(57)【要約】    【課題】  過度の温度上昇が起る可能性を未然に防止することができると共に、高速高荷重の使用条件に対する信頼性を高めることができる自動調心ころ軸受を提供することにある。    【解決手段】  自動調心ころ軸受に充填されている潤滑剤含有ポリマ８の組成比は、全重量に対してポリオレフィン系樹脂が１０〜５０重量％、潤滑剤が９０〜５０重量％であり、潤滑剤含有ポリマ８のポリオレフィン系樹脂の組成比は、ワックスに分類されるものが０〜５重量％、比較的低分子量のものが８〜４８重量％、超高分子量のものが２〜１０重量％、これら３つの樹脂分合計が１０〜５０重量％である。また、潤滑剤含有ポリマの硬さ［ＨＤＡ］は、７０〜９０の範囲にある。そして、自動調心ころ軸受の使用回転は、周速に応じて決定される許容回転数以上の回転数とすることが可能である。【選択図】      図１
2006052856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２列の軌道が形成され、各軌道の外端に脱落防止つばを有する内輪と、該内輪の各軌道に対向した軌道が形成されている外輪と、前記内輪の各軌道と前記外輪の軌道との間に配置されている２列のころと、該各列のころを保持する保持器と、該保持器と前記内輪との間に前記各列のころを案内するように配置されている案内輪とを備え、前記保持器を一体型に構成すると共に、前記内輪と外輪間の空間における、少なくとも前記各列のころの内端面と前記案内輪との間の間隙および前記各列のころの外端面と前記内輪の脱落防止つばとの間の間隙に潤滑剤含有ポリマを充填した自動調心ころ軸受であって、
前記潤滑剤含有ポリマの組成比は、全重量に対してポリオレフィン系樹脂が１０〜５０重量％、潤滑剤が９０〜５０重量％であり、
前記潤滑剤含有ポリマのポリオレフィン系樹脂の組成比は、ワックスに分類されるものが０〜５重量％、比較的低分子量のものが８〜４８重量％、超高分子量のものが２〜１０重量％、これら３つの樹脂分合計が１０〜５０重量％であり、
前記潤滑剤含有ポリマの硬さ［ＨＤＡ］（デュロメータＡスケール硬さ）は、７０〜９０の範囲にあり、
使用回転を、周速に応じて決定される許容回転数以上の回転数とすることが可能であることを特徴とする自動調心ころ軸受。
【請求項２】
前記潤滑剤含有ポリマの硬さ［ＨＤＡ］（デュロメータＡスケール硬さ）は、８０〜９０の範囲にあることを特徴とする請求項１記載の自動調心ころ軸受。
【請求項３】
前記潤滑剤含有ポリマの硬さ［ＨＤＡ］（デュロメータＡスケール硬さ）は、８０〜８５の範囲にあることを特徴とする請求項１記載の自動調心ころ軸受。
【請求項４】
前記潤滑剤含有ポリマは、前記案内輪を中心軸として左右にほぼ同一に充填されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の自動調心ころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑剤含有ポリマを充填した自動調心ころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動調心ころ軸受として、潤滑剤含有ポリマが充填されているものがある（例えば特許文献１参照）。この自動調心ころ軸受は、図７に示すように、内輪１と外輪２とを有する。内輪１には、２列の軌道１ａが形成されているとともに、各軌道１ａの外端部位に脱落防止つば１ｂが、各軌道１ａ間の部位に案内つば１ｃがそれぞれ設けられている。外輪２には、内輪１の各軌道１ａに対向した軌道２ａが形成されている。内輪１の各軌道１ａと外輪２の軌道２ａとの間には２列のころ３が配置され、各列のころ３はそれぞれ対応する保持器４により保持されている。各保持器４はころ３の各列毎にそのころ３を保持する分離型保持器からなる。内輪１と外輪２との間に存在する空所および内輪１の各脱落防止つば１ｂと各列のころ３の外端面との間の間隙には、プラスチックグリース（潤滑剤含有ポリマ）５がそれぞれ充填され、内輪１の各脱落防止つば１ｂと各列のころ３の外端面との間の間隙に充填されたプラスチックグリース５により、各列のころ３はその内端面が案内つば１ｃの対応する側面にそれぞれ接触するように保持されている。
【０００３】
このプラスチックグリースの充填方法には、外輪２の外周面に嵌合するつばを有しかつその内面にころ３の外端面を押圧するリブが設けられている２枚の封入焼成用型板を用い、内輪１と外輪２との間の空間にプラスチックグリースの未焼成原料を入れた後に各封入焼成用型板を内輪１と外輪２の各端面にそれぞれ嵌め込み、各封入焼成用型板のリブにより各列のころ３の外端面を押圧して各列のころ３の内端面を案内つば１ｃの対応する側面にそれぞれ接触させた状態でプラスチックグリースの未焼成原料を焼成する方法が用いられている。
