(57)【要約】【課題】低コストで製造が容易な簡易構造であり、小型化、軽量化、省スペース化、低トルク化を図りつつ、グリース漏洩問題を解消し得る食品機械用滑り軸受を提供する。【解決手段】食品機械用滑り軸受１は、食品原料や食用製品を混合や混練する際に用いられる食品機械の回転軸９を支持する軸受であり、内輪２と、外輪３とを備えてなり、内輪２がステンレス鋼からなり、外輪３が合成樹脂の成形体からなり、内輪２は、外周の軸方向の一部に凹曲面を、内周に支持軸と嵌合する軸受孔をそれぞれ有し、外輪３は、内輪２の外周の凹曲面に対向接触して摺動する凸曲面を内周の軸方向の一部に有し、内輪２と外輪３とは、凸曲面と凹曲面との接触部分以外が非接触で相対的に回転する。【選択図】図１３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、外輪とを備えてなる食品機械用滑り軸受であって、
前記内輪および前記外輪のいずれか一方が、軸方向の一部に凹曲面を有するステンレス鋼からなり、
他方が、軸方向の一部に前記凹曲面に対向接触して摺動する凸曲面を有する合成樹脂の成形体からなり、
前記内輪と前記外輪とは、前記凸曲面と前記凹曲面との接触部分以外が非接触で相対的に回転することを特徴とする食品機械用滑り軸受。
【請求項２】
前記内輪および前記外輪は、（１）前記内輪が、外周に前記凹曲面を、内周に支持軸と嵌合する軸受孔をそれぞれ有するステンレス鋼からなり、前記外輪が、内周に前記凸曲面を有する合成樹脂の成形体からなる組合せ、または、（２）前記内輪が、外周に前記凸曲面を、内周に支持軸と嵌合する軸受孔をそれぞれ有する合成樹脂の成形体からなり、前記外輪が、内周に前記凹曲面を有するステンレス鋼からなる組合せ、であることを特徴とする請求項１記載の食品機械用滑り軸受。
【請求項３】
前記合成樹脂の成形体が、少なくとも１ヶ所の合い口を有する環状体であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の食品機械用滑り軸受。
【請求項４】
前記凸曲面を構成する凸部が、前記合い口を基準とした±１０°の範囲内には形成されていないことを特徴とする請求項３記載の食品機械用滑り軸受。
【請求項５】
前記外輪が合成樹脂の成形体であり、前記合い口が突き当たった状態において、前記外輪の内周の凸曲面を構成する凸部内径が、前記内輪の外周の凹曲面を構成する凹部外径よりも大きいことを特徴とする請求項３または請求項４記載の食品機械用滑り軸受。
【請求項６】
前記（１）の組合せにおいては、前記外輪の内周の凸曲面を構成する凸部内径Ａから前記内輪の外周の凹曲面を構成する凹部外径Ｂを引いて得られる運転すきまＤが、Ｄ／Ｂ＝２／１０００〜２５／１０００となる範囲であり、
前記（２）の組合せにおいては、前記外輪の内周の凹曲面を構成する凹部内径Ａ’から前記内輪の外周の凸曲面を構成する凸部外径Ｂ’を引いて得られる運転すきまＤ’が、Ｄ’／Ｂ’＝２／１０００〜２５／１０００となる範囲であることを特徴とする請求項２記載の食品機械用滑り軸受。
【請求項７】
前記ステンレス鋼からなる内輪が転がり軸受用の内輪である、または、前記ステンレス鋼からなる外輪が転がり軸受用の外輪である、ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項記載の食品機械用滑り軸受。
【請求項８】
前記合成樹脂のベース樹脂が、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、フッ素樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、およびポリブチレンテレフタレート樹脂から選ばれる少なくとも１つの合成樹脂であることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項記載の食品機械用滑り軸受。
【請求項９】
前記合成樹脂が、ポリテトラフルオロエチレン樹脂を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項記載の食品機械用滑り軸受。
【請求項１０】
前記内輪および前記外輪の摺動面に潤滑剤を介在させてなり、該潤滑剤が、流動パラフィン油、ポリαオレフィン油、植物油、動物油、フッ素油、エステル油、シリコーン油、およびアルキレングリコール油から選ばれる少なくとも１種の油を基油として、アルミニウム複合石けん、カルシウムハイドロステアレート、ポリウレア、クレー、およびフッ素樹脂から選ばれる少なくとも１種の化合物を増ちょう剤としたグリースであることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項記載の食品機械用滑り軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品機械の回転軸を支持する滑り軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品機械は、食品原料や食用製品（または半製品）を混合、混練、加熱、乾燥、冷却、充填、包装、貯蔵等する際に用いられる機械類である。また、食品機械にも、他の機械類と同様に軸受その他の摺動部品が装着されており、このような部品から人体に有毒な成分が流出して食品中に混入することを防止する必要がある。このため、法律上の衛生基準に従って上記部品を構成する樹脂、金属、潤滑油、グリースおよび各種添加剤等の各種材料について選定する必要がある。
【０００３】
食品用途における各種材料についての法律上の衛生基準としては、食品衛生法で定められた食品、添加物等の規格基準（厚生労働省告示）、ＦＤＡ（米国食品医薬品局）およびＵＳＤＡ（米国農務省）のＨ−１規格（直接食品に接触させても人体に対して全く無害であるという評価基準）等の認可基準がよく知られており、一般工業用材料とは別に食品機械用材料として使用可能な成分が規定されている。
【０００４】
食品機械用軸受としては、軸受内へ水が浸入しても潤滑剤が流失しないように固形状の軸受用固形潤滑剤にすると共に、軸受の潤滑特性を長期間維持するため、軸受内に食塩水などが侵入しても錆を発生させ難い固形潤滑剤および食品機械用転がり軸受が知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
また、水で流失せず、１５０℃以上の高温での連続使用に耐える食品機械用固形潤滑剤とし、これを軸受に封入して食塩水に触れる条件でも摺動面に錆を発生させにくい食品機械用転がり軸受が知られている（特許文献２および特許文献３参照）。
【０００６】
また、耐グリース漏洩性を高めるため、密封形の転がり軸受が嵌合される固定軸に、この転がり軸受を軸方向に挟み込むように一対のスリンガーを嵌合固定する軸受（特許文献４参照）や、シールを複数枚設ける軸受（特許文献５参照）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−３６８７５号公報
【特許文献２】特開平１１−３３５６８７号公報
【特許文献３】特開２００１−１３１５６９号公報
【特許文献４】特開２００３−２６２２３４号公報
【特許文献５】特開２００３−２５４３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
これらの食品機械用転がり軸受は、固形潤滑剤が水に流出はしないものの、樹脂と潤滑剤を予め混練してグリース状にした後、軸受に封入して焼成する方法で製造される。このため、開示されたような高温用樹脂、高温用グリースを用いた組合せでも、樹脂の焼成温度が高く、焼成中に潤滑油が劣化する可能性がある。よって、実用化に際しては、高温用樹脂、高温用グリースの組合せに制約を受ける場合があり、用途に応じた組合せの自由度が低くなる（特許文献１〜特許文献３）。また、軸受の錆を防止すべく、固形潤滑剤の封入量を増加させているため、馴染むまで軸受のトルクが高くなる（特許文献１）。
