(57)【要約】【課題】高速で公転する部品内で使用される転がり軸受において、遠心方向逆側の潤滑不足を抑えることができる転がり軸受の提供を目的とする。【解決手段】軌道輪である内輪２および外輪３と、この内・外輪間に介在する複数の転動体４と、この転動体を保持する保持器５と、上記内輪および外輪の軸方向両端開口部に設けられたシール部材またはシールド部材７と、軸受内空間に封入されるグリースまたは潤滑油からなる潤滑剤８とを備え、公転する部品に使用される転がり軸受であり、この転がり軸受を構成する内輪、外輪、保持器、およびシール部材から選ばれる少なくとも１つの部材において、該部材の転動体との接触表面以外で潤滑剤と接触する表面、および公転により発生する遠心力方向逆側の表面に、繊維を植毛してなる植毛部６が形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道輪である内輪および外輪と、この内・外輪間に介在する複数の転動体と、この転動体を保持する保持器と、前記内輪および外輪の軸方向両端開口部に設けられたシール部材またはシールド部材と、軸受内空間に封入されるグリースまたは潤滑油からなる潤滑剤とを備え、公転する部品に使用される転がり軸受であって、
前記内輪、前記外輪、前記保持器、および前記シール部材から選ばれる少なくとも１つの部材において、該部材の前記転動体との接触表面以外で前記潤滑剤と接触する表面、および前記公転により発生する遠心力方向逆側の表面に、繊維を植毛してなる植毛部が形成されていることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記公転する部品に用いられる軸受において、前記公転により発生する遠心力方向逆側の表面に植毛される植毛部の植毛密度が前記遠心力方向側の表面に植毛される植毛部の植毛密度よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の転がり軸受。
【請求項３】
前記公転する部品が撚線機または遠心分離機に用いられていることを特徴とする請求項１記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑油またはグリースで潤滑される転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
転がり軸受は、一般的に内輪、外輪、転動体、および保持器で構成されている。外部からの異物の侵入を防ぐためや、内部に封入した潤滑剤の流出を防ぐために、開口端部にシール部材またはシールド部材（以下、シール部材またはシールド部材を、シール部材という）が設けられる場合がある。軸受内部の潤滑は、油やグリースなどの潤滑剤により行なわれており、軸受の潤滑特性向上のために種々の工夫がなされている。
【０００３】
例えば、回転トルクの低減を含む潤滑特性の向上を目的として、転動体との接触表面以外で潤滑剤と接触する表面に、繊維を植毛してなる植毛部が形成されている転がり軸受が開示されている（特許文献１参照）。
【０００４】
一方、転がり軸受の中には、撚線機や遠心分離機など高速で公転する部品内で使用される転がり軸受がある。例えば撚線機は、中心部に転がり軸受を有する素線供給ボビンから繰出される複数の素線を撚合わせて製品撚線としている。また、遠心分離機は分離する試料を試料容器内に保持させたロータを回転室の中に収容し、回転室を密閉した状態で、駆動モータで駆動回転軸に接続されるロータを高速に回転させることによって、ロータに保持された試料の分離、精製等を行なう装置である。回転軸の軸方向に対して転がり軸受により支持されたロータが遠心力により垂直方向になって回転軸の周囲を高速で公転する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＷＯ２０１５／１４１８２２  Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、撚線機や遠心分離機など高速で公転する部品内で使用される転がり軸受は、部品が高速で公転することにより、軸受内の潤滑油またはグリースが高速公転に伴う遠心力を受けることになる。その結果、潤滑油またはグリースが遠心方向側に偏るため、遠心方向逆側の潤滑不足により焼付くおそれがある。
