(57)【要約】【課題】トルク性能や耐久性を損なうことなく保持器音を抑制可能な転がり軸受用保持器を提供する。また、トルク性能，耐久性とともに音響性能に優れる転がり軸受を提供する。【解決手段】深溝玉軸受は、内輪１と、外輪２と、内輪１及び外輪２の間に転動自在に配された複数の転動体３と、内輪１及び外輪２の間に複数の転動体３を保持する冠形保持器４と、内輪１及び外輪２の間の隙間の開口をほぼ覆うシールド５，５と、を備えている。冠形保持器４は、ポリアミド６６に圧電セラミックス及びカーボンブラックを添加した樹脂組成物で構成されており、射出成形法により製造されたものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制振性を有する樹脂組成物で構成したことを特徴とする転がり軸受用保持器。
【請求項２】
前記樹脂組成物は力学的エネルギーを熱エネルギーに変換する添加剤を含有することを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受用保持器。
【請求項３】
前記添加剤は圧電性物質と導電性物質とからなることを特徴とする請求項２に記載の転がり軸受用保持器。
【請求項４】
前記圧電性物質は圧電セラミックスであり、前記導電性物質は炭素粉末であることを特徴とする請求項３に記載の転がり軸受用保持器。
【請求項５】
前記樹脂組成物は、双極子モーメント量を増加させる添加剤を含有し、負荷された力学的エネルギーを吸収するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受用保持器。
【請求項６】
前記添加剤はメルカプトベンゾチアジル基を有する化合物であることを特徴とする請求項５に記載の転がり軸受用保持器。
【請求項７】
前記添加剤はベンゾトリアゾール基を有する化合物であることを特徴とする請求項５に記載の転がり軸受用保持器。
【請求項８】
前記添加剤はフタル酸エステルであることを特徴とする請求項５に記載の転がり軸受用保持器。
【請求項９】
前記樹脂組成物は溶融型液晶ポリマーを主成分とすることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受用保持器。
【請求項１０】
内輪と、外輪と、前記内輪及び前記外輪の間に転動自在に配された複数の転動体と、前記内輪及び前記外輪の間に前記転動体を保持する保持器と、を備える転がり軸受において、前記保持器を請求項１〜９のいずれか一項に記載の転がり軸受用保持器としたこと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、転がり軸受に組み込まれる樹脂組成物製の保持器に関する。また、本発明は、樹脂組成物製の保持器が組み込まれた転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
冠形保持器が組み込まれた玉軸受を回転させた際には、保持器の振動に起因する保持器音が発生する場合がある。この保持器音は、保持器のポケットと玉との間に隙間が有り（図２を参照）、保持器の振動によりポケットと玉とが衝突して衝撃振動が引き起こされるために発生するものである。そこで、ポケットと玉との間の隙間を小さくして（図３を参照）、保持器の動き量を抑制することにより、保持器音を抑える方法が提案されていた。
【特許文献１】特開平１０−８２４２４号公報
【特許文献２】特開２０００−３３７３８７号公報
【特許文献３】特開２００２−１３０２９２号公報
【特許文献４】特開２００２−１５５９５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前述の方法では、保持器音は低減できるものの、保持器の動き量を抑制しすぎると、保持器と玉との間の摩擦力が増大して、転がり軸受の回転トルクが高くなったり、発熱や損傷が発生したりするおそれがあった。
このようなことを避けるために保持器の動き量を確保すると、保持器音が発生してしまうため、音響性能とトルク性能，耐久性とを両立することは困難であった。
そこで、本発明は前述のような従来技術が有する問題点を解決し、トルク性能や耐久性を損なうことなく保持器音を抑制可能な転がり軸受用保持器を提供することを課題とする。また、トルク性能，耐久性とともに音響性能に優れる転がり軸受を提供することを併せて課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題を解決するため、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明に係る請求項１の転がり軸受用保持器は、制振性を有する樹脂組成物で構成したことを特徴とする。
また、本発明に係る請求項２の転がり軸受用保持器は、請求項１に記載の転がり軸受用保持器において、前記樹脂組成物は力学的エネルギーを熱エネルギーに変換する添加剤を含有することを特徴とする。
【０００５】
さらに、本発明に係る請求項３の転がり軸受用保持器は、請求項２に記載の転がり軸受用保持器において、前記添加剤は圧電性物質と導電性物質とからなることを特徴とする。  さらに、本発明に係る請求項４の転がり軸受用保持器は、請求項３に記載の転がり軸受用保持器において、前記圧電性物質は圧電セラミックスであり、前記導電性物質は炭素粉末であることを特徴とする。
【０００６】
さらに、本発明に係る請求項５の転がり軸受用保持器は、請求項１に記載の転がり軸受用保持器において、前記樹脂組成物は、双極子モーメント量を増加させる添加剤を含有し、負荷された力学的エネルギーを吸収するようになっていることを特徴とする。
