WO2016052596A1 - 転がり軸受 - Google Patents

転がり軸受 Download PDF

Info

Publication number
WO2016052596A1
WO2016052596A1 PCT/JP2015/077685 JP2015077685W WO2016052596A1 WO 2016052596 A1 WO2016052596 A1 WO 2016052596A1 JP 2015077685 W JP2015077685 W JP 2015077685W WO 2016052596 A1 WO2016052596 A1 WO 2016052596A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cage
rolling
grease
bearing
rolling bearing
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/077685
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
智彦 小畑
Original Assignee
Ntn株式会社
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
Application filed by Ntn株式会社 filed Critical Ntn株式会社
Publication of WO2016052596A1 publication Critical patent/WO2016052596A1/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
    • F16C33/6603—Special parts or details in view of lubrication with grease as lubricant
    • F16C33/6629—Details of distribution or circulation inside the bearing, e.g. grooves on the cage or passages in the rolling elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/38—Ball cages
    • F16C33/41—Ball cages comb-shaped
    • F16C33/412—Massive or moulded comb cages, e.g. snap ball cages
    • F16C33/414—Massive or moulded comb cages, e.g. snap ball cages formed as one-piece cages, i.e. monoblock comb cages
    • F16C33/416—Massive or moulded comb cages, e.g. snap ball cages formed as one-piece cages, i.e. monoblock comb cages made from plastic, e.g. injection moulded comb cages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
    • F16C19/06—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/24—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/38—Ball cages
    • F16C33/3837—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the balls, e.g. machined window cages
    • F16C33/3843—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the balls, e.g. machined window cages formed as one-piece cages, i.e. monoblock cages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/38—Ball cages
    • F16C33/42—Ball cages made from wire or sheet metal strips
    • F16C33/422—Ball cages made from wire or sheet metal strips made from sheet metal
    • F16C33/427—Ball cages made from wire or sheet metal strips made from sheet metal from two parts, e.g. ribbon cages with two corrugated annular parts
    • 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
    • F16C33/46—Cages for rollers or needles
    • F16C33/4617—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the rollers, e.g. machined window cages
    • F16C33/4623—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the rollers, e.g. machined window cages formed as one-piece cages, i.e. monoblock cages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings
    • F16C33/583—Details of specific parts of races
    • F16C33/585—Details of specific parts of races of raceways, e.g. ribs to guide the rollers

