(57)【要約】【課題】シール端面と内輪外径間の隙間から潤滑剤が漏れ出すことを防ぐことができるＣＴスキャナ用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、上記軌道輪の軸方向両端開口部に設けられたシール部材６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、シール部材６の軸受内空間側表面およびこの軸受内空間側表面に隣接する端面のいずれか１つの面に植毛部７が形成されている。【選択図】図１
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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、前記軌道輪の軸方向両端開口部に設けられたシール部材と、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てなるＣＴスキャナ用転がり軸受であって、
前記シール部材の軸受内空間側表面およびこの軸受内空間側表面に隣接する端面のいずれか１つの面に植毛部が形成されていることを特徴とするＣＴスキャナ用転がり軸受。
【請求項２】
軸受内空間側表面のみに植毛部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のＣＴスキャナ用転がり軸受。
【請求項３】
軸受内空間側表面およびこの軸受内空間側表面に隣接する端面の両面に、前記植毛部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のＣＴスキャナ用転がり軸受。
【請求項４】
前記端面に形成されている植毛部の短繊維先端部が、前記内輪外径または前記外輪内径に接触することを特徴とする請求項１または請求項３記載のＣＴスキャナ用転がり軸受。
【請求項５】
前記植毛部の短繊維が、前記軸受内空間側表面または前記端面に対して斜め方向に植毛されていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項記載のＣＴスキャナ用転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＣＴスキャナ用転がり軸受に関し、特に潤滑剤漏れ抑制シールを用いたＣＴスキャナ用転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療機器の一種であるＣＴスキャナは、固定架台に回転自在に支持された円筒状の回転架台が被験者の周囲を回転することで、断層画像を得ている。このようなＣＴスキャナは、固定架台の内周面が被験者が入る程度の概ね直径１ｍ程度の大径に形成されるため、固定架台と回転架台とを支持する軸受には、直径に対して断面が著しく小さい、超薄肉形のＣＴスキャナ用転がり軸受が使用されている。
【０００３】
ＣＴスキャナに用いられる超薄肉形の転がり軸受１１の断面構造の一例を図４に示す。この軸受１１は、リング状の外輪１３と、外輪１３の内周側に同心配置した同じくリング状の内輪１２と、外輪１３と内輪１２との間に転動自在に介在させた転動体（玉）１４と、玉１４を円周方向等間隔に保持するための保持器１５と、軸受の両端開口部を密封するためのシール部材１６とを主な構成要素としている。シール部材１６は内輪１２との摺動によるトルク増大を防止するために、内輪１２と接するシールリップは設けずラビリンス構造としている。このため、軸受内のグリース１７が漏れ出し周辺環境を汚染する可能性がある。使用される環境は病院内の医療現場であり、グリースの漏れによる被験者や周辺機器への汚染は人的な不快感を伴い、クリーンであるべき医療現場のイメージに甚大な悪影響を及ぼす。
【０００４】
ＣＴスキャナ用転がり軸受からのグリース漏れを防ぐ対策として、発泡固形潤滑剤を用いた例が知られている（特許文献１参照）。また、軸受シールの接着剤による支持を安定化させ、取り付け作業を簡単にできるシール付き転がり軸受が知られている（特許文献２参照）。さらに、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知られている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２９８１１７号公報
【特許文献２】特開２０１４−１３４２５２号公報
【特許文献３】国際公開第２０１５／１４１８２２号
【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、シール部材は外輪側または内輪側に固定されており、軸受運転開始と共に遠心力により潤滑剤がシール部材の軸受内空間側表面に飛散する。この飛散した潤滑剤が重力によりシール端面へ移動することで、シール端面と内輪外径間の隙間から潤滑剤が漏れ出す場合があるという問題がある。
【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、シール端面と内輪外径間の隙間から潤滑剤が漏れ出すことを防ぐことができるＣＴスキャナ用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ＣＴスキャナ用転がり軸受は、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、上記軌道輪の軸方向両端開口部に設けられたシール部材と、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てなり、上記シール部材の軸受内空間側表面およびこの軸受内空間側表面に隣接する端面のいずれか１つの面に植毛部が形成されていることを特徴とする。すなわち、植毛部が形成されている面は、（１）シール部材の軸受内空間側表面、（２）シール部材の軸受内空間側表面に隣接する端面、または（３）シール部材の軸受内空間側表面およびこの軸受内空間側表面に隣接する端面の両面である。特に、軸受内空間側表面のみに植毛部が形成されているか、または、軸受内空間側表面およびこの軸受内空間側表面に隣接する端面の両面に植毛部が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明のＣＴスキャナ用転がり軸受は、上記端面に形成されている植毛部の短繊維先端部が上記内輪外径または上記外輪内径に接触することを特徴とする。また、上記植毛部の短繊維が上記軸受内空間側表面または上記端面に対して斜め方向に植毛されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のＣＴスキャナ用転がり軸受は、シール部材の軸受内空間側表面およびこの軸受内空間側表面に隣接する端面のいずれか１つの面に植毛部が形成されているので、軸受運転開始と共に遠心力により潤滑剤がシール部材の軸受内空間側表面（シール内面）に飛散する際に、飛散した潤滑剤が重力によりシール端面へ移動することなく、植毛部によって保持される。これによりシール端面と内輪外径間の隙間から潤滑剤が漏れ出すことを抑制できる。また、シール端面にも植毛を施すことで、シールと内輪間のすきまが小さくなり、かつ植毛が外部に出ようとする潤滑剤の抵抗になるため、より内部に留めることができる。さらに、植毛部を形成する短繊維に角度を持たせることで抵抗力をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施例に係るＣＴスキャナ用転がり軸受の一部断面図である。
