含む一方の肩部と、他の部分とからなる分割構
造とし、且つ、これらの分割片を固相拡散接合にて焼結
一体化すれば、型の抜き取り時に肩部を他の部分から分
離し、当該軌道輪の軌道面側方を開放することができ
る。従って、型は、肩部と干渉することなくスムーズに
抜き取ることができる。型の抜き取り後は、両分割片を
再接合し、固相拡散接合にて焼結一体化する。
【0012】両分割片の接合部に補油機構を形成すれ
ば、含油軌道輪に随時油を補充することができるので、
長期にわたり軌道輪から油を滲出させることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】図1は、回転軸(1)に固定した
内輪(2)と、ハウジング(3)等の静止部材に固定し
た外輪(4)と、内・外輪(2)(4)間に介在させた
複数個の玉(転動体)(5)とを具備する深溝玉軸受の
断面図である。なお、転動体(5)を円周等間隔に保持
するための保持器の図示は省略されている。
【0014】この軸受の軌道輪(2)(4)のうち、内
輪(2)は軸受の一般的な素材である軸受鋼で形成され
る。一方、外輪(4)は潤滑油を含浸させた多孔質の焼
結合金で形成されている。この外輪(4)は、Feから
なるベース粉末に所定量のCu、Ni、C、Mo粉末等
を添加混合し、これを圧縮成形した上で焼結し、さらに
潤滑油を含浸させて製品化される。なお、Ni及びMo
粉末は強度向上のために添加されている。
【0015】この外輪(4)の内部に保持された潤滑油
は、外輪(4)の外径面から滲出してハウジング(3)
と外輪(4)との間に介在し、両部材間の滑り摩擦を減
少させる。従って、外輪(4)がハウジング(3)に対
してスラスト方向に摺動可能となり、軸受全体をスラス
ト方向に僅かに変位させることが可能となる。この場合
には、外輪(4)が回転軸(1)の回転に伴って共周り
するおそれがあるが、外輪(4)とハウジング(3)と
を、軸方向の変位を許容し且つ周方向で係止する適当な
連結構造、例えばセレーション嵌合等の手段を使用すれ
ば、このような懸念も解消される。
【0016】また、外輪(4)の内径面から滲出した潤
滑油は、外輪軌道面(4a)、さらには転動体(5)を介
して内輪軌道面(2a)に行き渡るため、結果として別途
軸受内にグリース等の潤滑剤を封入する必要もなくな
り、組立工程の簡略化が図られる。
【0017】ところで、上述のように外輪(4)を焼結
する際には、金属粉の圧縮成形時に使用する型の取り外
しが問題となる。すなわち、何らの対策も講じなけれ
ば、型のうちの外輪軌道面(4a)との接触部分が外輪
(4)の肩部(7a)(7b)と干渉するため、圧縮成形
後、当該型を抜き取る際にその抜き取りが不可能とな
る。
【0018】かかる問題に対処するため、本発明では、
金属粉の圧縮成形の段階で、図1に示すように、外輪
(4)を、その少なくとも一方の肩部(7a)(以下、イ
ンナー側分割片(10)と称する)と残りの部分(以下、
アウター側分割片(11)と称する)とからなる分割構造
とし、これらの分割片(10)(11)を固相拡散接合にて
焼結し一体化することとした。両分割片(10)(11)の
ラジアル方向の境界線(BR)は、外輪軌道面(4a)の最
深部(P)を通るよう設定され、スラスト方向の境界線
(BS)は、当該最深部(P)よりも外径側を通るよう設
定されている。ここで、「最深部(P)」とは、軌道面
(4a)のうち、最も相手側の軌道輪(本実施例では内輪
(2))から離隔している部分をいう。
【0019】境界線(BR)(BS)は、インナー側分割片
(10)に少なくとも外輪軌道面(4a)の最深部(P)が
含まれるよう設定されていれば足りる。従って、ラジア
ル方向の境界線(BR)を図示よりも他の肩部(7b)側
(図面左側)にずらして設定することも可能である。ま
た、スラスト方向の境界線(BS)は、最深部(P)より
も外径側であれば何れの位置に設定しても構わない。
【0020】以下、具体的な成形手順を説明する。ま
ず、型の内部に、インナー側分割片(10)とアウター側
分割片(11)とで組成を僅かに異ならせて金属粉を充填
する。例えば、Fe、Cu、Ni、C、Moの各粉末を
使用する場合には、インナー側分割片(10)でのCuの
配合割合を3〜5%とし、アウター側分割片(11)での
配合割合を1〜3%とする(Ni、C、Mo粉末は同割
合とする)。次に、これを加圧して所定の形状に圧縮成
形し、その後インナー側分割片(10)をアウター側分割
片(11)から分離する。これにより、外輪軌道面(4a)
の側方が開放されるので、内径側に嵌め込んだ型の抜き
取りが可能となる。型の抜き取り後、両分割片(10)
(11)を再接合して焼結炉に搬入し、所定温度で加熱し
て両分割片(10)(11)を焼結・一体化させ、外輪
(4)を得る。
【0021】固相拡散接合は、焼結ばめのように「焼結
後」ではなく、「焼結中(焼結温度域における)」の両
部材間の熱膨張量の差を利用するもので、接合する部材
の粉体組成を適当に選択し、焼結中、一定の温度域にあ
る間に常に両者の接触を保持することにより、接触面に
おける粉体同士の焼結と合金元素の拡散とによって両圧
粉体を強固に接合させる方法である。この固相拡散接合
においては、両圧粉体の組み合わせ時に両者の隙間を負
にしておけば、基材に匹敵するほどの高い接合強度を得
ることができる。上述した配合割合であれば、焼結によ
りインナー側分割片(10)が拡径し、アウター側分割片
(11)が縮径するため、両圧粉体を強固に接合すること
ができる。
【0022】図2(a)は、図1とは逆に、外輪(4)
を軸受鋼で成形すると共に、内輪(2)を潤滑油を含浸
させた焼結合金としたものであり、軌道面(2a)の最深