【０００９】
また、特許文献４、５に開示のものでは、軸受の軸方向にスリンガーや複数のシールを設けるためのスペースが必要であり、部品点数も増える。このため、小型化、省スペース化、軽量化が困難であり、製造コストも高くなる。
【００１０】
また、軸受からグリースが漏れて食品に混入しても問題のない、植物系のグリースを使用する場合もあるが、鉱油系、化学合成油系のグリースに比べて短寿命である。また、植物系のグリースであっても、食品に混入しない方が望ましい。
【００１１】
このように食品製造装置用の軸受において、グリース漏洩問題の解消および省スペース化等を同時にかつ低コストで達成することは困難である。
【００１２】
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、低コストで製造が容易な簡易構造であり、小型化、軽量化、省スペース化、低トルク化を図りつつ、グリース漏洩問題を解消し得る食品機械用滑り軸受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】
【００１３】
本発明の食品機械用滑り軸受は、内輪と、外輪とを備えてなり、上記内輪および上記外輪のいずれか一方が、軸方向の一部に凹曲面を有するステンレス鋼からなり、他方が、軸方向の一部に上記凹曲面に対向接触して摺動する凸曲面を有する合成樹脂の成形体からなり、上記内輪と上記外輪とは、上記凸曲面と上記凹曲面との接触部分以外が非接触で相対的に回転することを特徴とする。
【００１４】
上記内輪および上記外輪は、（１）上記内輪が、外周に上記凹曲面を、内周に支持軸と嵌合する軸受孔をそれぞれ有するステンレス鋼からなり、上記外輪が、内周に上記凸曲面を有する合成樹脂の成形体からなる組合せ、または、（２）上記内輪が、外周に上記凸曲面を、内周に支持軸と嵌合する軸受孔をそれぞれ有する合成樹脂の成形体からなり、上記外輪が、内周に上記凹曲面を有するステンレス鋼からなる組合せ、であることを特徴とする。
【００１５】
上記合成樹脂の成形体が、少なくとも１ヶ所の合い口を有する環状体であることを特徴とする。また、上記凸曲面を構成する凸部が、上記合い口を基準とした±１０°の範囲内には形成されていないことを特徴とする。
【００１６】
上記外輪が合成樹脂の成形体であり、上記合い口が突き当たった状態において、上記外輪の内周の凸曲面を構成する凸部内径が、上記内輪の外周の凹曲面を構成する凹部外径よりも大きいことを特徴とする。
【００１７】
上記（１）の組合せにおいては、上記外輪の内周の凸曲面を構成する凸部内径Ａから上記内輪の外周の凹曲面を構成する凹部外径Ｂを引いて得られる運転すきまＤが、Ｄ／Ｂ＝２／１０００〜２５／１０００となる範囲であり、上記（２）の組合せにおいては、上記外輪の内周の凹曲面を構成する凹部内径Ａ’から上記内輪の外周の凸曲面を構成する凸部外径Ｂ’を引いて得られる運転すきまＤ’が、Ｄ’／Ｂ’＝２／１０００〜２５／１０００となる範囲であることを特徴とする。
【００１８】
上記ステンレス鋼からなる内輪が転がり軸受用の内輪である、または、上記ステンレス鋼からなる外輪が転がり軸受用の外輪である、ことを特徴とする。
【００１９】
上記合成樹脂のベース樹脂が、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、フッ素樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、およびポリブチレンテレフタレート樹脂から選ばれる少なくとも１つの合成樹脂であることを特徴とする。また、上記合成樹脂が、ポリテトラフルオロエチレン樹脂を含むことを特徴とする。
【００２０】
上記内輪および上記外輪の摺動面に潤滑剤を介在させてなり、該潤滑剤が、流動パラフィン油、ポリαオレフィン油、植物油、動物油、フッ素油、エステル油、シリコーン油、およびアルキレングリコール油から選ばれる少なくとも１種の油を基油として、アルミニウム複合石けん、カルシウムハイドロステアレート、ポリウレア、クレー、およびフッ素樹脂から選ばれる少なくとも１種の化合物を増ちょう剤としたグリースであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の食品機械用滑り軸受は、上記のとおり、内輪と、外輪とからなり、この内輪および外輪のいずれか一方が、軸方向の一部に凹曲面を有するステンレス鋼からなり、他方が、軸方向の一部に上記凹曲面に対向接触して摺動する凸曲面を有する合成樹脂の成形体からなり、この内輪と外輪とは、上記凸曲面と上記凹曲面との接触部分以外が非接触で相対的に回転するものであるので、グリースを不使用とすることが可能であり、その場合はグリース漏洩問題が生じない。また、内輪・外輪の２部品で構成されており、ボール等の転がり要素を持たないため、小型化、軽量化、省スペース化が容易である。
【００２２】
また、上記の簡易構造であるため、製造が容易で、製造工程、組立時間が短縮でき、安価に提供できる。また、凹曲面と凸曲面とが対向接触して摺動するので、相手ローラまたは軸と直接摺動する樹脂滑り軸受と異なり、摩擦トルク、摩耗量に、相手ローラまたは軸の材質、表面粗さの影響がない。また、内輪と外輪とは、凹凸曲面同士が接触する態様であり、この接触部分以外が非接触で相対的に回転するので、摩擦面の接触面積を小さくすることができ、摩擦トルクを低くできる。また、内外輪の回転方向の制限がなく、回転軸等の両端で同一の軸受を利用できる。
【００２３】
内輪および外輪のいずれか一方を、少なくとも１ヶ所の合い口を有する環状体（合成樹脂の成形体）にすることで、ステンレス鋼からなる他方への組付けが容易となる。また、凸曲面を構成する凸部が、上記合い口を基準とした±１０°の範囲内には形成されていないので、摩擦トルクの安定化、軸受としての信頼性向上が図れる。
【００２４】
合成樹脂の成形体からなる外輪に合い口を有する場合、該合い口が突き当たった状態において、外輪の内周の凸曲面を構成する凸部内径を、内輪の外周の凹曲面を構成する凹部外径よりも大きくすることで、使用中に外輪が内輪に抱きつくことがなく、運転すきまを必ず確保でき、調芯機能も備えることができる。そのため、低トルク、低摩耗を担保できるので、信頼性の高い軸受となる。
【００２５】
上記（１）の組合せにおいて、外輪の凸部内径Ａから内輪の凹部外径Ｂを引いて得られる運転すきまＤが、Ｄ／Ｂ＝２／１０００〜２５／１０００となる範囲であり、上記（２）の組合せにおいて、外輪の凹部内径Ａ’から内輪の凸部外径Ｂ’を引いて得られる運転すきまＤ’が、Ｄ’／Ｂ’＝２／１０００〜２５／１０００となる範囲であるので、低トルク、低摩擦を担保しつつ、ガタを防止できる。
【００２６】
内輪または外輪として転がり軸受（ボールベアリングなど）用の内輪または外輪を利用することで、合成樹脂の成形体との摺動面となる凹曲面が、転走面であり、高精度であるため、回転性能の安定化に繋がる。また、汎用品である転がり軸受の内輪または外輪を利用することで、軸受の製造コストが安価になる。
【００２７】
合成樹脂のベース樹脂が、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、フッ素樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、およびポリブチレンテレフタレート樹脂から選ばれる少なくとも１つの合成樹脂であるので、食品機械用途における耐熱性や機械的強度などを満足でき、かつ、食品用途における法律上の衛生基準を満足できる。さらに、上記合成樹脂に固体潤滑剤としてポリテトラフルオロエチレン樹脂を配合することで、摩擦トルクが低く、安定する。
