(57)【要約】【課題】植毛体を設けた転がり軸受において、軌道面や転動体に対する潤滑剤の供給性に優れ、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１は、４点接触玉軸受であり、内輪軌道面２ａを有する内輪２と、外輪軌道面３ａを有する外輪３と、内輪軌道面２ａと外輪軌道面３ａの間に介在する複数の転動体４と、転動体４の周囲に封入されるグリース８とを有し、内輪軌道面２ａと外輪軌道面３ａにおいて、転動体４との非接触部に、各軌道面から凹んだ形状の溝２ｂ、３ｂを有し、これらの溝内に複数の繊維からなる植毛体６が設けられ、この繊維の先端部が転動体４の表面に接触している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪軌道面を有する内輪と、外輪軌道面を有する外輪と、前記内輪軌道面と前記外輪軌道面の間に介在する複数の転動体と、前記転動体の周囲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、
前記内輪軌道面および前記外輪軌道面から選ばれる少なくとも一方において、前記転動体との非接触部に、該軌道面から凹んだ形状の溝を有し、該溝内に複数の繊維からなる植毛体が設けられ、該繊維の先端部が前記転動体の表面に接触していることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記転動体が、前記内輪軌道面および前記外輪軌道面のそれぞれと２点で接触し、前記溝が該２点の間の位置に配置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】
前記転動体が、前記内輪軌道面および前記外輪軌道面のそれぞれと１点で接触し、前記溝が該１点と軌道輪肩部との間の位置に配置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前記溝内に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、特に軌道輪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、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２が提案されている。特許文献２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（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３が提案されている。特許文献３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３参照）。
【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３３３０７５５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、一般に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。 
【０００８】
これに対して、特許文献３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、潤滑油が軌道輪の軌道面（軌道溝）や転動体まで十分に供給されない場合や、低トルク化に悪影響を与える場合など、その効果が抑えられるおそれがある。
【０００９】
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、植毛体を設けた転がり軸受において、軌道面や転動体に対する潤滑剤の供給性に優れ、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】
【００１０】
本発明の転がり軸受は、内輪軌道面を有する内輪と、外輪軌道面を有する外輪と、上記内輪軌道面と上記外輪軌道面の間に介在する複数の転動体と、上記転動体の周囲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、上記内輪軌道面および上記外輪軌道面から選ばれる少なくとも一方において、上記転動体との非接触部に、該軌道面から凹んだ形状の溝を有し、該溝内に複数の繊維からなる植毛体が設けられ、該繊維の先端部が上記転動体の表面に接触していることを特徴とする。
【００１１】
上記転動体が、上記内輪軌道面および上記外輪軌道面のそれぞれと２点で接触し、上記溝が該２点の間の位置に配置されていることを特徴とする。また、他の形態として、上記転動体が、上記内輪軌道面および上記外輪軌道面のそれぞれと１点で接触し、上記溝が該１点と軌道輪肩部との間の位置に配置されていることを特徴とする。
【００１２】
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溝内に接着固定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の転がり軸受は、内輪軌道面および外輪軌道面から選ばれる少なくとも一方において、転動体との非接触部に該軌道面から凹んだ形状の溝を有し、該溝内に複数の繊維からなる植毛体が設けられ、該繊維の先端部が転動体の表面に接触しているので、軌道面に設けられた溝の植毛体に潤滑剤が保持され、この植毛体から該軌道面と転動体に安定して油などを供給できる。また、植毛体が形成される溝が、軌道面における転動体との非接触部に設けられているため、該溝による転動体保持への悪影響はない。
【００１４】
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溝内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】
【００１５】
【図１】本発明の転がり軸受の一例を示す一部断面図である。
【図２】図１における溝部分の一部拡大図である。
【図３】本発明の転がり軸受の他の例を示す一部断面図である。
