JPH0132372B2 - - Google Patents
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- JPH0132372B2 JPH0132372B2 JP60284112A JP28411285A JPH0132372B2 JP H0132372 B2 JPH0132372 B2 JP H0132372B2 JP 60284112 A JP60284112 A JP 60284112A JP 28411285 A JP28411285 A JP 28411285A JP H0132372 B2 JPH0132372 B2 JP H0132372B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid lubricant
- rolling
- cage
- ceramics
- ball bearing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Rolling Contact Bearings (AREA)
Description
(イ) 発明の目的
［産業上の利用分野］
この発明は、高温用セラミツク転がり軸受の固
体潤滑技術に関するものである。 ［従来の技術］ セラミツクスは金属材料に比べ、高温強さが大
きいことから、高温領域で利用されて初めてその
材料特性が活かされるといえる。 このようなことから、近来、高温領域で使用す
る転がり軸受をセラミツクスで構成することが考
えられている。 しかるにセラミツクスを転がり軸受へ適用した
場合、その潤滑が問題となる。 すなわち、350℃以上の温度領域では従来の高
温潤滑油やグリースは使用不能となる。従つて、
この領域での潤滑には固体潤滑剤を用いることに
なる。この転がり軸受の固体潤滑法として一般に
用いられているものは、固体潤滑剤の移着による
方法である。この移着による方法とは、第８図及
び第９図に示すように、軌道輪（内輪２２、外輪
２３）と保持器２４と及び転動体（球２５又はこ
ろ２６）からなる転がり軸受２１において、軌道
輪２２，２３及び転動体２５，２６をセラミツク
ス製とし、かつ、保持器２４を固体潤滑剤で構成
する。転動中に転動体２５，２６の表面に保持器
２４から固体潤滑剤が移着し、更に軌道輪２２，
２３の軌道面にそれが移着する。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。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかるに、このように構成された従来の高温用
固体潤滑転がり軸受においては、潤滑面への固体
潤滑剤の移着が必ずしも良好でなく、高温環境に
おける転がり軸受の寿命が短く、特に、500℃以
上の環境においては、潤滑面での酸化膜の生成等
により、その移着は更に困難である。 この発明は上記の如き事情に鑑みてなされたも
のであつて、高温環境においても固体潤滑剤の移
着が良好に行われ、大気中500℃以上の環境で使
用することのできるセラミツク転がり軸受を提供
することを目的とするものである。 (ロ) 発明の構成 ［問題点を解決するための手段］ この目的に対応して、この発明の高温用セラミ
ツク転がり軸受は、セラミツクス製の軌道輪と転
動体及び固体潤滑剤で構成した保持器を有し、前
記セラミツクスよりも前記固体潤滑剤の移着性が
良好な金属を前記セラミツクス製の軌道輪の軌道
面及び転動体の表面のうちのいずれか一方若しく
は両方に被覆してなることを特徴としている。 以下、この発明の詳細を一実施例を示す図面に
ついて説明する。 第１図において、１ａはラジアル玉軸受であ
り、ラジアル玉軸受１ａ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の転動体とからなつている。 内輪２及び外輪３はそれぞれ本体が窒化けい素
（Si3N4）等のセラミツクスで構成され、玉５が
転動する軌道面７は金属被膜８で覆われている。
金属被膜８は（Fe）、クロム（Cr）等の金属をス
パツタリング、イオンプレーテイング、蒸着等に
よつて付着させて形成される。保持器４は本体を
窒化けい素（Si3N4）等のセラミツクスで構成
し、表面を二硫化モリブデン、二硫化タングステ
ン、黒鉛等の固体潤滑剤で被膜し、或いは、保持
器４の全体を固体潤滑剤で構成する。 玉５は本体を窒化けい素（Si3N4）等のセラミ
ツクスで構成され、かつ、その表面が鉄（Fe）、
