(57)【要約】【課題】保持器に植毛体を設けた転がり軸受において、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、内輪および外輪間に介在する複数の転動体と、転動体を保持する保持器５と、転動体の周囲に封入される潤滑剤とを有し、保持器５は、環状の保持器本体上に、軸方向一方側に開口して転動体を保持するポケット９を有し、ポケット９のエッジ部の一部または全体に面取り部９ａが設けられ、保持器５のエッジ部近傍の反ポケット側の面で、面取り部９ａの反ポケット側の面取りエッジ９ｂまでの部分に、複数の繊維からなる植毛体６が接着固定されている。【選択図】図３
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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、前記内輪および外輪間に介在する複数の転動体と、前記転動体を保持する保持器と、前記転動体の周囲に封入される潤滑剤とを有する転がり軸受であって、
前記保持器は、環状の保持器本体上に、軸方向一方側に開口して前記転動体を保持するポケットを有し、
前記ポケットのエッジ部の一部または全体に面取り部が設けられ、
前記保持器の前記エッジ部近傍の反ポケット側の面で、前記面取り部の反ポケット側の面取りエッジまでの部分に、複数の繊維からなる植毛体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円周方向の溝を有し、該溝に複数の繊維からなる植毛体が接着固定されてい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前記保持器に接着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。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われており、軸受の潤滑特性向上（長寿命化、低トルク化など）のために種々の工夫がなされている。
【０００３】
例えば、軸受構成部材の構造改良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、高速回転で使用される、保持器が外輪案内であるアンギュラ玉軸受において、保持器を外輪の軸方向一端側の内周面により案内しつつ、外輪の軸方向他端側の内周面と保持器の外周面との隙間を、外輪内径に対して狭い範囲に限定している。この構成により、軌道面や保持器にグリースを留めやすくでき、グリースがシール部や外輪の溝肩部に流出して、転動体および軌道面を潤滑するグリースが不足し焼付きが発生することを防止できるとしている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、保持器に潤滑被膜を形成すること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、高速・高荷重下でのスミアリング、焼付き、摩耗、ピーリングを防止するために、外方部材、内方部材、転動体などの表面に固体潤滑剤による所定の潤滑被膜がショットピーニング処理により形成された転動装置が記載されている（特許文献２参照）。また、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３が提案されている。特許文献３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３参照）。
【０００５】
さらに、潤滑剤保持性の向上や軸受の回転トルク（以下、単に「トルク」ともいう）の低減を図る技術として、特許文献４が提案されている。特許文献４には、転がり軸受内の冠形樹脂保持器などの所定部位に、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４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−２０３４７４号公報
【特許文献２】特許第５０４５８０６号公報
【特許文献３】特許第３３３０７５５号公報
【特許文献４】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の軸受では、軸受構成部材間の隙間幅などの最適化によりグリースを軌道面に留めやすくしているものの、温度、回転数などの使用条件、潤滑剤の種類などによっては、十分な効果を発揮できないおそれがある。また、特許文献２の転動装置では、該装置を構成する部材における転動接触表面（軌道輪の軌道面や転動体自体の転動面）に潤滑被膜を形成するため、高い精度で該被膜の形成を行なう必要があり、製造コストが高くなる。
【０００８】
特許文献３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、トルクを低減することは重要な課題である。
【０００９】
これに対して、特許文献４の技術では、グリース種やグリース封入量を既存品から大きく変更せずに、トルクの低減などを図り得る。しかし、植毛の形成箇所によっては、低トルク化に悪影響を与え、その効果が抑えられるおそれがある。また、静電植毛などによる植毛の際には、まず接着剤を保持器などの所望の形成箇所に塗布する必要がある。この接着剤が正確に塗布されていない場合には、上述の低トルクへの悪影響や、繊維脱落のおそれがある。特に、保持器のポケットのエッジ部のように、形成を望まない部位（ポケット面）に極めて近接する部分に植毛する場合には、接着剤の僅かなはみ出しであっても上記の問題が起こりやすい。
【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、保持器に植毛体を設けた転がり軸受において、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、前記内輪および外輪間に介在する複数の転動体と、前記転動体を保持する保持器と、前記転動体の周囲に封入される潤滑剤とを有する転がり軸受であって、上記保持器は、環状の保持器本体上に、軸方向一方側に開口して上記転動体を保持するポケットを有し、上記ポケットのエッジ部の一部または全体に面取り部が設けられ、上記保持器の上記エッジ部近傍の反ポケット側の面で、上記面取り部の反ポケット側の面取りエッジまでの部分に、複数の繊維からなる植毛体が接着固定されていることを特徴とする。
【００１２】
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円周方向の溝を有し、該溝に複数の繊維からなる植毛体が接着固定されていることを特徴とする。
【００１３】
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上記保持器に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、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、転動体を保持する保持器と、転動体の周囲に封入される潤滑剤とを有し、その保持器が環状の保持器本体上に軸方向一方側に開口して転動体を保持するポケットを有し、このポケットのエッジ部の一部または全体に面取り部が設けられ、保持器の上記エッジ部近傍の反ポケット側の面で、面取り部の反ポケット側の面取りエッジまでの部分に、複数の繊維からなる植毛体が接着固定されているので、接着剤が面取り部にはみ出すような場合でも、ポケット面までのはみ出しは防止したものとなり、低トルク化に悪影響を与えることがない。
