JPH06159375A - 軸受のクリープ防止用樹脂組成物 - Google Patents
軸受のクリープ防止用樹脂組成物Info
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- JPH06159375A JPH06159375A JP4319930A JP31993092A JPH06159375A JP H06159375 A JPH06159375 A JP H06159375A JP 4319930 A JP4319930 A JP 4319930A JP 31993092 A JP31993092 A JP 31993092A JP H06159375 A JPH06159375 A JP H06159375A
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
- F16C19/24—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly
- F16C19/26—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly with a single row of rollers
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 外輪の外周に樹脂リングを成形したクリープ
防止軸受の、アルミハウジングへの圧入使用時における
クリープの発生を防止する。 【構成】 軸受１における外輪３の外周に凹溝４を設
け、この凹溝４内に成形した樹脂リング５が、ガラス転
移温度が１５０℃以上の非晶性樹脂からなる樹脂組成物
で形成されている。非晶性樹脂は温度による物性変化が
小さく、耐クリープ性、寸法安定性等に優れ、アルミハ
ウジングへの圧入状態で高温においても長時間軸受のク
リープの発生を防止する。
防止軸受の、アルミハウジングへの圧入使用時における
クリープの発生を防止する。 【構成】 軸受１における外輪３の外周に凹溝４を設
け、この凹溝４内に成形した樹脂リング５が、ガラス転
移温度が１５０℃以上の非晶性樹脂からなる樹脂組成物
で形成されている。非晶性樹脂は温度による物性変化が
小さく、耐クリープ性、寸法安定性等に優れ、アルミハ
ウジングへの圧入状態で高温においても長時間軸受のク
リープの発生を防止する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、金属製ハウジングに
嵌合する軸受にクリープ防止の機能を与えるために、軸
受外輪の外径面に形成される樹脂製リング用の樹脂組成
物に関し、更に詳しくは、高温で使用されるクリープ防
止用樹脂巻き軸受に使用する耐熱性、耐クリープ性、寸
法安定性に優れた非晶性樹脂組成物からなる軸受クリー
プ防止用樹脂に関する。
嵌合する軸受にクリープ防止の機能を与えるために、軸
受外輪の外径面に形成される樹脂製リング用の樹脂組成
物に関し、更に詳しくは、高温で使用されるクリープ防
止用樹脂巻き軸受に使用する耐熱性、耐クリープ性、寸
法安定性に優れた非晶性樹脂組成物からなる軸受クリー
プ防止用樹脂に関する。
【０００２】
【従来の技術】金属性ハウジングに嵌合する軸受にクリ
ープ防止の機能を与えるには、軸受外径面の全周にわた
り均一深さの１条又は２条の周溝を形成し、この周溝内
にポリアミド１１、ポリブチレンテレフタレート等の合
成樹脂材料をリング状に充填して、リング外径面が外輪
外径面より微小寸法だけ突出するように成形したもので
ある。これは、金属材料に比べて大きな熱膨張率を持つ
合成樹脂材料の特徴を生かしたものである。
ープ防止の機能を与えるには、軸受外径面の全周にわた
り均一深さの１条又は２条の周溝を形成し、この周溝内
にポリアミド１１、ポリブチレンテレフタレート等の合
成樹脂材料をリング状に充填して、リング外径面が外輪
外径面より微小寸法だけ突出するように成形したもので
ある。これは、金属材料に比べて大きな熱膨張率を持つ
合成樹脂材料の特徴を生かしたものである。
【０００３】例えば、アルミニウム等の軽合金からなる
ハウジングと軸受鋼からなる軸受外輪との熱膨張率の差
異から、高温においてはめあいが緩むような場合でも、
樹脂リングを介して広い温度領域（通常は−３０℃〜１
２０℃）で密なはめあい状態を維持し、クリープを防止
する。
ハウジングと軸受鋼からなる軸受外輪との熱膨張率の差
異から、高温においてはめあいが緩むような場合でも、