部(P)を含めて内輪(2)の一方の肩部(12a)をア
ウター側分割片(11)とし、その他の部分をインナー側
分割片(10)としたものである。この場合も滲み出した
潤滑油によって内輪(2)が回転軸(1)に対して摺動
可能となるので、軸受全体のスラスト方向への変位を許
容することができる。
【0023】その他、図示は省略するが、図1と図2
(a)の構造を組合せて、内輪(2)及び外輪(4)の
双方を、潤滑油を含浸させた焼結合金で成形してもよ
い。
【0024】図3は、本発明を円錐ころ軸受に適用した
実施例であり、内輪軌道面(2a)の最深部(P)を含む
小端側の肩部(7a)をアウター側分割片(13)とし、他
の部分をインナー側分割片(14)として分割し、両分割
片(13)(14)を固相拡散結合したものである。
【0025】本発明は、上述した深溝玉軸受(図1及び
図2参照)や円錐ころ軸受(図3参照)に限らず、円筒
ころ軸受等の他の転がり軸受一般に広く適用することが
できる。
【0026】図2(b)は、両分割片(10)(11)の間
に補油機構(13)を設けた実施例である。含油軸受は、
通常は無給油で使用されるが、油の飛散や蒸発等によっ
て油が徐々に消耗、消失することは避けられないため、
消耗した油を補充して軸受寿命の向上を図るべく補油機
構(13)を設けたものである。補油機構(13)としては
油を含ませたフェルトの他、潤滑グリースあるいは潤滑
油と、超高分子ポリオレフィン粉末との混合物を固形化
したもの(潤滑組成物)等が使用可能である。この潤滑
組成物は、潤滑グリースあるいは潤滑油と、所定量の超
高分子量ポリオレフィン粉末(平均分子量=1×106
〜5×106 )とを均一に混合し、所定形状の型に流し
込んで、超高分子ポリオレフィン粉末のゲル化点以上
で、且つ、潤滑グリースを用いた場合は、その滴点以下
の温度で分散保持させ、常温で冷却することによって得
ることができる。さらに、この潤滑組成物に固体ワック
ス等の滲出抑制剤を添加混合し、過剰な油の滲み出しを
抑制してもよい。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、焼結合金からなる軌道
輪が、これと接触するハウジングや回転軸等に対してス
ラスト方向に摺動可能となるので、軸受全体がスラスト
方向に変位可能となる。従って、スラスト方向への変位
が要求され、しかも滑り軸受の適用が困難な箇所であっ
ても転がり軸受を使用することが可能となる。
【0028】また、焼結合金からなる軌道輪を、その軌
道面の最深部を含む一方の肩部と、他の部分とからなる
分割構造とし、且つ、これらの分割片を固相拡散接合に
て焼結一体化すれば、当該軌道輪の十分な強度を維持し
つつ、成形時において圧粉体からスムーズに型を抜き取
ることが可能となる。
【0029】両分割片の接合部に補油機構を形成すれ
ば、長期にわたり軌道輪から油を滲出させることがで
き、軸受寿命の向上が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を深溝玉軸受に適用した場合の実施例を
示す断面図である。
【図2】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図3】本発明を、円錐ころ軸受に適用した場合の実施
例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 回転軸 2 内輪 2a 内輪軌道面 3 ハウジング 4 外輪 4a 外輪軌道面 5 転動体 7a、7b 肩部 10 分割片(アウター側) 11 分割片(インナー側) 13 補油機構 P 最深部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内輪及び外輪と、内・外輪間に介在させ
    た複数の転動体とを有する転がり軸受において、内輪又
    は外輪のうち少なくとも一方の軌道輪を潤滑油を含浸さ
    せた焼結合金で形成したことを特徴とする転がり軸受。
  2. 【請求項2】 焼結合金からなる軌道輪が、その軌道面
    の最深部を含む一方の肩部と、他の部分とからなる分割
    構造をなし、且つ、これらの分割片が固相拡散接合にて
    焼結一体化されたものであることを特徴とする請求項1
    記載の転がり軸受。
  3. 【請求項3】 両分割片の接合部に補油機構を形成した
    ことを特徴とする請求項2記載の転がり軸受。
  4. 【請求項4】 内輪又は外輪のうち少なくとも一方の軌
    道輪を、その軌道面の最深部を含む一方の肩部と、他の
    部分とからなる分割構造とし、これらの分割片を組成の
    異なる圧粉体でそれぞれ成形した後、固相拡散接合にて
    焼結し一体化することを特徴とする転がり軸受の製造方
    法。
JP17887095A 1995-07-14 1995-07-14 転がり軸受及びその製造方法 Withdrawn JPH0925938A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1016811C2 (nl) * 2000-12-06 2002-06-13 Skf Ab Wentellager omvattende een met poedermetallurgietechniek verkregen onderdeel.
WO2009137719A3 (en) * 2008-05-07 2010-01-14 Infinitrak, Llc Variator

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Effective date: 20021001