JPH06129437A - Ball and roller bearing - Google Patents
Ball and roller bearingInfo
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- JPH06129437A JPH06129437A JP28154192A JP28154192A JPH06129437A JP H06129437 A JPH06129437 A JP H06129437A JP 28154192 A JP28154192 A JP 28154192A JP 28154192 A JP28154192 A JP 28154192A JP H06129437 A JPH06129437 A JP H06129437A
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- ceramic
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、自己潤滑性、耐摩耗性
に優れ、長寿命のセラミックス製転がり軸受に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ceramic rolling bearing having excellent self-lubricating property and wear resistance and having a long life.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、セラミックスは、金属材料に比べ
て高温強さが大きく、耐食性に優れ、また比重も小さい
ことから、実公昭６３−８９４２８号公報等に記載され
ているように転がり軸受の転動面や転動体に利用され、
高温、腐食環境下や高速運転下で用いられてきた。2. Description of the Related Art Conventionally, ceramics have high strength at high temperature, excellent corrosion resistance, and low specific gravity as compared with metallic materials. Therefore, as described in Japanese Utility Model Publication No. 63-89428, there is a possibility that Used for rolling surfaces and rolling elements,
It has been used under high temperature, corrosive environment and high speed operation.
【０００３】セラミックスは高硬度を有しているもの
の、長期間の転がりによって発生するピッチングやフレ
ーキングといった疲労摩耗に対しては、特に優れた特性
は有しておらず、むしろ衝撃荷重による欠け、破損に対
してはその脆さゆえ弱いといえる。そこで転がりに少な
からず伴うといわれる滑りによる抵抗の軽減、また接触
圧力の分散を目的として転動面と転動体の間の潤滑が必
要となる。転がり軸受の一般的な潤滑法としては、第１
の手法として高温潤滑油やグリースを転動面に直接塗布
する方法があり、またこれらが使用できない３５０℃以
上の高温環境下では、第２の手法として固体潤滑剤の移
着を利用した潤滑法が用いられている。Although ceramics have a high hardness, they do not have particularly excellent characteristics against fatigue wear such as pitching and flaking caused by rolling for a long period of time. It can be said that it is weak against breakage due to its brittleness. Therefore, lubrication between the rolling surfaces and rolling elements is required for the purpose of reducing the resistance due to slippage, which is said to be associated with rolling to a large extent, and for dispersing the contact pressure. As the general lubrication method for rolling bearings,
There is a method of directly applying high temperature lubricating oil or grease to the rolling surface as a method of, and in a high temperature environment of 350 ° C or higher where these cannot be used, a second method is a lubricating method using transfer of solid lubricant. Is used.
【０００４】この固体潤滑剤の移着による方法を図３に
示す。内輪１２及び外輪１３から成る軌道輪と保持器１
４及び転動体１５からなる転がり軸受１１において、軌
道輪１２、１３及び転動体１５をセラミックス製とし、
保持器１４を固体潤滑剤で形成する。転動中に転動体１
５の表面に保持器１４から固体潤滑剤が移着し、更にそ
れが軌道輪１２、１３の転動面に移着する。こうして転
動面に固体潤滑剤が補給されて潤滑が続けられるもので
ある。A method of transferring the solid lubricant is shown in FIG. Retainer 1 and a race ring consisting of an inner ring 12 and an outer ring 13
In the rolling bearing 11 including the rolling elements 4 and the rolling elements 15, the races 12, 13 and the rolling elements 15 are made of ceramics,
The cage 14 is made of a solid lubricant. Rolling element 1 during rolling
The solid lubricant is transferred from the cage 14 to the surface of No. 5 and further transferred to the rolling surfaces of the bearing rings 12 and 13. In this way, the solid lubricant is replenished to the rolling surface to continue the lubrication.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の第１の手法では、塗布された高温潤滑剤やグ
リースが長時間の使用の間に飛散したり、外に流れ出し
たりして定期的な交換無しには比較的早期に寿命に達し
てしまう欠点を有していた。また従来の第２の手法にお
いても、潤滑を必要とする全ての転動面への固体潤滑剤
の移着が必ずしも良好でなく、潤滑膜を形成できない箇
所から疲労剥離が始まり、早期に寿命に達するという欠
点を有していた。However, according to the first conventional method as described above, the applied high-temperature lubricant or grease is periodically scattered by spattering or flowing out during long-term use. It had a drawback that it would reach the end of its life relatively early without any replacement. Also in the second conventional method, the transfer of the solid lubricant to all rolling surfaces that require lubrication is not always good, and fatigue delamination starts from the portion where the lubricating film cannot be formed, resulting in early life. It had the drawback of reaching.