Definitions

  • the present invention relates to a rolling bearing lubricated with grease.
  • a rolling bearing is generally composed of an inner ring, an outer ring, rolling elements, and a cage.
  • a seal member may be provided at the opening end in order to prevent entry of foreign matter from the outside or to prevent the lubricant enclosed inside from flowing out.
  • the inside of the bearing is lubricated with a lubricant such as grease, and various measures have been taken to improve the lubrication characteristics of the bearing.
  • Patent Document 1 has been proposed as a technique for improving lubrication characteristics by forming a lubricant film on a cage.
  • Patent Document 1 discloses a predetermined lubricating film made of a solid lubricant on the surface of an outer member, an inner member, a rolling element, etc. in order to prevent smearing, seizure, wear, and peeling under high speed and high load. Describes a rolling device formed by shot peening (see Patent Document 1).
  • Patent Document 2 has been proposed as a technique for improving lubrication characteristics by changing a lubricant, lubrication conditions, and the like.
  • Patent Document 2 discloses a predetermined blending amount of a predetermined ester oil and a diurea compound as a grease composition for a bearing that is excellent in peel resistance and grease leakage and can suppress premature seizure even when used in an outer ring rotary bearing. (See Patent Document 2).
  • Patent Document 3 has been proposed as a technique for improving lubrication characteristics by changing the shape of the cage.
  • Patent Document 3 discloses a deep groove ball bearing provided with a cage formed of two annular holding plates formed by a steel plate press and formed with polygonal pockets or the like as a means for reducing the rotational torque of the bearing. Is described (see Patent Document 3).
  • Patent Document 1 since a lubricating coating is formed on the rolling contact surface (the raceway surface of the raceway and the rolling surface of the rolling element itself) in the members constituting the device, the coating is highly accurate. Therefore, the manufacturing cost is increased. Further, Patent Document 2 improves the lubrication characteristics by improving the enclosed grease. However, when a semi-solid lubricant such as grease is used, the rotational torque is reduced due to the stirring resistance caused by the lubricant. growing. In rolling bearings used in automobiles and industrial equipment in recent years, it is an important issue to reduce rotational torque while ensuring a sufficient lubrication life in order to save energy.
  • the rotational torque can be reduced by using a specially shaped cage as in Patent Document 3.
  • the rotational torque can be reduced by optimizing the type of grease or reducing the amount of grease itself.
  • these lead to an increase in manufacturing costs and a decrease in bearing life, so that the lubrication characteristics are improved (especially, the rotational torque is reduced) without significantly changing the bearing shape, grease type, grease amount, etc. from the existing products.
  • Technology development is desired.
  • the present invention has been made to cope with such problems, and an object thereof is to provide a rolling bearing capable of reducing the rotational torque by simple means.
  • a rolling bearing according to the present invention includes an inner ring and an outer ring that are raceways, a plurality of rolling elements interposed between the inner and outer rings, a cage that holds the rolling elements, and grease that is sealed in a bearing inner space.
  • a rolling bearing provided, wherein at least one member selected from the inner ring, the outer ring, and the cage has a structure that scrapes off the grease adhering to the surface of the rolling element. The structure, for example, scrapes all or part of the grease adhering to the surface of the rolling element in close proximity or light contact with the rolling element.
  • the structure is provided in a part or the whole of an edge portion of a pocket for holding the rolling element in the cage.
  • the structure is provided on a shoulder adjacent to a raceway surface of the raceway.
  • the above structure is a flexible structure made of a fiber material, a soft foam material, or a soft resin material.
  • it is a flexible structure formed by planting synthetic resin short fibers.
  • a rolling bearing according to the present invention includes an inner ring and an outer ring that are raceways, a plurality of rolling elements interposed between the inner and outer rings, a cage that holds the rolling elements, and grease that is sealed in a bearing inner space. And at least one member selected from an inner ring, an outer ring, and a cage has a structure for scraping off grease adhering to the surface of the rolling element, so that the structure scrapes off excessive grease on the rolling element.
  • the grease can be prevented from being sheared between the rolling elements and the race, and the rotational torque can be reduced. Further, since the scraped grease adheres to the structure, it can be prevented from being subjected to shearing and has a long life.
  • the structure is provided on a part or the whole of the edge portion of the pocket that holds the rolling element in the cage, it is easy to scrape the grease on the surface of the rolling element. Further, oil is easily supplied from the grease held in the structure to the surface of the rolling element.
  • a simple means of providing a structure made of a fiber material or the like at the edge portion it is possible to reduce rotational torque while using existing bearing shapes and lubricants.
  • the structure is provided on the shoulder adjacent to the raceway surface of the raceway, it is easy to scrape the grease on the surface of the rolling element. In addition, oil is easily supplied from the grease held in the structure to the raceway surface.
  • the structure is a flexible structure made of a fiber material, a soft foam material, or a soft resin material, it is difficult to increase the rotational torque when coming into contact with the rolling element. Moreover, it is difficult to damage the rolling element surface. In particular, since it is a flexible structure formed by planting synthetic resin short fibers, it does not easily swell or dissolve with oil and is chemically stable.
  • FIG. 2 is a partial perspective view of the cage in FIG. 1. It is a figure which shows the other form of a holder
  • FIG. 1 is a partial sectional view of a deep groove ball bearing incorporating a resin crown-shaped cage having a structure for scraping off grease adhering to the surface of a rolling element as a rolling bearing of the present invention. It is a partial perspective view of a shape holder.
  • an inner ring 2 having a raceway surface 2a on an outer peripheral surface and an outer ring 3 having a raceway surface 3a on an inner peripheral surface are arranged concentrically.
  • a plurality of rolling elements 4 are disposed between the raceway surface 2a of the inner ring and the raceway surface 3a of the outer ring.
  • the plurality of rolling elements 4 are held by a crown-shaped cage 5.
  • the rolling bearing 1 includes an annular seal member 11 provided at both axial openings of the inner and outer rings, and in the bearing inner space constituted by the inner ring 2, the outer ring 3, the cage 5, and the seal member 11. It is lubricated by the enclosed grease 12.
  • a structure 6 that scrapes off the grease 12 adhering to the surface of the rolling element 4 is formed at the edge of the pocket that holds the rolling element 4 in the cage 5.
  • the crown-shaped cage 5 is formed with a pair of opposed holding claws 8 on the upper surface of the annular main body 7 at a constant pitch in the circumferential direction, and the opposed holding claws 8 approach each other. And a pocket 9 for holding a ball as a rolling element between the holding claws 8 is formed.
  • a flat portion 10 serving as a rising reference surface of the holding claw 8 is formed between the back surfaces of the holding claws 8 adjacent to each other formed at the edge of the adjacent pocket 9.
  • the structure 6 has an edge portion of the pocket 9, that is, a boundary portion between the outer diameter surface 5 a (outer ring side surface) of the main body 7 and the holding claw 8 and the pocket 9, and the main body 7 and the holding claw 8. It is formed at the boundary between the inner diameter surface 5 b (inner ring side surface) and the pocket 9.
