WO2017038754A1 - アンギュラ玉軸受 - Google Patents
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- F16C19/16—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls
- F16C19/163—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls with angular contact
Definitions
- the present invention relates to an angular ball bearing that is used at high speed rotation, such as supporting a machine tool spindle.
- angular contact ball bearings are capable of receiving a combined load consisting of a radial load and a relatively large axial load, so the direction of load under heavy loads such as machine tools, medical equipment, construction machinery, and agricultural machinery.
- Angular contact ball bearings that support machine tool spindles are required to rotate stably and at high speeds in order to increase machining efficiency.
- Oil mist lubrication, air-oil lubrication, and bearings that supply lubricating oil from the outside are required for lubrication.
- Grease lubrication that encloses grease inside is used.
- Patent Document 1 describes that, in an angular ball bearing having an outer ring guide cage, dimple processing is performed on the outer circumferential surface of the cage in order to improve the lubrication state on the cage guide surface. ing.
- at least one of alicyclic urea and aromatic urea that can withstand severe shearing is used as a thickener for the grease to be enclosed, and low viscosity oil is used as the base oil.
- innumerable dimple-like recesses function as a grease reservoir, and this, combined with the type of thickener and the viscosity of the base oil, makes it difficult for vibration and noise to occur even at high speeds.
- Patent Document 1 As a method of suppressing the generation of abnormal noise, it is conceivable to increase the amount of lubricant retained on the guide surface of the cage as much as possible. However, the technique disclosed in Patent Document 1 has a limited increase in the amount of lubricant retained due to the formation of dimple-shaped recesses, and further improvement is necessary. In Patent Document 1, grease types (thickener type / base oil viscosity) are also limited. In order to suppress the generation of abnormal noise in angular ball bearings of various sizes and types of lubrication, it is required to improve the lubrication state on the guide surface of the cage without greatly depending on the type of lubricant.
- the present invention has been made to cope with such a problem, and an object thereof is to provide an angular ball bearing that has excellent lubrication characteristics on the guide surface of the cage and can suppress the occurrence of abnormal noise.
- the angular contact ball bearing of the present invention includes inner and outer rings that are raceways, a plurality of balls interposed between the inner and outer rings, and a cage that holds the balls, and a lubricant is supplied to the bearing inner space.
- An enclosed angular ball bearing wherein the cage is guided by the outer ring or the inner ring, and has a flocking portion formed by flocking fibers on at least a guide surface of the cage.
- the guide surface of the cage is a contact surface with the guide-side raceway in the cage.
- the cage is guided by the outer ring, and the flocked portion is provided on the outer ring guide surface of the cage.
- the fiber is a synthetic resin fiber, and the flocked portion is an electrostatic flocked portion.
- the said hair transplant part is provided continuously to the width surface of the said holder
- the said lubricant is hold
- the angular contact ball bearing of the present invention includes inner and outer rings that are raceways, a plurality of balls interposed between the inner and outer rings, and a cage that holds the balls, and a lubricant is supplied to the bearing inner space. Since the cage has a structure to be sealed, the cage is guided by the outer ring or the inner ring, and has a planted portion formed by planting fibers on at least the guide surface of the cage, so that lubricating oil or the like is sufficiently applied to the planted portion. It is held, has excellent lubrication characteristics on the guide surface of the cage (decrease in frictional force, etc.), and can suppress abnormal noise. In particular, in the outer ring guide retainer, since the flocked portion is provided on the outer ring guide surface of the retainer, the noise problem in the conventional angular ball bearing using this type of retainer can be solved.
- the existing cage can be used as it is without being shaped (such as dimples). it can. Further, since the grease and the lubricating oil are held in the flocked portion, these lubricants are not easily subjected to direct shearing, and the lubrication state on the cage guide surface can be improved without largely depending on the lubricant type.
- the fiber is a synthetic resin fiber and the flocked portion is an electrostatic flocked portion, swelling and dissolution due to oil are difficult to occur, and it is chemically stable and becomes a homogeneous and dense flocked portion.
- the lubricant is also held in this portion, and the lubricating oil is applied from the width surface to the cage guide surface by the centrifugal force when the cage rotates. Can supply. Compared with the cage guide surface, the width surface of the cage does not interfere with other parts and is less likely to drop off.
