(57)【要約】【課題】潤滑剤保持部材を転がり軸受の特定の部位に設けても優れた変形応答性のある転がり軸受の提供を目的とする。【解決手段】転がり軸受１は、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１１と、軸受内空間に封入されるグリース１２とを備えてなり、樹脂製の保持器５の内径面および／または外径面に、潤滑剤保持部材６がウレタン系接着剤を用いて接着されている。【選択図】図１
2018146071.tif 000002
【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転がり軸受であって、
（１）前記保持器の内径面および／または外径面、（２）前記軌道輪の軌道面に隣接する肩部、（３）前記シール部材の軸受内空間側表面、の３つの部位から選ばれた少なくとも１つの部位の表面に、潤滑剤保持部材がウレタン系接着剤を用いて接着されていることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記潤滑剤保持部材が、前記（１）の部位に形成され、前記保持器が樹脂製保持器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】
前記潤滑剤保持部材が、植毛体または多孔質体であ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。
【請求項４】
前記潤滑剤保持部材が前記植毛体であり、該植毛体が合成繊維からなる短繊維であることを特徴とする請求項３記載の転がり軸受。
【請求項５】
前記潤滑剤保持部材が、前記転動体の表面と接し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、植毛部に導電性繊維を用いた例が記載されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
特許文献１には、軸受内に植毛部（植毛体）を設けるときの接着剤としてウレタン樹脂が開示されている。しかしながら、保持器など樹脂成形品の表面に植毛体や多孔質体などの潤滑剤保持部材が設けられている場合、使用条件によっては、樹脂成形品の変形に伴い、接着剤の剥がれや割れなどが生じやすくなる場合がある。また、潤滑剤に含まれている油に対する耐油性に劣るおそれがある。
【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、潤滑剤保持部材を転がり軸受の特定の部位に設けても優れた変形応答性のあ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】
【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、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、この３つの部位から選ばれた少なくとも１つの部位の表面に、潤滑剤保持部材がウレタン系接着剤を用いて接着されていることを特徴とする。この３つの部位は、（１）上記保持器の内径面および／または外径面、（２）上記軌道輪の軌道面に隣接する肩部、（３）上記シール部材の軸受内空間側表面である。特に、上記潤滑剤保持部材が、上記（１）の部位に形成され、上記保持器が樹脂製保持器である。
【０００８】
上記潤滑剤保持部材が、植毛体または多孔質体であることを特徴とする。特に上記植毛体が、合成繊維からなる短繊維であることを特徴とする。また、上記潤滑剤保持部材が、上記転動体の表面と接していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の転がり軸受は、潤滑剤保持部材がウレタン系接着剤を用いて接着されているので、潤滑剤保持部材に保持されている潤滑剤によりトルクの低減を図ることができると共に、潤滑剤保持部材を固定している接着剤と軸受部材との変形応答性に優れる。特に、樹脂製保持器の表面に形成した植毛体などが転動体表面との軽接触により摩擦力を受けるような場合や、これに加えて保持器自体も僅かに変形するような場合でも、上記特性により繊維の脱落を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例に係る転がり軸受の一部断面図である。
【図２】図１における保持器の斜視図である。
【図３】本発明の他の実施例に係る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】
【００１１】
本発明の転がり軸受の一例を図１および図２に基づき説明する。図１は、本発明の転がり軸受として植毛部を有する樹脂製冠形保持器を組み込んだ深溝玉軸受の一部断面図であり、図２はこの冠形保持器の斜視図である。図１に示すように、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、冠形の保持器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１１を備え、内輪２と外輪３と保持器５とシール部材１１とで構成される軸受内空間に封入されたグリース１２によって潤滑される。この実施形態では、保持器５のグリース１２と接触する表面（軸受内空間側表面）に潤滑剤保持部材６がウレタン系接着剤を用いて接着されている。
