JPH0626741Y2

JPH0626741Y2 - セラミック軸受

Info

Publication number: JPH0626741Y2
Application number: JP1989052765U
Authority: JP
Inventors: 雅人谷口
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 1989-05-08
Filing date: 1989-05-08
Publication date: 1994-07-20
Anticipated expiration: 2004-05-08
Also published as: JPH02143520U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は、レース（軌道）の転動面をセラミック化した
セラミック軸受に関する。

［従来の技術］従来より、第２図に示すように、内輪（インナーレー
ス）１００、外輪（アウターレース）２００、および転
動体３００を全てセラミックで形成したベアリングＢが
提案されている（例えば、特開昭４８−９９５３８号公
報）。

［考案が解決しようとする課題］しかるに、上記技術ではつぎのような欠点がある。

(1)セラミックは金属に比べ脆性であり、弾性変形をほ
とんどしないため、セラミック製レースを金属部材に嵌
合する場合、セラミック製レースの破損防止に非常に注
意を払う必要がある。特に、圧入による外嵌めの場合
は、レースに引っ張り応力がかかるため、耐久性に問題
を生じ易い。

(2)セラミックは一般に金属に比べ熱膨張係数が小さい
ので、上記レースを回転軸に外嵌めする場合、通常の鋼
製の軸受で行われているような締め代による固定を行う
と、使用中、温度が高くなった時、熱膨張差により引っ
張り応力が大きくなる。このため、引っ張りに弱いセラ
ミック製レースは破壊し易い。

本考案の目的は、金属部材への装着が容易に行え、か
つ、使用環境温度が変化しても不具合が生じ難い、セラ
ミック軸受の提供にある。

［課題を解決するための手段］上記目的達成のため、本考案は、対向して配される１対
の金属製外板の内面にセラミック製軌道面板をろう付け
してなるレース間に、複数個の転動体を介在させたセラ
ミック軸受であって、前記セラミック軸受はスラスト軸
受であり、前記１対の金属製外板は、円環平板状を呈す
るとともに、装着時に嵌め込み面となる側に筒状部を有
し、前記セラミック製軌道面板と前記筒状部の壁面との
間に隙間を形成した。

［作用および考案の効果］本考案のセラミック軸受は、つぎの作用および効果を奏
する。

対向して配される１対の金属製外板の内面にセラミック
製軌道面板をろう付けしたレース間に複数個の転動体を
介在させている。よって、回転軸やハウジング等の金属
部材に、セラミック軸受を装着する場合、嵌合面は金属
どうしとなる。このため、圧入による嵌め合いの場合、
金属製レースを有する軸受とほぼ同様に取り扱うことが
できる。

回転軸やハウジング等の金属部材に嵌まる外板は金属で
あり、これらの熱膨張係数は近似している。このため、
使用時、セラミック軸受が温度変化を受けても、嵌合が
緩んだり、圧入代の増加を起こしたりすることはほとん
どない。

又、各レースは、装着時に嵌め込み面となる側に金属製
筒状部を有し、かつ、軌道面板と筒状部壁との間には隙
間が形成されている。このため、セラミック軸受を回転
軸やハウジング等の金属部材に圧入して装着する際、金
属製外板の変形をこの隙間により吸収でき、セラミック
製軌道面板に応力がかからず破損ができる。

［実施例］つぎに、本考案の一実施例を第１図に基づき説明する。

第１図に示すごとく、本実施例のスラスト軸受Ａは、回
転軸４００およびハウジング５００へ装着される外板
１、２、および該外板１、２に銀ろう付け３により接合
される転動軌道４、５とを備えるレース６、７と、前記
転動軌道４、５間に配される複数個の球８とからなる。

外板１、２（円環平板状）はＳＮＣＭ６３０（ニッケル
・クロム・モリブデン鋼）で形成されている。この外板
１、２は、厚肉円筒に円環状のスペースを削成すること
により、軌道装着溝１１、２１を形成している。また、
回転軸４００およびハウジング５００と外板１、２との
嵌合面は筒状となっている。

転動軌道４、５は、窒化珪素を主成分とするセラミック
焼結体で形成され、前記球８が転動する円弧状の溝４
１、５１を周設している。なお、本実施例では軌道装着
溝１１、２１の垂直壁１２、２２と転動軌道４、５との
間に隙間１３、２３が設けられている。

