WO2015041212A1 - 固体潤滑転がり軸受 - Google Patents

固体潤滑転がり軸受 Download PDF

Info

Publication number
WO2015041212A1
WO2015041212A1 PCT/JP2014/074428 JP2014074428W WO2015041212A1 WO 2015041212 A1 WO2015041212 A1 WO 2015041212A1 JP 2014074428 W JP2014074428 W JP 2014074428W WO 2015041212 A1 WO2015041212 A1 WO 2015041212A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
solid
separator
rolling bearing
solid lubricant
powder
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/074428
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
常智 相賀
寛生 真鍋
直明 辻
隆宏 後藤
容敬 伊藤
里路　文規
Original Assignee
Ntn株式会社
常智 相賀
寛生 真鍋
直明 辻
隆宏 後藤
容敬 伊藤
里路　文規
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2013193699A external-priority patent/JP6275433B2/ja
Priority claimed from JP2013196466A external-priority patent/JP2015064002A/ja
Priority claimed from JP2013196467A external-priority patent/JP6196514B2/ja
Priority claimed from JP2014077916A external-priority patent/JP6407551B2/ja
Application filed by Ntn株式会社, 常智 相賀, 寛生 真鍋, 直明 辻, 隆宏 後藤, 容敬 伊藤, 里路　文規 filed Critical Ntn株式会社
Priority to US14/917,404 priority Critical patent/US9631672B2/en
Priority to EP14846392.0A priority patent/EP3064792A1/en
Priority to CN201480047517.4A priority patent/CN105492788A/zh
Publication of WO2015041212A1 publication Critical patent/WO2015041212A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F16C33/66—Special parts or details in view of lubrication
    • F16C33/6696—Special parts or details in view of lubrication with solids as lubricant, e.g. dry coatings, powder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M103/00—Lubricating compositions characterised by the base-material being an inorganic material
    • C10M103/02—Carbon; Graphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M161/00—Lubricating compositions characterised by the additive being a mixture of a macromolecular compound and a non-macromolecular compound, each of these compounds being essential
    • 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
    • F16C19/20—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows with loose spacing bodies, e.g. balls, between the bearing 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
    • F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/04—Ball or roller bearings
    • 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
    • F16C33/37—Loose spacing bodies
    • 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
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/80—Labyrinth sealings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/04—Elements
    • C10M2201/041—Carbon; Graphite; Carbon black
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/02—Bearings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2050/00—Form in which the lubricant is applied to the material being lubricated
    • C10N2050/14—Composite materials or sliding materials in which lubricants are integrally molded