  • the structure 6 in this embodiment is a flexible structure formed by planting fiber material (short fibers of synthetic resin).
  • the structure 6 approaches or comes into contact with the rolling element 4 (see FIG. 1), scrapes all or part of the grease adhering to the surface of the rolling element 4, and removes excessive grease on the surface of the rolling element. Yes. Since the contact between the rolling element 4 and the structure 6 may lead to an increase in the rotational torque, it is preferable to contact only the material tip of the structure without contact (light contact).
  • a flexible structure made of short fibers only the oil that has been released from the structure holding the grease to the rolling elements is re-supplied, and the minimum amount of lubricant is used for a long time. It becomes possible to lubricate.
  • a material that retains grease and does not adversely affect the rotational torque (increase in rotational torque) when in contact with the rolling element is preferable.
  • soft foam material soft resin Flexible structures such as materials can be used.
  • the fiber material examples include polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene, polyamide resins such as nylon, aromatic polyamide resins, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyethylene succinate, polyester resins such as polybutylene terephthalate, acrylic resins, Examples thereof include synthetic resin fibers such as vinyl chloride and vinylon, inorganic fibers such as carbon fibers and glass fibers, regenerated fibers such as rayon and acetate, and natural fibers such as cotton, silk, hemp, and wool.
  • polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene
  • polyamide resins such as nylon, aromatic polyamide resins
  • polyethylene terephthalate polyethylene naphthalate
  • polyethylene succinate polyester resins
  • polyester resins such as polybutylene terephthalate
  • acrylic resins examples thereof include synthetic resin fibers such as vinyl chloride and vinylon, inorganic fibers such as carbon fibers and glass fibers, regenerated fibers such as rayon and
  • foaming of synthetic resins such as polyurethane, polystyrene, polyolefin, phenol, polyvinyl chloride, and rubbers such as natural rubber, chloroprene rubber, ethylene propylene rubber, nitrile rubber, silicon rubber, styrene butadiene rubber
  • the soft resin material include cork materials, rubber plate materials, and soft sheets such as polyethylene and vinyl chloride.
  • a flexible structure made of fiber material is formed by flocking these fibers.
  • Spraying or electrostatic flocking can be employed as a flocking method. It is preferable to employ electrostatic flocking because the large amount of fibers can be densely planted in a short time at the edge portion of the pocket of the cage.
  • electrostatic flocking method a publicly known method can be adopted.For example, an adhesive is applied to a range where electrostatic flocking is performed, the fibers are charged, and after flocking substantially perpendicularly to the adhesive application surface by an electrostatic force, drying is performed. The method of performing a process, a finishing process, etc. is mentioned.
  • the flexible structure made of a soft foam material or a soft resin material is provided by bonding and preliminarily forming and processing a predetermined shape on the edge portion of the pocket of the cage.
  • Examples of the adhesive used for bonding the structure include an adhesive mainly composed of urethane resin, epoxy resin, acrylic resin, vinyl acetate resin, polyimide resin, silicone resin, and the like.
  • urethane resin solvent adhesive epoxy resin solvent adhesive, vinyl acetate resin solvent adhesive, acrylic resin emulsion adhesive, acrylic ester-vinyl acetate copolymer emulsion adhesive, vinyl acetate emulsion adhesive And urethane resin emulsion adhesives, epoxy resin emulsion adhesives, polyester emulsion adhesives, ethylene-vinyl acetate copolymer adhesives, and the like. These may be used independently and 2 or more types may be used together.
  • fiber materials soft foam materials, and soft resin materials
  • fiber materials it is difficult to cause swelling and dissolution with oil, is chemically stable, can produce a large amount of homogeneous fibers, and can be obtained at low cost. It is preferable to use it.
  • this fiber is not particularly limited as long as it does not interfere with other members that adversely affect the bearing function at the structure formation position.
  • the specific shape is preferably, for example, a length of 0.5 to 2.0 mm and a thickness of 0.5 to 50 dtex, and the density of the fibers of the structure is the ratio of the fibers per planted area Is preferably 10 to 40%.
  • the formation part of the structure in the cage is not limited to the form shown in FIG. 2 and may be a position where at least a part of the grease adhering to the surface of the rolling element can be scraped off. Therefore, in FIG. 2, although the example which provides a structure in the edge part of the both surfaces of the internal diameter surface and outer diameter surface of a holder
  • FIG. 2 is a crown-shaped cage, but the rolling bearing of the present invention may have a structure in which a structure is formed in a cage such as a corrugated cage, a ball cage, or a roller cage.
  • a cage such as a corrugated cage, a ball cage, or a roller cage.
  • the cage used for these modes will be described with reference to FIG.
  • the flexible structure 6 is bonded to the entire inner and outer diameter surfaces of the corrugated cage 5 'so as to be in contact with or close to the rolling elements.
  • FIG. 3 (b) the flexible structure 6 is adhered to the edge of the pocket of the ball retainer 5 ", and is brought into contact with or close to the ball as a rolling element.
  • FIG. 3A the flexible structure 6 is adhered to the edge of the pocket of the ball retainer 5 ", and is brought into contact with or close to the ball as a rolling element.
  • the flexible structure 6 is bonded to the edge portion of the pocket of the roller cage 5 "", and is brought into contact with or close to the cylindrical roller as a rolling element.
  • at least one of the inner diameter surface and the outer diameter surface of the cage may be provided with a structure at least at the edge portion of the pocket.
  • the crown-shaped cage shown in FIG. 2 is made of resin.
  • a polyamide resin such as polyether ether ketone (PEEK) resin, polyphenylene sulfide (PPS) resin, thermoplastic polyimide resin, polyamideimide resin, nylon 66 resin, nylon 46 resin is used as a resin base material, and carbon fiber, glass fiber, etc. It is manufactured by injection molding using a resin composition containing reinforced fibers and other additives.
  • the structure may be provided on the surface of the bearing ring or the seal member in addition to the cage. When providing in any member, it provides in the position which can scrape off at least one part of the grease adhering to the rolling-element surface. Moreover, in one rolling bearing, you may form a structure in the some member which comprises this, respectively.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a deep groove ball bearing provided with a bearing ring having a predetermined structure.
  • the structures 6 are respectively formed on the shoulder 2 b of the inner ring 2 and the shoulder 3 b of the outer ring 3.
  • the structure 6 is a flexible structure formed by implanting a fiber material (short fibers of synthetic resin), and only the tip of the fiber is in contact with the surface of the rolling element 4 (light contact).
  • the formation part of the structure 6 is not limited to the illustrated part, and can be formed in any part as long as at least a part of the grease adhering to the surface of the rolling element can be scraped off.
  • the rolling bearing of the present invention is lubricated with grease.
  • Grease is sealed in the bearing inner space and lubricated by being interposed in the raceway surface.
  • the base oil constituting the grease can be used without particular limitation as long as it is usually used for rolling bearings.
  • mineral oils such as paraffinic mineral oils and naphthenic mineral oils, polybutene oils, poly- ⁇ -olefin oils, hydrocarbon synthetic oils such as alkylbenzene oils and alkylnaphthalene oils, natural fats and oils, polyol ester oils, phosphate ester oils , Non-hydrocarbon synthetic oils such as diester oil, polyglycol oil, silicone oil, polyphenyl ether oil, alkyl diphenyl ether oil, and fluorinated oil. These lubricating oils may be used alone or in combination of two or more.
