JPH0581529U - Bearing mounting structure - Google Patents
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- JPH0581529U JPH0581529U JP2065092U JP2065092U JPH0581529U JP H0581529 U JPH0581529 U JP H0581529U JP 2065092 U JP2065092 U JP 2065092U JP 2065092 U JP2065092 U JP 2065092U JP H0581529 U JPH0581529 U JP H0581529U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】セラミックス製の内輪と金属製の軸とのはめあ
い、およびセラミックス製の外輪と金属製のハウジング
とのはめあいにおける問題点を解決する。
【構成】転がり軸受１の内輪２および外輪３は、窒化珪
素焼結体で成形した。この内輪２，外輪３が嵌まる、Ｍ
５０材からなる軸６の軸受座６ａと、同材質のハウジン
グ７の軸受座７ａとに、リン酸マンガンの被膜８を形成
した。各はめあいがすきまばめである場合には、すきま
に潤滑油が浸入すると、被膜８の存在により各はめあい
面における滑りが抑えられる。そのため、すきまばめと
しても従来のようなフレッチングやクリープが生じにく
い。
(57) [Abstract] [Purpose] To solve problems in fitting a ceramic inner ring and a metal shaft and fitting a ceramic outer ring and a metal housing. [Structure] The inner ring 2 and the outer ring 3 of the rolling bearing 1 are formed of a silicon nitride sintered body. The inner ring 2 and the outer ring 3 fit together, M
A coating 8 of manganese phosphate was formed on the bearing seat 6a of the shaft 6 made of 50 materials and the bearing seat 7a of the housing 7 made of the same material. In the case where each fit is a clearance fit, when the lubricating oil penetrates into the fit, the presence of the coating 8 suppresses slippage at each fit surface. Therefore, even if it is a clearance fit, the conventional fretting and creep are unlikely to occur.
Description
【０００１】[0001]
本考案は、軸とハウジングとの間に、少なくとも一部がセラミックスからなる 軸受を嵌装した軸受の取り付け構造に関し、例えば転がり軸受においては、内輪 と外輪との少なくとも一方がセラミックスからなる場合に、セラミックス製内輪 と軸との、および／またはセラミックス製外輪とハンジングとの取り付け構造に 関する。 The present invention relates to a bearing mounting structure in which a bearing, at least a part of which is made of ceramics, is fitted between a shaft and a housing.For example, in a rolling bearing, when at least one of an inner ring and an outer ring is made of ceramics, The present invention relates to a mounting structure between a ceramic inner ring and a shaft and / or a ceramic outer ring and a housing.
【０００２】[0002]
内輪，外輪，および転動体のいずれかまたはすべてがセラミックスからなるセ ラミックス製転がり軸受は、高温環境下において使用されることが多いが、セラ ミックスは金属より熱による膨張率が小さいため、金属製の軸およびハウジング とのはめあい状態が、取り付け時（通常は常温）と使用時で異なってくる。 Ceramic rolling bearings in which any or all of the inner ring, outer ring, and rolling elements are made of ceramics are often used in high-temperature environments, but since ceramics have a smaller coefficient of thermal expansion than metal, The fitting condition between the manufactured shaft and the housing differs depending on whether it is installed (usually at room temperature) or used.
【０００３】 すなわち、セラミックス製の内輪と金属製の軸とのはめあいでは、温度の上昇 にしたがって軸が内輪より大きく膨張するため、両者間のすきまが小さくなって いく。また、セラミックス製の外輪と金属製のハウジングとのはめあいでは、温 度の上昇にしたがってハウジングがより大きく膨張するため、外輪とのすきまが 大きくなっていく。That is, in the fitting between the ceramic inner ring and the metal shaft, the shaft expands more than the inner ring as the temperature rises, and the clearance between the two becomes smaller. Also, in the fit between the ceramic outer ring and the metal housing, the housing expands more as the temperature rises, and the clearance with the outer ring increases.
