JP3517266B2 - グリース封入転がり軸受 - Google Patents
グリース封入転がり軸受Info
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- JP3517266B2 JP3517266B2 JP02812194A JP2812194A JP3517266B2 JP 3517266 B2 JP3517266 B2 JP 3517266B2 JP 02812194 A JP02812194 A JP 02812194A JP 2812194 A JP2812194 A JP 2812194A JP 3517266 B2 JP3517266 B2 JP 3517266B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、軸受内に封入したグ
リースにより転動体を潤滑するグリース封入転がり軸受
に関し、特に、軸受の特殊な使用条件に起因する転走面
の特異性のある剥離現象を防止した構造に関するもので
ある。
リースにより転動体を潤滑するグリース封入転がり軸受
に関し、特に、軸受の特殊な使用条件に起因する転走面
の特異性のある剥離現象を防止した構造に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】近年の自動車の小型・軽量化に伴い、そ
の電装部品や補機類には、小型・軽量化と共に高性能・
高出力化が求められているが、この要求に応えるため、
最近の補機類などは、小型化による出力低下分をその高
速化によって補っている。
の電装部品や補機類には、小型・軽量化と共に高性能・
高出力化が求められているが、この要求に応えるため、
最近の補機類などは、小型化による出力低下分をその高
速化によって補っている。
【０００３】このため、図３に示すような自動車エンジ
ンの駆動系において、例えば、パワーステアリング用の
ギヤポンプ２１を駆動するベルト２２のアイドラプーリ
２３には、エンジンの作動中、高速回転と共に高荷重が
加わり、そのアイドラプーリ２３を支持する軸受には、
高速回転と高温、高振動、高荷重が同時に作用するよう
になっている。
ンの駆動系において、例えば、パワーステアリング用の
ギヤポンプ２１を駆動するベルト２２のアイドラプーリ
２３には、エンジンの作動中、高速回転と共に高荷重が
加わり、そのアイドラプーリ２３を支持する軸受には、
高速回転と高温、高振動、高荷重が同時に作用するよう
になっている。
【０００４】従来、上記のアイドラプーリのごとき補機
類の軸受には、内外の軌道輪の間に保持器で保持した転
動体を組込み、その転動体を軸受内に封入したグリース
で潤滑するグリース封入転がり軸受が多く使用されてい
るが、最近、この種の転がり軸受において、使用条件の
高速回転・高荷重化に伴なって、軌道輪の転走面に特異
性のある剥離が生じ、軸受が早期に寿命に至る事例が報
告されている。この剥離現象は、金属疲労による通常の
最大剪断応力位置に発生する剥離とは異なり、転走面よ
り一定の深さ位置からその深さ方向に亀裂が進行する点
で特徴がある。
類の軸受には、内外の軌道輪の間に保持器で保持した転
動体を組込み、その転動体を軸受内に封入したグリース
で潤滑するグリース封入転がり軸受が多く使用されてい
るが、最近、この種の転がり軸受において、使用条件の
高速回転・高荷重化に伴なって、軌道輪の転走面に特異
性のある剥離が生じ、軸受が早期に寿命に至る事例が報
告されている。この剥離現象は、金属疲労による通常の
最大剪断応力位置に発生する剥離とは異なり、転走面よ
り一定の深さ位置からその深さ方向に亀裂が進行する点
で特徴がある。
【０００５】このような剥離現象に対処するため、本出
願人は、特願平２−１９０６１５号公報において、上記
特異性剥離の発生原因を、鋼の内部にグリースから分解
した水素が侵入して起こる水素脆化にあると推定し、図
４に示すように、内外の軌道輪３１、３２の転走面３
３、３４の表面を、酸化皮膜３５で被覆して不活性処理
した転がり軸受を提案している。
願人は、特願平２−１９０６１５号公報において、上記
特異性剥離の発生原因を、鋼の内部にグリースから分解
した水素が侵入して起こる水素脆化にあると推定し、図
４に示すように、内外の軌道輪３１、３２の転走面３
３、３４の表面を、酸化皮膜３５で被覆して不活性処理
した転がり軸受を提案している。
【０００６】このように、転走面３３、３４を化学的に
安定した酸化皮膜３５で覆うことにより、グリースの化