Definitions

  • the present invention relates to a solid lubricated rolling bearing using a solid lubricant.
  • the above-mentioned solid lubricated rolling bearing is suitable for use in a high temperature atmosphere or vacuum atmosphere where grease or lubricating oil cannot be used as a lubricant, for example, as a tenter clip bearing for a film stretching machine.
  • the film stretching machine here is used to manufacture a stretched film used for general packaging materials, liquid crystal panels, or secondary batteries, etc.
  • It is a mechanical device that continuously conveys the film 100 in the longitudinal direction (arrow X direction) and stretches the film 100 in the width direction while heating the film 100 in the region indicated by the broken line (may be further stretched in the longitudinal direction).
  • the tenter clip is a mechanical part that clips both ends of the film and stretches the film in a predetermined direction while being circulated and running as indicated by an arrow C in the drawing in this film stretching machine.
  • the tenter clip bearing is used in a portion that guides the rail travel of the tenter clip, and is used in a high temperature environment (250 ° C. or higher, about 400 ° C. at the maximum). Therefore, a solid lubricated rolling bearing is used. There is a need.
  • Patent Document 1 Conventionally known as such a solid-lubricated rolling bearing is one in which a separator made of a solid lubricant is disposed between adjacent rolling elements without using a cage (Patent Document 1, Patent Document 2). .
  • Patent Document 3 a solid lubricated rolling bearing is also known (Patent Document 3) in which a separator and rolling elements are held by a cage that needs riveting.
  • the separator made of a solid lubricant is worn or chipped by contact with the rolling element, and the size of the separator gradually decreases. Therefore, in the configurations of Patent Document 1 and Patent Document 2 that do not have a cage, when the separator becomes small due to long-term use, the rolling elements may be unevenly distributed in a partial region in the circumferential direction. In particular, when all the rolling elements move within a 180 ° region in the circumferential direction, the inner ring and the outer ring are separated by a slight external force, and the bearing becomes unintentionally disassembled and cannot function as a bearing.
  • an object of the present invention is to provide a solid-lubricated rolling bearing that can stably prevent rotation lock and unintended disassembly of the bearing for a long period of time.
  • a solid lubricated rolling bearing includes an outer ring having an outer raceway surface, an inner ring having an inner raceway surface, a plurality of rolling elements disposed between the outer raceway surface and the inner raceway surface, and an adjacent rolling element.
  • a solid-lubricated rolling bearing in which the separator is formed of a solid lubricant, and the relative movement of the adjacent rolling elements and the separator in the circumferential direction is regulated by a regulating member.
  • the restriction member is arranged at a plurality of locations in the circumferential direction to allow relative movement between adjacent restriction members.
  • the moving range in the circumferential direction of each rolling element is regulated by the regulating member. Therefore, even if the separator wears down due to the operation of the bearing and the size is reduced, it is possible to prevent a situation in which all the rolling elements are unevenly distributed in a partial region in the circumferential direction. Therefore, the outer ring and the inner ring are not separated even after long-term operation, and the situation where the bearing is unintentionally disassembled can be prevented.
  • each regulating member can be relatively moved independently, the size of the gap between the rolling element and the inner surface of the regulating member can be flexibly changed. Therefore, the discharge of the solid lubricant powder accumulated in the gap can be promoted, and the situation where the gap is filled with the solid lubricant powder and becomes a rotation lock can be prevented.
  • the regulating members are not connected by a connecting member such as a rivet, it is not necessary to secure an installation space for the connecting member in the circumferential direction in the bearing. Therefore, many rolling elements can be incorporated in the bearing, and the basic load rating of the bearing can be increased. Furthermore, since the connecting work between the regulating members is unnecessary, the number of work steps during the assembly of the bearing can be reduced.
  • the solid lubricant is preferably formed by forming a powder containing amorphous carbon material powder having self-sintering properties, graphite powder, and a binder, and firing the powder.
  • the carbon material powder used in this solid lubricant is different from carbon fiber, etc. that does not have self-sintering property, in that it has self-sintering property, unlike graphite, which is crystalline in that it is amorphous.
  • Material examples of such amorphous and self-sintering carbon material powder include pitch powder and coke powder.
  • Such carbon material powder forms a skeleton structure in which adjacent carbon material particles are bonded to each other due to its self-sintering property in addition to the powder itself being hardened by firing. Since it is held in this skeletal structure, the graphite particles are also difficult to fall off. Therefore, the material strength can be increased, and the impact resistance and wear resistance of the solid lubricant can be improved.
  • a solid lubricant powder reservoir is provided on the axially outer side of the restricting member, excess solid lubricant powder is captured by the reservoir provided on the axially outer side of the restricting member. Leakage of the lubricant powder can be prevented.
  • the solid lubricated rolling bearing includes a seal member that is disposed on the axially outer side of the regulating member, seals a space between the inner and outer rings, and a shielding member that faces the seal member in the axial direction and extends in the radial direction. Further, it can be provided.
  • the shielding member extending in the radial direction on the outer side in the axial direction of the regulating member, the solid lubricant powder generated in the separator is difficult to reach the seal member, which is effective in preventing leakage of the solid lubricant powder.
  • the regulating member can be prevented from falling off by the shielding member.
  • a solid lubricant powder reservoir can be formed with this shielding member.
  • a concave portion is provided on the inner side surface of the shielding member in the axial direction or a concave portion is provided between the outer side surface of the shielding member in the axial direction and the seal member, a solid lubricant powder reservoir is formed in the concave portion or the concave portion. can do.
  • the solid lubricated rolling bearing is preferably provided with means for preventing contact between the outer ring and the separator.
  • the solid lubricant portion of the separator does not come into contact with the outer ring and wear. Therefore, during the operation of the bearing, especially after high vibration and after long-term use, the separator is prevented from coming into contact with the inner peripheral surface of the outer ring, and the wear of the solid lubricant is prevented, so that the ability of the solid lubricant can be demonstrated continuously. The life of the bearing can be extended.
  • the means for preventing contact between the separator and the outer ring can be constituted by a metal plate fixed to the outer ring side of the separator. Further, the means is constituted by an arm extending in the axial direction of the bearing from the outer diameter end of the regulating member and positioned between the separator and the inner peripheral surface of the outer ring, or by an uneven fitting between the separator and the regulating member. be able to. In any case, it is possible to prevent the portion formed of the solid lubricant of the separator from coming into direct contact with the inner peripheral surface of the outer ring with a simple configuration. Therefore, the wear of the separator is suppressed, and the life of the separator and thus the solid lubricated rolling bearing is improved.
  • each restricting member is provided with a base portion extending in the circumferential direction between the outer ring and the inner ring and a restricting portion extending from the base portion to a space between the inner raceway surface and the outer raceway surface.
  • each inner side surface of the base portion and the regulating portion is formed into a flat surface shape having no curvature, the discharge of the solid lubricant from the gap can be further promoted.
  • the generated solid lubricant powder can be kept near the raceway surface at the base portion. Therefore, the leakage of the solid lubricant powder to the outside of the bearing can be suppressed.
  • a pair of restricting members are arranged on both sides of the rolling element and the separator in the axial direction, and the pair of restricting members and the rolling element and separator accommodated in the pair are used as one unit, and the unit is arranged in the circumferential direction.
  • each regulating member has the same shape, the processing cost of the regulating member can be reduced, and the cost of the solid lubricated rolling bearing can be reduced.
  • the solid lubricated rolling bearing described above is particularly suitable as a bearing for a tenter clip of a film stretching machine.
  • the solid lubricated rolling bearing according to the present invention it is possible to stably prevent rotation lock and unintended disassembly of the bearing for a long period of time.
  • FIG. 3 is a front view of a solid-lubricated rolling bearing as viewed from the direction A in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a partial development view of the solid lubricated rolling bearing of FIG. 2 as viewed from the outer diameter side with the outer ring removed.
  • It is a perspective view which shows a control member.
  • It is sectional drawing of the solid lubrication rolling bearing concerning 2nd embodiment.
  • It is a front view of the solid lubrication rolling bearing seen from the A direction in FIG.
  • FIG. 7 is a partial development view of the solid lubricated rolling bearing of FIG.
  • FIG. 6 is a development view of the solid lubricated rolling bearing of FIG. 12 as viewed from the outer diameter side, with the outer ring removed. It is sectional drawing which shows the solid lubrication rolling bearing concerning 5th embodiment.
  • FIG. 16 is a partial development view of the solid lubricated rolling bearing of FIG. 15 as viewed from the outer diameter side, with the outer ring removed. It is the front view which looked at the separator from the axial direction. It is the top view which looked at the separator from the outer diameter side.
  • FIG. 20 is a partial development view of the solid lubricated rolling bearing of FIG.
  • FIG. 1 shows a schematic structure of a tenter clip of a film stretching machine to which a solid lubricated rolling bearing according to the present invention is applied.
  • the tenter clip moves while being guided by the guide rail 1 of the endless track.
  • the tenter clip is rotatable on the frame 2, the clip portion 3 that holds the film 100 (see FIG. 29), and the frame 2.
  • the tenter clip travels by being driven by a chain or the like (not shown).
  • the outer peripheral surface of each bearing 4 rolls on the guide rail 1, whereby the moving direction of the tenter clip is guided by the guide rail 1, and the film sandwiched between the clip portions 3 is stretched.
  • Another ring-shaped member fitted and fixed to the outer peripheral surface of the bearing outer ring may be rolled on the guide frame 1.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a solid lubricated rolling bearing 4 for a tenter clip
  • FIG. 3 is a front view of the bearing 4 of FIG. 2 viewed from the direction A (however, the right shield plate 9 in FIG. Represents the removed state).
  • the bearing 4 has a form as a deep groove ball bearing, and has an outer ring 5 having an outer raceway surface 5a on an inner peripheral surface, an inner ring 6 having an inner raceway surface 6a on an outer peripheral surface, an outer raceway surface 5a and an inner raceway surface 6a.
  • the seal member 9 that seals the space between the outer ring 5 and the inner ring 6 on both sides in the axial direction is a main component.
  • the outer peripheral surface 5b of the outer ring 5 is a rolling surface that rolls on the guide rail 1 shown in FIG. 1, and the inner peripheral surface 6b of the inner ring 6 is fitted to the fixed shaft 2a provided on the frame 2. Fixed.
  • the seal member 9 is formed of a shield plate, for example.
  • the shield plate 9 has an outer diameter end that is press-fitted into a circumferential groove formed on the inner peripheral surface of the outer ring 5, and an inner diameter end that is close to the outer peripheral surface of the inner ring 6 to form a non-contact seal.
  • a contact seal type in which the inner diameter end of the seal member 9 is in sliding contact with the outer peripheral surface of the inner ring 6 can also be used.
  • the outer ring 5, the inner ring 6, and the rolling element 7 are made of a steel material, for example, martensitic stainless steel such as SUS440C.
  • the rolling element may be formed of ceramics. In this case, for example, silicon nitride can be used as the ceramics.
  • the rolling element 7 is not formed of ceramics, it is preferable to form a film made of a solid lubricating material such as graphite on the surface thereof.
  • the shield plate 9 is preferably made of a steel material, for example, austenitic stainless steel such as SUS304, which has excellent corrosion resistance.
  • the separator 8 is formed of a solid lubricant.
  • the composition of the solid lubricant is arbitrary, for example, solid materials such as layered materials such as graphite, molybdenum disulfide, tungsten disulfide, soft metals such as gold, silver and lead, and polymer resin compositions such as PTFE and polyimide, Alternatively, a composite material mainly composed of these solid lubricating materials can be used as the separator 8.
  • the separator 8 can be formed by molding and firing graphite powder, or by molding and firing a powder containing graphite as a main component together with a binder.
  • the shape of the separator 8 is arbitrary, but in this embodiment, the separator 8 formed as a whole in a partial cylindrical shape is illustrated.
  • the thickness of the separator 8 in the radial direction is such that the radial dimension of the inner peripheral surface of the outer ring 5 (shoulder surface 5c adjacent to the outer raceway surface 5a) and the outer peripheral surface of the inner ring 6 (shoulder surface 6c adjacent to the inner raceway surface 6a). It is slightly smaller than the difference from the radial dimension.
  • the axial dimension of the separator 8 is larger than the axial dimension of the outer raceway surface 5a and the inner raceway surface 6a. Therefore, both end portions in the axial direction of the separator 8 can be in sliding contact with the shoulder surfaces 5c and 6c of the outer ring 5 and the inner ring 6 during rotation of the bearing.
  • the inner peripheral surface 8 a of the separator 8 (the surface facing the outer peripheral surface of the inner ring 6) and the outer peripheral surface 8 b (the surface facing the inner peripheral surface of the outer ring 5) are both cylindrical surfaces centered on the axis.
  • a flat surface 8c may be formed in the central region in the circumferential direction of the outer peripheral surface 8b of the separator 8 as shown in FIGS.
  • the solid-lubricated rolling bearing 4 further includes, as a main component, a regulating member 10 that holds the adjacent rolling elements 7 and separators 8 from both sides in the circumferential direction and regulates the relative movement in the direction away from both circumferential directions. ing.
  • a regulating member 10 that holds the adjacent rolling elements 7 and separators 8 from both sides in the circumferential direction and regulates the relative movement in the direction away from both circumferential directions.
  • FIGS. 4 and 5 is a perspective view of the regulating member 10.
  • the regulating member 10 includes a base portion 10a extending in the circumferential direction between the outer ring 5 and the inner ring 6, and a direction (axial direction) orthogonal to the surface of the base portion 10a from both circumferential ends of the base portion 10a. ) And a restricting portion 10b extending integrally.
  • Inner side surfaces 10a1 and 10b1 of the base portion 10a and the regulating portion 10 facing the rolling elements 7 and the separator 8 are both formed as flat surfaces having no curvature.