【０００４】 例えば、線膨張係数が３．０×１０-6／℃のＭ５０材からなる軸と、線膨張係 数が１２．１×１０-6／℃の窒化珪素焼結体からなる内輪との場合には、はめあ いすきまを０として軸に内輪を取り付けても、取り付け時より温度が１２０℃上 昇すれば、軸受内径が３０ｍｍのもので約３３μｍのしめしろが発生することに なる。したがって、使用状態で、セラミックス製内輪に内径を拡大する向きの応 力がかかり、特に高温環境下で使用する場合には前記応力が増大して軸受寿命を 低下させたり、内輪が破損する原因となる。For example, a shaft made of M50 material having a linear expansion coefficient of 3.0 × 10 −6 / ° C., and an inner ring made of a silicon nitride sintered body having a linear expansion coefficient of 12.1 × 10 −6 / ° C. In this case, even if the inner clearance is set to 0 and the inner ring is mounted on the shaft, if the temperature rises by 120 ° C from the time of mounting, a tight interference of about 33 μm will occur with a bearing inner diameter of 30 mm. . Therefore, when used, the ceramic inner ring is subjected to a force in the direction of increasing the inner diameter, and especially when used in a high temperature environment, the stress increases, which shortens the bearing life and causes damage to the inner ring. Become.
【０００５】 したがって、前記応力を小さく抑えるために、一般には、セラミックス製の内 輪に金属製の軸をすきまばめとしているが、すきまばめとするとフレッチングや クリープが生じやすくなるという不具合があった。 一方、金属製のハウジングにセラミックス製の外輪を組み込む場合には、前述 のＭ５０材と窒化珪素焼結体との組合せで、はめあいすきまを０μｍとして取り 付けると、取り付け時より温度が１００℃上昇すれば、軸受外径が６２ｍｍのも ので約５６μｍのすきまが発生することになる。このすきまは、前述のようにフ レッチングやクリープの原因となる。Therefore, in order to suppress the stress to a small value, a metal shaft is generally used as a clearance fit with a ceramic inner ring. However, with the clearance fit, fretting and creep are likely to occur. It was On the other hand, when a ceramic outer ring is installed in the metal housing, if the fitting clearance of 0 μm is attached to the combination of the above-mentioned M50 material and silicon nitride sintered body, the temperature rises by 100 ° C from the time of attachment. For example, since the bearing outer diameter is 62 mm, a clearance of about 56 μm will be generated. This clearance causes fretting and creep as described above.
【０００６】 このような不具合を解決するために、特開昭６３−１１１３１８号には、使用 状態で軸が所定値以下のしめしろでセラミックス製内輪に圧入されている、セラ ミックス製軸受の取り付け構造が提案されている。ここでは、セラミックス製内 輪にかかる前記応力が、内輪を破壊させない最大の大きさとなる時のしめしろを 予め実験と計算とにより決定して、使用状態においてこのしめしろ以下となるよ うに、軸を内輪に取り付けている。In order to solve such a problem, Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-113318 discloses mounting a ceramic bearing in which a shaft is press-fitted into a ceramic inner ring with a interference of a predetermined value or less in use. A structure is proposed. Here, the interference when the above-mentioned stress applied to the ceramic inner ring reaches the maximum magnitude that does not destroy the inner ring is determined in advance by experiments and calculations, and in order to keep it below this interference in use, Is attached to the inner ring.
【０００７】 また、特開昭６３−２１００７７号には、セラミックス製内輪または外輪の端 面に金属製の環状体を固定し、この環状体により軸またはハウジングに対してし まりばめとすることが提案されている。ここでは、セラミックスと金属との膨張 率の差を利用して、金属製の環状体と軸またはハウジングとをしまりばめにしな がら、前述の不具合を生じさせずに、セラミックス製の内輪または外輪と軸また はハウジングとをすきまばめとするものである。Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 63-210077, a metal ring-shaped body is fixed to the end surface of a ceramic inner ring or outer ring, and this ring-shaped body forms a tight fit with a shaft or a housing. Is proposed. Here, by utilizing the difference in expansion coefficient between ceramics and metal, the annular body made of metal and the shaft or housing are tightly fitted to each other, and the inner ring or outer ring made of ceramics is produced without causing the above-mentioned problems. It is a loose fit between the shaft and the housing.
【０００８】 さらに、実開平３−２３２２１号には、セラミックス製の外輪を金属製ハウジ ングにしまりばめで取り付けることが提案されている。 なお、特開昭５８─１１３６２７号には、スラスト軸受に関して、境界潤滑下 で使用される表面改質皮膜としてリン酸マンガン処理皮膜、リン酸亜鉛処理皮膜 等が開示されている。[0008] Furthermore, Japanese Utility Model Laid-Open No. 3-232221 proposes that a ceramic outer ring is attached to a metal housing with a tight fit. JP-A-58-113627 discloses a thrust bearing including a manganese phosphate-treated film and a zinc phosphate-treated film as a surface modification film used under boundary lubrication.