学分解による水素の発生と、鋼内への侵入を防止でき、
特異性剥離の発生を防止できる作用がある。
安定した酸化皮膜３５で覆うことにより、グリースの化
学分解による水素の発生と、鋼内への侵入を防止でき、
特異性剥離の発生を防止できる作用がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記提案の
軸受において、転走面３３、３４を覆う酸化皮膜３５
は、確かに特異性剥離の発生を防止する上で効果がある
が、その皮膜３５の厚みが大きくなればなる程転走面３
３、３４の表面粗さが悪化し、高速回転時において早期
に焼付き等を発生させる原因になる。
軸受において、転走面３３、３４を覆う酸化皮膜３５
は、確かに特異性剥離の発生を防止する上で効果がある
が、その皮膜３５の厚みが大きくなればなる程転走面３
３、３４の表面粗さが悪化し、高速回転時において早期
に焼付き等を発生させる原因になる。
【０００８】このため、酸化皮膜３５の厚みは、水素の
発生や侵入を防止できると共に、転走面の表面粗さを悪
化させない範囲で設定する必要があるが、このような厚
みの設定範囲は極めて小さく、設定作業が難しい問題が
ある。すなわち、上記の適正な範囲内に皮膜の厚みをコ
ントロールするためには、皮膜の形成処理時間を厳密に
制御する必要があり、このため、軸受の生産工程が著し
く煩雑なものになり、コストアップが余儀なくされる不
具合がある。
発生や侵入を防止できると共に、転走面の表面粗さを悪
化させない範囲で設定する必要があるが、このような厚
みの設定範囲は極めて小さく、設定作業が難しい問題が
ある。すなわち、上記の適正な範囲内に皮膜の厚みをコ
ントロールするためには、皮膜の形成処理時間を厳密に
制御する必要があり、このため、軸受の生産工程が著し
く煩雑なものになり、コストアップが余儀なくされる不
具合がある。
【０００９】この発明は、上述した課題を解決するため
になされたもので、高速回転・高荷重下での使用におい
て、転走面に形成する皮膜の厚みを厳密に調整すること
なく特異性剥離の発生を防止でき、安定した耐久寿命を
実現できるグリース封入転がり軸受を提供することを目
的としている。
になされたもので、高速回転・高荷重下での使用におい
て、転走面に形成する皮膜の厚みを厳密に調整すること
なく特異性剥離の発生を防止でき、安定した耐久寿命を
実現できるグリース封入転がり軸受を提供することを目
的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明は、内外の軌道輪の転走面間に組込んだ転
動体を、環状の鋼板製保持器のプレス打抜き加工により
形成されたポケットに収納して案内し、両軌道輪の間に
グリースを封入したグリース封入転がり軸受において、
保持器のポケット案内面に、水素の浸透を防止し自己潤
滑性をもつ軟質の金属を付加したのである。
め、この発明は、内外の軌道輪の転走面間に組込んだ転
動体を、環状の鋼板製保持器のプレス打抜き加工により
形成されたポケットに収納して案内し、両軌道輪の間に
グリースを封入したグリース封入転がり軸受において、
保持器のポケット案内面に、水素の浸透を防止し自己潤
滑性をもつ軟質の金属を付加したのである。
【００１１】また、この発明の転がり軸受は、両軌道輪
の転走面と保持器のポケット案内面に軟質の金属皮膜を
有し、転走面の金属皮膜が、保持器のポケット案内面に
付加した金属が転移したものとしたのである。
の転走面と保持器のポケット案内面に軟質の金属皮膜を
有し、転走面の金属皮膜が、保持器のポケット案内面に
付加した金属が転移したものとしたのである。
【００１２】なお、上記保持器のポケット案内面に付加
する金属は、銅系金属のメッキ層とすることができる。
する金属は、銅系金属のメッキ層とすることができる。
【００１３】
【作用】上記の構成でなる軸受においては、転動体が回
転すると、保持器のポケット表面に付加された軟質の金
属が、その転動体を介し転走面の表面に転移して金属皮
膜を形成し、この金属皮膜が水素の鋼内への侵入を防止
する。
転すると、保持器のポケット表面に付加された軟質の金
属が、その転動体を介し転走面の表面に転移して金属皮
膜を形成し、この金属皮膜が水素の鋼内への侵入を防止
する。
【００１４】この構造では、軸受の組立時に転走面に皮
膜を設けず、軸受の回転により保持器から転移させるた
め、転走面に対して皮膜の形成処理や皮膜の厚みを厳密
に設定する必要がない。また、転走面の表面粗さによる
