(57)【要約】【課題】鋼製の保持器の案内面に施される銀めっきの剥離を確実に防止して、ドライラン状態で焼付きが発生せずに使用可能な時間を延長することである。【解決手段】鋼製の保持器５の案内面５ａに、母材の鋼の線膨張係数に近い線膨張係数を有するニッケルめっき層６を下地として形成し、その上に銀めっき層７を形成することにより、鋼製の保持器５の案内面５ａに施される銀めっきの剥離を確実に防止して、ドライラン状態で焼付きが発生せずに使用可能な時間を延長できるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と外輪の軌道輪間に複数の転動体が鋼製の保持器で保持され、この保持器の前記軌道輪と摺接する案内面に銀めっきを施した転がり軸受において、前記保持器の案内面の銀めっきの下地にニッケルめっきを施したことを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記転がり軸受が航空機エンジンの主軸を支持するものである請求項１に記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライラン時に所定の時間焼き付かずに使用可能な転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
ジェット機やヘリコプタ等の航空機エンジンの主軸等を支持する転がり軸受のように、高い安全性が要求され、ＤＮ値（軸受内径Ｄｍｍ×回転数Ｎｒｐｍ）が２００万程度となる高速で回転軸を支持し、鋼製の保持器を用いた転がり軸受では、給油系統が故障して軸受に潤滑剤が供給されなくなった非常事態のドライラン時に、例えば３０秒以上焼き付かずに使用可能なことが要求されている。このようなドライラン状態では、軌道輪と転動体との間の転動面よりも先に、軌道輪と鋼製保持器の案内面との間の摺接面で焼付きが発生することが知られている。
【０００３】
このようなドライラン時に所定の時間焼き付かずに使用可能とする鋼製の保持器を用いた転がり軸受には、軌道輪と摺接する保持器の案内面に銀めっきを施し、銀めっきの自己潤滑性によって、保持器の案内面と軌道輪との焼付きを防止するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３４４８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された保持器の案内面に銀めっきを施した転がり軸受は、ドライラン状態での保持器の案内面と軌道輪との摺接による摩擦発熱で保持器が温度上昇すると、めっき層の銀の線膨張係数（１９．７×１０６／℃）が母材の鋼の線膨張係数（１２．５×１０６／℃）よりもかなり大きいので、この線膨張係数差によって銀めっきが剥離しやすくなる。このため、銀めっきの自己潤滑性を十分に生かすことができず、早期に焼付きが発生する恐れがある。なお、一般的に、銀めっきの下地には銅めっきが施されることが多いが、銅の線膨張係数（１６．５×１０６／℃）は銀よりは小さいが、鋼の線膨張係数よりは未だかなり大きいので、このような線膨張係数差による銀めっきの剥離を十分に防止することはできない。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、鋼製の保持器の案内面に施される銀めっきの剥離を確実に防止して、ドライラン状態で焼付きが発生せずに使用可能な時間を延長することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は、内輪と外輪の軌道輪間に複数の転動体が鋼製の保持器で保持され、この保持器の前記軌道輪と摺接する案内面に銀めっきを施した転がり軸受において、前記保持器の案内面の銀めっきの下地にニッケルめっきを施した構成を採用した。
【０００８】
すなわち、鋼製保持器の案内面の銀めっきの下地に、鋼の線膨張係数と近い線膨張係数（１３．３×１０６／℃）を有するニッケルめっきを施すことにより、鋼製の保持器の案内面に施される銀めっきの剥離を確実に防止して、ドライラン状態で焼付きが発生せずに使用可能な時間を延長できるようにした。
【０００９】
上述した転がり軸受は、高い安全性が要求され、高速で回転する航空機エンジンの主軸を支持するものに好適である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の転がり軸受は、鋼製保持器の案内面の銀めっきの下地に、鋼の線膨張係数と近い線膨張係数を有するニッケルめっきを施したので、鋼製の保持器の案内面に施される銀めっきの剥離を確実に防止して、ドライラン状態で焼付きが発生せずに使用可能な時間を延長することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ａは転がり軸受の実施形態を示す縦断面図、ｂはａの保持器の案内面を拡大して示す断面図