【０００９】[0009]
しかしながら、前記従来例のうち、使用状態で軸が所定値以下のしめしろで内 輪に圧入されているものでは、しめしろを精度良く管理することが必要で、特に 軸受が回転しながら温度変化をうける場合にはその管理が難しい。また、金属製 の環状体を用いる方法では、部品点数が増えて構造が複雑になる。 However, among the above-mentioned conventional examples, in the case where the shaft is press-fitted into the inner ring with a interference of a predetermined value or less in use, it is necessary to accurately control the interference, and in particular, the temperature change while the bearing rotates. Management is difficult when receiving Further, the method using a metal annular body increases the number of parts and complicates the structure.
【００１０】 さらに、セラミックス製の外輪を金属製ハウジングにしまりばめで取り付ける 際には、セラミックスが割れやすいため、取り付けに細心の注意を払う必要があ る。 本考案は、このような不具合を解決するためのものであり、金属面に被膜を施 すという簡単な手段により、セラミックス製の内輪と金属製の軸とを取り付け時 にすきまばめとしても、またセラミックス製の外輪と金属製のハウジングとのは めあいが高温の使用状態ですきまばめとなっても、はめあい面の滑りに起因する フレッチングやクリープを生じ難くすることを目的とする。Further, when the ceramic outer ring is fitted into the metal housing with a tight fit, the ceramic is easily cracked, so that it is necessary to pay close attention to the mounting. The present invention is intended to solve such a problem, and a simple means of applying a coating on a metal surface allows even a loose fit when a ceramic inner ring and a metal shaft are attached. Moreover, even if the fit between the ceramic outer ring and the metal housing becomes fit at high temperature in use, the purpose is to prevent fretting or creep due to slippage of the fit surface.
【００１１】[0011]
上記目的を達成するために、本考案は、軸とハウジングとの間に、少なくとも 一部がセラミックスからなる軸受を嵌装した軸受の取り付け構造において、軸に 外嵌される軸受の内周面とハウジングに内嵌される軸受の外周面とのうち、セラ ミックス面が嵌まる軸受座に被膜を形成し、この被膜は、この被膜と前記セラミ ックス面との間にすきまが存在し、このすきまに潤滑油が介在する際に、前記軸 受座の対応するセラミックス面に対する摩擦係数を増大させるものであることを 特徴とする軸受の取り付け構造を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a bearing mounting structure in which a bearing, at least a part of which is made of ceramics, is fitted between a shaft and a housing. Of the outer peripheral surface of the bearing fitted in the housing, a coating is formed on the bearing seat on which the ceramic surface fits. This coating has a gap between this coating and the ceramic surface, and this clearance is present. A bearing mounting structure is characterized in that when a lubricating oil intervenes therein, the coefficient of friction of the shaft seat with respect to the corresponding ceramic surface is increased.
【００１２】 前記被膜の材質は、対応するセラミックス面の材質により適宜選定されるが、 前記セラミックスが窒化珪素焼結体である場合には、例えばリン酸マンガン、リ ン酸亜鉛、リン酸エステルなどが適用される。そして、例えば前記各物質の水溶 液に、脱脂された金属製の軸およびハウジングを適当な時間浸漬することにより 、各物質の被膜を得ることができる。The material of the coating film is appropriately selected according to the material of the corresponding ceramic surface. When the ceramic is a silicon nitride sintered body, for example, manganese phosphate, zinc phosphate, phosphate ester, etc. Is applied. Then, for example, the coating of each substance can be obtained by immersing the degreased metal shaft and housing in the aqueous solution of each substance for an appropriate time.
【００１３】[0013]
本考案では、軸とハウジングとの間に、少なくとも一部がセラミックスからな る軸受を嵌装した軸受の取り付け構造において、軸に外嵌される軸受の内周面と ハウジングに内嵌される軸受の外周面とのうち、セラミックス面が嵌まる軸受座 に被膜を形成した。 According to the present invention, in a bearing mounting structure in which a bearing, at least a part of which is made of ceramics, is fitted between the shaft and the housing, the inner peripheral surface of the bearing fitted externally to the shaft and the bearing fitted internally to the housing. A coating was formed on the bearing seat, on which the ceramics surface fits, of the outer peripheral surface of.
