JPH1082425A

JPH1082425A - 転がり軸受用保持器

Info

Publication number: JPH1082425A
Application number: JP26134796A
Authority: JP
Inventors: Akira Yamamoto; 山本　　明; Toshiaki Shimomura; 利明下村; Hiroyuki Urano; 寛幸浦野
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1996-09-09
Filing date: 1996-09-09
Publication date: 1998-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】自己潤滑性に優れ、オイルやグリースの供給
切れが生じた場合にも焼き付きの発生しにくい樹脂製の
転がり軸受用保持器を提供する。【解決手段】母材であるポリアミド樹脂に、少なくと
もガラス繊維１０〜３０重量％及びポリテトラフルオロ
エチレン粒子５〜１５重量％を配合してなるポリアミド
樹脂系材料を用いて主要部を形成する。また、ポリアミ
ド樹脂としてナイロン６６を用いるとともに、ガラス繊
維として、平均繊維長さが２００〜６００μm、平均直
径が６〜１３μmのガラス繊維を用い、ポリテトラフル
オロエチレンとして、平均粒子径が３〜３０μmの範囲
にあるポリテトラフルオロエチレン粒子を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は軸受に関し、詳しく
は、転がり軸受において転動体を保持するための保持器
に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
自動車部品の小型軽量化、低コスト化が進行するのにと
もなって、転がり軸受用の保持器として樹脂製の保持器
が広く用いられるようになっている。また、工作機械主
軸用の転がり軸受用の保持器についても低コスト化が進
行するのにともなって、樹脂製の保持器が用いられるよ
うになっている。そして、その樹脂材料としては、ポリ
アミド６６、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレ
ート、ポリイミド、フェノール樹脂などが用いられてい
る。

【０００３】しかし、上記従来の樹脂製の保持器におい
ては、保持器自体の潤滑性が十分でないため、オイルや
グリースなどの供給十分に行なわれなくなると、保持器
と案内輪、もしくは保持器と転動体の間における摩擦熱
による昇温が大きくなり、焼き付きが発生するという問
題点がある。

【０００４】上記問題点を解決する方法として、自己潤
滑性のあるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）な
どをマトリックスとして使用することも考えられるが、
コストの上昇を招くという問題点があり実用性に乏しい
のが実情である。

【０００５】本発明は、上記問題点を解決するものであ
り、潤滑性に優れ、焼き付きの発生しにくい樹脂製の転
がり軸受用保持器を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の転がり軸受用保持器は、母材であるポリア
ミド樹脂に、少なくともガラス繊維１０〜３０重量％及
びポリテトラフルオロエチレン粒子５〜１５重量％を配
合してなるポリアミド樹脂系材料を用いて、少なくとも
その主要部が形成されていること特徴としている。

【０００７】少なくともその主要部がポリアミド樹脂に
ガラス繊維１０〜３０重量％及びポリテトラフルオロエ
チレン粒子５〜１５重量％を配合してなるポリアミド樹
脂系材料を用いて形成された転がり軸受用保持器におい
ては、ガラス繊維により機械的強度が向上し、転がり軸
受用保持器として必要な強度を得ることがで可能にな
り、かつ、ポリテトラフルオロエチレンの潤滑性により
自己潤滑性が付与され、転動体との間の摩擦による昇温
を抑えることができるようになるとともに、オイルやグ
リースの供給が不十分になった場合の焼き付きを防止す
ることができるようになる。

【０００８】なお、ガラス繊維の配合割合が１０〜３０
重量％の範囲が好ましいのは、ガラス繊維の配合割合が
１０重量％未満になるとガラス繊維による補強効果が極
端に低下し、転がり軸受用保持器として必要な強度を得
ることが不可能となり、３０重量％を越えるとポリアミ
ド樹脂特有の柔軟性が損われ、転動体を組み込む際に必
要なスナップフィット性が極端に低下することによる。

【０００９】また、ポリテトラフルオロエチレンの配合
割合が５〜１５重量％の範囲が好ましいのは、ポリテト
ラフルオロエチレンの配合割合が５重量％未満の場合、
十分な自己潤滑性を発揮することができなくなり、１５
重量％を越えると母材の諸特性が損われるとともに、コ
ストアップを招くことによる。

【００１０】また、本発明の転がり軸受用保持器は、前
記ポリアミド樹脂がナイロン６６であり、前記ガラス繊
維の平均繊維長さが２００〜６００μm、平均直径が６
〜１３μmであり、かつ、前記ポリテトラフルオロエチ
レン粒子の平均粒子径が３〜３０μmの範囲にあること
を特徴としている。