樹脂リングを介して広い温度領域（通常は−３０℃〜１
２０℃）で密なはめあい状態を維持し、クリープを防止
する。
【０００４】しかしＰＡ１１やＰＢＴの樹脂組成物は、
１５０℃を越えるような高温環境下で長時間使用すると
母材である樹脂材料自体が劣化して経時的に寸法の収縮
や機械的強度の低下をきたし、長期にわたって満足し得
るクリープ防止性能を維持することはできない。
１５０℃を越えるような高温環境下で長時間使用すると
母材である樹脂材料自体が劣化して経時的に寸法の収縮
や機械的強度の低下をきたし、長期にわたって満足し得
るクリープ防止性能を維持することはできない。
【０００５】従来、この１５０℃を越えるような用途に
は、特開平３−２８７６６２号に示されるように、ポリ
フェニレン−サルファイド樹脂５０〜９５重量％とポリ
アミド樹脂０〜３５重量％と粒状充填材５〜１５重量％
とからなる樹脂組成物が使用されている。
は、特開平３−２８７６６２号に示されるように、ポリ
フェニレン−サルファイド樹脂５０〜９５重量％とポリ
アミド樹脂０〜３５重量％と粒状充填材５〜１５重量％
とからなる樹脂組成物が使用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のよう
な、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイドからなる
クリープ防止用樹脂組成物は、金属製ハウジングに圧入
された状態で、高温、長期使用されると、樹脂リングに
材料クリープが起こり、樹脂リング外径面の突出量が減
少し、密な嵌め合いを維持できなくなるので、軸受のク
リープ防止性能が低下する恐れがある。
な、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイドからなる
クリープ防止用樹脂組成物は、金属製ハウジングに圧入
された状態で、高温、長期使用されると、樹脂リングに
材料クリープが起こり、樹脂リング外径面の突出量が減
少し、密な嵌め合いを維持できなくなるので、軸受のク
リープ防止性能が低下する恐れがある。
【０００７】そこでこの発明は、樹脂リングの形成に使
用する樹脂組成物について種々研究を重ねた結果、ポリ
エーテルサルフォンをはじめとする耐クリープ性にすぐ
れた非晶性樹脂組成物を樹脂リングに採用することによ
り、長期間クリープ防止性能を維持できる点を見い出し
た。
用する樹脂組成物について種々研究を重ねた結果、ポリ
エーテルサルフォンをはじめとする耐クリープ性にすぐ
れた非晶性樹脂組成物を樹脂リングに採用することによ
り、長期間クリープ防止性能を維持できる点を見い出し
た。
【０００８】また、この材料クリープによる樹脂リング
突出量の減少は、樹脂リング成形時に生じる凹溝と樹脂
リングとの軸方向すきまの関与が大きい。非晶性樹脂組
成物は従来この目的に使用されていた結晶性の樹脂組成
物より成形収縮率が小さく、軸方向すきまの小さな樹脂
リングを成形できる点を見い出した。
突出量の減少は、樹脂リング成形時に生じる凹溝と樹脂
リングとの軸方向すきまの関与が大きい。非晶性樹脂組
成物は従来この目的に使用されていた結晶性の樹脂組成
物より成形収縮率が小さく、軸方向すきまの小さな樹脂
リングを成形できる点を見い出した。
【０００９】従って、この発明は、耐クリープ性、寸法
安定性に優れ、金属ハウジングへの圧入状態で、高温、
長期間軸受のクリープを防止することができる軸受のク
リープ防止用樹脂組成物を提供することを課題としてい
る。
安定性に優れ、金属ハウジングへの圧入状態で、高温、
長期間軸受のクリープを防止することができる軸受のク
リープ防止用樹脂組成物を提供することを課題としてい
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するため、第１の発明は、ガラス転移温度（Ｔｇ）が１
５０℃以上の非晶性樹脂からなる構成を採用したもので
ある。
するため、第１の発明は、ガラス転移温度（Ｔｇ）が１
５０℃以上の非晶性樹脂からなる構成を採用したもので
ある。
【００１１】同じく第２の発明は、ガラス転移温度（Ｔ
ｇ）が１５０℃以上の非晶性樹脂に粒状充填材を２５％
以下充填したものからなる構成を採用したものである。
ｇ）が１５０℃以上の非晶性樹脂に粒状充填材を２５％
以下充填したものからなる構成を採用したものである。
【００１２】
【作用】非晶性樹脂を用いて成形した樹脂リングは、耐
クリープ性、寸法安定性に優れ、金属ハウジングへの圧
入状態で、高温・長期間軸受のクリープを防止すること
