JP4243780B2

JP4243780B2 - 高速回転機器用の転がり軸受装置

Info

Publication number: JP4243780B2
Application number: JP10713398A
Authority: JP
Inventors: 昌松井; 義典森田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-04-03
Filing date: 1998-04-03
Publication date: 2009-03-25
Anticipated expiration: 2018-04-03
Also published as: JPH11287249A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器用、医療用、食品製造用、航空宇宙機器用等の高速かつ高い安全性が要求される分野において使用される高速回転機器のための転がり軸受装置に関するものである。
更に詳しくは、本発明は、歯科用の高速回転切削器（歯科用エアータービンハンドピース）などの高速回転機器の主要な構成要素である転がり軸受装置において、安定した高速回転を確保し、かつ高い生体安全性を有し、更に高温高圧下での滅菌処理（オートクレーブ処理）にも耐える耐久性のある転がり軸受装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高速回転機器、例えば切削工具を高速に回転させるための高速切削器は、概略的には、切削工具を固定保持する回転軸、前記回転軸を回動駆動させるための回転駆動装置、及び前記回転軸を回転自在に支承する軸受部、とから構成されるものである。
【０００３】
この種の高速切削器として、例えば医療歯科用の高速切削器（エアータービンハンドピース）を示すことができる。
そして、前記した医療歯科用高速切削器（エアータービンハンドピース）の軸受部は、ボール（転動体）を使用した玉軸受機構を有するものと、エアーベアリングを使用した（無接触型の）空気軸受機構を有するもの、とが知られている。
なお、当業界において、玉軸受機構における前記ボール（転動体）としては金属製のもの、より具体的にはステンレス鋼製（マルテンサイト系ステンレス鋼、ＳＵＳ４４０Ｃ）のものが汎用されている。
【０００４】
例えば、歯科用のエアータービンハンドピースの軸受機構に注目すると、ボールベアリングタービン型、及びエアーベアリングタービン型の２種類のエアータービンハンドピースが知られている。
なお、前者のボールベアリングタービン型のものは約２０〜４０万ｒｐｍ程度の高速回転の機種であり、後者のエアーベアリングタービン型のものは約３０〜５０万ｒｐｍ程度の超高速回転の機種であるということができる。
前記したボールベアリングタービン型、及びエアーベアリングタービン型の機種の回転数は、一般的な値であり、例えば本発明者らが先に提案した歯科用エアータービンハンドピース（特願平６−３６４０４号、U.S.Patent No.5,562,446）は、ボールベアリングタービン型のものであるが超高速回転を実現することができる高性能のものである。
【０００５】
ここで、従来技術及び本発明の理解を助けるために、本発明の転がり軸受装置が適用される一つの応用機器、即ち、歯科用の高速切削器（歯科用エアータービンハンドピース）の構造について説明する。
【０００６】
図１〜図２は、歯科用エアータービンハンドピースの構造を説明する図である。なお、図１は、全体構造を説明する図（斜視図）であり、図２は、特にヘッド部とネック部の内部構造を説明する図（断面図）である。
【０００７】
図１に示されるように、歯科用エアータービンハンドピース（Ａ）は、エアータービンのロータ軸（駆動軸）に固定保持される切削工具（Ｂ）（５）を有するヘッド部（Ｈ）とグリップ部（Ｇ）からなるものである。
そして、前記グリップ部（Ｇ）のネック部（Ｎ）は、前記ヘッド（Ｈ）に連接されると共に、ヘッド部（Ｈ）内に配設されたエアータービンに加圧空気を供給、排出する手段を内部に有するものである。
【０００８】
図２は、歯科用エアータービンハンドピース（Ａ）のヘッド部（Ｈ）とネック部（Ｎ）の内部構造を示す。
図示されるように、ヘッド部（Ｈ）において、ヘッド（１）のチャンバー（１１）の内部に周縁部にタービンブレード（２）を有するタービンロータ軸（３）が配設されると共に、前記タービンロータ軸（３）はヘッド（１）の内部において軸受部（４）を介して回動自在に支承される。
前記ヘッド（１）は、ヘッド本体部（１２）とキャップ部（１３）とからなる。そして、前記ヘッド本体部（１２）の内部に、前記タービンロータ軸（３）を回転自在に支承するための軸受部（４）が配設される。タービンロータ軸（３）の軸心穴には、切削工具（５）が固定保持され、治療行為が行なわれる。なお、切削工具（５）の周側部には、切削工具（５）を軸心穴中に把持するためのチャック（５１）が配設されている。
軸受部（４）は、内輪（４１）、外輪（４２）、転動体（４３）及び保持器（４４）からなるボールベアリング方式のもので構成されている。なお、軸受部（４）の外周や側部には、求軸心のためのＯ−リングや軸剛性を高めるための公知のウェーブワッシャなどを配設しても良いものである。また、前記転動体（４３）は、前記したように一般にステンレス製（ＳＵＳ４４０Ｃ）ボールで構成されている。
ネック部（Ｎ）は、そのネック本体部（６）がチャンバー（１１）内に配設されたタービンブレード（２）に加圧空気を供給するための給気路（７）と給気口（７１）、及びチャンバー（１１）内の加圧空気を排出するための排気路（８）（９）と排気口（８１）、（９１）を有するもので構成される。
【０００９】
前記図２に示される歯科用エアータービンハンドピース（Ａ）の内部構造において、加圧空気の給気・排気手段は、本発明者らが、先に提案したものであり（特願平６−３６４０４号、Ｕ.Ｓ.ＰａｔｅｎｔＮｏ.５，５６２，４４６）、従来技術においては全く見られない新しい構成のものである。
このため、図２には、前記した各要素（部材）を説明するための参照符号に加えて他の参照符号（記号）も示されている。これらの参照符号（記号）の説明は省略するが、図２により従来の歯科用エアータービンハンドピースの構造を容易に理解することができる。
なお、図２に示される本発明者らが先に提案した給気・排気手段をもつ歯科用エアータービンハンドピース（Ａ）は、従来の転がり軸受装置を内蔵するハンドピースのカテゴリーに属するものではあるが、極めて高速の回転、従って大トルクが得られることは先に説明した通りである。
【００１０】
次に、図２に示されるボールベアリング式の歯科用エアータービンハンドピースなどの高速回転機器に対する要求特性について説明する。
例えば、図２に示されるボールベアリング式の歯科用エアータービンハンドピースにおいて、その軸受部は、ミニアチュア型軸受部により構成されるとともに、そのタービンロータ軸は毎分２０〜４０万ｒｐｍ程度で高速回転する。このため、軸受部内部の温度が高くなり、かつ軸受部にかかる応力も大きくなるため、軸受部の構成部材の構成が重要になってくる。
また、前記した過酷な条件のもとで使用される軸受部に適用される潤滑油において、その品質、特性の管理も極めて重要である。特に、潤滑油として耐酸化性、高速回転の実現性やその長期的・安定的維持性能などの特性において優れたものが要求されている。
【００１１】
更にまた、前記ボールベアリング式の歯科用エアータービンハンドピースは、口腔内で使用されるため、使用直前に軸受部に潤滑油をスプレー、あるいは滴下して使用され、別言すれば稀薄潤滑の環境下において使用され、かつ滅菌消毒のために高圧高温処理（オートクレーブ処理ともいわれ、その処理条件は、例えば蒸気圧２．４kgf／cm² 、温度１３５℃、時間５分である。）に付される。
