(57)【要約】【課題】高温、高速、高荷重条件下で使用され、更に外部からの水の浸入を受けても水素による白色組織変化を伴う剥離を起こすことがなく、長寿命な転がり軸受を提供する。【解決手段】本発明の転がり軸受は、内輪１１と外輪１２との間に保持器１３を介して複数の転動体１４を略等間隔で回動自在に保持し、保持器１３が導電性プラスチックからなり、保持器１３の内周面および外周面に、保持器１３から内輪１１の外周面および外輪１２の内周面に延びた突部１３Ａが形成され、内輪１１の外周面と外輪１２の内周面の間に導電性グリースが封入されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と外輪との間に保持器を介して複数の転動体を略等間隔で回動自在に保持する転がり軸受において、前記保持器は導電性プラスチックからなり、前記保持器の内周面および外周面に、前記保持器から前記内輪の外周面および前記外輪の内周面に延びた突部が形成され、前記突部と前記内輪の外周面及び前記外輪の内周面の間に導電性グリースが封入されてい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、保持器を有した転がり軸受に関し、特に、自動車の電装部品、エンジン補機であるオルタネータや中間プーリ、カーエアコン用電磁クラッチ、水ポンプ、ガスヒートポンプ用電磁クラッチ、コンプレッサ等の高温、高速、高荷重条件下で使用され、更に水が混入しやすい部位に好適な転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、転がり軸受の耐久寿命は、潤滑剤中に水分が混入すると大きく低下する。例えば古村らは、潤滑油(＃180タービン油)に６％の水が混入すると、混入がない場合に比べて数分の１〜２０分の１に転がり疲れ強さが低下することを報告している(古村恭三郎、城田伸一、平川清：表面起点および内部起点の転がり疲れについて、NSK Bearing Journal, No.636, pp.1-10,1977)。また、Schatzbergらは、潤滑油中にわずか１００ｐｐｍの水分が混入するだけで、鋼の転がり強さが３２〜４８％も低下することを報告している(P.Schatzb 30erg. I.M.Felsen;Effects of water and oxygen during rolling contact Iubrication, wear, 12,pp.331-342,1968)。
【０００３】
上記した各部品用軸受は、高温、高速、高荷重下で使用されることが多いため、特許第２８７８７４９号公報に記載されているようにグリースの分解により水素を発生することがある。また、これらの軸受は、エンジン外部にあるベルト駆動の補助機械用軸受であることから、路面より跳ね上げられる泥水や雨水が浸入しやすく、水ポンプ用軸受では更にエンジン冷却用循環水の浸入も受けやすい。これらの軸受では、通常、接触ゴムシールにより外部からの水の浸入を防止する構成となっているが、完全な防止はできないのが現状である。更に、自動車のエンジンは、稼働と休止を繰り返す機械であるため、エンジンが休止しているときに軸受のハウジング内の温度が下がり、露点に達して軸受周りの空気中の水分が凝縮して水滴となり、軸受に付着したり潤滑剤中に混入したりすることがある。これらの結果、特開平１１−７２１２０号公報に記載されるように、浸入水分により発生した水素が軸受鋼中に侵入して水素脆性による白色組織変化を伴った剥離を引き起こす。
【０００４】
更には、前記各部品用軸受は、ベルトによるプーリ駆動で回転しているため、ベルトとプーリ間に静電気が発生する。通常、軸受回転中は潤滑剤の油膜により内外輪間は絶縁状態になっているが、強振動等により金属接触を引き起こすと内外輪間が一気に導通して内
外輪間に大きな電位差が生じる。そして、生じた直流電圧により水が電気分解を起こして水素イオンの発生が促進され、上記したような白色組織変化を伴った剥離がより起こりやすくなる。
【特許文献１】特許第２８７８７４９号公報
【特許文献２】特開平１１−７２１２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、前記各部品用軸受では、外部からの浸入水分に起因して水素脆性による白色組織変化を伴った剥離が発生しやすく、更に静電気により促進されるという問題があり、その防止が新たな重要課題となっている。
【０００６】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであって、高温、高速、高荷重条件下で使用され、更に外部からの水の浸入を受けても水素による白色組織変化を伴う剥離を起こすことがなく、長寿命な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】
【０００７】
本発明の上記の課題は、下記の構成により達成される。
内輪と外輪との間に保持器を介して複数の転動体を略等間隔で回動自在に保持する転がり軸受において、前記保持器は導電性プラスチックからなり、前記保持器の内周面および外周面に、前記保持器から前記内輪の外周面および前記外輪の内周面に延びた突部が、前記保持器と一体に形成され、前記突部と内輪の外周面及び外輪の内周面の間に導電性グリースが封入されていることを特徴とする転がり軸受によって達成される。この場合、この転がり軸受は、自動車エンジン補機に使用されることが好ましい。