  • the axial length L of the restricting portion 10b (particularly the inner surface 10b1) is slightly larger than the diameter dimension Db of the rolling element 7 and the axial dimension P of the separator 8 (L> Db, L > P).
  • the regulating member 10 has a thickness of about 0.1 mm to 1.0 mm (in FIGS. 2 to 4, the thickness of the regulating member 10 is exaggerated for easy understanding). For example, a metal thin plate is pressed. It can be manufactured by processing.
  • the material of the regulating member 10 can be arbitrarily selected, and is made of an iron-based material such as stainless steel, or is subjected to a surface treatment such as chrome plating to ensure corrosion resistance using the iron-based material as a base material. Can be used.
  • the regulating member 10 may be formed of any solid lubricant.
  • the base portion 10 a of the restricting member 10 is disposed between the inner peripheral surface of the outer ring 5 and the outer peripheral surface of the inner ring 6, and the restricting portion 10 b includes the outer raceway surface 5 a of the outer ring 5 and the inner ring. 6 in the space between the inner raceway surface 6a.
  • the base 10a extends in the circumferential direction of the bearing between the inner peripheral surface of the outer ring 5 and the outer peripheral surface of the inner ring 6, and is therefore perpendicular to the center of rotation of the bearing.
  • the restricting portion 10b extends from both ends of the base portion 10a in the circumferential direction in the axial direction of the bearing, and intersects the revolution locus of the rolling element 7.
  • At least one rolling element 7 and at least one separator 8 are arranged between the two restricting portions 10b of the restricting member 10.
  • two rolling elements 7 are arranged between two regulating portions 10b of the regulating member 10
  • one separator 8 is arranged between the two rolling elements 7, that is, two rolling elements.
  • 7 and one separator 7 are combined.
  • the circumferential dimension between the inner side surfaces 10b1 of the two regulating portions 10b of the regulating member 10 is set so that the rolling elements 7 and separators 8 accommodated therebetween can be slightly moved in the circumferential direction.
  • the regulating member 10 described above is continuously arranged at a plurality of locations (preferably at least three locations) in the circumferential direction as shown in FIGS. 3 and 4. At this time, all the regulating members 10 have the same shape. Neither the rolling element 7 nor the separator 8 is disposed between the restricting portions 10b of the adjacent restricting members 10, and the restricting portions 10b face each other in the circumferential direction. Therefore, all the rolling elements 7 and the separators 8 are arranged between the pair of restricting portions 10b of any restricting member 10. Adjacent regulating members 10 are not connected to each other, and there is a minute circumferential gap ⁇ between the regulating portions 10b of the neighboring regulating members 10 facing each other as shown in FIG. Therefore, the adjacent regulating members 10 can be moved relative to each other in the circumferential direction.
  • the radial dimension of the regulating member 10 is slightly smaller than the difference between the radial dimension of the shoulder surface 5c of the outer ring 5 and the radial dimension of the shoulder surface 6c of the inner ring 6, and the outer diameter end and the inner diameter end of the base 10a are respectively the outer ring 5 and the outer ring 5.
  • the inner peripheral surface (shoulder surface 5c) of the inner ring 6 and the outer peripheral surface (shoulder surface 6c) of the inner ring 6 are close to each other.
  • the gap between the inner diameter end of the base portion 10 a and the shoulder surface 6 c of the inner ring 6 is made smaller than the gap between the outer diameter end of the base portion 10 a and the shoulder surface 5 c of the outer ring 5.
  • the minute gap ⁇ between the adjacent regulating members 10 can be determined such that the inner diameter end of the base portion 10a is not in contact with the outer circumferential surface (shoulder surface 6c) of the inner ring 6, but if there is no particular problem, the rotation of the regulating member 10 It may be determined that the inner diameter end of the base portion 10a and the outer peripheral surface (shoulder surface 6c) of the inner ring 6 are in temporary contact with each other. In FIG. 2, since the base 10a is thick, the outer diameter end of the base 10a is in contact with the shield plate 9 and is not in contact with the inner peripheral surface (shoulder surface 5c) of the outer ring 5. By making the base portion 10 a thin, the outer diameter end of the base portion 10 a can be brought into contact with the inner peripheral surface of the outer ring 5.
  • the regulating member 10 is assembled between the outer ring 5 and the inner ring 6 in the same direction so that the base 10a is arranged on one side in the axial direction of the bearing.
  • the restricting members 10 may all be in the same direction, and may be partially changed in direction (for example, alternately changed in direction).
  • the restriction member 10 can be incorporated before the rolling element 7 and the separator 8 are incorporated between the outer ring 5 and the inner ring 6 and at any stage after these are incorporated.
  • the shield plate 9 is press-fitted and fixed in the circumferential groove of the outer ring 5 to complete the solid lubricated rolling bearing 4 shown in FIG.
  • a ring-shaped member is attached to the outer ring 5 (or the inner ring 6), and this member is attached to the right shield plate 9 and the regulating portion 10a. It may be arranged between the front end of the restricting portion 10a and the front end of the restricting portion 10a.
  • solid lubricated rolling bearing 4 having such a configuration, during rotation of the bearing, the separator 8 is scraped off by contact between the rotating and revolving rolling element 7 and the separator 8, and solid lubricant powder (including small pieces of solid lubricant) is obtained. Will occur.
  • the solid lubricant powder is transferred to the outer raceway surface 5a, the inner raceway surface 6a, and the like, so that the bearing 4 can be stably lubricated even in an environment where there is no lubricating oil or grease.
  • the separator 8 gradually wears and becomes smaller in size due to the operation of the bearing, but even in that case, since the range of movement of each rolling element 7 in the circumferential direction is regulated by the regulating member 10, all the rolling elements 7 are circular. It is possible to prevent a situation in which it is unevenly distributed in a part of the circumferential direction. Therefore, the outer ring 5 and the inner ring 6 are not separated even after long-term operation, and the situation where the bearing is unintentionally disassembled can be prevented. In particular, if three or more restricting members 10 are used as in the present embodiment, it is theoretically impossible for all the rolling elements 7 to move to an area within 180 °. Can be prevented.
  • the restricting members 10 can be moved relative to each other independently in any direction (axial direction, circumferential direction, and radial direction). Accordingly, the size of the gap between the rolling element 7 and the inner side surfaces 10a1 and 10b1 of the regulating member 10 can be flexibly changed even in the initial stage (a state in which the wear of the separator 8 is not progressing). Therefore, the discharge of the solid lubricant powder accumulated in the gap is promoted, and the situation where the gap is filled with the solid lubricant powder and becomes a rotation lock can be prevented.
  • the effect of promoting the discharge from the gap between the solid lubricant powders is further promoted by forming the inner side surfaces 10a1 and 10b1 of the base portion 10a and the regulating portion 10b into a flat surface shape having no curvature.
  • the outer diameter end and the inner diameter end of the base portion 10a of the regulating member 10 are close to the inner peripheral surface of the outer ring 5 and the outer peripheral surface of the inner ring 6, the solid lubricant powder generated by the contact between the rolling elements 7 and the separator 8 Can be shielded by the base 10a and can be kept near the raceway surfaces 5a and 6a. Therefore, leakage of the solid lubricant powder to the outside of the bearing (particularly leakage to the left in FIG. 2) can be reliably prevented.
  • each regulating member 10 has the same shape, the processing cost of the regulating member 10 can be reduced, and further cost reduction of the solid lubricated rolling bearing 4 is achieved.
  • each part of the regulating member 10 'on the other side in the axial direction among the regulating members 10 and 10' making a pair is a common reference to the corresponding part of the regulating member 10 on the one side in the axial direction. It is shown in a form with (') added to the reference sign.
  • the base portions 10a and 10a 'of the pair of regulating members 10 and 10' are opposed in the axial direction, and the regulating portions 10b and 10b 'are opposed in the circumferential direction.
  • Inner side surfaces 10a1, 10a1 'of both base portions 10a, 10a', inner side surface 10b1 of the restricting portion 10b of the restricting member 10 on one axial side, and inner surface of the restricting portion 10b 'of the restricting member 10' on the other axial side The same number of rolling elements 7 and separators 8 as in the first embodiment are accommodated in the space surrounded by 10b1 ′.
  • the length L in the axial direction of the restricting portions 10b and 10b ′ (the opposing base portions 10a and 10a) so that the tips of the restricting portions 10b and 10b ′ can come into contact with the base portions 10a ′ and 10a of the opposing counterpart restricting members.
  • the minimum distance in the axial direction between the inner side surfaces 10a1 and 10a1 ' is slightly larger than the diameter dimension Db of the rolling element 7 and the axial dimension P of the separator 8 (L> Db, L> P).
  • a unit composed of the pair of regulating members 10 and 10 ', the rolling elements 7 and the separator 8 described above is formed as a set, and the unit having the same configuration is provided at a plurality of locations in the circumferential direction (see FIG. In the example shown, it is arranged at three locations). Similar to the first embodiment, a minute gap ⁇ in the circumferential direction is formed between units adjacent in the circumferential direction.
  • the configuration of each part other than those described above is basically the same as that of the first embodiment.
  • the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
  • the dropout of the restricting members 10, 10 ' is restricted by the shield plates 9 on both sides in the axial direction.
  • the base portions 10a and 10a ′ are arranged on both sides in the axial direction of the rolling elements 7 and the separator 8, the leakage of the solid lubricant powder to both sides in the axial direction is suppressed. It is possible to more reliably prevent the solid lubricant from leaking out of the bearing.
  • the restricting portions 10b and 10b 'of the pair of restricting members 10 and 10' are loosely fitted is illustrated, the above units can be integrated by tightly fitting both. .
  • the solid lubricant powder can be more stably prevented from leaking out of the bearing.
  • the solid lubricated rolling bearing 4 of the third embodiment basically has the same configuration as the solid lubricated rolling bearing (FIG. 2) of the first embodiment.
  • the second embodiment is different from the first embodiment in that two kinds of shielding members 20 and 23 extending in the radial direction are further provided as main components.
  • the two types of shielding members 20 and 23 are both thin and annular, and are disposed on both sides in the axial direction of the sealing member 9 so as to face the sealing member 9 in the axial direction.
  • the shielding member 20 positioned on the inner side in the axial direction of the seal member 9 is referred to as a “first shielding member”
  • the shielding member 23 positioned on the outer side in the axial direction is referred to as “the second shielding member”. This is referred to as a “shielding member”.
  • the first shielding member 20 and the second shielding member 23 are disposed on both sides in the axial direction of the bearing 4 as a set.
  • the inner diameter end of the seal member 9 extends straight in the radial direction.
  • An annular recess 21 is formed on the inner surface in the axial direction of the first shielding member 20.
  • the recess 21 functions as a reservoir 22 for solid lubricant powder as will be described later.
  • the outer surface in the axial direction of the first shielding member 20 is a flat surface extending in the radial direction.
  • the first shielding member 20 is fitted in a gap fitting state on seal surfaces 6d formed at both axial ends of the inner peripheral surface of the inner ring 6, and is axially within a range where the first shielding member 20 contacts the regulating member 10 and the sealing member. Slightly movable.
  • the first shielding member 20 can also be fixed to the inner ring sealing surface 6d by means such as press fitting. In this case, a minute axial gap is provided between the axially outer side surface of the first shielding member 20 and the axially inner side surface of the seal member 9 opposed thereto.
  • the second shielding member 23 has a disk shape in which both axial surfaces are flat surfaces extending in the radial direction.
  • the second shielding member 23 is fixed to the seal surface 6d of the inner ring 6 by means such as press-fitting with a slight axial gap interposed between the inner surface in the axial direction and the outer surface in the axial direction of the seal member 9. ing.
  • the regulating member 10 is assembled between the outer ring 5 and the inner ring 6 in the same direction so that the base 10a is arranged on one side in the axial direction of the bearing.
  • the restriction member 10 can be incorporated before the rolling element 7 and the separator 8 are incorporated between the outer ring 5 and the inner ring 6 and at any stage after these are incorporated.
  • the first shielding member 20 is assembled, the seal member 9 is press-fitted and fixed in the circumferential groove of the outer ring 5, and the second shielding member is further fixed to the small-diameter surface 6 d of the inner ring 6
  • press-fitting 23 the solid lubricated rolling bearing 4 shown in FIG. 10 is completed.
  • the regulating member 10 is restrained from both sides in the axial direction by the seal member 9 via the first shielding member 20, so that the regulating member 10 does not fall off the bearing 4.
  • solid lubricated rolling bearing 4 having such a configuration, during rotation of the bearing, the separator 8 is scraped off by contact between the rotating and revolving rolling element 7 and the separator 8, and solid lubricant powder (including small pieces of solid lubricant) is obtained. Will occur.
  • the solid lubricant powder is transferred to the outer raceway surface 5a, the inner raceway surface 6a, and the like, so that the bearing 4 can be stably lubricated even in an environment where there is no lubricating oil or grease.
  • an axial gap between the axially outer surface of the first shielding member 20 and the axially inner surface of the seal member 9, the axially inner surface of the second shielding member 23, and the axially outer surface of the seal member 9 The labyrinth gap communicated with each other is formed by the axial gap between and the seal gap between the inner diameter end of the seal member 9 and the seal surface 6d. Since the labyrinth gap further increases the sealing effect, it is possible to more reliably prevent the solid lubricant powder from leaking out of the bearing. Therefore, even when the solid-lubricated rolling bearing 4 is used as a tenter clip bearing, it is possible to prevent the film quality from being deteriorated by the solid lubricant powder leaking to the outside.
  • the solid lubricated rolling bearing 4 of the fourth embodiment is the same as the solid lubricated rolling bearing 4 of the second embodiment in which the regulating members 10 and 10 'are arranged on both axial sides of the rolling element 7 and the separator 8 (see FIGS. 6 to 8). ), In the same manner as in the third embodiment, two types of shielding members 20 and 23 extending in the radial direction are added. Even in the configuration of the fourth embodiment, the same effects as those described in the third embodiment can be obtained.
  • the inner surface in the axial direction of the first shielding member 20 is a flat surface that is straight in the radial direction and has no recess. Further, a protruding portion 24 that protrudes outward in the axial direction is formed on the inner diameter portion of the outer surface in the axial direction of the first shielding member 20. Furthermore, the inner diameter end of the seal member 9 is bent inward in the axial direction so as to follow the shape of the protrusion 24 on the inner diameter side.