【００２８】
また、必要に応じて、ＵＳＤＡ Ｈ−１規格、ＦＤＡ規格に合格あるいは準拠（相当品）した人体に無害な所定の潤滑剤を、内輪および外輪の摺動面に介在させることで、摩擦トルクがさらに低減され、摩耗量も低下し、性能寿命を大幅に長くできる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の食品機械用滑り軸受の一例（内輪がステンレス鋼製）を示す斜視図である。
【図２】図１の滑り軸受の正面図、軸方向の断面図、および一部拡大断面図である。
【図３】本発明の食品機械用滑り軸受の組み立て工程を示す図である。
【図４】図１の滑り軸受の外輪のみの斜視図である。
【図５】図１の滑り軸受の外輪のみの正面図および合い口部拡大正面図である。
【図６】図１の滑り軸受の内輪のみの斜視図である。
【図７】本発明の食品機械用滑り軸受の他の例（外輪がステンレス鋼製）を示す斜視図である。
【図８】図７の滑り軸受の正面図、軸方向の断面図、および一部拡大断面図である。
【図９】図７の滑り軸受の外輪のみの斜視図である。
【図１０】図７の滑り軸受の内輪のみの斜視図である。
【図１１】図７の滑り軸受の内輪のみの正面図である。
【図１２】本発明の滑り軸受を用いた食品加工機械の一例を示す断面図である。
【図１３】図１２における軸受周辺の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明の実施形態を図１２および図１３に基づいて説明する。図１２は食品機械用滑り軸受を用いた食品加工機械の一例を示す断面図であり、図１３は図１２における軸受周辺の拡大図である。図１２に示すように、本発明の食品機械用滑り軸受（以下、単に「滑り軸受」という場合がある。）１は、食品を混練する食品加工機械８のケーシング８ａに横架された混練用の回転軸９を支持する滑り軸受である。この食品加工機械８は、投入口８ｂからケーシング８ａに投入される食品原料を、モータ（図示省略）で回転駆動される回転軸９に設けたスクリュー羽根１０で混練しながら右方へ移送し、混練した食品を排出口８ｃから排出する。
【００３１】
図１３に示すように、滑り軸受１は、ケーシング８ａの左右両端に設けられた軸受箱８ｄに収納され、回転軸９の両端部を支持するようになっている。滑り軸受１は、内輪２と外輪３の２部材から構成され、径方向の荷重を受けるラジアル滑り軸受である。外輪３が軸受箱８ｄに止め輪１１で固定され、内輪２が回転駆動される回転軸９に取り付けられている。
【００３２】
本発明の食品機械用滑り軸受は、内輪および外輪のいずれか一方が、軸方向の一部に凹曲面を有するステンレス鋼からなり、他方が、軸方向の一部に上記凹曲面に対向接触して摺動する凸曲面を有する合成樹脂の成形体からなり、内輪と外輪とが、凸曲面と凹曲面との接触部分以外が非接触で相対的に回転する構造を有する。なお、本発明でいう合成樹脂とは、ベース樹脂に各種配合材を配合した樹脂組成物も含む概念である。
【００３３】
内輪・外輪における軸方向の一部には、相互に摺動する凸曲面と凹曲面とが設けられているので、内輪・外輪のそれぞれの上記軸方向の一部より軸方向外側の両端部に、非接触となる部分が設けられている。なお、凸曲面と凹曲面の軸方向両外側に非接触部分を確保するため、上記軸方向の一部は、軸方向端部を除く一部とすることが好ましい。
【００３４】
内輪および外輪の具体的な組合せ態様としては、（１）内輪が、外周に凹曲面を、内周に支持軸と嵌合する軸受孔をそれぞれ有するステンレス鋼からなり、外輪が、内周に上記凸曲面を有する合成樹脂の成形体からなる組合せ、または、（２）内輪が、外周に凸曲面を、内周に支持軸と嵌合する軸受孔をそれぞれ有する合成樹脂の成形体からなり、外輪が、内周に上記凹曲面を有するステンレス鋼からなる組合せ、が挙げられる。以下、それぞれの態様について説明する。
【００３５】
本発明の食品機械用滑り軸受の一実施例（内輪がステンレス鋼製）を図１および図２により説明する。図１は本発明の滑り軸受の斜視図であり、図２は滑り軸受の正面図、軸方向断面図（Ａ−Ａ断面）、および軸方向断面図の一部拡大図である。図１および図２に示すように、滑り軸受１は、ステンレス鋼からなる内輪２と、合成樹脂の成形体である外輪３とを備えてなる。この滑り軸受１は、ラジアル軸受である。図２に示すように、内輪２は、外周に凹曲面２ａを、内周に支持軸と嵌合する軸受孔４をそれぞれ有している。外輪３は、内輪２の外周の凹曲面２ａに対向接触して摺動する凸曲面３ａを有する。凹曲面２ａは内輪２の軸方向の一部（中央部）に、凸曲面３ａは外輪３の軸方向の一部（中央部）に、それぞれ設けられている。ここで、内輪２の外周の凹曲面２ａは、内輪２の外周側で周方向に連続して形成される凹部の表面であり、軸方向断面が弧状（Ｒ形状）の凹曲面である。また、外輪３の内周の凸曲面３ａは、外輪３の内周側で周方向に連続または不連続で形成される凸部の表面であり、内輪２の凹曲面２ａに対応した、軸方向断面が略弧状（Ｒ形状、必要に応じて一部に非曲面部あり）の凸曲面である。なお、弧状には、円状、楕円状、その他の任意の曲線状が含まれる。
【００３６】
滑り軸受１において、内輪２の外周の凹曲面２ａと、外輪３の内周の凸曲面３ａとが摺動面である。凹曲面２ａと凸曲面３ａとが摺接して、内輪２と外輪３とが相対的に回転する。なお、これらの面の少なくとも一部が摺接する。内輪２と外輪３は、凹曲面２ａと凸曲面３ａ以外の部分では、接触しない構造である。内輪２の外周の凹曲面２ａと、外輪３の内周の凸曲面３ａとを、向かい合わせた組合せにて摺接する構造にし、かつ、これら凹曲面２ａと凸曲面３ａより軸方向外側の両端部を非接触部にすることで、モーメント荷重が発生した場合でも調芯し、許容することができる。また、凸曲面３ａと凹曲面２ａとが相補的な形状であるので、外輪３および内輪２の軸方向の位置ずれを防止できる。さらに、内輪２の凹曲面２ａを上記のような曲面とすることで、内輪に既存の転がり玉軸受用の内輪を利用できる。
【００３７】
内輪２の外周の凹曲面２ａの曲率半径と、外輪３の内周の凸曲面３ａの曲率半径とが異なることが好ましい。ここで、凹曲面および凸曲面の曲率半径とは、それぞれの軸方向断面における弧の曲率半径である。なお、凹曲面および凸曲面（凸曲面がない部分、および潤滑剤保持溝の部分を除く）の曲率半径は、周方向ではそれぞれ一定である。凹曲面２ａと凸曲面３ａの曲率半径が同一であると、内輪と外輪との接触面積が増加し、摩擦トルクの上昇をまねくおそれがある。
【００３８】
また、曲率半径の大小関係は、（凹曲面２ａの曲率半径） ＞ （凸曲面３ａの曲率半径）であることが好ましい。曲率半径が大きい内輪２の凹曲面２ａに、曲率半径が小さい外輪３の凸曲面３ａが入り込む方が安定であり、モーメント荷重も受けやすく、調芯しやすい。
【００３９】
外輪３の合い口３ｂが突き当たった状態において、外輪３の内周の凸曲面３ａを構成する凸部内径を、内輪２の外周の凹曲面２ａを構成する凹部外径よりも大きくすることが好ましい。凸部内径とは凸部頂点位置での外輪内径であり、凹部外径とは凹部頂点位置での内輪外径である。外輪内径の凸部に非曲面部がある場合は、非曲面部を設ける前の仮想凸部頂点位置での外輪内径である。これにより、使用時に外輪が内輪に抱きつくことがなく、必ず運転すきまを確保することができ、調芯しやすくなる。また、負荷部以外での接触を避けることができるため、低トルク、低摩耗を維持できるとともに、信頼性の高い滑り軸受となる。ここで、負荷部とは、軸受が取り付けられたローラ、軸に加わった押し付け荷重により、軸受の内輪と外輪が接触する部分である。
【００４０】
