(57)【要約】【課題】内輪と外輪との間に保持器で保持された複数の転動体を介在し、内輪と外輪との間の両端部にシール部材が設けられた転がり軸受において、視覚的な娯楽性を付与するとともに、軸受内部の状態を観察可能とすることである。【解決手段】保持器１６が合成樹脂に蓄光性蛍光体を含有した樹脂材料から形成され、シール部材１７が、透明な合成樹脂から形成される。これにより、保持器１６にブラックライトランプ等を照射することで、保持器１６自体が発光し、外部からシール部材１７を通して軸受内部の状態を観察可能となり、また、保持器１６の動きを視覚的に楽しむことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と外輪との間に介在した複数の転動体を周方向に間隔をおいて保持する保持器と、前記内輪と外輪との間の両端部に設けられたシール部材とを備えた転がり軸受において、
前記保持器が高視認性を有する樹脂材料により形成され、前記内輪と外輪との間の軸受内部を視認可能な前記シール部材を備えたことを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記樹脂材料が合成樹脂に蓄光性蛍光体を含有したものであることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項３】
前記蓄光性蛍光体は蓄光性材料と蛍光体とを混合したものであることを特徴とする請求項２に記載の転がり軸受。
【請求項４】
前記蛍光体が前記合成樹脂に対して５重量％以上、３０重量％以下含有されたものであることを特徴とする請求項２または３に記載の転がり軸受。
【請求項５】
前記蓄光性蛍光体はブラックライトランプの光によって発光するものであることを特徴とする請求項２から４のいずれか１つに記載の転がり軸受。
【請求項６】
前記樹脂材料が合成樹脂に着色剤を含有したものであることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項７】
前記シール部材が透明な合成樹脂から形成したことを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の転がり軸受。
【請求項８】
前記外輪および内輪が自己潤滑性を備えた合成樹脂により形成されたことを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の転がり軸受。
【請求項９】
前記内輪と外輪との間にグリースが封入され、このグリースが透明であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の転がり軸受。
【請求項１０】
前記樹脂材料に繊維状充填材を添加したことを特徴とする請求項１から９のいずれか1つに記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内輪と外輪との間に保持器で保持された複数の転動体が介在した転がり軸受に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、各種機械装置の回転軸を支持するために、転がり軸受が用いられている。この転がり軸受は、内輪と外輪との間に保持器で保持された複数の転動体が介在し、その内輪と外輪との間の両端部がシール部材によって塞がれている。
【０００３】
シール部材としては、一般に、鋼板をプレス加工したシールド板、あるいは芯金にゴム材料を固着したシールなどが使用されており、シール部材により、内輪と外輪との間の軸受空間に充填されたグリースの漏出を防止するとともに、外部から軸受内部への埃、泥水などの異物の浸入を防止している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】実公平７−３２９８５号公報
【０００４】
ところで、各種機械装置では、その転がり軸受は装置内部に設けられるので、目に触れることがなく、外観に対するファッション性、デザイン性が重視されることはなく、機能性が重視されている。
【０００５】
一方、使用状態において、他人の目に触れるもの、例えば、スケートボードやインラインスケート等では、商品として個性、例えば、デザイン性、ファッション性が求められている。このため、スケートボード等に使用される転がり軸受では、シール部材を着色し、カラフルなローラに組み合わせることで、ファッション性やデザイン性を付与し、視覚的な娯楽性を備えたものが提供されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、視覚的な娯楽性を備えた転がり軸受のみならず、特許文献１に記載の転がり軸受は、シール部材により内輪と外輪との間の端部が塞がれているので、その内部を観察することができない。したがって、転がり軸受の回転により、内部損傷が発生した場合、その発生を外部から発見することができず、軸受が焼き付いてロックした時点で、内部損傷が発生したことが分かり、軸受の寿命を判断する必要があった。
