(57)【要約】【課題】  グリースが微量な場合でも油溜り効果を向上させ、油膜厚さが小さい場合でも潤滑不足を解消すること。【解決手段】  外輪１と内輪２と、外輪１と内輪２との間に組み込まれた複数の球３と、球３の移動を案内しながら保持する保持器４とを備え、保持器４の表面のうち外輪１または内輪２あるいは球３との接触面に、最大粗さＲｍａｘが１．０μｍ以上、１０μｍ未満の円形または楕円形の潤滑剤溜り部を形成してなる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
保持器の金型の表面に、略球状を成す２．５〜６０μｍ径のショット粉末を噴射圧力２．０〜１０ｋｇ／ｃｍ2で噴射し、前記金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出することにより、前記溶融樹脂の表面のうち前記金型のショット粉末噴射部位に対応した箇所に、最大粗さＲｍａｘが１．０μｍ以上、１０μｍ未満の円形または楕円形の潤滑剤溜まり部を転写して形成する転がり軸受用保持器の製造方法。
【請求項２】
金型成形される合成樹脂製保持器の製造に用いられる金型であって、その表面に、略球状を成す２．５〜６０μｍ径のショット粉末を噴射圧力２．０〜１０ｋｇ／ｃｍ2で噴射したときの凹凸が形成されてなることを特徴とする保持器製造用金型。
【請求項３】
金型成形される合成樹脂製の保持器において、前記金型に射出された合成樹脂の表面に、最大粗さＲｍａｘが１．０μｍ以上、１０μｍ未満の円形または楕円形の潤滑剤溜まり部を形成してなることを特徴とする転がり軸受用保持器。
【請求項４】
請求項３に記載の転がり軸受用保持器において、前記潤滑剤溜まり部は、転動体と摺接するポケット部表面に複数個形成されてなることを特徴とする転がり軸受用保持器。
【請求項５】
請求項３に記載の転がり軸受用保持器において、前記保持器は外輪案内保持器として構成され、前記潤滑剤溜まり部は、外輪内径面と摺接する保持器外周面の全域に亘って複数個形成されてなることを特徴とする転がり軸受用保持器。
【請求項６】
請求項３に記載の転がり軸受用保持器において、前記保持器は内輪案内保持器として構成され、前記潤滑剤溜まり部は、内輪外径面と摺接する保持器内周面の全域に亘って複数個形成されてなることを特徴とする転がり軸受用保持器。
【請求項７】
一対の軌道輪と、該軌道輪間に組み込まれた複数の転動体と、該複数の転動体の移動を案内しながら保持する保持器とを備え、前記保持器の表面のうち前記軌道輪または前記転動体との摺接面に、最大粗さＲｍａｘが１．０μｍ以上、１０μｍ未満の円形または楕円形の潤滑剤溜まり部を形成してなる転がり軸受。
【請求項８】
一対の軌道輪と、該軌道輪間に組み込まれた複数の玉と、該複数の玉の移動を案内しながら保持する保持器とを備え、前記保持器の表面のうち前記軌道輪または前記玉との摺接面に、最大粗さＲｍａｘが１．０μｍ以上、１０μｍ未満の円形または楕円形の潤滑剤溜まり部を形成してなる転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータなどの回転器械の回転軸を回転・支持する転がり軸受とその軸受に用いられる転がり軸受用保持器に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータなどの回転器械の回転軸を回転・支持する部位には、軸受として、転がり軸受が多く用いられている。転がり軸受は、例えば、起動輪としての外輪と内輪を備えているとともに、外輪と内輪との間に組み込まれた複数の転導体と、各転導体を案内しながら保持する保持器を備えて構成されており、保持器には、合成樹脂を射出成形したものが多く用いられている。
【０００３】
この種の保持器においては、そのポケット面に転動体が保持されており、ポケット面と転導体は滑り状態で相対運動するようになっている。保持器におけるポケット面は、転導体の曲率よりわずかに大きい曲率を有する球面形状に形成されている。この種の保持器を用いた場合、転導体に付着したグリースはポケット端縁部で掻き取られやすく、軸受の低トルクを目的としてグリース量を減少させた仕様においては、転導体と起動溝が潤滑不足に陥ることがある。この場合、転導体とポケットが直接接触することに伴って発熱したり、保持器が自励振動を起こして保持器音を発生したり、あるいは軌道面と転導体との間の潤滑量の減少に伴って、転導体と起動面が摩耗して振動・騒音を発生させたりし、機器の寿命を損なうなどの障害に繋がることがある。また保持器のうち内輪案内型あるいは外輪案内型のものについても、グリース潤滑の場合には、特に、摺接面が潤滑不足に陥りやすく、接触による発熱や異常音・異常振動、あるいは保持器の案内部が摩耗するなどして、正常な回転を損なうことがある。
【０００４】
これらの課題を解決するに際して、例えば、合成樹脂製の保持器の摺接面を、ショットブラスト処理により、凹状の潤滑油溜りを形成させるようにしたものが提案されている（特許文献1参照）。ショットブラスト処理は、噴射するメディアの形状、寸法、噴射圧力、噴射時間をパラメータとして、所要の凸部を安価に容易に形成することができる。また、金型にショットブラスト処理を施して、金型表面を粗面化させて凸部を形成し、金型から製品に転写させる手法や、金型に放電加工を施すことによって、同様の凸部を形成させることも行われている。