この態様では、外輪内周の凸部内径Ａから内輪外周の凹部外径Ｂを引いたものが運転すきまＤである。すなわち、Ｄ＝Ａ−Ｂである。使用温度における運転すきまＤは、Ｄ／Ｂ＝２／１０００〜２５／１０００となる範囲であることが好ましい。Ｄ／Ｂが、２／１０００未満では、内輪と外輪の周方向の接触角度大により、接触面積が増加するため、摩擦トルクが高くなる。Ｄ／Ｂが２５／１０００をこえると、ガタが大きくなる。さらに好ましくは上限が１５／１０００以下である。なお、使用温度における運転すきまとは、全体が使用温度になると想定したときの内外輪の熱膨張等も考慮して算出した運転すきまである。
【００４１】
滑り軸受１の組み立て工程を図３に示す。滑り軸受１の組み立て順は、内輪２の外周の凹曲面２ａと外輪３の凸曲面３ａとが対向接触するように、外輪３を内輪２の最大外径以上で拡張し、弾性変形により内輪２の凹曲面２ａに嵌め込む。なお、摺動面にグリースなどの潤滑剤を塗布する場合は、外輪３を内輪２に組み込む前に、予め塗布しておくことが好ましい。このときの、グリースなどの潤滑剤の塗布位置、塗布量は限定されないが、少なくとも負荷部には塗布し、好ましくは内輪と外輪の摺接する全面にいきわたる様に塗布する。
【００４２】
合成樹脂の成形体からなる外輪３について図４および図５に基づき説明する。図４は滑り軸受の外輪のみの斜視図であり、図５は外輪のみの正面図および合い口部拡大正面図である。外輪３は、内周に内輪の外周の凹曲面に対向接触する凸曲面３ａを有する環状体である。なお、外輪３の「環状体」とは、図４等に示すように離間した合い口を有し、一部が閉じていないものも含む。外輪は内輪と組合せた後、内輪から容易に外れない構造であればよく、環状体の周方向長さは円周の１８０°をこえていればよい。
【００４３】
図４および図５に示すように、外輪３は、合い口３ｂを有する環状体である。合い口３ｂは少なくとも１ヶ所設ければよく、複数ヶ所設けてもよい。合い口を複数ヶ所設け、複数個をつなぎ合せた外輪にすると、内輪との組み立て工程において、外輪を拡張する必要がないため、靭性がない合成樹脂で外輪を形成する場合に有用である。ただし、外輪の部品点数が多いと価格高になり、組み立て後に内輪から外れないように複数個をつなぎ合わせ、固定する必要があることから、図４等に示すように１ヶ所の合い口を有する１部品にすることが好ましい。また、合い口が１ヶ所の方が、組み立て易く、組み立て後に内輪から容易に外れることがない。
【００４４】
図５に示すように、外輪３の内周の凸曲面３ａを構成する凸部は、合い口３ｂを基準とした±１０°の範囲内には形成しないことが好ましい。すなわち、この範囲内には、凸曲面３ａを有さないことが好ましい。凸曲面を有さない形状とは、特に限定するものではなく、凸曲面を全く設けない以外に、この範囲内の内径が他部分の内径より大きくなっていればよい。ここで、合い口を基準に±Ｘ°の範囲とは、円環状の外輪において、合い口（離間した２つの端部で構成される場合は、各端部端面間の円周方向での中心位置）の位置を円周位置で０°とし、これを基準に円環の中心角で±Ｘ°となる範囲をいう。図５では、外輪３の該凸部は、合い口３ｂを基準に±１０°の範囲内には形成していない。
【００４５】
複数ヶ所の合い口を有する外輪では、合い口が継ぎ目となり、内輪と摺接する内径側に飛び出した状態となる場合がある。そのとき、外輪は負荷部以外に合い口部も内輪と摺接し、摩擦トルクが不安定になる。また、１ヶ所のみの合い口を有する外輪では、合い口が内径側に倒れ込む場合があり、同様に摩擦トルクが不安定になる。外輪の凸曲面を構成する凸部を、合い口を基準とした±１０°の範囲内には形成しないことで、合い口部（合い口周辺の外輪内周凸部）が内輪と摺接せず、摩擦トルクの安定化、軸受としての信頼性向上が図れる。なお、滑り軸受において、外輪に内輪が主に摺接するのは最大で負荷部±４５°、実質的には±３０°程度の範囲内の部分であるため、負荷部±４５°以外の凸曲面は必ずしも形成する必要はない。
【００４６】
また、図５に示すように、外輪３の内周の凸曲面３ａを構成する凸部の両端部は、外輪内周の接線に対して、９０°以下の角度にすることが好ましい。より好ましくは６０°以下である。なお、図５に示すように両端部を円弧面としている場合は、その断面において円弧両端を結んだ直線が、外輪内周の接線に対して上記角度になるようにすることが好ましい。大きなモーメント荷重を受けた際には、負荷部と１８０°反対側も内輪と摺接する。そのような場合、内輪が外輪内周凸部の端部に接触する可能性があり、接触時の物理的なエッジ効果が軽減されるからある。図５では、外輪内周凸部の両端部は、外輪内周の接線に対して４５°である。
【００４７】
図４に示すように、外輪３の凸曲面３ａには、該凸曲面３ａの軸方向中央部の全周に非曲面部３ｃを形成することが好ましい。非曲面部３ｃは、軸方向断面が直線のフラット形状などにできる。図２に示すように、軸方向中央部の全周に非曲面部３ｃを形成することで、軸方向断面でみると、内輪２の凹曲面２ａが、外輪３の凸曲面３ａの頂点１ヶ所との接触ではなく、２箇所との接触にすることができ、内外輪の軸方向のガタを抑えることができる。また、摩擦トルクも安定する。
【００４８】
また、合成樹脂の射出成形体からなる外輪３とする場合は、非曲面部３ｃに射出成形におけるパーティングラインを形成することが好ましい。この構成により、外輪の射出成形が容易であり、パーティングラインに突状バリ、段差が発生しても内輪の摺接面と干渉しないため、摩擦力への悪影響がない。
【００４９】
また、グリース、潤滑油などの潤滑剤を内・外輪間に介在させる場合には、非曲面部３ｃを形成することで、該非曲面部３ｃと内輪２の外周の凹曲面２ａとの間に空間部分が確保される。この部分が潤滑剤保持溝となり、潤滑剤を保持する効果もある（図２参照）。
【００５０】
グリース、潤滑油などの潤滑剤を内・外輪間に介在させる場合には、外輪の負荷部に、軸方向凹型の潤滑剤保持溝を少なくとも１ヶ所形成することが好ましい。ここで、「軸方向凹型」とは、外輪の内周の凸曲面を構成する凸部において、該凸部頂点からみて凹部であり、軸方向に該凸部を貫通している形状である。図４では、負荷部となる合い口対向部の１ヶ所に、外輪３の内周の凸曲面３ａを構成する凸部を軸方向に貫通する形で、潤滑剤保持溝３ｄが形成されている。この潤滑剤保持溝３ｄに潤滑剤を保持できるため、安定して低摩擦化が可能になる。負荷部が一定箇所の場合、潤滑剤保持溝３ｄは、図４に示すように負荷部に１ヶ所配置することが好ましい。また、装置の構造、軸受の使用箇所・使用方法から、負荷部が変わる、もしくはずれる場合には、内径の全周、もしくは負荷部に対し複数ヶ所の潤滑剤保持溝を設けることもできる。
【００５１】
潤滑剤保持溝３ｄの外輪内周凸部の頂点からの深さ、周方向幅は特に限定されないが、グリースの保持効果を得るためには、深さは０.５ｍｍ以上、周方向幅は０．５ｍｍ以上であることが好ましい。ただし、周方向幅を広げすぎると、ガタツキ、溝底との接触の可能性が生じるため、周方向幅は外輪内径の１０％以下にすることが好ましい。なお、外輪内径は、外輪の内周の凸曲面を構成する凸部内径である。
【００５２】
外輪には、滑り軸受の位置決めや、固定をするために、凹型の回り止め、凸型の回り止め、および、フランジから選ばれる少なくとも１つを非摺接面に設けることが好ましい。図４では、凹型の回り止め３ｅとフランジ３ｆが設けられている。凹型の回り止め３ｅは、ハウジングなどに形成される凸部（図示省略）と嵌合する。回り止めなどを設けることで、該部分を食品機械の軸受取付部への固定・位置決め部にすることができる。この結果、使用中に滑り軸受が軸受取付部に対して回転することを防止でき、合い口部が負荷部となる等の不具合の発生を抑制できる。
【００５３】