クロム（Cr）等の金属をスパツタリング、イオ
ンプレーテイング、蒸着等の方法によつて形成さ
れた金属被覆１１によつて被覆されいる。 第２図にはこの発明の他の実施例に係わるラジ
アルころ軸受１ｂが示されている。このラジアル
ころ軸受１ｂでは転動体としてころ６が使用され
ている。内輪２及び外輪３は本体がセラミツクス
で構成され、ころ６が転動する軌道面７は金属被
膜８で覆われている。保持器４は本体をセラミツ
クスで構成し、その表面を固体潤滑剤で被覆し、
或いは、保持器４の全体を固体潤滑剤で構成す
る。ころ６は本体をセラミツクスで構成し、かつ
その表面を金属被膜１１によつて被覆されてい
る。 第３図にはこの発明の他の実施例に係わるスラ
スト玉軸受１ｃが示されている。このスラスト玉
軸受１ｃでは転動体として玉５が使用されてい
る。スラスト片１３及び基礎板１４は本体がセラ
ミツクスで構成され、玉５が転動する軌道面７は
金属被膜８で覆われている。保持器４は本体をセ
ラミツクスで構成し、その表面を固体潤滑剤で被
覆し、或いは、保持器４の全体を固体潤滑剤で構
成する。玉５は本体をセラミツクスで構成し、か
つその表面を金属被膜１１によつて被覆されてい
る。 第４図にはこの発明の他の実施例に係わるスラ
ストころ軸受１ｄが示されている。このスラスト
ころ軸受１ｄでは転動体としてころ６が使用され
ている。スラスト片１３及び基礎板１４は本体が
セラミツクスで構成され、ころ６が転動する軌道
面７は金属被膜８で覆われている。保持器４は本
体をセラミツクスで構成し、その表面を固体潤滑
剤で被覆し、或いは、保持器４の全体を固体潤滑
剤で構成する。ころ６は本体をセラミツクスで構
成し、かつその表面を金属被膜１１によつて被覆
されている。 ［作用］ このように構成された転がり軸受においては、
転動体（玉５、ころ６）が転動するとき、転動体
の表面の金属被膜８への保持器４の表面から固体
潤滑剤の移着作用が容易となる。 更に転動体の表面に付着した固体潤滑剤は、転
動体が転動する軌道輪（内輪２、外輪３）の軌道
面７の金属被膜８へ容易に移着し、こうして、固
体潤滑剤の移着は完了し、軌道輪と転動体との転
動面への固体潤滑剤の補給は続けられる。
体潤滑技術に関するものである。 ［従来の技術］ セラミツクスは金属材料に比べ、高温強さが大
きいことから、高温領域で利用されて初めてその
材料特性が活かされるといえる。 このようなことから、近来、高温領域で使用す
る転がり軸受をセラミツクスで構成することが考
えられている。 しかるにセラミツクスを転がり軸受へ適用した
場合、その潤滑が問題となる。 すなわち、350℃以上の温度領域では従来の高
温潤滑油やグリースは使用不能となる。従つて、
この領域での潤滑には固体潤滑剤を用いることに
なる。この転がり軸受の固体潤滑法として一般に
用いられているものは、固体潤滑剤の移着による
方法である。この移着による方法とは、第８図及
び第９図に示すように、軌道輪（内輪２２、外輪
２３）と保持器２４と及び転動体（球２５又はこ
ろ２６）からなる転がり軸受２１において、軌道
輪２２，２３及び転動体２５，２６をセラミツク
ス製とし、かつ、保持器２４を固体潤滑剤で構成
する。転動中に転動体２５，２６の表面に保持器
２４から固体潤滑剤が移着し、更に軌道輪２２，
２３の軌道面にそれが移着する。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。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかるに、このように構成された従来の高温用
固体潤滑転がり軸受においては、潤滑面への固体
潤滑剤の移着が必ずしも良好でなく、高温環境に
おける転がり軸受の寿命が短く、特に、500℃以
上の環境においては、潤滑面での酸化膜の生成等
により、その移着は更に困難である。 この発明は上記の如き事情に鑑みてなされたも
のであつて、高温環境においても固体潤滑剤の移
着が良好に行われ、大気中500℃以上の環境で使
用することのできるセラミツク転がり軸受を提供
することを目的とするものである。 (ロ) 発明の構成 ［問題点を解決するための手段］ この目的に対応して、この発明の高温用セラミ
ツク転がり軸受は、セラミツクス製の軌道輪と転
動体及び固体潤滑剤で構成した保持器を有し、前
記セラミツクスよりも前記固体潤滑剤の移着性が
良好な金属を前記セラミツクス製の軌道輪の軌道
面及び転動体の表面のうちのいずれか一方若しく