  • thickener for example, aluminum soap, lithium soap, sodium soap, composite lithium soap, composite calcium soap, composite aluminum soap and other thickening agents such as diurea compounds and polyurea compounds.
  • Fluorine resin powders such as urea compounds and PTFE resins can be mentioned. These thickeners may be used alone or in combination of two or more.
  • additives can be added to the grease as needed.
  • additives include extreme pressure agents such as organic zinc compounds and organic molybdenum compounds, antioxidants such as amine-based, phenol-based and sulfur-based compounds, anti-wear agents such as sulfur-based and phosphorus-based compounds, and polyhydric alcohols.
  • extreme pressure agents such as organic zinc compounds and organic molybdenum compounds
  • antioxidants such as amine-based, phenol-based and sulfur-based compounds
  • anti-wear agents such as sulfur-based and phosphorus-based compounds
  • polyhydric alcohols examples include rust preventives such as esters, viscosity index improvers such as polymethacrylate and polystyrene, solid lubricants such as molybdenum disulfide and graphite, and oily agents such as esters and alcohols.
  • the amount of grease charged is not particularly limited as long as desired lubrication characteristics can be ensured, but is preferably about 50% to 80% (volume ratio) of the static space volume in the bearing inner space.
  • the shear resistance of the grease can be reduced by the arrangement of the predetermined structure, so that the rotational torque can be reduced while keeping the amount of grease filled in the above range.
  • the rolling bearing of this invention is not limited to these.
  • angular contact ball bearing, thrust ball bearing, cylindrical roller bearing, needle roller bearing, thrust cylindrical roller bearing, thrust needle roller bearing, tapered roller bearing, thrust tapered roller bearing, self-aligning ball bearing, self-aligning roller bearing It can be applied to any rolling bearing such as a thrust spherical roller bearing.
  • a seal member shield plate
  • Example 1 A resin crown cage having the shape of FIG. 2 that can be used for a 6204 rolling bearing (deep groove ball bearing) was manufactured by injection molding.
  • the resin material is nylon 66 (containing 30% by volume of glass fiber).
  • An adhesive was applied to the inner and outer diameter surfaces of the cage, and a structure made of nylon 66 short fibers was formed by electrostatic flocking.
  • a photograph of the obtained cage is shown in FIG.
  • FIG. 5A is a photograph of the pocket viewed from the cage inner diameter side
  • FIG. 5B is a photograph of the pocket viewed from the cage outer diameter side.
  • the tip of the nylon fiber at the edge of the pocket protrudes toward the pocket and is formed so as to be in contact with or close to the rolling element.
  • This cage is incorporated in a 6204 rolling bearing (deep groove ball bearing), grease (lithium soap + ester oil) is sealed in the bearing space in a volume ratio of 70% by volume in a static space, and sealed with a shield plate.
  • Example 1 The obtained test bearing was subjected to the following torque measurement test, and the change with time of the rotational torque was examined.
  • Comparative Example 1 A resin crown cage that can be used for a 6204 rolling bearing (deep groove ball bearing) was manufactured by injection molding.
  • the resin material is nylon 66 (containing 30% by volume of glass fiber).
  • An adhesive was applied to the inner and outer diameter surfaces of the cage, and a structure made of nylon 66 short fibers was formed by electrostatic flocking.
  • a photograph of the obtained cage is shown in FIG.
  • FIG. 6A is a photograph of the pocket viewed from the inner diameter side of the cage
  • FIG. 6B is a photograph of the pocket viewed from the outer diameter side of the cage.
  • the structure is not formed at the edge portion of the pocket, and is arranged so as not to come into contact with or close to the rolling element.
  • This cage is incorporated into a 6204 rolling bearing (deep groove ball bearing), grease (lithium soap + ester oil) is sealed in the bearing space in a volume ratio of 70% by volume of static space, and sealed with a shield plate.
  • Example 1 The obtained test bearing was subjected to the same torque measurement test as in Example 1, and the change in rotational torque with time was examined.
  • Comparative Example 2 A resin crown cage that can be used for a 6204 rolling bearing (deep groove ball bearing) was manufactured by injection molding.
  • the resin material is nylon 66 (containing 30% by volume of glass fiber).
  • This cage is the same shape as that of Example 1 and Comparative Example 1 except that no structure is formed.
  • This cage is incorporated into a 6204 rolling bearing (deep groove ball bearing), grease (lithium soap + ester oil) is sealed in the bearing space in a volume ratio of 70% by volume of static space, and sealed with a shield plate.
  • Example 2 The obtained test bearing was subjected to the same torque measurement test as in Example 1, and the change in rotational torque with time was examined.
  • FIG. 7 shows the results of the torque measurement test in Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 2, and FIG. 8 shows Example 1 after the test (FIG. 8A: test time is about 3 hours) and Comparative Example 1. (FIG. 8 (b): Test time is about 3 hours) Each state of the bearing is shown.
  • the horizontal axis represents operating time (h), and the vertical axis represents rotational torque (N ⁇ mm).
  • Example 1 the rotational torque decreased to 10 N ⁇ mm or less within 1 h after the start of operation, and halved compared to Comparative Example 1. This is because the tip of the fiber of the structure scraped off the grease adhering to the surface of the rolling element, and the amount of grease adhering to the rolling element could be reduced (see FIG. 8A). At that time, the grease scraped off from the surface of the rolling element is fixed to the structure and no shear resistance is generated due to the presence of the grease between the rolling element and the raceway, and the rotational torque is reduced.
  • Comparative Example 1 can reduce the rotational torque as compared with Comparative Example 2 which has no structure at all. However, since excessive grease is present on the rolling element, it is interposed between the rolling element and the raceway. Due to the shear resistance of the grease, the rotational torque was not reduced and was about 20 N ⁇ mm (see FIG. 8B).
  • Example 2 A resin crown cage having the shape of FIG. 2 that can be used for a 6204 rolling bearing (deep groove ball bearing) was manufactured by injection molding.
  • the resin material is nylon 66 (containing 30% by volume of glass fiber).
  • An adhesive was applied to the inner and outer diameter surfaces of the cage to bond a flexible urethane foam.
  • the adhesion part of the structure is the same as that in the first embodiment.
  • a photograph of the obtained cage is shown in FIG. 9A is a photograph of the pocket viewed from the inner diameter side of the cage, and FIG. 9B is a photograph of the pocket viewed from the outer diameter side of the cage.
  • the front end of the urethane fiber at the edge of the pocket protrudes toward the pocket and is bonded so as to contact or approach the rolling element.
  • This cage is incorporated in a 6204 rolling bearing (deep groove ball bearing), grease (lithium soap + ester oil) is sealed in the bearing space in a volume ratio of 70% by volume in a static space, and sealed with a shield plate.
  • Example 2 The obtained test bearing was subjected to the same torque measurement test as in Example 1, and the change in rotational torque with time was examined.
  • FIG. 10 shows the results of the torque measurement test in Example 2.
  • the horizontal and vertical axes in FIG. 10 are the same as those in FIG.
  • the rotational torque decreased to 10 N ⁇ mm or less within 1 h after the start of operation, as in Example 1 using short nylon fibers.
  • the rotational torque after 3 hours was 4 N ⁇ mm in Example 1 and 8 N ⁇ mm in Example 2, and the rotational torque was suppressed when the fibers were implanted.
  • the rolling bearing of the present invention can be widely used as a rolling bearing in various applications because the rotational torque can be reduced by simple means while using existing bearing shapes and lubricants.