- FIG. 1 It is a partial sectional view of an angular contact ball bearing concerning an example of the present invention. It is a partial perspective view of the angular ball bearing in FIG. It is a partial cross section figure of the angular ball bearing concerning other examples of the present invention. It is a partial cross section figure of the angular ball bearing concerning other examples of the present invention. It is a partial perspective view of the angular ball bearing in FIG.
- FIG. 1 is a partial cross-sectional view of an angular contact ball bearing incorporating a resin cage having a flocked portion (guide surface) as an angular contact ball bearing of the present invention
- FIG. 2 is a partially enlarged view of the angular contact ball bearing. It is.
- a plurality of balls 4 are arranged in a circumferential direction in a raceway space between an inner ring 2 and an outer ring 3, and the inner ring 2, the outer ring 3, and the balls 4 have a predetermined contact angle. It is provided with ⁇ .
- the cage 5 is an outer ring guide system, and is guided to the outer ring 3 when the outer ring guide surface 5 d of the cage 5 comes into contact with the inner diameter surface 3 a of the outer ring 3.
- the outer ring guide surface 5d is provided on a part (one side in the axial direction) of the outer diameter surface 5a of the cage 5.
- a flocked portion 6 formed by flocking fibers on the outer ring guide surface 5d of the cage 5 is formed.
- the contact with the raceway surface due to the vibration of the cage can be buffered by forming the flocked portion 6 on the outer ring guide surface 5d.
- the occurrence of abnormal noise can be effectively suppressed by such an action.
- the flocking part should just be formed in the guide surface of a holder
- FIG. 3 is a partial sectional view of an angular ball bearing incorporating a resin cage having a flocked portion (guide surface and width surface) as an angular ball bearing of the present invention.
- the flocked portion 6 is formed on the width surface 5b in addition to the outer ring guide surface 5d.
- the other overall configuration is the same as that of the angular ball bearing of the form shown in FIG.
- the width surface 5b on which the flocked portion 6 is formed is a width surface on the outer ring guide surface 5d side (left side in the figure).
- the flocked portion 6 is formed continuously from the outer ring guide surface 5d to the width surface 5b. Compared to the cage guide surface, the width surface of the cage does not interfere with other parts, and the flocked portion is less likely to fall off. Further, since the lubricating oil is also held in the flocked portion of the width surface 5b, the lubricating oil can be supplied from the width surface to the cage guide surface through the flocked portion by the centrifugal force when the cage rotates.
- FIG. 4 is a partial cross-sectional view of an angular contact ball bearing (with a seal member) incorporating a resin cage having a flocked portion (guide surface) as an angular contact ball bearing of the present invention
- FIG. 5 is this angular contact ball bearing.
- the angular ball bearing 1 of the form shown in FIG. 4 and FIG. 5 has a pair of seal members 7 at both axial opening portions between the inner and outer rings, and seals the bearing space. Grease 8 is sealed in the bearing space.
- the cage 5 is an outer ring guide system, and is guided to the outer ring 3 when the outer ring guide surface 5 d of the cage 5 comes into contact with the inner diameter surface of the outer ring 3.
- the outer ring guide surface 5d is provided at a part (both ends in the axial direction) of the outer diameter surface 5a of the cage 5.
- the other overall configuration is the same as that of the angular ball bearing of the form shown in FIG.
- a flocked portion 6 formed by flocking fibers on the outer ring guide surface 5d of the cage 5 is formed.
- the flocked portion 6 may also be formed on the width surface 5b of the cage 5.
- the grease is fixed and held on the flocked portion, and the lubrication life can be extended.
- a flocked portion may be further formed on the inner diameter surface 5 c of the cage 5.
- the retainer 5 is a machined retainer, and pocket portions for retaining balls as rolling elements are provided at regular intervals in the circumferential direction on an annular retainer body.
- the main object of the present invention is to prevent abnormal noise in a high-speed angular contact ball bearing using a resin cage.
- the resin cage is made of, for example, a polyamide resin such as a phenol resin, a polyether ether ketone (PEEK) resin, a polyphenylene sulfide (PPS) resin, a thermoplastic polyimide resin, a polyamideimide resin, a nylon 66 resin, or a nylon 46 resin.
- a resin composition containing a reinforcing fiber such as carbon fiber or glass fiber and other additives as a material is preferable because it has a high elastic modulus at a high temperature and can cope with high-speed rotation.
