(57)【要約】【課題】波形鉄板保持器を備え、該保持器に植毛体を設けた転がり軸受としながら、植毛体に起因する問題が起こりにくく、優れた低トルク化を含む潤滑特性の向上が図れる転がり軸受を提供する。【解決手段】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玉４と、この玉を保持する鋲加締め波形鉄板保持器５と、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６と、軸受内空間に供給または封入される潤滑剤とを備えてなり、保持器５において、玉４を保持するポケット内面で該玉と非接触の表面、および、シール部材６に近接する領域Ａの表面および鋲加締め部Ｂの表面を除く保持器外周面、から選ばれる少なくとも１つに、繊維材または多孔質材からなる潤滑剤保持部材９が接着固定されている。【選択図】図４
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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玉と、この玉を保持する鋲加締め波形鉄板保持器と、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潤滑剤とを備えてなる転がり軸受であって、
前記保持器において、（１）前記玉を保持するポケット内面で該玉と非接触の表面、および、（２）前記シール部材に近接する表面および鋲加締め部の表面を除く保持器外周面、から選ばれる少なくとも１つに、繊維材または多孔質材からなる潤滑剤保持部材が接着固定されていることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記潤滑剤保持部材が、繊維材からなる植毛体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】
前記保持器において、前記玉を保持するポケット内面で該玉と非接触の表面に前記植毛体が固定されており、該植毛体の繊維の先端部が前記玉の表面に接触していることを特徴とする請求項２記載の転がり軸受。
【請求項４】
前記植毛体の繊維が合成樹脂繊維であり、これらの繊維が静電植毛により接着固定されていることを特徴とする請求項１から請求項３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】
本発明は転がり軸受に関し、特に保持器に植毛体を設けた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。保持器は、転動体の種類や軸受用途に応じて、波形鉄板保持器、もみ抜き型保持器、冠型保持器などの形状が適宜採用されている。また、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、グリースなどの潤滑剤により行われており、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、潤滑剤や潤滑条件などを変更することによる潤滑特性向上技術として、特許文献１が提案されている。特許文献１には、耐剥離性、グリース漏れ性に優れ、かつ外輪回転軸受で使用しても早期焼付きを抑制できる軸受用グリース組成物として、所定のエステル油とジウレア化合物とを所定配合量で含むものが記載されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、保持器の形状変更による潤滑特性向上技術として、特許文献２が提案されている。特許文献２には、軸受の回転トルク（単に「トルク」ともいう）の低減を図るものとして、鋼板プレスにより形成された２枚の環状保持板で構成され、多角形状のポケットなどが形成された保持器を備えた深溝玉軸受が記載されている（特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、潤滑剤保持性の向上や軸受の回転トルクの低減を図る技術として、特許文献３が提案されている。特許文献３には、転がり軸受内の所定部位に、繊維を植毛してなる植毛体を設けることで、グリースや潤滑油を潤滑部位に保持し、また、グリースの撹拌やせん断を抑制して、低トルクかつ長寿命を実現している（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３３３０７５５号公報
【特許文献２】特開２００７−２９２１９５号公報
【特許文献３】特開２０１５−１９４２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１は封入グリースの改良により、潤滑特性を改善するものであるが、グリースのような半固体状潤滑剤を使用した場合は、潤滑剤に起因する攪拌抵抗のために回転トルクが大きくなる。近年における自動車や産業用機器などに用いる転がり軸受では、省エネルギー化を図るため、十分な潤滑寿命を確保しつつ、回転トルクを低減することは重要な課題である。
【０００８】
特許文献２のような特殊形状の保持器を用いることで回転トルクの低減を図り得るが、特殊構造を採用するため、製造コスト増加などの懸念がある。これに対して、特許文献３の技術では、軸受構造やグリース種を既存品から大きく変更せずに、潤滑寿命やトルクの低減などを図り得る。
【０００９】
しかし、軸受構造（保持器の形状など）および植毛体の形成箇所によっては、植毛体と他部材との摺接などにより低トルク化に悪影響を与える場合や、潤滑油が転動体まで十分に供給されない場合など、その効果が抑えられるおそれがある。
【００１０】
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、波形鉄板保持器を備え、該保持器に植毛体を設けた転がり軸受としながら、植毛体に起因する問題が起こりにくく、優れた低トルク化を含む潤滑特性の向上が図れ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】
【００１１】