Abstract

　簡易な手段により、回転トルクの低減を図り得る転がり軸受を提供する。転がり軸受１は、軌道輪である内輪２および外輪３と、内・外輪間に介在する複数の転動体４と、転動体４を保持する保持器５と、軸受内空間に封入されるグリース１２とを備えてなり、内輪２、外輪３、および保持器５から選ばれる少なくとも１つの部材において、転動体４の表面に付着したグリース１２を掻き取る、繊維材、軟質発泡材、または軟質樹脂材等からなる柔軟性の構造体６を有する。

Description

転がり軸受
　本発明は、グリースで潤滑される転がり軸受に関する。
　転がり軸受は、一般的に内輪、外輪、転動体、および保持器で構成されている。また、外部からの異物の侵入を防ぐためや、内部に封入した潤滑剤の流出を防ぐために、開口端部にシール部材が設けられる場合がある。軸受内部の潤滑は、グリースなどの潤滑剤により行われており、軸受の潤滑特性向上のために種々の工夫がなされている。
　例えば、保持器に潤滑被膜を形成することによる潤滑特性向上技術として、特許文献１が提案されている。特許文献１には、高速・高荷重下でのスミアリング、焼付き、摩耗、ピーリングを防止するために、外方部材、内方部材、転動体などの表面に固体潤滑剤による所定の潤滑被膜がショットピーニング処理により形成された転動装置が記載されている（特許文献１参照）。また、潤滑剤や潤滑条件などを変更することによる潤滑特性向上技術として、特許文献２が提案されている。特許文献２には、耐剥離性、グリース漏れ性に優れ、かつ外輪回転軸受で使用しても早期焼付きを抑制できる軸受用グリース組成物として、所定のエステル油とジウレア化合物とを所定配合量で含むものが記載されている（特許文献２参照）。
　その他、保持器の形状変更による潤滑特性向上技術として、特許文献３が提案されている。特許文献３には、軸受の回転トルクの低減を図るものとして、鋼板プレスにより形成された２枚の環状保持板で構成され、多角形状のポケットなどが形成された保持器を備えた深溝玉軸受が記載されている（特許文献３参照）。
特許第５０４５８０６号公報 特許第３３３０７５５号公報 特開２００７－２９２１９５号公報
　しかしながら、特許文献１の転動装置では、該装置を構成する部材における転動接触表面（軌道輪の軌道面や転動体自体の転動面）に潤滑被膜を形成するため、高い精度で該被膜の形成を行なう必要があり、製造コストも高くなる。また、特許文献２は封入グリースの改良により、潤滑特性を改善するものであるが、グリースのような半固体状潤滑剤を使用した場合は、潤滑剤に起因する攪拌抵抗のために回転トルクが大きくなる。近年における自動車や産業用機器などに用いる転がり軸受では、省エネルギー化を図るため、十分な潤滑寿命を確保しつつ、回転トルクを低減することは重要な課題である。
　この課題に対して、特許文献３のような特殊形状の保持器を用いることで回転トルクの低減を図り得る。また、グリース種を最適化することや、グリース封入量自体を減らすことでも回転トルクの低減を図り得る。しかし、これらは製造コストの増加や軸受寿命の低下にも繋がるため、軸受形状、グリース種、グリース封入量などを既存品から大きく変更せずに、潤滑特性向上（特に回転トルクの低減）を図る技術の開発が望まれている。
　また、転がり軸受内部におけるグリースの存在状態の影響として、転動体表面に過多のグリースが付着している場合、転動体と軌道輪間に介在したグリースのせん断抵抗により回転トルクが大きくなるおそれがある。
　本発明はこのような問題に対処するためになされたものであり、簡易な手段により、回転トルクの低減を図り得る転がり軸受を提供することを目的とする。
　本発明の転がり軸受は、軌道輪である内輪および外輪と、この内・外輪間に介在する複数の転動体と、この転動体を保持する保持器と、軸受内空間に封入されるグリースとを備えてなる転がり軸受であって、上記内輪、上記外輪、および上記保持器から選ばれる少なくとも１つの部材において、上記転動体表面に付着した上記グリースを掻き取る構造体を有することを特徴とする。構造体は、例えば、転動体に近接または軽接触して、転動体表面に付着しているグリースの全部または一部を掻き取るものである。
　上記構造体が、上記保持器において上記転動体を保持するポケットのエッジ部の一部または全体に設けられていることを特徴とする。また、上記構造体が、上記軌道輪の軌道面に隣接する肩部に設けられていることを特徴とする。
　上記構造体が、繊維材、軟質発泡材、または軟質樹脂材からなる柔軟性構造体であることを特徴とする。特に、合成樹脂短繊維を植毛してなる柔軟性構造体であることを特徴とする。
　本発明の転がり軸受は、軌道輪である内輪および外輪と、この内・外輪間に介在する複数の転動体と、この転動体を保持する保持器と、軸受内空間に封入されるグリースとを備えてなり、内輪、外輪、および保持器から選ばれる少なくとも１つの部材において、転動体表面に付着したグリースを掻き取る構造体を有するので、該構造体が転動体上の過多なグリースを掻き取り、転動体と軌道輪間でグリースがせん断されることを抑制でき、回転トルクを低減できる。また、掻き取ったグリースは、その構造体に固着するため、せん断を受けることを抑制でき、長寿命となる。
　本発明の一態様として、上記構造体が、保持器において転動体を保持するポケットのエッジ部の一部または全体に設けられているので、転動体表面のグリースを掻き取りやすい。また、構造体に保持されたグリースから転動体表面に油が供給されやすくなる。また、該エッジ部に繊維材などからなる構造体を設けるという簡易な手段により、軸受形状や潤滑剤としては既存のものを用いながら、回転トルクの低減を図れる。
　また、本発明の別の態様として、上記構造体が、軌道輪の軌道面に隣接する肩部に設けられているので、転動体表面のグリースを掻き取りやすい。また、構造体に保持されたグリースから軌道面に油が供給されやすくなる。
　上記構造体が、繊維材、軟質発泡材、または軟質樹脂材からなる柔軟性構造体であるので、転動体と接触した際に回転トルクを増加させにくい。また、転動体表面を損傷させにくい。特に、合成樹脂短繊維を植毛してなる柔軟性構造体であるので、油による膨潤や溶解などが生じにくく化学的に安定である。
本発明の一実施例に係る転がり軸受の一部断面図である。 図１における保持器の一部斜視図である。 保持器の他の形態を示す図である。 本発明の他の実施例に係る転がり軸受の一部断面図である。 実施例１の保持器の写真である。 比較例１の保持器の写真である。 回転トルクの経時変化（実施例１、比較例１、２）を示す図である。 トルク測定試験後の転がり軸受の状態を示す写真である。 実施例２の保持器の写真である。 回転トルクの経時変化（実施例２）を示す図である。
　本発明の転がり軸受の一例を図１および図２に基づき説明する。図１は、本発明の転がり軸受として、転動体表面に付着したグリースを掻き取る構造体を有する樹脂製冠形保持器を組み込んだ深溝玉軸受の一部断面図であり、図２はこの冠形保持器の一部斜視図である。図１に示すように、転がり軸受１は、外周面に軌道面２ａを有する内輪２と、内周面に軌道面３ａを有する外輪３とが同心に配置される。内輪の軌道面２ａと外輪の軌道面３ａとの間に複数個の転動体４が介在して配置される。この複数個の転動体４が、冠形の保持器５により保持される。また、転がり軸受１は、内・外輪の軸方向両端開口部に設けられた環状のシール部材１１を備え、内輪２と外輪３と保持器５とシール部材１１とで構成される軸受内空間に封入されたグリース１２によって潤滑される。この実施形態では、保持器５において転動体４を保持するポケットのエッジ部に、転動体４の表面に付着したグリース１２を掻き取る構造体６が形成されている。
