JPH11141557A - 転がり軸受 - Google Patents
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Abstract
いて、軸受の取り付け時や使用時に、潤滑剤含有ポリマ
が変形したり損傷する危険性を少なくするとともに、作
成時に軸受構成部材に特別な熱処理を必要とせず、比較
的安価であり、また簡便な構造を有し、更に潤滑寿命も
改善された転がり軸受を提供する。 【解決手段】 少なくとも内輪2、外輪1、複数の転動
体3から構成される転がり軸受であって、樹脂に潤滑剤
を含有させてなる潤滑剤含有ポリマ5をその内部に保持
し、かつ該潤滑剤含有ポリマ中の潤滑剤を外部に放出す
るための放出部を有する潤滑剤含有ポリマ保持部材6を
備えることを特徴とする転がり軸受。
Description
特に潤滑剤含有ポリマを備える転がり軸受に関する。
がり軸受には、外部から潤滑剤を補給することなく、長
期にわたって安定した運転を維持する目的や、潤滑剤の
軸受への供給量を補足する目的、潤滑剤の供給が一時的
に停止するような恐れのある場合の対処、あるいはグリ
ース潤滑される軸受の潤滑を更に良好にする目的等で、
潤滑剤を含有させた樹脂(以下、潤滑剤含有ポリマと称
する、)を使用したものがある。この種の転がり軸受と
しては、例えば、図13に示すように、耐食性を有する
外輪1、内輪2、転動体3を備え、その外輪1と内輪2
とに挟まれた空間内に潤滑剤含有ポリマ5を充填したも
の(特開平6−313435号公報参照)、保持器を潤
滑剤含有ポリマとしたもの(特開平8−21450号号
公報参照)、図14に示すように、外輪1もしくは内輪
2もしくはころ3に凹所を設けて潤滑剤含有ポリマ5を
充填したもの(特開平7−145818号公報参照)、
あるいは外輪、内輪及び転動体により形成される空間内
に潤滑剤含有ポリマを充填するとともに、外輪の内周
面、内輪の外周面及び転動体の表面に離型剤の塗膜が形
成されているもの(特開平7−139551号公報参
照)、等がある。
の潤滑剤含有ポリマを備える転がり軸受は、何れも軸受
内、あるいは軸受構成部材に潤滑剤含有ポリマを直接充
填したものか、軸受構成部材自体を潤滑油含有ポリマで
形成したものである。しかし、一般に、潤滑剤含有ポリ
マの機械的強度は小さいため、特開平8−21450号
公報に開示されているような、潤滑剤含有ポリマからな
る軸受構成部材(ここでは保持器)を組み込んだ転がり
軸受では、軸受が高速回転する場合や、軸受自体に遠心
力が作用したり振動荷重が作用する場合のような過酷な
使用条件においては、潤滑剤含有ポリマの変形や破損等
の危険があり、軸受の使用条件が制約されるという問題
があった。また、特開平6−313435号公報や特開
平7−145818号公報に開示されているような、潤
滑剤含有ポリマを軸受内(ここでは内輪と外輪とに囲ま
れた空間)、あるいは軸受構成部材(ここでは内輪、外
輪、ころ)に直接充填した転がり軸受では、特開平6−
313435号公報にも示されているように、軸受や軸
受構成部材の寸法精度を保持するために、潤滑剤含有ポ
リマが充填される軸受構成部材の焼き戻し温度を該ポリ
マの融点以上にする必要があり、使用する潤滑剤含有ポ
リマの種類によっては通常以上の高温で軸受部材を熱処
理することが必要となり、製造費用が増加するという問
題があった。
であり、潤滑剤含有ポリマを利用した転がり軸受におい
て、軸受の取り付け時や使用時に、潤滑剤含有ポリマが
変形したり損傷する危険性を少なくするとともに、作成
時に軸受構成部材に特別な熱処理を必要とせず、比較的
安価であり、また簡便な構造を有し、更に潤滑寿命も改
善された転がり軸受を提供することを目的とする。
係る、少なくとも内輪、外輪、複数の転動体から構成さ
れる転がり軸受であって、樹脂に潤滑剤を含有させてな
る潤滑剤含有ポリマをその内部に保持し、かつ該潤滑剤
含有ポリマ中の潤滑剤を外部に放出するための放出部を
有する潤滑剤含有ポリマ保持部材(以下、単に保持部材
と呼ぶ。)を備えることを特徴とする転がり軸受により
達成される。
を有する保持部材内に潤滑剤含有ポリマを充填して、そ
の部材を軸受構成部材もしくは軸受内部に装着するた
め、取り付け時や使用時に加わる外力によって潤滑剤含
有ポリマが破壊されることが無く、従来以上の高速回転
条件下や振動条件下でも、転がり軸受の潤滑に潤滑剤含
有ポリマを利用することができる。また、潤滑剤含有ポ
リマは、予め保持部材に充填されてるいるため、作製に
際して軸受部材に特別な熱処理を必要としない。
関して図面を参照して詳細に説明する。本発明の転がり
軸受は、潤滑剤含有ポリマを保持部材に保持させて軸受
の適所に装着したことを特徴とする。ここで、潤滑剤含
有ポリマは何ら制限されるものでなく、従来より転がり
軸受に使用されているものが全て使用可能である。潤滑
