(57)【要約】【課題】航空機用及び宇宙用姿勢制御機器に使用される転がり軸受において、保持器音発生を無くし、トルク変動幅を小さく抑える事。【解決手段】航空機用及び宇宙用姿勢制御機器の回転体を支持する玉軸受において、外輪１と内輪２及び転動体３（玉）のみで構成し、保持器を無くしたフルボールタイプの転がり軸受とする。これにより、保持器の案内面と軌道輪との間、保持器ポケット面と転動体３（玉）との間に於ける摺動部位を無くす事が出来る。【選択図】図１
2007155061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機用及び宇宙用姿勢制御機器の回転体を支持する転がり軸受において、
外輪と内輪及び転動体のみで構成し、保持器が無いフルボールタイプとし、
前記転動体は、表面硬度の高い、セラミックもしくは鋼に窒素を含有するか又は表面層に窒化層が形成してあることを特徴とする転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆる少量の油潤滑で使用される転がり軸受の改良に関するものであって、例えば、航空機用及び宇宙用姿勢制御機器や電子・情報機器に用いられ、自己潤滑下で長時間でのトルクの絶対値と変動幅が小さいことが要求される分野に好適である、転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、航空機用及び人工衛星の姿勢を制御するために、フライホイールやジャイロが使用されており、フライホイールやジャイロを支持する転がり軸受としては、例えば予圧を与えた組合せアンギュラ玉軸受等が使用されている。
【０００３】
特に、人工衛星姿勢制御用フライホイール用転がり軸受やジャイロ用転がり軸受においては、真空環境下での耐久性や低発塵性の他に、低トルクであること、トルクの変動を最小限に抑えることや長寿命であることが要求される。
【０００４】
これらの要求に応えるために、潤滑油量を最小限に保ちつつ、潤滑油を安定供給することが求められている。
【０００５】
この種の転がり軸受においては、少量の油を外内輪の軌道面及び転動体に塗布し、さらに、保持器は、フェノール樹脂等の多孔質材料とし、潤滑油を含浸させている。
【０００６】
図３（ａ）（ｂ）は、従来例に係る複列正面組合せアンギュラ玉軸受の断面図及び正面図である。
【０００７】
図４（ａ）（ｂ）は、従来例に係る単列アンギュラ玉軸受の断面図及び正面図である。
【０００８】
図３又は図４において、外輪１と内輪２との間に、転動体としての玉３が転動自在に介装してあり、玉３は、保持器４により、所定間隔に維持して案内されるように構成してある。
【特許文献１】特開２００５−９０６５７号公報
【特許文献２】特開２００５−９０６５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前述の転がり軸受では、保持器音やトルク変動が生じる事があり、特許文献１及び特許文献２等で、保持器音やトルク変動を防止する案が紹介されている。
【００１０】
すなわち、フェノール樹脂製保持器は、積層された綿布にフェノール樹脂を成形したもので、微細な孔が表面から内部に渡って形成され、この部分に潤滑油を保持することによって微量潤滑法を用いた用途で潤滑安定性を確保でき、これらの用途での種々の実績がある反面、フェノール樹脂材料自身の摩擦係数が高い為に、転動体、軌道輪、保持器の相互作用で、保持器音が発生しやすい傾向にあった。
【００１１】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、フェノール保持器を用いた微量油潤滑で使用する航空機用及び宇宙用姿勢制御機器に使用される転がり軸受において、保持器音発生を無くし、トルク変動幅を小さく抑える事ができる、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】
【００１２】
上記の目的を達成するため、本発明に係る転がり軸受は、外輪と内輪との間に、転動体を転動自在に介装した転がり軸受に於いて、
外輪と内輪及び転動体のみで構成し、保持器が無いフルボールタイプとしたことを特徴とする。
【００１３】
好適には、前記転がり軸受は、航空機用及び宇宙用姿勢制御機器の回転体を支持する。
【００１４】
また、好適には、ラジアル荷重より大きな予圧荷重でアキシアル方向に負荷されている。
【００１５】
さらに、好適には、前記転動体は、表面硬度の高い、窒化珪素などのセラミック、あるいは鋼に窒素を含有もしくは表面層に窒化層が形成してある。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、保持器と軌道面の間、及び保持器と転動体間の摺動部位が無くなる為、保持器に起因する摩擦は無くなり、保持器音は発生せず、また、トルク変動の幅も小さく抑える事ができる。