【００１４】 そのため、取り付け時または使用状態で、各はめあいがすきまばめとなる場合 には、このすきまに潤滑油が浸入するが、ここで、前記被膜は、潤滑油の存在下 で、前記軸受座の、対応するセラミックス面に対する摩擦係数を増大させるもの であるため、各はめあい面における滑りが抑えられ、フレッチングやクリープが 生じ難くなる。Therefore, when each fit is a clearance fit at the time of installation or in use, the lubricating oil infiltrates into this clearance. Since it increases the coefficient of friction of the seat with respect to the corresponding ceramic surface, slippage at each mating surface is suppressed and fretting and creep are less likely to occur.
【００１５】[0015]
図１は、本考案を転がり軸受に適用した実施例を示す概要図である。 この転がり軸受１は、内輪２，外輪３，転動体４がすべて窒化珪素焼結体から なる総セラミックス製軸受であり、保持器５には耐熱性プラスチック（例えばポ リフェニレンサルファイド）を使用している。ここで、内輪の内周面２ａが本考 案における軸受の内周面に、外輪の外周面３ａが本考案における軸受の外周面に それぞれ相当する。この転がり軸受１の内輪２を、Ｍ５０材からなり熱処理によ ってＨｖ７００に硬化された軸６に、外輪３をＭ５０材からなるハウジング７に 、それぞれ公知の手段により取り付ける。 FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment in which the present invention is applied to a rolling bearing. This rolling bearing 1 is an all-ceramics bearing in which the inner ring 2, the outer ring 3, and the rolling elements 4 are all made of a silicon nitride sintered body, and the cage 5 is made of heat-resistant plastic (for example, polyphenylene sulfide). There is. Here, the inner peripheral surface 2a of the inner ring corresponds to the inner peripheral surface of the bearing in the present invention, and the outer peripheral surface 3a of the outer ring corresponds to the outer peripheral surface of the bearing in the present invention. The inner ring 2 of the rolling bearing 1 is attached to the shaft 6 made of M50 material and hardened to Hv700 by heat treatment, and the outer ring 3 is attached to the housing 7 made of M50 material by known means.
【００１６】 その際、内輪２が嵌まる軸の軸受座６ａと、外輪３が嵌まるハウジングの軸受 座７ａとには、以下の方法によりリン酸マンガンの被膜８をそれぞれ形成する。 すなわち、まず、例えば日本パーカライジング（株）製のファインクリーナ４３ ６０等により６０℃で脱脂処理をした後、水洗し、同社製のプレパレンＶＭ等に より表面調整を行う。At this time, a manganese phosphate coating 8 is formed on each of the bearing seat 6a of the shaft into which the inner ring 2 is fitted and the bearing seat 7a of the housing into which the outer ring 3 is fitted by the following method. That is, first, for example, degreasing treatment is performed at 60 ° C. using Fine Cleaner 4360 manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd., followed by washing with water, and surface preparation is performed using Preparene VM manufactured by the same company.
【００１７】 それから、同社製のパレホスＭ１Ａ（２〜２０重量％リン酸マンガン水溶液） を９０〜１００℃に温めた中に１０〜１５分浸漬した後、水洗して、８０℃のオ ーブンで乾燥する。このような処理により厚さ２〜４０μｍのリン酸マンガン被 膜が形成される。 このようにしてリン酸マンガン処理が施された、軸の軸受座６ａ表面の状態を 示す顕微鏡写真を、図２に示す。図２から分かるように、リン酸マンガン処理が 施された表面には、リン酸マンガンの細かい結晶が析出して凹凸が生じている。 なお、図中の寸法Ｌは、５０μｍに相当する。Then, Parephos M1A manufactured by the same company (2 to 20 wt% manganese phosphate aqueous solution) was immersed in 90 to 100 ° C. for 10 to 15 minutes, then washed with water and dried in an oven at 80 ° C. To do. By such a treatment, a manganese phosphate film having a thickness of 2 to 40 μm is formed. FIG. 2 is a micrograph showing the state of the surface of the bearing seat 6a of the shaft, which has been treated with manganese phosphate in this manner. As can be seen from FIG. 2, fine crystals of manganese phosphate are deposited on the surface subjected to the manganese phosphate treatment, resulting in unevenness. The dimension L in the figure corresponds to 50 μm.
