JPH11287249A - 高速回転機器用の転がり軸受装置 - Google Patents
高速回転機器用の転がり軸受装置Info
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- JPH11287249A JPH11287249A JP10713398A JP10713398A JPH11287249A JP H11287249 A JPH11287249 A JP H11287249A JP 10713398 A JP10713398 A JP 10713398A JP 10713398 A JP10713398 A JP 10713398A JP H11287249 A JPH11287249 A JP H11287249A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ボールベアリング式歯科用エアータービンハ
ンドピースなどの高速回転機器の転がり軸受装置とし
て、生体安全性（生体為害性）、環境保全性（安全
性）、耐熱性（耐オートクレーブ）、高速回転性能、及
び回転耐久性などに優れたものを提供する。 【解決手段】 少なくとも回転軸を回動自在に支承する
ための外輪、内輪、転動体、及び保持器（リテーナ）か
らなる転がり軸受要素を有する高速回転機器用の転がり
軸受装置において、 (i).前記転動体が、非金属製の無
機質ボールで構成され、かつ、 (ii).前記保持器（リテ
ーナ）が、少なくとも一部に連通構造の気孔部を有する
多孔質合成樹脂成形体で構成され、更に、(iii).前
記転動体及び保持器（リテーナ）が、潤滑油で潤滑処理
されて構成され たこと、を特徴とする高速回転機器
用の転がり軸受装置。
ンドピースなどの高速回転機器の転がり軸受装置とし
て、生体安全性（生体為害性）、環境保全性（安全
性）、耐熱性（耐オートクレーブ）、高速回転性能、及
び回転耐久性などに優れたものを提供する。 【解決手段】 少なくとも回転軸を回動自在に支承する
ための外輪、内輪、転動体、及び保持器（リテーナ）か
らなる転がり軸受要素を有する高速回転機器用の転がり
軸受装置において、 (i).前記転動体が、非金属製の無
機質ボールで構成され、かつ、 (ii).前記保持器（リテ
ーナ）が、少なくとも一部に連通構造の気孔部を有する
多孔質合成樹脂成形体で構成され、更に、(iii).前
記転動体及び保持器（リテーナ）が、潤滑油で潤滑処理
されて構成され たこと、を特徴とする高速回転機器
用の転がり軸受装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品用、医療
用、食品製造用、航空宇宙機器用等の高速かつ高い安全
性が要求される分野において使用される高速回転機器の
転がり軸受装置に関するものである。更に詳しくは、本
発明は、歯科用の高速回転切削器（歯科用エアータービ
ンハンドピース）などの高速回転機器の主要な構成要素
である転がり軸受装置において、安定した高速回転を確
保し、かつ高い生体安全性を有し、更に高温高圧下での
滅菌処理（オートクレーブ処理）にも耐える耐久性のあ
る転がり軸受装置に関するものである。
用、食品製造用、航空宇宙機器用等の高速かつ高い安全
性が要求される分野において使用される高速回転機器の
転がり軸受装置に関するものである。更に詳しくは、本
発明は、歯科用の高速回転切削器（歯科用エアータービ
ンハンドピース）などの高速回転機器の主要な構成要素
である転がり軸受装置において、安定した高速回転を確
保し、かつ高い生体安全性を有し、更に高温高圧下での
滅菌処理（オートクレーブ処理）にも耐える耐久性のあ
る転がり軸受装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高速回転機器、特に切削工具を高速に回
転させるための高速切削器は、概略的には、切削工具を
固定保持する回転軸、前記回転軸を回動駆動させるため
の回転駆動装置、及び前記回転軸を回転自在に支承する
軸受部、とから構成されるものである。
転させるための高速切削器は、概略的には、切削工具を
固定保持する回転軸、前記回転軸を回動駆動させるため
の回転駆動装置、及び前記回転軸を回転自在に支承する
軸受部、とから構成されるものである。
【０００３】この種の高速切削器として、例えば医療歯
科用の高速切削器（エアータービンハンドピース）を示
すことができる。そして、前記した医療歯科用高速切削