【特許文献１】特開平９−３１７７７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の手法で形成された凹部の最大深さは１０〜１００μｍ程度であり、微量なグリースを用いるような条件下では、油膜厚さが小さいので、保持器表面の凸部が摩耗し、正常な回転を損なう恐れがある。
【０００６】
本発明は、前記従来技術の課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、グリースが微量な場合でも油溜り効果を向上させ、油膜厚さが小さい場合でも潤滑不足を解消することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明は、保持器の金型の表面に、略球状を成す２．５〜６０μｍ径のショット粉末を噴射圧力２．０〜１０ｋｇ／ｃｍ2で噴射し、前記金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出することにより、前記溶融樹脂の表面のうち前記金型のショット粉末噴射部位に対応した箇所に、最大粗さＲｍａｘが１．０μｍ以上、１０μｍ未満の円形または楕円形の潤滑剤溜まり部を転写して形成する転がり軸受用保持器の製造方法を採用したものである。
【０００８】
前記した手段によれば、保持器の金型として、例えば、最大粗さＲｍｘ＝０．８μｍのものを用い、保持器の金型の表面に、略球状を成す２．５〜６０μｍ径のショット粉末を噴射圧力２．０〜１０ｋｇ／ｃｍ2で噴射して凹部を形成し、前記金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出することにより、前記溶融樹脂の表面のうち前記金型のショット粉末噴射部位に対応した箇所に、最大粗さＲｍａｘが１．０μｍ以上、１０μｍ未満の円形または楕円形の潤滑剤溜まり部を転写して形成するようにしたため、グリースが微量なときでも、すなわち油膜厚さが小さい場合でも潤滑不足を解消して油黙り効果を向上させることができ、保持器のトルク低減に寄与することができる。
【０００９】
合成樹脂製保持器の製造に用いられる金型としては、その表面に、略球状を成す２．５〜６０μｍ径のショット粉末を噴射圧力２．０〜１０ｋｇ／ｃｍ2で噴射したときの凹凸が形成されてなるものを用いることができる。
【００１０】
また、本発明は、金型成形される合成樹脂製の保持器において、前記金型に射出された合成樹脂の表面に、最大粗さＲｍａｘが１．０μｍ以上、１０μｍ未満の円形または楕円形の潤滑剤溜まり部を形成してなることを特徴とする転がり軸受用保持器を構成したものである。
【００１１】
前記転がり軸受用保持器を構成するに際しては、前記潤滑剤溜まり部は、転動体と摺接するポケット部表面に複数個形成されてなる構成とすることができる。また、前記保持器を外輪案内保持器として構成するに際しては、前記潤滑剤溜まり部は、外輪内径面と摺接する保持器外周面の全域に亘って複数個形成されてなる構成とすることができる。さらに、前記保持器を内輪案内保持器として構成するに際しては、前記潤滑剤溜まり部は、内輪外径面と摺接する保持器内周面の全域に亘って複数個形成されてなる構成とすることができる。
【００１２】
また、本発明は、一対の軌道輪と、該軌道輪間に組み込まれた複数の転動体と、該複数の転動体の移動を案内しながら保持する保持器とを備え、前記保持器の表面のうち前記軌道輪または前記転動体との摺接面に、最大粗さＲｍａｘが１．０μｍ以上、１０μｍ未満の円形または楕円形の潤滑剤溜まり部を形成してなる転がり軸受を構成したものである。この場合、転動体として、玉を用いることができる。
【００１３】
前記した手段によれば、保持器の表面に、最大粗さＲｍａｘが１．０μｍ以上、１０μｍ未満の円形または楕円形の潤滑剤溜まり部を形成するようにしたため、グリースが微量なときでも、すなわち油膜厚さが小さい場合でも潤滑不足を解消し、油溜まり効果を向上させることができ、保持器のトルク低減に寄与することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、油膜厚さが小さい場合でも潤滑不足を解消し、油溜まり効果を向上させることができ、保持器のトルク低減に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る転がり軸受の一実施例を示す縦断面図、図２は、転がり軸受用冠型保持器の斜視図である。図１および図２において、転がり軸受は、外輪１と、内輪２と、外輪１と内輪２との間に組み込まれた複数個の球（転導体）３と、各球３を等配してその移動を案内しながら保持する保持器４と、密封板（シールまたはシールド）１８とを備えて構成されており、潤滑剤として、グリースなどが軸受内に充填されている。なお、外輪１と内輪２は一対の起動輪として構成されており、これら起動輪、球（転導体）３、密封板１８にあっては、特に図示した構成に何ら限定されるものではなく、本発明の範囲内において、任意に設計変更可能である。