外輪３は、合成樹脂の成形体である。食品機械は、食品原料や食用製品（または半製品）の加工の際、食品原料や食用製品（または半製品）に直接接触する部分はもとより、食品原料や食用製品（または半製品）に直接接触しない部分であっても、部品から材料成分が流出して食品中に混入する可能性がある。このため、外輪３を形成する合成樹脂は、食品安全性の高い合成樹脂である必要がある。例えば、食品用途における各種材料についての法律上の衛生基準である、食品衛生法で定められた食品・添加物等の規格基準、ＦＤＡ規格、およびＵＳＤＡのＨ−１規格などの認可基準にしたがって、一般工業用材料とは別に食品機械用材料を選定するのが望ましい。その他にも、少なくとも滑り軸受の使用条件（耐熱性、機械的強度など）に見合う特性、および組み立て性を有する必要がある。また、射出成形可能な合成樹脂であれば、製造が容易であり、安価にすることができるので好ましい。
【００５４】
本発明に使用できる合成樹脂のベース樹脂としては、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、フッ素樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）、生分解性樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は単独で使用しても、２種類以上混合したポリマーアロイとしてもよい。
【００５５】
上記の中で、ＰＡ樹脂、ＰＯＭ樹脂、フッ素樹脂は、食品衛生法で定められた食品・添加物等の規格基準、またはＦＤＡ規格において、食品に接触し混入した場合にも安全であることが確認された物質である。
【００５６】
上記ＰＡ樹脂としては、例えば、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド４−６、ポリアミド６、ポリアミド６−６、ポリアミド６−６６、ポリアミド６−１０、ポリアミド６−１２、ポリアミド１２−１２などの脂肪族ポリアミド樹脂、（変性）ポリアミド９−Ｔ、（変性）ポリアミド６−Ｔ、ポリメタキシレンアジパミド（ポリアミドＭＸＤ−６）、ポリアミド６−ＩＴ、ポリアミド６−６Ｔ、ポリアミド６−６ＩＴ、ポリアミド１１−１０Ｔ、およびポリアミド１１−４Ｔなどの高分子主鎖に芳香族環を持つ芳香族（脂肪族芳香族）ＰＡ樹脂が挙げられる。なお、各ＰＡ樹脂において、数字はアミド結合間の炭素数を表し、Ｔはテレフタル酸残基を、Ｉはイソフタル酸残基をそれぞれ表す。なお、ＰＡ樹脂は吸水率が高く寸法変化を起こしやすいため、水分接触のおそれのある食品機械用途では、上記の中でも吸水率が低い変性ＰＡ６Ｔ、変性ＰＡ９Ｔ樹脂などを用いることが好ましい。
【００５７】
上記ＰＯＭ樹脂としては、ホモポリマー、コポリマー、ブロックコポリマーの３種類があるが、特に限定されず使用できる。
【００５８】
上記フッ素樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体樹脂（ＦＥＰ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体樹脂（ＥＴＦＥ）などが挙げられる。
【００５９】
上記の中で、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＥＴ樹脂、およびＰＢＴ樹脂はＦＤＡ規格によって、また、生分解性樹脂はポリオレフィン等衛生協議会・安全基準によって、それぞれ食品に接触し混入した場合にも安全であることが確認された物質である。
【００６０】
上記生分解性樹脂としては、例えば、ポリ（α−ヒドロキシ酸）、ポリ（β−ヒドロキシアルカノエート）、ポリ（ω−ヒドロキシアルカノエート）、ポリアルキレンアルカノエート等が挙げられる。ポリ（α−ヒドロキシ酸）としては、ポリ乳酸やポリグリコール酸等が挙げられ、ポリ（β−ヒドロキシアルカノエート）としては、ヒドロキシ吉草酸とヒドロキシ酪酸との共重合体等が挙げられる。また、ポリアルキレンアルカノエートとしては、１，４−ブタンジオールとコハク酸との脱水縮合物（すなわち、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ））、ポリエチレンテレフタレート−ブチレンアジペート共重合体等のポリエチレンテレフタレート共重合体等が挙げられる。
【００６１】
上記の中で、ＰＰＳ樹脂は、ＦＤＡ規格、米国科学財団（ＮＳＦ）によって、食品機器厨房用品や水道飲用水に接触する部分への使用が認められた物質である。
【００６２】
食品機械用途における耐熱性や機械的強度などを十分に満足でき、かつ、食品用途における各種材料についての法律上の衛生基準を満たすことから、上記の中でも、ＰＰＳ樹脂、ＰＯＭ樹脂、ＰＡ樹脂を採用することが特に好ましい。これらの合成樹脂は靭性があるため、合い口が１ヶ所で内輪との組み立て時に拡張した場合でも、割れることがない。
【００６３】
本発明の食品機械用滑り軸受の摩擦トルクを低く安定させるため、外輪を形成する合成樹脂に固体潤滑剤を配合することが好ましい。特に、固体潤滑剤としてポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）を配合することが好ましい。
【００６４】
上記ＰＴＦＥ樹脂としては、懸濁重合法によるモールディングパウダー、乳化重合法によるファインパウダー、再生ＰＴＦＥのいずれを採用してもよい。合成樹脂の流動性を安定させるためには、成形時のせん断により繊維化し難く、溶融粘度を増加させ難い再生ＰＴＦＥを採用することが好ましい。再生ＰＴＦＥとは、熱処理（焼成などの熱履歴が加わったもの）粉末、γ線または電子線などを照射した粉末のことである。また、再生ＰＴＦＥは一度熱処理されているため、摩擦せん断により繊維化などの変態することはない。そのため、摩擦トルクが安定するとともに、耐摩耗性も向上させる。例えば、モールディングパウダーまたはファインパウダーを熱処理した粉末、また、この粉末をさらにγ線または電子線を照射した粉末、モールディングパウダーまたはファインパウダーの成形体を粉砕した粉末、また、その後γ線または電子線を照射した粉末、モールディングパウダーまたはファインパウダーをγ線または電子線を照射した粉末などのタイプがある。
【００６５】
固体潤滑剤の配合比は、合成樹脂全体に対して３〜４０体積％が好ましく、さらに好ましくは１０〜３０体積％である。３体積％未満では低摩擦化が不十分であり、４０体積％をこえると耐摩耗性を低下させるおそれがある。
【００６６】
本発明の食品機械用滑り軸受の摩擦・摩耗特性を改善して各種機械物性を向上させる目的で、食品用途に用いられる転がり軸受の摺動材料用の強化材として、マイカ、タルク、炭酸カルシウムを配合することができる。これらは、単独で使用しても２種類以上併用してもよい。マイカ、タルク、および炭酸カルシウムは、ＦＤＡ規格によって食品に接触し混入した場合にも安全であることが確認された物質である。
【００６７】
強化材の配合比は、合成樹脂全体に対して１〜２０体積％が好ましく、さらに好ましくは５〜１０体積％である。１体積％未満では耐摩耗性の向上が不十分であり、２０体積％をこえると摩擦特性を阻害し、摺動相手材となる内輪を摩耗損傷するおそれがある。また、外輪を拡張して内輪に嵌め込む場合、剛性が高く割れる場合がある。
【００６８】
なお、食品用途における各種材料についての法律上の衛生基準を満たす物質であれば、この発明の効果を阻害しない程度に、合成樹脂に対して周知の樹脂用添加剤を配合してもよい。
【００６９】
以上の諸原材料を混合し、混練する手段は、特に限定するものではなく、粉末原料をヘンシェルミキサー、ボールミキサー、リボンブレンダー、レディゲミキサー、ウルトラヘンシェルミキサーなどにて乾式混合し、さらに二軸押出し機などの溶融押出し機にて溶融混練し、成形用ペレット（顆粒）を得ることができる。また、強化剤等の投入は、二軸押出し機などで溶融混練する際にサイドフィードを採用してもよい。成形方法としては、製造効率の点で射出成形が好ましい。射出成形を採用することで、外輪は上記合成樹脂の射出成形体として得られる。また、成形品に対してアニール処理などの処理を採用してもよい。
