(57)【要約】      （修正有）【課題】固体潤滑転がり軸受の構成部品が回転を阻害することなく、また、固体潤滑剤の形状や大きさが制限されにくく、運転初期の軸受内部に潤沢な潤滑剤を供給可能な構成を提供する。【解決手段】内輪３と、外輪２と、複数の転動体４と、転動体４の間に位置する少なくとも１つの固体潤滑剤７と、転動体４および固体潤滑剤７を周方向に離間する保持器５を有する転がり軸受において、保持器５が少なくとも１つの円環部５ａと、円環部５ａを起点に軸方向に伸びる複数の柱部５ｂで構成され、保持器５は、柱部５ｂの外径面が外輪２の内径面によって案内され、固体潤滑剤７を外輪２の内径面または内輪３の外径面の少なくとも一方で案内する構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、外輪と、複数の転動体と、転動体の間に位置する少なくとも１つの固体潤滑剤と、転動体および固体潤滑剤を周方向に離間する保持器を有する転がり軸受において、
保持器が少なくとも１つの円環部と、円環部を起点に軸方向に伸びる複数の柱部で構成され、固体潤滑剤を外輪の内径面または内輪の外径面の少なくとも一方で案内する固体潤滑転がり軸受。
【請求項２】
保持器を外輪の内径面または内輪の外径面の少なくとも一方で案内する請求項１に記載の固体潤滑転がり軸受。
【請求項３】
保持器の被案内面を柱部の外径面または内径面とした請求項２に記載の固体潤滑転がり軸受。
【請求項４】
密封板を有する軸受において、密封板を固定する側の軌道輪で保持器を案内する請求項２または３記載の固体潤滑転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高温や真空等の環境下で使用する固体潤滑剤を備えた転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
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使用される。
【０００３】
この種の固体潤滑転がり軸受として、従来、特許文献１や特許文献２に記載のものが知られている。いずれの構成も２つの転動体の間に固体潤滑剤を介在させ、固体潤滑剤が転動体や軌道輪と摺動することで、潤滑剤が相手部品に移着または潤滑粉が生成されて軸受内部が潤滑される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第６２７５４３３号公報
【特許文献２】特許第３５５０６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献1では、転動体および固体潤滑剤を周方向に離間する部品として、略コの字形の"規制部材"を採用しているが、軸受の軸方向に非対称形状かつ分離独立した部品であるため、運転中に不安定な姿勢で軌道輪や密封板と摺動し、軸受の円滑な回転を阻害する恐れがある。
【０００６】
また、特許文献２では、略さやえんどう形の保持器を採用しているが、保持器のポケットが転動体と固体潤滑剤を軸方向にも径方向にも取り囲む構成であるため、固体潤滑剤の直径を転動体よりも大きくすることが困難であり、固体潤滑剤の摩滅寿命が短くなる恐れがある。また、固体潤滑剤の移着や潤滑粉の生成は、主に転動体と固体潤滑剤の摺動に頼る構成であることから、運転初期の潤滑剤不足を補うため、転動体にも予め固体潤滑膜を成膜する必要がある。
【０００７】
そこで、この発明は、固体潤滑剤を備えた転がり軸受において、軸受の構成部品が回転を阻害することなく、また、固体潤滑剤の形状や大きさが制限されにくく、運転初期の軸受内部に潤沢な潤滑剤を供給可能な構成を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を解決するために、この発明は、内輪と、外輪と、複数の転動体と、転動体の間に位置する少なくとも1つの固体潤滑剤と、転動体および固体潤滑剤を周方向に離間する保持器を有する転がり軸受において、保持器が少なくとも1つの円環部と、円環部を起点に軸方向に伸びる複数の柱部で構成され、固体潤滑剤を外輪の内径面または内輪の外径面の少なくとも一方で案内する構成を採用したものである。
【０００９】
かかる構成により、軸受の構成部品が回転を阻害することなく、また、固体潤滑剤の形状や大きさが制限されにくく、運転初期の軸受内部に潤沢な潤滑剤を供給可能な固体潤滑転がり軸受を提供することができる。
【００１０】
すなわち、柱部が円環部によって結合された保持器を採用することで、特許文献1の構成で懸念される"規制部材"の不安定な挙動が抑制される。また、軌道面から離れた位置に円環部を設け、円環部から伸びる柱部だけを転動体および固体潤滑剤の間に挿入することにより、特許文献２のように固体潤滑剤の形状や大きさが大幅に制限されることがない。
【００１１】
さらに、固体潤滑剤を外輪の内径面または内輪の外径面の少なくとも一方で案内することにより、固体潤滑剤が軌道輪とも摺動する構成となり、運転初期の軸受内部に潤沢な潤滑剤が供給されることになる。
また、保持器を外輪の内径面または内輪の外径面の少なくとも一方で案内する構成とすることにより、運転中の保持器の挙動を一層安定化させることができる。
【００１２】
さらに、保持器の被案内面を柱部の外径面または内径面とすることにより、固体潤滑剤を一層大きくすることができる。円環部の外径面または内径面を案内する場合、円環部を外輪内径面の直下または内輪外径面の直上に配置する必要があり、自ずと固体潤滑剤の幅寸法が制限されるが、かかる構成によれば、外輪内径面や内輪外径面の外側に円環部を配置することができる。
【００１３】
さらにまた、密封板を有する軸受において、密封板を固定する側の軌道輪で保持器を案内する構成とすることにより、運転中の保持器の挙動がより一層安定化する。密封板を有する軸受においては、保持器の端面と密封板の内壁が摺動し得るため、保持器は軌道輪と密封板の双方で案内され得るが、保持器を密封板を固定する側の軌道輪で案内することにより、保持器が回転輪と固定輪の双方に案内されることがなく、運転中の保持器の挙動がより一層安定化する。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、この発明によれば、軸受の構成部品が回転を阻害することなく、また、固体潤滑剤の形状や大きさが制限されにくく、運転初期の軸受内部に潤沢な潤滑剤を供給可能となり、長寿命で円滑に回転可能な固体潤滑転がり軸受を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明を密封形深溝玉軸受に適用した実施形態を示す一部を除去した斜視図である。
【図２】図１の軸受の保持器単体の斜視図である。
【図３】図１の軸受の径方向断面図である。
【図４】図１の軸受の側面図である。
【図５】この発明を密封型深溝玉軸受に適用した実施形態を示す一部を除去した斜視図である。
【図６】図５の保持器単体の斜視図である。
【図７】図５の軸受の径方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１〜図４は、この発明を密封形深溝玉軸受に適用した実施形態を示している。
【００１８】
図１は、この発明を適用した密封形深溝玉軸受１の斜視図であり、便宜上、外輪２と密封板６は、紙面手前側半分を除去して表示している。
【００１９】
同軸受１は、内周面に外側軌道面２ａを有する外輪２と、外周面に内側軌道面３ａを有する内輪３と、転動体４と、転動体４の間に位置する固体潤滑剤７と、転動体４を周方向に離間する保持器５と、保持器５の円環部５ａの軸方向反対側に前記円環部５ａと同様形状の円環板８を備え、外輪２の両側に密封板６が固定されている。
【００２０】
前記密封板６は、その外径端が外輪２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３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、密封板６として、その内径端を内輪３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。
【００２１】
外輪２、内輪３、保持器５および円環板８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４は、セラミックスで形成され、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４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。密封板６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。
【００２２】
保持器５は、１つの円環部５ａと、この円環部５ａの外径側を起点に軸方向に伸びる３つの柱部３ｂで構成されている。柱部５ｂの転動体４との接触面は、転動体４を受け入れる凹面形状である。また、柱部５ｂの外径面は、外輪２の内径面に対応した部分円筒面を成している。
【００２３】
固体潤滑剤７は、例えば、グラファイト系、二硫化タングステン系や二硫化モリブデン系の固体潤滑剤材料からなり、軌道輪の形状に沿って湾曲した板状を呈し、図３に示すように、軌道面２ａ、３ａの両端を超えて延在し、軸方向の移動は、保持器５の円環部５ａと円環板８によって制限される。
【００２４】
また、固体潤滑剤７の外径面と内径面は、それぞれ外輪２の内径面と内輪３の外径面で案内されるほか、保持器５の被案内面は、柱部５ｂの外径面となり、外輪２の内径面によって案内され、内輪３とは接触しない構成となっている。
【００２５】
図４は、図1の軸受１の側面図であり、説明の便宜上、紙面手前の密封板６および円環板８を省略している。ここで、固体潤滑剤７と保持器５の案内面は、外輪２の内径面または内輪３の外径面に沿った形状を成している。
【００２６】
次に、図５は、この発明を適用した密封形深溝玉軸受９の斜視図であり、便宜上、外輪２と密封板６は、紙面手前側半分を除去して表示している。図１〜４に示した実施形態と共通する部位については同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００２７】
軸受９は軸受１と同様にステンレス鋼製の外輪２および内輪３と、セラミックス製の転動体４と、転動体４の間に位置するグラファイト系固体潤滑材料からなる固体潤滑剤７と、転動体４を周方向に離間するステンレス鋼板製の保持器５を有する。
【００２８】
保持器５は、１つの円環部５ａと、この円環部５ａの内径側を起点に軸方向に伸びる３つの柱部５ｂで構成されている。柱部５ｂの転動体４との接触面は、転動体４と対向する平面形状である。また、柱部５ｂの内径面は、内輪３の外径面に対向する平面形状である。
【００２９】
なお、本発明は玉軸受に限定されるものではなく、ころ軸受にも適用することができる。また、構成部品の材質や形状も上記に限定されるものではなく、ステンレス鋼や軸受鋼製の鋼球、二硫化タングステン系や二硫化モリブデン系の固体潤滑剤のほか、円筒部材を旋削加工したもみ抜き保持器を採用することもできる。
【符号の説明】
【００３０】
１    ：密封形深溝玉軸受
２    ：外輪
２ａ  ：外側軌道面
３    ：内輪
３ａ  ：内側軌道面
４    ：転動体
５    ：保持器
５ａ  ：円環部
５ｂ  ：柱部
６    ：密封板
７    ：固体潤滑剤
８    ：円環板
９    ：密封形深溝玉軸受
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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