JPH01126426A

JPH01126426A - 耐熱玉軸受用冠形保持器

Info

Publication number: JPH01126426A
Application number: JP28181487A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Takebayashi; 竹林　博明; Koichi Yamauchi; 浩一山内
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1987-11-07
Filing date: 1987-11-07
Publication date: 1989-05-18
Anticipated expiration: 2010-11-15
Also published as: JPH07107410B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、熱処理炉などの高温雰囲気中で用いる耐熱玉
軸受用の上形保持器に関する。

〈従来の技術〉従来から熱処理炉などにおける軸受部分に用いる耐熱玉
軸受には次のような潤滑方式が考えられている。

具体的には、例えば転動体である玉、軌道幅あるいは保
持器のいずれか一つもしくは総ての滑り接触部分に例え
ば二硫化モリブデンなどの固体潤滑剤を被膜した被膜方
式や、保持器を例えばグラファイトなどの自己潤滑性を
有する材料で形成した移着方式などが挙げられる。

ところで、被膜方式においては、被膜した固体潤滑剤が
磨滅してしまうと、その部分が焼き付き易くなるなどの
問題点があるのに対し、後者の移着方式にあっては保持
器総てを固体潤滑剤にしているから前記問題点は生じな
いので、この移着方式が高温雰囲気において適している
。しかしながら、移着方式は、種々ある保持器全般に適
用することができない。

つまり、現在のところ、グラファイト製の保持器として
は、もみ抜き形と称するものしか実現できていない、そ
れは、もみ抜き保持器の場合、玉を無理に保持器ポケッ
トに押し込む必要がなくて玉収容時において保持器を変
形させずに済むからである。しかし、深溝玉軸受などに
用いる上形保持器をグラファイト製とした場合には玉を
収容する際に保持器を変形させなければならないために
、保持器の欠けや割れを招来することになるから、この
短形保持器をグラファイトで形成することが実現できて
いない。

したがって、耐熱用としては、短形保持器を用いた使い
勝手の良い深溝玉軸受を使用できなかったので、もみ抜
き保持器を備えるアンギエラ玉軸受を使用していた。

〈発明が解決しようとする問題点〉しかしながら、上記アンギエラ玉軸受の場合、カウンタ
ボアを有する軌道輪が外れうるように構成されているか
ら、例えばアンギエラ玉軸受を二個組み合わせるなどし
て抜は止め対策を講じる必要があり、そのために取付構
造が複雑になるとともに、設置スペースが大になってい
た。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、使い
勝手の良い深溝玉軸受を高温雰囲気場所で使用できるよ
うにするために、グラファイトよりなる短形保持器の形
成を実現することを目的としている。

〈問題点を解決するための手段〉本発明は、このような目的を達成するために、次のよう
な構成をとる。

即ち、本発明にかかる耐熱玉軸受用短形保持器は、グラ
ファイトを素材とした構成であって、玉を保持させるポ
ケットの軸方向に開放した切欠部の円周方向の開口幅が
、土掻の９７〜９９％に設定されていることに特徴を有
するものである。

〈作用〉本発明の構成による作用は次のとおりである。

玉を圧入する方式の短形保持器をグラファイトで形成す
るのを実現するにあたり、玉収容時の保持器本体の欠け
や割れが生じないようにするとともに、収容後に玉が抜
は出ないようにすることが重要である。

そこで、グラファイトの強度を調査し、軸受を構成して
使用したときの短形保持器にかかる力を解析して、前述
のように保持器本体の切欠部寸法を規定したから、自己
潤滑性に優れたグラファイト製の短形保持器を実現でき
ることになる。

ところで、グラファイト短形保持器を用いた軸受では、
保持器本体の摩耗粉が内外両軌道輪における玉の転勤接
触部分に移着し、そこの良好な潤滑性が確保されること
になる。

〈実施例〉以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図は本発明の一部・施例を示す短形保持器を示す斜
視図、第２図は第１図の■−■線断面矢視図である。

回倒の短形保持器１は、グラファイトで製作されたもの
であり、保持器本体２の円周方向数箇所に玉３を回動自
在に保持するポケット４が形成されている。

このポケット４は、保持器本体２の軸方向幅Ｈの中心を
半径中心とした円筒部５と、この円筒部５の一部から保
持器本体２の一側に開口する切欠部６とからなる。

そして、円筒部５の直径Ｗは、保持させる玉３の直径Ｂ
よりも僅かに大きな寸法に設定されており、切欠部６の
円周方向の開口幅Ａは土掻Ｂの９７〜９９％となるよう
に設定されている。

この切欠部６の開口幅Ａを規定したのは玉３の収容時に
おいて保持器本体２に欠けや割れが生じなくて、しかも
玉３の抜けがないことを試験した結果に基づく、その結
果を述べる。

グラフディトの曲げ強度：　　６００　ｋｇ　ｆ　７ｃ
ｍ”開口幅Ａの土掻に対する割合：９５〜９９％■　９
５％→破損　　　　■　９８％→破損なし■　９６％峙
破損　　　　■　９９％→破損なし■　９７％→破損な
しこのような結果に基づいて、開口幅Ａを土掻Ｂの９７〜
９９％に規定した。但し、９７％の場合、玉収容時に軸
方向最小幅部分に作用する負荷が大きくなるために、実
使用上においては安全性を考慮して９８％〜９９％に設
定するのが好ましい。

さらに、上述したグラファイト製の短形保持器ｌを組み
込んだ深溝玉軸受を用いて強度試験を行った。試験する
軸受としては第３図に示すような型番６０’Ｏｌ相当の
深溝玉軸受を用いた。