- the phenol resin is a resin obtained by reacting phenols such as phenol, cresol, xylenol, alkylphenol, halogenated phenol, and resorcin with aldehydes such as formaldehyde in the presence of a catalyst.
- phenols such as phenol, cresol, xylenol, alkylphenol, halogenated phenol, and resorcin
- aldehydes such as formaldehyde
- a catalyst such as formaldehyde
- the angular ball bearing of the present invention is not limited to this, and any material such as a metal material can be adopted.
- the cage type is not particularly limited, and a crown-shaped cage, a corrugated cage, or the like may be used as long as a flocked portion can be formed on the guide surface.
- the short fiber material and the kind of adhesive to be described later used for the flocked portion are determined.
- the flocked portion 6 is formed by flocking short fibers.
- Spraying or electrostatic flocking can be employed as a flocking method. Even on a curved surface such as the guide surface of the cage, it is preferable to employ electrostatic flocking because a large amount of fibers can be densely and vertically planted in a short time.
- electrostatic flocking method a known method can be adopted.For example, after applying an adhesive to a range where electrostatic flocking is performed, the short fibers are charged and flocked substantially perpendicularly to the adhesive application surface by electrostatic force, The method of performing a drying process, a finishing process, etc. is mentioned.
- the short fiber used for flocking is not particularly limited as long as it can be used as a short fiber for flocking.
- polyolefin resin such as polyethylene and polypropylene
- polyamide resin such as nylon, aromatic polyamide resin
- polyethylene terephthalate Polyester resin
- polyethylene naphthalate polyethylene succinate
- polybutylene terephthalate synthetic resin fiber
- acrylic resin vinyl chloride
- vinylon (2) inorganic fiber
- inorganic fiber such as carbon fiber, glass fiber, (3) rayon, acetate, etc.
- natural fibers such as cotton, silk, hemp and wool.
- synthetic resin fiber among the above because it is difficult to cause swelling and dissolution with oil, is chemically stable, can produce a large amount of homogeneous fibers, and can be obtained at low cost.
- the shape of the short fiber is not particularly limited as long as it does not adversely affect the bearing function.
- the specific shape is preferably, for example, a length of 0.5 to 2.0 mm and a thickness of 0.5 to 50 dtex, and the density of short fibers in the flocked part is occupied by the fibers per planted area.
- the proportion is preferably 10 to 30%.
- the surface area can be made larger than that of the short fibers having a circular cross section, and the surface tension of the lubricant can be increased.
- the adhesive examples include an adhesive mainly composed of urethane resin, epoxy resin, acrylic resin, vinyl acetate resin, polyimide resin, silicone resin and the like.
- urethane resin solvent adhesive epoxy resin solvent adhesive, vinyl acetate resin solvent adhesive, acrylic resin emulsion adhesive, acrylic ester-vinyl acetate copolymer emulsion adhesive, vinyl acetate emulsion adhesive And urethane resin emulsion adhesives, epoxy resin emulsion adhesives, polyester emulsion adhesives, ethylene-vinyl acetate copolymer adhesives, and the like. These may be used independently and 2 or more types may be used together.
- the angular ball bearing of the present invention is lubricated with a lubricant (lubricant or grease) as described above. These lubricants are supplied and sealed in the space between the inner and outer rings, and lubricated by being interposed in the rolling surface.
- lubricant lubricant or grease
- Lubricating oil can be used without particular limitation as long as it is normally used for angular ball bearings.
- mineral oils such as paraffinic mineral oils and naphthenic mineral oils, hydrocarbon-based synthetic oils such as polybutene oils, poly- ⁇ -olefin oils, alkylbenzene oils and alkylnaphthalene oils, or natural oils and fats, polyol ester oils, phosphate ester oils And non-hydrocarbon synthetic oils such as diester oil, polyglycol oil, silicone oil, polyphenyl ether oil, alkyl diphenyl ether oil, and fluorine oil.
- These lubricating oils may be used alone or in combination of two or more.
- the above-mentioned lubricating oil can be used as the base oil constituting the grease.
- a metallic soap thickener such as aluminum soap, lithium soap, sodium soap, composite lithium soap, composite calcium soap, composite aluminum soap, diurea compound (aliphatic, fatty acid). Cyclic, aromatic diurea, etc.), urea compounds such as polyurea compounds, and fluororesin powders such as PTFE resins. These thickeners may be used alone or in combination of two or more.
- Lubricants can be added with known additives as required.
- additives include extreme pressure agents such as organic zinc compounds and organic molybdenum compounds, antioxidants such as amine-based, phenol-based and sulfur-based compounds, anti-wear agents such as sulfur-based and phosphorus-based compounds, and polyhydric alcohols.
- extreme pressure agents such as organic zinc compounds and organic molybdenum compounds
- antioxidants such as amine-based, phenol-based and sulfur-based compounds
- anti-wear agents such as sulfur-based and phosphorus-based compounds
- polyhydric alcohols examples include rust preventives such as esters, viscosity index improvers such as polymethacrylate and polystyrene, solid lubricants such as molybdenum disulfide and graphite, and oily agents such as esters and alcohols.
- Lubricant types (low-viscosity oil, alicyclic / aromatic urea thickener, etc.) corresponding to this are used for lubrication on the guide surface of angular ball bearings rotating at high speed.
- a flocked portion is formed on the cage guide surface, and the lubricant is held in the flocked portion. Lubrication characteristics at the cage guide surface can be improved without significant dependence.
- the use of a lubricant suitable for a known angular ball bearing can further improve the lubrication characteristics and prevent the generation of abnormal noise.
- the angular contact ball bearing of the present invention has excellent lubrication characteristics on the guide surface of the cage and can suppress the occurrence of abnormal noise by simple means even when existing bearing shapes and lubricants are used.
- it can be suitably used as an angular ball bearing that supports the spindle of a machine tool that rotates at high speed.
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Abstract
保持器の案内面での潤滑特性に優れ、異音の発生を抑制できるアンギュラ玉軸受を提供する。アンギュラ玉軸受1は、軌道輪である内輪2および外輪3と、この内・外輪間に介在する複数の玉4と、玉4を保持する保持器5とを備え、軸受内空間に潤滑剤が供給または封入され、保持器5は、外輪3に案内され、少なくとも保持器5の外輪案内面5dに繊維を植毛してなる植毛部6を有し、この繊維が合成樹脂繊維であり、植毛部6が静電植毛部である。
Description
本発明は、工作機械主軸の支持など、高速回転で使用されるアンギュラ玉軸受に関する。
転がり軸受の中でもアンギュラ玉軸受は、ラジアル荷重と比較的大きなアキシアル荷重とからなる合成荷重を受け止めることができることから、工作機械、医療機器、建設機械、農業機械など、重負荷下で、その加重方向がさまざまである環境下でも高速回転することが必要とされる用途に用いられることが多い。工作機械の主軸を支持するアンギュラ玉軸受には、加工能率を上げるために安定して高速回転することが要求され、その潤滑には、潤滑油を外部から供給するオイルミスト潤滑やエアオイル潤滑、軸受内部にグリースを封入するグリース潤滑などが採用されている。
このようなアンギュラ玉軸受の玉を保持する保持器は、軸受外輪に案内される方式のものが多い。この形式では、保持器外径と外輪内径における案内面で大きな摩擦力が発生した場合に、保持器がこの力を受け振動し、異音が生じることがある。案内面での潤滑状態が悪化することで、これが引き起こされると考えられる。
これに対して、特許文献1では、外輪案内保持器を備えたアンギュラ玉軸受において、保持器案内面での潤滑状態を改善するために、保持器の外周面にディンプル加工を施すことが記載されている。特許文献1では、併せて、封入するグリースの増ちょう剤に厳しいせん断に耐えられる脂環式ウレア、芳香族ウレアの少なくとも一方を使用し、基油として低粘度油を使用している。この軸受では、ディンプル状の無数の凹部がグリース溜りとして機能し、これが増ちょう剤の種類および基油の粘度と相まって、高速下でも振動や異音が発生し難いものとなっている。
異音の発生を抑制する方法として、保持器の案内面に保持される潤滑剤の量をなるべく多くすることが考えられる。しかし、特許文献1で開示された技術では、ディンプル状の凹部形成による潤滑剤保持量の増大には限りがあり、さらなる改善が必要である。また、特許文献1ではグリース種(増ちょう剤種類・基油粘度)も限定される。多種のサイズや潤滑形式のアンギュラ玉軸受において異音の発生を抑制するためには、潤滑剤種に大きく依存せずに、保持器の案内面での潤滑状態を改善することが求められる。
本発明はこのような問題に対処するためになされたものであり、保持器の案内面での潤滑特性に優れ、異音の発生を抑制できるアンギュラ玉軸受を提供することを目的とする。
本発明のアンギュラ玉軸受は、軌道輪である内輪および外輪と、この内・外輪間に介在する複数の玉と、この玉を保持する保持器とを備え、軸受内空間に潤滑剤が供給または封入されるアンギュラ玉軸受であって、上記保持器は、上記外輪または上記内輪に案内され、少なくとも該保持器の案内面に繊維を植毛してなる植毛部を有することを特徴とする。ここで、保持器の案内面とは、保持器における案内側軌道輪との接触表面である。特に、上記保持器は上記外輪で案内され、上記植毛部が該保持器の外輪案内面に設けられていることを特徴とする。
上記繊維が合成樹脂繊維であり、上記植毛部が静電植毛部であることを特徴とする。また、上記保持器の幅面まで連続して上記植毛部が設けられていることを特徴とする。また、上記植毛部に上記潤滑剤が保持されていることを特徴とする。
本発明のアンギュラ玉軸受は、軌道輪である内輪および外輪と、この内・外輪間に介在する複数の玉と、この玉を保持する保持器とを備え、軸受内空間に潤滑剤が供給または封入される構成を有し、上記保持器が、外輪または内輪に案内され、少なくとも該保持器の案内面に繊維を植毛してなる植毛部を有するので、潤滑油などが該植毛部に十分に保持され、保持器の案内面での潤滑特性に優れ(摩擦力の低下など)、異音を抑制できる。特に、外輪案内保持器において、該保持器の外輪案内面に上記植毛部が設けられているので、この形式の保持器を用いた従来のアンギュラ玉軸受における異音問題を解消し得る。
また、軌道輪と保持器案内面との隙間(クリアランス)に植毛部を接着固定することで構成される簡易構造であるため、既存の保持器を形状加工(ディンプルなど)することなく、そのまま利用できる。さらに、植毛部にグリースや潤滑油が保持されるため、これらの潤滑剤が直接的なせん断を受けにくく、潤滑剤種に大きく依存せずに、保持器案内面での潤滑状態を改善できる。
また、上記繊維が合成樹脂繊維であり、上記植毛部が静電植毛部であるので、油による膨潤や溶解などが生じにくく化学的に安定であり、かつ、均質で密な植毛部となる。
また、上記保持器の幅面まで連続して上記植毛部が設けられているので、該部分にも潤滑剤が保持され、保持器回転時の遠心力により該幅面から保持器案内面に潤滑油が供給できる。保持器の幅面は、保持器案内面と比較して他部品との干渉がなく、脱落などが発生しにくい。