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玉と、この玉を保持する鋲加締め波形鉄板保持器と、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潤滑剤とを備えてなる転がり軸受であって、上記保持器において、（１）上記玉を保持するポケット内面で該玉と非接触の表面、および、（２）上記シール部材に近接する表面および鋲加締め部の表面を除く保持器外周面、から選ばれる少なくとも１つに、繊維材または多孔質材からなる潤滑剤保持部材が接着固定されていることを特徴とする。
【００１２】
上記潤滑剤保持部材が、繊維材からなる植毛体であることを特徴とする。また、上記保持器において、上記玉を保持するポケット内面で該玉と非接触の表面に上記植毛体が固定されており、該植毛体の繊維の先端部が上記玉の表面に接触していることを特徴とする。
【００１３】
また、上記植毛体の繊維が合成樹脂繊維であり、これらの繊維が静電植毛により接着固定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の転がり軸受は、転動体である玉を保持する鋲加締め波形鉄板保持器を備えており、この保持器において、玉を保持するポケット内面で該玉と非接触の表面に、繊維材または多孔質材からなる潤滑剤保持部材が接着固定されているので、ポケット内の潤滑剤保持部材に潤滑剤が保持され、ここからポケット内の玉に速やかに潤滑剤を供給できる。また、潤滑剤保持部材は、ポケット内面で玉と非接触の表面に設けられているため、低トルク化に悪影響を与えない。
【００１５】
また、保持器において、シール部材に近接する表面および鋲加締め部の表面を除く保持器外周面に、潤滑剤保持部材が接着固定されているので、この潤滑剤保持部材による潤滑特性の向上を図りつつ、低トルク化に悪影響を与えない。また、波形鉄板保持器を鋲で加締める際において、繊維材などの脱落を防止できる。
【００１６】
潤滑剤保持部材が、繊維材からなる植毛体であるので、グリースや潤滑油を保持しやすく、また、他部材と接触するような場合もトルクを増加させにくい。
【００１７】
また、植毛体の繊維の先端部を玉の表面に接触させることで、潤滑油を玉に安定して供給でき、潤滑特性に優れる。さらに、植毛体が玉上の過多なグリースを掻き取るため、グリースがせん断されることを抑制でき、トルクを低減できる。
【００１８】
また、植毛体の繊維が合成樹脂繊維であり、これらの繊維が静電植毛により接着固定されているので、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、かつ、均質で密に接着された植毛体とできる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の転がり軸受の一例を示す断面図である。
【図２】図１に示す保持器の拡大斜視図である。
【図３】潤滑剤保持部材の位置（ポケット内面）を示す図である。
【図４】潤滑剤保持部材の位置（保持器外周面）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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の一例である深溝玉軸受の一部断面図であり、図２は、図１における保持器の拡大斜視図である。
図１に示すように、転がり軸受１は、外周面に軌道面２ａを有する内輪２と、内周面に軌道面３ａを有する外輪３とが同心に配置される。内輪の軌道面２ａと外輪の外輪軌道面３ａとの間に複数個の転動体である玉４が介在して配置される。この複数個の玉４が、保持器５により周方向等間隔に保持される。また、転がり軸受１は、内・外輪の軸方向両端開口部８ａ、８ｂに設けられた環状のシール部材６を備え、内輪２と外輪３と保持器５とシール部材６とで構成される軸受内空間に封入されたグリース７によって潤滑される。
【００２１】
図２に示すように、保持器５は、鋲加締め波形鉄板保持器であり、鉄系材料を用いてプレス成形した２つの部材５ａ、５ａを組み合わせて鋲５ｂで加締めることで製作されている。保持器５には、転動体である玉４を保持するポケット５ｃが形成されている。ポケット５ｃの内面（ポケット面）が玉との摺動面である。この保持器５の一部表面に潤滑剤保持部材（図２では省略）が接着固定されている。
【００２２】
潤滑剤保持部材の固定位置について、図３および図４に基づいて説明する。図３および図４は、それぞれ図２の保持器を半径方向から見た概略図であり、保持器における潤滑剤保持部材の位置を示す図である。
図３に示す形態では、潤滑剤保持部材９が、保持器５において、玉４を保持するポケット５ｃの内面であって玉４と非接触の表面に設けられている。この部分は、ポケット５ｃを構成する面であって、その曲率中心がポケット外側に存在する領域である。この領域は、ポケット５ｃ内における余剰空間部（玉４が移動しない空間）を構成するものである。潤滑剤保持部材９自体は、玉４と軽接触する形態とできる。例えば、潤滑剤保持部材９として後述の植毛体を採用し、この植毛体の繊維の先端部を玉の表面に軽接触させることで、玉４の表面に余分なグリースがあった場合に、この繊維先端部でグリースを掻き取りトルクを低減できる。また、繊維先端部から安定して潤滑に必要な潤滑剤が供給されるため、長時間運転できる。
【００２３】
図４に示す形態では、潤滑剤保持部材９が、保持器５において、シール部材６に近接する領域Ａの表面および鋲加締め部Ｂの表面を除く保持器外周面に設けられている。シール部材６に近接する領域Ａは、保持器５のシール部材６に対する近接部分であり、保持器５の軸方向幅が最大となる部分である。この部分は、シール部材６と保持器５との隙間が小さいために、潤滑剤保持部材９を設けるとシール部材６と接触しやすくトルク増に繋がる。鋲加締め部Ｂは、保持器５を構成する２部材５ａ、５ａを鋲５ｂで加締める部分である。潤滑剤保持部材９は、軸受組み立て前に保持器に対して接着固定するため、この部分に潤滑剤保持部材が存在すると、加締め時に潤滑剤保持部材が脱落するおそれや、加締め自体が十分にできないおそれがある。
【００２４】
シール部材６に近接する領域Ａの表面および鋲加締め部Ｂの表面を除く部分であれば、保持器５の外周面の全面または一部に潤滑剤保持部材を設けることができる。この部分に潤滑剤保持部材を接着固定することで、軸受内部に多くの潤滑剤を留めておくことができ、長時間運転できる。
