(57)【要約】【課題】綿布４を基材としたフェノール樹脂積層管３から形成された保持器１ａに関して、各ポケット２、２の内面だけでなく、案内面として使用する可能性のある外周面及び内周面に就いても、上記綿布４の繊維の露出割合を、安定して適正にする。【解決手段】（Ａ）に示す様な上記フェノール樹脂積層管３から、（Ｂ）に示す様な矩形板状の中間素材５ａを得た後、この中間素材５ａに切削加工を施して、（Ｃ）に示す様な短円筒状の保持器１ａを得る。この様な製造方法によって、この保持器１ａの外周面及び内周面並びに各ポケット２、２の内面をそれぞれ、上記綿布４と非同心の面にする。これにより、これら各面の全体に上記綿布４の繊維の切断面を、上記フェノール樹脂積層管３に関する、上記綿布４の繊維密度及び積層密度に見合った割合で露出させ、上記課題を解決する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
布を基材としたフェノール樹脂積層管から形成され、全体が円環状で、円周方向複数個所に転動体を保持する為のポケットを備え、潤滑油を含浸させると共に、外周面又は内周面の一部を案内面とした状態で使用する転がり軸受用保持器に於いて、この案内面及び上記各ポケットの内面がそれぞれ、上記フェノール樹脂積層管を構成する布と非同心の面になっており、上記案内面及び上記各ポケットの内面の全体にそれぞれ、上記布を構成する繊維の切断面が、上記フェノール樹脂積層管に関する、上記布の繊維密度及び積層密度に見合った割合で露出している事を特徴とする転がり軸受用保持器。
【請求項２】
請求項１に記載した転がり軸受用保持器の製造方法であって、布を基材としたフェノール樹脂積層管の一部分を、このフェノール樹脂積層管を、輪切りとは異なる方向に切り出しして中間素材とした後、この中間素材に切削加工を施す事に基づいて、上記転がり軸受用保持器を構成する案内面及び各ポケットの内面をそれぞれ、上記フェノール樹脂積層管を構成する布と非同心の面として形成する事により、上記案内面及び上記各ポケットの内面の全体にそれぞれ、上記布を構成する繊維の切断面を所定の割合で露出させる、請求項１に記載した転がり軸受用保持器の製造方法。
【請求項３】
内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面に内輪軌道を有する内輪と、これら外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体と、これら各転動体を転動自在に保持する保持器とを備えた転がり軸受に於いて、この保持器が請求項１に記載した転がり軸受用保持器である事を特徴とする転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微量潤滑方式で使用する転がり軸受と、潤滑油を含浸させると共に、外周面又は内周面を案内面とした状態で使用する転がり軸受用保持器と、この転がり軸受用保持器の製造方法との改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、人工衛星の姿勢制御用フライホールやジャイロスコープ等に組み込んで、宇宙空間や真空空間で使用する転がり軸受の場合には、低トルクで、しかもトルク変動を十分に低く抑えられる構造を実現する為に、潤滑油の使用量を最小限に抑える事が要求される。これと共に、長期間潤滑油を補給せずに稼動させられると言ったメンテナンスフリー性を持たせる事も要求される。そこで、これらの要求に応える為に従来から、上記転がり軸受の潤滑方式として、軌道及び転動体の表面に微量の潤滑油を塗布するオイルプレーティング処理を施した状態や、保持器に潤滑油を含浸させた状態で運転を行う、微量潤滑方式を採用する事が行われている。
【０００３】
又、上述の様に潤滑油を含浸させる保持器として従来から、例えば、綿布等の布を基材としたフェノール樹脂積層管から形成した保持器を使用する事が行われている（例えば、特許文献１参照）。図３は、この様なフェノール樹脂積層管から形成した保持器の従来構造の１例を示している。この図３に示した保持器１は、全体が短円筒状（円環状）で、円周方向等間隔の複数個所に円形のポケット２、２を、それぞれこれら各個所を径方向に貫通する状態で形成している。
【０００４】