【００１８】 取り付け時または使用状態で、この被膜８と、内輪２および外輪３のこれに対 応する各面との間にすきまが存在する場合には、このすきまに潤滑油が浸入する 。ここで、図３に示す装置を用い、潤滑油下における、リン酸マンガン被膜の有 無によるＭ５０材の窒化珪素焼結体に対する摩擦係数の差を、ボールオンディス ク法により調べた。When there is a clearance between the coating 8 and each of the corresponding surfaces of the inner ring 2 and the outer ring 3 at the time of mounting or in use, the lubricating oil penetrates into this clearance. Here, using the apparatus shown in FIG. 3, the difference in the friction coefficient between the M50 material and the silicon nitride sintered body under the lubricating oil with and without the manganese phosphate coating was examined by the ball-on-disk method.
【００１９】 すなわち、ディスク９をＭ５０材で作製し、このディスク９の表面と、このデ ィスク９の表面に前記と同様にしてリン酸マンガン被膜８を施したものの表面と について、窒化珪素焼結体からなるセラミックスボール１０に対する油潤滑下に おける摩擦係数を測定した。 この装置では、モータ１１により回転する油浴１２内にディスク９を固定し、 重り１３により荷重Ｐをかけたセラミックスボール１０をディスク９の表面に押 しつける。この状態でディスク９を回転させ、ディスク９とセラミックスボール １０とに働く摩擦力Ｆを、歪みゲージ１４にて検出して記録計１５に出力する。 これにより、摩擦係数μがμ＝Ｆ／Ｐにより算出される。That is, the disk 9 was made of M50 material, and the surface of the disk 9 and the surface of the disk 9 on which the manganese phosphate coating 8 was applied in the same manner as described above were sintered with silicon nitride. The coefficient of friction of the ceramic ball 10 formed of the body under oil lubrication was measured. In this apparatus, a disk 9 is fixed in an oil bath 12 rotated by a motor 11, and a weight 13 applies a load P to a ceramic ball 10 to press the surface of the disk 9. In this state, the disc 9 is rotated, and the frictional force F acting on the disc 9 and the ceramic ball 10 is detected by the strain gauge 14 and output to the recorder 15. As a result, the friction coefficient μ is calculated by μ = F / P.
【００２０】 直径３／８インチのセラミックスボール１０を用い、重り１３は５００ｇｆ、 潤滑油として日本石油（株）製ＦＢＫオイルＲＯ−６８を油浴１２に入れて、モ ータ１１の回転数を６０ｒｐｍ（すべり速度で７．８ｍ／ｍｉｎに相当）として 測定を行った。その結果（リン酸マンガン被膜が施されたもの：Ａ，被膜が施さ れていないもの：Ｂ）を図４にグラフで示す。A ceramic ball 10 having a diameter of 3/8 inch was used, a weight 13 was 500 gf, and FBK oil RO-68 manufactured by Nippon Oil Co., Ltd. was used as a lubricating oil in an oil bath 12, and the rotation speed of the motor 11 was changed. The measurement was performed at 60 rpm (corresponding to a sliding speed of 7.8 m / min). The results (those with a manganese phosphate coating: A, those without a coating: B) are shown in the graph of FIG.
【００２１】 図４からわかるように、リン酸マンガン被膜を施したもの（Ａ）の摩擦係数は 約０．１７であり、被膜が施されていないもの（Ｂ）の摩擦係数約０．０８の二 倍程度になっている。リン酸マンガン被膜が施されたものについては、特に、初 期の摩擦係数が０．２と非常に大きな値になっている。 このようなリン酸マンガンの被膜８が、セラミックス製の内輪２が嵌まる軸の 軸受座６ａと、セラミックス製の外輪３が嵌まるハウジングの軸受座７ａとに施 してある。そのため、常温（２０℃）での取り付け時に、内輪２を軸の軸受座６ ａ（実質的には被膜８の表面）に対してすきまばめとしても、被膜８により潤滑 油の介在下で大きな摩擦力が働いて、はめあい面における滑りが抑えられ、フレ ッチングやクリープが生じ難い。また、この被膜８の存在により、使用状態にお いて、内輪２と軸の軸受座６ａ（実質的には被膜８の表面）とがすきまばめとな っていてもよいため、はめあい部の加工精度をさほど厳しくしなくて済む。As can be seen from FIG. 4, the manganese phosphate coating (A) has a friction coefficient of about 0.17, and the uncoated one (B) has a friction coefficient of about 0.08. It is about double. In the case of the manganese phosphate coating, the initial coefficient of friction was 0.2, which was a very large value. Such a manganese phosphate coating 8 is applied to the shaft bearing seat 6a in which the ceramic inner ring 2 is fitted and the housing bearing seat 7a in which the ceramic outer ring 3 is fitted. Therefore, even when the inner ring 2 is loosely fitted to the bearing seat 6a of the shaft (substantially the surface of the coating 8) at the time of mounting at room temperature (20 ° C), the coating 8 causes a large clearance under the presence of lubricating oil. Friction acts to prevent slippage on the mating surface, making fretting and creep less likely to occur. Further, due to the existence of the coating 8, the inner ring 2 and the shaft bearing seat 6a (substantially the surface of the coating 8) may be a loose fit in the use state, so that the fit portion It does not have to be so severe in processing accuracy.