　図２に示すように、冠形の保持器５は、環状の本体７上面に周方向に一定ピッチをおいて対向一対の保持爪８を形成し、その対向する各保持爪８を相互に接近する方向にわん曲させるとともに、その保持爪８間に転動体である玉を保持するポケット９を形成したものである。隣接するポケット９の縁に形成された相互に隣接する保持爪８の背面相互間に、保持爪８の立ち上がり基準面となる平坦部１０が形成される。この実施形態では、構造体６は、ポケット９のエッジ部、すなわち、本体７および保持爪８の外径面５ａ（外輪側面）とポケット９との境界部、および、本体７および保持爪８の内径面５ｂ（内輪側面）とポケット９との境界部とに、形成されている。
　この実施形態における構造体６は、繊維材（合成樹脂の短繊維）を植毛してなる柔軟性構造体である。構造体６が転動体４（図１参照）に近接または接触して、転動体４の表面に付着しているグリースの全部または一部を掻き取り、転動体表面の過多なグリースを除去している。転動体４と構造体６との接触は、回転トルク増加に繋がる可能性もあるため、非接触もしくは構造体の材料先端のみを接触（軽接触）させることが好ましい。また、このように短繊維などからなる柔軟性構造体を用いることで、グリースを保持した該構造体から転動体に離油した油のみが再供給され、必要最小限の潤滑剤量で長時間潤滑することが可能になる。
　構造体の構成材料としては、グリースを保持し、転動体と接触した場合に回転トルクに悪影響（回転トルクの増加）を与えないものが好ましく、上述の繊維材の他、軟質発泡材、軟質樹脂材などの柔軟性構造体が採用できる。（１）繊維材としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、ナイロンなどのポリアミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンテフタレートなどのポリエステル樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル、ビニロンなどの合成樹脂繊維、カーボン繊維、グラスファイバーなどの無機繊維、レーヨン、アセテートなどの再生繊維や、綿、絹、麻、羊毛などの天然繊維が挙げられる。（２）軟質発泡材としては、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリオレフィン、フェノール、ポリ塩化ビニルなどの合成樹脂や、天然ゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、ニトリルゴム、シリコンゴム、スチレンブタジエンゴムなどのゴムを発泡して得られる発泡材が挙げられる。（３）軟質樹脂材としては、コルク材、ゴム板材、ポリエチレンや塩化ビニルなどの軟質シートが挙げられる。
　繊維材からなる柔軟性構造体は、これら繊維を植毛して形成される。植毛方法としては、吹き付けや静電植毛を採用できる。保持器のポケットのエッジ部などにおいても、多量の繊維を短時間で密に植毛できることから、静電植毛を採用することが好ましい。静電植毛方法としては、公知の方法を採用でき、例えば、静電植毛する範囲に接着剤を塗布し、繊維を帯電させて静電気力により上記接着剤塗布面に略垂直に植毛した後、乾燥工程・仕上げ工程などを行なう方法が挙げられる。また、軟質発泡材または軟質樹脂材からなる柔軟性構造体は、保持器のポケットのエッジ部などに、予め所定形状に形成・加工したものを接着剤などにより接着して設けられる。
　構造体の接着に用いる接着剤としては、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂などを主成分とする接着剤が挙げられる。例えば、ウレタン樹脂溶剤系接着剤、エポキシ樹脂溶剤系接着剤、酢酸ビニル樹脂溶剤系接着剤、アクリル樹脂系エマルジョン接着剤、アクリル酸エステル－酢酸ビニル共重合体系エマルジョン接着剤、酢酸ビニル系エマルジョン接着剤、ウレタン樹脂系エマルジョン接着剤、エポキシ樹脂系エマルジョン接着剤、ポリエステル系エマルジョン接着剤、エチレン－酢酸ビニル共重合体系接着剤などが挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
　上記の繊維材、軟質発泡材、軟質樹脂材の中でも、グリースを掻き取りやすく、また、転動体接触時に回転トルクへ悪影響を与えにくいことから、繊維材を用いることが好ましい。さらに、繊維材の中でも、油による膨潤や溶解などが生じにくく化学的に安定であり、均質な繊維を多量に生産することができ、安価に入手することができるため、合成樹脂の短繊維を用いることが好ましい。
　この繊維（短繊維）の形状としては、構造体の形成箇所において、軸受機能に悪影響を与えるような他部材との干渉がない形状であれば特に限定されない。具体的な形状としては、例えば、長さ０．５～２．０ｍｍ、太さ０．５～５０デシテックスのものが好ましく、構造体の繊維の密度としては、植毛した面積あたりに繊維の占める割合が１０～４０％が好ましい。
　保持器における構造体の形成箇所については、図２に示す形態に限定されず、転動体表面に付着したグリースの少なくとも一部を掻き取ることができる位置であればよい。よって、図２では、保持器の内径面および外径面の両面側のエッジ部に構造体を設ける例を示したが、必要に応じて一方に設ける態様としてもよい。また、図２では、構造体はポケットのエッジ部の全体に設けられているが、必要に応じて一部にのみ設ける態様としてもよい。片面やエッジ部の一部であっても、転動体表面のグリースを掻き取ることができれば、回転トルク低減の効果は得られる。
　図２に示す例は冠形保持器であるが、本発明の転がり軸受では、波形保持器、玉用保持器、ころ用保持器などの保持器に構造体を形成する形態としてもよい。図３に基づいてこれらの態様に用いる保持器を説明する。図３（ａ）では、波形保持器５’の内外径面の全面に柔軟性構造体６を接着し、転動体に接触または近接させている。図３（ｂ）では、玉用（もみ抜き）保持器５’’のポケットのエッジ部に柔軟性構造体６を接着し、転動体である玉に接触または近接させている。図３（ｃ）では、ころ用保持器５’’’のポケットのエッジ部に柔軟性構造体６を接着し、転動体である円筒ころ等に接触または近接させている。図３（ａ）～（ｃ）において、保持器の内径面および外径面の少なくとも一方において、少なくともポケットのエッジ部に構造体を設けてあればよい。
　また、保持器の材質については、金属材料や樹脂材料など、任意の材料を採用できる。図２に示す冠形保持器などは樹脂製である。例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ナイロン６６樹脂、ナイロン４６樹脂などのポリアミド樹脂を樹脂母材とし、炭素繊維、ガラス繊維などの強化繊維と、他の添加剤を配合した樹脂組成物を用いて、射出成形により製造される。
　構造体は、保持器以外に軌道輪やシール部材の表面に設けてもよい。いずれの部材に設ける場合も、転動体表面に付着したグリースの少なくとも一部を掻き取ることができる位置に設ける。また、１つの転がり軸受において、これを構成する複数の部材にそれぞれ構造体を形成してもよい。
　本発明の転がり軸受の他の例を図４に基づき説明する。図４は、所定の構造体を有する軌道輪を備えた深溝玉軸受の一部断面図である。図４に示す例では、内輪２の肩部２ｂおよび外輪３の肩部３ｂに、それぞれ構造体６が形成されている。ここで、構造体６は、繊維材（合成樹脂の短繊維）を植毛してなる柔軟性構造体であり、その繊維先端のみを転動体４の表面に接触（軽接触）させている。構造体６の形成箇所は、図示した箇所に限定されず、転動体表面に付着したグリースの少なくとも一部を掻き取ることができる位置であれば、任意の部位に形成できる。軌道面近傍の肩部に構造体を形成することで、該構造体に保持されたグリースから軌道輪の軌道面に油が供給されやすくなる。