この様な保持器１を造る場合には、先ず、図４の（Ａ）に示す様な、綿布を基材としたフェノール樹脂積層管３を用意する。このフェノール樹脂積層管３は、基材となる綿布４にフェノール樹脂を含浸乾燥させて形成したシート状プリプレグを、マンドレル（巻芯）を使用して円筒状に複数層巻き重ねた後、加熱・加圧して成形したものである。この様なフェノール樹脂積層管３を用意したならば、次いで、このフェノール樹脂積層管３の軸方向端部を輪切りにして、同図の（Ｂ）に示す様な、短円筒状の中間素材５を得る。そして、この中間素材５に、上記各ポケット２、２を形成する為の孔あけ加工や、内外両周面と軸方向両側面との寸法を整える為の旋削加工、フライス加工等を施すと共に、必要に応じて各部に仕上処理を施す事によって、同図の（Ｃ）に示す様な、上記保持器１を得る。
【０００５】
又、図５は、この様な保持器１を使用して構成した転がり軸受の１例として、人工衛星の姿勢制御用フライホールに組み込むアンギュラ型の玉軸受を示している。この図５に示した玉軸受を製造する場合には、先ず、上記保持器１に潤滑油を含浸させる。次いで、この潤滑油を含浸させた保持器１の各ポケット２内に、各玉７を転動自在に保持する。これと共に、これら各玉７を、外輪８の内周面に形成した外輪軌道９と、内輪１０の外周面に形成した外輪軌道１１との間に転動自在に配置する。又、この状態で、上記保持器１の外周面の一部を、案内面として機能させる。即ち、上記玉軸受の使用時に、この外周面の一部（図５の例では、この外周面の右端部）を、上記外輪８の内周面（図５の例では、この外輪８の右端部に存在する肩部１２の内周面）に摺接若しくは近接対向させて、上記保持器１の径方向の動きを規制する。この様に構成する玉軸受の使用時には、上記保持器１の表面から滲出される潤滑油を、この玉軸受の内部に存在する転がり接触部及び滑り接触部の潤滑に供する。
【０００６】
ところで、上述の図５に示した玉軸受の様な、上記保持器１を組み込んだ玉軸受の運転時に、この保持器１の案内面と軌道輪の周面（外輪の内周面又は内輪の外周面）との滑り接触部や、上記保持器１の各ポケット２、２の内面と各玉の転動面との滑り接触部への潤滑油の供給が不十分になると、これら各滑り接触部に於ける摩擦抵抗が大きくなって、上記保持器１の自励振動が発生し、大きなトルク変動や過度な温度上昇が生じる。又、この様な不具合は、上記各滑り接触部への潤滑油の供給量が過剰になり、この潤滑油の粘性抵抗が大きくなる事によっても生じる。従って、この様な不具合が生じるのを有効に防止できる様にすべく、上記各滑り接触部への潤滑油の供給量を適正にできる様にする為に、上記保持器１の案内面及び上記各ポケット２、２の内面に於ける潤滑油の吸収・滲出能力を規制する必要がある。
【０００７】
一方、上記保持器１の表面に於ける潤滑油の吸収・滲出能力は、この表面に露出している、上記綿布４の繊維の割合によって変化する。具体的には、この繊維の露出割合が多い程、上記潤滑油の吸収・滲出能力が高くなる。この点に関して、上記保持器１の場合、上記各ポケット２、２の内面は、上記綿布４と非同心の面になっている。この為、これら各ポケット２、２の内面はそれぞれ、図６に示す様に、上記綿布４の繊維６、６の切断面が、この綿布４の繊維密度及び積層密度に応じて定まる所定の割合で露出する面になっている。この様な特徴を有する、上記各ポケット２、２の内面に関しては、製造時の切削量に拘らず、上記各繊維６、６の露出割合をほぼ一定、即ち、潤滑油の吸収・滲出能力をほぼ一定にできる。従って、上記フェノール樹脂積層管３に関する、上記綿布４の繊維密度や積層密度を適切に規制しておけば、上記各ポケット２、２の内面に於ける潤滑油の吸収・滲出能力を適正にする事ができる。この結果、これら各ポケット２、２の内面と上記各玉の転動面との滑り接触部への潤滑油の供給量を適正にする事ができ、上述した様な不具合が生じる事を有効に防止できる。
【０００８】
ところが、上記従来の保持器１の場合、使用時に案内面として機能させる可能性のある、外周面及び内周面は、上記綿布４と同心の面になっている。この為、これら外周面及び内周面はそれぞれ、図７に示す様に、上記綿布４の面方向と平行な面になっている。この様な特徴を有する、上記保持器１の外周面及び内周面に関しては、製造時の切削量（綿布４の存在位置との関係での、周面の径方向位置）によって、上記綿布４の繊維６、６の露出割合、即ち、潤滑油の吸収・滲出能力が大きく変化する。そして、この潤滑油の吸収・滲出能力が過度に低く又は高くなった場合には、上記案内面と上記軌道輪の周面との滑り接触部への潤滑油の供給量を適正にできなくなり、上述した様な不具合が生じる可能性がある。