は両方に被覆してなることを特徴としている。 以下、この発明の詳細を一実施例を示す図面に
ついて説明する。 第１図において、１ａはラジアル玉軸受であ
り、ラジアル玉軸受１ａ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の転動体とからなつている。 内輪２及び外輪３はそれぞれ本体が窒化けい素
（Si3N4）等のセラミツクスで構成され、玉５が
転動する軌道面７は金属被膜８で覆われている。
金属被膜８は（Fe）、クロム（Cr）等の金属をス
パツタリング、イオンプレーテイング、蒸着等に
よつて付着させて形成される。保持器４は本体を
窒化けい素（Si3N4）等のセラミツクスで構成
し、表面を二硫化モリブデン、二硫化タングステ
ン、黒鉛等の固体潤滑剤で被膜し、或いは、保持
器４の全体を固体潤滑剤で構成する。 玉５は本体を窒化けい素（Si3N4）等のセラミ
ツクスで構成され、かつ、その表面が鉄（Fe）、
クロム（Cr）等の金属をスパツタリング、イオ
ンプレーテイング、蒸着等の方法によつて形成さ
れた金属被覆１１によつて被覆されいる。 第２図にはこの発明の他の実施例に係わるラジ
アルころ軸受１ｂが示されている。このラジアル
ころ軸受１ｂでは転動体としてころ６が使用され
ている。内輪２及び外輪３は本体がセラミツクス
で構成され、ころ６が転動する軌道面７は金属被
膜８で覆われている。保持器４は本体をセラミツ
クスで構成し、その表面を固体潤滑剤で被覆し、
或いは、保持器４の全体を固体潤滑剤で構成す
る。ころ６は本体をセラミツクスで構成し、かつ
その表面を金属被膜１１によつて被覆されてい
る。 第３図にはこの発明の他の実施例に係わるスラ
スト玉軸受１ｃが示されている。このスラスト玉
軸受１ｃでは転動体として玉５が使用されてい
る。スラスト片１３及び基礎板１４は本体がセラ
ミツクスで構成され、玉５が転動する軌道面７は
金属被膜８で覆われている。保持器４は本体をセ
ラミツクスで構成し、その表面を固体潤滑剤で被
覆し、或いは、保持器４の全体を固体潤滑剤で構
成する。玉５は本体をセラミツクスで構成し、か
つその表面を金属被膜１１によつて被覆されてい
る。 第４図にはこの発明の他の実施例に係わるスラ
ストころ軸受１ｄが示されている。このスラスト
ころ軸受１ｄでは転動体としてころ６が使用され
ている。スラスト片１３及び基礎板１４は本体が
セラミツクスで構成され、ころ６が転動する軌道
面７は金属被膜８で覆われている。保持器４は本
体をセラミツクスで構成し、その表面を固体潤滑
剤で被覆し、或いは、保持器４の全体を固体潤滑
剤で構成する。ころ６は本体をセラミツクスで構
成し、かつその表面を金属被膜１１によつて被覆
されている。 ［作用］ このように構成された転がり軸受においては、
転動体（玉５、ころ６）が転動するとき、転動体
の表面の金属被膜８への保持器４の表面から固体
潤滑剤の移着作用が容易となる。 更に転動体の表面に付着した固体潤滑剤は、転
動体が転動する軌道輪（内輪２、外輪３）の軌道
面７の金属被膜８へ容易に移着し、こうして、固
体潤滑剤の移着は完了し、軌道輪と転動体との転
動面への固体潤滑剤の補給は続けられる。
【表】
【表】
試験結果
(1) スラスト玉軸受Ａを250時間運転した場合の
基礎板１４の転動面の粗さ（第６図Ａ）と、ス
ラスト玉軸受Ｂを25時間運転した場合の基礎板
１４の転動面の粗さ（第６図Ｂ）との比較から
明らかな通り、スラスト玉軸受Ａが従来のスラ
スト玉軸受Ｂに比べて10倍以上の運転時間にお
いても転動面の損傷が少ないことがわかる。 (2) 第７図は玉の表面を分析したＸ線写真であ
る。 第７図ａ，ｂはこの発明のスラスト玉軸受Ａ
の玉の表面のＸ線写真で、このうち第７図ａは
Ｘ線マイクロアナライザによるCrの分布状況
を示し、第７図ｂはＸ線マイクロアナライザに
よるSiの分布状況を示している。 第７図ｃ，ｄはこの発明のスラスト玉軸受Ａ
の玉の表面のＸ線写真で、このうち第７図ｃは
Ｘ線マイクロアナライザによるＣの分布状況を
示し、第７図ｄはＸ線マイクロアナライザによ
るFeの分布状況を示している。 第７図ｅ，ｆは従来のスラスト玉軸受Ｂの玉
の表面のＸ線写真で、このうち第７図ｅはＸ線
マイクロアナライザによるＣの分布状況を示
し、第７図ｆはＸ線マイクロアナライザによる
Feの分布状況を示している。 このように従来のスラスト玉軸受Ｂの玉の表
面にはFeが存在せず、従つて保持器のグラフ
アイトもほとんど移転していないが、本発明の
玉軸受Ａの玉の表面にはCr（第７図ａ）、鉄