  • FIG. 14 is based on the solid lubricated rolling bearing 4 of the fourth embodiment shown in FIG. 12 in which the regulating members 10 and 10 ′ are arranged on both sides in the axial direction of the rolling element 7, but on the one side in the axial direction of the rolling element 7.
  • the first shielding member 20 and the seal member 9 having the same shape as that of the fifth embodiment can also be applied to the solid-lubricated rolling bearing 4 of the third embodiment shown in FIG.
  • sixth to eighth embodiments of the solid lubricated rolling bearing 4 according to the present invention will be described with reference to FIGS. 15 to 25a, 25b and 25c.
  • means for preventing the outer ring side surface of the separator 8 from coming into contact with the inner peripheral surface 5c of the outer ring 5 are provided.
  • the separator Since the separator revolves together with the rolling elements, the separator can come into contact with the rolling element and the outer ring during the rotation of the bearing.
  • the peripheral speed of the separator is larger than the rotation of the rolling element. Contact with the surface is a major factor in accelerating the wear of the separator.
  • FIGS. 15 to 18a and 18b The sixth embodiment will be described with reference to FIGS. 15 to 18a and 18b.
  • the configuration of the regulating member 10 is based on the above-described second embodiment (FIG. 6), but can be based on the first embodiment (FIG. 2).
  • the solid lubricated rolling bearing 4 of the sixth embodiment is different from the second embodiment (FIG. 6) in that the separator 8 is provided with means for preventing the separator 8 from contacting the inner peripheral surface of the outer ring 5.
  • Other configurations are substantially the same as those of the second embodiment. Specifically, a metal plate 58 is fixed to the outer peripheral surface of the separator 8, and the metal plate 58 is guided by the inner peripheral surface 5 c of the outer ring 5.
  • the separator 8 also has a flat surface 8c formed in the central region in the circumferential direction of the outer peripheral surface 8b. In this case, the metal plate 58 forms the flat surface 5c. is doing.
  • the solid lubricant portion constituting the separator 8 does not come into direct contact with the inner peripheral surface 5 c of the outer ring 5. Therefore, it is possible to prevent the separator 8 from being worn more than necessary. If the rolling element 7 is formed of ceramics having a specific gravity smaller than that of steel, the force with which the rolling element 7 presses the separator 8 against the outer diameter side is reduced, so that wear of the separator 8 can be more effectively suppressed.
  • the metal plate 58 As a method of fixing the metal plate 58 to the separator 8, shrinkage when the separator 8 is sintered can be used. At that time, as shown in FIGS. 18a and 18b, it is difficult to separate the two by adopting a structure such as dovetail joint. That is, a trapezoidal groove having a transverse cross section running in the axial direction of the bearing is provided on the outer peripheral surface of the separator 8, and a metal plate 58 having a trapezoidal cross section is inserted into the groove. Since the bottom of the trapezoidal cross section of the metal plate 58 is longer than the top and the separator 8 is pressed toward the outer ring 5 by the adjacent rolling elements 7, the metal plate 58 is a solid lubricant portion of the separator 8. Is not easily separated from The material of the metal plate 58 may be an iron-based material that has been subjected to a surface treatment such as SUS or chrome plating.
  • the bearing 4 of the seventh embodiment is different from the first embodiment (FIG. 2) in that a means for preventing the separator 8 from coming into contact with the inner peripheral surface 5c of the outer ring 5 is provided integrally with the regulating member 10.
  • Other configurations are substantially the same as those in the first embodiment.
  • an arm extending in the axial direction from the outer diameter end of the base portion 10a at the center in the circumferential direction of the regulating member 10 66 is provided.
  • the arm 66 is positioned between the separator 8 and the inner peripheral surface 5c of the outer ring 5 and plays a role of preventing both from coming into direct contact.
  • the surface of the separator 8 that contacts the base 10a of the regulating member 10 is preferably a flat surface.
  • the regulating member 10 is open toward one side in the axial direction (right side in FIG. 19). Accordingly, when the separator 8 moves in the axial direction on the side where the regulating member 10 is opened, the separator 8 comes into contact with the shield plate 9, but a ring may be provided so that the separator 8 and the shield plate 9 do not directly contact each other.
  • the free end of the arm 66 may be bent toward the inner diameter side and hooked on the separator 8 to restrict the axial movement of the separator 8.
  • the seventh embodiment is based on the first embodiment (FIG. 2) with respect to the configuration of the regulating member 10, it can also be based on the second embodiment (FIG. 6).
  • the two restricting members 10 and 10 ' are arranged facing each other by shifting the circumferential position of the arm 66, the axial position of the arm 66 does not match and does not interfere.
  • the arm 66 may be provided only on one of the two restricting members 10 and 10 '. In this case, two kinds of restricting members are used.
  • the solid-lubricated rolling bearing 4 of the eighth embodiment has substantially the same configuration as that of the second embodiment (FIG. 6) with respect to the regulating member 10. The difference is that as a means for preventing the separator 8 from contacting the inner peripheral surface 5c of the outer ring 5, the amount of radial movement of the separator 8 is limited by cooperating the separator 8 and the regulating member 10. This is the point.
  • the separator 8 is similar to the separator 8 in FIGS. 9a to 9c in that it has an inner peripheral surface 8a, an outer peripheral surface 8b, and a flat portion 8c. It differs from the separator 8 of FIGS. 9a to 9c in that it has a protrusion 53.
  • the protrusion 53 extends in parallel with the inner peripheral surface 8a, and therefore the upper surface 55 (outer diameter surface) thereof also extends in parallel with the inner peripheral surface 8a.
  • a notch 66 having a size for receiving the protrusion 53 of the separator 8 is provided at the center in the circumferential direction of the inner periphery of the base portion 10 a, and the protrusion 53 of the separator 8 is inserted into the notch 66.
  • the relationship between the protrusion 53 and the notch 66 is referred to as uneven fitting.
  • the upper surface 55 of the protrusion 53 interferes with the upper edge (outer diameter end) of the notch 66 to prevent the separator 8 from moving toward the outer diameter side due to the uneven fitting. That is, the movement of the separator 8 in the radial direction is restricted by the cooperative action of the protrusion 53 of the separator 8 and the notch 66 of the restriction member 10. Therefore, the separator 8 can be prevented from coming into contact with the inner peripheral surface 5 c of the outer ring 5.
  • the eighth embodiment is based on the second embodiment (FIG. 6) with respect to the configuration of the regulating member 10, but can also be based on the first embodiment (FIG. 2).
  • the separator 8 can be unevenly fitted on both sides in the axial direction, so that the axial movement of the separator 8 is restricted.
  • the uneven fitting may be loose.
  • the separator 8 is cantilevered, so that the free end side may swing to the outer diameter side and come into contact with the outer ring 5.
  • FIG. 26 is an enlarged view of the microstructure of this solid lubricant.
  • the solid lubricant 11 is a porous body having carbon material particles 12, graphite particles 13, a binder component 14 interposed between these particles 12 and 13, and pores 15.
  • the carbon material particles 12 form a skeleton structure in which the adjacent carbon material particles 12 are bonded to each other.
  • the binder component 14 and the graphite particles 13 are held in the skeleton structure of the carbon material particles 12.
  • the solid lubricant 11 is manufactured by filling a molding die with carbon material powder, graphite powder, and a powder containing a binder, forming the powder into a predetermined shape, taking it out from the die, and firing it.
  • a carbon material powder that is amorphous and has a self-sintering property (can be bonded by itself) is used as the carbon material powder. Since this carbon material powder is amorphous, it is different from crystalline graphite powder, and since it has self-sintering properties, it is also different from carbon fibers that do not have self-sintering properties.
  • coke powder or pitch powder can be exemplified.
  • the pitch powder both petroleum-based and coal-based can be used.
  • graphite powder either natural graphite powder or artificial graphite powder can be used.
  • Natural graphite powder is scaly and has excellent lubricity.
  • artificial graphite powder is excellent in formability. Therefore, natural graphite powder and artificial graphite powder are selectively used according to the required characteristics required.
  • graphite powder is crystalline regardless of before and after firing.
  • a phenol resin can be used as the binder.
  • the carbon material powder and graphite powder described above are granulated by adding a binder.
  • a granulated powder P in which the carbon material powder 12 'and the graphite powder 13' are held by the binder 14 ' is produced.
  • Carbon material powder 12 'and graphite powder 13' are fine powders of small size, and as such, have poor fluidity and cannot be filled smoothly into the mold, and thus granulate.
  • the granulated powder P having a particle size of 600 ⁇ m or less (average particle size of 100 ⁇ m to 300 ⁇ m) is selected.
  • the granulated powder thus obtained is supplied to a mold and pressed to form a green compact.
  • the ratio (weight ratio) of the carbon material powder 12 ′, the graphite powder 13 ′, and the binder 14 ′ in the green compact is the largest in the carbon material powder 12 ′ and the smallest in the binder.
  • the carbon material powder 12 ' is contained in an amount of 50 to 60 wt%
  • the graphite powder 13' is contained in an amount of 25 to 40 wt%
  • the remainder is used as a binder 14 'and inevitable impurities.
  • the solid lubricant 11 shown in FIG. 26 can be manufactured by firing the green compact. Firing is performed using an inert gas such as nitrogen gas as the atmospheric gas and setting the firing temperature to 900 ° C. to 1000 ° C.
  • the carbon material powder 12 ′ becomes carbon material particles 12 that are amorphous amorphous carbon
  • the graphite powder 13 ′ becomes crystalline graphite particles 13.
  • the binder 14 ′ becomes the binder component 14 which is amorphous amorphous carbon.
  • the density of the solid lubricant 11 after firing is preferably 1.0 to 3.0 g / cm 3 . This is because chipping tends to occur when the density is lower than the lower limit value, and conversely, when the density is higher than the upper limit value, dimensional variation during molding (particularly, dimensional variation in the compression direction) increases.
  • FIG. 28 shows the microstructure of the solid lubricant described in Patent Document 2 mainly composed of graphite.
  • the graphite particles 13 exist independently, and the graphite particles 13 are not coupled to each other.
  • the binder component only holds the graphite particles 13, and the graphite particles 13 and the binder component 14 are not bonded. For this reason, the material strength is lowered, and the graphite particles are liable to fall off.
  • symbol 16 in FIG. 28 shows additives, such as tungsten.
  • the solid lubricant 11 of the present invention forms a skeleton structure in which the carbon material particles 12 function as a base material and the carbon material particles 12 are bonded to each other.
  • the binder component 14 is also amorphous and has self-sintering properties, the carbon material particles 12 and the binder component 14 are also in a bonded state.
  • the carbon material particles 12 after firing may be hard, and the solid lubricant 11 after firing has a high hardness. Therefore, the solid lubricant 11 has high material strength and hardness.
  • the graphite particles 13 are less likely to fall off. Therefore, it is possible to obtain a solid lubricant excellent in impact resistance and wear resistance while maintaining high lubricity.
  • the solid lubricant 11 of the present invention reaches a Shore hardness (HSC) of about 50 to 100, and is much harder than the existing solid lubricant listed in Patent Document 2 (Shore hardness HSC: about 10 to 15). . Because of this hardness, the solid lubricant 11 of the present invention can be post-processed by machining.
  • the solid lubricant 11 of the present invention has a bending strength of 40 to 100 MPa, which is several to several tens of times greater than the bending strength of existing solid lubricants.
  • the specific wear amount is 1.0 to 2.5 ⁇ 10 ⁇ 7 mm 3 / (N ⁇ m), which is 1/100 of the specific wear amount as compared with the existing solid lubricant. Therefore, the life of the bearing can be extended by using it as a fixed lubricant disposed inside the rolling bearing.
  • the skeleton structure of the carbon material particles 12 is replaced with a skeleton structure in which metal particles such as Fe and Cu are bonded to each other. Further, since the material is softened under a high temperature environment, both the material strength and the hardness are lowered, and the use as a solid lubricant becomes difficult. On the other hand, by adopting the skeleton structure of the carbon material particles 12 as in the present invention, it becomes difficult to cause oxidation and softening of the material in a high temperature environment, and these problems can be avoided.
  • compositions can be added to the solid lubricant 11 as necessary.
  • wear resistance can be improved by adding any one or two or more of W, Mo, and MoS 2 .
  • a decrease in wear resistance due to a decrease in the lubricity of graphite becomes a problem, but by mixing these, the decrease in wear resistance can be compensated.
  • an appropriate amount of these components is 1.0 vol% to 8.0 vol%.
  • carbon fibers and carbon nanotubes can be added to the solid lubricant 11 in order to further improve the wear resistance after firing.
  • 10 wt% or less is appropriate as the blending amount.
  • the separator 8 By forming the separator 8 with the solid lubricant 11 having excellent wear resistance, early wear of the solid lubricant can be prevented, and the lubricating effect of the solid lubricant 11 can be maintained for a long time. Further, since the supply amount of the solid lubricant powder from the separator 8 per unit time is reduced, the surplus amount of the solid lubricant powder inside the bearing can be suppressed, and the leakage of the solid lubricant powder is more effectively prevented. Can be prevented.
  • the rolling element 7 collides with the thinned separator 8 or the like, but the above-described solid lubricant excellent in impact resistance 11 can prevent the separator 8 and the like from being damaged due to the collision.
  • the present invention is not limited to the configuration of each embodiment described above.
  • the present invention can also be applied to other types of bearings including angular ball bearings, cylindrical roller bearings, and tapered roller bearings.
  • the outer ring rotating bearing 4 is exemplified, but the present invention can also be applied to an inner ring rotating bearing.
  • the application of the solid lubricated rolling bearing according to the present invention is exemplified for a tenter clip of a film stretching machine, but the application is not limited to this, and grease or lubricating oil cannot be used as a lubricant, a high temperature atmosphere It can be widely applied to bearings used in a vacuum atmosphere or the like (for example, bearings used in ceramic industry).
  • the arrangement of the rolling elements 7 and the separators 8 in the circumferential direction is also arbitrary, and as described in the first and second embodiments, a plurality of (for example, two) rolling elements are adjacent to each other as a set.
  • the present invention can also be applied to the case where the rolling elements 7 and the separator 8 are alternately arranged in the circumferential direction.
  • the number of rolling elements 7 and separators 8 arranged between two restricting portions of one restricting member is also arbitrary.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