【００１７】
また、フルボールにする事で、軸受の負荷容量が上がり、特に人工衛星を打上げる際に発生する大きな振動荷重に対して、玉の乗り上げ許容荷重が大きくなる為、従来の保持器を有する転がり軸受に対して有利となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態に係る転がり軸受を図面を参照しつつ説明する。
【００１９】
図１（ａ）（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る複列正面組合せアンギュラ玉軸受の断面図及び正面図である。
【００２０】
図２（ａ）（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る単列アンギュラ玉軸受の断面図及び正面図である。
【００２１】
図１又は図２において、複列正面組合せアンギュラ玉軸受又は単列アンギュラ玉軸受であって、外輪１と内輪２との間に、転動体としての玉３が転動自在に介装してある。
【００２２】
本実施の形態では、外輪１と内輪２及び転動体３（玉）のみで構成し、保持器が無いフルボールタイプとしたことを特徴とする。好適には、玉軸受は、航空機用及び宇宙用姿勢制御機器の回転体を支持する。
【００２３】
このように、本実施の形態では、航空機用及び宇宙用姿勢制御機器の回転体を支持する玉軸受において、外輪１と内輪２及び転動体３（玉）のみで構成し、保持器を無くしたフルボールタイプの転がり軸受とする。
【００２４】
これにより、保持器の案内面と軌道輪との間、保持器ポケット面と転動体３（玉）との間に於ける摺動部位を無くす事が出来る。
【００２５】
また、玉軸受は、通常、ラジアル荷重よりもはるかに大きな予圧荷重でアキシアル方向に負荷されている為、一円周上での接触角の変化が殆ど無く、従って転動体公転速度差が発生しないことから、転動体３（玉）が互いに接近したり、接触することが殆んどなくなる。
【００２６】
さらに、もし、転動体３（玉）同士が接触し、転動体３（玉）の面荒れでトルク変動が懸念される場合は、表面硬度の高い、窒化珪素などのセラミック、あるいは鋼に窒素を含有もしくは表面層に窒化層を形成させた転動体３（玉）とすることで、転動体３（玉）の摩耗防止策を図ることが可能である。
【００２７】
また、転動体３（玉）の円周方向のすきま（Δ）は、＞０になっている。
【００２８】
以上から、本実施の形態によれば、保持器と軌道面の間、及び保持器と転動体３（玉）間の摺動部位が無くなる為、保持器に起因する摩擦は無くなり、保持器音は発生せず、また、トルク変動の幅も小さく抑える事ができる。
【００２９】
また、フルボールにする事で、軸受の負荷容量が上がり、特に人工衛星を打上げる際に発生する大きな振動荷重に対して、転動体３（玉）の乗り上げ許容荷重が大きくなる為、従来の保持器を有する転がり軸受に対して有利となる。
【実施例】
【００３０】
図１及び図２に示すアンギュラ玉軸受を用いて下記の実施例を行った。
【００３１】
軸受諸元  
・軸受タイプ：正面組合せアンギュラ玉軸受（定位置予圧）  
・主要寸法：内径φ１５ｍｍ（図１及び図２のｄ１），外径φ３２ｍ（図１及び図２のｄ２）
・転動体中心径：φ２３．５ｍｍ
・玉径：φ５．５５６ｍｍ（図１及び図２のｄ３）
・玉数：１３個。
【００３２】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】（ａ）（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る複列正面組合せアンギュラ玉軸受の断面図及び正面図である。
【図２】（ａ）（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る単列アンギュラ玉軸受の断面図及び正面図である。
【図３】（ａ）（ｂ）は、従来例に係る複列正面組合せアンギュラ玉軸受の断面図及び正面図である。
【図４】（ａ）（ｂ）は、従来例に係る単列アンギュラ玉軸受の断面図及び正面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  外輪
２  内輪
３  転動体（玉）
４  保持器
【図１】
2007155061.tif 000003
【図２】
2007155061.tif 000004
【図３】
2007155061.tif 000005
【図４】
2007155061.tif 000006