【００２２】 同様に、外輪３とハウジングの軸受座７ａ（実質的には被膜８の表面）とのは めあいすきまが、高温での使用状態において大きくなっても、被膜８により潤滑 油の介在下で大きな摩擦力が働いて、はめあい面における滑りが抑えられ、フレ ッチングやクリープが生じ難い。そして、前記すきまを小さくするために、後か らハウジング７を冷却してもその効果は変わらない。Similarly, even if the clearance between the outer ring 3 and the bearing seat 7a of the housing (substantially the surface of the coating 8) becomes large at the time of use at high temperature, the coating 8 allows the lubricating oil to intervene. A large frictional force works underneath to prevent slippage on the mating surface, making fretting and creep less likely. Further, even if the housing 7 is cooled later in order to reduce the clearance, the effect does not change.
【００２３】 なお、上記のように、取り付け時に、内輪２を軸の軸受座６ａ（実質的には被 膜８の表面）に対してすきまばめとしても、高温での使用状態において、金属製 の軸６がセラミックス製の内輪２より大きく膨張するため、すきまが小さくなり 、内輪２と被膜８の付いた軸６とがしまりばめとなる場合がある。 この場合において、しめしろの程度が小さい時には、被膜８の凸部の先端が内 輪２の内面に接触し、しめしろが大きくなるにつれて被膜８がつぶされていき、 被膜８が内輪２の内面に対して全面接触になる。そして、この被膜８の存在によ り、しまりばめに伴いセラミックス製の内輪２に対して作用する応力を緩和する ことができる。これにより、内輪２に過大な応力が及ぶことが防止できる。As described above, even when the inner ring 2 is loosely fitted to the bearing seat 6a of the shaft (substantially the surface of the film 8) at the time of mounting, it is made of metal when used at high temperature. Since the shaft 6 expands more than the ceramic inner ring 2, the clearance becomes small, and the inner ring 2 and the shaft 6 with the coating 8 may be an interference fit. In this case, when the degree of interference is small, the tip of the convex portion of the coating 8 contacts the inner surface of the inner ring 2, and the coating 8 is crushed as the interference becomes larger. Will be in full contact with. Due to the existence of the coating film 8, the stress acting on the ceramic inner ring 2 due to the interference fit can be relaxed. As a result, it is possible to prevent an excessive stress from being applied to the inner ring 2.
【００２４】 これに対して、通常の研削仕上げのままのＭ５０材からなる軸（軸外径３０ｍ ｍ）を、常温（２０℃）で３５μｍのすきまばめにより窒化珪素焼結体製の内輪 ２に組み込み、軸受を回転させながら温度を上げて内輪２の温度を１５０℃で安 定させると、前記のような線膨張係数の差より１５０℃ですきまが０になる。し かし、１００℃以下ではすきまが２２μｍ以上と大きいため、昇温中に、はめあ い面にクリープ損傷が生じたり、微小すべりが発生してフレッチングが生じやす い。On the other hand, an inner ring made of a silicon nitride sintered body is formed by fitting a shaft (outer diameter of 30 mm) made of M50 material, which has been normally ground and finished, with a clearance fit of 35 μm at room temperature (20 ° C.). When the bearing is rotated and the temperature is raised to stabilize the temperature of the inner ring 2 at 150 ° C, the clearance becomes 0 at 150 ° C due to the difference in linear expansion coefficient as described above. However, since the clearance is as large as 22 μm or more at 100 ° C. or lower, creep damage is likely to occur on the mating surface or fretting is likely to occur due to slight slip during temperature increase.