さらに、本発明に係る請求項６の転がり軸受用保持器は、請求項５に記載の転がり軸受用保持器において、前記添加剤はメルカプトベンゾチアジル基を有する化合物であることを特徴とする。
【０００７】
さらに、本発明に係る請求項７の転がり軸受用保持器は、請求項５に記載の転がり軸受用保持器において、前記添加剤はベンゾトリアゾール基を有する化合物であることを特徴とする。
さらに、本発明に係る請求項８の転がり軸受用保持器は、請求項５に記載の転がり軸受用保持器において、前記添加剤はフタル酸エステルであることを特徴とする。
【０００８】
さらに、本発明に係る請求項９の転がり軸受用保持器は、請求項１に記載の転がり軸受用保持器において、前記樹脂組成物は溶融型液晶ポリマーを主成分とすることを特徴とする。
本発明の転がり軸受用保持器は、制振性を有する樹脂組成物で構成されているので、保持器の動き量を抑制せずポケットと転動体とが衝突したとしても、この衝突により引き起こされた衝撃振動が短時間のうちに減衰する。よって、転がり軸受の回転時に発生する保持器音が抑制される。
【０００９】
さらに、本発明に係る請求項１０の転がり軸受は、内輪と、外輪と、前記内輪及び前記外輪の間に転動自在に配された複数の転動体と、前記内輪及び前記外輪の間に前記転動体を保持する保持器と、を備える転がり軸受において、前記保持器を請求項１〜９のいずれか一項に記載の転がり軸受用保持器としたことを特徴とする。
本発明の転がり軸受は、制振性を有する樹脂組成物で構成された保持器を備えているので、前述と同様の理由により回転時に発生する保持器音が抑制される。よって、音響性能が優れている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の転がり軸受用保持器は、保持器音を抑制することができる。また、本発明の転がり軸受は音響性能が優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明に係る転がり軸受用保持器及び転がり軸受の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１の深溝玉軸受は、内輪１と、外輪２と、内輪１及び外輪２の間に転動自在に配された複数の転動体３と、内輪１及び外輪２の間に複数の転動体３を保持する冠形保持器４と、内輪１及び外輪２の間の隙間の開口をほぼ覆うシールド５，５と、を備えている。
【００１２】
冠形保持器４は、制振性を有する樹脂組成物で構成されており、射出成形法により製造されたものである。制振性を有する樹脂組成物としては、例えば、下記の３種（Ａ〜Ｃ）があげられる。
（Ａ）ポリアミド６６等のプラスチックや合成ゴムに、力学的エネルギーを熱エネルギーに変換する添加剤を添加したもの。
（Ｂ）ポリアミド６６等のプラスチックや合成ゴムに、双極子モーメント量を増加させる添加剤を添加したもの。
（Ｃ）溶融型液晶ポリマーを主成分とするもの。
【００１３】
以下に、樹脂組成物Ａ〜Ｃについて説明する。
〔樹脂組成物Ａについて〕
力学的エネルギーを熱エネルギーに変換する添加剤としては、例えば、圧電セラミックス等のような圧電性物質とカーボンブラック等のような導電性物質との混合物があげられる。冠形保持器４のポケットと転動体３とが衝突し、この衝突により衝撃振動が引き起こされたとしても、圧電性物質により力学的振動エネルギーが電気エネルギーに変換され、その電気エネルギーが導電性物質により熱エネルギーに変換される。
【００１４】
このようなことから、力学的振動エネルギーが熱エネルギーに変換されて消費されるので、衝突による衝撃振動は短時間のうちに減衰する。よって、深溝玉軸受の回転時に発生する保持器音が抑制される。また、冠形保持器４のポケットと転動体３との間の隙間が大きく、冠形保持器４の動き量が大きかったとしても、保持器音が抑制されるので、深溝玉軸受の優れた音響性能とトルク性能，耐久性との両立が図れる。
なお、樹脂組成物にガラス繊維等の補強材をさらに添加して、冠形保持器４の強度を高めてもよい。
【００１５】
〔樹脂組成物Ｂについて〕
双極子モーメント量を増加させる添加剤が添加された樹脂組成物は、負荷された力学的エネルギーを吸収する性質を有しているので、冠形保持器４のポケットと転動体３とが衝突し、この衝突により衝撃振動が引き起こされたとしても、力学的振動エネルギーが吸収される。よって、樹脂組成物Ａの場合と同様の効果が得られる。
【００１６】
この添加剤が負荷された力学的エネルギーを吸収するメカニズムは、以下のように考えられる。力学的エネルギーが加わると、樹脂組成物中に安定な状態で存在していた双極子に変位が生じ、不安定な状態となる。そうすると、双極子は安定な状態に戻ろうとするので、このときにエネルギーの消費が行われる。このような樹脂組成物中の双極子の変位及び双極子の復元によるエネルギー消費によって、振動が減衰するものと考えられる。
双極子モーメント量を増加させる添加剤の種類は特に限定されるものではないが、メルカプトベンゾチアジル基を有する化合物，ベンゾトリアゾール基を有する化合物，及びフタル酸エステルが好ましい。これらの化合物は単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１７】