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−３４９１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述の様な事情に鑑み、微量潤滑方式で使用する転がり軸受に組み込む、綿布等の布を基材としたフェノール樹脂積層管から形成された転がり軸受用保持器に関して、各ポケットの内面だけでなく、案内面に就いても、上記布の繊維の露出割合を適正にする事が容易な構造を実現すると共に、その製造方法を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の転がり軸受用保持器及びその製造方法並びに転がり軸受のうち、請求項１に記載した転がり軸受用保持器は、綿布等の織布又は不織布の如き布（最も好ましくは、綿の織布又は不織布）を基材としたフェノール樹脂積層管から形成され、全体が円環状で、円周方向複数個所に転動体（玉、円筒ころ、円すいころ、球面ころ等）を保持する為のポケットを備える。そして、潤滑油を含浸させると共に、外周面又は内周面の一部を案内面とした状態で使用する。
特に、本発明の転がり軸受用保持器に於いては、この案内面及び上記各ポケットの内面がそれぞれ、上記フェノール樹脂積層管を構成する布と非同心の面になっており、上記案内面及び上記各ポケットの内面の全体にそれぞれ、上記布を構成する繊維の切断面が、上記フェノール樹脂積層管に関する、上記布の繊維密度及び積層密度に見合った割合で露出している。
【００１２】
この様な請求項１に記載した転がり軸受用保持器を実施する場合、上記潤滑油の種類に就いては、特に制限はない。但し、潤滑性やフェノール樹脂への含浸のし易さ等を考慮すると、炭化水素系油、芳香族基油、エステル系油、エーテル系油等の合成油を使用するのが好ましい。又、この潤滑油の動粘度に就いては、３０〜２００ｍｍ2／ｓ（４０℃）であるのが好ましく、１００〜１５０ｍｍ2／ｓ（４０℃）であればより好ましい。
又、上記案内面及び上記各ポケットの内面の表面性状は、ショットピーニング、バレル処理、ホーニング、バニシング等の加工によって、適正な表面性状（例えば、特許文献１の請求項１に記載された表面性状）に仕上げるのが好ましい。
【００１３】
又、請求項２に記載した転がり軸受用保持器の製造方法は、上記請求項１に記載した転がり軸受用保持器の製造方法であって、布（好ましくは綿布）を基材としたフェノール樹脂積層管の一部分を、このフェノール樹脂積層管の中心軸と直交する方向とは異なる方向の如く、輪切りとは異なる方向に切り出して中間素材とする。その後、この中間素材に切削加工を施す事に基づいて、上記転がり軸受用保持器を構成する案内面及び各ポケットの内面をそれぞれ、上記フェノール樹脂積層管を構成する布と非同心の面として形成する。そして、上記案内面及び上記各ポケットの内面の全体にそれぞれ、上記布を構成する繊維の切断面を（上記布の繊維密度及び積層密度に応じて定まる）所定の割合で露出させる。
【００１４】
又、請求項３に記載した転がり軸受は、内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面に内輪軌道を有する内輪と、これら外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体（玉、円筒ころ、円すいころ、球面ころ等）と、これら各転動体を転動自在に保持する保持器とを備える。
特に、本発明の転がり軸受に於いては、上記保持器が、上記請求項１に記載した転がり軸受用保持器である。
【００１５】
この様な請求項３に記載した転がり軸受は、例えば、人工衛星の姿勢制御用フライホールやジャイロスコープ等に組み込んで、宇宙空間や真空空間で使用するのに好適である。
又、上記各転動体として、好ましくは、耐摩耗性に優れたセラミックス材料（窒化珪素、炭化珪素、アルミナ、ジルコニア等）製のものや、金属製のコアの表面にセラミックス材料の被膜を形成したものを使用する。
又、好ましくは、上記外輪軌道及び内輪軌道並びに上記各転動体の表面に、微量の潤滑油を塗布する（厚さが０．２〜１μｍ程度の、潤滑油の薄膜を形成する）、オイルプレーティング処理を施した状態で使用する。この場合に、好ましくは、このオイルプレーティング処理で使用する潤滑油と、上記保持器に含浸させる潤滑油とを、互いに同じものとして、転がり軸受全体の潤滑性を増大させつつ、異なる潤滑油が混ざり合う事による潤滑性能の劣化を防止する。
【発明の効果】
【００１６】