【特許文献１】特開平６−５０３３０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、上述した、従来の自動調心ころ軸受では、各列のころ３の内端面と案内つば１ｃの各側面とが接触してるので、この間における潤滑状態が場合によっては十分でないことが起こる可能性がある。この場合、発生トルクが高くなったり、軸受回転に伴い温度上昇が大きくなる可能性がある。よって、温度上昇が大きくなった場合は、潤滑剤含有ポリマ５が軟化して潤滑剤含有ポリマ５の機械的強度が低下する可能性がある。また、潤滑剤含有ポリマは、その温度が高いほど含有している潤滑剤の放出速度が速くなる性質を有し、放出可能な潤滑剤がより短時間で放出される可能性がある。
【０００５】
また、保持器４にころ３の各列毎に対応するように分離された分離型保持器を用いていることに対し、潤滑剤含有ポリマ５はころ３の各列を包括するように一体に固化されているので、各列のころ３が保持器４とともに各列毎にそれぞれ異なる動きをするような使用条件例えば高速高荷重の使用条件下では、各列のころ３の動きの違いにより潤滑剤含有ポリマ５に剪断力が作用し、潤滑剤含有ポリマ５が各列の中間付近の位置で無理な力が掛かる可能性がある。
【０００６】
本発明の目的は、過度の温度上昇が起る可能性を未然に防止することができると共に、高速高荷重の使用条件に対する信頼性を高めることができる自動調心ころ軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するため、２列の軌道が形成され、各軌道の外端に脱落防止つばを有する内輪と、該内輪の各軌道に対向した軌道が形成されている外輪と、前記内輪の各軌道と前記外輪の軌道との間に配置されている２列のころと、該各列のころを保持する保持器と、該保持器と前記内輪との間に前記各列のころを案内するように配置されている案内輪とを備え、前記保持器を一体型に構成すると共に、前記内輪と外輪間の空間における、少なくとも前記各列のころの内端面と前記案内輪との間の間隙および前記各列のころの外端面と前記内輪の脱落防止つばとの間の間隙に潤滑剤含有ポリマを充填した自動調心ころ軸受であって、前記潤滑剤含有ポリマの組成比は、全重量に対してポリオレフィン系樹脂が１０〜５０重量％、潤滑剤が９０〜５０重量％であり、前記潤滑剤含有ポリマのポリオレフィン系樹脂の組成比は、ワックスに分類されるものが０〜５重量％、比較的低分子量のものが８〜４８重量％、超高分子量のものが２〜１０重量％、これら３つの樹脂分合計が１０〜５０重量％であり、前記潤滑剤含有ポリマの硬さ［ＨＤＡ］（デュロメータＡスケール硬さ）は、７０〜９０の範囲にあり、使用回転を、周速に応じて決定される許容回転数以上の回転数とすることが可能であることを特徴とする自動調心ころ軸受を提供する。
【０００８】
この潤滑剤含有ポリマは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリメチルペンテンなどの基本的に同じ化学構造を有するポリオレフィン系樹脂の群の中から選定された合成樹脂に、潤滑剤として、ポリα−オレフィン油のようなパラフィン系炭化水素油、ナフテン系炭化水素油、鉱油、ジアルキルジフェニルエーテル油のようなエーテル油、フタル酸エステルのようなエステル油などのいずれか単独もしくは混合油の形で混ぜて調整した原料を、合成樹脂の融点以上で加熱して可塑化し、その後に冷却することにより固形状にしたものである。また、酸化防止剤、錆止め剤、磨耗防止剤、あわ消し剤、極圧剤などの各種添加剤を予め加えた潤滑剤を用いることも可能である。
【０００９】
潤滑剤含有ポリマの組成比は、全重量に対してポリオレフィン系樹脂１０〜５０重量％、潤滑剤９０〜５０重量％である。潤滑剤含有ポリマ８の組成比においてポリオレフィン系樹脂が１０重量％未満である場合には、所定レベル以上の硬さ・強度が得られず、潤滑剤含有ポリマに軸受の回転などによって負荷が掛かったときには、潤滑剤含有ポリマの初期の形状を維持することが難しく、潤滑剤含有ポリマが軸受の内部空間から脱落するなどの不具合を生じる可能性が高くなる。また、潤滑剤含有ポリマの組成比においてポリオレフィン系樹脂が５０重量％を超える場合（すなわち潤滑剤が５０重量％未満の場合）には、軸受けへの潤滑剤の供給量が少なくなり、軸受寿命の延長化を期待することができない。
【００１０】