【０００７】
また、転がり軸受の回転に伴うグリースの劣化、あるいはグリース量の減少を観察することができないため、グリースの状態に関わらず、転動体の潤滑性の低下を防止する目的で、グリースを定期的に交換、補充する必要があり、不経済であった。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、視覚的な娯楽性を付与するとともに、軸受内部の状態を観察可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、この発明は、内輪と外輪との間に介在した複数の転動体を周方向に間隔をおいて保持する保持器と、前記内輪と外輪との間の両端部に設けられたシール部材とを備えた転がり軸受において、前記保持器が高視認性を有する樹脂材料により形成され、前記内輪と外輪との間の軸受内部を視認可能な前記シール部材を備えた構成としたのである。
【００１０】
この構成によると、シール部材が軸受内部を視認可能であるので、軸受内部の状態を観察することができ、内部損傷を発見したり、グリースの劣化やグリース量の減少を観察したりすることが可能である。また、保持器は高視認性を有する樹脂材料により形成されている。したがって、外部から保持器の存在を容易に視覚的に確認することができ、転がり軸受が回転することにより保持器が回転し、その保持器の動き（回転）を視覚的に楽しむことができる。
【００１１】
保持器を形成する高視認性を有する樹脂材料としては、熱可塑性樹脂に蓄光性蛍光体を含有したものを適用することができる。この場合、太陽や蛍光灯の光、あるいはブラックライトランプの近紫外線を受けた保持器が吸光し、夜間などの暗闇で発光する。その結果、保持器が暗闇においても高い視認性を有するものとなる。
【００１２】
蓄光性蛍光体としては、蓄光性材料と蛍光体を混合したものである構成を採用することができる。このようにすると、光や紫外線などを吸収して蓄え、それを徐々に放出し発光する蓄光性材料と、光や紫外線を受けている間だけ発光状態を続ける蛍光体とを混合することにより、保持器は光や紫外線を受けている状態から、光や紫外線を受けなくなった状態へ移行しても発光し続けるので、より長い時間視認することができる。また、蓄光性材料および蛍光体の組み合わせにより、発光色、発光時間など必要に応じて適宜変更することができる。
【００１３】
保持器を形成する樹脂材料において、熱可塑性樹脂に対して蓄光性蛍光体は、５重量％以上、３０重量％以下含有したものとすることができる。蓄光性蛍光体が５重量％未満の含有量であれば、ブラックライトランプ等による反射光が外部から認識し難くなる。３０重量％を超えると、保持器自体の強度、特に、ウェルド部の強度に影響を及ぼし、比較的荷重の小さい転がり軸受に適用した場合でも、長時間の回転で保持器の破損を招く。確実に反射光を認識するために、１０重量％以上、３０重量％以下含有することが好ましい。
【００１４】
また、蓄光性蛍光体としては、ブラックライトランプの光によって発光するものであってもよい。ブラックライトランプは、可視光をほとんど発しないため、光源として目立たず、保持器を効果的に発光させることができる。
【００１５】
保持器を形成する高視認性を備えた樹脂材料としては、合成樹脂に蓄光性蛍光体を含有したものの他に、合成樹脂に着色剤を含有したものとすることができる。この着色剤としては、染料、無機顔料及び有機顔料のいずれかを用いてもよく、これらを組み合わせて用いてもよい。また、着色剤の色は、特に限定されず、白色系や、赤色系、黄色系、青色系、緑色系等の有彩色とすることができる。これにより、外部から視認できる保持器を使用者の好みに応じて選定することが可能となる。
【００１６】
軸受内部を視認可能なシール部材は、その一部が透明に形成されたものや、開口部を備え、その開口部に設けた蓋が透明であるものなどが考えられるが、例えば、透明な合成樹脂により形成されたものとすることができる。シール部材が透明であると、保持器の視認可能範囲が広がるため、保持器の視認性が高められる。
【００１７】
軸受内部のグリースにより保持器が見え難くなることを防止するために、外輪および内輪が自己潤滑性を備えた合成樹脂により形成されたものとすることができる。これにより軸受内部のグリース量が抑えられるからである。
【００１８】
また、内輪と外輪との間にグリースが封入された場合、このグリースが透明であると、軸受内部のグリースにより保持器が見え難くなることが防止される。
【００１９】