【図２】図１におけるシール部材の拡大断面図である。
【図３】他のシール部材の拡大断面図である。
【図４】従来のＣＴスキャナ用転がり軸受の一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明のＣＴスキャナ用転がり軸受を図面に基づいて説明する。図１は本発明のＣＴスキャナ用転がり軸受の一実施例を示す断面図である。図１に示すようにＣＴスキャナ用転がり軸受１は、内輪２と、外輪３と、これら内・外輪２、３の軌道間に組み込んだ複数の転動体４と、この転動体４を保持する保持器５と、非接触のシール部材６とを備え、上記内・外輪２、３と上記転動体４と上記保持器５と上記シール部材６とに囲まれた軸受空間にグリースまたは潤滑油からなる潤滑剤８が封入されている。シール部材６には植毛部７が設けられている。また、検出器などの機器を取付けたベースを支持しながら回転する軸受に作用するモーメント荷重に対応するために、転動体４と、内輪２および外輪３との接触角αを有する４点接触の玉軸受を一般に用いている。外輪３はボルト９ａにより固定部材に取付けられ、内輪２はボルト９ｂにより回転部材に取付けられている。
【００１３】
シール部材６の拡大断面図を図２に示す。図２（ａ）〜（ｄ）は植毛部が設けられている箇所をそれぞれ示す。外輪３に装着前のシール部材６は、帯状体の周方向一端部と他端部を周方向に突き合わせるように丸めて円環状に形成されている。このシール部材６は、ゴムなどの弾性材料からなり、外輪３の軌道面の軸方向側方に形成された半径方向外側に凹む断面コ字状のシール溝３ａに外径端部６ａを挿入して接着剤により接着・固定されている。シール溝３ａに装着された環状のシール部材６の他端６ｂは内輪２の外径面２ａに非接触となるように設けられている。
【００１４】
植毛部７はシール部材６の軸受内空間側表面６ｃに設けることができる（図２（ａ））。この植毛部は、例えば軸受運転開始と共に遠心力により軸受内空間側表面６ｃに飛散する潤滑剤８を保持できる。
植毛部７はシール部材の軸受内空間側表面６ｃに隣接する端面６ｄに設けることができる（図２（ｂ））。この植毛部は、シール先端部６ｂと内輪２の外径面２ａとの間のすきまを小さくできる。このため、端面に設けられた植毛部が外部に出ようとする潤滑剤の抵抗になり潤滑剤をより内部に留めることができる。特にシール先端部６ｂに植毛された短繊維の先端を内輪２の外径面２ａに接触させることにより、潤滑剤に対する密閉度を向上させることができる（図２（ｄ））。内輪２の外径面２ａへの接触は僅かに植毛先端部が接すること（軽接触）が好ましい。
植毛部７を軸受内空間側表面６ｃおよび端面６ｄの両方に設けることで潤滑剤に対する密閉度をさらに向上させることができる（図２（ｃ））。
【００１５】
他のシール部材６の拡大断面図を図３に示す。軸受内空間側表面６ｃおよび／または端面６ｄに設けられる植毛部７は、短繊維が斜め方向に植毛されている。図面右側から左側に向かって潤滑剤の流れる方向に対して、この流れを阻止する方向に斜めに植毛することにより、潤滑剤の外部への流出をより効果的に阻止することができる。
【００１６】
また、短繊維の斜め方向として、回転方向に沿って周方向に傾斜させることもできる。ＣＴスキャナ軸受は、主に一方向にのみ回転する仕様であるため、回転方向後方に流れるように傾斜させることで、内輪などと軽接触させた際の抵抗が少なく、低トルク化が図れ、繊維先端部の摩耗も少なくなる。特に、ＣＴスキャナ軸受では回転数こそ小さいものの径が大きく、ｄｍｎ値は大きくなるので、低トルク化は有効である。
【００１７】
また、短繊維の先端を内輪外径面（シール固定が内輪側である場合は外輪内径面）に軽接触する構成とすることで、軸受内部から発生する異音が外部に漏れることも防止でき、静粛性の向上が図れる。
【００１８】
植毛部７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。上記シール部材の各面に多量の繊維を短時間で密に、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シール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、短繊維をシール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。
【００１９】
短繊維を軸受内空間側表面６ｃまたは端面６ｄに対して斜め方向に植毛する方法としては、公知の方法を使用することができる。例えば、上記静電植毛方により接着剤塗布面に略垂直に植毛した後、加熱されたニップロール間を通過させることにより斜め方向に植毛することができる。
【００２０】
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。合成樹脂繊維の中でも機械的強度に優れているポリアミド樹脂繊維が特に好ましい。
【００２１】
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。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など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。
【００２２】
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。
【００２３】
本発明のＣＴスキャナ用転がり軸受は、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。これらの潤滑剤としては、通常、ＣＴスキャナ用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。また、本発明は所定の植毛部の構成により、潤滑剤が漏れ出すことを抑制できるので、グリースの選択の幅が広がる。
【００２４】
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３０％〜８０％（体積比率）程度とすることが好ましい。本発明では上記植毛部の形成により、潤滑剤封入量を上記範囲内で多くする場合でも、グリースの撹拌抵抗の低減によりトルクを低減でき、かつ、漏れ出すことを防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
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、簡易な手段により、シール端面と内輪外径間の隙間から潤滑剤が漏れ出すことを防止でき、周辺環境を汚染することを防止できるので、医療現場で使用されるＣＴスキャナの転がり軸受として好適に利用できる。
【符号の説明】
【００２６】
１  ＣＴスキャナ用転がり軸受
２  内輪
３  外輪
４  転動体
５  保持器
６  シール部材
７  植毛部
８  潤滑剤
９  ボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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