上記ポリオレフィン系樹脂の群では、基本構造が同じでその平均分子量が異なっており、その平均分子量は７００〜５×１０6の範囲に及んでいる。この群の中から選定された合成樹脂は、平均分子量が７００〜１×１０４の範囲にあるワックスに分類されるもの（例えばポリエチレンワックス）と、平均分子量が１×１０4〜１×１０6の範囲にある比較的低分子量のものと、平均分子量が１×１０6〜５×１０６の範囲にある超高分子量のものとの内のいずれかから選定した単独物またはそれらの混合物からなる。比較的低分子量のものと潤滑剤との組合わせによって、ある程度の機械的強度、潤滑剤供給能力、保油性を有する潤滑剤含有ポリマが得られる。この組合わせにおいて比較的低分子量のものの一部をワックスに分類されるものに置き換えると、ワックスに分類されるものと潤滑剤との分子量の差が小さいために、潤滑剤との親和性が高くなり、結果として潤滑剤含有ポリマの保油性が向上し、長期間に亘る潤滑剤の供給が可能になるが、その反面機械的強度が低下する。ここで、使用可能なワックスに分類されるものとしては、ポリエチレンワックスのようなポリオレフィン系樹脂の他、融点が３７３〜４０３Ｋ（１００〜１３０℃）以上の範囲にある炭化水素系のもの（例えばパラフィン系合成ワックス）がある。これに対し、比較的低分子量のものの一部を超高分子量のものに置き換えると、超高分子量のものと潤滑剤との分子量の差が大きいために、潤滑剤との親和性が低くなり、結果として潤滑剤含有ポリマの保油性が低下し、潤滑剤含有ポリマからの潤滑剤の放出速度が速くなる。その結果、潤滑剤含有ポリマから供給可能な潤滑剤量に到達するまでの期間が短くなり、軸受寿命を長くすることができない。但し、機械的強度は向上する。
【００１１】
なお、ポリメチルペンテンを単独で用いると、含有する潤滑剤量を多くしようとする場合に所定の硬さを得ることが難しく、硬さが向上するように、ポリメチルペンテンに高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレンなどのポリエチレンを添加する必要がある。ポリメチルペンテンとポリエチレンとの比率としては、ポリメチルペンテン：ポリエチレン＝４：６〜９：１（好ましくは６：４〜８：２）が適当である。４：６の比率よりポリエチレンの量が多いと、軟化温度が低くなり、使用最高回転数がポリエチレン単独の場合と差異がほとんどなくなり、また、９：１の比率よりポリメチルペンテンの量が多いと、所定レベル以上の硬さ（６５ＨＤＡ）を得ることが難しくなる。また、ポリメチルペンテンを融解させる時点で５０３〜５２３Ｋ（２３０〜２５０℃）にする必要があり、鉱油、ポリα−オレフィン油などは、前記温度でかなりの量揮発するので、適当ではなく、耐熱性、ポリメチルペンテンとの相溶性を考慮すると、ジアルキルジフェニルエーテルなどのアルキルポリフェニルエーテルが好ましい。
【００１２】
成形性、機械的強度、保油性、潤滑剤供給量のバランスを考慮すると、潤滑剤含有ポリマの組成比は、ワックスに分類されるもの０〜５重量％、比較的低分子量のもの８〜４８重量％、超高分子量のもの２〜１０重量％、これら３つの樹脂分合計１０〜５０重量％（残りが潤滑剤９０〜５０重量％）とすることが好ましい。
【００１３】
潤滑剤含有ポリマの機械的強度を表すものの一つとして潤滑剤含有ポリマの硬さ［ＨＤＡ］があり、この硬さ［ＨＤＡ］は６５〜９０の範囲にあることが好ましく、より好ましくは７０〜８５の範囲にあることである。この硬さ［ＨＤＡ］が６５未満の場合は、強度的に弱く軸受の回転によって破損する恐れがある。これに対し、硬さ［ＨＤＡ］が９０を超える場合は、ころを拘束する力が大きく、この拘束力により軸受のトルクが大きくなりまた軸受の回転に伴う発熱量が増して軸受の温度が高くなる恐れがある。
【００１４】
潤滑剤含有ポリマの機械的強度を向上させるために、上述のポリオレフィン系樹脂に以下の熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂を添加したものを用いることができる。
【００１５】
熱可塑性樹脂としては、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホンサン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂などの各樹脂を使用することができる。熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、尿素樹脂、メラニン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂などの各樹脂を使用することができる。また、これらの樹脂をそれぞれ単独でまたは混合して用いてもよい。さらに、ポリオレフィン系樹脂とそれ以外の樹脂とをより均一な状態で分散させるために、必要に応じて適当な相溶化剤を加えてもよい。