【００７０】
本発明の食品機械用滑り軸受は、食品原料や製品（または半製品）と直接または間接的に接触し、特に食塩水内で使用されるような過酷な使用条件において用いられる。このため、衛生面、防錆面から、内輪はステンレス鋼製とすることが必要である。ステンレス鋼としては、マルテンサイト系のＳＵＳ４４０Ｃを使用することが好ましい。
【００７１】
ステンレス鋼からなる内輪２について図６に基づき説明する。図６は滑り軸受の内輪のみの斜視図である。図６に示すように、内輪２は、外周の凹曲面２ａの軸方向断面が弧状（Ｒ形状）である。この凹曲面２ａが外輪との摺動面となる。このような形状にすることで、モーメント荷重を受けても緩和することができ、安定した受圧により、低トルク・低摩耗とすることができる。
【００７２】
内輪２は、既存のボールベアリングなどの転がり軸受用の内輪を転用することができる。この場合、外輪との摺動面となる外周の凹曲面２ａが、転がり軸受の内輪転走面であり、高精度であるため、回転性能の安定化に繋がる。また、別途、本発明の滑り軸受用に内輪を製造する必要がなく、製造コストの削減が図れる。
【００７３】
内輪２の外周の凹曲面（摺接面）の表面粗さは、０.３μｍＲａ以下とすることが好ましい。表面粗さが小さいほど、加工による微細な凸にて樹脂外輪の掘り起こしの摩耗量が小さく、長寿命になる。また、表面粗さが小さいほど、低トルクになる。表面粗さの加工方法としては、旋削、研磨、超仕上げなどがあるが、特に限定されない。さらに好ましくは、表面粗さ０.１μｍＲａ以下である。通常の転がり軸受の内輪は、超仕上げにより表面粗さ０.０３μｍＲａ以下であり、より一層の低摩耗化・低トルク化が図れる。
【００７４】
本発明の食品機械用滑り軸受は、内輪および外輪の摺動面（内輪と外輪とが摺動する面）において、グリース、潤滑油等の潤滑剤を必ずしも必要としないが、グリース、潤滑油等の潤滑剤を使用する場合は、例えば、ＵＳＤＡ Ｈ−１規格、ＦＤＡ規格に合格あるいは準拠（相当品）した、人体に無害な潤滑剤が使用できる。
【００７５】
本発明に使用できる潤滑剤としては、流動パラフィン油、ポリαオレフィン油、植物油、動物油、フッ素油、エステル油、シリコーン油、およびアルキレングリコール油から選ばれる少なくとも１種のオイルを基油として、アルミニウム複合石けん、カルシウムハイドロステアレート、ポリウレア、クレー、およびフッ素樹脂から選ばれる少なくとも１種の化合物を増ちょう剤としたグリースが使用できる。また、市販のグリースのうち、ＦＤＡ規格、ＵＳＤＡ規格に合格したグリースを採用することもできる。また、上記したオイルを潤滑油として使用することもできる。潤滑油は、内・外輪間から流出する可能性があるため、滑り軸受外に排出され難いグリースの方が好ましい。
【００７６】
上記の中で、流動パラフィン油、ポリαオレフィン油、植物油、および動物油は、人体に無害な物質としてＵＳＤＡ Ｈ−１規格、ＦＤＡ規格にも合格したものである。
【００７７】
上記流動パラフィン油は、比較的軽質の潤滑油留分を硫酸洗浄によって高度に精製した炭化水素油であり、主としてアルキルナフテン類からなり、「食品添加物公定書」または「日本薬局方」に薬用流動パラフィンとして記載されたものである。また、このものは、アメリカ、イギリス、ドイツの食添流動パラフィン油、局方流動パラフィン油にも相当する。
【００７８】
上記ポリαオレフィン油は、ＵＳＤＡ Ｈ−１規格により、直接食品に接触させても人体に対して全く無害であるという評価基準を得たものであり、芳香族炭化水素や硫化化合物などの不純物を含まない合成炭化水素油である。
【００７９】
上記植物油は、食品または食品添加物として使用できる周知の天然油であり、具体的には、つばき油、オリーブ油、落花生油、ヒマシ油、菜種油などが挙げられる。また、本発明に使用できる上記動物油は、食品または食品添加物として使用できる周知の天然油であり、具体的には、さなぎ油、牛脂、ラード、いわし油、にしん油等が挙げられる。
【００８０】
上記フッ素油は、ＵＳＤＡ Ｈ−１規格に合格し、炭素、フッ素、酸素の３原子からなるものであり、例えば下記の式（１）、式（２）に示す分子構造のものである。なお、式中におけるｎ、ｍ、ｐ、ｑは任意の整数である。
【化１】
2014062585.tif 000003
【００８１】
上記の中で、エステル油、シリコーン油、およびポリアルキレングリコール油は、所定濃度未満であれば人体に害を与えない物質としてＵＳＤＡ Ｈ−１規格またはＦＤＡ規格に合格したものである。
【００８２】
上記エステル油は、二塩基酸エステル油、ポリオールエステル油、リン酸エステル油、ケイ酸エステル油などの−ＣＯＯ−構造を有する周知のエステル油であって、ＦＤＡ規格が間接食品添加物（Ｉｎｄｉｒｅｃｔ  Ｆｏｏｄ  Ａｄｄｉｔｉｖｅ）に指定した化合物からなる合成オイルである。ＦＤＡ規格に指定されたエステル油の具体例としては、モノヒドロゲンフォスフェートエステル油、ジヒドロゲンフォスフェートエステル油などが挙げられる。
【００８３】
上記シリコーン油は、ポリマー型の合成オイルとして周知のシリコーン油のうち、ＦＤＡ規格に指定されたものであり、下記の式（３）で表されるシリコーン油（例えばジメチルポリシロキサン油など）が挙げられる。なお、式中において、ｎは任意の整数であり、Ｒはメチル基、フェニル基の単体または混合された基である。
【化２】
2014062585.tif 000004
【００８４】
このようなシリコーン油（オルガノポリシロキサン油）の具体例としては、ジメチルシリコーン油などのアルキルメチルシリコーン油、フェニルメチルシリコーン油などが挙げられる。
【００８５】
上記ポリアルキレングリコール油は、合成オイルとして周知のポリエチレングリコール油、ポリプロピレングリコール油などであり、これらはＦＤＡ規格に指定された合成オイルである。
【００８６】
グリースの基油または潤滑油は、使用温度における動粘度が３〜１００ｍｍ２／ｓであることが好ましい。３ｍｍ２／ｓ未満では潤滑膜の形成が乏しく、摩擦トルクが高くなる。１００ｍｍ２／ｓをこえると、粘性抵抗により、摩擦トルクが高くなるからである。さらに好ましくは、３〜５０ｍｍ２／ｓである。
【００８７】
潤滑状態は、運転すきまと、グリースの基油もしくは潤滑油の動粘度とに関連している。そのため、使用温度における［運転すきま（ｍｍ）／内輪外周の凹部外径（ｍｍ）］と、使用温度における［グリースの基油または潤滑油の動粘度（ｍｍ２／ｓ）］との積（単位：ｍｍ２／ｓ）は、０.０１〜２であることが好ましい。０.０１未満では、内外輪の接触面積大と潤滑膜の形成が乏しいことから、摩擦トルクが高くなる。２をこえると油の粘性抵抗で摩擦トルクが高くなる。さらに好ましくは０.０２〜１である。
【００８８】
なお、本発明の食品機械用滑り軸受は、軸受滑り面へのグリース、オイル等の潤滑剤の供給を長時間持続させ、軸受寿命を延ばすために、軸受滑り面に、上述したような潤滑剤保持溝（ポケット）を形成しておくことができる。
【００８９】
食品機械への供給物が粉体等で静電爆発の危険性がある場合では、滑り軸受に導電性が必要となることがある。例えば、樹脂部分である外輪に導電性を付与する。潤滑剤を使用する場合は、導電性の潤滑剤を使用する。
【００９０】
樹脂部分である外輪に導電性を付与する場合は、合成樹脂に導電性カーボンを配合することが好ましい。配合率の調整にて、外輪の体積抵抗率は１×１０６Ωｃｍ未満にすることが好ましい。
【００９１】
