(57)【要約】【課題】本発明は、安価で耐久性の良い転がり支持装置及び、該転がり支持装置用転動体の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】転動体が、ジルコン(ＺｒＳｉＯ４)の酸化物系セラミックスで作製されるものであり、該転動体は平均粒度が1μm以下のジルコンを主な原料として採用しているこことを特徴とする転がり支持装置、及び、転動体は、ジルコン原料を平均粒度が1μm以下まで粉砕後、粉砕されたジルコンを主な原料として成形、脱脂、焼結することで、ジルコン(ＺｒＳｉＯ４)の酸化物系セラミックス材を作製されることを特徴とする転がり支持装置用転動体の製造方法を提供している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向配置された軌道面を備えた第１部材および第２部材と、両部材の軌道面間に転動自在に配置された複数個の転動体と、を少なくとも備え、転動体が転動することにより第１部材および第２部材の一方が他方に対して相対移動する転がり支持装置において、
前記転動体は、ジルコン(ＺｒＳｉＯ４)の酸化物系セラミックスで作製されるものであり、平均粒度が1μm以下のジルコンを主な原料として採用していることを特徴とする転がり支持装置。
【請求項２】
互いに対向配置された軌道面を備えた第１部材および第２部材と、両部材の軌道面間に転動自在に配置された複数個の転動体と、を少なくとも備える転がり支持装置の転動体の製造方法であって、転動体は、ジルコン原料を平均粒度が1μm以下まで粉砕後、粉砕されたジルコンを主な原料として成形、脱脂、焼結することで、ジルコン(ＺｒＳｉＯ４)の酸化物系セラミックス材を作製されることを特徴とする転がり支持装置用転動体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、工作機械用、エアコンファンモータやコンプレッサ等のインバータ制御されるモータ用、ＨＤＤのスイングアーム支持用ピボットアーム、サーボモータやステッピングモータ等の揺動運動するモータ用として好適な転がり支持装置及び該転がり支持装置用転動体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エアコンのファンモータでは、省エネ化のためにインバータ制御されていることが多い。しかし、インバータ回路から高周波の電流が発生してモータ内の軸受の内外輪や転動体にも流れ込むことがあり、それにより転動面（レース面）に電食が発生することがある。
【０００３】
電食を防止するために様々な提案がなされており、セラミックス製の転動体を用いた転がり軸受を用いることも行われている。しかし、セラミックスとして一般的な窒化珪素は加工精度や機械強度が高いという利点があるものの、高価である。
【０００４】
そこで、ジルコニア−アルミナ系セラミックスは転動体材料とした考案があった。例えば、特許文献１と特許文献２には、ジルコニア−アルミナ系セラミックスを転動体とした転がり軸受が開示され、ジルコニア−アルミナ系セラミックスは窒化珪素と比べて、比較的安価な材料である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１０６５７０号公報
【特許文献２】特開２００２−００５１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、転動体の原料コストを更に抑えることで、更に安価な転がり支持装置製品を提供する要求に応える為には、新しい転動体材料を検討する必要がある。
【０００７】
そこで、本発明は、転動体を安価で作製され、且つ耐久性の良い転がり支持装置及び、該転がり支持装置用転動体の製造方法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】
【０００８】
上記の課題を解決する為に、本発明の第１の発明は、互いに対向配置された軌道面を備えた第１部材および第２部材と、両部材の軌道面間に転動自在に配置された複数個の転動体と、を少なくとも備え、転動体が転動することにより第１部材および第２部材の一方が他方に対して相対移動する転がり支持装置において、転動体は、ジルコン(ＺｒＳｉＯ４)の酸化物系セラミックスで作製されるものであり、平均粒度が1μm以下のジルコンを主な原料として採用していることを特徴とする転がり支持装置を提供している。