保持器の構成において、必要に応じて、剛性、寸法精度、耐熱性を向上させる目的で、樹脂材料に繊維状充填材を添加することができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、この発明の転がり軸受は、軸受内部の損傷を発見し易くなり、常時、グリースの状態を観察可能となり、的確にメンテナンスを行うことができるので、経済的であり、軸受の長寿命化を図ることできる。
また、外部から保持器の存在を容易に確認することができるので、転がり軸受の回転により保持器が回転し、その保持器の動き（回転）を視覚的に楽しむことができ、娯楽性を備えたものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、この発明の実施形態に係る転がり軸受を図１に示す。
この転がり軸受１０は、深溝玉軸受が採用され、軌道１４を有する内輪１１と、軌道１３を有する外輪１２と、この内輪１１と外輪１２との両軌道１４、１３の間に介在する複数の玉１５と、玉１５を周方向に所定間隔をおいて保持する樹脂製の保持器１６と、内輪１１と外輪１２の間の両端部にそれぞれ設けられた円環状のシール部材１７とから構成されている。なお、転がり軸受１０の形式は、樹脂製の保持器が適用可能であれば、深溝玉軸受に限られず、円筒ころ軸受、円すいころ軸受、アンギュラ玉軸受などを採用することができる。
【００２２】
内輪１１および外輪は軸受鋼により形成されたものであり、内輪１１の軌道１４の軸方向両側にシール溝１８、１８が形成され、外輪１２の軌道１３の軸方向両側には、シール溝１８、１８に対向するようにシール部材固定溝１９、１９が形成されている。
【００２３】
玉１５を保持する保持器１６は、冠形保持器が採用され、環状に形成された保持器１６に、その周方向に所定間隔をおいて複数のポケット（図示省略）が設けられ、この各ポケットが軸方向同じ側に開放している。
【００２４】
保持器１６は、合成樹脂に蓄光性蛍光体を含有した樹脂材料から形成される。これにより、保持器１６にブラックライトランプ等を照射することで、保持器１６自体が発光し、外部から保持器１６の動きを視覚的に楽しむことができる。
【００２５】
保持器１６の樹脂材料において、合成樹脂に対する蓄光性蛍光体の含有量は少なくとも５重量％以上、３０重量％以下の範囲が好ましく、蓄光性蛍光体の含有量がこの範囲を下回ると、蓄光性蛍光体の発光量が不足し、保持器１６の視認性が損なわれ、この範囲を上回ると、強度が低下し、保持器１６としての機能が損なわれる。また、保持器１６の視認性を確保するために、蓄光性蛍光体の含有量を１０重量％以上、３０重量％以下の範囲とすることが好ましい、
【００２６】
合成樹脂としては４６ナイロンや６６ナイロンなどのポリアミド系樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、及びポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）等を挙げることができる。
【００２７】
合成樹脂に含有した蓄光蛍光体は、蓄光性材料と蛍光体を混合したものであり、蓄光性材料としては、例えば、ＭＡｌ2Ｏ4で表される化合物であり、Ｍは、カルシウム、ストロンチウム、バリウムからなる群から選ばれる少なくとも一種以上の金属元素からなる。
【００２８】
蛍光体としては、電子線、Ｘ線、紫外線等のエネルギーを吸収して、吸収したエネルギーの一部を比較的効率よく可視光線を放出（発光）する材料を採用することができ、例えば、Ｅｕ（ユーロピューム）−キレート化合物、クマリン系化合物等が挙げられる。
【００２９】
この蓄光性蛍光体は、紫外線、電子線、Ｘ線等を吸収して蓄え、それを徐々に放出し発光する蓄光性材料と、紫外線等を受けている間だけ発光状態を続ける蛍光体とを混合したものである。したがって、蓄光性蛍光体を含有する保持器１６は、例えば、ブラックライトランプから照射される紫外線を受けている状態から、受けなくなった状態へ移行しても発光し続けるので、より長い時間、高い視認性を発揮することができる。また、蓄光性材料および蛍光体の組み合わせ、混合比率によって、発光色、発光時間など必要に応じて適宜選定することができる。
【００３０】
この保持器１６は、外部からの高い視認性を発揮できる限り、その材料として合成樹脂に蓄光性蛍光体を含有させる代わりに、着色剤を添加することができる。この着色剤としては、染料、無機顔料及び有機顔料のいずれを用いてもよい。また、これらを組み合わせて用いてもよい。また、着色剤の色彩は、特に限定されず、白色系、赤色系、黄色系、青色系または緑色系等の有彩色ならびにこれらを組み合わせたものとすることができる。これにより、外部から視認できる保持器１６の色彩を使用者の好みに応じて選定することができる。
【００３１】
また、保持器１６の剛性、寸法精度、および耐熱性を向上させる目的で、保持器１６の合成樹脂に繊維状充填材（例えば、ガラス繊維や炭素繊維など）を適宜添加することができる。
【００３２】
