(57)【要約】【課題】油浴潤滑の転がり軸受において、既存の潤滑油流入構造などは変更せずに、軸受内部に形成する簡易な手段により、回転トルクを低減できる転がり軸受を提供する。【解決手段】転がり軸受２１は、油浴潤滑で使用され、軌道輪である内輪２２および外輪２３と、この内・外輪間に介在する複数の玉２４と、この玉２４を保持する保持器２５とを備えてなり、保持器２５の玉２４との接触表面以外の面に、撥油性を有する複数の繊維からなる植毛体２６が固定されている。【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を備えてなり、油浴潤滑で使用される転がり軸受であって、
前記保持器の前記転動体との接触表面以外の面に、撥油性を有する複数の繊維からなる植毛体が固定されていることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記繊維は、フッ素樹脂繊維、または、表面に撥油性被膜を有する繊維であることを特徴とする請求項１記載の転がり軸受。
【請求項３】
前記植毛体が、前記保持器の内径面および外径面から選ばれる少なくとも一方の面に固定されていることを特徴とする請求項１または請求項２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、転がり軸受に関し、特に油浴潤滑で使用される転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
転がり軸受の潤滑方式として油浴潤滑がある。例えば、産業機械減速機、ロボット減速機、建設機械用減速機、風力発電装置増速機などにおいてこの方式が利用されている。増減速機は、油潤滑される転がり軸受により回転自在に支持された遊星歯車を用いて、入力軸の回転を増減速させて出力軸に伝える装置である。より詳細には、ケーシング内に、旋回自在なキャリアと、該キャリアの周方向複数箇所に転がり軸受を介して支持された遊星歯車と、遊星歯車が噛み合う内歯のリングギヤと、該リングギヤと同心位置に回転自在に設けられて遊星歯車が噛み合う太陽歯車とを有している。このような構造において、各遊星歯車は、固定のリングギヤに噛み合いながら公転することで自転を生じる。 遊星歯車および軸受は、キャリアの旋回により公転して底に位置した時に潤滑油貯留槽の潤滑油内に浸かり、潤滑油が供給される。
【０００３】
従来、このような油浴潤滑の転がり軸受において、特許文献１では、軸受内部の潤滑油の量を適正に保ち、潤滑油の攪拌抵抗や転がり粘性抵抗を少なくし、回転トルクと発熱を低減する軸受が提案されている。特許文献１の転がり軸受は、内外輪間に形成される開口部から軸受内に流入する潤滑油を堰き止める環状の堰き止め部材を外輪に備えることを特徴としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１９６５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のように特殊な構造の堰き止め部材を設ける場合、部材設置用のスペースが必要となり、また製造コストも高くなる。また、堰き止め部材の潤滑油浸透領域として所定の濾過精度のメッシュ部材を用いる場合、その精度や潤滑油の粘度などに条件によっては、軸受内部に取り込む潤滑油の量が逆に不足するなどのおそれがある。
【０００６】
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、油浴潤滑の転がり軸受において、既存の潤滑油流入構造などは変更せずに、軸受内部に形成する簡易な手段により、回転トルクを低減できる転が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】
【０００７】
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を備えてなり、油浴潤滑で使用される転がり軸受であって、上記保持器の上記転動体との接触表面以外の面に、撥油性を有する複数の繊維からなる植毛体が固定されていることを特徴とする。
【０００８】
上記繊維は、フッ素樹脂繊維、または、表面に撥油性被膜を有する繊維であることを特徴とする。
【０００９】
上記植毛体が、上記保持器の内径面および外径面から選ばれる少なくとも一方の面に固定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の転がり軸受は、油浴潤滑で使用され、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を備えてなり、この保持器の転動体との接触表面以外の面に、撥油性を有する複数の繊維（例えばフッ素樹脂繊維）からなる植毛体が固定されているので、軸受内部に供給された潤滑油を植毛体で撥油し、空気を巻込みながら保持器や転動体が回転するため、潤滑油の攪拌抵抗を低減でき、回転トルクや発熱を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の転がり軸受を用いた増速機の断面図である。
【図２】本発明の転がり軸受の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の転がり軸受は、油浴潤滑で使用される転がり軸受である。この転がり軸受を用いた装置の一例として増減速機の図１に基づいて説明する。図１は増速機の断面図である。増速機本体１は、入力軸２と出力軸３との間に、一次増速機となる遊星歯車機構６と、２次増速機７とを設けたものである。遊星歯車機構６は、入力軸２に固定されたキャリア８に遊星歯車９を設置し、遊星歯車９を、内歯のリングギヤ１０と太陽歯車１１に噛み合わせ、太陽歯車１１に固定された軸を中間出力軸１２とするものである。２次増速機７は、中間出力軸１２の回転を出力軸３に複数の歯車１３〜１６を介して伝達する歯車列からなる。遊星歯車９や、この遊星歯車９を支持する転がり軸受１７、リングギヤ１０、２次増速機７の歯車１３となる各部品が、ハウジング４内の潤滑油貯留槽４ａの潤滑油５内に浸漬される。潤滑油貯留槽４ａは、ポンプおよび配管からなる循環給油手段（図示せず）によって循環させられる。なお、循環給油手段は必ずしも設けなくてもよい。
【００１３】