このため、前記歯科用エアタービンハンドピースに使用される転がり軸受装置として、前記した条件を満足するものが要求されている。特に、潤滑系において重要な構成要素である転動体（ボール）や保持器（リテーナ、retainer）の特性として、前記したと同様の条件を満足するものが要求されている。
【００１２】
従来、前記した歯科用エアータービンハンドピースに使用される転がり軸受装置の重要な構成要素である転動体（ボール）は、前記した厳しい使用環境から一般にステンレス鋼製（ＳＵＳ４４０Ｃ）のもので構成されていることは前記した通りである。また、保持器（リテーナ）は、前記した要求特性の観点から、ポリイミド樹脂系のものや繊維層を有するフェノール樹脂系のものなどで構成されている。しかしながら、詳しくは後述するが、従来の軸受装置は、十分な特性を発揮することができないものである。
【００１３】
次に、高速回転機器の転がり軸受装置に適用される潤滑油の観点から、従来技術を説明する。
当業界において、高速回転機器の転がり軸受装置に適用される潤滑油として、各種の潤滑油が使用もしくは提案されている。
【００１４】
例えば、潤滑油をフロンやＬＰＧを用いてスプレー方式により供給することが広く行われており、潤滑油としてパラフィン等の精製鉱油系のものが広く知られている。
前記した潤滑油は、典型的には石油系のものであり、石油を各種留分に分留精製し、これに必要な酸化防止剤などの添加剤を配合して調製されたものである。
なお、前記した潤滑油の基油成分は、天然の鉱油系のもののほか、グリコール、エステル、低分子量のポリオレフィンなどの合成系のものも知られている。
【００１５】
そのほか、動物油や植物油の食用油も、精密機械、工作機械、船舶機関などの潤滑油として使用されることが知られている。しかしながら、前記食用油は、一般的には鉱油系潤滑油に１０〜２０重量％配合して使用されるものである。
なお、前記食用油は、耐酸化性に問題があるため、各種の酸化安定剤（酸化防止剤）を併用して使用されるのが常態である。
【００１６】
最近、歯科用エアータービンハンドピースの前記した苛酷な使用条件を考慮して、耐熱性に優れ、従って、滅菌消毒（オートクレーブ処理）が可能であり、かつ潤滑性に優れたフッ素化オイルを含浸させた保持器（リテーナ）を有する歯科用エアータービンハンドピースが、特公平５−４３８８４号、実開平７−１０５５３号に提案されている。
なお、前記保持器（リテーナ）は、ポリイミド樹脂の粉末体を焼結して得た多孔質体から成るものである。
前記した提案の歯科用エアータービンハンドピースは、フッ素化オイルが不活性であり、耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性に優れ、高温に晒されても固体状劣化物を生成しないという特性を有しており、これらの特性を保持器（リテーナ）に利用したということができる。
【００１７】
また、特開平６−１６５７９０号は、直接的には、以下に概略説明する歯科用エアータービンハンドピースの軸受装置における玉軸受の冠型保持器（リテーナ）に関するものであるが、前記保持器に潤滑油を含浸する態様を開示している。
即ち、前記特開平６−１６５７９０号に開示の歯科用エアータービンハンドピースにおいて、玉軸受の保持器（リテーナ）は、
(i).内部に布製の繊維層を有する合成樹脂製筒体の一側に玉保持用ポケットが形成されるとともに、前記ポケットの開口側端面に面取り部が形成された冠型保持器であって、かつ、
(ii).前記保持器の繊維層に潤滑油が含浸されたこと、
を特徴とするものである。
前記特開平６−１６５７９０号に開示の玉軸受の冠型保持器（リテーナ）は、前記(i)の構成により回転バランスを良くし、保持器と外輪の接触による保持器の摩耗や回転トルクの増大を防止しようとするものである。
しかしながら、前記特開平６−１６５７９０号において、転動体（ボール）及び潤滑油の具体的な構成については不明である。また、前記特開平６−１６５７９０号は、ハウジング内に食用油を注油する態様は従来技術であると説明しているが、ここでいう食用油の具体的な構成は不明である。
なお、本発明者は、前記特開平６−１６５７９０号に開示の潤滑油は、当業界の技術水準からみて、従来から提案されている潤滑油の域を出るものではないと考えている。
【００１８】
更に、特開平６−２１２１７９号は、歯科用エアータービンハンドピースのベアリングに対する潤滑油の補給回数を少なくするために、潤滑油にセラミック粉末を混入させることを開示している。これは、潤滑油内にセラミック粉末を混入しておくと、潤滑油の持ち（ライフタイム）が良くなるという知見をベースにした提案である。
【００１９】
前記した従来から提案されている各種の潤滑油は、転がり軸受機構を有する医療歯科用エアータービンハンドピースなどの高速回転機器への適用を可能にするためには、種々の改善すべき課題を有すものである。
例えば、前記した流動パラフィンなどの鉱油系または合成油系の潤滑油、あるいはこれらに食用油を配合した潤滑油は、高速回転性能の向上（高速回転の実現とその長期的・安定的維持）、あるいは生体為害性や環境保全性の観点から、その使用量の低減化を含めて改善すべき点が残されているものである。
【００２０】
また、前記特公平５−４３８８４号及び実開平７−１０５５３号に提案されているパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）やパーフルオロポリアルキルエーテル（ＰＦＡＥ）などのフッ素化オイルは、耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性に優れ、高温に晒されても固体状劣化物を生成しないため、高速回転機器の潤滑油として好ましいものであるが、高速回転性能の向上、あるいは環境破壊の観点や生体為害性の観点から、その使用量の低減化を含めて改善すべき点が残されているものである。
【００２１】
更に、前記特開平６−１６５７９０号は、繊維層を有するフェノール樹脂製の成形体で構成される転がり軸受装置の保持器（リテーナ）に潤滑油を含浸させることを開示し、かつ前記潤滑油として食用油の使用を示唆しているが、詳しくは後述するが、一般の食用油は、大半が乾性油であり、油が乾燥すると樹脂状の固体となり、耐久性のある軸受用の潤滑油としては不適当なものである。
【００２２】
一般の食用油は、前記したように、大半が乾性油であり、酸化され易く、そのために合成の酸化防止剤を添加配合して使用するのが常態である。前記乾性油を主体とし、かつ酸化防止剤を配合した食用油系の潤滑油においては、前記酸化防止剤と軸受装置系から溶出する金属との反応生成物が生体為害性物質となる場合があることに留意しなければならない。
【００２３】
また、前記特開平６−２１２１７９号は、潤滑油にセラミック粉体を混入させ、潤滑油の持ち（ライフタイム）を良くし潤滑系への補給回数を低減化しようとするものであるが、高速回転系の医療歯科用切削器（エアータービンハンドピース）においては、軸受のリテーナ（保持器）やボールが前記セラミック粉体により削られて生体に有害な金属を溶出したり、あるいは稀薄潤滑環境下において潤滑油が少なくなると軸受機構に致命的な損傷を与えることになる。
【００２４】
前記したように、高速回転機器、例えば医療歯科用の高速回転機器（エアータービンハンドピース）において使用される従来の転がり軸受装置に適用される潤滑油は、
(i).生体安全性（生体に対する為害性が少ないこと。）、
(ii).環境の保全性（安全性）、
(iii).耐熱性（オートクレーブ処理による滅菌消毒が可能であること。）、
(iv).耐久性、
(v).高速回転性能の向上性、
などの面から評価すると課題を残すものである。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記した従来技術の高速回転機器の転がり軸受装置における問題点に鑑み創案されたものである。