隣接する転動体７の間に固体潤滑剤からなるセパレータ８を配置する。隣接する転動体７およびセパレータ８の円周方向に離反する方向への相対移動を規制部材１０で規制し、この規制部材１０を円周方向の複数個所に配置する。隣接する規制部材１０間には微小隙間αを設けて両者の相対移動を許容する。これにより、軸受の回転ロックや意図しない分解を長期間安定して防止できる固体潤滑転がり軸受を提供する。

Description

固体潤滑転がり軸受
　本発明は、固体潤滑剤を使用した固体潤滑転がり軸受に関する。
　上記の固体潤滑転がり軸受は、潤滑剤としてグリースや潤滑油を使用することができない高温雰囲気や真空雰囲気等での使用、例えばフィルム延伸機のテンタークリップ用軸受としての使用に適合する。
　ここでいうフィルム延伸機は、一般包装材、液晶パネル、あるいは二次電池等に用いられる延伸フィルムを製造するもので、フィルムの強度を向上させるために、図２９に示すように、フィルム１００を連続的に長手方向（矢印Ｘ方向）に搬送し、破線で示す領域内でフィルム１００を加熱しながら幅方向に引き延ばす（さらに長手方向に引き延ばす場合もある）機械装置である。テンタークリップは、このフィルム延伸機において、フィルムの両端をクリップし、無限軌道のガイドレールに安定されて図中の矢印Ｃで示すように循環走行しながらフィルムを所定方向に引き延ばす機械部品である。テンタークリップ用軸受は、このテンタークリップのレール走行をガイドする部分に用いられており、高温環境下（２５０℃以上、最大で４００℃程度）で使用されることから、固体潤滑転がり軸受を使用する必要がある。
　このような固体潤滑転がり軸受として、従来では、保持器を使用せず、固体潤滑剤からなるセパレータを隣接する転動体の間に配置したもの（特許文献１、特許文献２）が知られている。この他にも、固体潤滑転がり軸受として、セパレータと転動体をリベット止めが必要な保持器で保持するもの（特許文献３）も知られている。
特許第３９３４２７７号公報 特開２０１２－６７８８４号公報 特許第３５５０６８９号公報
　固体潤滑転がり軸受の使用中は、転動体との接触により固体潤滑剤からなるセパレータの摩耗や欠けが生じ、セパレータのサイズが徐々に小さくなる。そのため、保持器を有しない特許文献１や特許文献２の構成では、長期使用によりセパレータが小さくなった際に、転動体が円周方向の一部領域に偏在するおそれがある。特に円周方向の１８０°の領域内に全ての転動体が移動すると、僅かな外力で内輪と外輪が分離し、軸受が意図せず分解状態となって軸受としての機能が果たせなくなる。その一方、特許文献３の構成では、保持器によって隣接する転動体間の距離が維持されるため、上記の不具合は回避できるが、セパレータが摩耗していない初期段階では、転動体と保持器間の位置自由度が小さいため、保持器のポケット面と転動体の間の隙間にセパレータの摩耗粉が充満し易い。そのため、転動体の自転運動や公転運動が阻害され、回転ロックに至るおそれがある。
　そこで本発明は、軸受の回転ロックや意図しない分解を長期間安定して防止することができる固体潤滑転がり軸受を提供することを目的とする。
　本発明にかかる固体潤滑転がり軸受は、外側軌道面を有する外輪と、内側軌道面を有する内輪と、外側軌道面と内側軌道面の間に配置した複数の転動体と、隣接する転動体の間に配置されたセパレータとを有し、セパレータが固体潤滑剤で形成された固体潤滑転がり軸受であって、隣接する転動体およびセパレータの円周方向に離反する方向への相対移動を規制部材で規制し、前記規制部材を円周方向の複数個所に配置して隣接する規制部材間の相対移動を許容したことを特徴とするものである。
　かかる構成では、各転動体の円周方向の移動範囲が規制部材で規制される。そのため、軸受の運転によりセパレータが摩耗してサイズが小さくなっても、全ての転動体が円周方向の一部領域に偏在するような事態を防止することができる。従って、長期運転後も外輪と内輪が分離することはなく、軸受が意図せず分解する事態を防止することができる。
　また、各規制部材が独立して相対移動可能であるので、転動体と規制部材の内側面との間の隙間の大きさをフレキシブルに変動させることができる。そのため、この隙間に溜まった固体潤滑剤粉の排出を促進することができ、隙間が固体潤滑剤粉で充満されて回転ロックとなる事態を防止することができる。また、規制部材相互間はリベット等の連結部材で連結されていない非連結状態であるので、軸受内の円周方向で連結部材の設置スペースを確保する必要がない。そのため、軸受内部に多くの転動体を組み込むことが可能となり、軸受の基本定格荷重を大きくすることができる。さらに、規制部材同士の連結作業が不要であるので、軸受組立時の作業工数を削減することができる。
　固体潤滑剤は、非晶質でかつ自己焼結性を有する炭素材粉と、黒鉛粉と、バインダーとを含む粉末を成形し、これを焼成することで形成するのが好ましい。
　この固体潤滑剤で使用される炭素材粉は、非晶質という点で結晶質である黒鉛とは異なり、自己焼結性を有するという点で、自己焼結性を有しない炭素繊維等と異なる材料である。このような非晶質でかつ自己焼結性を有する炭素材粉に該当するものとして、ピッチ粉やコークス粉を挙げることができる。このような炭素材粉は焼成により粉末自体が硬質化されることに加え、焼成後は、その自己焼結性から、隣接する炭素材粒子同士が互いに結合した骨格構造を形成する。この骨格構造に保持されるため、黒鉛粒子も脱落しにくくなる。そのため、材料強度を増すことができ、固体潤滑剤の耐衝撃性や耐摩耗性を向上させることが可能となる。
  規制部材の軸方向外側に固体潤滑剤粉の溜り部を設ければ、固体潤滑剤粉の余剰分が規制部材の軸方向外側に設けられた溜り部で捕捉されるため、軸受外部への固体潤滑剤粉の漏れ出しを防止することができる。
　この場合、固体潤滑転がり軸受には、規制部材の軸方向外側に配置され、内外輪間の空間をシールするシール部材と、シール部材と軸方向で対向し、かつ半径方向に延びる遮蔽部材とをさらに設けることができる。規制部材の軸方向外側に半径方向に延びる遮蔽部材を配置することにより、セパレータで生じた固体潤滑剤粉がシール部材に到達しにくくなるため、固体潤滑剤粉の漏れ出し防止に有効となる。また、遮蔽部材で規制部材の脱落を防止することもできる。
　遮蔽部材をシール部材の軸方向内側に配置することにより、この遮蔽部材で固体潤滑剤粉の溜り部を形成することができる。例えば遮蔽部材の軸方向内側面に凹部を設け、あるいは遮蔽部材の軸方向外側面とシール部材との間に凹所を設ければ、これら凹部や凹所で固体潤滑剤粉の溜り部を形成することができる。
　また、遮蔽部材とシール部材との間にラビリンス隙間を形成することで、固体潤滑粉のシール部材外への漏れ出しをより効果的に防止することができる。
　固体潤滑転がり軸受には、外輪とセパレータとの接触を防止する手段を設けるのが好ましい。これにより、セパレータが両隣の転動体によって挟み込まれて外輪側に押し付けられても、セパレータの固体潤滑剤部分が外輪と接触して摩耗することがない。したがって、軸受運転時、特に高振動下や長期使用後に、セパレータが外輪の内周面と接触することを防ぎ、必要以上の摩耗を防止することで、固体潤滑剤の能力を持続的に発揮させ、軸受の寿命を長くすることができる。
　セパレータと外輪の接触を防ぐ手段は、セパレータの外輪側に固定した金属プレートにより構成することができる。また、該手段は、規制部材の外径端から軸受の軸方向に延び、かつセパレータと外輪の内周面との間に位置するアームにより、あるいはセパレータと規制部材の凹凸嵌合により、構成することができる。何れの場合も、簡易な構成で、セパレータの固体潤滑剤で形成された部分が直接、外輪の内周面と接触することを防止することができる。したがって、セパレータの摩耗を抑制し、セパレータの、ひいては固体潤滑転がり軸受の寿命が向上する。
　各規制部材には、外輪と内輪の間で円周方向に延びる基部と、基部から内側軌道面と外側軌道面の間の空間に延びる規制部とを設けるのが好ましい。
　基部および規制部の各内側面を、曲率を持たない平坦面状に形成すれば、固体潤滑剤の上記隙間からの排出をさらに促進することができる。
　規制部材の基部の軸方向外側に、内外輪間の空間をシールするシール部材を配置することにより、規制部材の脱落をシール部材で防止することが可能となる。
　基部の外径端および内径端を、外輪の内周面および内輪の外周面に近接させることにより、発生した固体潤滑剤粉を基部で軌道面付近に留めることができる。そのため、軸受外への固体潤滑剤粉の漏れ出しを抑制することができる。
　転動体およびセパレータの軸方向両側に対をなす規制部材を配置し、前記対をなす規制部材と、その内部に収容された転動体およびセパレータとを一つのユニットとして、該ユニットを円周方向の複数個所に配置し、かつ各ユニット間の相対移動を許容することにより、固体潤滑剤粉の軸受外への漏れ出しをより確実に防止することが可能となる。
　各規制部材を同一形状にすれば、規制部材の加工コストを低廉化することができ、固体潤滑転がり軸受の低コスト化を図ることができる。
　以上に述べた固体潤滑転がり軸受は、フィルム延伸機のテンタークリップ用軸受として特に適合するものである。
　本発明にかかる固体潤滑転がり軸受によれば、軸受の回転ロックや意図しない分解を長期間安定して防止することが可能となる。
テンタークリップの概略構造を示す斜視図である。 第一実施形態にかかる固体潤滑転がり軸受の断面図である。 図２中のＡ方向から見た固体潤滑転がり軸受の正面図である。 外輪を除いた状態で、図２の固体潤滑転がり軸受を外径側から見た部分展開図である。 規制部材を示す斜視図である。 第二実施形態にかかる固体潤滑転がり軸受の断面図である。 図６中のＡ方向から見た固体潤滑転がり軸受の正面図である。 外輪を除いた状態で、図６の固体潤滑転がり軸受を外径側から見た部分展開図である。 セパレータを軸方向から見た正面図である。 セパレータを半径方向から見た平面図である。 第三実施形態にかかる固体潤滑転がり軸受の断面図である。 外輪を除いた状態で、図１０の固体潤滑転がり軸受を外径側から見た展開図である。 第四実施形態にかかる固体潤滑転がり軸受の断面図である。 外輪を除いた状態で、図１２の固体潤滑転がり軸受を外径側から見た展開図である。 第五実施形態にかかる固体潤滑転がり軸受を示す断面図である。 第六実施形態にかかる固体潤滑転がり軸受の断面図である。 図１５の固体潤滑転がり軸受のシールド板を取り除いた状態の正面図である。 外輪を除いた状態で、図１５の固体潤滑転がり軸受を外径側から見た部分展開図である。 セパレータを軸方向から見た正面図である。 セパレータを外径側から見た平面図である。 第七実施形態にかかる固体潤滑転がり軸受の断面図である。 図１９の固体潤滑転がり軸受のシールド板を取り除いた状態の正面図である。 外輪を除いた状態で、図１９の固体潤滑転がり軸受を外径側から見た部分展開図である。 第八実施形態にかかる固体潤滑転がり軸受の断面図である。 図２２の固体潤滑転がり軸受のシールド板を取り除いた状態の正面図である。 外輪を除いた状態で、図２２の固体潤滑転がり軸受を外径側から見た部分展開図である。 図２２のセパレータを軸方向から見た正面図である。 図２２のセパレータを外径側から見た平面図である。 図２２のセパレータを周方向から見た側面図である。 本発明の固体潤滑転がり軸受で使用する固体潤滑剤のミクロ組織を示す図である。 上記固体潤滑剤の製造工程で使用する造粒粉の構成を示す断面図である。 従来の固体潤滑剤のミクロ組織を示す図である。 フィルム延伸機の概略構成を示す平面図である。
　以下、本発明の構成を図１～図２８に基づいて説明する。
　図１は、本発明にかかる固体潤滑転がり軸受の適用対象であるフィルム延伸機のテンタークリップの概略構造を示すものである。既に述べたように、テンタークリップは、無限軌道のガイドレール１に案内されながら移動するもので、フレーム２と、フィルム１００（図２９参照）を挟持するクリップ部３と、フレーム２に回転自在に支持された複数の軸受４とを具備する。このテンタークリップは図示しないチェーン等で駆動されて走行する。その際に、各軸受４の外周面がガイドレール１上で転動することにより、テンタークリップの移動方向がガイドレール１で案内され、クリップ部３で挟持されたフィルムの延伸が行われる。軸受外輪の外周面に嵌合固定したリング状の別部材をガイドフレーム１上で転動させる場合もある。
［第一実施形態］
　図２はテンタークリップ用固体潤滑転がり軸受４の第一実施形態を示す断面図、図３は図２の軸受４をＡ方向から見た正面図である（但し図２の右側のシールド板９は取り外した状態を表している）。この軸受４は、深溝玉軸受としての形態をなし、内周面に外側軌道面５ａを有する外輪５と、外周面に内側軌道面６ａを有する内輪６と、外側軌道面５ａと内側軌道面６ａとの間に配置された複数（本実施形態では六個）の転動体７、例えばボールと、隣接する二つの転動体７の間に配置された複数（本実施形態では三個）のセパレータ８と、外輪５と内輪６の間の空間を軸方向両側でシールするシール部材９とを主要な構成要素とする。この実施形態の軸受４では、外輪５の外周面５ｂが図１に示すガイドレール１を転動する転動面となり、内輪６の内周面６ｂがフレーム２に設けられた固定軸２ａに嵌合固定される。
　シール部材９は、例えばシールド板で形成される。このシールド板９は、その外径端が外輪５の内周面に形成された周溝に圧入固定され、その内径端が内輪６の外周面に近接して非接触シールを形成している。なお、高温環境で使用されない軸受等では、シール部材９として、その内径端を内輪６の外周面に摺接させる接触シールタイプを使用することもできる。
　外輪５、内輪６、および転動体７は、鋼材料、例えばＳＵＳ４４０Ｃ等のマルテンサイト系ステンレス鋼で形成される。転動体はセラミックスで形成してもよく、その場合、セラミックスとしては例えば窒化ケイ素を使用することができる。転動体７をセラミックスで形成しない場合には、その表面にグラファイト等の固体潤滑材料からなる被膜を形成するのが好ましい。シールド板９は鋼材料で形成し、例えば耐食性に優れるＳＵＳ３０４等のオーステナイト系ステンレス鋼で形成するのが好ましい。
　セパレータ８は固体潤滑剤で形成されている。固体潤滑剤の組成は任意であり、例えばグラファイト、二硫化モリブデン、二硫化タングステン等の層状物質、金、銀、鉛等の軟質金属、ＰＴＦＥやポリイミド等の高分子樹脂組成物といった固体潤滑材料、あるいはこれら固体潤滑材料を主成分とする複合材をセパレータ８として用いることができる。例えばグラファイトの粉末を成形して焼成したものや、グラファイトを主成分とする粉末をバインダーと共に成形し、焼成したものをセパレータ８として使用することができる。
　セパレータ８の形状は任意であるが、この実施形態では、全体を部分円筒状に形成したセパレータ８を例示している。セパレータ８の半径方向の肉厚は、外輪５の内周面（外側軌道面５ａに隣接する肩面５ｃ）の半径寸法と、内輪６の外周面（内側軌道面６ａに隣接する肩面６ｃ）の半径寸法との差よりも僅かに小さい。また、セパレータ８の軸方向寸法は、外側軌道面５ａおよび内側軌道面６ａの軸方向寸法よりも大きい。従って、軸受の回転中は、セパレータ８の軸方向両端部が、外輪５および内輪６の肩面５ｃ、６ｃと摺接可能である。
　図３では、セパレータ８の内周面８ａ（内輪６の外周面と対向する面）および外周面８ｂ（外輪５の内周面と対向する面）を、何れも軸心を中心とする円筒面状に形成しているが、図９ａ，図９ｂに示すように、セパレータ８の外周面８ｂの円周方向中央領域に平坦面８ｃを形成してもよい。
　固体潤滑転がり軸受４は、隣接する転動体７およびセパレータ８を円周方向両側から保持し、両者の円周方向に離反する方向への相対移動を規制する規制部材１０を主要構成要素としてさらに備えている。以下、この規制部材１０の構成を図４および図５に基づいて詳細に説明する。ここで、図４は外輪５を除いた状態で、図２の固体潤滑転がり軸受４を外径側から見た部分展開図であり、図５は規制部材１０の斜視図である。