【００１６】
また、機械的強度を向上させるために充填材を添加してもよく、この充填材としては、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、チタン酸カリウムウィスカーや硼酸アルミニムウィスカーなどの無機ウィスカー類、またはガラス繊維や金属繊維などの無機繊維類およびこれらを布状に編組したものがあり、また、有機化合物では、カーボンブラック、黒鉛粉末、カーボン繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維などを添加してもよい。
【００１７】
さらに、ポリオレフィン系樹脂の熱による劣化を防止する目的で、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｐ−フェニルジアミン、２，２′−メチレンビス（４−エチル−６−ｔ−ブチフェノール）などの老化防止剤を、また光による劣化を防止する目的で、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン、２−（２′−ヒドロキシ−３′−ｔ−ブチル−５′−メチル−フェニル）−５−クロロベンゾトリアゾールなどの紫外線吸収剤を添加してもよい。
【００１８】
以上の全ての添加剤（ポリオレフィン系樹脂＋潤滑剤以外）の添加量としては、潤滑剤の供給能力を維持する上で、成形原料全量の２０重量％以下にすることが好ましい。
【００１９】
この潤滑剤含有ポリマの充填方法としては、充填治具を用いる方法と、水平な支持面に回転軸が平行になるように軸受を支持した状態で潤滑剤含有ポリマを充填、焼成して固化させる方法とがある。なお、これらの方法については、後述する実施の形態において詳細に説明する。
【００２０】
本発明によれば、保持器を一体型に構成したので、各列のころの動きが保持器により拘束され、高速高荷重の使用条件下において各列のころが保持器とともに各列毎にそれぞれ異なる動きをすることはなく、ころの各列間に潤滑剤含有ポリマが充填されている場合でも、この潤滑剤含有ポリマに剪断力が作用することはない。よって、潤滑剤含有ポリマが各列の中間付近の位置で無理な応力が掛る可能性もなく、高速高荷重の使用条件に十分に耐用することが可能である。すなわち、高速高荷重の使用条件に対する信頼性を高めることができる。
【００２１】
また、内輪と外輪間の空間における、少なくとも各列のころの内端面と案内輪との間の間隙および各列のころの外端面と内輪の脱落防止つばとの間の間隙に潤滑剤含有ポリマを充填したので、各列のころの内端面と案内輪との間および各列のころの外端面と内輪の脱落防止つばとの間における潤滑状態が良く、潤滑剤含有ポリマを充填していない場合に比して発生トルクが低くなるとともに、軸受回転に伴う温度上昇が小さい範囲に抑制される。よって、この過度の温度上昇による潤滑剤含有ポリマの不具合の発生する可能性を未然に防止することができると共に、潤滑剤含有ポリマからの潤滑剤の放出速度が小さく抑制することができ、過度の温度上昇が起る可能性を未然に防止することができる。
【００２２】
さらに、本出願人による特開平７−１３９５５１号公報に記載されている製造方法に従い、軸受中に潤滑剤含有ポリマを充填すると、ころ表面に形成される離型剤の膜によって、ころと潤滑剤含有ポリマとの間に間隙が生じる。それによって、ころの自転がスムーズになり、更なる軸受の低トルク化とそれに伴う温度上昇の抑制とが可能になる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、保持器を一体型に構成したので、各列のころの動きが保持器により拘束され、高速高荷重の使用条件下において各列のころが保持器とともに各列毎にそれぞれ異なる動きをすることはなく、ころの各列間に潤滑剤含有ポリマが充填されている場合でも、この潤滑剤含有ポリマに剪断力が作用することはない。よって、潤滑剤含有ポリマが各列の中間付近の位置で無理な応力を受ける恐れはなく、高速高荷重の使用条件に十分に耐用することが可能である。すなわち、高速高荷重の使用条件に対する信頼性を高めることができる。
【００２４】