剤を含有させる樹脂は特に制限されるものではないが、
潤滑剤の保持性能が高く、また後述される保持部材への
充填操作が容易であることが好ましく、例えばポリエチ
レンやポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオ
レフィン系樹脂が好適である。また、これにポリアミド
やポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポ
リフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポ
リエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリスチレン、
ABS樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、尿素樹脂、メラ
ミン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ
樹脂等を混和したものも使用可能である。また、高分子
量のものと低分子量のものとを混和して使用することも
可能である。
ものである。潤滑油は特に制限されるものではないが、
鉱油、エーテル油、エステル油、パラフィン系炭化水素
油、ナフタレン系炭化水素油等は、上記したポリオレフ
ィン系樹脂との親和性が高く、該樹脂中により多量に含
有させることができる。勿論、その他の潤滑油も可能で
ある。添加剤も特に制限されず、公知の防錆剤や酸化防
止剤、摩耗防止剤、消泡剤、極圧剤等を必要に応じて適
宜配合することができる。
を所定の配合割合で混合し、必要に応じて加熱しながら
攪拌して両者を一様に溶解して得られる。潤滑剤含有ポ
リマの潤滑剤の含有量が多くなるほど、潤滑寿命が長く
なり好ましいが、一方において潤滑剤含有ポリマ自体が
軟化して形態を保持し難くなる。本発明においては、潤
滑剤含有ポリマは保持部材内に充填された状態で使用さ
れるため、外力や負荷を直接受けることがなく、多量の
潤滑剤を含有させても何ら支障を来すことがなく、潤滑
寿命の向上を実現する。含油率は、好ましくは30〜9
5wt%、より好ましくは50〜90wt%である。
うに、適用される転がり軸受の種類、構造並びにその装
着箇所に応じて成形された構造部材であり、その内部に
潤滑剤含有ポリマを保持するとともに、軸受の回転に伴
って潤滑剤含有ポリマ中の潤滑剤を軸受の潤滑箇所に供
給するための放出部を備える。潤滑剤含有ポリマの保持
部材への充填方法は特に制限されるものではないが、例
えば、樹脂と潤滑剤とを混合したものを保持部材中に注
入し、次いで保持部材ごと潤滑剤含有ポリマを構成する
樹脂の融点以上の温度で所定時間保持して固化させ、そ
の後保持部材ごと冷却する方法が採られる。従って、保
持部材を形成する材料は、この充填方法を考慮すると、
機械的強度とともに、潤滑剤含有ポリマを構成する樹脂
の融点もしくは流動温度以上の耐熱温度を有することが
要求され、好ましい材料としては金属、セラミックスま
たはエンジニアリングプラスチックに代表される耐熱樹
脂であり、具体的には金属としてプレス鋼板等を、セラ
ミックスとしてSi3 N4 (窒化けい素)、SiC(炭
化けい素)、ZrO2 (ジルコニア)等を、またエンジ
ニアリングプラスチックとしてPES(ポリエーテルス
ルホン)、PEI(ポリエーテルイミド)、PAI(ポ
リアミドイミド)、PPS(ポリフェニレンサルファイ
ド)、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)、ポリ
アミド66、ポリアミド6などのポリアミド等を好適に
使用することができ、ガラス繊維やカーボン繊維等で補
強した材料がより好ましい。また、これら保持部材を形
成する材料は、転がり軸受の種類や装着箇所によって適
宜選択され、特に装着状態で負荷が加わる場合には金属
であることが好ましい。
の構造並びに装着構造を例示して、本発明をより明確に
する。
を玉軸受に適用した例を示す要部断面図である。図示さ
れるように、本実施形態における玉軸受は外輪1と内輪
2との間に複数の玉3を転動自在に設け、保持器4によ
って保持して構成されている。また、潤滑剤含有ポリマ
5を充填した保持部材6が、回転輪である内輪2に設け
られた円周状の切り欠け部に装着されている。保持部材
6はプレス鋼板からなる環状部材であり、断面コ字状の
空所に潤滑剤含有ポリマ5が充填される。また、内輪2
にはその軌道面から保持部材6の潤滑剤含有ポリマ5を
保持している前記空所に連通する小孔7が形成されてい
る。従って、内輪2が回転すると、遠心力によって潤滑
剤含有ポリマ5中の潤滑剤が引き出され、小孔7を通っ
て軌道面に導かれ、軸受の潤滑に供される。
に充填する方法について説明する。本実施形態に使用さ
れる潤滑剤含有ポリマ5は、低分子量ポリエチレン〔三