【図２】図１の転がり軸受を使用したジェット機のエンジンを示す概略縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。この転がり軸受は、図１（ａ）に示すように、内輪２が軌道溝２ａの中央で分割され、転動体としてのボール３が外輪４の軌道溝４ａと１点、内輪２の軌道溝２ａと２点で接触する３点接触玉軸受１であり、ボール３をポケットに保持する鋼製の保持器５が、その外径面の案内面５ａを外輪４の軌道溝４ａの両側の内径面で案内されるようになっている。なお、分割された一方の内輪２には、軸受引き抜き用の鍔部２ｂが設けられている。
【００１３】
図１（ｂ）に拡大して示すように、前記鋼製の保持器５の案内面５ａには、母材の鋼の線膨張係数に近い線膨張係数を有するニッケルめっき層６が下地として形成され、その上に銀めっき層７が形成されている。なお、ニッケルめっき層６の厚みは５μｍ以下、銀めっき層７の厚みは２５〜５０μｍ程度とされている。
【００１４】
図２は、上述した３点接触玉軸受１を使用したジェット機のエンジンを示す。このエンジンはターボファンエンジンであり、空気を吸入するファン１１と、吸入される空気の一部を圧縮する圧縮機１２と、圧縮された空気に燃料を噴射して燃焼させる燃焼室１３と、燃焼ガスで高速回転するタービン１４とで基本的に構成されており、３点接触玉軸受１によって２箇所で支持された主軸１５に、圧縮機１２のロータとタービン１４が取り付けられている。
【実施例】
【００１５】
実施例として、前記鋼製の保持器の案内面に、下地としてニッケルめっきを施し、その上に銀めっきを施した３点接触玉軸受を用意した。比較例として、鋼製の保持器の案内面に下地として銅めっきを施し、その上に銀めっきを施した３点接触玉軸受も用意した。実施例、比較例とも、銀めっき層の厚みは４０μｍとし、それぞれの下地としてのニッケルめっき層と銅めっき層の厚みは４μｍとした。なお、これらの軸受寸法は、外径２００ｍｍ、内径１００ｍｍ、幅４０ｍｍである。
【００１６】
上記実施例と比較例の３点接触玉軸受を回転試験機の回転軸に取り付け、潤滑油を遮断したドライラン状態で３０秒間高速回転させるドライラン試験を行い、保持器の案内面における銀めっきの剥離の有無を調査した。なお、ドライラン試験は、回転速度をＤＮ値で３段階に変化させて行なった。
【００１７】
表１に、上記ドライラン試験の結果を示す。表１には、各ＤＮ値における保持器案内面の周速も併記した。下地に銅めっきを施した比較例のものは、ＤＮ値が１６０万では銀めっきに剥離が認められなかったが、ＤＮ値が１８５万になると銀めっきの一部に剥離が認められ、ＤＮ値が２２０万では銀めっきの大部分が剥離した。これに対して、下地にニッケルめっきを施した実施例のものは、ＤＮ値が航空機エンジンの主軸等を支持するものの通常の使用範囲である２００万を越える２２０万となるまで、全く銀めっきの剥離が認められなかった。以上の結果より、下地にニッケルめっきを施した実施例のものは、航空機エンジンの主軸を支持するもののように高いＤＮ値でドライラン状態となっても、銀めっきの剥離を確実に防止できることが確認された。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
上述した実施形態では、銀めっきと下地としてのニッケルめっきを保持器の案内面のみに施したが、これらの銀めっきとニッケルめっきは、ボールを保持するポケット面等の他の部位にも施してもよく、保持器の全表面に施してもよい。
【００２０】
また、上述した実施形態では、転がり軸受を３点接触玉軸受としたが、本発明に係る転がり軸受は、他の玉軸受やころ軸受等の他の転がり軸受に適用することもでき、複列の転がり軸受にも適用することができる。
【符号の説明】
【００２１】
１  ３点接触玉軸受
２  内輪
２ａ  軌道溝
２ｂ  鍔部
３  ボール
４  外輪
４ａ  軌道溝
５  保持器
５ａ  案内面
６  ニッケルめっき層
７  銀めっき層
１１  ファン
１２  圧縮機
１３  燃焼室
１４  タービン
１５  主軸
【図１】
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【図２】
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