また、内輪と外輪間の空間における、少なくとも各列のころの内端面と案内輪との間の間隙および各列のころの外端面と内輪の脱落防止つばとの間の間隙に潤滑剤含有ポリマを充填したので、各列のころの内端面と案内輪との間および各列のころの外端面と内輪の脱落防止つばとの間における潤滑状態が良く、潤滑剤含有ポリマを充填していない場合に比して発生トルクが低くなるとともに、軸受回転に伴う温度上昇が小さい範囲に抑制される。よって、この過度の温度上昇による潤滑剤含有ポリマの不具合の発生する可能性を未然に防止することができると共に、潤滑剤含有ポリマからの潤滑剤の放出速度が小さく抑制することができ、過度の温度上昇が起る可能性を未然に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２６】
（実施の第１形態）
図１は本発明に係る自動調心ころ軸受の実施の第１形態の主要部構成を示す断面図、図２は図１の自動調心ころ軸受の平面図である。
【００２７】
自動調心ころ軸受は、図１に示すように、内輪１と外輪２とを有する。内輪１には、２列の軌道１ａが形成されているとともに、各軌道１ａの外端部位に脱落防止つば１ｂがそれぞれ設けられている。外輪２には、内輪１の各軌道１ａに対向した軌道２ａが形成されている。内輪１の各軌道１ａと外輪２の軌道２ａとの間には２列のころ３が配置され、各列のころ３は一体型に構成された保持器６により保持されている。すなわち１つの保持器６で各列のころ３が保持されていることになる。保持器６の材質は、高力黄銅、ガラス繊維などの強化材入りのプラスチック（例えばナイロン６６）などからなり、強度などの信頼性を考慮すると、材質を高力黄銅にすることが好ましい。また、保持器６を、鉄製の分離型保持器を軸受組立後に電子ビーム溶接によって一体化して構成するようにしてもよい。保持器６と内輪１との間には案内輪７が各列のころ３を案内するように配置されている。
【００２８】
内輪１と外輪２との間に存在する空所、内輪１の各脱落防止つば１ｂと各列のころ３の外端面との間の間隙および各列のころ３の内端面と案内輪７との間の間隙には、潤滑剤含有ポリマ８がそれぞれ充填されている。充填されている潤滑剤含有ポリマ８には、図２に示すように、その一方の端面から保持器６に向けて伸びる３つの貫通孔８ａと該端面から案内輪７に向けて伸びる３つの貫通孔８ｂとが形成され、各貫通孔８ａ，８ｂは後述する潤滑剤含有ポリマ８の充填に用いられる充填治具により形成された孔である。本実施の形態では、潤滑剤含有ポリマ８として、高密度ポリエチレン（比較的低分子量に分類される）２０重量％と、超高分子量ポリエチレン（超高分子量に分類される）５重量％と、ポリエチレンワックス（ワックスに分類される）５重量％と、鉱油７０重量％とからなる組成を有するものが用いられ、その硬さは８３ＨＤＡである。
【００２９】
次に、潤滑剤含有ポリマを内輪１と外輪２との間の空間における少なくとも内輪１の各脱落防止つば１ｂと各列のころ３の外端面との間の間隙および各列のころ３の内端面と案内輪７との間の間隙に充填する方法について説明する。
【００３０】
この潤滑剤含有ポリマの充填方法としては、１組の充填治具を用いる方法と、水平な支持面に回転軸が平行になるように軸受を支持した状態で潤滑剤含有ポリマを充填、焼成して固化させる方法とがあり、本実施の形態では前者の方法を採用する。なお、後者の方法については後述する実施の第２形態において詳細に説明する。
【００３１】
ここで、前者の方法について図３を参照しながら説明する。図３は図１の自動調心ころ軸受における潤滑剤含有ポリマの充填方法を説明するための図である。
【００３２】
前者の方法では、図３に示すように、上述した１組の充填治具９，１０を使用する。各充填治具９，１０は、一方の面すなわち内面が軸受に対向する型板からなり、該型板の内面には、外輪２の端面を受け入れるように環状の凹部９ａ，１０ａと、ころ３の外端面に対向する環状の凸部９ｂ，１０ｂと、内輪１の端面を受け入れる環状の凹部９ｃ，１０ｃとが形成されている。充填治具９の凸部９ｂには、内面から垂直に突出する棒状の複数の突起１１，１２が設けられている。各突起１１は、対応する保持器６の部位に当接して該保持器６を一方の列のころ３から他方の列のころ３へ向けて僅かに移動させるような長さを有すると共に、凸部９ｂの円周方向に沿って等角度間隔で配列されている。各突起１２は、対応する案内輪７の部位に当接して該案内輪７を一方の列のころ３から他方の列のころ３へ向けて僅かに移動させるような長さを有すると共に、凸部９ｂの円周方向に沿って等角度間隔で配列されている。各突起１２が対応する案内輪７の部位に当接して該案内輪７を移動させることにより、一方の列のころ３の内端面と案内輪７との間に間隙が生じ、同時に各突起１１が対応する保持器６の部位に当接して該保持器６を移動させることにより、他方の列のころ３の内端面と案内輪７との間に間隙が生じるように、各突起１１，１２の長さは決定されている。
【００３３】
本実施の形態では、各突起１１の数は３であり、各突起１１は１２０度の角度間隔で配列されている。また、同様に、各突起１２の数は３であり、各突起１２は１２０度の角度間隔で配列されている。