図１に示す構成において、入力軸２が回転すると、入力軸２と一体のキャリア８が旋回し、キャリア８の複数箇所に支持された遊星歯車９が公転移動する。この際、各遊星歯車９は、固定のリングギヤ１０に噛み合いながら公転することで自転を生じる。この公転しながら自転する遊星歯車９に太陽歯車１１が噛み合っており、太陽歯車１１は、入力軸２に対して増速されて回転する。太陽歯車１１は、２次増速機７の中間出力軸１２に設けられたものであり、太陽歯車１１の回転が２次増速機７で増速されて出力軸３に伝えられる。このように入力軸２に入力される風車主軸（図示せず）の回転が、遊星歯車機構６と２次増速機７とで大幅に増幅されて出力軸３に伝えられ、出力軸３からは発電が可能な高速回転が得られる。なお、この態様では増速用の例を説明したが、減速用のものとしてもよい。その場合、太陽歯車１１が入力側となり、キャリア８が出力側となる。
【００１４】
遊星歯車９および転がり軸受１７は、キャリア８の旋回により公転して底に位置した時に潤滑油貯留槽４ａの潤滑油５内に浸かり、潤滑油が供給される。潤滑油としては特に限定されず、増減速機用の公知のギア油などを用いることができる。上記の転がり軸受１７が本発明の転がり軸受である。
【００１５】
本発明の転がり軸受を図２に基づいて説明する。図２は、上記転がり軸受１７のように油浴潤滑で使用されるアンギュラ玉軸受の一部断面図である。この転がり軸受２１は、アンギュラ玉軸受であり、内輪２２と外輪２３との間の軌道空間に複数の玉２４が周方向に配列され、内輪２２および外輪２３と、玉２４とが所定の接触角θを有して設けられている。これらの玉２４は、保持器２５により周方向等間隔に保持されている。保持器２５は、もみ抜き型保持器であり、円環状の保持器本体に玉２４を保持するポケット部が周方向に一定間隔で設けられている。
【００１６】
図２の転がり軸受２１では、保持器２５の内径面に植毛体２６が接着固定されて設けられている。植毛体２６は、保持器２５において転動体である玉２４との接触表面以外の面であれば任意の面に任意の範囲で設けることができる。図２の形態では、内径面にのみ設けているが、外径面に設けてもよい。保持器２５の植毛体２６により、軸受内部に供給された潤滑油が撥油され、空気を巻込みながら保持器と玉が回転するため、潤滑油の攪拌抵抗を低減でき、回転トルクや発熱を低減できる。
【００１７】
保持器２５の材質については、金属材料や樹脂材料など、任意の材料を採用できる。例えば、フェノール樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ナイロン６６樹脂、ナイロン４６樹脂などのポリアミド樹脂を樹脂母材とし、炭素繊維、ガラス繊維などの強化繊維と、他の添加剤を配合した樹脂組成物を用いて、射出成形により製造される。
【００１８】
本発明の転がり軸受としてアンギュラ玉軸受を例示したが、油浴潤滑であれば任意の形式の転がり軸受とできる。例えば、円筒ころ軸受、円すいころ軸受、自動調心ころ軸受、針状ころ軸受などのころ軸受、または深溝玉軸受などの軸受としてもよい。
【００１９】
本発明における植毛体は、繊維（短繊維）を植毛して形成される。植毛方法としては、静電植毛や静電吹き付け植毛があり、公知の方法を採用できる。静電植毛は、接着剤を塗布した基材（保持器）を対電極とし、高電圧電極により静電界を作り、その静電吸引力で短繊維を飛翔させ接着剤を塗布した形成部に立毛させる方法である。静電吹き付け植毛は、この静電吸引力に加え、短繊維をエアーで強制的に飛ばしながら接着剤を塗布した形成部に植毛する方法である。なお、いずれの方法においても植毛後に乾燥工程・仕上げ工程などを行なう。
【００２０】
植毛に用いる短繊維としては撥油性を有するものを用いる。この短繊維の形態としては、（１）繊維自体をフッ素樹脂繊維として撥油性を持たせる場合と、（２）繊維表面に撥油性被膜を形成する場合とがある。（１）の場合、フッ素樹脂繊維としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、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（ＰＦＡ）樹脂、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（ＦＥＰ）樹脂、およびテトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）などの繊維加工品が挙げられる。
【００２１】
また、（２）の場合の撥油性被膜としては、上記ＰＴＦＥ系、ＰＦＡ系、ＦＥＰ系、ＥＴＦＥ系などのフッ素樹脂コーティングによる撥油性被膜、シロキサンやフルオロアルキルシランを用いた撥油性被膜などを採用できる。この場合、繊維自体は該コーティングが可能なものであれば任意の材質を採用できる。使用できる植毛用短繊維としては、上記フッ素樹脂以外の合成樹脂繊維、カーボン繊維、グラスファイバーなどの無機繊維、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。
【００２２】
短繊維の形状は特に限定されない。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、植毛体の短繊維の密度としては、植毛した面積あたりに繊維の占める割合が１〜３０％が好ましい。短繊維の断面形状は、円形や多角形状がある。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、より潤滑油を撥油でき、空気を巻込みやすくなる。
【００２３】
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。
【００２４】
この撥油性の植毛体は、既存の軸受構成部材である保持器に、その構造を変更することなく形成できる。このため、潤滑油流入などを制限する他部材なしで、既存の軸受サイズも変更せずに、回転トルクや発熱の低減が図れる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の転がり軸受は、油浴潤滑の転がり軸受において、軸受内部に形成する簡易な手段により回転トルクを低減できるので、油浴潤滑や循環給油で潤滑される転がり軸受として広く利用できる。
【符号の説明】
【００２６】
１  増速機本体
２  入力軸
３  出力軸
４  ハウジング
５  潤滑油
６  遊星歯車機構
７  ２次増速機
８  キャリア
９  遊星歯車
１０  リングギヤ
１１  太陽歯車
１２  中間出力軸
１３〜１６  歯車
１７  転がり軸受
２１  転がり軸受
２２  内輪
２３  外輪
２４  玉
２５  保持器
２６  植毛体
【図１】
2018165561.tif 000003
【図２】
2018165561.tif 000004