上述の様な構成を有する、本発明の転がり軸受用保持器及びその製造方法並びに転がり軸受の場合には、転がり軸受用保持器の案内面及び各ポケットの内面がそれぞれ、フェノール樹脂積層管を構成する、綿布等の布と非同心の面になっており、上記案内面及び各ポケットの内面の全体にそれぞれ、上記布の繊維の切断面が所定の割合で露出する。従って、上記案内面及び各ポケットの内面に関しては、製造時の切削量（特に、案内面の径方向位置と切削完了の位置）に拘らず、上記繊維の露出割合をほぼ一定にできて、上記案内面及び各ポケットの内面に於ける潤滑油の吸収・滲出能力をほぼ一定にできる。この為、上記フェノール樹脂積層管に関する、上記布の繊維密度や積層密度を規制しておけば、上記案内面及び各ポケットの内面に於ける潤滑油の吸収・滲出能力を適正にする事ができる。この結果、上記案内面と軌道輪の周面（外輪の内周面又は内輪の外周面）との滑り接触部、及び、上記各ポケットの内面と各転動体の転動面との滑り接触部への潤滑油の供給量を適正にできる。そして、これら各滑り接触部の潤滑状態に起因して、転がり軸受用保持器の自励振動等が発生し、転がり軸受のトルクや、このトルクの変動幅が大きくなると言った不具合が発生する事を、有効に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１〜２は、本発明の実施の形態の１例を示している。尚、本例の特徴は、保持器１ａの外周面及び内周面並びに各ポケット２、２の内面の性状（綿布等の布を構成する繊維の露出割合）と、この保持器１ａの製造方法とにある。この保持器１ａの全体形状に就いては、前述の図３に示した従来構造の場合と同様である。この為、重複する説明を省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
【００１８】
本例の保持器１ａを造る場合には、先ず、図１の（Ａ）に示す様な、綿布４を基材としたフェノール樹脂積層管３を用意する。次いで、このフェノール樹脂積層管３の軸方向端部の円周方向一部分の厚さ方向中間部分を切り出して、同図の（Ｂ）に示す様な、矩形板状の中間素材５ａを得る。そして、この中間素材５ａに、必要に応じて周囲の四つ角を切り落とす為の切断加工を施した後、上記各ポケット２、２を形成する為の孔あけ加工や、内外両周面と軸方向両側面との形状・寸法を整える為の旋削加工、フライス加工等を施すと共に、必要に応じて各部に仕上処理を施す事によって、同図の（Ｃ）に示す様な、上記保持器１ａを得る。
【００１９】
上述の様な方法で製造した、本例の保持器１ａの場合には、案内面として使用する可能性のある外周面及び内周面、並びに、各ポケット２、２の内面がそれぞれ、上記フェノール樹脂積層管３を構成する綿布４と非同心の面になっている。この為、上記保持器１ａの外周面及び内周面並びに上記各ポケット２、２の内面の全体にはそれぞれ、図２に詳示する様に、上記綿布４の繊維６、６の切断面が所定の割合で露出する。従って、上記保持器１ａの外周面及び内周面並びに上記各ポケット２、２の内面に関しては、製造時の切削量に拘らず、上記各繊維６、６の露出割合をほぼ一定にできて、上記保持器１ａの外周面及び内周面並びに上記各ポケット２、２の内面に於ける潤滑油の吸収・滲出能力をほぼ一定にできる。この為、上記フェノール樹脂積層管３に関する、上記綿布４の繊維密度や積層密度を適切に規制しておけば、上記保持器１ａの外周面及び内周面並びに上記各ポケット２、２の内面に於ける潤滑油の吸収・滲出能力を適正にする事ができる。この結果、上記保持器１ａの案内面（外周面又は内周面）と軌道輪の周面（外輪の内周面又は内輪の外周面）との滑り接触部、及び、上記各ポケット２、２の内面と各玉の転動面との滑り接触部への潤滑油の供給量を適正にできる。そして、これら各滑り接触部の潤滑状態に起因して、例えば図５に示す様な玉軸受に組み込んだ状態で使用される、上記保持器１ａの自励振動等が発生し、玉軸受のトルクや、このトルクの変動幅が大きくなると言った不具合が発生する事を、有効に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態の１例を示す、保持器の製造工程を示す斜視図。
【図２】図１の（Ｃ）のイ部、及び、ロ部、及び、ハ部の拡大図。
【図３】綿布を基材としたフェノール樹脂積層管から形成した保持器の従来構造の１例を示す斜視図。
【図４】この保持器の製造工程を示す斜視図。
【図５】この保持器を組み込んだ玉軸受の１例を示す半部断面図。
【図６】図３のニ部の拡大図。
【図７】図３のホ部、及び、ヘ部の拡大図。
【符号の説明】
【００２１】
１、１ａ  保持器
２  ポケット
３  フェノール樹脂積層管
４  綿布
５、５ａ  中間素材
６  繊維
７  玉
８  外輪
９  外輪軌道
１０  内輪
１１  外輪軌道
１２  肩部
【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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