繊維状充填材の添加量としては、合成樹脂に対して５重量％以上、５０重量％以下の範囲にあることが好ましい。繊維状充填材の添加量がこの範囲を下回ると、剛性向上などの機能を発揮しない。逆にこの範囲を上回ると、保持器１６としての性能を保持することができない。
【００３３】
内輪１１の外周の軌道１４の両側にはシール溝１８が形成され、外輪１２の内周にシール部材固定溝１９、１９が形成され、内輪１１のシール溝１８と対向している。外輪のシール部材固定溝１９、１９にそれぞれシール部材１７、１７の外周部が固定され、内周部がシール溝１８、１８の溝壁とでラビリンスを形成している。
【００３４】
また、シール部材１７、１７としては、内周部がシール溝１８、１８の溝壁に摺接する構成とすることができる。この実施形態では、シール部材１７は、外周部が外輪１２の内周部に固定されているが、シール部材１７の内周部を内輪１１の外周に固定する構成としてもよい。
【００３５】
シール部材１７は、内輪１１と外輪１２との間の軸受内部を視認可能であればよく、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂、アクリル樹脂等の透明な合成樹脂により形成することができる。この透明な合成樹脂としては、実質的に透明であれば、公知の合成樹脂を用いることができ、そのなかでも成形が容易な透明な熱可塑性樹脂であることが望ましい。
【００３６】
シール部材１７を透明な合成樹脂により形成することによって、軸受内部を視認可能となり、保持器１６の状態を観察することができる。このとき、保持器１６は蓄光性蛍光体を含有しているので、ブラックライトランプ等の近紫外線が転がり軸受１０に当てられると保持器１６が発光し、外部から保持器１６の存在を容易に視覚的に確認することができる。また、転がり軸受１０が回転することにより保持器１６が回転し、その保持器１６の動き（回転）を視覚的に楽しむことができる。
【００３７】
内輪１１と外輪１２との間の軸受内部には、適宜グリースが入れられている。このグリースによって内輪１１、外輪１２の軌道１４、１３と玉１５との間の潤滑性が保持されている。このグリースは、保持器１６に対する視認性を確保するために、透明であることが望ましい。具体的には、ＲＯＴＯＲ  ＯＩＬ  Ｎｏ．１４−ＬＸ（東京油化学（株）製）、Ｂｅｌ−Ｒａｙ  Ｎｏ−Ｔｏｘ  Ｃｌｅａｒ  Ｇｒｅａｓｅ（ＢＥＬ−ＲＡＹ  ＣＯＭＰＡＮＹ社製）、Ｓｈｅｌｌ  ＣＡＳＳＩＤＡ  Ｇｒｅａｓｅ  ＲＬＳ２（（株）レッド＆イエロー製）、ＭＯＬＹＫＯＴＥ  ＨＦ−３０  ＯＩＬ（東レ・ダウコーニング（株）製）などが挙げられる。
【００３８】
この転がり軸受１０は、ローラスケート、インラインスケート等のローラの支持に適用することができる。この場合、外部から保持器１６が視認可能となっており、保持器１６が紫外線等により発光可能となっているため、あるいは着色されているため、外部から際立って見える。このため、転がり軸受１０の回転に伴って、保持器１６が回転したとき、透明なグリースが攪拌され、保持器１６の明るさや彩度が変化して、視覚的に楽しむことができる。
【００３９】
また、自動車内で使用される軸受を使用するカーアクセサリー、例えば、カーエアコンの送風口に取り付けられる風車等に適用することもできる。この場合、ブラックライトランプの光によって保持器１６を発光させることができる。
【００４０】
この発明の第２実施形態を図２に示す。
この実施形態に係る転がり軸受１０は、内輪１１および外輪１２が自己潤滑性を備えた合成樹脂により形成されたものであり、その他の構成は前述の第１実施形態と同様であり、同一に考えられる構成に同符号を用いる。
【００４１】
内輪１１および外輪１２が自己潤滑性を備えた合成樹脂により形成されることにより、内輪１１と外輪１２との間の軸受内部に入れられるグリースの量が抑えられ、あるいは、軸受内部にグリースが不要となる。このため、転がり軸受１０の長時間の使用により、グリースが劣化し半透明になることで生じる保持器１６の視認性の低下が防止される。その結果、長期間にわたって保持器１６の視認性を持続させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】この発明の第１実施形態に係る転がり軸受を示す縦断面図
【図２】この発明の第２実施形態に係る転がり軸受を示す縦断面図
【符号の説明】
【００４３】
１０  転がり軸受
１１  内輪
１２  外輪
１３  軌道
１４  軌道
１５  玉
１６  保持器
１７  シール部材
１８  シール溝
１９  シール部材固定溝
【図１】
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【図２】
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