（第７図ｄ）が存在し、これによつてグラフア
イト（第７図ｃ）が移転していることを示して
おり、これが、転がり軸受の寿命を長くする原
因となつている。 (ハ) 発明の効果 以上の説明から明らかな通り、この発明によれ
ば高温環境においても固体潤滑剤の移着が良好に
行われ、大気中500℃以上の環境で使用すること
のできるセラミツク転がり軸受を得ることができ
る。
基礎板１４の転動面の粗さ（第６図Ａ）と、ス
ラスト玉軸受Ｂを25時間運転した場合の基礎板
１４の転動面の粗さ（第６図Ｂ）との比較から
明らかな通り、スラスト玉軸受Ａが従来のスラ
スト玉軸受Ｂに比べて10倍以上の運転時間にお
いても転動面の損傷が少ないことがわかる。 (2) 第７図は玉の表面を分析したＸ線写真であ
る。 第７図ａ，ｂはこの発明のスラスト玉軸受Ａ
の玉の表面のＸ線写真で、このうち第７図ａは
Ｘ線マイクロアナライザによるCrの分布状況
を示し、第７図ｂはＸ線マイクロアナライザに
よるSiの分布状況を示している。 第７図ｃ，ｄはこの発明のスラスト玉軸受Ａ
の玉の表面のＸ線写真で、このうち第７図ｃは
Ｘ線マイクロアナライザによるＣの分布状況を
示し、第７図ｄはＸ線マイクロアナライザによ
るFeの分布状況を示している。 第７図ｅ，ｆは従来のスラスト玉軸受Ｂの玉
の表面のＸ線写真で、このうち第７図ｅはＸ線
マイクロアナライザによるＣの分布状況を示
し、第７図ｆはＸ線マイクロアナライザによる
Feの分布状況を示している。 このように従来のスラスト玉軸受Ｂの玉の表
面にはFeが存在せず、従つて保持器のグラフ
アイトもほとんど移転していないが、本発明の
玉軸受Ａの玉の表面にはCr（第７図ａ）、鉄
（第７図ｄ）が存在し、これによつてグラフア
イト（第７図ｃ）が移転していることを示して
おり、これが、転がり軸受の寿命を長くする原
因となつている。 (ハ) 発明の効果 以上の説明から明らかな通り、この発明によれ
ば高温環境においても固体潤滑剤の移着が良好に
行われ、大気中500℃以上の環境で使用すること
のできるセラミツク転がり軸受を得ることができ
る。
第１図はこの発明の一実施例に係わるラジアル
玉軸受を示す縦断面説明図、第２図はこの発明の
他の実施例に係わるラジアルころ軸受を示す縦断
面説明図、第３図はこの発明の他の実施例に係わ
るスラスト玉軸受を示す縦断面説明図、第４図は
この発明の他の実施例に係わるスラストころ軸受
を示す縦断面説明図、第５図は実験条件を示すス
ラスト玉軸受を示す縦断面説明図、第６図はスラ
スト玉軸受の基礎板の軌道面の表面粗さを示すグ
ラフ、第７図はスラスト玉軸受の玉の表面のＸ線
写真、第８図は従来のラジアル玉軸受を示す縦断
面説明図、及び第９図は従来のラジアルころ軸受
を示す縦断面説明図である。 １……ラジアル玉軸受、２……内輪、３……外
輪、４……保持器、５……玉、６……ころ、７…
…軌道面、８……金属被膜、１１……金属被膜、
１３……スラスト片、１４……基礎板、２１……
転がり軸受、２２……内輪、２３……外輪、２４
……保持器、２５……玉、２６……ころ。
玉軸受を示す縦断面説明図、第２図はこの発明の
他の実施例に係わるラジアルころ軸受を示す縦断
面説明図、第３図はこの発明の他の実施例に係わ
るスラスト玉軸受を示す縦断面説明図、第４図は
この発明の他の実施例に係わるスラストころ軸受
を示す縦断面説明図、第５図は実験条件を示すス
ラスト玉軸受を示す縦断面説明図、第６図はスラ
スト玉軸受の基礎板の軌道面の表面粗さを示すグ
ラフ、第７図はスラスト玉軸受の玉の表面のＸ線
写真、第８図は従来のラジアル玉軸受を示す縦断
面説明図、及び第９図は従来のラジアルころ軸受
を示す縦断面説明図である。 １……ラジアル玉軸受、２……内輪、３……外
輪、４……保持器、５……玉、６……ころ、７…
…軌道面、８……金属被膜、１１……金属被膜、
１３……スラスト片、１４……基礎板、２１……
転がり軸受、２２……内輪、２３……外輪、２４
……保持器、２５……玉、２６……ころ。
Claims (1)
- １ セラミツクス製の軌道輪と転動体及び固体潤
滑剤で構成した保持器を有し、前記セラミツクス
よりも前記固体潤滑剤の移着性が良好な金属を前
記セラミツクス製の軌道輪の軌道面及び転動体の
表面のうちのいずれか一方若しくは両方に被覆し
てなることを特徴とする高温用セラミツク転がり
軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28411285A JPS62141314A (ja) | 1985-12-17 | 1985-12-17 | 高温用セラミツク転がり軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28411285A JPS62141314A (ja) | 1985-12-17 | 1985-12-17 | 高温用セラミツク転がり軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62141314A JPS62141314A (ja) | 1987-06-24 |
| JPH0132372B2 true JPH0132372B2 (ja) | 1989-06-30 |
Family
ID=17674346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28411285A Granted JPS62141314A (ja) | 1985-12-17 | 1985-12-17 | 高温用セラミツク転がり軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62141314A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6435219U (ja) * | 1987-08-26 | 1989-03-03 | ||
| JPH01275914A (ja) * | 1988-04-28 | 1989-11-06 | Ulvac Corp | 真空中駆動機構 |
| JPH0299722A (ja) * | 1988-10-07 | 1990-04-11 | Isuzu Ceramics Kenkyusho:Kk | ターボチャージャ |
| JPH086751B2 (ja) * | 1988-10-21 | 1996-01-29 | いすゞ自動車株式会社 | 回転機における軸受構造 |
| JP2566426Y2 (ja) * | 1991-11-20 | 1998-03-25 | 日本精工株式会社 | セラミック製軌道輪 |
| NL9401234A (nl) * | 1994-07-27 | 1996-03-01 | Skf Ind Trading & Dev | Rollager met een bekleding met lage wrijving. |
| FR2798433B1 (fr) * | 1999-09-14 | 2001-11-09 | Snfa | Roulement a billes hybride a contact oblique |
| US9239078B2 (en) | 2013-11-15 | 2016-01-19 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Phenolic bearing cage with self-lubricating coating and method of manufacturing phenolic bearing cage with self-lubricating coating |
| CH710410A1 (de) * | 2014-11-26 | 2016-05-31 | Fives Cryomec Ag | Rotierende Pumpe für cryogene Flüssigkeiten. |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2210299A1 (de) * | 1972-03-03 | 1973-09-06 | Interatom | Wartungsfreies waelzlager |
| JPS60176981A (ja) * | 1984-02-22 | 1985-09-11 | 株式会社豊田中央研究所 | セラミツクスの強化方法 |
| JPS60208626A (ja) * | 1984-03-30 | 1985-10-21 | Koyo Seiko Co Ltd | 腐食環境下で使用する回転部材支持装置 |
-
1985
- 1985-12-17 JP JP28411285A patent/JPS62141314A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62141314A (ja) | 1987-06-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |