(57)【要約】【課題】強度低下を伴うことなく、これまでよりも軽量化した転がり軸受用保持器を提供する。【解決手段】転がり軸受に組み込まれる樹脂製保持器であって、中空のマイクロカプセルが分散している転がり軸受用保持器、並びに前記保持器を備える転がり軸受。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転がり軸受に組み込まれる樹脂製保持器であって、
中空のマイクロカプセルが分散していることを特徴とする転がり軸受用保持器。
【請求項２】
マイクロカプセルの粒径が１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の転がり軸受用保持器。
【請求項３】
マイクロカプセルの占有率が保持器全量の３０体積％以下であることを特徴とする請求項１または２記載の転がり軸受用保持器。
【請求項４】
転がり軸受に組み込まれる樹脂製保持器の製造方法であって、
中空のマイクロカプセルを配合した樹脂組成物を成形することを特徴とする転がり軸受用保持器の製造方法。
【請求項５】
内輪と、外輪との間に、複数の転動体を請求項１〜３の何れか１項に記載の転がり軸受用保持器により転動自在に保持してなることを子特徴とする転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は転がり軸受に組み込まれる樹脂製保持器及びその製造方法、並びに前記保持器を備える転がり軸受に関し、特にその軽量化に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種回転機器や装置の回転軸を支持するために転がり軸受が使用されているが、機器や装置の小型軽量化のために、樹脂製の保持器を備える転がり軸受も使用されている。また、更なる軽量化を図るために種々の改良が提案されており、例えば樹脂製の冠型保持器において、円環状の基部に比べて転動体を保持するための爪部の肉厚を薄くし、テーパ状に加工することが行われています（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１４７４６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、肉厚を薄くしたり、部分的に削除することによる強度低下は免れず、軽量化には限度がある。強度低下を防ぐために補強材や充填剤を増すことも考えられるが、軽量化には逆行する。
【０００５】
そこで本発明は、強度低下を伴うことなく、これまでよりも軽量化した転がり軸受用保持器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は下記の転がり軸受用保持器及びその製造方法、転がり軸受を提供する。
（１）転がり軸受に組み込まれる樹脂製保持器であって、中空のマイクロカプセルが分散していることを特徴とする転がり軸受用保持器。
（２）マイクロカプセルの粒径が１０μｍ以下であることを特徴とする上記（１）記載の転がり軸受用保持器。
（３）マイクロカプセルの占有率が保持器全量の３０体積％以下であることを特徴とする上記（１）または（２）記載の転がり軸受用保持器。
（４）転がり軸受に組み込まれる樹脂製保持器の製造方法であって、中空のマイクロカプセルを配合した樹脂組成物を成形することを特徴とする転がり軸受用保持器の製造方法。
（５）内輪と、外輪との間に、複数の転動体を上記（１）〜（３）の何れか１項に記載の転がり軸受用保持器により転動自在に保持してなることを子特徴とする転がり軸受。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の転がり軸受用保持器は、樹脂製であり、更に中空のマイクロカプセルが分散しているため、部分的に薄肉化することなく、即ち強度低下を招くことなく軽量化を図ることができる。軽量化により、軸受回転に伴う遠心力による変形が抑えられるため、破損も少なくなる。また、回転に伴い摩耗するが、新たなマイクロカプセルが露出し、その外殻が摩耗して油溜まりが生成し、それとともに転動体との接触面積も減少するため、潤滑性が長期にわたり良好に維持できる。更には、内部に空洞が分散して存在するため、伝熱し難く低発熱となり、耐熱性も向上する。しかも、空洞分の材料費も不要であり、全体として低コストにもなる。
【０００８】
そのため、本発明の転がり軸受用保持器を備える転がり軸受は、軽量化が図られるとともに、潤滑性に優れ、発熱も少なく、耐久性に優れたものになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に関して図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
本発明の転がり軸受は、後述される保持器を備える限り、その種類や構成、構造に制限はない。例えば、図１に示すような玉軸受１を例示することができる。図示される玉軸受１は、内輪１０と外輪１１との間に、保持器１２により複数の玉１３を転動自在に保持するとともに、潤滑のためのグリースＧを充填し、シール１４で密封したものである。尚、グリースＧにも制限はなく、公知のグリースを封止することができるが、耐熱性を考慮するとウレア系グリースが好ましい。
【００１１】
保持器１２は樹脂製であり、例えば図２に示す冠型保持器とすることができる。図示される冠型保持器では、円環状の基部２０に、玉（図示せず）を保持するためのポケット２１が等間隔で形成されている。また、ポケット２１の上端両側には弾性片２２が形成されており、ポケット全体として円弧状を呈している。
【００１２】