また、本発明の第２の発明は、互いに対向配置された軌道面を備えた第１部材および第２部材と、両部材の軌道面間に転動自在に配置された複数個の転動体と、を少なくとも備える転がり支持装置の転動体の製造方法であって、転動体は、ジルコン原料を平均粒度が1μm以下まで粉砕後、粉砕されたジルコンを主な原料として成形、脱脂、焼結することで、ジルコン(ＺｒＳｉＯ４)の酸化物系セラミックス材を作製されることを特徴とする転がり支持装置用転動体の製造方法を提供している。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の第１の発明に係る転がり支持装置は、ジルコン(ＺｒＳｉＯ４)の酸化物系セラミックス転動体を採用しているので、窒化珪素とジルコニアを主成分としたセラミックス転動体と比べて、安価で作製することができるので、原料コストを抑えることができる。また、ジルコン(ＺｒＳｉＯ４)の酸化物系セラミックス転動体は、平均粒度が1μm以下まで粉砕後のジルコンを原料とすることで、窒化珪素系転動体と同等以上の強度を得るとともに、鋼材で作られた転がり支持装置回転部材との摩耗、特にＳＵＪ２鋼製の転がり支持装置回転部材との摩耗が、窒化珪素系転動体より生じにくい。
本発明の第２の発明に係る転がり支持装置用転動体の製造方法により、転動体を安価で作製することができると同時に、転動体の強度は、窒化珪素系の転動体と同等以上を確保することができ、転がり支持装置の回転部材との摩耗を抑えつつ、窒化珪素系と比べて、優れた耐久性能を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る転がり軸受の一実施形態である玉軸受を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明において、転がり支持装置の構造には制限はなく、例えば図１に示すような玉軸受を例示することができる。図示される玉軸受は、外輪１と内輪２との間に、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するようになっている。外輪１及び内輪２の両側部には、それぞれシール溝１１，１２が形成しており、外輪１のシール溝１１には、芯金部材２１と一体化したシール部材２０が装着されており、シールリップ２２の接触面２２ａが内輪２のシール溝１２に接触するように構成されている。また、内輪２とシールリップ２２との間の空間ｓに潤滑剤が封入される。
【００１２】
玉３は、ジルコン(ＺｒＳｉＯ４)の酸化物系セラミックス製である。玉３の作製方法について、まずジルコン原料を平均粒度が1μm以下に至るまで粉砕し、次に粉砕されたジルコンにバインダーを添加し成形し、そして脱脂、焼結を経てジルコン(ＺｒＳｉＯ４)の酸化物系セラミックスを得て、このセラミックス材で玉３を作製する。
【００１３】
次に、本発明のジルコン(ＺｒＳｉＯ４)の酸化物系セラミックス材と窒化珪素材の３点曲げ強度試験及び上記の材料で作られた転動体とする深溝玉軸受（日本精工型番６０８）の耐久試験について、説明する。
【００１４】
実施例と参考例としてジルコン原料（ＺｒＳｉＯ４）の平均粒度が５μｍ，３μｍ，１μｍ，０．５μｍになるようにボ−ルミル粉砕した。粉砕後はバインダ−を添加し成形し、脱脂及び焼結を経て試験片を作製する。比較例としての窒化珪素試験片も同様な方法で作製する。そして、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ  Ｒ１６０１）による３点曲げ試験を実施し、その実験結果を表１に示す。表１の結果から、実施例１，２の粒度１μｍ以下のジルコンを原料とした本発明の転動体材料は、窒化珪素材と同等以上の強度を有することを証明した。
【００１５】
【表１】
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【００１６】
曲げ強度試験と同様な方法で転動体材料を作製し、それらの転動体材料で玉を作製する。そしてそれぞれ玉を転動体とし、ＳＵＪ２鋼の内外輪を採用した深溝玉軸受（日本精工型番６０８）を試作し、Ｐ／Ｃ＝０．３の荷重条件にて１０００時間の耐久試験を実施した。そして耐久試験後に内輪軌道面の摩耗深さを測定し結果を表３に示す。実施例１，２（粒度１μｍ以下のジルコン）は参考例（粒度１μｍ以上のジルコン）及び比較例（窒化珪素）より軌道面の摩耗深さがかなり浅いことがわかり、この結果から実施例１、２の深溝玉軸受の耐久性が良いことを証明した。
【００１７】
本実施形態の転がり軸受は平均粒度が1μm以下のジルコンを主な原料とする転動体を採用しているので、窒化珪素より原料コストが低く、窒化珪素と同等以上の強度を有するとともに耐久性能が優れている。
【００１８】
【表２】
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【００１９】
本発明の転がり支持装置は、ジルコンを主な原料とした転動体を採用しており、必要に応じて、ジルコンに各種の添加剤を添加することができる。
【符号の説明】
【００２０】
１  外輪
２  内輪
３  玉
４  保持器
２０  シール部材
２１  芯金部材
２２  シールリップ
２２ａ  接触面
【図１】
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