【０００８】
ここで、導電性プラスチックとしては、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリオチオフェン、ポリアニリン等が例示できる。また、汎用プラスチックに無機物質を中心とする導電体を添加したものでもよい。添加する無機物質としては、金属やカーボンブラック等が
好ましく、特に金属としては、金、銀、銅、アルミニウム、鉄、ステンレス、ニッケル等の粉末または繊維が好ましい。また、転がり軸受の回転中に、保持器の突起が、内輪の外周面及び外輪の内周面に接触しないように、この間に０．３ｍｍ以下の隙間を形成するように配置されていることが好ましい。そして、前記隙間に導電性グリースが入り、軸受の導電性を確保する。
【０００９】
また、導電性グリースとしては、導電性物質を含んでいればその種類は問わない。
この導電性物質は、導電性が良好な物質であれば特に制限されるものではなく、また液体であっても固体であってもよい。中でも、取り扱いや入手のし易さ、潤滑性を低下させない等の理由からカーボンブラックを用いることが特に好ましい。また、このカーボンブ
ラックは、グリース組成物中での分散性等考慮すると、平均粒径で１０〜３００ｎｍ程度のものを選択することが好ましい。
【００１０】
導電性物質の好ましい添加量は、グリース組成物全量に対して、０．１〜１０質量％である。添加量がこれより少ないと、グリース組成物に十分な導電性を付与することができず、これより多く含有するとグリース組成物が硬化し、焼付き寿命が低下する恐れがある。
【発明の効果】
【００１１】
このような転がり軸受によれば、導電性プラスチックによって成形された保持器と、保持器に形成された突部と内輪の外周面及び外輪の内周面の間に封入された導電性グリースとにより軸受の導電性を確保する。
【００１２】
例えばベルトとプーリとの間で発生した静電気が、内輪および外輪間で常時または、ほとんどの間通電されるため、内・外輪間の電位差がほとんどなく、上述した水の電気分解による水素イオンの発生を抑えることができる。すなわち、転がり軸受に発生する白色組織変化を伴う剥離の発生並びに進行を抑制することができる。また、前記突起は内輪の外周面及び外輪の内周面と接触していないので、軸受の回転トルクに悪影響を及ぼさない。さらに保持器の磨耗も防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態である玉軸受の断面図の一部を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１に、本発明の実施形態である単列深溝玉軸受（以下玉軸受）１０の断面図の一部
を示す。図１に示すように、玉軸受１０は、内輪１１と外輪１２との間の保持器１３により保持され、玉軸受１０の周方向に沿って等間隔に配置されている複数個の転動体１４を有し、内部に潤滑グリースが適量封入され、内輪および外輪の端面が接触ゴムシール１５によって封止されている。内輪１１、外輪１２には、それぞれ内輪外周面および外輪内周面の軸方向の両端部より間隔を隔てた中央部分に転動体１４を収納する凹形状の溝となる
軌道面１１Ａ，１２Ａが形成されている。このとき、玉軸受１０は、内径φ８０〜φ２０ｍｍ、外径φ２２〜φ６５ｍｍ、幅５〜３０ｍｍとしている。
【００１５】
玉軸受１０内に内装された保持器１３には、冠型保持器が用いられ、その外輪１２側端面（図中上方）および内輪１１側端面（図中下方）に突部１３Ａが全周にわたって、もしくは一定幅の突部１３Ａが複数個所に設けられている。この場合、保持器１３に形成された転動体１４を収納する複数のポケットに
対して保持器の内・外周面上に一対の突部が配置されている。この突部１３Ａと保持器基部１３Ｂとは、導電性プラスチックによって一体に成形されている。ここで、導電性プラスチックとしては、６６ナイロン＋カーボン繊維を使用している。突部１３Ａは、内輪１１の外周面及び外輪１２の内周面に接触しないように、この間に０．３ｍｍ以下の隙間が設けられている。そして、この隙間に導電性グリース１６が入り、軸受の導電性を確保している。
【００１６】
本実施形態のこのような構成によれば、例えば、ベルトとプーリとの間で発生した静電気によって玉軸受１０が帯電しても、導電性プラスチックによって一体に成形された突部１３Ａおよび保持器基部１３Ｂによって、内輪１１および外輪１２間は通電されているた
め、内・外輪間の電位差はほとんど発生しない。したがって、上述した軸受内で起こる水の電気分解による水素の発生を抑えることができる。すなわち、玉軸受１０に発生する白色組織変化を伴なう剥離の発生並びに進行を抑制することができる。
【符号の説明】
【００１７】
１０ 単列深溝玉軸受（転がり軸受）
１１ 内輪
１２ 外輪
１３ 保持器
１３Ａ 突部
１３Ｂ 保持器基部
１４ 転動体
１５ 接触シールゴム
１６導電性グリース
【図１】
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