【００３４】
一方の充填治具９と他方の充填治具１０とはそれぞれ軸受の各端面に内輪の内径を基準にして嵌め合わされている。締結金具１３は各突起１１，１２を固定、保持するための治具である。
【００３５】
１組の充填治具９，１０を用いて潤滑剤含有ポリマを充填するときには、まず、充填治具９が、その凹部９ａに外輪２の端面を、凹部９ｃに内輪１の端面を受け入れるように軸受の一方の端面に嵌め込まれる。充填治具９が嵌め込まれると、凸部９ｂが一方の列のころ３の外端面との間に間隙を形成しながら対向すると共に、各突起１２と対応する案内輪７の部位との当接により案内輪７が移動されて一方の列のころ３の内端面と案内輪７との間に間隙が形成され、同時に各突起１１と対応する保持器６の部位との当接により保持器６が移動されて他方の列のころ３の内端面と案内輪７との間に間隙が形成される。充填治具９が嵌め込まれたことにより、内輪１の各脱落防止つば１ｂと各列のころ３の外端面との間の間隙が保持される。
【００３６】
この軸受の一方の端面に嵌め込まれた充填治具９は、水平な支持面１４に置かれる。次いで、内輪１と外輪２との間の空間に潤滑剤含有ポリマ８の未焼成原料が入れられ、この潤滑剤含有ポリマ８の未焼成原料は、一方の列のころ３の内端面と案内輪７との間の間隙、他方の列のころ３の内端面と案内輪７との間の間隙および内輪１の各脱落防止つば１ｂと各列のころ３の外端面との間の間隙を含む内輪１と外輪２との間の空所に充填され、そして軸受の他方の端面に充填治具１０を嵌め込んだ後に、潤滑剤含有ポリマ８の未焼成原料を加熱、冷却することにより潤滑剤含有ポリマ８が充填されることになる。この場合、凸部９ｂ，１０ｂところ３の外端面との間には若干の隙間が形成されるように構成されている。すなわち、潤滑剤含有ポリマ８が各列のころ３の内端面と案内輪７との間の間隙および内輪１の各脱落防止つば１ｂと各列のころ３の外端面との間の間隙を含む内輪１と外輪２との間の空所に充填されることになる。
【００３７】
潤滑剤含有ポリマ８の充填後に各充填治具９，１０は取り外されるが、充填治具９を取り外す際に各突起１１，１２は潤滑剤含有ポリマ８から引き抜かれるので、充填治具９が嵌め込まれた軸受の端面には、上述したように、該端面から保持器６に向けて伸びる３つの貫通孔８ａと該端面から案内輪７に向けて伸びる３つの貫通孔８ｂとが形成されることになる（図２を参照）。また、ころ３の外端面に形成された潤滑剤含有ポリマの余肉は、必要に応じて適宜除去される。
【００３８】
このように、本実施の形態では、保持器６を一体型に構成したので、各列のころ３の動きが保持器６により拘束され、高速高荷重の使用条件下において各列のころ３が保持器６とともに各列毎にそれぞれ異なる動きをすることはなく、ころ３の各列間に充填されている潤滑剤含有ポリマ８に剪断力が作用することはない。よって、潤滑剤含有ポリマ８が各列の中間付近の位置で無理な応力を受ける恐れはなく、高速高荷重の使用条件に対する信頼性を十分に高めることができる。
【００３９】
また、内輪１と外輪２間の空間における、少なくとも各列のころ３の内端面と案内輪７との間の間隙および各列のころ３の外端面と内輪１の脱落防止つば１ｂとの間の間隙に潤滑剤含有ポリマ８を充填したので、各列のころ３の内端面と案内輪７との間および各列のころ３の外端面と内輪１の脱落防止つば１ｂとの間における潤滑状態が良く、潤滑剤含有ポリマ８を充填していない場合に比して発生トルクが低くなるとともに、軸受回転に伴う温度上昇が小さい範囲に抑制される。よって、この過度の温度上昇による潤滑剤含有ポリマ８の不具合の発生する可能性を未然に防止することができると共に、潤滑剤含有ポリマ８からの潤滑剤の放出速度が小さく抑制することができ、過度の温度上昇が起る可能性を未然に防止することができる。
【００４０】
なお、本実施の形態においては、案内つばに代えて案内輪を用いることにより、充填作業に対する信頼性を高めることができる。
【００４１】
（実施の第２形態）
次に、本発明の実施の第２形態について図４を参照しながら説明する。図４は本発明に係る自動調心ころ軸受の実施の第２形態に用いられている潤滑剤含有ポリマの充填方法を説明するための図である。
【００４２】
本実施の形態は、上述の実施の第１形態に対し、潤滑剤含有ポリマの充填方法として、水平な支持面に回転軸が平行になるように軸受を支持した状態で潤滑剤含有ポリマを充填、焼成して固化させる方法を用いた点および異なる組成の潤滑剤含有ポリマを用いた点で異なる。
【００４３】