　本発明の転がり軸受は、グリースで潤滑される。グリースは軸受内空間に封入され、軌道面などに介在して潤滑がなされる。グリースを構成する基油としては、通常、転がり軸受に用いられるものであれば特に制限なく用いることができる。例えば、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油などの鉱油、ポリブテン油、ポリ－α－オレフィン油、アルキルベンゼン油、アルキルナフタレン油などの炭化水素系合成油、または、天然油脂やポリオールエステル油、りん酸エステル油、ジエステル油、ポリグリコール油、シリコーン油、ポリフェニルエーテル油、アルキルジフェニルエーテル油、フッ素化油などの非炭化水素系合成油などが挙げられる。これらの潤滑油は、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。また、グリースを構成する増ちょう剤としては、例えば、アルミニウム石けん、リチウム石けん、ナトリウム石けん、複合リチウム石けん、複合カルシウム石けん、複合アルミニウム石けんなどの金属石けん系増ちょう剤、ジウレア化合物、ポリウレア化合物などのウレア系化合物、ＰＴＦＥ樹脂などのフッ素樹脂粉末が挙げられる。これらの増ちょう剤は、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
　また、グリースには、必要に応じて公知の添加剤を添加できる。添加剤としては、例えば、有機亜鉛化合物、有機モリブデン化合物などの極圧剤、アミン系、フェノール系、イオウ系化合物などの酸化防止剤、イオウ系、リン系化合物などの摩耗抑制剤、多価アルコールエステルなどの防錆剤、ポリメタクリレート、ポリスチレンなどの粘度指数向上剤、二硫化モリブデン、グラファイトなどの固体潤滑剤、エステル、アルコールなどの油性剤などが挙げられる。
　グリースの封入量は、所望の潤滑特性を確保できる範囲であれば特に限定されないが、軸受内空間における静止空間体積の５０％～８０％（体積比率）程度とすることが好ましい。本発明では所定の構造体の配置により、グリースのせん断抵抗の低減が図れるため、グリース封入量を上記範囲としながらも、回転トルクの低減が図れる。
　以上、各図などに基づき本発明の実施形態を説明したが、本発明の転がり軸受はこれらに限定されるものではない。例えば、アンギュラ玉軸受、スラスト玉軸受、円筒ころ軸受、針状ころ軸受、スラスト円筒ころ軸受、スラスト針状ころ軸受、円すいころ軸受、スラスト円すいころ軸受、自動調心玉軸受、自動調心ころ軸受、スラスト自動調心ころ軸受などの任意の転がり軸受に適用できる。また、これらの転がり軸受に対して、シール部材（シールド板）の有無は問わず適用できる。
実施例１
　６２０４転がり軸受（深溝玉軸受）に使用可能な図２の形状の樹脂製冠形保持器を射出成形により製造した。樹脂材質は、ナイロン６６（ガラス繊維３０体積％配合）である。この保持器の内外径面に接着剤を塗布し、静電植毛により、ナイロン６６短繊維からなる構造体を形成した。得られた保持器の写真を図５に示す。図５（ａ）が保持器内径側からポケットを見た写真であり、図５（ｂ）が保持器外径側からポケットを見た写真である。該図に示すように、内径側の構造体において、ポケットのエッジ部のナイロン繊維先端がポケット側に突出し、転動体と接触または近接するように形成されている。この保持器を６２０４転がり軸受（深溝玉軸受）に組み込み、軸受内空間にグリース（リチウム石けん＋エステル油）を静止空間体積比で７０体積％封入し、シールド板で封止して試験軸受（実施例１）とした。得られた試験軸受を下記のトルク測定試験に供し、回転トルクの経時変化を調べた。
＜トルク測定試験＞
　試験軸受を固定し、回転数３６００ｒｐｍ、室温（２５℃）雰囲気、外輪にアキシャル荷重２０Ｎを負荷してロードセルで拘束し、内輪回転として、軸受で発生する回転トルクを算出した。
比較例１
　６２０４転がり軸受（深溝玉軸受）に使用可能な樹脂製冠形保持器を射出成形により製造した。樹脂材質は、ナイロン６６（ガラス繊維３０体積％配合）である。この保持器の内外径面に接着剤を塗布し、静電植毛により、ナイロン６６短繊維からなる構造体を形成した。得られた保持器の写真を図６に示す。図６（ａ）が保持器内径側からポケットを見た写真であり、図６（ｂ）が保持器外径側からポケットを見た写真である。該図に示すように、構造体は、ポケットのエッジ部には形成せず、転動体とは接触せず近接もしないように配置されている。この保持器を６２０４転がり軸受（深溝玉軸受）に組み込み、軸受内空間にグリース（リチウム石けん＋エステル油）を静止空間体積比で７０体積％封入し、シールド板で封止して試験軸受（比較例１）とした。得られた試験軸受を実施例１と同じ上記トルク測定試験に供し、回転トルクの経時変化を調べた。
比較例２
　６２０４転がり軸受（深溝玉軸受）に使用可能な樹脂製冠形保持器を射出成形により製造した。樹脂材質は、ナイロン６６（ガラス繊維３０体積％配合）である。この保持器は、構造体を形成しない点を除いて、実施例１および比較例１と同形状の保持器である。この保持器を６２０４転がり軸受（深溝玉軸受）に組み込み、軸受内空間にグリース（リチウム石けん＋エステル油）を静止空間体積比で７０体積％封入し、シールド板で封止して試験軸受（比較例２）とした。得られた試験軸受を実施例１と同じ上記トルク測定試験に供し、回転トルクの経時変化を調べた。
　図７に実施例１、比較例１、および比較例２におけるトルク測定試験の結果を、図８に試験後の実施例１（図８（ａ）：試験時間は約３時間）と比較例１（図８（ｂ）：試験時間は約３時間）の軸受の状態を、それぞれ示す。なお、図７において、横軸は運転時間（ｈ）を、縦軸は回転トルク（Ｎ・ｍｍ）をそれぞれ示す。
　図７に示すように、実施例１では運転開始後１ｈ以内に回転トルクが１０Ｎ・ｍｍ以下に低下し、比較例１と比べて半減した。これは、構造体の繊維の先端が転動体表面に付着したグリースを掻き取り、転動体に付着するグリース量を減少できたためである（図８（ａ）参照）。その際、転動体表面から掻き取られたグリースは、構造体に固着して転動体と軌道輪間にグリースが介在することによるせん断抵抗が生じず、回転トルクが低減したことが分かる。一方、比較例１は、まったく構造体がない比較例２と比べると回転トルクの低減が図れているが、転動体上にグリースが過多に存在しているため、転動体と軌道輪間に介在したグリースのせん断抵抗により、回転トルクが低下しきらず２０Ｎ・ｍｍ程度であった（図８（ｂ）参照）。
実施例２
　６２０４転がり軸受（深溝玉軸受）に使用可能な図２の形状の樹脂製冠形保持器を射出成形により製造した。樹脂材質は、ナイロン６６（ガラス繊維３０体積％配合）である。この保持器の内外径面に接着剤を塗布し、軟質ウレタンフォームを接着した。構造体の接着箇所は、実施例１と同様である。得られた保持器の写真を図９に示す。図９（ａ）が保持器内径側からポケットを見た写真であり、図９（ｂ）が保持器外径側からポケットを見た写真である。該図に示すように、内径側の構造体において、ポケットのエッジ部のウレタン繊維先端がポケット側に突出し、転動体と接触または近接するように接着されている。この保持器を６２０４転がり軸受（深溝玉軸受）に組み込み、軸受内空間にグリース（リチウム石けん＋エステル油）を静止空間体積比で７０体積％封入し、シールド板で封止して試験軸受（実施例２）とした。得られた試験軸受を実施例１と同じ上記トルク測定試験に供し、回転トルクの経時変化を調べた。
　図１０に実施例２におけるトルク測定試験の結果を示す。図１０における横軸と縦軸は図７と同じである。図１０に示すように、実施例２は、ナイロン短繊維を用いた実施例１と同様に運転開始後１ｈ以内に回転トルクが１０Ｎ・ｍｍ以下に低下していた。なお、３ｈ後の回転トルクは、実施例１が４Ｎ・ｍｍ、実施例２が８Ｎ・ｍｍであり、繊維を植毛した場合の方が回転トルクを抑えられていた。
　本発明の転がり軸受は、軸受形状や潤滑剤として既存のものを用いながら、簡易な手段により、回転トルクの低減を図り得るので、種々の用途における転がり軸受として広く利用できる。
　　１　転がり軸受
　　２　内輪
　　３　外輪
　　４　転動体
　　５　保持器
　　６　構造体
　　７　保持器本体
　　８　保持爪
　　９　ポケット
　　１０　平坦部
　　１１　シール部材
　　１２　グリース