【００２５】
図３と図４に示す形態は、それぞれ単独でも組み合わせて適用してもよい。組み合わせることで、潤滑剤保持性を大幅に向上しつつ、玉への潤滑剤供給性にも優れ、潤滑性能の大幅な向上が図れる。
【００２６】
保持器５は、鉄板保持器であり鉄系材料から形成される。鉄系材料としては、保持器材として一般的に用いられる任意の材料を使用でき、例えば、保持器用冷間圧延鋼板(ＳＰＣＣ；ＪＩＳ Ｇ ３１４１)、ステンレス鋼（ＳＵＳ４４０Ｃ；ＪＩＳ Ｇ ４３０３）、保持器用炭素鋼(ＪＩＳ Ｇ４０５１)、保持器用高力黄銅鋳物(ＪＩＳ Ｈ ５１０２)などが挙げられる。また、他の軸受合金を採用することもできる。
【００２７】
潤滑剤保持部材６は、繊維材からなる植毛体、または、多孔質材からなる多孔質体である。これらは、軸受内に封入されたグリースや潤滑油の一部を保持している。潤滑剤保持部材は、その保持したグリースなどから潤滑油（基油）を供給可能なものである。グリースや潤滑油の保持態様としては、軸受使用時において軸受内に封入されたグリースなどが付着することで保持される他、軸受使用前においてグリース全体またはその基油を予め保持（付着）や含浸させておくことができる。
【００２８】
潤滑剤保持部材は、上記のとおり繊維材または多孔質材からなる。これらを用いることで表面積が増加してグリースや潤滑油の保持性が向上する。繊維材としては、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、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。また、多孔質材としては、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が挙げられる。
【００２９】
表面凹凸が大きく、グリースや潤滑油を保持させやすいことから繊維材を用いることが好ましい。繊維材からなる潤滑剤保持部材である植毛体は、繊維（短繊維）を植毛して形成される。固定は接着剤によりなされる。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（軸受構成部材）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。いずれの植毛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。なお、多孔質材からなる潤滑剤保持部材は、予め所定形状に形成・加工したものを接着剤などにより接着固定して設けられる。
【００３０】
潤滑剤保持部材の接着固定に用いる接着剤としては、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。
【００３１】
上記の繊維材の中でも、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、合成樹脂の短繊維を用いることが好ましい。繊維（短繊維）の形状としては、潤滑剤保持部材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。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１〜４０％が好ましい。その他、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、グリースや潤滑油をより保持しやすくなる
【００３２】
図３の形態のように、ポケット内面の植毛体の繊維先端部を玉に接触させる場合は、トルク増加を軽減するため、植毛体の配置と繊維の長さなどを調整して、極力軽接触とすることが好ましい。また、植毛体の繊維の先端部を円弧状に湾曲した形状とすることができる。当該形状とすることで、玉と繊維先端部とが接触する際の摺動抵抗を低減でき、トルクの低減が図れる。
【００３３】
本発明の転がり軸受は、潤滑剤（潤滑油またはグリース）で潤滑される。これらの潤滑剤は内・外輪間の空間内に封入され、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。
【００３４】
また、潤滑剤としてグリースを使用する場合、グリースを構成する基油としては上記の潤滑油などが挙げられる。また、グリースを構成する増ちょう剤としては、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。その他、添加剤として、極圧剤、酸化防止剤、摩耗抑制剤、防錆剤、粘度指数向上剤、固体潤滑剤、油性剤などを適宜配合してもよい。
【００３５】
グリースの封入量は、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８０％（体積比率）をこえる量とすることが好ましい。本発明では保持器における潤滑剤保持部材により、グリースなどの撹拌を防止して、せん断抵抗を低減できるため、グリース封入量を上記のような多めの範囲としながらもトルクの低減が図れる。
【００３６】
以上のように、本発明の転がり軸受は、潤滑剤保持部材が波形鉄板保持器の所定部位に設けてあればよく、本発明の目的を損なわない範囲であれば、これに加えて軌道輪やシール部材などの任意の表面にも同様の潤滑剤保持部材を設けることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の転がり軸受は、波形鉄板保持器を備え、該保持器に植毛体を設けた転がり軸受としながら、植毛体に起因する問題が起こりにくく、優れた低トルク化を含む潤滑特性の向上が図れるので、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】
【００３８】
１    転がり軸受
２    内輪
３    外輪
４    玉
５    保持器
６    シール部材
７    グリース
８    開口部
９    潤滑剤保持部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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