球８は、前記転動軌道４、５と同じセラミック焼結体で
形成されている。また、球８はリテーナ（図示せず）に
より保持されている。

つぎに、スラスト軸受Ａの製造方法を説明する。

(1)９０重量％の窒化珪素粉末にＡｌ_２Ｏ_３−Ｙ_２Ｏ_３
系の焼結助剤を加え、素地調整を行い、金型プレスによ
る成形後、窒素雰囲気中で焼成し、研磨加工を行って転
動軌道４、５および球８を製造する。

(2)ＳＮＣＭ６３０材料に削り加工を施して軌道装着溝
１１、２１を形成する。

(3)外板１と、転動軌道４とをＩｎ−Ｃｕ−Ａｇ−Ｔｉ
系のろう材を用い、７９５℃で３０分間、真空雰囲気中
で各々接合する。転動軌道５も同様に外板２に接合す
る。

(4)一体化されたレース６、７に仕上げ加工を施す。

(5)球８を取付け、完成したスラスト軸受Ａを回転軸４
００およびハウジング５００に圧入する（圧入部の外板
１、２の金属硬度はＨ_RC４０以上である）。

つぎに、本実施例の、スラスト軸受Ａの作用効果につい
て述べる。

（あ）回転軸４００およびハウジング５００へ装着する
外板１、２はＳＮＣＭ６３０（ニッケル・クロム・モリ
ブデン鋼）で形成されている。このため、スラスト軸受
Ａは軸受の転動軌道（耐磨耗性が要求される）がセラミ
ックであるという長所（磨耗し難い）を有し、装着性は
通常の鋼製の軸受と変わらない。

（い）使用時、スラスト軸受Ａの温度が上昇しても、外
板１、２と、回転軸４００およびハウジング５００との
嵌合は金属どうしなので、略同一的に膨張し（熱膨張係
数が近似していることによる）、緩んだり、圧入代が増
加するようなことは極めて起こり難い。

（う）球８および転動軌道４、５は、外板２、５を介し
て回転軸４００およびハウジング５００に取付けられて
いる。このため、チッピング（微細な欠損）に対する配
慮をしなくても良い。つまり、スラスト軸受Ａは、鋼製
のベアリングと同様に取り扱うことができる。

（え）軌道装着溝１１、２１の垂直壁１２、２２と転動
軌道４、５との間に隙間１３、２３が設けられている。
このため、スラスト軸受Ａを回転軸４００およびハウジ
ング５００に圧入する際、外板１、２の内方向への変形
を隙間１３、２３により吸収し、セラミック製の転動軌
道４、５に応力がかかるのを防止している。

本考案は上記実施例以外につぎの実施態様を含む。

ａ．ろう付けのろう材は銀ろう以外に、黄銅ろう、洋銀
ろう、金ろう、耐熱合金ろう、鉄ろう、アルミニウムろ
う等を用いても良い。

ｂ．転動体の形状は球以外にコロでも良い。

ｃ．回転軸４００およびハウジング５００の配設方向は
任意である。

ｄ．球８は、他のセラミック材料（炭化硼素、硼化チタ
ン−炭化珪素、窒化アルミニウム、アルミナ等）や金属
材料（鋼、超硬合金等）でも良い。

【図面の簡単な説明】第１図は本考案の一実施例であるセラミック軸受の部分
断面図である。第２図は従来の軸受（ベアリング）の構成図である。図中１、２……外板（金属製外板）、３……銀ろう付
け、４、５……転動軌道（セラミック製軌道面板）、
６、７……レース、８……球（転動体）、１３、２３…
…隙間、Ａ……スラスト軸受（セラミック軸受）

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】対向して配される１対の金属製外板の内面
にセラミック製軌道面板をろう付けしてなるレース間
に、複数個の転動体を介在させたセラミック軸受であっ
て、前記セラミック軸受はスラスト軸受であり、前記１対の金属製外板は、円環平板状を呈するととも
に、装着時に嵌め込み面となる側に筒状部を有し、前記セラミック製軌道面板と前記筒状部の壁面との間に
隙間を形成したセラミック軸受。