【００１２】
図２に示すように、冠形の保持器５は、環状の本体７上面に周方向に一定ピッチをおいて対向一対の保持爪８を形成し、その対向する各保持爪８を相互に接近する方向にわん曲させるとともに、その保持爪８間に転動体である玉を保持するポケット部９を形成したものである。隣接するポケット部９の縁に形成された相互に隣接する保持爪８の背面相互間に、保持爪８の立ち上がり基準面となる平坦部１０が形成される。この実施形態では、潤滑剤保持部材６は、本体７の外径面５ａ（外輪側面）と、内径面５ｂ（内輪側面）にウレタン系接着剤を用いて接着されている。保持器５の内径面５ｂおよび外径面５ａは、転動体である玉との接触表面ではない。保持器への潤滑剤保持部材６は玉との接触表面以外の全面に形成されていてもよい。また、保持器５の内径面５ｂおよび外径面５ａは、軸受外部に位置する表面ではなく、内輪と外輪と保持器とシール部材とで構成される軸受内空間側の表面であり、封入されたグリースと接触する表面である。さらに、この実施形態の保持器５は転動体案内であるため、内径面５ｂおよび外径面５ａは、軌道輪（図１の内輪２と外輪３）と接触しない面である。軌道輪案内の保持器において、案内面などの軌道輪との接触面に潤滑剤保持部材６を設けてもよい。
【００１３】
グリースが潤滑剤保持部材６に保持され、せん断を受けることなく保持器と共に回転することで、撹拌抵抗が生じず、潤滑剤保持部材６がない場合と比較して、回転トルクの低減が図れる。また、グリースは、せん断を受けると軟化して離油しやすくなり潤滑寿命が短くなるが、本発明では潤滑剤保持部材６に保持され、せん断を受けにくく潤滑寿命の長寿命化が図れる。また、油潤滑とする場合、潤滑剤保持部材６に潤滑油を吸収させれば、外部から油を供給することなく、軸受内部に十分な量の潤滑油を保持でき、かつ、グリース潤滑のように回転の抵抗となる半固体状の物質が存在しないため、より低トルクとなる。
【００１４】
潤滑剤保持部材は植毛体または多孔質体である。以下、植毛体および多孔質体について説明する。
植毛体は、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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
多孔質体は、潤滑剤を保持できる材料であれば使用できる。例えば、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリオレフィン、フェノール、ポリ塩化ビニルなどの合成樹脂や、天然ゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、ニトリルゴム、シリコンゴム、スチレンブタジエンゴムなどのゴムを発泡して得られるフォーム、羊毛やフェルトなどの多孔質繊維、金属、セラミック、ガラスなどの粉末を焼結させた多孔質体などが挙げられる。
【００１８】
転がり軸受の表面部位と潤滑剤保持部材とを接着させるウレタン系接着剤は、分子内にウレタン結合（−ＮＨＣＯＯ−）を有するポリウレタン樹脂を主成分とする接着剤である。ウレタン樹脂は、一般にポリオールとポリイソシアネートとの付加反応によって製造される。ポリオールとポリイソシアネートの反応をほぼ完結させ、ポリマー化した状態の一液型と、使用時にポリオールとポリイソシアネートを反応させる二液型とがある。本発明においては、ポリオールとポリイソシアネートの反応を適当なところで止めたウレタンプレポリマーを主剤として、これを硬化させるウレタン硬化剤かなるウレタン系接着剤が好ましく、特に水酸基末端のウレタンプレポリマーとポリイソシアネートとを反応させてなるウレタン系接着剤が好ましい。
【００１９】
水酸基末端のウレタンプレポリマーとしては、ポリエーテル主鎖を有するポリマー、ポリエステル主鎖を有するポリマー、ポリエーテルおよびポリエステル主鎖を有するポリマー、ポリウレタン主鎖を有するポリマー、ポリアミド主鎖を有するポリマー、ポリカーボネート主鎖を有するポリマー、ノボラック主鎖を有するポリマー等が挙げられる。
【００２０】
ポリイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、４，４′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス（イソシアナトフェニル）チオホスフェート等が挙げられる。
【００２１】
本発明に好ましいウレタン系接着剤の市販品としては、三和高分子工業社製、商品名サングリップを挙げることができる。
【００２２】
保持器５における植毛体または多孔質体などの潤滑剤保持部材６の形成箇所については、図２に示す形態に限定されず、内径面のみ、外径面のみに形成する形態、その他の任意の箇所に形成してもよい。潤滑剤保持部材６は転動体と接する箇所に設けることが好ましい。また、転動体と接する箇所に潤滑剤保持部材のための接着剤が付着しないことが望ましい。保持器における転動体と接する箇所以外への潤滑剤保持部材であれば、保持器に潤滑剤保持部材を設けることにより、軸受機能を損なうことなく、グリースや潤滑油の保持効果が得られる。