【００１１】このように、ポリアミド樹脂としてナイロ
ン６６を用いるとともに、ガラス繊維として、平均繊維
長さが２００〜６００μm、平均直径が６〜１３μmのガ
ラス繊維を用い、ポリテトラフルオロエチレンとして、
平均粒子径が３〜３０μmの範囲にあるポリテトラフル
オロエチレン粒子を用いた場合、母材の種類、ガラス繊
維の平均繊維長さ及び平均直径、ポリテトラフルオロエ
チレンの平均粒径などが所定の範囲で組み合わされ、ポ
リテトラフルオロエチレンが適度に接触相手側に移りや
すくなって摺動性が向上するとともに、ガラス繊維と転
動体などが直接に接触して相手材を損傷することを防止
できるようになる。

【００１２】なお、本発明の転がり軸受用保持器におい
ては、ガラス繊維として、平均繊維長さが２００〜６０
０μmのものを用いることが望ましいが、これは、平均
繊維長さが２００μm未満の場合には、ガラス繊維によ
る補強効果が十分に発揮されないこと、また、平均繊維
長さが長いものを用いても、コンパウンド時や射出成形
時にガラス繊維が折れてしまい、６００μmを越えるも
のを成形品中に残すことが困難であることによる。ま
た、ガラス繊維としては、平均直径が６〜１３μmのも
のを用いることが好ましいが、これは、平均直径が６μ
m未満のものを用いるとコストアップの原因となり、ま
た、１３μmを越えるものを用いると、摩擦摩耗特性が
低下することによる。なお、ガラス繊維に関しては、特
に平均直径が６〜１０μmのものを用いることが好まし
い。これは、直径が小さいほど摺動相手材に与える影響
（攻撃性）が小さくなることによる。

【００１３】なお、本発明の転がり軸受用保持器におい
ては、必要に応じて、母材中に熱安定剤や、グラファイ
ト粉末、アラミド繊維などの摺動性に優れた充填剤など
を添加してもよい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を示し
て、その特徴とするところをさらに詳しく説明する。ま
ず、転がり軸受用保持器に用いられるポリアミド樹脂系
材料として、ナイロン６６からなる母材中に、平均繊維
長さ４００μm、平均直径６μmのガラス繊維１３重量
％、平均粒径１０〜２０μmのポリテトラフルオロエチ
レン（ＰＴＦＥ）（喜多村社製：KTL-610）１０重量％
を配合してなるポリアミド樹脂系材料を用意した。な
お、この実施形態においては、母材中に所定量の熱安定
剤及びカーボンを含有するものを用いた。

【００１５】なお、比較のため、ナイロン６６からなる
母材中に、平均繊維長さ３００μm、平均直径１０μmの
ガラス繊維２５重量％が配合されたポリアミド樹脂系材
料（但し、ポリテトラフルオロエチレンは配合されてい
ない）を用意した。

【００１６】そして、上記の各ポリアミド樹脂系材料を
用いて、図１及び図２に示すように、保持器本体１に転
動体を保持するポケット２が所定の間隔で配設された構
造を有する保持器Ａを作製した。

【００１７】［摺動性能テスト］上記保持器Ａの摺動性
能を調べるため、保持器Ａを構成するポリアミド系樹脂
材料を用いてスラスト円板を形成し、これを表１に示す
ような条件で回転させ、Ｓ４５Ｃ角板との摺動試験を行
なった。上記摺動試験により測定した摩耗量、動摩擦係
数、比摩耗量、摺動面温度、昇温の大きさの値を表１に
併せて示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】表１に示すように、本発明の実施形態にか
かる樹脂を比較例の樹脂と比べた場合、摩耗量が１８．
８３３（比較例）mm³から１．５５０mm³（実施形態）
に、動摩擦係数が０．３８６から０．１４２にそれぞれ
減少しており、それにともなって比摩耗量も低減してい
ることがわかる。

【００２０】また、比較例では摺動面温度が１４１℃，
昇温が１１４℃であるのに対して、実施形態の場合に
は、摺動面温度が８２℃，昇温が５５℃と昇温の程度が
著しく低減しており、摺動性能が大幅に向上しているこ
とがわかる。

【００２１】［実機テスト］図１及び図２に示す保持器
を転がり軸受（この実施形態ではアンギュラ玉軸受）に
組み込み、正常使用時の昇温特性を調べるとともに、オ
イルの供給を停止した場合の焼き付きの発生の有無を観
察した。