【００２５】 なお、本考案が適用できる転がり軸受の内輪，外輪の材質としては、前述の窒 化珪素焼結体に限らず、炭化珪素、アルミナ、ジルコニア等でもよく、軸および ハウジングの材質もＭ５０材に限らず、軟鋼、耐熱鋼、ステンレス鋼、高速度鋼 、軸受鋼等いずれものものでもよい。そして、内輪と軸，外輪とハウジングの各 材質に対応させて、被膜の材質を選定すればよい。The material of the inner ring and the outer ring of the rolling bearing to which the present invention can be applied is not limited to the above-mentioned silicon nitride sintered body, but may be silicon carbide, alumina, zirconia, etc., and the material of the shaft and the housing is M50. Not limited to the material, any of mild steel, heat resistant steel, stainless steel, high speed steel, bearing steel and the like may be used. The material of the coating may be selected according to the materials of the inner ring and shaft, the outer ring and the housing.
【００２６】 この実施例では、転がり軸受１の両軌道輪（内輪２および外輪３）がセラミッ クス製である場合について述べたが、内輪２と外輪３とのいずれか一方がセラミ ックス製である場合には、セラミックス製である方の軌道輪が嵌まる軸受座に被 膜８を形成する。また、転がり軸受１の両軌道輪がセラミックス製であっても、 場合によっては、内輪２および外輪３のいずれか一方が嵌まる軸受座にのみ被膜 ８を形成してもよい。In this embodiment, the case where both the bearing rings (the inner ring 2 and the outer ring 3) of the rolling bearing 1 are made of ceramics has been described, but one of the inner ring 2 and the outer ring 3 is made of ceramics. In this case, the coating 8 is formed on the bearing seat into which the ceramic bearing ring is fitted. Further, even if both races of the rolling bearing 1 are made of ceramics, the coating 8 may be formed only on the bearing seat where either the inner race 2 or the outer race 3 fits in some cases.
【００２７】 さらに、本考案の適用は、転がり軸受１の取り付け構造に限定されるものでな く、セラミックス製のスリーブや、セラミックス環状体を内側から外側に複数嵌 合してなる多環すべり軸受等にも適用できる。また、環状の金属とセラミックス との嵌装構造に、本考案の被膜を流用してもよい。Further, the application of the present invention is not limited to the mounting structure of the rolling bearing 1, but a sleeve made of ceramics or a multi-ring slide bearing formed by fitting a plurality of ceramic annular bodies from the inside to the outside. Etc. can also be applied. Further, the coating film of the present invention may be applied to a fitting structure of a ring-shaped metal and ceramics.
【００２８】[0028]
【考案の効果】 以上説明してきたように、本考案によれば、軸とハウジングとの間に、少なく とも一部がセラミックスからなる軸受を嵌装した軸受の取り付け構造において、 軸に外嵌される軸受の内周面とハウジングに内嵌される軸受の外周面とのうち、 セラミックス面が嵌まる軸受座に所定の被膜が施してある。As described above, according to the present invention, in a bearing mounting structure in which a bearing, at least a part of which is made of ceramics, is fitted between the shaft and the housing, the bearing is externally fitted to the shaft. Among the inner peripheral surface of the bearing and the outer peripheral surface of the bearing fitted in the housing, the bearing seat where the ceramic surface is fitted has a predetermined coating.
【００２９】 そのため、各はめあいが、取り付け時または使用状態ですきまばめとなってい ても、軸受座に形成された被膜の存在により、はめあい面における滑りが抑えら れ、フレッチングやクリープが生じ難くなる。 したがって、被膜を形成するという簡単な手段により、セラミックスからなる 軸受のセラミックス面と金属製の軸および／またはハウジングとのはめあいを、 従来のような不具合を生じさせずに、すきまばめとすることができる。Therefore, even if each fit is a loose fit at the time of installation or in use, the presence of the coating formed on the bearing seat suppresses slippage at the fit surface, and fretting and creep are less likely to occur. Become. Therefore, the fit between the ceramic surface of the bearing made of ceramics and the metal shaft and / or housing should be a loose fit without causing the conventional problems by the simple means of forming a film. You can
【提出日】平成４年４月１４日[Submission date] April 14, 1992
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００２６[Correction target item name] 0026
【補正方法】変更[Correction method] Change
【００２６】 この実施例では、転がり軸受１の両軌道輪（内輪２および外輪３）がセラミッ クス製である場合について述べたが、内輪２と外輪３とのいずれか一方がセラミ ックス製である場合には、セラミックス製である方の軌道輪が嵌まる軸受座に被 膜８を形成する。また、転がり軸受１の両軌道輪がセラミックス製であっても、 場合によっては、内輪２および外輪３のいずれか一方が嵌まる軸受座にのみ被膜 ８を形成してもよい。 なお、以上の説明では、軸６、またはハウジング７に被膜を施した場合につい て述べたが、軸６又はハウジング７に対向する軌道輪の表面に施してもよいし、 両方に施してもよい。 In this embodiment, the case where both the bearing rings (the inner ring 2 and the outer ring 3) of the rolling bearing 1 are made of ceramics has been described, but one of the inner ring 2 and the outer ring 3 is made of ceramics. In this case, the coating 8 is formed on the bearing seat into which the bearing ring made of ceramic fits. Further, even if both races of the rolling bearing 1 are made of ceramics, the coating 8 may be formed only on the bearing seat where either the inner race 2 or the outer race 3 fits in some cases. In the above description has dealt with the case of applying a coating to the shaft 6 or the housing 7, it may be applied to the surface of the bearing ring opposed to the shaft 6 or the housing 7 may be applied to both .