【００２３】
図２に示す例は冠形保持器であるが、本発明の転がり軸受では、波型保持器やもみ抜き保持器などの保持器に潤滑剤保持部材を形成する形態としてもよい。また、保持器の材質については、金属材料や樹脂材料など、任意の材料を採用できるが、本発明では潤滑剤保持部材の固定対象として特に樹脂製の保持器を用いた場合に特に有効である。
【００２４】
図２に示す冠形保持器は樹脂製である。例えば、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。
【００２５】
潤滑剤保持部材は、保持器以外に軌道輪やシール部材の表面に形成してもよい。いずれの部材に形成する場合も、潤滑剤保持部材が転動体表面と接していることが好ましい。植毛体などが転動体表面との軽接触により摩擦力を受けるような場合や、これに加えて樹脂製などの軸受部材が僅かに変形するような場合でも、ウレタン系接着剤の優れた変形応答性により、繊維の脱落などを抑制できる。また、１つの転がり軸受において、これを構成する複数の部材にそれぞれ潤滑剤保持部材を形成してもよい。
【００２６】
本発明の転がり軸受の他の例を図３に基づき説明する。図３（ａ）は、本発明の転がり軸受として潤滑剤保持部材を有するシール部材を組み込んだ深溝玉軸受の一部断面図であり、図３（ｂ）は、潤滑剤保持部材を有する軌道輪を備えた深溝玉軸受の一部断面図である。図３（ａ）に示す例では、転がり軸受１において、シール部材１１の内面に潤滑剤保持部材６を形成している。詳細には、シール部材１１は、補強用の金属板１１ａとシールリップを構成するゴム部材１１ｂとから構成されており、金属板１１ａの軸受内空間側表面に潤滑剤保持部材６が形成されている。潤滑剤保持部材６の形成箇所は、図示した箇所に限定されず、シール部材１１においてグリース１２と接触する表面であれば、任意の表面に形成できる。また、潤滑剤保持部材を形成する際のシール部材側の構造は特に限定されず、金属板を有さないシール部材や、金属板（シールド板）のみからなるシール部材であってもよい。
【００２７】
図３（ｂ）に示す例では、内輪２の肩部２ｂおよび外輪３の肩部３ｂの全部または一部に、それぞれ潤滑剤保持部材６が形成されている。潤滑剤保持部材６の形成箇所は、図示した箇所に限定されず、軌道輪（内輪２および外輪３）において転動体４との接触表面である転走面を除き、グリース１２と接触する表面であれば、任意の表面に形成できる。転走面近傍の肩部に潤滑剤保持部材を形成することで、油が潤滑剤保持部材を通って転走面に供給されやすくなる。また、図３（ａ）と図３（ｂ）に示す構成を組み合わせてもよい。さらに図１（ａ）に示す構成を組み合わせることができる。通常の潤滑剤保持部材のない転がり軸受の場合、シール面などに飛散したグリースは潤滑に寄与しないが、軸受内部で潤滑剤保持部材による油通路が形成され、グリースが各所に飛散しても軸受の潤滑に寄与できる。
【００２８】
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。潤滑油やグリースとしては、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。また、添加剤として、所定の酸化防止剤、極圧剤、ポリメタクリレートなどを配合してもよい。潤滑剤保持部材を固定する接着剤として、上述のウレタン系接着剤を用いているため、耐油性に優れ、公知の種々の潤滑油（グリースの基油）の使用が可能となる。
【００２９】
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。本発明では上記潤滑剤保持部材を設けることにより、潤滑剤封入量を上記範囲としながらも、グリースの撹拌抵抗の低減により回転トルクを低減でき、その潤滑剤による接着剤の劣化、それに伴う繊維等の脱落も抑制できる。
【００３０】
以上、図１〜図３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に適用できる。また、これらの転がり軸受に対して、シール部材（シールド板）の有無は問わず適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
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、潤滑剤保持部材の形成という簡易な手段により、回転トルクの低減を含む潤滑特性の向上が図れると共に、ポリウレタン接着剤が接着性および基材の変形に追随する特性に優れているので、種々の用途における転がり軸受として広く利用できる。
【符号の説明】
【００３２】
１  転がり軸受
２  内輪
３  外輪
４  転動体
５  保持器
６  潤滑剤保持部材
７  保持器本体
８  保持爪
９  ポケット部
１０  平坦部
１１  シール部材
１２  グリース
【図１】
2018146071.tif 000003
【図２】
2018146071.tif 000004
【図３】
2018146071.tif 000005