井石油化学(株):6200BP〕と超高分子量ポリエ
チレン〔三井石油化学(株):XM220〕とを1対1
の割合で混合して得たポリエチレン粉末30部に、パラ
フィン系鉱油〔日本石油(株):FBKFオイルRO1
00〕70部を均一に混合したものである。この混合物
はペースト状の物質であり、これを図2(同図(a)は
正面図、同図(b)はA1−B1矢視図)に示すよう
に、プレス成形された保持部材6と円筒形治工具10と
の間に充填口11から注入し、保持部材6を円筒形治工
具10と組み合わせたまま、ポリエチレンの融点以上で
ある150℃で20分間保持して固化させることによ
り、潤滑剤含有ポリマ5が充填された保持部材6が得ら
れる。
形治工具10から取り外し、図1に示す玉軸受の内輪2
の切り欠け部に嵌入して、本実施形態の玉軸受が完成す
る。この玉軸受は、潤滑剤含有ポリマ5が保持部材6に
充填された状態で内輪2に装着されるため、外部からの
負荷を直接受けることがない。従って、潤滑剤含有ポリ
マ5は機械的強度は要求されないことから、潤滑剤含有
量を増すことができ、潤滑寿命を大幅に改善することが
できる。上記において、保持部材6の内輪2への装着作
業の容易さや固定状態を良好にすることを考慮して、保
持部材6の内径は内輪2の内径より僅かに大きく、かつ
外径は円筒形治工具10の内径より僅かに小さく、一方
円筒形治工具10の内径は装着する内輪2の内径より僅
かに小さく製作してある。また、ペースト状の潤滑剤含
有ポリマ5を注入する前に円筒形治工具10の内径面1
0aにフッ素系離型剤の膜を付けておくことにより、潤
滑剤含有ポリマ5が固化した後の保持部材6を円筒形治
工具10から抜け易くすることができる。
3は、本発明を円すいころ軸受に適用した例を示す要部
断面図である。図示されるように、本実施形態における
円すいころ軸受は外輪1と内輪2との間に複数のころ3
を転動自在に設け、保持器4によって保持して構成され
ており、更に内輪2に潤滑剤含有ポリマ5を充填した保
持部材6が装着されている。保持部材6の材質及び形状
は、第1実施形態と同様である。また、最も焼付き摩耗
の生じやすい、ころ3の端面と内輪2の大つばとの接触
部2aに潤滑剤を導けるように、内輪2には接触部2a
から保持部材6に至る潤滑剤導入のための小孔7が連通
されている。ここに使用する潤滑剤含有ポリマは、ポリ
4−メチルペンテン−1樹脂を10%、超高分子量ポリ
エチレン樹脂10%と、エーテル油80%を含有した材
料を使用した。図2において円筒形工具10に相当する
金型と保持部材6の内径及び下部に外接する金型と、1
1に相当する部分にゲートを有する金型から成る空間部
に保持部材6を装着後、溶融した上記含油ポリマを射出
成形で形成した。成形条件は、樹脂温度250℃、金型
温度60℃、圧力30MPa、冷却時間25秒である。
は、本発明を自動調心ころ軸受に適用した例を示す要部
断面図である。図示されるように、本実施形態における
自動調心ころ軸受は外輪1と内輪2との間に、周方向に
2列に複数の樽型のころ3を転動自在に設け、保持器4
並びに案内輪9によって保持して構成されており、更に
内輪2には、案内輪9の直下相当箇所に潤滑剤含有ポリ
マ5を充填した保持部材6が装着されている。保持部材
6は、耐熱性に優れるPEEK(ポリエーテルエーテル
ケトン)製であり、内輪2に装着するために半円に2分
割されている。潤滑剤含有ポリマ5はそれぞれの保持部
材6に充填されて内輪2に装着されるが、その際に生じ
る円周方向のすきまに、図5に示すプラスチック製テー
パコマ8を差し込むことによって内輪2の切り欠け部に
固定することができる。また、内輪2には、保持部材6
から案内輪9の軸方向両端面に通じる小孔7が2本設け
られており、潤滑剤含有ポリマ5からの潤滑剤が供給さ
れる。
6は、本発明を円すいころ軸受に適用した他の例を示す
要部断面図である。図示されるように、本実施形態にお
ける円すいころ軸受は外輪1と内輪2との間に、潤滑剤
含有ポリマ5を充填した保持部材6を内蔵するころ3を
転動自在に設け、保持器4によって保持して構成されて
いる。図7(a)は図6に示すころ3の拡大図である
が、ころ3には小径の端面3aの開口から軸心に沿って
連続する中空腔部が形成され、また大径の端面3bには
中空腔部に通じる小孔7が同心状に複数設けられている
(同図(b)参照)。保持部材6はポリアミド46樹脂
製で、図8(b)に断面図として示すように、一端が開
口した略円筒状であり、その内部に潤滑剤含有ポリマ5
が充填される。また、図8(a)に示すように、この保
持部材6の前記開口とは反対側の端面には複数の小孔1
2が形成され、更に中心から周壁の長手方向に延びるス
リット13が形成されている。この小孔12は、潤滑油
が正常に供給されている時にこの油をポリマー部に導
き、油を補充するためのものである。また、保持部材6