メルカプトベンゾチアジル基を有する化合物としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシルベンゾチアジル−２−スルフェンアミド（ＤＣＨＢＳＡ）、２−メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）、ジベンゾチアジルスルフィド（ＭＢＴＳ）、Ｎ−シクロヘキシルベンゾチアジル−２−スルフェンアミド（ＣＢＳ）、Ｎ−ｔ−ブチルベンゾチアジル−２−スルフェンアミド（ＢＢＳ）、Ｎ−オキシジエチレンベンゾチアジル−２−スルフェンアミド（ＯＢＳ）、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルベンゾチアジル−２−スルフェンアミド（ＤＰＢＳ）等があげられる。
【００１８】
ベンゾトリアゾール基を有する化合物としては、例えば、２−｛２’−ヒドロキシ−３’−（３''，４''，５''，６''−テトラヒドロフタリミデメチル）−５’−メチルフェニル｝−ベンゾトリアゾール（２ＨＰＭＭＢ）、２−｛２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル｝−ベンゾトリアゾール（２ＨＭＰＢ）、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（２ＨＢＭＰＣＢ）、２−｛２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル｝−５−クロロベンゾトリアゾール（２ＨＤＢＰＣＢ）等があげられる。
【００１９】
フタル酸エステルとしては、例えば、下記の化学式に示すものがあげられる。なお、化学式中のＲは、フェニル基，シクロヘキシル基，シクロペンチル基，シクロペプチル基，４−メチルシクロヘキシル基のいずれかであり、２つのＲは同一の基であってもよいし、異種の基であってもよい。
【００２０】
【化１】
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【００２１】
〔樹脂組成物Ｃについて〕
液晶ポリマーを射出成形することにより保持器を製造すると、表面部と内部との形態が異なる多層構造とすることが可能である。負荷された力学的エネルギーは、多層構造の層間に生じる内部摩擦により吸収されるので、衝突による衝撃振動は短時間のうちに減衰する。
液晶ポリマーの種類は特に限定されるものではないが、例えば、住友化学工業株式会社製のエコノール（商品名）、日本石油化学工業株式会社製のザイダー（商品名）、ポリプラスチック株式会社製のベクトラ（商品名）、三菱化学株式会社製のノバキュレート（商品名）、ユニチカ株式会社製のロッドラン（商品名）があげられる。
【００２２】
〔実施例〕
以下に、さらに具体的な実施例を示して、本発明を説明する。前述した図１の深溝玉軸受とほぼ同様の構成の試験軸受（呼び番号６００２の玉軸受、内径１５ｍｍ、外径３２ｍｍ、幅８ｍｍ）をモーターに組み込んで回転させ、音響性能を評価した。なお、保持器は、ポリアミド６６に圧電セラミックス及びカーボンブラックを添加した樹脂組成物で構成されている。また、この試験軸受の潤滑は、エステル油を基油とし、リチウム石けんを増ちょう剤とするグリースを用いて行った。試験軸受の回転速度は３０００ｍｉｎ-1とし、保持器音が発生しやすいように予圧は９．８Ｎとした。
【００２３】
騒音スペクトルの測定結果を図４に示す。実線ａが実施例の試験軸受の結果であり、破線ｂが、従来一般的に使用されている樹脂製保持器を組み込んだ比較例の試験軸受の結果である。図４から分かるように、実線ａは破線ｂと比較して騒音レベルが低く、騒音が発生している周波数域が狭かった。この結果から、実施例の試験軸受は優れた音響性能を有していることが分かる。
【００２４】
なお、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。例えば、保持器の種類は冠形保持器に限定されるものではなく、かご形保持器，くし形保持器等でもよい。
また、本実施形態においては、転がり軸受の例として深溝玉軸受を示して説明したが、転がり軸受の種類は深溝玉軸受に限定されるものではなく、本発明は様々な種類の転がり軸受に対して適用することができる。例えば、アンギュラ玉軸受，自動調心玉軸受，自動調心ころ軸受，円筒ころ軸受，円すいころ軸受，針状ころ軸受等のラジアル形の転がり軸受や、スラスト玉軸受，スラストころ軸受等のスラスト形の転がり軸受である。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の転がり軸受用保持器及び転がり軸受は、例えば、エアコンディショナーのファンモータ等の電化製品に使用されるモータや、自動車部品に使用されるモータに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る転がり軸受用保持器及び転がり軸受の一実施形態を説明する縦断面図である。
【図２】保持器のポケットと玉との間の隙間を説明する図である（通常の場合）。
【図３】保持器のポケットと玉との間の隙間を説明する図である（保持器の動き量を抑制する場合）。
【図４】騒音スペクトルの測定結果を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１      内輪
２      外輪
３      転動体
４      冠形保持器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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