ができる。
クリープ性、寸法安定性に優れ、金属ハウジングへの圧
入状態で、高温・長期間軸受のクリープを防止すること
ができる。
【００１３】
【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。
て説明する。
【００１４】図１に示したように、アルミハウジング２
内に圧入されて使われる軸受１において、外輪３の外周
面に凹溝４を設け、この凹溝４内にクリープ防止用の樹
脂リング５を形成し、この樹脂リング５の樹脂組成物
に、ガラス転移温度Ｔｇが１５０℃以上の非晶性樹脂を
用いている。
内に圧入されて使われる軸受１において、外輪３の外周
面に凹溝４を設け、この凹溝４内にクリープ防止用の樹
脂リング５を形成し、この樹脂リング５の樹脂組成物
に、ガラス転移温度Ｔｇが１５０℃以上の非晶性樹脂を
用いている。
【００１５】表１に非晶性樹脂の代表的な例とその物性
を示しており、これら非晶性樹脂は以下に列挙すよう
に、従来用いられている結晶性樹脂と比較して優れてい
ると共に、中でもポリエーテルサルフォンは樹脂リング
５として特に優れていることが判った。
を示しており、これら非晶性樹脂は以下に列挙すよう
に、従来用いられている結晶性樹脂と比較して優れてい
ると共に、中でもポリエーテルサルフォンは樹脂リング
５として特に優れていることが判った。
【００１６】(I) 非晶性樹脂は、ガラス転移温度が１５
０℃以上と高く、これ以下の使用温度範囲における弾性
率及び強度の低下が小さい。
０℃以上と高く、これ以下の使用温度範囲における弾性
率及び強度の低下が小さい。
【００１７】(II)ポリエーテルサルフォン樹脂組成物の
クリープ特性はエンジニアリングプラスチックの中でも
非常に高い。
クリープ特性はエンジニアリングプラスチックの中でも
非常に高い。
【００１８】(III) 非晶性樹脂の成形収縮率は一般的に
０．５〜０．７％程度と結晶性のエンジニアリングプラ
スチックの２分１程度である。
０．５〜０．７％程度と結晶性のエンジニアリングプラ
スチックの２分１程度である。
【００１９】(IV)溶融粘度が高いためバリ発生のトラブ
ルがなく、高圧射出成形が可能である。
ルがなく、高圧射出成形が可能である。
【００２０】(V) 吸水率が小さく、非晶性であるため結
晶化による収縮等の影響が少ない。
晶化による収縮等の影響が少ない。
【００２１】以上のような特性を持つポリエーテルサル
フォン等の非晶性樹脂組成物は、高温、長期にわたっ
て、軸受１のクリープ防止用樹脂リング５として有効に
機能する。
フォン等の非晶性樹脂組成物は、高温、長期にわたっ
て、軸受１のクリープ防止用樹脂リング５として有効に
機能する。
【００２２】
【表１】
【００２３】上記樹脂リング５は、表１で例示した非晶
性樹脂の単用によって成形してもよいが、非晶性樹脂に
粒状充填材（剤）を２５％以下の量だけ充填し、非晶性
樹脂の特性を更に改良するようにしてもよい。
性樹脂の単用によって成形してもよいが、非晶性樹脂に
粒状充填材（剤）を２５％以下の量だけ充填し、非晶性
樹脂の特性を更に改良するようにしてもよい。
【００２４】この発明に用いる粒状充填材（剤）は特に
限定されるものではなく、たとえば芳香族ポリエステル
樹脂、芳香族アラミド樹脂、フッ素樹脂、芳香族ポリエ
ーテルケトン樹脂、ポレフェニレンサルファイド樹脂、
シリコン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、耐熱性ポリアミ
ド樹脂、フェノール樹脂などの有機質充填剤や亜鉛、ア
ルミニウム、マグネシウム、モリブテンなどの金属もし
くは酸化物などの無機粉末、ガラスビーズ、シリカバル
ーン、珪藻土、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、酸
化カルシウム、フッ化カルシウム、水酸化カルシウム、
グラファイト、酸化鉛、フッ化黒鉛、カオリン、マイ
カ、タルク、三酸化モリブテンなどの無機質粉末であ
る。
限定されるものではなく、たとえば芳香族ポリエステル
樹脂、芳香族アラミド樹脂、フッ素樹脂、芳香族ポリエ
ーテルケトン樹脂、ポレフェニレンサルファイド樹脂、
シリコン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、耐熱性ポリアミ
ド樹脂、フェノール樹脂などの有機質充填剤や亜鉛、ア
ルミニウム、マグネシウム、モリブテンなどの金属もし
くは酸化物などの無機粉末、ガラスビーズ、シリカバル