【００１６】
保持器４は、樹脂を用いて構成されており、複数個の球３を等配して案内可能なように、円環本体４aの周方向に、ポケット５が複数個等間隔で形成されている。この保持器４としては、内輪外径面２ａと摺接する案内面を、保持器内周面４ｃ側に突設させているタイプの内輪案内型保持器として構成することができるとともに、外輪内径面１ａと摺接する案内面を、保持器外周面４ｂ側に突設させているタイプの外輪案内型保持器として構成することができる。ただし、本発明では、保持器４に凹凸部を作成することにより、グリースが微量な場合における保持器の油溜り効果を向上させ、油膜厚さが小さいときには潤滑不足を解消するようにしたものであって、本発明が適用される転がり軸受の構造自体には制限はない。したがって、保持器４にあっては、図示したものに限定させるものではなく、またその材質に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、他の構造や成分の異なるものにも適宜変更可能であり、これらの説明は省略する。
【００１７】
次に、転がり軸受用保持器４を射出成形によって作製するに際しては、内径Φ８ｍｍ、外径Φ２２ｍｍ、幅７ｍｍの深溝軸受用の保持器の金型として、最大粗さＲｍａｘが０．８μｍのものを準備し、この金型の表面に、略球状を成す２．５〜６０μｍ径のショット粉末を噴射圧力２．０〜１０ｋｇ／ｃｍ2で噴射し、この金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出することにより、溶融樹脂の表面のうち金型のショット粉末噴射部位に対応した箇所に、最大粗さＲｍａｘが１．０μｍ以上、１０μｍ未満の円形または楕円形の潤滑剤溜まり部を凹凸部として転写して形成する方法を採用した。すなわち、保持器４の表面のうち起動輪（内輪２と外輪１）または球（転導体）３との摺接面に潤滑剤溜り部として、不規則に配置された突起または孔を形成した。
【００１８】
ここで、作製した保持器４を内径Φ８ｍｍ、外形Φ２２ｍｍ、幅７mmの深溝軸受に組み込み、日本精工株式会社製回転試験機により、以下の試験をそれぞれの試験条件に基づいて行ったところ、次の表１および図３に示すような結果が得られた。
【００１９】
ここで、ショット後の保持器４の表面形状の測定法については、非接触型の光干渉式形状測定試験機を用い、凹部深さに関しては、測定した形状曲線の中心からの最大深さとした。
【００２０】
（軸受回転試験）
軸受回転試験中のトルクを測定するときの試験条件は以下の通りで、軸受回転開始５００時間後のトルクを測定値とした。
【００２１】
試験数：各３回（試験結果は平均値を採用）
雰囲気温度：５０℃
使用グリース：ウレアーポリαオレフィン油（基油粘度４７．９ｍｍ2／ｓ＠４０℃）
グリース充填量：５０ｍｇ（標準１６０ｍｇ）
回転数：１，０００ｒｐｍ
試験時間：５００ｈ
【００２２】
【表１】
2006250326.tif 000003
表１および図３の回転試験結果から、比較例２〜５では、噴射圧力を３．０〜１０．０ｋｇ／ｃｍ2としているが、保持器４の最大粗さＲｍａｘが０．９〜１５．６μｍであって、トルクが７．０〜９．５ｇｆ・ｃｍと高いのに対して、実施例１から実施例４のものは、ショット粉末として２．５〜６０μｍ径のものを用い、２．０〜１０ｋｇ／ｃｍ2の噴射圧力で噴射し、保持器４の最大粗さＲｍａｘが１．０μｍ以上で１０μｍ未満となっているため、トルクが３．３〜３．７ｇｆ・ｃｍと低く、グリースが微量な場合、すなわち油膜厚さが小さい場合でも油溜り効果が向上していることが分かる。つまり、比較例２のように、潤滑剤溜り部の最大粗さが油膜厚さに対して小さすぎると油溜り効果も小さくなり、また比較例３のように、潤滑剤溜り部の最大粗さが油膜厚さに近いときには表面突起同士の直接接触によりトルクが大きくなっていることが分かる。
【００２３】
本実施例によれば、グリースが微量な場合でも保持器４の油溜り効果を向上させ、油膜厚さ小さい場合でも潤滑不足を解消することができ、保持器４のトルク低減に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る転がり軸受の一実施例を示す縦断面図である。
【図２】転がり軸受用冠型保持器の斜視図である。
【図３】比較例と実施例の回転試験結果を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    外輪
２    内輪
２ａ  内輪外径面
３    球（転導体）
４    保持器
４ａ  円環本体
４ｂ  保持器外周面
４ｃ  保持器内周面
５    ポケット
【図１】
2006250326.tif 000004
【図２】
2006250326.tif 000005
【図３】
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