早期の焼付きは、軸受の回転開始初期に集中して起こる
ため、この回転開始初期に転走面に対する皮膜の影響を
小さくすることにより、焼付きの発生を有効に防止する
ことができる。
膜を設けず、軸受の回転により保持器から転移させるた
め、転走面に対して皮膜の形成処理や皮膜の厚みを厳密
に設定する必要がない。また、転走面の表面粗さによる
早期の焼付きは、軸受の回転開始初期に集中して起こる
ため、この回転開始初期に転走面に対する皮膜の影響を
小さくすることにより、焼付きの発生を有効に防止する
ことができる。
【００１５】
【実施例】以下、添付の図１及び図２に基づいて、この
発明の実施例を説明する。図１に示す軸受は、図３に示
した自動車駆動系のアイドラプーリ２３の支持に用いら
れる玉軸受１を示しており、図１の状態は、玉軸受１の
組立て状態（運転前の状態）を示している。
発明の実施例を説明する。図１に示す軸受は、図３に示
した自動車駆動系のアイドラプーリ２３の支持に用いら
れる玉軸受１を示しており、図１の状態は、玉軸受１の
組立て状態（運転前の状態）を示している。
【００１６】この玉軸受１は、内輪２と、外輪３と、そ
の内外輪２、３の間に介在する複数の鋼球４、及びその
各鋼球４を回転自在に保持する保持器５とから構成さ
れ、その内輪２と外輪３の対向する面に、鋼球４が転動
する転走面６、７が形成されている。
の内外輪２、３の間に介在する複数の鋼球４、及びその
各鋼球４を回転自在に保持する保持器５とから構成さ
れ、その内輪２と外輪３の対向する面に、鋼球４が転動
する転走面６、７が形成されている。
【００１７】また、内輪２と外輪３の各対向面の両側部
には、一対の密封用シール８、８が取付けられ、そのシ
ール８、８の内側に、鋼球４と転走面６、７を潤滑する
グリース９が封入されている。
には、一対の密封用シール８、８が取付けられ、そのシ
ール８、８の内側に、鋼球４と転走面６、７を潤滑する
グリース９が封入されている。
【００１８】保持器５は、鋼板製の環状体とされ、その
周面に、プレスの打抜き加工により鋼球４を収納する複
数のポケット１０を形成している。このポケット１０の
内側には、円弧状の案内面１１が形成され、その案内面
１１が鋼球４の表面と接触して鋼球４の動きを案内す
る。
周面に、プレスの打抜き加工により鋼球４を収納する複
数のポケット１０を形成している。このポケット１０の
内側には、円弧状の案内面１１が形成され、その案内面
１１が鋼球４の表面と接触して鋼球４の動きを案内す
る。
【００１９】また、上記保持器５の表面には、軸受への
組立て前に予め銅メッキが施されており、その表面全体
に、２０〜３０μｍの厚みの軟質な銅薄膜１２が形成さ
れた状態になっている。
組立て前に予め銅メッキが施されており、その表面全体
に、２０〜３０μｍの厚みの軟質な銅薄膜１２が形成さ
れた状態になっている。
【００２０】上記のように組立てた玉軸受１において
は、軸受の運転が開始され、鋼球４が回転すると、ポケ
ット１０の案内面１１に形成された銅薄膜１２の一部が
鋼球４により削り取られ、その鋼球４を介して、内輪２
の転走面６或いは外輪３の転走面７に転移する。そし
て、この転移した銅が、図２に示すように転走面６、７
の表面に軟質の銅薄膜１２’を形成する。
は、軸受の運転が開始され、鋼球４が回転すると、ポケ
ット１０の案内面１１に形成された銅薄膜１２の一部が
鋼球４により削り取られ、その鋼球４を介して、内輪２
の転走面６或いは外輪３の転走面７に転移する。そし
て、この転移した銅が、図２に示すように転走面６、７
の表面に軟質の銅薄膜１２’を形成する。
【００２１】この転走面に転移した銅薄膜１２’は、水
素分子の浸透を許さないため、グリース９から化学分解
した水素が内外輪２、３の鋼中に侵入することを阻止
し、特異性剥離の発生を防止する。
素分子の浸透を許さないため、グリース９から化学分解
した水素が内外輪２、３の鋼中に侵入することを阻止
し、特異性剥離の発生を防止する。
【００２２】また、銅薄膜１２’は、それ自体が優れた
自己潤滑作用を有するため、転走面６、７と鋼球４間の
摩擦抵抗を減少させ、運転開始初期に発生しやすい焼付
き現象を防止する効果がある。
自己潤滑作用を有するため、転走面６、７と鋼球４間の
摩擦抵抗を減少させ、運転開始初期に発生しやすい焼付
き現象を防止する効果がある。
【００２３】このような銅薄膜１２、１２’は、鋼に比
べて数段軟質であるため、転移速度が速く、鋼球４の回
転によって極めて短時間で転走面６、７に転移され、か