本発明のアンギュラ玉軸受の一実施例について図1および図2に基づき説明する。図1は、本発明のアンギュラ玉軸受として、植毛部(案内面)を有する樹脂製保持器を組み込んだアンギュラ玉軸受の一部断面図であり、図2はこのアンギュラ玉軸受の一部拡大図である。図1に示す形態のアンギュラ玉軸受1は、内輪2と外輪3との間の軌道空間に複数の玉4が周方向に配列され、内輪2および外輪3と、玉4とが所定の接触角θを有して設けられている。これらの玉4は、保持器5により周方向等間隔に保持されている。このアンギュラ玉軸受1では、シール部材を用いておらず、その潤滑形式は、潤滑油を軸受外部から軸受内部へ常時供給するエアオイル潤滑またはオイルミスト潤滑である。また、シール部材の有無に関わらず、グリースを封入してなるグリース潤滑としてもよい。また、保持器5は、外輪案内方式であり、保持器5の外輪案内面5dが外輪3の内径面3aと接触することで外輪3に案内される。外輪案内面5dは、保持器5の外径面5aの一部(軸方向片側)に設けられている。
この形態のアンギュラ玉軸受1では、保持器5の外輪案内面5dに繊維を植毛してなる植毛部6を形成している。図2に示すように、保持器5の外輪案内面5dと外輪3の内径面3aとの間には、一定の隙間(クリアランス)があり、植毛部6はこの隙間に形成されている。外輪案内面5dに植毛部6を形成することで、該植毛部には潤滑油が保持され、外輪3と保持器5との摺接による大きな摩擦の発生を防止できる。
本発明では、外輪案内面5dに植毛部6を形成することで、保持器の振動による軌道輪面との接触を緩衝できる。上述した保持器の案内面での潤滑特性の改善に加えて、このような作用により、異音の発生を効果的に抑制できる。
植毛部は、少なくとも保持器の案内面に形成してあればよい。すなわち、保持器が外輪案内の場合は外輪案内面に、保持器が内輪案内の場合は内輪案内面に、それぞれ形成してあればよい。また、案内面の全範囲に形成されている必要はなく、保持器の柱部のみ、または、鍔部(リング部)のみなどに限定して形成してもよい。図1および図2に示す形態では、植毛部6は、保持器5の外輪案内面5dの全体に形成されている。
本発明のアンギュラ玉軸受の他の実施例について図3に基づき説明する。図3は、本発明のアンギュラ玉軸受として、植毛部(案内面と幅面)を有する樹脂製保持器を組み込んだアンギュラ玉軸受の一部断面図である。図3に示す形態のアンギュラ玉軸受1では、植毛部6を、外輪案内面5dに加えて幅面5bにも形成している。それ以外の全体構成は、図1に示す形態のアンギュラ玉軸受と同様である。植毛部6が形成された幅面5bは、外輪案内面5d側(図中左側)の幅面である。植毛部6は、外輪案内面5dからこの幅面5bまで連続して形成されている。保持器における幅面は、保持器案内面と比較して他部品との干渉がなく、植毛部の脱落などが発生しにくい。また、この幅面5bの植毛部にも潤滑油が保持されているので、保持器回転時の遠心力により該幅面から保持器案内面に該植毛部を伝って潤滑油が供給できる。
本発明のアンギュラ玉軸受の他の実施例について図4および図5に基づき説明する。図4は、本発明のアンギュラ玉軸受として、植毛部(案内面)を有する樹脂製保持器を組み込んだアンギュラ玉軸受(シール部材有り)の一部断面図であり、図5はこのアンギュラ玉軸受の一部拡大図である。図4および図5に示す形態のアンギュラ玉軸受1は、内外輪間の軸方向両端開口部に一対のシール部材7を有し、軸受空間を密封している。この軸受空間内にグリース8が封入されている。保持器5は、外輪案内方式であり、保持器5の外輪案内面5dが外輪3の内径面と接触することで外輪3に案内される。外輪案内面5dは、保持器5の外径面5aの一部(軸方向両側端部)に設けられている。それ以外の全体構成は、図1に示す形態のアンギュラ玉軸受と同様である。
この形態のアンギュラ玉軸受1では、保持器5の外輪案内面5dに繊維を植毛してなる植毛部6を形成している。図5に示すように、保持器5の外輪案内面5dと外輪3の内径面3aとの間には、一定の隙間(クリアランス)があり、植毛部6はこの隙間に形成されている。外輪案内面5dに植毛部6を形成することで、該植毛部にはグリースが保持され、外輪3と保持器5との摺接による大きな摩擦の発生を防止できる。
この形態において、図3の形態と同様に、さらに保持器5の幅面5bにも植毛部6を形成してもよい。グリース潤滑の場合、植毛部にグリースが固着して保持され、潤滑寿命の長寿命化が図れる。
その他、図1~図4に示す形態において、さらに、保持器5の内径面5cに植毛部を形成してもよい。案内面でない面に植毛部を形成することで脱落などが発生しにくく、また、保持器に保持される潤滑油やグリースの量が多くなり、転走面などにおける潤滑特性が向上する。