ーン、珪藻土、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、酸
化カルシウム、フッ化カルシウム、水酸化カルシウム、
グラファイト、酸化鉛、フッ化黒鉛、カオリン、マイ
カ、タルク、三酸化モリブテンなどの無機質粉末であ
る。
【００２５】このような粒状充填剤の中で特に好ましい
のは、非晶性樹脂の線膨張係数を著しく小さくしないよ
うなものを選べばよく、また、充填量が２５％以上にな
ると、非晶性樹脂の引張強度や曲げ弾性率等の向上は見
られるが、線膨張係数の低下が大きくなり、好ましくな
い。
のは、非晶性樹脂の線膨張係数を著しく小さくしないよ
うなものを選べばよく、また、充填量が２５％以上にな
ると、非晶性樹脂の引張強度や曲げ弾性率等の向上は見
られるが、線膨張係数の低下が大きくなり、好ましくな
い。
【００２６】表２は、ポリエーテルサルフォンに粒状充
填材を１０％充填した樹脂組成物の物性を示しており、
ポリエーテルサルフォンの場合に比べて引張強度、曲げ
弾性率、成形収縮率等の特性が向上している。
填材を１０％充填した樹脂組成物の物性を示しており、
ポリエーテルサルフォンの場合に比べて引張強度、曲げ
弾性率、成形収縮率等の特性が向上している。
【００２７】
【表２】
【００２８】次に、樹脂リング５の材料に、ガラス転移
温度２２５℃のポリエーテルサルフォンを用いたこの発
明の実施例１及び、ポリエーテルサルフォンに粒状充填
材を１０％充填した実施例２と、ガラス転移温度９０℃
の結晶性のエンジニアリングプラスチックを用いた比較
例１及びこれに粒状充填材を１０％充填した比較例２を
用い、深さ１mm、幅５mmの周溝１条を外径面に有する軸
受外輪の当該周溝内に、射出成形にて樹脂を注入して固
化せしめ、樹脂巻軸受を製作した。
温度２２５℃のポリエーテルサルフォンを用いたこの発
明の実施例１及び、ポリエーテルサルフォンに粒状充填
材を１０％充填した実施例２と、ガラス転移温度９０℃
の結晶性のエンジニアリングプラスチックを用いた比較
例１及びこれに粒状充填材を１０％充填した比較例２を
用い、深さ１mm、幅５mmの周溝１条を外径面に有する軸
受外輪の当該周溝内に、射出成形にて樹脂を注入して固
化せしめ、樹脂巻軸受を製作した。
【００２９】高温放置後の樹脂巻軸受のクリープ防止性
能の評価については、軸受外輪の寸法に対して±２μｍ
のしめしろを持たせたアルミニウム製ハウジングに、外
輪外周面から樹脂リングの外周面が１０〜２０μｍ突出
するように調整した樹脂巻軸受を嵌合させて、温度１２
０℃の熱風循環式恒温槽中に１０００時間放置し、樹脂
リング突出量の変化を測定した。測定結果を表３に示し
た。
能の評価については、軸受外輪の寸法に対して±２μｍ
のしめしろを持たせたアルミニウム製ハウジングに、外
輪外周面から樹脂リングの外周面が１０〜２０μｍ突出
するように調整した樹脂巻軸受を嵌合させて、温度１２
０℃の熱風循環式恒温槽中に１０００時間放置し、樹脂
リング突出量の変化を測定した。測定結果を表３に示し
た。
【００３０】
【表３】
【００３１】これらの測定結果から明らかなように、従
来の比較例１と２は、成形時に生じた軸方向すきまの影
響を大きく受けたと考えられる材料クリープによる経時
的変化が現れ、突出量が初期の値から７μｍ以上の変化
が現れる。
来の比較例１と２は、成形時に生じた軸方向すきまの影
響を大きく受けたと考えられる材料クリープによる経時
的変化が現れ、突出量が初期の値から７μｍ以上の変化
が現れる。
【００３２】これに対して、この発明の実施例１及び実
施例２で示したポリエーテルサルフォン樹脂組成物を樹
脂リングとして用いた軸受は、経時的な突出量の変化は
ほとんどなく、温度による外径の変化を一定に保つ機能
を維持した。
施例２で示したポリエーテルサルフォン樹脂組成物を樹
脂リングとして用いた軸受は、経時的な突出量の変化は
ほとんどなく、温度による外径の変化を一定に保つ機能
を維持した。
【００３３】即ち、非晶性樹脂の中からポリエーテルサ
ルフォンを樹脂リングに用いることにより、軸受１の内
接円径の変化は鋼と略同等となり、１２０℃、１０００
時間のエージングを行った後も初期の内接円径とほとん
ど変らないため、温度による軸受１のラジアルすきま変
化によって引き起こされる心振れや異音発生を防止する
ことができる。
ルフォンを樹脂リングに用いることにより、軸受１の内
接円径の変化は鋼と略同等となり、１２０℃、１０００
時間のエージングを行った後も初期の内接円径とほとん