つ、滑らかな薄膜を形成する。この種の特性を有する金
属薄膜としては、銅やその合金の他に、鉛、銀、金、
錫、或いはその合金等が挙げられる。
べて数段軟質であるため、転移速度が速く、鋼球４の回
転によって極めて短時間で転走面６、７に転移され、か
つ、滑らかな薄膜を形成する。この種の特性を有する金
属薄膜としては、銅やその合金の他に、鉛、銀、金、
錫、或いはその合金等が挙げられる。
【００２４】なお、上記の実施例では、保持器５の表面
全体に銅薄膜１２を設けたが、少なくとも鋼球４と接触
するポケット１０の案内面１１だけに設けるようにして
も、上記と同様の鋼球による転移作用を得ることができ
る。
全体に銅薄膜１２を設けたが、少なくとも鋼球４と接触
するポケット１０の案内面１１だけに設けるようにして
も、上記と同様の鋼球による転移作用を得ることができ
る。
【００２５】また、保持器５の型式は、上述した鋼板製
のものに限らず、もみ抜き加工によってポケットを形成
した削り出しの保持器としてもよい。この場合は、溶射
等の手段を用いてポケットの表面に銅の薄膜を形成する
ことができる。
のものに限らず、もみ抜き加工によってポケットを形成
した削り出しの保持器としてもよい。この場合は、溶射
等の手段を用いてポケットの表面に銅の薄膜を形成する
ことができる。
【００２６】
【効果】この発明は以上のような構成にしたので、グリ
ース封入転がり軸受として次のような格別な効果を有す
る。
ース封入転がり軸受として次のような格別な効果を有す
る。
【００２７】（１）高速で回転する転動体の動きによ
り、転走面の表面が局部的に高温・高圧状態になる特殊
条件の場合、転走面に転移した金属皮膜が被覆作用を
し、グリースから発生した水素が軸受転走面から鋼内に
侵入するのを阻止するため、特異性剥離の発生を防止す
ることができる。
り、転走面の表面が局部的に高温・高圧状態になる特殊
条件の場合、転走面に転移した金属皮膜が被覆作用を
し、グリースから発生した水素が軸受転走面から鋼内に
侵入するのを阻止するため、特異性剥離の発生を防止す
ることができる。
【００２８】（２）軸受回転初期に保持器から剥がれた
軟質金属が鋼球を介して瞬時に転走面に転移し、滑らか
に薄膜を形成するので、軸受の初期の焼付きを防止する
ことができる。
軟質金属が鋼球を介して瞬時に転走面に転移し、滑らか
に薄膜を形成するので、軸受の初期の焼付きを防止する
ことができる。
【００２９】（３）簡単な構成で軸受の特殊条件におけ
る特異性の剥離を効果的に防止することができるので、
大幅な軸受のコストアップはなく、又生産工程に与える
効果は大きい。
る特異性の剥離を効果的に防止することができるので、
大幅な軸受のコストアップはなく、又生産工程に与える
効果は大きい。
【図１】実施例の玉軸受の組立て状態を示す部分断面図
【図２】同上の玉軸受の運転開始後の状態を示す部分断
面図
面図
【図３】同上の玉軸受が使用される自動車補機の駆動系
を示す説明図
を示す説明図
【図４】従来例を示す部分断面図
１ 玉軸受
２ 内輪
３ 外輪
４ 鋼球
５ 保持器
６、７ 転走面
８ シール
９ グリース
１０ ポケット
１１ 案内面
１２、１２’ 銅薄膜
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平２−190615（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−43024（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−282023（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−210394（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−160225（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−196047（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−91450（ＪＰ，Ａ)
実開 昭63−78723（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭56−62661（ＪＰ，Ｕ)
特公 昭37−4054（ＪＰ，Ｂ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16C 19/00 - 19/56