【０００７】
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、高速で公転する部品内で使用される転がり軸受において、遠心方向逆側の潤滑不足を抑えることができる転がり軸受の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の転がり軸受は、軌道輪である内輪および外輪と、この内・外輪間に介在する複数の転動体と、この転動体を保持する保持器と、上記内輪および外輪の軸方向両端開口部に設けられたシール部材またはシールド部材と、軸受内空間に封入されるグリースまたは潤滑油からなる潤滑剤とを備え、公転する部品に使用される転がり軸受であり、この転がり軸受を構成する内輪、外輪、保持器、およびシール部材から選ばれる少なくとも１つの部材において、該部材の転動体との接触表面以外で潤滑剤と接触する表面、および公転により発生する遠心力方向逆側の表面に、繊維を植毛してなる植毛部が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
また、公転する部品に用いられる軸受において、公転により発生する遠心力方向逆側の表面に植毛される植毛部の植毛密度が遠心力方向側の表面に植毛される植毛部の植毛密度よりも大きいことを特徴とする。
【００１０】
また、上記公転する部品が撚線機または遠心分離機に用いられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の転がり軸受は、公転する部品に使用され、かつ転動体との接触表面以外で潤滑剤と接触する表面、および公転により発生する遠心力方向逆側の表面に、繊維を植毛してなる植毛部が形成されているので、遠心方向逆側の潤滑油やグリースなどの潤滑剤を保持でき、高速で公転する部品内で使用される場合でも遠心方向逆側の潤滑不足を抑え潤滑性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の転がり軸受が使用される撚線機の一例を示す図である。
【図２】深溝玉軸受の一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、本発明の転がり軸受が使用される撚線機の一例を示す図である。撚線機には、チューブラー型、バンチャー型、プラネタリー型、ドラムツイスター型など多くの形式があるが、いずれも素線供給部または撚り合わせ部において転がり軸受が使用され、その転がり軸受には公転に伴う遠心力が働いている。図１はバンチャー型の撚線機である。図１に示すように、撚線機９は、サプライリール１０から複数本繰り出された素線１１を、溝付きの撚口ローラ１２に集合させた後、仮撚装置１３を通して仮撚りし、次いでバンチャー本体の一対の回転枠１４の線材ガイド用ローラ１５、１６に巻き掛けて、バルーン形状に振り回しながら連続的に撚り合わせ、そして、キャプスタン１７で引き取られた撚線１８を、トラバーサ１９を介して捲取りリール２０に捲き取るようにしたものである。
【００１４】
上記バンチャー撚線機の回転枠１４（腕長最高約１００ｃｍ）は、一対のガイドローラ１５に沿う主軸のまわりに、毎分２０００〜７５００回転で回転し、特に回転枠１４の端部の線材ガイド用ローラ１６を支持する転がり軸受には、最大の遠心力が働くことになる。同様に、遠心分離機においても、高速で公転するロータに遠心力が働くことになる。
【００１５】
図２は、遠心力が働く線材ガイド用ローラ１６に用いられている深溝玉軸受の一部断面図である。この深溝玉軸受は、転がり軸受を構成する内輪、外輪、保持器、およびシール部材から選ばれる少なくとも１つの部材において、転動体との接触表面以外で潤滑剤と接触する表面に植毛部を有する。また、遠心力は転がり軸受の軸方向に働いている場合の例である。
【００１６】
転がり軸受１は、外周面に転走面２ａを有する内輪２と、内周面に転走面３ａを有する外輪３とが同心に配置される。内輪の転走面２ａと外輪の転走面３ａとの間に複数個の転動体４が介在して配置される。この複数個の転動体４が、保持器５により保持される。また、転がり軸受１は、内・外輪の軸方向両端開口部に設けられた環状のシール部材７を備え、内輪２と外輪３と保持器５とシール部材７とで構成される軸受内空間に封入されたグリースなどの潤滑剤８によって潤滑される。図２においては、転がり軸受を構成する内輪２、外輪３、保持器５、およびシール部材７から選ばれる少なくとも１つの部材において、転動体４との接触表面以外で潤滑剤８と接触する表面に植毛部６を設けている。
【００１７】
植毛部６は、図２に矢印で示す遠心力方向とは逆側のシール部材７の内表面に植毛される植毛部６ａと、遠心力方向側のシール部材７の内表面に植毛される植毛部６ｂとを有している。本発明においては、少なくとも植毛部６ａを有する。軸受内のこの部分の潤滑油またはグリースが高速公転に伴う遠心力により少なくなることを防ぎ、潤滑油またはグリースの保持をより高めるためである。特に、植毛部６ａの植毛密度を植毛部６ｂの植毛密度よりも高めることで、潤滑剤の保持力を高め潤滑特性を向上できる。なお、植毛部６は、転動体との接触表面以外で潤滑剤と接触する表面、例えば内輪２の肩部への植毛部６ｄ、外輪３の肩部への植毛部６ｃ、保持器本体の側面への植毛部６ｅへ設けることができる。
【００１８】
植毛部は、短繊維を植毛して形成される。植毛方法としては、吹き付けや静電植毛を採用できる。上記保持器の内・外径面や軌道輪肩などの曲面部においても、多量の繊維を短時間で密に、各面に垂直に植毛できることから、静電植毛を採用することが好ましい。静電植毛方法としては、公知の方法を採用でき、例えば、（１）部材の静電植毛を施す範囲に接着剤を塗布する工程、（２）帯電させた短繊維を上記部材に吹き付け静電気力により上記接着剤塗布面に略垂直に植毛する工程、（３）短繊維が仮付着した表面を乾燥させて接着剤の硬化反応を十分に行ない、短繊維を部材の表面に固着させる工程等を含む方法が挙げられる。植毛密度は、静電植毛時の印加電圧を高くすること等により高めることができる。
【００１９】
植毛に用いる短繊維としては、植毛用短繊維として使用可能であれば特に限定されず、例えば、（１）ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、ナイロンなどのポリアミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンテフタレートなどのポリエステル樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル、ビニロンなどの合成樹脂繊維、（２）カーボン繊維、グラスファイバーなどの無機繊維、（３）レーヨン、アセテートなどの再生繊維や、綿、絹、麻、羊毛などの天然繊維が挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。油による膨潤や溶解などが生じにくく化学的に安定であり、均質な繊維を多量に生産することができ、安価に入手することができるため、上記の中でも合成樹脂繊維を用いることが好ましい。
【００２０】
短繊維の形状としては、植毛部の形成箇所において、軸受機能に悪影響を与えるような他部材との干渉がない形状であれば特に限定されない。具体的な形状としては、例えば、長さ０．５〜２．０ｍｍ、太さ０．５〜５０デシテックスのものが好ましく、植毛部の短繊維の密度（植毛密度）としては、植毛した面積あたりに繊維の占める割合が１０〜３０％が好ましい。また、上述のように植毛箇所毎に植毛密度を異なるものとしてもよい。短繊維の形状としてストレートやベンド（先端部が曲がった形状）があり、断面形状は円形や多角形状がある。ベンド形状ではストレート形状と比較してグリースをより強く保持することができる。多角形状断面の短繊維を利用することで、円形断面の短繊維よりも大きな表面積とすることができ、潤滑剤の表面張力を大きくすることができる。それぞれの特性に合わせて、短繊維の形状を選定することが好ましい。
【００２１】
接着剤としては、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂などを主成分とする接着剤が挙げられる。例えば、ウレタン樹脂溶剤系接着剤、エポキシ樹脂溶剤系接着剤、酢酸ビニル樹脂溶剤系接着剤、アクリル樹脂系エマルジョン接着剤、アクリル酸エステル−酢酸ビニル共重合体系エマルジョン接着剤、酢酸ビニル系エマルジョン接着剤、ウレタン樹脂系エマルジョン接着剤、エポキシ樹脂系エマルジョン接着剤、ポリエステル系エマルジョン接着剤、エチレン−酢酸ビニル共重合体系接着剤などが挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００２２】