【０００６】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、常温または高温環境下において
潤滑油や固体潤滑剤の転動面への供給を良好に行い、長
寿命のセラミックス製転がり軸受を提供することを目的
としている。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and in a normal temperature or high temperature environment, a lubricating oil or a solid lubricant is satisfactorily supplied to a rolling surface and a ceramic having a long life is provided. The purpose is to provide a rolling bearing.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の転がり軸受は、常温で用いる場合、セラミッ
クス製の軌道輪の転動面及び転動体のうち、少なくとも
一方を潤滑油を含浸した多孔質のセラミックスで形成す
ることを特徴としている。また、転動面及び転動体の少
なくとも一方を固体潤滑材を複合して焼成したセラミッ
クスで形成することを特徴としている。In order to achieve this object, the rolling bearing of the present invention, when used at room temperature, impregnates at least one of the rolling surfaces and rolling elements of a ceramic bearing ring with lubricating oil. It is characterized in that it is formed of a porous ceramic. Further, it is characterized in that at least one of the rolling surface and the rolling element is formed of ceramics obtained by compounding and burning a solid lubricant.
【０００８】[0008]
【作用】上記の構成を有する本発明の転がり軸受におい
ては、転動体が転動するとき、転がり接触部に、転動面
または／及び転動体を形成するセラミックス中に均一に
分散された潤滑油が容易に滲み出すことができる。また
セラミックス中に潤滑油の代わりに固体潤滑剤が分散さ
れている場合においても、同様に転がり接触部に容易に
移着される。こうして供給された潤滑油または固体潤滑
剤は、剥離の直接的な原因となる転がり接触部の局部的
な応力集中を防ぐとともに、摩擦抵抗を緩和し、軸受と
しての寿命を長くする。In the rolling bearing of the present invention having the above structure, when the rolling element rolls, the lubricating oil uniformly dispersed in the rolling contact portion and / or the ceramic forming the rolling element is formed in the rolling contact portion. Can easily exude. Even when a solid lubricant is dispersed in the ceramic instead of the lubricating oil, it is easily transferred to the rolling contact portion in the same manner. The lubricating oil or solid lubricant thus supplied prevents local concentration of stress at the rolling contact portion which is a direct cause of peeling, reduces frictional resistance, and prolongs the life of the bearing.
【０００９】[0009]
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１０】図１は、本発明をラジアル玉軸受に具体化
した転がり軸受の縦断面図である。このラジアル玉軸受
１は、内輪２及び外輪３とからなる軌道輪と、保持器４
と及び保持器４に保持されている玉５の転動体からなっ
ている。FIG. 1 is a vertical sectional view of a rolling bearing in which the present invention is embodied as a radial ball bearing. The radial ball bearing 1 includes a bearing ring composed of an inner ring 2 and an outer ring 3, and a cage 4.
And a rolling element of balls 5 held by the cage 4.
【００１１】内輪２及び外輪３は、それぞれ本体が窒化
珪素（Ｓｉ3Ｎ4）あるいは炭化珪素（ＳｉＣ）等の多孔
質セラミックスに潤滑油を含浸させたもの、あるいは製
造過程で固体潤滑剤を複合して緻密化させたもので形成
されている。一方、転動体である玉５は、緻密質の窒化
珪素あるいは炭化珪素等のセラミックスで形成されてい
る。The inner ring 2 and the outer ring 3 each have a main body made of porous ceramics such as silicon nitride (Si 3 N 4 ) or silicon carbide (SiC) impregnated with lubricating oil, or a solid lubricant compounded in the manufacturing process. It is formed by densifying. On the other hand, the balls 5 which are rolling elements are formed of dense ceramics such as silicon nitride or silicon carbide.
【００１２】ここで、多孔質セラミックス中に含浸する
潤滑油としては、例えば耐熱性の優れたフッ素系オイル
等を用いる。この潤滑油中に焼結終了後のセラミックス
を浸し、その解放気孔中に真空雰囲気中で、望ましくは
１００〜１５０℃の高温にして含浸せしめる。潤滑油を
含浸するセラミックスの気孔率としては、５〜２０容積
％程度が望ましい。気孔率５％を下回るようだと含浸さ
れる潤滑油の絶対量が少なく、潤滑作用が低下してしま
い、また気孔率が２０％を越えるとセラミックス自体の
強度の低下が著しくなってしまう。Here, as the lubricating oil impregnated into the porous ceramics, for example, fluorine-based oil having excellent heat resistance is used. The ceramics after sintering is immersed in this lubricating oil, and the open pores thereof are impregnated in a vacuum atmosphere at a high temperature of preferably 100 to 150 ° C. The porosity of the ceramics impregnated with the lubricating oil is preferably about 5 to 20% by volume. If the porosity is lower than 5%, the absolute amount of the lubricating oil impregnated is small and the lubricating action is lowered, and if the porosity is higher than 20%, the strength of the ceramic itself is significantly lowered.
【００１３】また製造行程で複合する固体潤滑剤として
は、グラファイト、窒化ホウ素（ＢＮ）、二硫化モリブ
デン（ＭｏＳ2）、二硫化タングステン（ＷＳ2）等から
選び、これを成形前にセラミックス粉末中に均一分散混
合してから成形、焼結を行う。セラミックス中の固体潤
滑剤の含有率としては、５〜３０容積％程度が望まし
い。含有率５％を下回るようだと固体潤滑剤による潤滑
作用が低下してしまい、また含有率が３０％を越えると
焼結による緻密化が困難となり、強度の低下が著しくな
ってしまう。The solid lubricant compounded in the manufacturing process is selected from graphite, boron nitride (BN), molybdenum disulfide (MoS 2 ), tungsten disulfide (WS 2 ), etc. After uniform dispersion and mixing, molding and sintering are performed. The content of the solid lubricant in the ceramic is preferably about 5 to 30% by volume. If the content is less than 5%, the lubricating effect of the solid lubricant will be reduced, and if the content exceeds 30%, it will be difficult to densify by sintering and the strength will be significantly reduced.