ど変らないため、温度による軸受１のラジアルすきま変
化によって引き起こされる心振れや異音発生を防止する
ことができる。
【００３４】
【効果】以上のように、この発明によると、クリープ防
止を目的とした軸受の樹脂リングを形成する樹脂組成物
にガラス転移温度が１５０℃以上の非晶性樹脂を用いた
ので、樹脂リングの温度による物性変化が小さく、耐ク
リープ性、寸法安定性等に優れ、高温においても、長時
間、軸受のクリープの発生を防止することができる。
止を目的とした軸受の樹脂リングを形成する樹脂組成物
にガラス転移温度が１５０℃以上の非晶性樹脂を用いた
ので、樹脂リングの温度による物性変化が小さく、耐ク
リープ性、寸法安定性等に優れ、高温においても、長時
間、軸受のクリープの発生を防止することができる。
【図１】クリープ防止軸受の縦断面図
１ 軸受 ３ 外輪 ４ 凹溝 ５ 樹脂リング
Claims (3)
- 【請求項１】 ガラス転移温度（Ｔｇ）が１５０℃以上
の非晶性樹脂からなることを特徴とする軸受のクリープ
防止用樹脂組成物。 - 【請求項２】 ガラス転移温度（Ｔｇ）が１５０℃以上
の非晶性樹脂に粒状充填材を２５％以下充填したものか
らなることを特徴とする軸受のクリープ防止用樹脂組成
物。 - 【請求項３】 非晶性樹脂がポリエーテルサルフォンで
ある請求項１又は２に記載の軸受のクリープ防止用樹脂
組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4319930A JPH06159375A (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 軸受のクリープ防止用樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4319930A JPH06159375A (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 軸受のクリープ防止用樹脂組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06159375A true JPH06159375A (ja) | 1994-06-07 |
Family
ID=18115830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4319930A Pending JPH06159375A (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 軸受のクリープ防止用樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06159375A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6939052B1 (en) | 2003-01-27 | 2005-09-06 | Precision Components, Inc. | Bearing with integrated mounting features |
| JP2009126440A (ja) * | 2007-11-27 | 2009-06-11 | Nsk Ltd | 車両用ステアリング装置 |
| US8166657B2 (en) * | 2004-08-16 | 2012-05-01 | Ntn Corporation | Needle roller bearing |
-
1992
- 1992-11-30 JP JP4319930A patent/JPH06159375A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6939052B1 (en) | 2003-01-27 | 2005-09-06 | Precision Components, Inc. | Bearing with integrated mounting features |
| US8166657B2 (en) * | 2004-08-16 | 2012-05-01 | Ntn Corporation | Needle roller bearing |
| JP2009126440A (ja) * | 2007-11-27 | 2009-06-11 | Nsk Ltd | 車両用ステアリング装置 |
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