の外径は、ころ3の中空腔部の内径より僅かに大きくな
っている。尚、図8(c)は、同図(b)のA4−B4
矢視図である。
は、潤滑剤含有ポリマ5の露出面を小孔7に向けてころ
3の中空腔部に収容される。この時、保持部材6はスリ
ット13の弾性変形を利用してころ3の中空腔部への挿
入並びに固定がなされる。ころ3は、図6に示すよう
に、大径の端面3aが内輪大つば側に位置するように配
される。従って、本実施形態における円すいころ軸受で
は、ころ3が回転した時に潤滑剤含有ポリマ5中の潤滑
剤が遠心力で引き出され、小孔7から流出してころ3の
端面3aを伝わって、最も焼付きや摩耗の生じやすい、
ころ3の端面3aと内輪大つばとの接触部2aに潤滑剤
が供給される。
は、軸受内の全数のころ3に潤滑剤含有ポリマ5を充填
した保持部材6を内蔵させているが、軸受中の1本のこ
ろのみに潤滑剤含有ポリマ5を充填した保持部材6を内
蔵させて、他は通常のころを使用することも可能であ
る。また、本実施形態においては円すいころ軸受の場合
を示したが、第2実施形態に挙げた円筒ころ軸受、第3
実施形態に挙げた自動調心ころ軸受においても、本実施
形態と同様の、潤滑剤含有ポリマ5を充填した保持部材
6を内蔵したころ3を併用することが可能である。
9は、本発明を内輪、外輪、複数のころからなり、保持
器を有しない総ころ円筒ころ軸受に適用した例を示す要
部概略図であり、同図(a)は正面図、同図(b)は
(a)のA5−B5矢視図である。図示されるように、
本実施形態における総ころ円筒ころ軸受は、潤滑剤含有
ポリマ5を充填した保持部材6をころ3の間にスペーサ
ころ(符号6’とする)として介在させて構成される。
このスペーサころ6’はPEEK製で、その外径はころ
3の外径より僅かに小径に作製されており、軸受に負荷
される荷重は複数のころ3によって支える。また、スペ
ーサころ6’は、図10(a)〜(c)に示すように、
その周壁並びに両端面に複数の小孔14が形成されてい
る。この小孔14は、図示される円形、半円断面の他、
矩形、長円、楕円等の形状が可能であり、またその大き
さや数も必要に応じて適宜選択できる。
同図(e)に示すように、小孔14を塞ぎ、スペーサこ
ろ6’の各面と同一面となるように固化する。従って、
このスペーサころ6’を図9に示すように総ころ円筒こ
ろ軸受に組み込むことにより、潤滑剤含有ポリマ5が周
壁の小孔14(図10(b)参照)を通じて隣接するこ
ろ3、内輪外径の軌道面、及び外輪内径の軌道面と接触
して、潤滑剤をそれぞれの接触箇所に供給する。また、
スペーサころ6’の両端外表面(図10(a),(c)
参照)に露出した潤滑剤含有ポリマ5は、内輪2のつば
面2a、及び外輪1のつば面1aと接触して、両方のつ
ば面1a,2aに潤滑剤を供給する。また、本実施形態
では軸受を円筒ころ軸受としたが、円すいころ軸受や自
動調心ころ軸受にも、同様の構造のスペーサころを組み
込むことができる。
11は、本発明を円すいころ軸受に適用した更に他の例
を示す要部概略図であり、同図(a)はその一部を示す
正面図、同図(b)は(a)のX3−Y3矢視図であ
る。図示されるように、本実施形態における円すいころ
軸受は外輪1と内輪2との間に、複数のころ3を転動自
在に設け、保持器4によって保持するとともに、潤滑油
含有ポリマ5を充填した保持部材6をスペーサ(符号
6”とする)として、軸受内のころ3と内輪2と保持器
4とで囲まれた空間に挿入して構成される。このスペー
サ6”はPEEK製であり、また図12(a)及び
(c)に両端面、同図(b)に側面図を示すように、隣
接する二つのころ3と接する局面部6aを備え、その長
手方向長さがころ3の長手方向長さと略一致し(図11
(b)参照)、かつ一端面から他端面に向かって高さが
漸次低くなるように形成されている。また、局面部6a
並びに両端面には、複数の小孔15が設けられおり、こ
れらの小孔15から潤滑剤含有ポリマ5が露出してい
る。
ペーサ6”の両端面の小孔15から露出した潤滑剤含有
ポリマ5が内輪2の大つば表面2a、小つば表面2bと
それぞれ接触して潤滑剤を供給するとともに、曲面部6
aの小孔15から露出した潤滑剤含有ポリマ5は、隣接
するころ3に接触して潤滑剤をころ表面に供給する。ま
た、ころ3の表面に供給された潤滑剤は、ころ3の回転
により、ころ3と内輪2、及び外輪1との接触部などを
潤滑する。尚、本実施形態は軸受を円すいころ軸受とし
たが、自動調心ころ軸受、円筒ころ軸受においても、ス
ペーサ6”の形状や寸法を適切に合致させることにより
本実施形態を適用することが可能である。
受は、強度を有する保持部材内に潤滑剤含有ポリマを充
填して、その部材を軸受構成部材もしくは軸受内部に装
着するため、取り付け時や使用時に加わる外力によって
潤滑剤含有ポリマが破壊されることが無く、従来以上の
高速回転条件下や振動条件下でも、転がり軸受の潤滑に