【図１】本考案を転がり軸受に適用した実施例を示す概
要図である。FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment in which the present invention is applied to a rolling bearing.
【図２】この実施例における被膜の表面状態を示す顕微
鏡写真である。FIG. 2 is a micrograph showing a surface state of a coating film in this example.
【図３】この実施例で使用した摩擦係数の測定装置を示
す概要図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a friction coefficient measuring device used in this example.
【図４】被膜の有無による摩擦係数の違いを示すグラフ
である。FIG. 4 is a graph showing the difference in friction coefficient depending on the presence or absence of a film.
１ 転がり軸受 ２ 内輪の内周面（軸受の内周面） ３ 外輪の外周面（軸受の外周面） ６ 軸 ６ａ 軸の軸受座 ７ ハウジング ７ａ ハウジングの軸受座 ８ 被膜 1 Rolling bearing 2 Inner ring inner peripheral surface (bearing inner peripheral surface) 3 Outer ring outer peripheral surface (bearing outer peripheral surface) 6 Shaft 6a Shaft bearing seat 7 Housing 7a Housing bearing seat 8 Coating
Claims (1)
部がセラミックスからなる軸受を嵌装した軸受の取り付
け構造において、軸に外嵌される軸受の内周面とハウジ
ングに内嵌される軸受の外周面とのうち、セラミックス
面が嵌まる軸受座に被膜を形成し、この被膜は、この被
膜と前記セラミックス面との間にすきまが存在し、この
すきまに潤滑油が介在する際に、前記軸受座の対応する
セラミックス面に対する摩擦係数を増大させるものであ
ることを特徴とする軸受の取り付け構造。1. In a bearing mounting structure in which a bearing, at least a part of which is made of ceramics, is fitted between the shaft and the housing, the bearing is fitted inside the housing and the inner peripheral surface of the bearing fitted outside the shaft. Of the outer peripheral surface of the, a coating is formed on the bearing seat where the ceramic surface is fitted, and this coating has a clearance between the coating and the ceramic surface, and when lubricating oil intervenes in this clearance, A bearing mounting structure, characterized in that the coefficient of friction of the bearing seat with respect to the corresponding ceramic surface is increased.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2065092U JP2570101Y2 (en) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | Bearing mounting structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2065092U JP2570101Y2 (en) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | Bearing mounting structure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0581529U true JPH0581529U (en) | 1993-11-05 |
| JP2570101Y2 JP2570101Y2 (en) | 1998-05-06 |
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ID=12033105
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2065092U Expired - Fee Related JP2570101Y2 (en) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | Bearing mounting structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2570101Y2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008001831A1 (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-03 | Ntn Corporation | Rotating member support structure of fixing device and rolling bearing used for the structure |
| JP2019113126A (en) * | 2017-12-25 | 2019-07-11 | 株式会社ジェイテクト | Rolling bearing |
| KR20210103252A (en) * | 2020-02-13 | 2021-08-23 | 현대위아 주식회사 | Power transmission device |
-
1992
- 1992-04-06 JP JP2065092U patent/JP2570101Y2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008001831A1 (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-03 | Ntn Corporation | Rotating member support structure of fixing device and rolling bearing used for the structure |
| JP2019113126A (en) * | 2017-12-25 | 2019-07-11 | 株式会社ジェイテクト | Rolling bearing |
| KR20210103252A (en) * | 2020-02-13 | 2021-08-23 | 현대위아 주식회사 | Power transmission device |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2570101Y2 (en) | 1998-05-06 |
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