この充填方法では、水平な支持面に回転軸が平行になるように軸受を支持することにより、ころ３の内端面が案内輪７に押し付けられていないので、ころ３の内端面と案内輪７との間の間隙が保持され、この間隙に潤滑剤含有ポリマが充填されることになる。
【００４４】
この方法を実施するための具体的な方法としては、図４に示すように、１組の金型２０の内部空間に回転軸が平行になるように軸受を保持し、外部の射出成形機から各金型２０の軸受のころ３に対向する部位２０ａに設けられた複数のピンゲートを介して内輪１と外輪２との間の空間に可塑化された潤滑剤含有ポリマを射出して充填し、該潤滑剤含有ポリマを金型２０中で冷却固化させる射出成形方法がある。この方法に用いられる射出成形機としては、本出願人による特開平８−３０９７９３号公報に記載のものがある。
【００４５】
また、この射出成形方法により充填された潤滑剤含有ポリマは、ポリメチルペンテン（比較的低分子量に分類される）２０重量％と、高密度ポリエチレン（比較的低分子量に分類される）７重量％と、超高分子量ポリエチレン（超高分子量に分類される）３重量％と、ジアルキルジフェニルエーテル７０重量％とからなる組成を有し、その硬さは８０ＨＤＡである。
【００４６】
（実施の第３形態）
次に、本発明の実施の第３形態について説明する。
【００４７】
本実施の形態は、上述の実施の第１形態に対し、異なる組成の潤滑剤含有ポリマを用いた点で異なる。なお、この潤滑剤含有ポリマの充填方法は実施の第１形態に同じである。具体的には、潤滑剤含有ポリマとして、高密度ポリエチレン（比較的低分子量に分類される）２０重量％と、超高分子量ポリエチレン（超高分子量に分類される）１０重量％と、鉱油７０重量％とからなる組成を有するものが用いられ、その硬さは９２ＨＤＡである。
【００４８】
（実施の第４形態）
次に、本発明の実施の第４形態について説明する。
【００４９】
本実施の形態は、上述の実施の第１形態に対し、異なる組成の潤滑剤含有ポリマを用いた点で異なる。なお、この潤滑剤含有ポリマの充填方法は実施の第１形態に同じである。具体的には、潤滑剤含有ポリマとして、高密度ポリエチレン（比較的低分子量に分類される）２０重量％と、超高分子量ポリエチレン（超高分子量に分類される）８重量％と、ポリエチレンワックス（ワックスに分類される）２重量％と、鉱油７０重量％とからなる組成を有するものが用いられ、その硬さは８８ＨＤＡである。
【００５０】
（実施の第５形態）
次に、本発明の実施の第５形態について説明する。
【００５１】
本実施の形態は、上述の実施の第１形態に対し、異なる組成の潤滑剤含有ポリマを用いた点で異なる。なお、この潤滑剤含有ポリマの充填方法は実施の第１形態に同じである。具体的には、潤滑剤含有ポリマとして、高密度ポリエチレン（比較的低分子量に分類される）１０重量％と、超高分子量ポリエチレン（超高分子量に分類される）２重量％と、ポリエチレンワックス（ワックスに分類される）８重量％と、鉱油８０重量％とからなる組成を有するものが用いられ、その硬さは６３ＨＤＡである。
【００５２】
次に、上述の各実施の形態（第１形態から第３形態まで）および比較例１について軸受回転試験を実施し、内輪近傍温度および軸受トルクの測定結果について図５および図６を参照しながら説明する。図５は各実施の形態（第１形態から第３形態まで）および比較例１における回転数に対する内輪近傍温度の測定結果を表す図、図６は各実施の形態（第１形態から第３形態まで）および比較例１における回転数に対する軸受トルクの測定結果を表す図である。
【００５３】
ここで、軸受回転試験は、内径５５ｍｍ×外径１２０ｍｍ×幅４３ｍｍの自動調心ころ軸受（形番−２２３１１）を用いて実施され、荷重条件としてＦｒ＝２０００ｋｇｆ、Ｆａ＝２５０ｋｇｆが設定されている。また、比較例１は、従来技術に基づいた構成であり、実施の第１形態と同じ組成の潤滑剤含有ポリマを用い、一体型保持器に代えて分離型の保持器を用いている。
【００５４】
図５および図６から明らかなように、２５０〜１０００ｒｐｍの回転数範囲において上述の各実施の形態は、比較例１に比して内輪近傍温度および軸受トルクが低いレベルにあることを示している。このことは、ころの内端面と案内輪との間の間隙に潤滑剤含有ポリマが充填されているか否かの違いによるものと考えられる。また、比較例１においては、１０００ｒｐｍの回転数を保持しながら回転を継続させると、さらに内輪近傍温度が上昇し、軸受トルクの急激な増加が見られた。その時点で軸受の回転を停止させて軸受を観察すると、潤滑剤含有ポリマがころ列の中間付近で切断され、軸受から完全に離脱していることが確認された。この現象は保持器が一体型に構成された各実施の形態においては見られない現象であった。
【００５５】