　図４および図５に示すように、規制部材１０は、外輪５と内輪６の間で円周方向に延びる基部１０ａと、基部１０ａの周方向両端から基部１０ａの表面と直交する方向（軸方向）に延びる規制部１０ｂとを一体に有する。基部１０ａおよび規制部１０の、転動体７およびセパレータ８と対向する内側面１０ａ１，１０ｂ１は、何れも曲率を持たない平坦面状に形成されている。図４に示すように、規制部１０ｂ（特に内側面１０ｂ１）の軸方向長さＬは転動体７の直径寸法Ｄｂ、およびセパレータ８の軸方向寸法Ｐよりも僅かに大きい（Ｌ＞Ｄｂ、Ｌ＞Ｐ）。
　規制部材１０は厚さ０．１ｍｍ～１．０ｍｍ程度（図２～図４では、理解の容易化のため規制部材１０の厚さを誇張して描いている）であり、例えば金属薄板をプレス加工することで製作することができる。規制部材１０の材料は任意に選択することができ、ステンレス鋼などの鉄系材料からなるもの、これら鉄系材料を母材として耐食性確保のためにクロムメッキ等の表面処理を施したもの、等を使用することができる。この他、任意の固体潤滑剤で規制部材１０を形成してもよい。
　図２および図３に示すように、この規制部材１０の基部１０ａは、外輪５の内周面と内輪６の外周面の間に配置され、規制部１０ｂは外輪５の外側軌道面５ａと内輪６の内側軌道面６ａとの間の空間に配置される。具体的には、基部１０ａは、外輪５の内周面と内輪６の外周面の間で軸受の円周方向に延び、したがって、軸受の回転中心に対して垂直である。また、規制部１０ｂは、基部１０ａの円周方向の両端部から軸受の軸方向に延び、転動体７の公転軌跡と交差する。規制部材１０の二つの規制部１０ｂの間には、少なくとも一つの転動体７および少なくとも一つのセパレータ８が配置されている。本実施形態は、規制部材１０の二つの規制部１０ｂの間に二つの転動体７を配置し、さらに二つの転動体７の間に一つのセパレータ８を配置した例、つまり２個の転動体７と１個のセパレータ７を一組とした例である。規制部材１０の二つの規制部１０ｂの各内側面１０ｂ１間の周方向寸法は、その間に収容した各転動体７およびセパレータ８が周方向に僅かに移動可能となるように設定されている。
　以上に述べた規制部材１０は、図３および図４に示すように、円周方向の複数個所（好ましくは三箇所以上）に連続的に配置される。この時、全ての規制部材１０は同一形状とする。隣接する規制部材１０の規制部１０ｂ間には転動体７およびセパレータ８が何れも配置されておらず、規制部１０ｂ同士が円周方向で対向している。従って、全ての転動体７およびセパレータ８が何れかの規制部材１０の一対の規制部１０ｂ間に配置されることになる。隣接する規制部材１０同士は非連結の状態にあり、隣接する規制部材１０の対向する規制部１０ｂ間には、図４に示すように円周方向の微小隙間αがある。そのため、隣接する規制部材１０は、相互間で円周方向に相対移動可能である。
　規制部材１０の半径方向寸法は、外輪５の肩面５ｃの半径寸法と内輪６の肩面６ｃの半径寸法との差よりも僅かに小さく、基部１０ａの外径端と内径端はそれぞれ外輪５の内周面（肩面５ｃ）および内輪６の外周面（肩面６ｃ）に近接している。本実施形態では、基部１０ａの内径端と内輪６の肩面６ｃとの間の隙間を、基部１０ａの外径端と外輪５の肩面５ｃとの間の隙間よりも小さくしている。隣接する規制部材１０間の微小隙間αは、基部１０ａの内径端が内輪６の外周面（肩面６ｃ）と非接触になるよう定めることができるが、特に問題がなければ規制部材１０の回転中に基部１０ａの内径端と内輪６の外周面（肩面６ｃ）が一時的に接触するように定めても構わない。また、図２では、基部１０ａを厚肉にしているので、基部１０ａの外径端はシールド板９と接触し、外輪５の内周面（肩面５ｃ）とは非接触になっているが、基部１０ａを薄肉にすることで、基部１０ａの外径端を外輪５の内周面と接触させることもできる。
　規制部材１０は、基部１０ａが軸受の軸方向一方側に配置されるように同じ向きにして外輪５と内輪６の間に組み込まれる。なお、規制部材１０は、全て同じ向きにする他、一部の向きを変える（例えば交互に向きを変える）ことも可能である。規制部材１０の組み込みは、外輪５と内輪６の間に転動体７およびセパレータ８を組み込む前、およびこれらを組み込んだ後の何れの段階でも行うことができる。転動体７、セパレータ８、および規制部材１０の組み付け完了後、外輪５の周溝にシールド板９を圧入固定することで図２に示す固体潤滑転がり軸受４が完成する。この状態では、規制部材１０がシール部材９によって軸方向外側から拘束されるため、規制部材１０が軸受４から脱落することはない。規制部材１０がその開口側（図２の右側）に移動するのを規制するため、外輪５（内輪６でもよい）にリング状の部材を取り付け、この部材を右側のシールド板９と規制部１０ａの先端との間に配置して規制部１０ａの先端と当接させるようにしてもよい。
　かかる構成の固体潤滑転がり軸受４において、軸受の回転中は、自転・公転する転動体７とセパレータ８との接触により、セパレータ８が削り取られて固体潤滑剤粉（固体潤滑剤の小片も含む）が発生する。この固体潤滑剤粉が外側軌道面５ａや内側軌道面６ａ等に転着することで、潤滑油やグリースが存在しない環境下でも軸受４の潤滑が安定して行われる。
　軸受の運転によりセパレータ８は徐々に摩耗してサイズが小さくなるが、その場合でも各転動体７の円周方向の移動範囲が規制部材１０で規制されているため、全ての転動体７が円周方向の一部領域に偏在するような事態を防止することができる。そのため、長期運転後も外輪５と内輪６が分離することはなく、軸受が意図せず分解する事態を防止することができる。特に本実施形態のように、三つ以上の規制部材１０を使用すれば、全ての転動体７が１８０°以内の領域に移動することは理論的にありえず、そのために上記の不具合を確実に防止することができる。
　また、上記構成から、各規制部材１０は、相互間であらゆる方向（軸方向、円周方向、および半径方向）に独立して相対移動可能となる。従って、初期の段階（セパレータ８の摩耗が進行していない状態）でも、転動体７と規制部材１０の内側面１０ａ１，１０ｂ１との間の隙間の大きさをフレキシブルに変動させることができる。そのため、この隙間に溜まった固体潤滑剤粉の排出が促進され、隙間が固体潤滑剤粉で充満されて回転ロックとなる事態を防止することができる。固体潤滑剤粉の隙間からの排出促進効果は、基部１０ａおよび規制部１０ｂの各内側面１０ａ１，１０ｂ１を、曲率を持たない平坦面状に形成することでさらに助長される。
　また、上述した特許文献３の軸受で使用されるリベット等の連結部材が不要となるので、円周方向で連結部材の設置スペースを確保する必要がない。そのため、軸受内部に多くの転動体７を組み込むことが可能となり、軸受の基本定格荷重を増大することができる。さらに、規制部材１０同士の連結作業が不要となるので、軸受組立時の作業工数を削減し、低コスト化を図ることができる。
　さらに、規制部材１０の基部１０ａの外径端および内径端を外輪５の内周面や内輪６の外周面に近接させているので、転動体７とセパレータ８の接触で生じた固体潤滑剤粉を基部１０ａで遮蔽し、軌道面５ａ，６ａ付近に留めることができる。そのため、軸受外への固体潤滑剤粉の漏れ出し（特に図２の左方向への漏れ出し）を確実に防止することができる。
　また、各規制部材１０を同一形状としているので、規制部材１０の加工コストを低減することができ、固体潤滑転がり軸受４のさらなる低コスト化が達成される。
［第二実施形態］
　次に本発明にかかる固体潤滑転がり軸受の第二実施形態を図６～図８に基づいて説明する。
　この第二実施形態は、転動体７およびセパレータ８の軸方向両側に、同形状からなる一対の規制部材１０，１０’を配置したものである。以下、かかる実施形態の詳細な構成を説明する。なお、第二実施形態においては、対をなす規制部材１０，１０’のうち、軸方向他方側の規制部材１０’の各部は、軸方向一方側の規制部材１０の対応する各部と共通の参照符号に（’）を付した形で表している。
　この第二実施形態では、対をなす規制部材１０，１０’の各基部１０ａ，１０ａ’を軸方向で対向させ、かつ各規制部１０ｂ、１０ｂ’を周方向で対向させている。対をなす規制部材１０，１０’は非連結状態にある。両基部１０ａ，１０ａ’の内側面１０ａ１，１０ａ１’と、軸方向一方側の規制部材１０の規制部１０ｂの内側面１０ｂ１と、軸方向他方側の規制部材１０’の規制部１０ｂ’の内側面１０ｂ１’とで囲まれた空間内に、第一実施形態と同数の転動体７およびセパレータ８が収容されている。各規制部１０ｂ，１０ｂ’の先端が、対向する相手側の規制部材の基部１０ａ’、１０ａと接触できるように、各規制部１０ｂ、１０ｂ’の軸方向長さＬ（対向する基部１０ａ，１０ａ’の内側面１０ａ１，１０ａ１’間の最小軸方向距離）は、転動体７の直径寸法Ｄｂ、およびセパレータ８の軸方向寸法Ｐよりも僅かに大きくする（Ｌ＞Ｄｂ、Ｌ＞Ｐ）。
　この実施形態の軸受４では、以上に述べた対をなす規制部材１０，１０’、転動体７、およびセパレータ８からなるユニットを一組として、同構成のユニットが円周方向の複数個所（図示例では三箇所）に配置される。円周方向で隣接するユニット間には第一実施形態と同様に円周方向の微小隙間αが形成されている。以上に述べた以外の各部の構成は、基本的に第一実施形態と共通している。
　かかる第二実施形態の構成でも、第一実施形態と同様の効果を得ることができる。また、規制部材１０，１０’の脱落は軸方向両側のシールド板９によって規制される。特に第二実施形態の構成であれば、転動体７およびセパレータ８の軸方向両側に基部１０ａ，１０ａ’が配置されているため、軸方向両側への固体潤滑剤粉の漏れ出しを抑制することができ、固体潤滑剤の軸受外への漏れ出しをより確実に防止することが可能となる。なお、対をなす規制部材１０，１０’の規制部１０ｂ，１０ｂ’同士をルーズに嵌合させる場合を例示しているが、両者をタイトに嵌合させて上記ユニットを一体化することもできる。
　次に本発明にかかる固体潤滑転がり軸受４の第三～第五実施形態を図１０～図１４に基づいて説明する。これら第三～第五実施形態は、固体潤滑剤粉の軸受外部への漏れ出しをより安定して防止できるようにしたものである。
［第三実施形態］
　図１０および図１１に示すように、第三実施形態の固体潤滑転がり軸受４は、基本的に第一実施形態の固体潤滑転がり軸受（図２）と共通の構成を有する。その一方で、半径方向に延びた二種類の遮蔽部材２０，２３を主要構成要素としてさらに備える点が第一実施形態と異なる。
  二種類の遮蔽部材２０，２３は何れも薄肉で環状をなし、シール部材９と軸方向で対向させて当該シール部材９の軸方向両側に配置されている。以下では、二種類の遮蔽部材２０，２３のうち、シール部材９の軸方向内側に位置する遮蔽部材２０を「第一遮蔽部材」と称し、軸方向外側に位置する遮蔽部材２３を「第二遮蔽部材」と称する。第一遮蔽部材２０および第二遮蔽部材２３は、これを１セットとして軸受４の軸方向両側にそれぞれ配置されている。この第三実施形態において、シール部材９の内径端は、半径方向にストレートに延びている。
　第一遮蔽部材２０の軸方向内側面には、環状の凹部２１が形成されている。この凹部２１は、後述するように固体潤滑剤粉の溜り部２２として機能する。一方、第一遮蔽部材２０の軸方向外側面は、半径方向に延びた平坦面である。第一遮蔽部材２０は、内輪６の内周面の軸方向両端に形成されたシール面６ｄに隙間嵌め状態で嵌合されており、規制部材１０とシール部材に当接する範囲内で軸方向に僅かに移動可能である。なお、第一遮蔽部材２０は内輪のシール面６ｄに圧入等の手段で固定することもできる。この場合には、第一遮蔽部材２０の軸方向外側面と、これに対向するシール部材９の軸方向内側面との間に微小な軸方向隙間を設ける。
　第二遮蔽部材２３は、軸方向両面を半径方向に延びる平坦面とした円板状をなしている。第二遮蔽部材２３は、その軸方向内側面と、シール部材９の軸方向外側面との間に僅かな軸方向隙間を介在させて、内輪６のシール面６ｄに圧入等の手段で固定されている。
　規制部材１０は、基部１０ａが軸受の軸方向一方側に配置されるように同じ向きにして外輪５と内輪６の間に組み込まれる。規制部材１０の組み込みは、外輪５と内輪６の間に転動体７およびセパレータ８を組み込む前、およびこれらを組み込んだ後の何れの段階でも行うことができる。転動体７、セパレータ８、および規制部材１０の組み付け完了後、第一遮蔽部材２０を組み込み、外輪５の周溝にシール部材９を圧入固定し、さらに内輪６の小径面６ｄに第二遮蔽部材２３を圧入固定することで、図１０に示す固体潤滑転がり軸受４が完成する。この状態では、規制部材１０が第一遮蔽部材２０を介し、シール部材９によって軸方向両側から拘束されるため、規制部材１０が軸受４から脱落することはない。
　かかる構成の固体潤滑転がり軸受４において、軸受の回転中は、自転・公転する転動体７とセパレータ８との接触により、セパレータ８が削り取られて固体潤滑剤粉（固体潤滑剤の小片も含む）が発生する。この固体潤滑剤粉が外側軌道面５ａや内側軌道面６ａ等に転着することで、潤滑油やグリースが存在しない環境下でも軸受４の潤滑が安定して行われる。
　仮に軸受内部に過剰の固体潤滑粉が生じても、余剰の固体潤滑剤粉は、規制部材１０の軸方向外側に設けた第一遮蔽部材２０の溜り部２２に捕捉・収容される。そのため、固体潤滑剤粉がシール部材９と内輪６の小径面６ｄとの間のシール隙間に到達しにくくなり、固体潤滑剤粉の軸受外への漏れ出しを抑制することができる。
　加えて、第一遮蔽部材２０の軸方向外側面とシール部材９の軸方向内側面との間の軸方隙間、第二遮蔽部材２３の軸方向内側面とシール部材９の軸方向外側面との間の軸方向隙間、およびシール部材９の内径端とシール面６ｄとの間のシール隙間により、互いに連通したラビリンス隙間が構成される。このラビリンス隙間により、シール効果がさらに高まるので、固体潤滑剤粉の軸受外への漏れ出しをより確実に防止することが可能となる。そのため、固体潤滑転がり軸受４をテンタークリップ用軸受として使用した場合でも、外部に漏れ出した固体潤滑剤粉によるフィルム品質の低下を防止することができる。
［第四実施形態］
　次に、第四実施形態を図１２および図１３に基づいて説明する。
この第四実施形態の固体潤滑転がり軸受４は、転動体７およびセパレータ８の軸方向両側に規制部材１０，１０’を配置した第二実施形態の固体潤滑転がり軸受４（図６～図８参照）において、第三実施形態と同様に、半径方向に延びた二種類の遮蔽部材２０，２３を付加したものである。この第四実施形態の構成でも、第三実施形態で述べた作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
［第五実施形態］
　次に、本発明の第五実施形態を図１４に基づいて説明する。この第五実施形態は、第四実施形態におけるラビリンス隙間の形態を変更したものである。
  図１４に示すように、この第五実施形態では、第一遮蔽部材２０の軸方向内側面は凹部のない半径方向にストレートな平坦面とされている。また、第一遮蔽部材２０の軸方向外側面の内径部には、軸方向外側に向けて突出する突出部２４が形成されている。さらに、シール部材９の内径端は、突出部２４の内径側の形状に沿う形で軸方向内側に屈曲している。
　この第五実施形態では、（１）突出部２４の軸方向外側面、突出部２４の内径面、および第一遮蔽部材２０の突出部２４よりも内径側の軸方向外側面とシール部材９の内径端部との間に形成された各隙間、（２）第二遮蔽部材２３の軸方向内側面とシール部材９の軸方向外側面との間の軸方向隙間、並びに（３）シール部材０の内径端とシール面６ｄとの間のシール隙間、で互いに連通するラビリンス隙間が構成される。また、第一遮蔽部材２０の突出部２４よりも外径側の軸方向外側面と、シール部材９の軸方向内側面との間にはラビリンス隙間よりも幅広の凹所が形成され、この凹所で固体潤滑剤粉の溜り部２２が構成されている。図１４は、転動体７の軸方向両側に規制部材１０，１０’を配置した図１２に示す第四実施形態の固体潤滑転がり軸受４をベースとしているが、転動体７の軸方向一方側に規制部材１０を配置した図１０に示す第三実施形態の固体潤滑転がり軸受４にも、第五実施形態と同形状の第一遮蔽部材２０およびシール部材９を適用することができる。