なお、本発明の直接の契機は、本発明者らが先に提案した高性能、超高速回転のボールベアリングタービン型の歯科用エアータービンハンドピース（特願平６−３６４０４号、Ｕ.Ｓ.ＰａｔｅｎｔＮｏ.５，５６２，４４６）に対して、優れた特性の転がり軸受装置が存在していなかったことにあった。
本発明者は、高速回転機器用の転がり軸受装置において、特に軸受機構の重要な構成要素である転動体（ボール）及び前記転動体（ボール）を保持する保持器（リテーナ）及び潤滑油について、更なる高速回転の実現や高速回転下での耐久性の改善などの高度の要求特性を満足する方策について鋭意検討を加えた。
その結果、本発明者は、転動体（ボール）を従来のステンレス製のものに代えて結晶化ガラスや強化ガラスなどの無機質ボールを採用するとともに、前記保持器（リテーナ）を特定の多孔質樹脂成形体で構成し、更に、前記無機質ボールと多孔質樹脂成形体で構成される保持器（リテーナ）に対して特定の潤滑油、例えば植物性不乾性油などを適用したとき、従来にない優れた特性の潤滑系が実現できる、という知見を見い出した。
本発明は、前記知見をベースにして完成されたものである。
【００２６】
本発明は、転がり軸受機構を内蔵する歯科用エアータービンハンドピースなどの高速切削機器において、その転がり軸受装置として、より高度の回転数を実現することができるとともに、高速回転下において十分な耐久性を有し、オートクレーブ滅菌などの高温高圧にも耐える耐熱性を持ち、また生体安全性（生体為害性）や環境保全性（安全性）に優れるなど、高性能の転がり軸受装置を提供するものである。
別言すれば、本発明は、ボールベアリング式の３０万ｒｐｍ以上、更には４０万ｒｐｍ以上の医療歯科用高速切削器などの高速回転機器において、従来の転動体（ボール）として金属製（ステンレス鋼製）ボールベアリングを使用したものよりも格段に高い回転数を安定して実現することができ、かつ耐久性のある潤滑系を実現することができる高速回転機器の主要な構成要素である転がり軸受装置を提供するものである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明を概説すれば、本発明は、少なくとも回転軸を回動自在に支承するための外輪、内輪、転動体、及び保持器（リテーナ）からなる転がり軸受要素を有する高速回転機器用の転がり軸受装置において、
(i).前記転動体が、非金属製の無機質ボールで構成され、かつ、
(ii).前記保持器（リテーナ）が、少なくとも一部に連通構造の気孔部を有する多孔質合成樹脂成形体で構成され、更に、
(iii).前記転動体及び保持器（リテーナ）が、潤滑油で潤滑処理されて構成されたこと、
を特徴とする高速回転機器用の転がり軸受装置に関するものである。
【００２８】
以下、本発明の技術的構成及び実施態様について詳しく説明する。
【００２９】
本発明の高速回転機器用の転がり軸受装置において、第一の特徴点は、転がり軸受装置の主要な構成要素である転動体（ボール）の構成を、従来の金属製のものから非金属製の無機質ボールに変更する点にある。また、第二の特徴点は、保持器（リテーナ）を、特定のマトリックス材からなる多孔質体により構成する点にある。
更にまた、本発明の高速回転機器用の転がり軸受装置において、第三の特徴点は、前記した特定材質の転動体（ボール）及び保持器（リテーナ）に対して特定の潤滑油、例えば植物性不乾性油などの潤滑油を適用もしくは含浸して軸受部を構成する点にある。
本発明の高速回転機器の転がり軸受装置は、以下に説明するように、前記した三つの特徴点が有機的に作用して優れた作用効果を奏するものである。
【００３０】
以下、前記した本発明の第一〜第三の特徴点の順に、本発明の技術的構成を説明する。
【００３１】
まず、本発明の高速回転機器用の転がり軸受装置における前記第一の特徴点、即ち、転がり軸受装置の主要な構成要素である転動体（ボール）の構成について説明する。
前記したように、従来技術において、この種の転がり軸受装置の転動体（ボール）は、一般にステンレス鋼製（例えば、マルテンサイト系ステンレス鋼、ＳＵＳ４４０Ｃ）のものが使用されている。
しかしながら、本発明においては、より高いレベルの高速回転の実現、高速回転下での低騒音の実現、高速回転下における軸受部を構成する他部材との接触による磨耗の低減、高速回転下での低発熱性、後述する特殊な潤滑油である植物性不乾性油との親和性などの観点から、従来のステンレス製ボールに代えて非金属製の無機質ボールを採用するものである。
【００３２】
本発明の転動体（ボール）として採用する前記非金属製の無機質ボールとしては、非酸化セラミック材料、酸化セラミック材料、耐熱ガラス材料、あるいは結晶化ガラス材料などで製作されたものを使用することができる。
前記非酸化セラミック材料としては、窒化物、炭化物、あるいは硼化物などが含まれる。
前記した無機質ボールの具体例として、窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）、炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、酸化ジルコニウム及び、ジルコニア（ＺｒＯ₂）、耐熱ガラス材料に属するパイレックス（Corning Glass Works社製）やテレックス（東京芝浦電気社製）、結晶化ガラス材料に属するネオセラム（日本電気硝子社製）などを挙げることができる。
なお、本発明において、無機質ボールの中に、窒化物と酸化物との中間的な組成の酸窒化物系のもの、例えばサイアロン（sialon）も包含されると解されるべきである。
【００３３】
次に、本発明の高速回転機器用の転がり軸受装置における前記第二の特徴点、即ち、転がり軸受装置の他の主要な構成要素である保持器（リテーナ）の構成について説明する。
本発明の保持器（リテーナ）は、少なくとも一部に連通構造の気孔部を有する多孔質合成樹脂成形体で構成される点に特徴がある。
本発明の保持器（リテーナ）の第一実施態様は、次の通りである。
本発明の保持器（リテーナ）の第一実施態様は、多孔質のポリイミド樹脂成形体で構成される。
図３は、前記多孔質ポリイミド樹脂成形体からなる保持器（４４）の斜視図を示す。図中、（４４ａ）は保持器本体を示し、（４４ｂ）は孔部（気孔部）を示す。
なお、前記保持器（４４）は、図１〜図２を参照して説明したボールベアリング式の歯科用エアータービンハンドピースに適用されるものである。
【００３４】
本発明の多孔質ポリイミド樹脂成形体で構成される保持器（リテーナ）において、前記ポリイミド樹脂（以下、ＰＩ樹脂と略記する。）は、芳香族カルボン酸と芳香族アミンを縮重合して得られる主鎖にイミド結合を有する樹脂（熱可塑のものであっても、あるいは熱硬化性のものであってもよい。）であって、耐熱性、耐薬品性、機械的性質、電気的特性に優れたものである。
なお、本発明において、ＰＩ樹脂なる用語は、主鎖にイミド結合及びアミド結合を有するポリアミドイミド樹脂（以下、ＰＡＩ樹脂と略記する。）も包含するものであると理解されるべきである。
【００３５】
本発明において、前記保持器（リテーナ）を構成するＰＩ樹脂及びＰＡＩ樹脂は、市販されているものが好都合に使用することができる。例えば、市販されているＰＩ樹脂及びＰＡＩ樹脂としてその化学構造式を含めて以下のものを例示することができる。
(i).ＰＩ樹脂：
(1).オーストリア国レンジング社製、Ｐ８４−ＨＴ（下記、化１で示されるもの。なお、化１において、Ｒはアルキレン基を表わす。）
(2).東レ社製、ＴＩ−３０００（下記、化２で示されるもの。）
(3).宇部興産社製、ＵＩＰ−Ｓ（下記、化３で示されるもの。）
(4).デュポン社製、ベスペル（下記、化２で示されるもの。）
(5).三井東圧化学社製、オーラム（下記、化４で示されるもの。）
(6).その他、米国ヒューロン社製、メルディン８１００，９００などがある。
(ii).ＰＡＩ樹脂：
(1).アモコ社製、トーロン４０００ＴＦ（下記、化５で示されるもの。なお、化５において、Ａｒはフェニレン基を表わす）。
【００３６】
【化１】

【００３７】
【化２】

【００３８】
【化３】

【００３９】
【化４】

【００４０】
【化５】

【００４１】
前記多孔質のＰＡＩ樹脂成形体からなる保持器は、特公平５−４３８８４号に示されるように、平均粒径が１５〜５０μｍに分級整粒したＰＡＩ樹脂粉末を加圧焼成して製造することができる。
前記焼結成形において、樹脂粉末の平均粒径や圧力などを所望に調整して、体積比５〜２０％の連通気孔を有するポーラスな構造の保持器を調製する。次いで、前記連通気孔に、詳しくは後述するが特定の潤滑油（基油：植物性不乾性油）を含浸し本発明の保持器（リテーナ）を製造する。
【００４２】
前記多孔質ＰＡＩ樹脂成形体からなる保持器（リテーナ）において、原料の樹脂粉末に１５μｍ未満の微小粒径の粉末が混入している場合、孔、即ち空間部が前記微小粉末により閉塞されてしまうので、製品の気孔率のバラツキを招来させる。このため、前記した分級整粒が必要となる。
また、逆に５０μｍを超える大きな粒径の粉末が混入する場合、粒子間の空隙が大きくなり、高速回転時の含浸油の保持率（保油率）が低下し、さらに保持器（リテーナ）の強度も低下するため、前記した大きな粒径の混入は好ましくない。
【００４３】
図４〜図５は、多孔質ＰＡＩ樹脂成形体からなる保持器（４４）の別の態様を説明する図である。
なお、図４は保持器（４４）の応用例である前記図２に示されるものとは別の構造の歯科用エアータービンハンドピースを説明する図である。なお、図４の歯科用エアータービンハンドピースの構造は、対応する前記図２より明らかであるため、説明は省略する。また、図には示していないが、軸受けにシールを付けたものであっても良い。
また、図５は、保持器（４４）の形状構造を説明する図であり、前記図３に対応する図である。図５において、（４４ａ）は保持器本体を示し、（４４ｂ）は穴部（気孔部）を示している。
【００４４】
本発明の保持器（リテーナ）の第二実施態様は、次の通りである。
本発明の保持器（リテーナ）の第二実施態様は、多孔質のＰＩ樹脂成形体で構成される。
【００４５】
前記多孔質のＰＩ樹脂成形体からなる保持器（リテーナ）は、前記ＰＡＩ樹脂の粉末の焼結成形と同様にして製造することができる。即ち、平均粒径が、１５〜５０μｍに分級整粒したＰＩ樹脂粉末を加圧焼結することにより、体積比５〜２０％の連通気孔の多孔質ＰＩ樹脂成形体を製造することができる。
【００４６】
前記第一の実施態様及び第二の実施態様においては、保持器（リテーナ）を、焼結成形して成形する方法を示したが、これに限定されず、例えば、以下の方法によって成形しても良い。
多孔質のマトリックス材を構成するＰＩ樹脂及び前記ＰＩ樹脂に近似する成形温度帯を有する他の耐熱性樹脂であって、かつ前記ＰＩ樹脂の共存下に溶媒で処理されると他の耐熱性樹脂だけが溶出される他の耐熱性樹脂を混合し、次にこの混合物を溶融成形して所望形状の保持器（リテーナ）に成形し、この成形した保持器から前記他の耐熱性樹脂のみを溶媒溶出させて多孔質の保持器（リテーナ）としても良い。
【００４７】
前記した保持器（リテーナ）の成形方法において、ＰＩ樹脂なる用語には前記したようにＰＡＩ樹脂も含まれる。
なお、前記した他の耐熱性樹脂の例としては、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリサルフォン（ＰＳＦ）などが使用できる。また、前記した溶媒としては、塩化メチレン（ジクロロメタン）、クロロホルム、メチルエチルケトン、テトラヒドロラン、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなどを使用することができる。
【００４８】
前記多孔質ＰＩ樹脂製の保持器（リテーナ）は、前記多孔質ＰＡＩ樹脂のものと比較して、潤滑油が切れた場合、溶融することがなく、軸受が使用不能とならないこと、またＰＩ樹脂は吸湿速度が遅く原料粉や成形品の管理が容易であること、などというメリットを有している。なお、前記した理由により後者のＰＡＩ樹脂は、溶融型樹脂として位置づけられるものである。
また、滅菌処理（オートクレーブ処理）においても、近年、特にＨＩＶの感染予防が求められ、従来の処理条件よりも更に厳しい条件下での処理（例えば、蒸気圧２．４kgf／cm² （235Pa）、温度１３５℃、時間５分）が求められているが、前記多孔質ＰＩ樹脂製の保持器（リテーナ）は、２００℃程度まで耐えることができる。
【００４９】
本発明の保持器（リテーナ）の第三実施態様は、次の通りである。
本発明の保持器（リテーナ）の第三実施態様は、連通気孔層とみなされる繊維層を有するフェノール樹脂成形体で構成される。この種の繊維層を有するフェノール樹脂成形体は、前記繊維層を利用して潤滑油を含浸させることができるものである。
本発明において、前記繊維層入りのフェノール樹脂成形体（以下、多孔質Ｐ・Ｒということがある。）は、前記多孔質ＰＩ／ＰＡＩ樹脂成形体（以下、多孔質ＰＩ／ＰＡＩ・Ｒということがある。）の場合の連通気孔による潤滑油の含浸機能とは異なるものの、繊維層（布）を介しての潤滑油の含浸機能を有する。このため、本発明において、用語の正確さは欠けるが前記繊維層（布）入りのフェノール樹脂成形体を気孔部（連通気孔部）を有する樹脂成形体であると位置づけしている。
【００５０】
この種のフェノール樹脂系の保持器（リテーナ）は、特開平６−１６５７９０号に示される方式などにより製造すればよい。
例えば、前記布入りフェノール樹脂成形体は、
(i).布を多重合巻きにしてパイプ状とし、これを真空状態に維持して布の間にフェノール樹脂を充填、硬化させて多孔質の筒状体とする方法、
(ii).フェノール樹脂を含浸した布を多重巻きにし、これを加熱圧縮して多孔質の筒状体とする方法、
などにより製造することができる。
前記布入りフェノール樹脂成形体の気孔率は、前記ＰＩ樹脂と同様のものでよく、体積比５〜２０％の多孔質のものを使用すればよい。
【００５１】
次に、本発明の高速回転機器用の転がり軸受装置における前記第三の特徴点である潤滑油成分、即ち、前記した特定の無機質ボール及び特定の多孔質成形体からなる保持器（リテーナ）に適用もしくは含浸される特定の潤滑油成分について、詳しく説明する。
【００５２】
本発明の第三の特徴点は、高速切削器（エアータービンハンドピース）などの高速回転機器用の転がり軸受装置、即ち、エアータービン翼が固定された回転軸を回動自在に支承する外輪、内輪、無機質ボールからなる転動体、及び耐熱合成樹脂製の多孔質保持器（リテーナ）からなる転がり軸受装置に対して、積極的に潤滑油を使用するという点にある。
なお、この種の４０万〜５０万ｒｐｍの高速回転機器の転がり軸受装置において、保持器（リテーナ）と潤滑油の使用を排除したり、あるいは水潤滑を採用して潤滑油の使用を排除する提案がなされているが、この面からみても本発明には特異性がある。
前記した潤滑油はいうまでもないことであるが、生体安全性や環境保全性、耐熱性（オートクレーブ処理による滅菌消毒が可能であること。）、高速回転の実現性、などの観点から所望のものが選択されなければならないことはいうまでもないことである。
本発明は、潤滑油として、従来のパラフィン油やフッ素化油のほかに、更なる高性能の潤滑系を実現するために従来技術にはみられない植物性の不乾性油を採用するものである。
このため、本発明の潤滑油の理解を助けるために、まず植物性不乾性油から説明する。
【００５３】
植物油は、大別すると下記の三種に分類することができる。
(i).不乾性油（Nondrying oil）
これは、薄層にして空気中で乾燥（酸化）しても膜状物（樹脂状固体）を形成しない油である。