【００１４】図２は、本発明をラジアルころ軸受に具体
化した転がり軸受の縦断面図である。このラジアルころ
軸受６では、保持器４に支持されている転動体としてこ
ろ７が使用されている。内輪２及び外輪３は、それぞれ
本体が窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）あるいは炭化珪素（Ｓｉ
Ｃ）等の多孔質セラミックスに潤滑油を含浸させたも
の、あるいは製造過程で固体潤滑剤を複合して緻密化さ
せたもので形成されている。一方、転動体であるころ７
は、緻密質の窒化珪素あるいは炭化珪素等のセラミック
スで形成されている。FIG. 2 is a vertical sectional view of a rolling bearing in which the present invention is embodied as a radial roller bearing. In this radial roller bearing 6, rollers 7 are used as rolling elements supported by the cage 4. The inner ring 2 and the outer ring 3 are made of silicon nitride (Si 3 N 4 ) or silicon carbide (Si).
It is formed by impregnating a porous ceramic such as C) with a lubricating oil or by densifying a solid lubricant in the manufacturing process. On the other hand, when it is a rolling element,
Are made of dense ceramics such as silicon nitride or silicon carbide.
【００１５】なお上記の両実施例として、玉５やころ７
を、逆に多孔質セラミックスとして潤滑油を含浸させた
ものとし、内輪２及び外輪３を緻密質のセラミックスと
しても、あるいは玉５やころ７と、内輪２及び外輪３の
双方をいづれも潤滑油を含浸した多孔質セラミックスと
してもその特性上、何ら差し支えはない。In both of the above embodiments, balls 5 and rollers 7 are used.
On the contrary, the inner ring 2 and the outer ring 3 are made of fine ceramics impregnated with lubricating oil, or the balls 5 and the rollers 7 and both the inner ring 2 and the outer ring 3 are lubricated with lubricating oil. As a porous ceramics impregnated with, there is no problem in its characteristics.
【００１６】[0016]
【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明によれば、常温または高温環境下において潤滑油や
固体潤滑剤の転動面への供給を良好に行い、長寿命のセ
ラミックス製転がり軸受を得ることができる。As is apparent from the above description, according to the present invention, the lubricating oil or the solid lubricant can be satisfactorily supplied to the rolling surface under normal temperature or high temperature environment, and the long life ceramic material can be used. A rolling bearing can be obtained.
【図１】本発明の実施例であるラジアル玉軸受の縦断面
図である。FIG. 1 is a vertical sectional view of a radial ball bearing that is an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の他の実施例であるラジアルころ軸受の
縦断面図である。FIG. 2 is a vertical sectional view of a radial roller bearing which is another embodiment of the present invention.
【図３】従来例であるラジアル玉軸受の縦断面図であ
る。FIG. 3 is a vertical sectional view of a conventional radial ball bearing.
１ ラジアル玉軸受 ２ 内輪 ３ 外輪 ５ 玉 ６ ラジアルころ軸受 ７ ころ 1 Radial ball bearing 2 Inner ring 3 Outer ring 5 Ball 6 Radial roller bearing 7 Roller
Claims (2)
動体のうち、少なくとも一方が、潤滑油を含浸した多孔
質のセラミックスで形成されていることを特徴とする転
がり軸受。1. A rolling bearing characterized in that at least one of a rolling surface and a rolling element of a ceramic bearing ring is formed of porous ceramics impregnated with lubricating oil.
動体のうち、少なくとも一方を、固体潤滑剤を複合して
焼成したセラミックスで形成したことを特徴とする転が
り軸受。2. A rolling bearing characterized in that at least one of a rolling surface and a rolling element of a bearing ring made of ceramics is formed of ceramics which is compounded with a solid lubricant and fired.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28154192A JPH06129437A (en) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | Ball and roller bearing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28154192A JPH06129437A (en) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | Ball and roller bearing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06129437A true JPH06129437A (en) | 1994-05-10 |
Family
ID=17640619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28154192A Pending JPH06129437A (en) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | Ball and roller bearing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06129437A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2738603A1 (en) * | 1995-09-13 | 1997-03-14 | Toshiba Kk | Linear ball=bearing for driving mechanism of aerospace vehicle e.g. space station |
| US11493089B2 (en) | 2020-04-10 | 2022-11-08 | Ntn Corporation | Rolling bearing |
-
1992
- 1992-10-20 JP JP28154192A patent/JPH06129437A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2738603A1 (en) * | 1995-09-13 | 1997-03-14 | Toshiba Kk | Linear ball=bearing for driving mechanism of aerospace vehicle e.g. space station |
| US11493089B2 (en) | 2020-04-10 | 2022-11-08 | Ntn Corporation | Rolling bearing |
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