F16C 33/00 - 33/66
Claims (3)
- 【請求項１】 内外の軌道輪の転送面間に組込んだ転動
体を、環状の鋼板製保持器のプレス打抜き加工により形
成されたポケットに収納して案内し、上記両軌道輪の間
にグリースを封入したグリース封入転がり軸受におい
て、上記保持器のポケット案内面に、水素の浸透を防止
し自己潤滑性をもつ軟質の金属を付加したことを特徴と
するグリース封入転がり軸受。 - 【請求項２】 上記両軌道輪の転走面と保持器のポケッ
ト案内面に、軟質の金属皮膜を有し、転走面の金属皮膜
が、保持器のポケット案内面に付加した金属が転移した
ものであることを特徴とする請求項１に記載のグリース
封入転がり軸受。 - 【請求項３】 上記保持器のポケット案内面に付加され
た金属が、銅系金属のメッキ層であることを特徴とする
請求項１又は２に記載のグリース封入転がり軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02812194A JP3517266B2 (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | グリース封入転がり軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02812194A JP3517266B2 (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | グリース封入転がり軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07238937A JPH07238937A (ja) | 1995-09-12 |
| JP3517266B2 true JP3517266B2 (ja) | 2004-04-12 |
Family
ID=12239974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02812194A Expired - Fee Related JP3517266B2 (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | グリース封入転がり軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3517266B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4502171B2 (ja) * | 2001-11-27 | 2010-07-14 | 日本パーカライジング株式会社 | 回転部材 |
| GB0300553D0 (en) * | 2003-01-10 | 2003-02-12 | Bentley Motors Ltd | Apparatus for maintaining the orientation of a badge or other insignia |
| CN100417827C (zh) * | 2006-07-17 | 2008-09-10 | 大连三环复合材料技术开发有限公司 | 双金属实体轴承保持架的生产工艺 |
| JP5063427B2 (ja) * | 2007-04-18 | 2012-10-31 | Ｎｔｎ株式会社 | 自動車補機用軸受 |
| JP5087480B2 (ja) * | 2008-06-23 | 2012-12-05 | Ｎｔｎ株式会社 | 航空機用転がり軸受 |
| JP4877343B2 (ja) * | 2009-03-05 | 2012-02-15 | 日本精工株式会社 | 転がり軸受 |
| JP6374186B2 (ja) * | 2014-03-03 | 2018-08-15 | Ntn株式会社 | 回転伝達装置 |
-
1994
- 1994-02-25 JP JP02812194A patent/JP3517266B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07238937A (ja) | 1995-09-12 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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