【００２２】昇温特性転がり軸受にオイルを供給しながら、回転数１００００
〜１８０００（ｒ／min）の所定の回転数で回転させ、
昇温の状態を調べた。その結果を表２に示す。

【００２３】

【表２】

【００２４】表２に示すように、比較例の保持器を用い
た転がり軸受では、回転数が１００００（ｒ／min）か
ら１８０００（ｒ／min）に上昇するにつれて昇温の大
きさが８．８℃から５３．０℃まで上昇しているが、本
発明の実施形態にかかる保持器を用いた転がり軸受の場
合には、回転数が１００００（ｒ／min）から１８００
０（ｒ／min）に上昇する間に７．９℃から２５．８℃
に上昇したに過ぎなかった。

【００２５】焼き付きテスト転がり軸受を回転数２００００（ｒ／min）で回転させ
ておき、その状態でオイルの供給を停止して焼き付きの
発生の有無を観察した。その結果、比較例の保持器を用
いた転がり軸受では、オイルの供給を停止すると数分以
内に焼き付きが発生したが、本発明の実施形態の保持器
を用いた転がり軸受の場合には、オイルの供給を停止し
た後、３時間を経過しても焼き付きの発生が認められな
かった。なお、本発明の実施形態の保持器を用いた転が
り軸受については、焼き付きの発生がまったく認められ
なかったので、３時間を経過した時点でテストを中止し
た。

【００２６】なお、上記実施形態では、転がり軸受がア
ンギュラ玉軸受である場合を例にとって説明したが、本
発明において、転がり軸受の種類に特別の制約はなく、
円筒ころ軸受、円すいころ軸受など種々のタイプのころ
がり軸受に本発明を適用することが可能である。また、
本発明の転がり軸受用保持器においては、その具体的な
形状に特別の制約はなく、保持すべき転動体の形状など
に応じて種々の形状とすることが可能である。

【００２７】本発明はさらにその他の点においても上記
実施形態に限定されるものではなく、ガラス繊維の平均
繊維長さ、平均直径及び配合割合、及びポリテトラフル
オロエチレンの粒径やその配合割合、母材であるポリア
ミド樹脂への熱安定剤やカーボンなどの添加の有無など
に関し、発明の要旨の範囲内において、種々の応用、変
形を加えることが可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、本発明の転がり軸受用保
持器は、少なくともガラス繊維１０〜３０重量％及びポ
リテトラフルオロエチレン粒子５〜１５重量％を配合し
てなるポリアミド樹脂系材料を用いて、少なくともその
主要部が形成されているので、必要な機械的強度と摺動
性能を得ることが可能になる。

【００２９】具体的には、本発明の保持器を用いること
により、従来の樹脂製の保持器を用いた場合に比べて、
昇温の程度を少なくとも１０〜５０％程度低減すること
が可能になるとともに、オイル切れなどの際の耐焼付き
性を大幅に向上させることが可能になり、保持器音の低
減も図ることができる。

【００３０】また、ポリアミド樹脂としてナイロン６６
を用いるとともに、ガラス繊維として、平均繊維長さが
２００〜６００μm、平均直径が６〜１３μmのガラス繊
維を用い、ポリテトラフルオロエチレンとして、平均粒
子径が３〜３０μmの範囲にあるポリテトラフルオロエ
チレン粒子を用いた場合、母材の種類、ガラス繊維の平
均繊維長さ及び平均直径、ポリテトラフルオロエチレン
の平均粒径などが所定の範囲で組み合わされ、ポリテト
ラフルオロエチレンが適度に接触相手側に移りやすくな
って摺動性が向上するとともに、ガラス繊維と転動体な
どが直接に接触して相手材を損傷することを防止できる
ようになり、本発明をより実効あらしめることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる転がり軸受用保持
器の要部の構成を示す正面断面図である。

【図２】図１の転がり軸受用保持器の側面断面図であ
る。

【符号の説明】

１保持器本体２ポケットＡ転がり軸受用保持器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】母材であるポリアミド樹脂に、少なくとも
ガラス繊維１０〜３０重量％及びポリテトラフルオロエ
チレン粒子５〜１５重量％を配合してなるポリアミド樹
脂系材料を用いて、少なくともその主要部が形成されて
いること特徴とする転がり軸受用保持器。
【請求項２】前記ポリアミド樹脂がナイロン６６であ
り、前記ガラス繊維の平均繊維長さが２００〜６００μm、
平均直径が６〜１３μmであり、かつ、前記ポリテトラフルオロエチレン粒子の平均粒子径が３
〜３０μmの範囲にあることを特徴とする請求項１記載
の転がり軸受用保持器。