Claims (5)

  1. 　軌道輪である内輪および外輪と、この内・外輪間に介在する複数の転動体と、この転動体を保持する保持器と、軸受内空間に封入されるグリースとを備えてなる転がり軸受であって、
    　前記内輪、前記外輪、および前記保持器から選ばれる少なくとも１つの部材において、前記転動体表面に付着した前記グリースを掻き取る構造体を有することを特徴とする転がり軸受。
  2. 　前記構造体が、前記保持器において前記転動体を保持するポケットのエッジ部の一部または全体に設けられていることを特徴とする請求項１記載の転がり軸受。
  3. 　前記構造体が、前記軌道輪の軌道面に隣接する肩部に設けられていることを特徴とする請求項１記載の転がり軸受。
  4. 　前記構造体が、繊維材、軟質発泡材、または軟質樹脂材からなる柔軟性構造体であることを特徴とする請求項１記載の転がり軸受。
  5. 　前記構造体が、合成樹脂の短繊維を植毛してなる柔軟性構造体であることを特徴とする請求項４記載の転がり軸受。
PCT/JP2015/077685 2014-10-02 2015-09-30 転がり軸受 WO2016052596A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014203583A JP2016070470A (ja) 2014-10-02 2014-10-02 転がり軸受
JP2014-203583 2014-10-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016052596A1 true WO2016052596A1 (ja) 2016-04-07

Family

ID=55630621

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/077685 WO2016052596A1 (ja) 2014-10-02 2015-09-30 転がり軸受

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2016070470A (ja)
WO (1) WO2016052596A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9958005B2 (en) * 2015-10-13 2018-05-01 Shimadzu Corporation Oil-lubricated bearing device and vacuum pump

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017057982A (ja) * 2015-09-18 2017-03-23 Ntn株式会社 転がり玉軸受
JP2023101289A (ja) * 2022-01-07 2023-07-20 日本精工株式会社 アンギュラ玉軸受用保持器及びアンギュラ玉軸受

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000081040A (ja) * 1998-09-02 2000-03-21 Nippon Seiko Kk 玉軸受用保持器
JP2006112584A (ja) * 2004-10-18 2006-04-27 Jtekt Corp ころ軸受用保持器
JP2009228793A (ja) * 2008-03-24 2009-10-08 Ntn Corp 玉軸受用保持器およびその製造方法
JP2009299874A (ja) * 2008-06-17 2009-12-24 Jtekt Corp 円筒ころ軸受
JP2012172830A (ja) * 2011-02-24 2012-09-10 Ntn Corp 玉軸受用保持器および玉軸受

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000081040A (ja) * 1998-09-02 2000-03-21 Nippon Seiko Kk 玉軸受用保持器
JP2006112584A (ja) * 2004-10-18 2006-04-27 Jtekt Corp ころ軸受用保持器
JP2009228793A (ja) * 2008-03-24 2009-10-08 Ntn Corp 玉軸受用保持器およびその製造方法
JP2009299874A (ja) * 2008-06-17 2009-12-24 Jtekt Corp 円筒ころ軸受
JP2012172830A (ja) * 2011-02-24 2012-09-10 Ntn Corp 玉軸受用保持器および玉軸受

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9958005B2 (en) * 2015-10-13 2018-05-01 Shimadzu Corporation Oil-lubricated bearing device and vacuum pump

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016070470A (ja) 2016-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2015194256A (ja) 転がり軸受
WO2016052596A1 (ja) 転がり軸受
WO2017026300A1 (ja) 軸受ハウジング用密封装置
WO2017047676A1 (ja) 転がり玉軸受
WO2016158434A1 (ja) 転がり軸受
JP2017180717A (ja) 転がり軸受
WO2015141822A1 (ja) 転がり軸受
WO2016152696A1 (ja) 転がり軸受
JP2017057981A (ja) 転がり軸受
WO2017047770A1 (ja) 転がり軸受
JP2018184979A (ja) 転がり軸受
JP2017057979A (ja) 転がり軸受
WO2017169945A1 (ja) 転がり軸受
WO2017047771A1 (ja) 転がり軸受
JP2018169030A (ja) 転がり軸受
WO2017026368A1 (ja) 密封装置および転がり軸受装置
JP2019044955A (ja) グリース封入転がり軸受
JP2018173119A (ja) 転がり軸受
JP2018119651A (ja) トランスミッション用転がり軸受
WO2017038754A1 (ja) アンギュラ玉軸受
JP2017036816A (ja) 軸受ハウジング用密封装置
JP2018028368A (ja) 転がり軸受
JP2018146070A (ja) 転がり軸受
JP2017058013A (ja) 転がり軸受
JP2018169029A (ja) 転がり軸受

Legal Events

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

Ref document number: 15846403

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15846403

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1