潤滑剤含有ポリマを利用することができる。また、潤滑
剤含有ポリマは、予め保持部材に充填されてるいるた
め、作製に際して軸受部材に特別な熱処理を必要としな
い。更に、潤滑剤含有ポリマには外力が加わらないた
め、潤滑剤の含有量を高めることができ、潤滑寿命を延
長することができる。
面図である。
係る説明図である。
の要部縦断面図である。
の要部縦断面図である。
示す説明図である。
要部縦断面図である。
す要部断面図である。
を示す要部断面図である。
の玉軸受の一例(特開平6−313435号公報に記
載)を示す要部断面図である。
の円筒ころ軸受の一例(特開平7−145818号公報
に記載)を示す要部断面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 少なくとも内輪、外輪、複数の転動体か
ら構成される転がり軸受であって、樹脂に潤滑剤を含有
させてなる潤滑剤含有ポリマをその内部に保持し、かつ
該潤滑剤含有ポリマ中の潤滑剤を外部に放出するための
放出部を有する潤滑剤含有ポリマ保持部材を備えること
を特徴とする転がり軸受。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9302861A JPH11141557A (ja) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | 転がり軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9302861A JPH11141557A (ja) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | 転がり軸受 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005055612A Division JP4158047B2 (ja) | 2005-03-01 | 2005-03-01 | 円すいころ軸受 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11141557A true JPH11141557A (ja) | 1999-05-25 |
Family
ID=17913985
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9302861A Pending JPH11141557A (ja) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | 転がり軸受 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11141557A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6464398B2 (en) | 2000-05-22 | 2002-10-15 | Nsk Ltd. | Roller bearing |
JP2002349681A (ja) * | 2001-05-23 | 2002-12-04 | Harmonic Drive Syst Ind Co Ltd | 波動歯車装置の潤滑機構 |
US20100086247A1 (en) * | 2008-10-08 | 2010-04-08 | Brady Walker | Roller bearing |
CN103851072A (zh) * | 2012-12-04 | 2014-06-11 | 株式会社捷太格特 | 滚珠轴承 |
CN105134790A (zh) * | 2015-08-18 | 2015-12-09 | 洛阳轴研科技股份有限公司 | 一种转动支撑装置 |
-
1997
- 1997-11-05 JP JP9302861A patent/JPH11141557A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040428 |
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A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040625 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050105 |
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A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050301 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051005 |