本発明の転がり軸受は、潤滑油またはグリースで潤滑される。これら潤滑剤（潤滑油・グリース）は軸受内空間に供給・封入され、転走面などに介在して潤滑がなされる。潤滑油としては、通常、転がり軸受に用いられるものであれば特に制限なく用いることができる。例えば、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油などの鉱油、ポリブテン油、ポリ−α−オレフィン油、アルキルベンゼン油、アルキルナフタレン油などの炭化水素系合成油、または、天然油脂やポリオールエステル油、りん酸エステル油、ジエステル油、ポリグリコール油、シリコーン油、ポリフェニルエーテル油、アルキルジフェニルエーテル油、フッ素化油などの非炭化水素系合成油などが挙げられる。これらの潤滑油は、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００２３】
グリースとしては、通常、転がり軸受に用いられるグリースであれば特に制限なく用いることができる。グリースを構成する基油としては、上記の潤滑油が挙げられる。また、グリースを構成する増ちょう剤としては、例えば、アルミニウム石けん、リチウム石けん、ナトリウム石けん、複合リチウム石けん、複合カルシウム石けん、複合アルミニウム石けんなどの金属石けん系増ちょう剤、ジウレア化合物、ポリウレア化合物などのウレア系化合物、ＰＴＦＥ樹脂などのフッ素樹脂粉末が挙げられる。これらの増ちょう剤は、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００２４】
また、潤滑剤には、必要に応じて公知の添加剤を添加できる。添加剤としては、例えば、カーボンブラックなどの導電性付与剤、有機亜鉛化合物、有機モリブデン化合物などの極圧剤、アミン系、フェノール系、イオウ系化合物などの酸化防止剤、イオウ系、リン系化合物などの摩耗抑制剤、多価アルコールエステルなどの防錆剤、ポリメタクリレート、ポリスチレンなどの粘度指数向上剤、二硫化モリブデン、グラファイトなどの固体潤滑剤、エステル、アルコールなどの油性剤などが挙げられる。
【００２５】
潤滑剤の封入量は、所望の潤滑特性を確保できる範囲であれば特に限定されないが、軸受内空間における静止空間体積の５０％〜８０％（体積比率）程度とすることが好ましい。本発明では植毛部の形成により、グリースの撹拌抵抗の低減が図れるため、潤滑剤封入量を上記範囲としながらも、回転トルクの低減が図れる。
【００２６】
以上、図１および図２に基づき本発明の実施形態（深溝玉軸受（シール部材有））を説明したが、本発明の転がり軸受はこれらに限定されるものではない。例えば、アンギュラ玉軸受、スラスト玉軸受、円筒ころ軸受、針状ころ軸受、スラスト円筒ころ軸受、スラスト針状ころ軸受、円すいころ軸受、スラスト円すいころ軸受、自動調心玉軸受、自動調心ころ軸受、スラスト自動調心ころ軸受などの任意の転がり軸受であって、公転する部品に使用されて、公転により発生する遠心力を受ける転がり軸受に使用できる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明の転がり軸受は、軸受形状や潤滑剤として既存のものを用いながら、植毛という簡易な手段により、公転する部品内で使用される転がり軸受において遠心方向逆側の潤滑不足を抑えることができるので、高速で公転する等、遠心力を受ける転がり軸受に好適に使用できる。
【符号の説明】
【００２８】
１  転がり軸受
２  内輪
３  外輪
４  転動体
５  保持器
６  植毛部
７  シール部材
８  潤滑剤
９  撚線機
１０  サプライリール
１１  素線
１２  撚口ローラ
１３  仮撚装置
１４  回転枠
１５  線材ガイド用ローラ
１６  線材ガイド用ローラ
１７  キャプスタン
１８  撚線
１９  トラバーサ
２０  捲取りリール
【図１】
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【図２】
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