この種の不乾性油は、分子中の二重結合が二以上（以下、多価という。）の不飽和脂肪酸の量が少なく、オレイン酸（１分子当り二重結合一個）のグリセリド（グリセリンエステル）が主成分であり、従って、ヨウ素価（油の不飽和度を示す尺度。Iodine value) は１００以下である。
この種の不乾性油の代表例は、オリーブ油、落花生油、オレイソル油などがある。
【００５４】
(ii).半乾性油（Semidrying oil）
これは、前記した不乾性油と後述する乾性油の中間的性質を示す油である。なお、ヨウ素価は１００〜１３０のものである。
この種の半乾性油の代表例は、菜種油、ゴマ油、綿実油などがある。
【００５５】
(iii).乾性油（Drying oil）
これは、薄層にして空気中で乾燥（酸化）すると膜（樹脂状固体）を形成する油である。この種の乾性油は、不飽和度の高い脂肪酸（例えば、リノール酸は二重結合が二個、リノレン酸は二重結合が三個ある。）のグリセリドからなり、これが空気中の酸素を吸収して、酸化重合して膜状物を容易に形成する。なお、前記乾性油のヨウ素価は、１３０以上のものである。
この種の乾性油の代表例は、アマニ油、桐油などがある。
【００５６】
前記した各種の植物油のうち、不乾性油は、薄層にして乾燥（酸化）しても膜状物（樹脂状固体）を生成しない油脂（高級脂肪酸のグリセリンエステル）であり、耐熱性（オートクレーブ処理により滅菌消毒が可能なこと）や耐久性に優れているため、歯科用エアータービンハンドピースなどの高速回転機器の転がり軸受装置用の潤滑油として好適なものである。
【００５７】
本発明は、歯科用エアータービンハンドピースなどの高速回転機器の転がり軸受装置用の潤滑油として、植物油のうちの不乾性油を採用するものである。以下、前記植物油の不乾性油として代表例であるオリーブ油（Olive Oil）について詳しく説明する。
【００５８】
オリーブ油は、オリーブ（Olea Europaea）の果実から製造される油脂（グリセリンエステル）であり、その成分は大別すると下記の３種に分類することができる。
(i).不飽和樹脂酸、
(ii).飽和樹脂酸、
(iii).各種の微量成分。
【００５９】
オリーブ油の不飽和樹脂酸は、一般に一価及び二価以上（多価）のもので構成される。
以下、オリーブ油の不飽和樹脂酸の種類と含有量を示す。
1).オレイン酸（一価）…………………５６．０〜８３．０％
ＣＨ₃（ＣＨ₂ ）₇ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ₂ ）₇ＣＯＯＨ
2).リノール酸（多価）………………… ３．５〜２０．０％
ＣＨ₃（ＣＨ₂ ）₄ＣＨ＝ＣＨＣＨ₂ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ₂ ）₇ＣＯＯＨ
3).パルミトオレイン酸（一価）……… ０．３〜３．５％
ＣＨ₃（ＣＨ₂ ）₅ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ₂ ）₇ＣＯＯＨ
4).リノレン酸（多価）………………… ０．０〜１．５％
ＣＨ₃ＣＨ₂ＣＨ＝ＣＨＣＨ₂ＣＨ＝ＣＨＣＨ₂ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ₂ ）₇ＣＯＯＨ
5).ガドレイン酸（一価）……………… ０．０〜０．０５％
ＣＨ₃（ＣＨ₂ ）₉ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ₂ ）₇ＣＯＯＨ
【００６０】
前記したように、オリーブ油は、一価の不飽和脂肪酸であるオレイン酸を多く含有するものである。また、オリーブ油は、リノール酸などの多価の不飽和脂肪酸を少量、含有している。
前記したように、多価の不飽和脂肪酸は酸化しやすいものであるが、オリーブ油は、後述するように微量成分としてトコフェロール類（ビタミンＥ）を含有しているため、前記トコフェロール類（ビタミンＥ）の抗酸化作用によりリノール酸などの多価不飽和脂肪酸の酸化劣化が防止され、オリーブ油全体は、耐酸化性に優れている。
【００６１】
次に、オリーブ油の飽和脂肪酸成分について説明する。
以下、オリーブ油の飽和脂肪酸の種類と含有量を示す。
(1).パルミチン酸ＣＨ₃（ＣＨ₂ ）₁₄ＣＯＯＨ ……７．５〜２０．０％
(2).ステアリン酸ＣＨ₃（ＣＨ₂ ）₁₆ＣＯＯＨ ……０．５〜３．５％
(3).ミリスチン酸ＣＨ₃（ＣＨ₂ ）₁₂ＣＯＯＨ ……０．０〜０．０５％
(4).アラキジン酸ＣＨ₃（ＣＨ₂ ）₁₈ＣＯＯＨ ……０．０〜０．０５％
(5).ベヘニン酸ＣＨ₃（ＣＨ₂ ）₂₀ＣＯＯＨ ……０．０〜０．０５％
(6).リグノセリン酸ＣＨ₃（ＣＨ₂ ）₂₂ＣＯＯＨ ……０．０〜０．０５％
前記したことから判るように、オリーブ油は高コレステロール血症の原因となる飽和脂肪酸の含有量が少ないものであるということができる。
【００６２】
次に、オリーブ油の各種微量成分について説明する。
以下、オリーブ油の各種微量成分の種類と前記成分の特性や機能について説明する。
▲１▼．不ケン化物
(a).ステロール類、
(b).炭化水素類
・スクアレン
・芳香族炭化水素（これは、固有の感覚的特性、即ち香りや風味を与える。）
(c).トコフェロール類（酸化防止機能）
・α−トコフェロール（ビタミンＥ）（黒変と重合防止）
・β、γ、δ−トコフェロール（重金属の存在によって起こる酸敗の防止）
(d).トリテルペン・アルコール類
・シクロ・アルテノール
・エルトロ・ジオール
(e).脂溶性のビタミン類
・ビタミンＡ、Ｄ（抗酸化作用）
▲２▼．燐脂質、葉緑素及び誘導体
(a).燐脂質
(b).葉緑素（抗酸化作用）
▲３▼．フェノール化合物
(a).フェノール化合物（抗酸化作用）
(b).ポリフェノール（抗酸化作用）
前記したことから判るように、オリーブ油は、他の不乾性油や乾性油と比較して、油脂の酸化に抗して作用する各種の微量成分の含有量が高く、耐熱性（オートクレーブ処理による滅菌消毒が可能である。）や耐久性に優れた潤滑油となるのである。
【００６３】
次に、本発明の歯科用エアータービンハンドピースなどの高速回転機器の転がり軸受装置用の潤滑油を構成し得る他の植物性不乾性油について、説明する。
(i).前記したオリーブ油以外の植物性不乾性油として、落花生油（Arachis Oil）がある。
落花生油は、落花生（Arachis Hypogaea）の種子に４０〜５０％含まれており、その種子から搾られて製造される。
(ii).前記したオリーブ油以外の植物性不乾性油として、オレイソル油がある。オレイソル油は、不乾性油ではないリノール酸（多価）を多く含有するヒマワリの突然変異種から製造される。今日、農業化学者の努力によりオレイン酸（一価の不飽和脂肪酸）を多く含む突然変異種のヒマワリを育てることに成功しており、この突然変異種からオレイソルと命名された油が製造されている。オレイソル油は、前記したオリーブ油と同様の不乾性油である。
【００６４】
本発明の歯科用エアータービンハンドピースなどの高速回転機器用の転がり軸受装置において、潤滑油として適用される前記植物性不乾性油と他の植物性半乾性油あるいは食用油との組成の違いを下記の表１に示す。表１において、オリーブ油、落花生油、及びオレイソル油は本発明の転がり軸受装置に有用な植物性不乾性油であり、他のものは比較対照の植物性半乾性油及び乾性油を示している。
なお、表１の注釈は、次の通りである。
(1).オレイン酸を主とし、パルミトオレイン酸を含む。
(2).リノール酸。
(3).リノレン酸。
(4).パルミチン酸、ステアリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸から成る。
表１中、（＊）印は、比較対照の植物油である。
【００６５】
【表１】