図において、符号７は内輪、８は外輪である。

短形保持器１は内輪７で案内されるように組み付けられ
ている。

前記深溝玉軸受の構成は、内外輪：５ＫＨ４保持器：グラファイト（曲げ強度６Ｑｋｇ　ｆ　／＋ｍ
”）玉　　；窒化けい素玉数　：８　個玉楼　：　３／１６“　（４，７６２５鶴）である。

各部の寸法は、内輪の内径り、：１２鶴外輪の外径ｈｔ：２８箇内外輪の幅り、　　：　　８．０闘保持器の内径ｈ４：１７．５Ｍｍ保持器の外径ｈｓ　　：　　２２．３鴎保持器の肉厚Ｄ
　　：　　　２．４鶏で、一定とする。

そこで、上形保持器ｌの軸方向最小幅Ｃの寸法を変えて
回転試験を行った。その結果は次のとおりである。

試験条件は、高温槽の温度　：４７０℃ 軸受温度　　　：４００℃ ラジアル荷重　：１００ｋｇｆ軸受回転数　　：５００ｒｐｍである。

■　以上一定の条件下で軸方向最小幅Ｃを１．１２ｍと
した場合、約２時間（Ｈｒ）の運転で上形保持器１の軸
方向最小幅部分が割れた。

■　軸方向最小幅Ｃを２．１２ｍとした場合、４０時間
（Ｈｒ）の運転でも欠けや割れはない。

■　軸方向最小幅Ｃを３．１２ｍとした場合、４３時間
（Ｈｒ）の運転でも欠けや割れはない。

■　軸方向最小幅Ｃを５．１２ｍとした場合、１００時
間（Ｉ（ｒ）の運転でも欠けや割れはない。

このような結果により、保持器本体２の軸方向最小幅Ｃ
を■以外に規定すれば強度面で問題ないことが判った。

ところで、前記試験では、試験軸受の構成、保持器本体
２の肉厚りおよび試験条件を一定にした状態で軸方向最
小幅Ｃを変えて行った例を説明している。もちろん、軸
方向最小幅Ｃを一定にして肉厚りを変えるようにしても
よいのだが、この肉厚りは内外輪間の寸法によっである
程度限定されるから、軸方向最小幅Ｃの寸法を変えるこ
とで、試験を行った。

次に、性能試験は第３図の構成の軸受を用いるとともに
、上形保持器１の軸方向最小幅Ｃを前記強度試験結果に
基づき３．１２ｍｍにして行った。その　゛ときの結果
を第５図に示している。

このときの試験条件は、荷重を５０１ｇｆ、軸受回転数
をｌＱＱｒｐｍにして、２４３時間（Ｈｒ）で打ち切っ
た０図より判るように、最終的な２４３時間経過時にお
いて軸受摩耗量（ラジアル隙間）は３４μｍで済んだ、
この結果により、動定格荷重の１２．５％の荷重が軸受
に負荷された場合（前記試験の軸受において荷重５０１
ｇｆ）、回転数１０Ｏｒ　ｐ　ｍ以下であればほとんど
問題な（使用できると推定できる。

以上より、グラファイトの上形保持器１の形成を実現で
きるようにしたから、この上形保持器ｌを組み込んで深
溝玉軸受を構成できる。このようにグラファイトよりな
る上形保持器１を用いることができると、保持器１の円
筒部５と玉２の摺接時の摩耗粉が玉２の内外輪７．８に
対する転勤接触部分に移着してそこの潤滑状態を良好に
することになる。

したがって、強度面および性能面でも通常保持器と遜色
ないグラファイト保持器を用いた使い勝手の良い深溝玉
軸受を高温雰囲気内で使用することができ、従来のよう
な問題点を解決できる結果となる。

ところで、試験軸受のように、上形保持器１を内輪案内
にすると、外輪案内に比べ接触領域が小さくなり、回転
トルクは小さくなるとともに、上形保持器１の周速も小
さくなることから、上形保持器ｌにかかる遠心力も小さ
くなり、特にグラファイトなどの脆弱な材質からなる上
形保持器１を用いて高速回転を得る場合には好適である
。

〈発明の効果〉本発明によれば、次の効果が発揮される。

以上詳細に説明したように、グラファイトの強度を調査
し、保持器のポケット切欠部の寸法を規定したから、玉
収容時において欠けや割れが生じないようにできるとと
もに、抜は落ちないようにできる。

したがって、グラファイトで上形保持器の形成を実現で
きるから、軸受を構成した場合、玉の内外両軌道輸に対
する転勤接触部分の潤滑をグラファイト製短形保持器の
摩耗粉で行うように、でき、高温雰囲気での使用におい
ても潤滑状態を良好にできる。

したがって、本発明によれば、使い勝手の良い深溝玉軸
受を熱処理炉などの高温雰囲気内で使用することができ
、従来の問題点を解決できる結果となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例にかかり、第１
図は上形保持器を示す斜視図、第２図は第１図のｎ−ｎ
線断面矢視図、第３図は試験に用いる軸受を示す縦断面
図、第４図は性能試験の結果を示すグラフである。１・・・上形保持器２・・・保持器本体３・・・玉４・・・ポケット６・・・切欠部Ａ・・・切欠部の開口幅Ｂ・・・１径。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）グラファイトを素材とし、玉を保持させるポケッ
トの軸方向に開放した切欠部の円周方向の開口幅が、玉
径の９７〜９９％に設定されていることを特徴とする耐
熱玉軸受用冠形保持器。