導電性カーボンとしては、カーボンナノチューブ、フラーレン、あるいはカーボンパウダー、球状黒鉛があり、いずれも使用できる。これらの中で、カーボンパウダーは形状異方性がなく、コストパフォーマンスに優れるため好ましい。カーボンパウダーとしては、カーボンブラックがある。カーボンブラックとしては、サーマルブラック法、アセチレンブラック法等の分解法、チャンネルブラック法、ガスファーネスブラック法、オイルファーネスブラック法、松煙法、ランプブラック法等の不完全燃焼法のいずれの製法で製造されたものも使用できる。導電性の観点からファーネスブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック（登録商標）が好ましく用いられ、このうちケッチェンブラックが導電性に優れるためより好ましい。
【００９２】
ケッチェンブラックは、その一次粒子径が３０〜３８ｎｍであることが好ましい。この一次粒子径範囲であると、少量の配合量であっても十分な体積抵抗値が得られるようになる。また、ケッチェンブラックのＢＥＴ比表面積は、１０００〜１５００ｍ２／ｇが好ましい。この比表面積範囲であると、少量の配合量であっても体積抵抗値の安定性が優れるようになる。このようなケッチェンブラックとしては、ライオン社製ケッチェンブラックＥＣ−６００ＪＤ（一次粒子径３４ｎｍ、ＢＥＴ比表面積１２７０ｍ２／ｇ）が挙げられる。
【００９３】
グリースに導電性を付与するための配合剤は、特に限定するものではなく、黒鉛、導電性カーボンなどが例示できる。しかし、黒鉛の平均粒径は数μｍ〜数十μｍと比較的大きいため、グリースとともにすべり面に入り、ざらつき摩耗形態となり、摺動性に悪影響を及ぼす場合がある。そのため、微粒子である上述の導電性カーボンが摺動性への影響が少なく好ましい。一般的に、転がり軸受に使用される導電性グリースを用いることがより好ましい。例えば、導電性のフッ素グリースとしては、ＮＯＫクリューバー社製バリエルタＢＦＸ３（導電性カーボン配合処方）、ハーベス社製ハイルーブＦＧ−１２２２、１２２３などが挙げられる。なお、導電性を付与する黒鉛やカーボンは黒色のため、導電性が不要の場合は、衛生的印象の観点から、極力使用を避ける方が良い。
【００９４】
本発明の滑り軸受の他の実施例（外輪がステンレス製）を図７および図８に示す。図１から図６はステンレス鋼からなる内輪と合成樹脂の成形体からなる外輪を組合せた滑り軸受であるのに対して、図７および図８は、ステンレス鋼からなる外輪と合成樹脂の成形体からなる内輪を組合せた滑り軸受である。図７は本発明の滑り軸受の斜視図であり、図８は滑り軸受の正面図、軸方向断面図（Ｂ−Ｂ断面）、および軸方向断面図の一部拡大図である。
【００９５】
図７および図８に示すように、滑り軸受１’は、ステンレス鋼からなる外輪３と、合成樹脂の成形体である内輪２とを備えてなる。この滑り軸受１’は、ラジアル軸受である。図８に示すように、内輪２は、外周に凸曲面２ｂを、内周に支持軸と嵌合する軸受孔４をそれぞれ有している。外輪３は、内輪２の外周の凸曲面２ｂに対向接触して摺動する凹曲面３ｇを有する。凹曲面３ｇは外輪３の軸方向の一部（中央部）に、凸曲面２ｂは内輪２の軸方向の一部（中央部）に、それぞれ設けられている。ここで、外輪３の内周の凹曲面３ｇは、外輪３の内周側で周方向に連続して形成される凹部の表面であり、軸方向断面が弧状（Ｒ形状）の凹曲面である。また、内輪２の外周の凸曲面２ｂは、内輪２の外周側で周方向に連続または不連続で形成される凸部の表面であり、外輪３の凹曲面３ｇに対応した、軸方向断面が略弧状（Ｒ形状、必要に応じて一部に非曲面部あり）の凸曲面である。
【００９６】
この態様の滑り軸受１’は、図１から図６の滑り軸受と構成部材および凹凸が逆であるが、同様にモーメント荷重を許容することができ、外輪と内輪の軸方向の位置ずれを防止できる。また、図１から図６の滑り軸受と同様に、内輪２の外周の凸曲面２ｂの曲率半径と、外輪３の内周の凹曲面３ｇの曲率半径とが異なることが好ましい。
【００９７】
この態様の滑り軸受の組み立て順は、外輪３の内周の凹曲面３ｇと内輪２の凸曲面２ｂとが対向接触するように、内輪２を外輪３の最小内径以下に縮め、弾性変形により外輪３の凹曲面３ｇに嵌め込む。従って、組み立て後の内輪２は合い口が開いた状態となる。そのため、万一、初期の運転すきまがなくなるような事態が発生しても、合い口が閉じることで抱きつきを防止できる。
【００９８】
この態様では、外輪内周の凹部内径Ａ’から内輪外周の凸部外径Ｂ’を引いたものが運転すきまＤ’である。すなわち、Ｄ’＝Ａ’−Ｂ’である。使用温度における運転すきまＤ’は、Ｄ’／Ｂ’＝２／１０００〜２５／１０００となる範囲であることが好ましい。さらに好ましくは上限が１５／１０００以下である。
【００９９】
ステンレス鋼からなる外輪３について図９に基づき説明する。図９はこの態様の滑り軸受の外輪のみの斜視図である。図９に示すように、外輪３は、内周の凹曲面３ｇの軸方向断面が弧状（Ｒ形状）である。この凹曲面３ｇが内輪との摺動面となる。このような形状にすることで、モーメント荷重を受けても緩和することができ、安定した受圧により、低トルク・低摩耗とすることができる。
【０１００】
外輪３は、既存のボールベアリングなどの転がり軸受用の外輪を転用して用いることができる。この場合、内輪との摺動面となる内周の凹曲面３ｇが、転がり軸受の外輪転走面であり、高精度であるため、回転性能の安定化に繋がる。また、別途、本発明の滑り軸受用に外輪を製造する必要がなく、製造コストの削減が図れる。
【０１０１】
この態様の外輪３を形成するステンレス鋼は、図１から図６に示す態様の内輪を形成するものと同じものを使用でき、同様の効果が得られる。また、凹曲面３ｇの表面粗さについても、図１から図６に示す態様の内輪と同様に０.３μｍＲａ以下とすることが好ましい。
【０１０２】
合成樹脂の成形体からなる内輪２について図１０および図１１に基づき説明する。図１０はこの態様の滑り軸受の内輪のみの斜視図であり、図１１は内輪のみの正面図である。内輪２は、外周に、外輪の内周の凹曲面に対向接触する凸曲面２ｂを有する環状体である。なお、内輪の「環状体」とは、図１０等に示すように離間した合い口を有し、一部が閉じていないものも含む。内輪２は外輪と組合せた後、外輪から容易に外れない構造であればよく、環状体の周方向長さは円周の１８０°をこえていればよい。
【０１０３】
この態様の内輪２を形成する合成樹脂は、図１から図６に示す態様の外輪を形成するものと同じ合成樹脂を使用でき、同様の効果が得られる。成形方法についても同様である。
【０１０４】
図１０および図１１に示すように、内輪２は合い口２ｄを有する環状体である。合い口２ｄは少なくとも１ヶ所設ければよく、複数ヶ所設けてもよい。合い口を複数ヶ所設け、複数個をつなぎ合せた内輪にすると、外輪との組み立て工程において、内輪を縮める必要がないため、靭性がない合成樹脂で内輪を形成する場合に有用である。ただし、内輪の部品点数が多いと価格高になり、組み立て後に外輪から外れないように複数個をつなぎ合わせ、固定する必要があることから、１ヶ所の合い口を有する１部品にすることが好ましい。また、合い口が１ヶ所の方が、組み立て易く、組み立て後に外輪から容易に外れることがない。
【０１０５】
図１１に示すように、内輪２の外周の凸曲面２ｂを構成する凸部は、合い口２ｄを基準とした±１０°の範囲内には形成しないことが好ましい。すなわち、この範囲内には、凸曲面２ｂを有さないことが好ましい。凸曲面を有さない形状とは、特に限定するものではなく、凸曲面を全く設けない以外に、この範囲内の外径が他部分の外径より小さくなっていればよい。ここで、合い口を基準に±Ｘ°の範囲とは、円環状の内輪において、合い口（離間した２つの端部で構成される場合は、各端部端面間の円周方向での中心位置）の位置を円周位置で０°とし、これを基準に円環の中心角で±Ｘ°となる範囲をいう。図１１では、内輪２の該凸部は、合い口２ｄを基準に±１０°の範囲内には形成していない。
【０１０６】