潤滑剤含有ポリマの硬さ［ＨＤＡ］が９０を超える実施の第３形態では、６５〜９０の範囲にある実施の第１形態および第２形態に比して、内輪近傍温度および軸受トルクが僅かに高いことが分かる。このことから、内輪近傍温度および軸受トルクに潤滑剤含有ポリマの硬さが影響していることが分かり、ひいては軸受寿命にも影響することが予想される。
【００５６】
また、実施の第１形態と実施の第２形態とを比較してみると、内輪近傍温度がかなり高い温度まで上昇している１０００ｒｐｍの回転数において、実施の第１形態では、温度上昇に伴う潤滑剤含有ポリマの軟化による軸受トルクの上昇傾向が見られるが、実施の第２形態では、この傾向は特に見られない。これは、実施の第２形態の潤滑剤含有ポリマを構成している樹脂分の２／３を占めているポリメチルペンテンの融点が５０３〜５１３Ｋ（２３０〜２４０℃）と高いので、ポリエチレンを含有しても３４３〜３５３Ｋ（７０〜８０℃）程度の温度では軟化現象を抑制していることが予想される。このことから、ポリメチルペンテンをベースとした潤滑剤含有ポリマを充填することによって、より温度上昇が見込まれる回転数（ｄｍｎ）までの使用が可能であると考えられる。
【００５７】
次に、上述の実施の第１形態から実施の第５形態までの各実施の形態および比較例１〜３に対する耐久試験を実施し、それぞれの耐久性について説明する。
【００５８】
ここで、耐久試験は、前記自動調心ころ軸受（２２３１１）を用いて実施され、この耐久試験では、荷重条件としてＦｒ＝２０００ｋｇｆ、Ｆａ＝２５０ｋｇｆを、回転数として２００，３００，４００，５００，６００，７００，８００，９００，１０００，１１００，１２００，１３００ｒｐｍの各回転数を設定し、軸受を各回転数で２００時間連続して回転させ、異常なく回転した回転数を最高回転数として測定する。
【００５９】
比較例２は、実施の第３形態と同じ組成の潤滑剤含有ポリマを用い、一体型の保持器に代えて分離型の保持器を用いている。また、比較例３は、実施の第２形態と同じ組成の潤滑剤含有ポリマを用い、一体型の保持器に代えて分離型の保持器を用いている。
【００６０】
各実施の形態および比較例１〜３においては、表１に示すように、実施の第２形態の最高回転数が１２００ｒｐｍと最も高い。このことは、上述したように、実施の第２形態の潤滑剤含有ポリマを構成している樹脂分の２／３を占めているポリメチルペンテンの融点が５０３〜５１３（２３０〜２４０℃）と高いので、ポリエチレンを含有しても３４３〜３５３（７０〜８０℃）程度の温度では軟化現象を抑制しているためと考えられ、実施の第２形態がより高速高荷重条件下での使用に耐え得ることを示している。
【００６１】
また、同じような組成の潤滑剤含有ポリマを充填した実施の第１形態、第３形態、第４形態、第５形態の各実施の形態の最高回転数に対し、これらの実施の形態と同じまたはほぼ同じ組成の潤滑剤含有ポリマを充填した比較例１および比較例２の最高回転数は低い回転数を示している。このことは、保持器を一体型に構成し、ころの内端面と案内輪との間の間隙に潤滑剤含有ポリマを充填することによって、高速高荷重条件下での使用に耐え得る、すなわち高速高荷重の使用条件に対する信頼性が十分に高い軸受を得られることを示している。
【００６２】
【表１】
2006052856.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明に係る自動調心ころ軸受の実施の第１形態の主要部構成を示す断面図である。
【図２】図１の自動調心ころ軸受の平面図である。
【図３】図１の自動調心ころ軸受における潤滑剤含有ポリマの充填方法を説明するための図である。
【図４】本発明に係る自動調心ころ軸受の実施の第２形態に用いられている潤滑剤含有ポリマの充填方法を説明するための図である。
【図５】各実施の形態（第１形態から第３形態まで）および比較例１における回転数に対する内輪近傍温度の測定結果を表す図である。
【図６】各実施の形態（第１形態から第３形態まで）および比較例１における回転数に対する軸受トルクの測定結果を表す図である。
【図７】従来の自動調心ころ軸受の主要部構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  内輪
１ａ，２ａ  軌道
１ｂ  脱落防止つば
２  外輪
３  内輪
６  保持器
７  案内輪
８  潤滑剤含有ポリマ
９，１０  充填治具
１１，１２  突起
２０  金型
【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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