【００６６】
表１から、次の点が明らかである。
(i).植物性不乾性油は、酸化しにくい１価の不飽和脂肪酸が多い。
(ii).植物性不乾性油は、酸化しやすい２価〜３価の不飽和脂肪酸、即ち多価の不飽和脂肪酸が少ない。
(iii).植物性不乾性油は、抗酸化作用を有するトコフェロール類（ビタミンＥなど）の対多価不飽和脂肪酸比が高い。
【００６７】
本発明の歯科用エアータービンハンドピースなどの高速回転機器の転がり軸受装置用の潤滑油を構成し得る植物性不乾性油（オリーブ油、落花生油、オレイソル油など）において、遊離の脂肪酸（飽和、不飽和）の合計含有量が少ないほど、潤滑特性に優れている。
この点は、本発明者らの植物性不乾性油の潤滑特性の改善を検討している過程で見い出されたものであり、後述するように実証データにより裏付けされている。
【００６８】
前記した植物性不乾性油中の遊離した脂肪酸（以下、遊離脂肪酸ということがある。）について、以下に説明を加える。
一般に、油脂（牛脂、豚脂、バターなどの脂肪、及び菜種油、桐油、アマニ油などの脂肪油）は、高級脂肪酸のグリセリンエステルで構成されている。
即ち、本発明の転がり軸受装置に有用な植物性不乾性油において、各種の脂肪酸（飽和、不飽和）は、下式(1)で示されるエステルとして存在するものである。
脂肪酸の３分子＋グリセリンの１分子→トリグリセリドの１分子（エステル）…………(1)
【００６９】
しかしながら、前記植物性不乾性油中にはグリセリン（Grycerol, CH₂OH-CHOH-CH₂OH)と結合していない各種の脂肪酸（遊離脂肪酸）も含まれている。前記した遊離脂肪酸の合計含有量の度合を遊離酸度で示すと、この値が低いほど酸度が低くなり、かつ粘度も高粘度側にシフトするため、遊離酸度の低い植物性不乾性油は転がり軸受装置用潤滑油として耐久性に優れたものとなる。
前記した遊離酸度に基づいて、オリーブ油の品質を分類したのが下記の表２である。表２より高級なオリーブ油ほど遊離酸度が低く、後述するように優れた潤滑特性を示す（表３参照）。
なお、オリーブ油などの植物性不乾性油の遊離酸度を低くする方法としては、例えば、以下の方法を採用すればよい。即ち、オリーブ油に５〜１０％の水酸化ナトリウムを加えて加熱すると、けん化されてグリセリンと脂肪酸ナトリウム塩が生成し、生成したグリセリンは遊離脂肪酸とエステル結合する。その後、遠心分離などによって油脂分を分離除去すれば、遊離酸度の低いオリーブ油が得られる。
また、表２中、オリーブ油の各種グレード名は、アメリカのゴールデンイーグルオリーブプロダクツ社製のオリーブ油の商品名である。
【００７０】
【表２】

【００７１】
本発明の潤滑油の基油成分として、前記した植物性不乾性油のほかに、従来公知の鉱油系（天然系）または合成系の各種の基油成分を使用することができる。
この種の鉱油系または合成系の基油成分としては、鉱油（パラフィン油）、オレフィンオリゴマー、リン酸エステル、有機酸エステル、シリコーン油、ポリアルキレングリコールなどを例示することができる。
これらの基油成分は、前記した植物性不乾性油と比較して、生体安全性（生体為害性）や環境保全性（安全性）に劣るものの、高速回転機器の用途においては十分に使用することができるものである。
【００７２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例により更に詳しく説明する。
特に、歯科用エアータービンハンドピースの転がり軸受装置において、本発明に係る非金属製の無機質ボールと多孔質の合成樹脂成形体で構成される保持器（リテーナ）を有する軸受部に対する潤滑油の潤滑効果と、従来公知のステンレス製ボールと非多孔質（バルク状、無孔質）の合成樹脂成形体で構成される保持器（リテーナ）を有する軸受部に対する潤滑油の潤滑効果を比較し、本発明の潤滑系の優位性を検討した。なお、前記多孔質の合成樹脂成形体で構成される保持器（リテーナ）を「ポーラス」、前記非多孔質の合成樹脂成形体で構成される保持器（リテーナ）を「バルク」と表記する場合がある。
従って、以下の説明において、
(1).ステンレス（ＳＵＳ）製転動体（ボール）とバルク状（無孔質）保持器（リテーナ）の組合わせのもの、
(2).ステンレス（ＳＵＳ）製転動体（ボール）と多孔質保持器（リテーナ）の組合わせのもの、及び、
(3).非金属製、例えば、窒化珪素、ジルコニア、パイレックスで製作した転動体（ボール）とバルク状（無孔質）保持器（リテーナ）の組合わせのもの、は本発明の比較対照例となるものである。
【００７３】
(i).試験に供した歯科用エアータービンハンドピースの全体構造：
本発明の実施例において試験に供した歯科用エアータービンハンドピース
（図１〜図２参照）の転がり軸受装置の構成は次の通りである。

の寸法を有する開放形のミニアチュア型玉軸受で冠型リテーナを有するもの
である。
【００７４】
(ii).給気圧、給気量の条件：
前記転がり軸受装置を歯科用エアータービンハンドピースに装着し、給気圧１．８ｋｇｆ／ｃｍ²、給気量２５リットル／分の条件で試験した。
【００７５】
(iii).保持器（リテーナ）の種類：
▲１▼．バルクＰＩ／ＰＡＩ・Ｒ………これは、ポリイミド（ＰＩ）系、またはポリアミドイミド（ＰＡＩ）系の無孔性（バルク状）のリテーナを意味する。即ち、本発明の先に説明した第一実施態様〜第三実施態様の保持器（リテーナ）とは異なる連通構造の気孔部を持たない構造の保持器（リテーナ）を示す。
なお、前記バルクＰＩ・Ｒは、デュポン社製のベスペルＳＰ−１をリテーナ形状に加工したものである。
また、前記バルクＰＡＩ・Ｒは、帝人アモコエンジニアリングプラスチックス社製のトーロン４２０３をリテーナ形状に加工したものである。
【００７６】
▲２▼．多孔質Ｐ・Ｒ………これは、布入りフェノール樹脂製の多孔質リテーナを意味する。即ち、このリテーナは、本発明の先に記載した第三実施態様の保持器（リテーナ）を示す。
前記多孔質Ｐ・Ｒは、パイプ状に多重巻きされた織布に対して真空状態で織布の間にフェノール樹脂を含浸し、加熱成形し、その後リテーナ形状に加工したものである。
【００７７】
▲３▼．多孔質ＰＩ／ＰＡＩ・Ｒ………これは、ポリアミド（ＰＩ）系またはポリアミドイミド（ＰＡＩ）系の多孔質のリテーナを意味する。
前記多孔質ＰＩ・Ｒは、宇部興産社製ＵＩＰ−Ｓを成形圧力４０００k gf／cm²（392MPa）で圧縮成形し、窒素雰囲気中で４００℃にて焼結し、これをリテーナ形状に加工したものである（気孔率：体積比約１３％）。
また、前記多孔質ＰＡＩ・Ｒは、米国アモコ社製トーロン４０００ＴＦを平均粒径２０μｍに分級整粒し、成形圧２８００kgf／cm²（274MPa）で圧縮成形し、次いで３００℃で焼結し、これをリテーナ形状に加工したものである（気孔率：体積比約１４％）。
【００７８】
Ａ．各種潤滑油の生体安全性、環境保全性、及び耐熱性の評価：
歯科用エアータービンハンドピース（図１〜図２参照）の転がり軸受装置を使用して、植物性不乾性油を主体とした潤滑系と、従来公知のパラフィン油とフッ素化オイルを主体とした潤滑系において、生体安全性、環境保全性、及び耐熱性（耐オートクレーブ；回）について試験をした。その結果を、下記の表３に示す。
【００７９】
表３における注釈は、次の通りである。
(1)＜耐熱性試験（耐オートクレーブ；回）＞
（株）モリタ製作所製のオートクレーブ装置「アルフィー」を使用し、耐オートクレーブ性を調べた。結果を歯科用エアータービンハンドピースの回転が不安定になり回転効率が１割（１０％、約４万ｒｐｍ）低下する時点までの回数で示す。
なお、前記試験は、転動体（ボール）の種類にあまり影響されないと考えられるため、ボールとして従来のステンレス製のものを使用し、給気圧１．８ｋｇｆ／ｃｍ²、給気量２５リットル／分で約４０万ｒｐｍの条件で試験した。また、オートクレーブ装置「アルフィー」での処理条件は、蒸気圧２．４kgf／cm²（235Pa）、温度１３５℃、時間５分である。
【００８０】
表３において、
(i).パラフィン油（流動パリフィン）は、既存歯科治療関連メーカー製スプレー剤を使用した。
(ii).フッ素化オイルは、イタリアのAusimontu Ｓ.Ｐ.Ａ社製ＦＯＭＢＬＩＮを使用した。
【００８１】
【表３】

【００８２】
Ｂ．各種潤滑油の潤滑性能の評価：
次に、歯科用エアータービンハンドピース（図１〜図２参照）の転がり軸受装置に対して各種の潤滑油を適用し、潤滑性能を評価した。
特に、植物性不乾性油（エキストラバージンオリーブ油）を潤滑油としたものにおいて、転動体（ボール）及び保持器（リテーナ）の構成の違いによる潤滑性能、即ち、(i)高速回転性能、(ii)回転耐久性の特性において、どのような効果が実現されるかを試験した。
【００８３】
前記(i)高速回転性能は、前記したように歯科用アータービンハンドピース（図１〜図２参照）に最初に潤滑油を適用し給気圧１．８ｋｇｆ／ｃｍ²、給気量２５リットル／分の条件で給気したときの回転数（×１０⁴）で評価した。
また、前記(ii)回転耐久時間は、前記(i)の状態から無給油で連続運転を行ない、回転が不安定になり回転数が１割（１０％、約４万ｒｐｍ）低下するまでの時間（hrs）で評価した。
【００８４】
結果を下記の表４に示す。
(イ).表中、ボールの欄の「ＳＵＳ」は、ステンレス製（ＳＵＳ４４０Ｃ）のボールベアリングを意味する。他のものは本発明の非金属製の無機質ボールを意味する。
(ロ).表中、リテーナの欄の「バルク」は、バルクＩＰ／ＰＡＩ・Ｒを意味する。また、「ポーラス」は、多孔質ＰＩ／ＰＡＩ・Ｒを意味する。更に、「フェノール」は、多孔質Ｐ・Ｒを意味する。
(ハ).表中、オイルの欄の「バイオオイル」は、エキストラバージンオリーブ油を意味する。また、「水」は水潤滑を意味する。
【００８５】
【表４】

【００８６】
【発明の効果】
本発明の優位性は、前記表３〜表４から容易に理解することができる。
表３に示されるように、高速回転系の歯科用切削器（エアータービンハンドピース）などの高速回転機器に適用される潤滑油において、特に植物性不乾性油を主体とした潤滑油は、生体安全性（生体為害性）、環境保全性（安全性）、及び耐熱性（耐オートクレーブ）の点で総合的に優れていることがわかる。
また、フッ素化オイル系より安価であるため、経済性にも優れたものである。
更に、植物性として不乾性油以外の半乾性油や乾性油、及びパラフィン油（流動パラフィン）は、空気中１３５℃、１７５時間放置するテストにおいて、激しい色調変化が見られる。別言すれば、これら各種の油は、耐酸化性に劣るものである。なお、前記テストにおいて、オリーブ油及び落花生油などの不乾性油は色調変化を示さなかった。
【００８７】
また、本発明の高速回転系の歯科用エアータービンハンドピースに適用される植物性不乾性油を主体とした潤滑油は、微生物による分解が速く、排水の暫定水質基準（総理府令）から評価してみても従来の鉱油類より好ましいものである。なお、前記排水の暫定水質基準によれば、排水の許容限度は、従来の鉱油類は、５ｍｇ／リットルであるのに対し、植物油類は、３０ｍｇ／リットルである。
【００８８】
更に、表４に示されるように、本発明の転がり軸受装置、即ち、軸受部の転動体（ボール）と保持器（リテーナ）をそれぞれ非金属製の無機質ボールと多孔質合成樹脂成形体で構成した転がり軸受装置において、潤滑油として植物性不乾性油を使用した場合、従来の転がり軸受装置にはみられない格段の特性向上を実現することができる。
【００８９】
更にまた、本発明の非金属製の無機質ボールを用いた転がり軸受装置は、金属製のボールとレースを用いたものに比べて金属製のボールが金属製のレース上を走るような音がなく、また無孔質合成樹脂製のバルクリテーナを用いたものに比べて、極めて静かである（ノイズレス）という効果も享受することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施態様による転がり軸受装置を備えている歯科用エアータービンハンドピースの斜視図である。
【図２】図１の歯科用エアータービンハンドピースのヘッド部（Ｈ）とネック部（Ｎ）の断面図であり、前記ヘッド部（Ｈ）及びネック部（Ｎ）の構造を説明する図である。
【図３】図２に示される保持器（４４）の斜視図である。
【図４】本発明の第二実施態様による転がり軸受装置を備えている歯科用エアータービンハンドピースの断面図であり、前記図２に対応する図である。
【図５】図４に示される保持器（４４）の断面図である。
【符号の説明】
Ａ ………… 歯科用エアータービンハンドピース
Ｈ ………… ヘッド部
Ｇ ………… グリップ部
Ｎ ………… グリップ部（Ｇ）のネック部
Ｂ ………… 切削工具
１ ………… ヘッド
１１ ………… チャンバー
１２ ………… ヘッド本体部
１３ ………… キャップ部
２ ………… タービンブレード
３ ………… タービンロータ軸
４ ………… 軸受部
４１ ………… 内輪
４２ ………… 外輪
４３ ………… 転動体（ボール）
４４ ………… 保持器（リテーナ）
４４ａ ………… 保持器本体
４４ｂ ………… 穴部（気孔部）
５ ………… 切削工具
６ ………… ネック部（Ｎ）の本体部
７ ………… 給気路
７１ ………… 給気口
８、９ ………… 排気路
８１、９１ ………… 排気口

Claims

潤滑油により潤滑される少なくとも回転軸を回動自在に支承するための外輪、内輪、転動体、及び保持器（リテーナ）からなる転がり軸受要素を有する高速回転機器用の転がり軸受装置において、
(ｉ)．前記転動体が、非金属製の無機質ボールで構成され、かつ、
(ｉｉ)．前記保持器（リテーナ）が、少なくとも一部に連通構造の気孔部を有する多孔質合成樹脂成形体で構成され、更に、
(ｉｉｉ)．前記潤滑油が、１分子当り１個の不飽和結合を含む少なくとも一種の１価の不飽和脂肪酸を６０重量％以上、及び、１分子当り少なくとも２個の不飽和結合を有する多価の不飽和脂肪酸を３０重量％以下、を含有する植物性不乾性油から成る潤滑油で構成されたこと、
を特徴とする高速回転機器用の転がり軸受装置。
転動体を構成する非金属製の無機質ボールが、非酸化セラミック材料、酸化セラミック材料、耐熱ガラス、または結晶化ガラスで構成されたものである請求項１に記載の高速回転機器用の転がり軸受装置。
保持器（リテーナ）を構成する連通構造の気孔部を有する多孔質合成樹脂成形体が、
(1).気孔率が体積比５〜２０％の気孔部を有するポリイミド樹脂成形体、又は、
(2).連通構造の気孔部として気孔率が、体積比５〜２０％の繊維層を有するフェノール樹脂成形体、
から選ばれたものである請求項第１項に記載の高速回転機器用の転がり軸受装置。
連通構造の気孔部を有するポリイミド樹脂成形体が、樹脂粉末体を焼結成形して調製されたものである請求項第３項に記載の高速回転機器用の転がり軸受装置。
植物性不乾性油が、トコフェロール類の含有量が１０重量％以下のもので構成される請求項第１項に記載の高速回転機器用の転がり軸受装置。
植物性不乾性油が、オリーブ油、落花生油、及びオレイソル油からなる群より選ばれた少なくとも１種のものである請求項第１項に記載の高速回転機器用の転がり軸受装置。
植物性不乾性油が、グリセリンと結合していない飽和及び不飽和の脂肪酸（遊離脂肪酸）の含有量が５重量％以下のもので構成される請求項第６項に記載の高速回転機器用の転がり軸受装置。
高速回転機器が、エアータービン翼が固定された回転軸を回動自在に支承するための外輪、内輪、転動体、及び耐熱樹脂製の保持器（リテーナ）からなる転がり軸受要素を有するものである請求項１に記載の高速回転機器用の転がり軸受装置。
高速回転機器が、ボールベアリング式の医療歯科用のエアータービンハンドピースである請求項８に記載の高速回転機器用の転がり軸受装置。