複数ヶ所の合い口を有する内輪では、合い口が継ぎ目となり、外輪と摺接する外径側に飛び出した状態となる場合がある。そのとき、内輪は負荷部以外に合い口部も外輪と摺接し、摩擦トルクが不安定になる。また、１ヶ所のみの合い口を有する内輪でも、合い口が外径側に飛び出す場合があり、同様に摩擦トルクが不安定になる。内輪の凸曲面を構成する凸部を、合い口を基準とした±１０°の範囲内には形成しないことで、合い口部（合い口周辺の内輪外周凸部）が外輪と摺接せず、摩擦トルクの安定化、軸受としての信頼性向上が図れる。
【０１０７】
また、図５の場合と同様に、内輪２の外周の凸曲面２ｂを構成する凸部の両端部は、内輪外周の接線に対して、９０°以下の角度にすることが好ましい。より好ましくは６０°以下である。なお、図１１に示すように両端部を円弧面としている場合は、その断面において円弧両端を結んだ直線が、内輪外周の接線に対して上記角度になるようにすることが好ましい。大きなモーメント荷重を受けた際には、負荷部と１８０°反対側も外輪と摺接する。そのような場合、外輪が内輪外周凸部の端部に接触する可能性があり、接触時の物理的なエッジ効果が軽減されるからある。図１１では、内輪外周凸部の両端部は、内輪外周の接線に対して４５°である。
【０１０８】
図８に示すように、内輪２の凸曲面２ｂには、該凸曲面２ｂの軸方向中央部の全周に非曲面部２ｃを形成することが好ましい。非曲面部２ｃは、軸方向断面が直線のフラット形状などにできる。図８に示すように、軸方向中央部の全周に非曲面部２ｃを形成することで、軸方向断面でみると、外輪３の凹曲面３ｇが、内輪２の凸曲面２ｂの頂点１ヶ所との接触ではなく、２箇所との接触にすることができ、内外輪の軸方向のガタを抑えることができる。また、摩擦トルクも安定する。また、最大外径が小さくなり、外輪への組み込み性にも優れる。
【０１０９】
また、合成樹脂の射出成形体からなる内輪２とする場合は、非曲面部２ｃに射出成形におけるパーティングラインを形成することが好ましい。この構成により、内輪の射出成形が容易であり、パーティングラインに突状バリ、段差が発生しても外輪の摺接面と干渉しないため、摩擦力への悪影響がない。
【０１１０】
また、グリース、潤滑油などの潤滑剤を内・外輪間に介在させる場合には、非曲面部２ｃを形成することで、該非曲面部２ｃと外輪３の内周の凹曲面３ｇとの間に空間部分が確保される。この部分が潤滑剤保持溝となり、潤滑剤を保持する効果もある（図８参照）。なお、グリース、潤滑油としては、図１から図６に示す態様の場合と同じものを使用できる。
【０１１１】
グリース、潤滑油などの潤滑剤を内・外輪間に介在させる場合には、内輪２の外周の負荷部に、軸方向凹型の潤滑剤保持溝２ｆを少なくとも１ヶ所形成することが好ましい。負荷部が一定箇所の場合、潤滑剤保持溝は、図８に示すように負荷部に１ヶ所配置することが好ましい。また、装置の構造、軸受の使用箇所・使用方法から、負荷部が変わる、もしくはずれる場合には、外径の全周、もしくは負荷部に対し複数ヶ所の潤滑剤保持溝を設けることもできる。
【０１１２】
潤滑剤保持溝の内輪外周凸部の頂点からの深さ、周方向幅は特に限定されないが、グリースの保持効果を得るためには、深さは０.５ｍｍ以上、周方向幅は０．５ｍｍ以上であることが好ましい。ただし、周方向幅を広げすぎると、ガタツキ、溝底との接触の可能性が生じるため、周方向幅は内輪外径の１０％以下にすることが好ましい。
【０１１３】
外輪および内輪の非摺接面には、滑り軸受の位置決めや、固定をするために、凹型の回り止め、凸型の回り止め、および、フランジから選ばれる少なくとも１つを設けることが好ましい。図８では、内輪２に凸型の回り止め２ｅ、外輪３に金属止め輪７が設けられている。凸型の回り止め２ｅは、回転軸などに形成される凹部（図示省略）と嵌合する。
【実施例】
【０１１４】
［実施例１〜５］
実施例は図１の構成をした滑り軸受であり、外輪は樹脂材の射出成形品、内輪はボールベアリング６８０５の内輪を転用しており、ステンレス鋼ＳＵＳ４４０Ｃの機械加工品（表面粗さＲａ０．０３μｍ）である。主要寸法は以下の通りである。
内輪：φ２５×φ２７．５（外周凹部）×７ｍｍ
外輪：φ２７．７８（内周凸部）×φ３７×７ｍｍ
摺接半径：φ２７．５ｍｍ
【０１１５】
実施例において、外輪の合い口の内周凸部は、図２、図５に示した通りであり、合い口を基準に±１０°の範囲内に形成せず、凸部の両端部は外輪内周の接線に対して４５°とした。また、内輪の外周の凹曲面の曲率半径はＲ１．７８５〜１．８１、外輪の内周の凸曲面の曲率半径は１．７〜１．７５で、曲率半径は、（内輪の外周凹曲面）＞（外輪の内周凹曲面）である。
【０１１６】
また、外輪の合い口は試験前に既に突き当たった状態とし、外輪の内周の凸部内径は、内輪の外周の凹部外径より大きく、その径差は０．２８ｍｍとした。すなわち、この径差が試験軸受の室温時の運転すきま０．２８ｍｍ（内輪の外周凹部外径に対して１０／１０００）である。
【０１１７】
外輪は合成樹脂の射出成形体であり、外輪の内周の凸曲面は、軸方向中央部の全周に非曲面部が形成され、ここにパーティングラインが形成されている。実施例４、５にはこの非曲面部に、基油がポリαオレフィン油（三井化学社製：ルーカントＨＣ６００）、増ちょう剤がポリウレアからなるグリースを０．３ｇ塗布した。
【０１１８】
外輪に用いた樹脂材の組成（配合比：体積％）を表１に示す。原材料は以下のとおりである。
（１）ＰＰＳ樹脂〔ＰＰＳ〕  東ソー社製：サスティール＃１６０（半架橋型）
（２）変性ＰＡ６Ｔ樹脂〔ＰＡ６Ｔ〕  三井化学社製：アーレンＡＥ４２００
（３）ＰＯＭ樹脂〔ＰＯＭ〕  ポリプラスチックス社製：ジュラコンＳＷ−０１
（４）ＰＴＦＥ樹脂〔ＰＴＦＥ〕  喜多村社製：ＫＴＬ−６１０（再生ＰＴＦＥ
【０１１９】
＜摩擦摩耗試験＞
摩擦摩耗試験の試験条件を表２に示す。ラジアル試験機を用いて、試験軸受の摩擦係数を測定した。試験軸受は専用ハウジングに固定し、その状態で内径に相手軸を通し、専用ハウジングの下部に荷重を加え、相手軸を回転させた。２０時間後の摩擦係数、摩耗量（ｍｍ）を表１に記入した。
【０１２０】
【表１】
2014062585.tif 000005
【０１２１】
【表２】
2014062585.tif 000006
【０１２２】
実施例は部品点数が２つと少なく、かつ、表１に示したとおり低摩擦低摩耗であった。また、部品点数が多いボールベアリングと比較し、製造コストは１／２以下であった。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明の食品機械用滑り軸受は、低コストで製造が容易な簡易構造でありながら、小型化、軽量化、省スペース化、低トルク化を図りつつ、グリース漏洩問題も解消し得るので、食品原料や食用製品（または半製品）を混合、混練、加熱、乾燥、冷却、充填、包装、貯蔵する際に用いられる食品機械の回転軸を支持する滑り軸受として好適に利用できる。また、同用途における、ボールベアリング、従来の樹脂製滑り軸受の代替品として利用可能である。
【符号の説明】
【０１２４】
１、１’  食品機械用滑り軸受
２  内輪
２ａ  凹曲面
２ｂ  凸曲面
２ｃ  非曲面部
２ｄ  合い口
２ｅ  回り止め
２ｆ  潤滑剤保持溝
３  外輪
３ａ  凸曲面
３ｂ  合い口
３ｃ  非曲面部
３ｄ  潤滑剤保持溝
３ｅ  回り止め
３ｆ  フランジ
３ｇ  凹曲面
４  軸受孔
７  金属止め輪
８  食品加工機械
８ａ  ケーシング
８ｂ  投入口
８ｃ  排出口
８ｄ  軸受箱
９  回転軸
１０  スクリュー羽根
１１  止め輪
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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