  次に本発明にかかる固体潤滑転がり軸受４の第六～第八実施形態を図１５～図２５ａ，図２５ｂ，図２５ｃに基づいて説明する。これら第六～第八実施形態は、セパレータ８の外輪側の面が外輪５の内周面５ｃと接触することを防ぐ手段を講じたものである。
  特許文献１のように、保持器を使用せず、固体潤滑剤で形成したセパレータを転動体間に介在させた固体潤滑転がり軸受では、高振動下や、長期にわたる使用の間に、遠心力の作用に加えて、隣り合う転動体によって挟み込まれて、外径側に向かう力を受ける。その結果、セパレータの外輪側の面が外輪の内径面と接触して早く摩耗する。そして、初期のサイズから小さくなっていくにつれて、摩耗に伴って発生した粉体（摩耗粉など）が蓄積したり、軸受の円周方向における転動体の位置が偏ったりしてくる。セパレータは転動体と共に公転するため、軸受の回転中にセパレータが接触し得るのは転動体と外輪であるところ、セパレータの周速度は転動体の自転に比べて大であるため、外輪の内周面との接触はセパレータの摩耗を速める大きな要因となる。
［第六実施形態］
　図１５～図１８ａ，図１８ｂを参照して、第六実施形態を説明する。この第六実施形態は規制部材１０の構成に関しては上述の第二実施形態（図６）を前提としているが、第一実施形態（図２）を前提とすることもできる。
　第六実施形態の固体潤滑転がり軸受４は、セパレータ８に、セパレータ８が外輪５の内周面と接触しないようにするための手段を設けた点で第二実施形態（図６）と相違し、その他の構成は第二実施形態と実質的に同じである。具体的には、セパレータ８の外周面に金属プレート５８を固定し、この金属プレート５８を外輪５の内周面５ｃによって案内させるようにしている。このセパレータ８も、図９ａ、図９ｂに示したセパレータ８と同様、外周面８ｂの円周方向中央領域に平坦面８ｃが形成してあり、この場合、金属プレート５８がその平坦面５ｃを形成している。金属プレート５８が存在することにより、セパレータ８を構成する固体潤滑剤部分が外輪５の内周面５ｃと直接接触することはない。従って、セパレータ８の必要以上の摩耗を防止することができる。転動体７を鋼よりも比重の小さいセラミックスで形成すれば、転動体７がセパレータ８を外径側に押し付ける力が小さくなるので、セパレータ８の摩耗をより一層効果的に抑制することができる。
　金属プレート５８をセパレータ８に固定する方法としては、セパレータ８を焼結させる時の収縮を利用することができる。その際、図１８ａ，図１８ｂに示すように、あり接ぎ（dovetail joint）のような構造を採用することにより、両者が分離しにくくなる。すなわち、セパレータ８の外周面に、軸受の軸方向に走る横断面が台形のみぞを設け、このみぞに同じく横断面が台形の金属プレート５８を挿入する。金属プレート５８の台形の横断面の底辺が頂辺よりも長いことと、セパレータ８が両隣の転動体７によって外輪５側に向けて押し付けられることから、金属プレート５８がセパレータ８の固体潤滑剤部分から容易に分離することはない。金属プレート５８の材質は、ＳＵＳ、クロムめっき等の表面処理を施した鉄系材料等が考えられる。
［第七実施形態］
　次に、図１９～２１を参照して本発明の第七実施形態を説明する。
　第七実施形態の軸受４は、セパレータ８が外輪５の内周面５ｃと接触しないようにするための手段を規制部材１０に一体的に設けた点で第一実施形態（図２）と相違し、その他の構成は第一実施形態と実質的に同じである。セパレータ８と外輪５の内周面５ｃとが直接接触しないようにするための手段として、具体的には、規制部材１０の周方向中央部に、基部１０ａの外径端から軸方向に延びるアーム６６を設けたものである。アーム６６は、セパレータ８と外輪５の内周面５ｃとの間に位置して、両者が直接接触するのを防止する役割を果たす。
　セパレータ８の、規制部材１０の基部１０ａと接する面は、平坦面とするのがよい。また、図１９～図２１に図示した例では第一実施形態（図２）を基礎としているため、規制部材１０は軸方向の一方（図１９では右側）に向かって開いている。したがって、規制部材１０の開いた側では、セパレータ８が軸方向に移動するとシールド板９に接触するに至るが、セパレータ８とシールド板９が直接接触しないようにリングを設けてもよい。あるいは、アーム６６の自由端を内径側に向けて折り曲げてセパレータ８に引っ掛け、セパレータ８の軸方向移動を規制するようにしてもよい。
　さらに、第七実施形態は規制部材１０の構成に関しては第一実施形態（図２）を前提としているが、第二実施形態（図６）を前提とすることもできる。その場合、アーム６６の周方向位置をずらすことにより、２つの規制部材１０，１０’を向かい合わせにして配置したとき、アーム６６の軸方向位置が一致せず、干渉しない。あるいは、２つの規制部材１０，１０’のうちのどちらか一方にだけアーム６６を設けるようにしてもよいが、その場合、２種類の規制部材を使用することになる。
［第八実施形態］
　次に、図２２～図２５ａ，図２５ｂ，図２５ｃを参照して本発明の第八実施形態を説明する。
　第八実施形態の固体潤滑転がり軸受４は、規制部材１０に関しては第二実施形態（図６）と実質的に同様の構成を有している。相違するのは、セパレータ８が外輪５の内周面５ｃと接触しないようにするための手段として、セパレータ８と規制部材１０を協働させることによってセパレータ８の半径方向移動量を制限するようにした点である。
　より具体的に述べると、セパレータ８に関しては、内周面８ａと、外周面８ｂと、平坦部８ｃを有する点では図９ａ～９ｃにおけるセパレータ８と類似しているが、軸方向の両端面に突部５３を有する点で、図９ａ～図９ｃのセパレータ８と相違している。突部５３は内周面８ａと平行に延び、したがって、その上面５５（外径面）も内周面８ａと平行に延びている。規制部材１０に関しては、基部１０ａの内周の周方向中央部に、セパレータ８の突部５３を受け入れる大きさの切欠き６６を設け、この切欠き６６にセパレータ８の突部５３を挿入する。突部５３と切欠き６６の関係を便宜上、凹凸嵌合と呼ぶこととする。
　凹凸嵌合により、図２２から分かるように、突部５３の上面５５が切欠き６６の上縁（外径端）と干渉して、セパレータ８の外径側への移動を阻止する。つまり、セパレータ８の突部５３と規制部材１０の切欠き６６との協働作用によりセパレータ８の半径方向移動が規制される。したがって、セパレータ８が外輪５の内周面５ｃと接触するのを防止できる。
　すでに述べたとおり、第八実施形態は規制部材１０の構成に関しては第二実施形態（図６）を前提としているが、第一実施形態（図２）を前提とすることも可能である。その場合、セパレータ８と規制部材１０の凹凸嵌合をタイトにして、規制部材１０にセパレータ８を保持させるのが望ましい。第二実施形態のようにセパレータ８の軸方向両側に規制部材１０の基部１０ａがある場合、セパレータ８を軸方向の両側で凹凸嵌合させることができるため、セパレータ８の軸方向移動は規制される。したがって、その場合は凹凸嵌合はルーズでもよい。しかし、第一実施形態のように規制部材１０が片側にしかない場合、セパレータ８は片持ちとなるため、自由端側が外径側に振れて外輪５と接触するおそれがある。
　次に、以上に述べた各実施形態のセパレータ８を構成する固体潤滑剤の他例を説明する。図２６は、この固体潤滑剤のミクロ組織を拡大して表すものである。
　同図に示すように、この固体潤滑剤１１は、炭素材粒子１２と、黒鉛粒子１３とこれらの粒子１２，１３間に介在するバインダー成分１４と、気孔１５とを有する多孔質体である。炭素材粒子１２は、隣接する炭素材粒子１２同士が互いに結合した骨格構造を形成している。バインダー成分１４および黒鉛粒子１３は、炭素材粒子１２の骨格構造内に保持されている。
　この固体潤滑剤１１は、炭素材粉、黒鉛粉、およびバインダーを含む粉末を成形型に充填し、所定形状に成形してから型から取り出し、焼成することで製造される。
　本発明では、炭素材粉として、非晶質であり、かつ自己焼結性を有する（それ自身で結合することができる）炭素材の粉末が使用される。この炭素材粉は、非晶質であるから結晶質の黒鉛粉とは異なり、また自己焼結性を有するために、自己焼結性を有しない炭素繊維等とも異なる。この条件にあてはまる炭素材粉の一例として、コークス粉あるいはピッチ粉を挙げることができる。ピッチ粉としては、石油系および石炭系の何れも使用可能である。
　また、黒鉛粉としては天然黒鉛粉および人造黒鉛粉の何れもが使用可能である。天然黒鉛粉は鱗片状をなし、潤滑性に優れる。一方、人造黒鉛粉は成形性に優れる。従って、必要とされる要求特性に応じて天然黒鉛粉と人造黒鉛粉を選択使用する。ちなみに黒鉛粉は焼成前後を問わず結晶質である。バインダーとしては例えばフェノール樹脂を使用することができる。
　以上に述べた炭素材粉および黒鉛粉はバインダーを加えて造粒される。これにより、図２７に示すように、炭素材粉１２’および黒鉛粉１３’をバインダー１４’で保持した造粒粉Ｐが製造される。炭素材粉１２’および黒鉛粉１３’はサイズの小さい微粉末であり、そのままでは流動性が悪く、成形型にスムーズに充填できないために造粒が行わる。造粒粉Ｐを粉砕し、次いで篩掛けすることで、粒度６００μｍ以下（平均粒径１００μｍ～３００μｍ）の造粒粉Ｐが選別される。
　こうして得た造粒粉を成形型に供給し、加圧して圧粉体を成形する。この時、圧粉体中の炭素材粉１２’、黒鉛粉１３’、およびバインダー１４’の割合（重量比）は、炭素材粉１２’が最も多く、バインダーが最も少ない。具体的には、炭素材粉１２’を５０～６０ｗｔ％、黒鉛粉１３’を２５～４０ｗｔ％含有し、残りをバインダー１４’および不可避的不純物とする。
　その後、この圧粉体を焼成することで、図２６に示す固体潤滑剤１１を製造することができる。焼成は、雰囲気ガスとして窒素ガス等の不活性ガスを使用し、焼成温度を９００℃～１０００℃に設定して行われる。焼成により、炭素材粉１２’は非晶質の無定形炭素である炭素材粒子１２となり、黒鉛粉１３’は結晶質の黒鉛粒子１３となる。また、バインダー１４’は非晶質の無定形炭素であるバインダー成分１４となる。焼成後の固体潤滑剤１１の密度は１．０～３．０ｇ／ｃｍ３とするのが好ましい。密度が下限値を下回ると欠けを生じやすくなり、逆に密度が上限値を上回ると成形時の寸法のばらつき（特に圧縮方向の寸法のばらつき）が大きくなるためである。
　図２８は、黒鉛を主成分とした、特許文献２記載の固体潤滑剤のミクロ組織を示すものである。同図に示すように、従来の固体潤滑剤では、黒鉛粒子１３は個々に独立して存在しており、黒鉛粒子１３相互間が結合されていない。また、バインダー成分も黒鉛粒子１３を保持しているにすぎず、黒鉛粒子１３とバインダー成分１４は結合されていない。そのため、材料強度が低くなり、また黒鉛粒子の脱落も生じやすくなる。なお、図２８中の符号１６はタングステン等の添加物を示す。
　これに対し、本発明の固体潤滑剤１１は、炭素材粒子１２が母材として機能し、炭素材粒子１２同士が結合した骨格構造を形成している。また、バインダー成分１４も非晶質で自己焼結性を有するため、炭素材粒子１２とバインダー成分１４も結合した状態にある。さらに焼成後の炭素材粒子１２が硬いこともあり、焼成後の固体潤滑剤１１は高硬度となる。そのため、固体潤滑剤１１は高い材料強度と硬度を有するようになる。また、黒鉛粒子１３の脱落も生じにくくなる。従って、高い潤滑性を保持しつつ、耐衝撃性および耐摩耗性に優れた固体潤滑剤を得ることができる。
　ちなみに本発明の固体潤滑剤１１は、ショア硬さ（ＨＳＣ）５０～１００程度に達し、特許文献２に挙げられた既存固体潤滑剤（ショア硬さＨＳＣ：１０～１５程度）よりもはるかに硬い。この硬さゆえに、本発明の固体潤滑剤１１は機械加工で後加工を行うこともできる。また、本発明の固体潤滑剤１１は曲げ強度４０～１００ＭＰａであり、既存固体潤滑剤の曲げ強度よりも数倍～数十倍大きくなる。さらに、比摩耗量も１．０～２．５×１０－７ｍｍ３／（Ｎ・ｍ）であり、既存固体潤滑剤と比べて１００分の１の比摩耗量となる。従って、転がり軸受の内部に配置する固定潤滑剤として使用することで、軸受を長寿命化することができる。
　炭素材粒子１２の骨格構造を、ＦｅやＣｕ等の金属粒子同士を結合した骨格構造と置き換えたものを想定することもできるが、かかる構成では、酸化により脆くなりやすい。また、高温環境下で材料が軟化するため、材料強度および硬度の双方が低下し、固体潤滑剤としての使用が困難となる。これに対し、本発明のように炭素材粒子１２の骨格構造を採用することで、酸化や高温環境下の材料の軟化が生じにくくなり、これらの不具合を回避することができる。
　以上の固体潤滑剤１１には、必要に応じて他の組成物を添加することができる。例えばＷ、Ｍｏ、ＭｏＳ２のうち、何れか一種または二種以上添加することで、耐摩耗性を向上させることができる。また、高温環境下では黒鉛の潤滑性の低下による耐摩耗性の低下が問題となるが、これらを配合することで耐摩耗性の低下を補うこともできる。一方、配合量が多すぎると材料強度が低下する。そのため、これらの配合量としては、１．０ｖｏｌ％～８．０ｖｏｌ％が適切である。
　また、焼成後の耐摩耗性をさらに向上させるため、固体潤滑剤１１にカーボンファイバーやカーボンナノチューブを添加することもできる。その一方でこれらが多すぎると、成形性が悪くなる。従って、これらの配合量としては、１０ｗｔ％以下が適切である。
　セパレータ８を耐摩耗性に優れる上記固体潤滑剤１１で形成することで、固体潤滑剤の早期摩耗を防止して、固体潤滑剤１１による潤滑効果を長期間維持することができる。また、セパレータ８からの単位時間あたりの固体潤滑剤粉の供給量が減少するので、軸受内部の固体潤滑剤粉の余剰量を抑えることができ、固体潤滑剤粉の漏れ出しをさらに効果的に防止することができる。加えて、長期間の使用によりセパレータ８のサイズが摩耗等により小さくなった場合、転動体７が薄くなったセパレータ８等と衝突するようになるが、耐衝撃性に優れた上記の固体潤滑剤１１を使用することで、かかる衝突によるセパレータ８等の破損を防止することもできる。
　本発明は以上に述べた各実施形態の構成に限定されるものではない。例えば軸受として深溝玉軸受に本発明を適用した場合を例示したが、本発明は、アンギュラ玉軸受、円筒ころ軸受、円すいころ軸受をはじめとする他の形式の軸受にも適用することができる。各実施形態では外輪回転の軸受４を例示したが、内輪回転の軸受にも本発明を適用することができる。
　また、本発明にかかる固体潤滑転がり軸受の用途として、フィルム延伸機のテンタークリップ用を例示したが、用途はこれに限定されず、潤滑剤としてグリースや潤滑油を使用することができない、高温雰囲気や真空雰囲気等で使用される軸受（例えば窯業に使用する軸受）に広く適用することが可能である。
　さらに、円周方向での転動体７とセパレータ８の配置態様も任意であり、第一および第二実施形態で説明したように、複数（例えば二つ）の転動体を一組として、隣接する二つの転動体組の間に一つのセパレータ８を配置する他、転動体７とセパレータ８を円周方向で交互に配置した場合にも本発明を適用することができる。また、一つの規制部材の二つの規制部間に配置する転動体７やセパレータ８の数も任意である。
１　　　　ガイドレール
２　　　　フレーム
３　　　　クリップ部
４　　　　固体潤滑転がり軸受
５　　　　外輪
５ａ　　　外側軌道面
６　　　　内輪
６ａ　　　内側軌道面
７　　　　転動体（ボール）
８　　　　セパレータ
９　　　　シール部材（シールド板）
１０，１０’　　　　　規制部材
１０ａ，１０ａ’　　　基部
１０ａ１，１０ａ１’　内側面
１０ｂ，１０ｂ’　　　規制部
１０ｂ１，１０ｂ１’　内側面