本発明では、図３に模式的に示すように、保持器１２の内部に中空のマイクロカプセル３０が分散している。マイクロカプセル３０の粒径は、大きくなるほど保持器強度が低下するため、１０μｍ以下、好ましくは１２μｍ以下とする。また、マイクロカプセル３０の数（占有率）が多くなるほど保持器１２は軽量になるが、保持器強度が低下するため、軽量化と強度とをバランスよくするには保持器１２におけるマイクロカプセルの占有率を３０体積％以下、好ましくは２〜１０体積％とする。
【００１３】
また、マイクロカプセル３０は、成形時に破壊しないような膜強度を有する必要があるため、外殻材料としてはポリスチレンやポリエチレン等の樹脂が好ましい。
【００１４】
尚、マイクロカプセル３０を製造方法には制限がなく、コアセルベーション法や界面重合法等において、水中または油中で気泡を包囲するようにカプセル化すればよい。
【００１５】
マイクロカプセル３０の分散媒である樹脂組成物には制限がなく、ベース樹脂に繊維状補強材を配合したものが一般的である。ベース樹脂としては、例えば、４６ナイロンや６６ナイロン等のポリアミド、ポリブチレンテレフタレートやポリフェレンサルサイド（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）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）等が挙げられる。また、繊維状補強材としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維、あるいは各種ウィスカ等が挙げられるが、ベース樹脂との接着性を高めるために、シランカップリング剤で表面処理することが好ましい。
【００１６】
また、樹脂組成物には所望により種々の添加剤を添加することができ、例えば、光による劣化を防止するために、ヨウ化化合物等の熱安定剤、アミン化合物やフェノール化合物等の酸化防止剤、光安定化剤を添加できる。更には、摩耗防止剤や着色剤、帯電防止剤、離型剤、流動性改良剤、結晶化促進剤等を添加してもよい。
【００１７】
保持器１２を製造するには、中空のマイクロカプセルを樹脂組成物に配合して成形すればよく、成形方法としては生産性から射出成形が好ましい。
【実施例】
【００１８】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。
【００１９】
（実施例１、比較例１〜３）
表１に示すように、実施例１ではガラス繊維を２５質量％含有するポリイミド樹脂に、粒径１０μｍ以下を分取したポリスチレン製の中空のマイクロカプセルを、占有率で１０体積％となる量配合して成形材料を調製し、射出成形により日本精工（株）製６２１０玉軸受（外径９０ｍｍ、内径５０ｍｍ、幅２０ｍｍ）用の冠型保持器を成形した。中空のマイクロカプセルは、特開２００２−３２０８４３号公報、特開２００３−１０９８号公報及び特開２００３−２２０３２９号公報等を参考に、低沸点の炭化水素を内包し、その外側をガスバリア性のあるポリマーで覆ったコア・シェル構造を有する微粒子発泡剤を膨張させて作製した。
【００２０】
比較のために、表１に示すように、比較例１ではガラス繊維を２５質量％含有するポリイミド樹脂を同形状の冠型保持器に成形し、更にそのポケット内周面に二硫化モリブデン薄膜を成膜した。また、比較例２では、ガラス繊維を２５質量％含有するポリイミド樹脂に更に全体の２０質量％の割合で炭素繊維を配合して同形状の冠型保持器を成形した。また、比較例３では、ガラス繊維を２５質量％含有するポリイミド樹脂に、更に全体の１０質量％の割合でチタン酸ウィスカを配合して同形状の冠型保持器を成形した。
【００２１】
各冠型保持器を用いて上記日本精工（株）製６２１０玉軸受を組み立て、ウレアグリースを軸受空間の３０体積％占めるように充填し、耐熱ゴムシールで封止して試験軸受を作製した。そして、試験軸受を用いて下記に示す（１）耐摩耗性試験及び（２）焼付き耐久試験を行った。
（１）耐摩耗性試験
試験軸受をアキシアル荷重９８０Ｎ、回転数１５０００ｍｉｎ−１で１０時間連続回転させ、試験後に分解して保持器のポケット内周面の摩耗深さを測定した。また、ポケット内周面を顕微鏡で観察し、油溜まりの有無を確認した。ポケット結果を表１に示す。
（２）焼付き耐久試験
試験軸受をアキシアル荷重９８０Ｎ、回転数１５０００ｍｉｎ−１で連続回転させ、軸受温度の上昇とモータ電流値（トルク）上昇を起こした時点で焼付き発生とみなし、それまでの時間（焼付き寿命）を計測した。本試験における焼付き寿命は保持器の破損に起因するものであり、保持器が摩耗して潤滑性に悪影響を及ぼしたり、保持器変形により軸受内部と接触するなどして異常発熱が起こったことが原因と見られる。結果を表１に、比較例１の焼付き寿命に対する相対値にて示す。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
表１に示すように、本発明に従い、中空のマイクロカプセルが分散した実施例の保持器は摩耗が格段に少なく、油溜まりも生成しており、これを組み込んだ軸受も耐久性に優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の転がり軸受の一例（玉軸受）を示す断面図である。
【図２】保持器の一例（冠型保持器）を示す斜視図である。
【図３】図２に示す保持器のポケット周辺部の断面を模式的に示す図である、
【符号の説明】
【００２５】
１  玉軸受
１０  内輪
１１  外輪
１２  保持器
２０  基部
２１  ポケット
２２  弾性片
３０  マイクロカプセル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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