保持器5は、もみ抜き型保持器であり、円環状の保持器本体に転動体である玉を保持するポケット部が周方向に一定間隔で設けられている。本発明では、樹脂製保持器を用いた高速アンギュラ玉軸受での異音を防止することを主な目的としている。樹脂製保持器は、例えば、フェノール樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂、ポリフェニレンスルフィド(PPS)樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ナイロン66樹脂、ナイロン46樹脂などのポリアミド樹脂を樹脂母材とし、炭素繊維、ガラス繊維などの強化繊維と、他の添加剤を配合した樹脂組成物を用いて、射出成形により製造される。特に高温時の弾性率が高く、高速回転に対応し得ることからフェノール樹脂が好ましい。
フェノール樹脂は、フェノール、クレゾール、キシレノール、アルキルフェノール、ハロゲン化フェノール、レゾルシンなどのフェノール類と、ホルムアルデヒドなどのアルデヒド類とを、触媒存在下で反応させて得られる樹脂である。例えば、ノボラック型フェノール樹脂で保持器を製造する場合、このフェノール樹脂粉末に、上述の強化繊維や他の添加剤を加え、さらに、ヘキサメチレンテトラミンなどの硬化剤と、必要に応じて酸化マグネシウムなどの硬化促進剤を配合して均一混合した混合物を加熱溶融して金型に射出することで製造できる。
以上、保持器について樹脂製保持器の場合を説明したが、本発明のアンギュラ玉軸受ではこれに限定されず、金属材料など、任意の材料を採用できる。また、保持器形式についても特に限定されず、案内面に植毛部を形成できる形態であれば、冠形保持器や波型保持器などであってもよい。保持器の材質や形式に応じて、植毛部に使用する後述の短繊維材質や接着剤種などを決定する。
植毛部6は、短繊維を植毛して形成される。植毛方法としては、吹き付けや静電植毛を採用できる。保持器の案内面のような曲面においても、多量の繊維を短時間で密に垂直に植毛できることから、静電植毛を採用することが好ましい。静電植毛方法としては、公知の方法を採用でき、例えば、静電植毛する範囲に接着剤を塗布し、短繊維を帯電させて静電気力により上記接着剤塗布面に略垂直に植毛した後、乾燥工程・仕上げ工程などを行なう方法が挙げられる。
植毛に用いる短繊維としては、植毛用短繊維として使用可能であれば特に限定されず、例えば、(1)ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、ナイロンなどのポリアミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンテフタレートなどのポリエステル樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル、ビニロンなどの合成樹脂繊維、(2)カーボン繊維、グラスファイバーなどの無機繊維、(3)レーヨン、アセテートなどの再生繊維や、綿、絹、麻、羊毛などの天然繊維が挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。油による膨潤や溶解などが生じにくく化学的に安定であり、均質な繊維を多量に生産することができ、安価に入手することができるため、上記の中でも合成樹脂繊維を用いることが好ましい。
短繊維の形状としては、軸受機能に悪影響を与えない形状であれば特に限定されない。具体的な形状としては、例えば、長さ0.5~2.0mm、太さ0.5~50デシテックスのものが好ましく、植毛部の短繊維の密度としては、植毛した面積あたりに繊維の占める割合が10~30%が好ましい。案内面に形成する植毛部の短繊維長さについては、軌道輪と保持器案内面との隙間(クリアランス)以下とする。短繊維の形状としてストレートやベンド(先端部が曲がった形状)があり、断面形状は円形や多角形状がある。ベンド形状ではストレート形状と比較して潤滑剤をより強く保持することができる。多角形状断面の短繊維を利用することで、円形断面の短繊維よりも大きな表面積とすることができ、潤滑剤の表面張力を大きくすることができる。
接着剤としては、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂などを主成分とする接着剤が挙げられる。例えば、ウレタン樹脂溶剤系接着剤、エポキシ樹脂溶剤系接着剤、酢酸ビニル樹脂溶剤系接着剤、アクリル樹脂系エマルジョン接着剤、アクリル酸エステル-酢酸ビニル共重合体系エマルジョン接着剤、酢酸ビニル系エマルジョン接着剤、ウレタン樹脂系エマルジョン接着剤、エポキシ樹脂系エマルジョン接着剤、ポリエステル系エマルジョン接着剤、エチレン-酢酸ビニル共重合体系接着剤などが挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
本発明のアンギュラ玉軸受は、上述のとおり、潤滑剤(潤滑油またはグリース)で潤滑される。これら潤滑剤は内・外輪間の空間内に供給・封入され、転走面などに介在して潤滑がなされる。