【００１５】
また、このポケットのエッジ部近傍の植毛体が、グリースなどを保持し、転動体上に過多なグリースなどが供給されることを防止でき、かつ、転動体に安定して油を供給できる。この結果、潤滑性に優れるとともにグリースなどの撹拌が抑制され、低トルクとなる。
【００１６】
また、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円周方向の溝を有し、該溝に複数の繊維からなる植毛体が接着固定されているので、溝が接着剤塗布位置となり、保持器の内・外径面において、安定して正確な位置に植毛体を形成できる。
【００１７】
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保持器に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】
【００１８】
【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における保持器の一部斜視図である。
【図３】図２におけるポケットのエッジ部近傍の拡大図である。
【図４】保持器の他の形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の転がり軸受の一例を図１〜図３に基づき説明する。図１は、本発明の転がり軸受として、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一部斜視図であり、図３はこの冠形保持器のポケットのエッジ部近傍の拡大図である。
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と外輪の軌道面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。保持器５は転動体案内形式であり、その内外径面は軌道輪（内輪と外輪）と接触しない面である。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。保持器５において転動体４を保持するポケットのエッジ部の面取り部に植毛体６が接着固定されている。
【００２０】
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９を形成したものである。隣接するポケット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。
【００２１】
図３に示すように、植毛体６は、ポケット９のエッジ部近傍におけるポケット９の反対側の面で、面取り部９ａの反ポケット側の面取りエッジ９ｂまでの部分に設けられている。面取り部９ａは、エッジ部を平面とするような面取り形状である。面取り部９ａの大きさは、保持器ポケットとしての機能を損なわない範囲であれば任意の大きさとできる。また、エッジ部の少なくとも一部を面取り部とすればよい。
【００２２】
通常、ポケット９のエッジ部近傍に植毛体を設ける場合、接着剤の正確な塗布が容易でなく、ポケット面に接着剤がはみ出すことで、ポケット面にも接着剤痕や植毛体が形成され、トルクの増加などを招くおそれがある。これに対して、上記のような面取り部９ａを設けて、その反ポケット側の面取りエッジ９ｂまでを接着剤塗布位置とすることで、正確な位置に植毛体を形成でき、ポケット面までの接着剤のはみ出しなどを防止できる。
【００２３】
また、植毛体６は、その繊維先端部がポケット９側に僅かにはみ出す形としてもよい（図２参照）。この場合、植毛体６の繊維先端部が転動体と軽接触することで、油供給性を向上でき、また、グリースの掻き取りによる過多なグリースの供給防止などの効果も向上できる。
【００２４】
本発明の転がり軸受における保持器の他の例を図４に基づき説明する。図４は樹脂製冠形保持器の一部斜視図である。図４に示す冠形の保持器５は、保持器の内径面５ａおよび外径面５ｂに円周方向の溝５ｃを有し、該溝５ｃに植毛体６が形成されている。それ以外の構成は、図２の場合と同じである。保持器の内外径面に溝５ｃを設けることで、この溝が接着剤塗布位置となり、接着剤の当該範囲への塗布が容易となる。溝５ｃは、接着剤塗布位置を示すことを主な目的とするため、その深さは僅かでよく、例えば植毛体の繊維の長さよりも浅い溝としてもよい。
【００２５】
ポケット９のエッジ部近傍の植毛体６と併せて、この保持器内外径面の植毛体６によりグリースが保持され、グリースの撹拌およびせん断や、転動体上に過多なグリースが供給されることを防止でき、トルクを低減できる。
【００２６】
植毛体６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、接着剤を面取り部や溝に塗布した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。この方法では、静電吸引力により短繊維の一方の端面から接着剤に突き刺さる際、エアーでその繊維が基材表面に対して若干傾き固定される。静電植毛の場合と比べ、一本の短繊維が広い範囲の基材表面を覆うため、基材表面の短繊維の本数が減少し、密度が下がる。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。
【００２７】
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。
【００２８】
上記の繊維の中でも、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、植毛体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、グリースや油をより保持しやすくなる
【００２９】
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。
【００３０】
冠形保持器は樹脂製であり、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。
【００３１】
本発明の転がり軸受は、上述のとおり、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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。本発明では所定の植毛体の配置により、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。
【００３４】
以上、各図などに基づき本発明の実施形態を説明したが、本発明の転がり軸受はこれらに限定されるものではなく、冠形保持器を利用する任意の転がり軸受に適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の転がり軸受は、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】
【００３６】
１  転がり軸受
２  内輪
３  外輪
４  転動体
５  保持器
６  植毛体
７  保持器本体
８  保持爪
９  ポケット
１０  平坦部
１１  シール部材
１２  グリース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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