【図４】図３における溝部分の一部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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各軌道面の１箇所に溝を有する玉軸受の一部断面図であり、図２は、この溝部分の拡大図である。図１に示すように、転がり軸受１は、外周面に内輪軌道面２ａを有する内輪２と、内周面に外輪軌道面３ａを有する外輪３とが同心に配置される。内輪軌道面２ａと外輪軌道面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、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７を備え、内輪２と外輪３と保持器５とシール部材７とで構成される軸受内空間に封入されたグリース８によって潤滑される。
【００１７】
この形態の転がり軸受１は、モーメント荷重などに対応するため、転動体４と、内輪２および外輪３とが、所定の接触角を有して４点接触する玉軸受である。転動体４は、内輪軌道面２ａおよび外輪軌道面３ａに対して、それぞれ２点で接触する。ここで、内輪軌道面２ａにおいては、転動体４との非接触部となる該２点の間の位置に、該軌道面から凹んだ形状の溝２ｂを有し、溝２ｂ内に複数の繊維からなる植毛体６が設けられている。同様に、外輪軌道面３ａにおいては、転動体４との非接触部となる該２点の間の位置に、該軌道面から凹んだ形状の溝３ｂを有し、溝３ｂ内に複数の繊維からなる植毛体６が設けられている。
【００１８】
図２に示すように、溝２ｂ内に設けられた植毛体６において、その繊維の先端部が転動体４の表面に接触している。図１における溝３ｂ側も同様である。トルク増加を軽減するため、後述する繊維の長さなどを調整し、転動体と繊維先端部との接触は、極力軽接触とすることが好ましい。軌道面自体に溝（植毛体含む）が形成されるので、この植毛体から軌道面と転動体に潤滑剤（グリースやその基油）を速やかに安定して供給できる。
【００１９】
本発明の転がり軸受の他の例を図３および図４に基づき説明する。図３は、本発明の転がり軸受として各軌道面の２箇所に溝を有する玉軸受の一部断面図であり、図４は、この溝部分の拡大図である。図３に示すように、転がり軸受１’は、基本的な構成は図１に示す転がり軸受と同様である。この形態の転がり軸受１’は、転動体４と、内輪２および外輪３とが、２点接触する玉軸受である。転動体４は、内輪軌道面２ａおよび外輪軌道面３ａに対して、それぞれ１点で接触する。接触箇所は、図３の断面における各軌道面の幅方向中央位置である。ここで、内輪軌道面２ａにおいては、転動体４との非接触部となる、１点接触部と軌道輪肩部との間の位置（内輪肩部近傍）に、該軌道面から凹んだ形状の溝２ｂを有し、溝２ｂ内に複数の繊維からなる植毛体６が設けられている。同様に、外輪軌道面３ａにおいては、転動体４との非接触部となる、１点接触部と軌道輪肩部との間の位置（外輪肩部近傍）に、該軌道面から凹んだ形状の溝３ｂを有し、溝３ｂ内に複数の繊維からなる植毛体６が設けられている。
【００２０】
図４に示すように、溝２ｂ内に設けられた植毛体６において、その繊維の先端部が転動体４の表面に接触している。図３における溝３ｂ側も同様である。図２の場合と同様に、トルク増加を軽減するため、後述する繊維の長さなどを調整し、転動体と繊維先端部との接触は、極力軽接触とすることが好ましい。この形態においても、軌道面自体に溝（植毛体含む）が形成されるので、この植毛体から軌道面と転動体に潤滑剤（グリースやその基油）を速やかに安定して供給できる。
【００２１】
図１〜４の各形態において、軌道面の溝は、円周方向には連続または非連続の溝とできる。溝の軸受断面における周方向幅は、転動体と干渉しない幅であれば適宜設定できる。溝の深さは、繊維の先端部を転動体に接触できる深さであれば適宜設定できる。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、転動体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。
【００２２】
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、接着剤を溝に塗布した軌道輪を対電極とし、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。
【００２３】
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。
【００２４】
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、上述の軽接触を維持できるものであれば、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、繊維の断面形状は、円形や多角形状がある。多角形状断面の繊維を利用することで、円形断面の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
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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、アンギュラ玉軸受や、複列の各種玉軸受などの転がり軸受にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明の転がり軸受は、植毛体を設けた転がり軸受において、軌道面や転動体に対する潤滑剤の供給性に優れ、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】
【００３０】
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  シール部材
８  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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