潤滑油としては、通常、アンギュラ玉軸受に用いられるものであれば特に制限なく用いることができる。例えば、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油などの鉱油、ポリブテン油、ポリ-α-オレフィン油、アルキルベンゼン油、アルキルナフタレン油などの炭化水素系合成油、または、天然油脂やポリオールエステル油、リン酸エステル油、ジエステル油、ポリグリコール油、シリコーン油、ポリフェニルエーテル油、アルキルジフェニルエーテル油、フッ素油などの非炭化水素系合成油などが挙げられる。これらの潤滑油は、単独で用いられてもよく、2種類以上が併用されてもよい。
潤滑剤としてグリースを使用する場合、グリースを構成する基油としては、上記の潤滑油が挙げられる。また、グリースを構成する増ちょう剤としては、例えば、アルミニウム石けん、リチウム石けん、ナトリウム石けん、複合リチウム石けん、複合カルシウム石けん、複合アルミニウム石けんなどの金属石けん系増ちょう剤、ジウレア化合物(脂肪族、脂環式、芳香族ジウレアなど)、ポリウレア化合物などのウレア系化合物、PTFE樹脂などのフッ素樹脂粉末が挙げられる。これらの増ちょう剤は、単独で用いられてもよく、2種類以上が併用されてもよい。
潤滑剤には必要に応じて公知の添加剤を添加できる。添加剤としては、例えば、有機亜鉛化合物、有機モリブデン化合物などの極圧剤、アミン系、フェノール系、イオウ系化合物などの酸化防止剤、イオウ系、リン系化合物などの摩耗抑制剤、多価アルコールエステルなどの防錆剤、ポリメタクリレート、ポリスチレンなどの粘度指数向上剤、二硫化モリブデン、グラファイトなどの固体潤滑材、エステル、アルコールなどの油性剤などが挙げられる。
高速回転するアンギュラ玉軸受の案内面での潤滑には、これに対応した潤滑剤種(低粘度油、脂環式・芳香族ウレア増ちょう剤など)が使用される。これに対して、本発明のアンギュラ玉軸受では、保持器案内面に植毛部を形成し、該植毛部に潤滑剤を保持させるので、潤滑剤が直接的なせん断を受けにくく、潤滑剤種に大きく依存せずに保持器案内面での潤滑特性を向上できる。特に、この植毛部を設ける構成に加えて、潤滑剤としても公知のアンギュラ玉軸受に好適なものを用いることで、より一層の潤滑特性の向上が図れ、異音の発生を防止できる。
本発明のアンギュラ玉軸受は、軸受形状や潤滑剤として既存のものを用いる場合でも、簡易な手段により、保持器の案内面での潤滑特性に優れ、異音の発生を抑制できるので、種々の用途におけるアンギュラ玉軸受に利用できる。特に、高速回転する工作機械の主軸を支持するアンギュラ玉軸受として好適に利用できる。
1 アンギュラ玉軸受
2 内輪
3 外輪
4 玉
5 保持器
6 植毛部
7 シール部材
8 グリース
2 内輪
3 外輪
4 玉
5 保持器
6 植毛部
7 シール部材
8 グリース
Claims (6)
- 軌道輪である内輪および外輪と、この内・外輪間に介在する複数の玉と、この玉を保持する保持器とを備え、軸受内空間に潤滑剤が供給または封入されるアンギュラ玉軸受であって、
前記保持器は、前記外輪または前記内輪に案内され、少なくとも該保持器の案内面に繊維を植毛してなる植毛部を有することを特徴とするアンギュラ玉軸受。 - 前記保持器は前記外輪で案内され、前記植毛部が該保持器の外輪案内面に設けられていることを特徴とする請求項1記載のアンギュラ玉軸受。
- 前記保持器が、合成樹脂からなる樹脂製保持器であることを特徴とする請求項1記載のアンギュラ玉軸受。
- 前記繊維が合成樹脂繊維であり、前記植毛部が静電植毛部であることを特徴とする請求項1記載のアンギュラ玉軸受。
- 前記保持器の幅面まで連続して前記植毛部が設けられていることを特徴とする請求項1記載のアンギュラ玉軸受。
- 前記植毛部に前記潤滑剤が保持されていることを特徴とする請求項1記載のアンギュラ玉軸受。
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JP2008240827A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Ntn Corp | 転がり軸受 |
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2016
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JPS61175200A (ja) * | 1985-01-29 | 1986-08-06 | 株式会社テクノロジー・リソーシズ・インコーポレーテッド | 固体、流体間の界面摩擦抵抗減少方法 |
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