Claims (14)

  1. 　外側軌道面を有する外輪と、内側軌道面を有する内輪と、外側軌道面と内側軌道面の間に配置した複数の転動体と、隣接する転動体の間に配置されたセパレータとを有し、セパレータが固体潤滑剤で形成された固体潤滑転がり軸受であって、
    　隣接する転動体およびセパレータの円周方向に離反する方向への相対移動を規制部材で規制し、前記規制部材を円周方向の複数個所に配置して隣接する規制部材間の相対移動を許容したことを特徴とする固体潤滑転がり軸受。
  2. 　前記固体潤滑剤が、非晶質でかつ自己焼結性を有する炭素材粉と、黒鉛粉と、バインダーとを含む粉末を成形し、これを焼成することで形成されている請求項１記載の固体潤滑転がり軸受。
  3. 　規制部材の軸方向外側に固体潤滑剤粉の溜り部を設けた請求項１記載の固体潤滑転がり軸受。
  4. 　規制部材の軸方向外側に配置され、内外輪間の空間をシールするシール部材と、シール部材と軸方向で対向し、かつ半径方向に延びる遮蔽部材とをさらに備える請求項３記載の固体潤滑転がり軸受。
  5. 　シール部材の軸方向内側に前記遮蔽部材を配置し、この遮蔽部材で固体潤滑剤粉の溜り部を形成した請求項４記載の固体潤滑転がり軸受。
  6. 　遮蔽部材とシール部材との間にラビリンス隙間を形成した請求項４記載の固体潤滑転がり軸受。
  7. 　外輪とセパレータとの接触を防止する手段を有する請求項１記載の固体潤滑転がり軸受。
  8. 　各規制部材が、外輪と内輪の間で円周方向に延びる基部と、基部から内側軌道面と外側軌道面の間の空間に延びる規制部とを有する請求項１記載の固体潤滑転がり軸受。
  9. 　基部および規制部の各内側面を、曲率を持たない平坦面状に形成した請求項８記載の固体潤滑転がり軸受。
  10. 　規制部材の基部の軸方向外側に、内外輪間の空間をシールするシール部材を配置した請求項８記載の固体潤滑転がり軸受。
  11. 　基部の外径端および内径端を、外輪の内周面および内輪の外周面に近接させた請求項８記載の固体潤滑転がり軸受。
  12. 　転動体およびセパレータの軸方向両側に対をなす規制部材を配置し、前記対をなす規制部材と、その内部に収容された転動体およびセパレータとを一つのユニットとして、該ユニットを円周方向の複数個所に配置し、かつ各ユニット間の相対移動を許容した請求項１記載の固体潤滑転がり軸受。
  13. 　各規制部材を同一形状にした請求項１または１２記載の固体潤滑転がり軸受。
  14. 　フィルム延伸機のテンタークリップに用いられる請求項１記載の固体潤滑転がり軸受。
PCT/JP2014/074428 2013-09-19 2014-09-16 固体潤滑転がり軸受 WO2015041212A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/917,404 US9631672B2 (en) 2013-09-19 2014-09-16 Solid-lubrication rolling bearing
EP14846392.0A EP3064792A1 (en) 2013-09-19 2014-09-16 Solid-lubrication rolling bearing
CN201480047517.4A CN105492788A (zh) 2013-09-19 2014-09-16 固体润滑滚动轴承

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-193699 2013-09-19
JP2013193699A JP6275433B2 (ja) 2013-09-19 2013-09-19 固体潤滑転がり軸受
JP2013196466A JP2015064002A (ja) 2013-09-24 2013-09-24 固体潤滑転がり軸受
JP2013196467A JP6196514B2 (ja) 2013-09-24 2013-09-24 固体潤滑転がり軸受
JP2013-196466 2013-09-24
JP2013-196467 2013-09-24
JP2014077916A JP6407551B2 (ja) 2014-04-04 2014-04-04 固体潤滑転がり軸受
JP2014-077916 2014-04-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015041212A1 true WO2015041212A1 (ja) 2015-03-26

Family

ID=52688862

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/074428 WO2015041212A1 (ja) 2013-09-19 2014-09-16 固体潤滑転がり軸受

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9631672B2 (ja)
EP (1) EP3064792A1 (ja)
CN (1) CN105492788A (ja)
WO (1) WO2015041212A1 (ja)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002070875A (ja) * 2000-08-28 2002-03-08 Hitachi Constr Mach Co Ltd 転がり軸受
JP3550689B2 (ja) 1998-05-20 2004-08-04 日本精工株式会社 固体潤滑転がり軸受
JP2006017241A (ja) * 2004-07-02 2006-01-19 Koyo Seiko Co Ltd 玉軸受
JP3934277B2 (ja) 1999-05-13 2007-06-20 株式会社ジェイテクト 転がり軸受
JP2012067884A (ja) 2010-09-27 2012-04-05 Ntn Corp 固体潤滑転がり軸受
JP2013079715A (ja) * 2011-09-22 2013-05-02 Ntn Corp 固体潤滑転がり軸受
JP2013087797A (ja) * 2011-10-13 2013-05-13 Ntn Corp 転がり軸受

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3162493A (en) * 1962-08-31 1964-12-22 Ind Tectonics Inc Reinforcing graphite and plastic separators by electroformed metallic shells
US3712694A (en) * 1971-03-08 1973-01-23 Garrett Corp Antifriction bearing spacer
US4022516A (en) * 1975-09-24 1977-05-10 The Garrett Corporation Bearing spacer and method
JPH10184703A (ja) * 1996-12-27 1998-07-14 Ntn Corp 転がり軸受
JP2004084813A (ja) * 2002-08-27 2004-03-18 Nsk Ltd 転がり軸受
JP2007203506A (ja) * 2006-01-31 2007-08-16 Ntn Corp テンタークリップ用転がり軸受
DE112007000217T5 (de) * 2006-01-31 2008-12-11 Ntn Corporation Wälzlager für Spannrahmenklemmvorrichtung
JP2007285346A (ja) * 2006-04-13 2007-11-01 Ntn Corp 転がり軸受
JP2009204142A (ja) * 2008-02-29 2009-09-10 Ntn Corp 転がり軸受
JP2012237386A (ja) * 2011-05-12 2012-12-06 Ntn Corp 固体潤滑転がり軸受
JP2013032838A (ja) * 2011-07-07 2013-02-14 Ntn Corp 転がり軸受
EP2730792A1 (en) 2011-07-07 2014-05-14 NTN Corporation Roller bearing
WO2013108638A1 (ja) * 2012-01-19 2013-07-25 日本精工株式会社 自己潤滑性複合材料、並びにそれを用いた転がり軸受、直動装置、ボールねじ装置、直動案内装置、及び搬送装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3550689B2 (ja) 1998-05-20 2004-08-04 日本精工株式会社 固体潤滑転がり軸受
JP3934277B2 (ja) 1999-05-13 2007-06-20 株式会社ジェイテクト 転がり軸受
JP2002070875A (ja) * 2000-08-28 2002-03-08 Hitachi Constr Mach Co Ltd 転がり軸受
JP2006017241A (ja) * 2004-07-02 2006-01-19 Koyo Seiko Co Ltd 玉軸受
JP2012067884A (ja) 2010-09-27 2012-04-05 Ntn Corp 固体潤滑転がり軸受
JP2013079715A (ja) * 2011-09-22 2013-05-02 Ntn Corp 固体潤滑転がり軸受
JP2013087797A (ja) * 2011-10-13 2013-05-13 Ntn Corp 転がり軸受

Also Published As

Publication number Publication date
US9631672B2 (en) 2017-04-25
US20160223021A1 (en) 2016-08-04
CN105492788A (zh) 2016-04-13
EP3064792A1 (en) 2016-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5531966B2 (ja) 玉軸受及びハイブリッド車用変速機
WO2015041205A1 (ja) 固体潤滑剤および固体潤滑転がり軸受
WO2009150935A1 (ja) 保持器、深溝玉軸受、およびシール付軸受
KR20140034140A (ko) 고체 윤활제
JP2007010114A (ja) トランスミッション用転がり軸受
KR100881935B1 (ko) 분말 야금 부품을 포함하는 구름 베어링
JP6196514B2 (ja) 固体潤滑転がり軸受
WO2015041212A1 (ja) 固体潤滑転がり軸受
JP6275433B2 (ja) 固体潤滑転がり軸受
JP6329352B2 (ja) 固体潤滑剤及びその製造方法
JP6438546B2 (ja) 固体潤滑転がり軸受
JP2006226459A (ja) 転がり軸受
JP2014020528A (ja) 転がり軸受
JP6407551B2 (ja) 固体潤滑転がり軸受
JP2018105506A (ja) 固体潤滑転がり軸受
JP2015064002A (ja) 固体潤滑転がり軸受
JP2015075154A (ja) 固体潤滑転がり軸受
JP6755276B2 (ja) 固体潤滑転がり軸受及びその製造方法
WO2013005771A1 (ja) 転がり軸受
JP2003314561A (ja) 玉軸受
JP2011231863A (ja) 複列軸受用保持器および複列転がり軸受
JP2008308706A (ja) 円錐ころ軸受
JP2016102514A (ja) 転がり軸受
JP2014020526A (ja) 転がり軸受
JP2014066276A (ja) 転がり軸受

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201480047517.4

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14846392

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14917404

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2014846392

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014846392

Country of ref document: EP