器（エアータービンハンドピース）の軸受部は、ボール
（転動体）を使用した玉軸受機構を有するものと、エア
ーベアリングを使用した（無接触型の）空気軸受機構を
有するもの、とが知られている。なお、当業界におい
て、前記ボール（駆動体）として金属製のもの、より具
体的にはステンレス製（マルテンサイト製ステンレス、
ＳＵＳ４４０Ｃ）のものが汎用されている。
科用の高速切削器（エアータービンハンドピース）を示
すことができる。そして、前記した医療歯科用高速切削
器（エアータービンハンドピース）の軸受部は、ボール
（転動体）を使用した玉軸受機構を有するものと、エア
ーベアリングを使用した（無接触型の）空気軸受機構を
有するもの、とが知られている。なお、当業界におい
て、前記ボール（駆動体）として金属製のもの、より具
体的にはステンレス製（マルテンサイト製ステンレス、
ＳＵＳ４４０Ｃ）のものが汎用されている。
【０００４】例えば、歯科用のエアータービンハンドピ
ースの軸受機構に注目すると、ボールベアリングタービ
ン型、及びエアーベアリングタービン型の２種類のエア
ータービンハンドピースが知られている。なお、前者の
ボールベアリングタービン型のものは約２０〜４０万ｒ
ｐｍ程度の高速回転の機種であり、後者のエアーベアリ
ングタービン型のものは約３０〜５０万ｒｐｍ程度の超
高速回転の機種であるということができる。前記したボ
ールベアリングタービン型、及びエアーベアリングター
ビン型の機種の回転数は、一般的な値であり、例えば本
発明者らが先に提案した歯科用エアータービンハンドピ
ース（特願平６−３６４０４号、U.S.Patent No.5,562,
446）は、ボールベアリングタービン型のものであるが
超高速回転を実現することができる高性能のものであ
る。
ースの軸受機構に注目すると、ボールベアリングタービ
ン型、及びエアーベアリングタービン型の２種類のエア
ータービンハンドピースが知られている。なお、前者の
ボールベアリングタービン型のものは約２０〜４０万ｒ
ｐｍ程度の高速回転の機種であり、後者のエアーベアリ
ングタービン型のものは約３０〜５０万ｒｐｍ程度の超
高速回転の機種であるということができる。前記したボ
ールベアリングタービン型、及びエアーベアリングター
ビン型の機種の回転数は、一般的な値であり、例えば本
発明者らが先に提案した歯科用エアータービンハンドピ
ース（特願平６−３６４０４号、U.S.Patent No.5,562,
446）は、ボールベアリングタービン型のものであるが
超高速回転を実現することができる高性能のものであ
る。
【０００５】ここで、従来技術及び本発明の理解を助け
るために、本発明の転がり軸受装置が適用される一つの
応用機器、即ち、歯科用の高速切削器（歯科用エアータ
ービンハンドピース）の構造について説明する。
るために、本発明の転がり軸受装置が適用される一つの
応用機器、即ち、歯科用の高速切削器（歯科用エアータ
ービンハンドピース）の構造について説明する。
【０００６】図１〜図２は、歯科用エアータービンハン
ドピースの構造を説明する図である。なお、図１は、全
体構造を説明する図（斜視図）であり、図２は、特にヘ
ッド部とネック部の内部構造を説明する図（断面図）で
ある。
ドピースの構造を説明する図である。なお、図１は、全
体構造を説明する図（斜視図）であり、図２は、特にヘ
ッド部とネック部の内部構造を説明する図（断面図）で
ある。
【０００７】図１に示されるように、歯科用エアーター
ビンハンドピース（Ａ）は、エアータービンのロータ軸
（駆動軸）に固定保持される切削工具（Ｂ）（５）を有
するヘッド部（Ｈ）とグリップ部（Ｇ）からなるもので
ある。そして、前記グリップ部（Ｇ）のネック部（Ｎ）
は、前記ヘッド（Ｈ）に連接されると共に、ヘッド部
（Ｈ）内に配設されたエアータービンに加圧空気を供
給、排出する手段を内部に有するものである。
ビンハンドピース（Ａ）は、エアータービンのロータ軸
（駆動軸）に固定保持される切削工具（Ｂ）（５）を有
するヘッド部（Ｈ）とグリップ部（Ｇ）からなるもので
ある。そして、前記グリップ部（Ｇ）のネック部（Ｎ）
は、前記ヘッド（Ｈ）に連接されると共に、ヘッド部
（Ｈ）内に配設されたエアータービンに加圧空気を供
給、排出する手段を内部に有するものである。
【０００８】図２は、歯科用エアータービンハンドピー
ス（Ａ）のヘッド部（Ｈ）とネック部（Ｎ）の内部構造
を示す。図示されるように、ヘッド部（Ｈ）において、
ヘッド（１）のチャンバー（１１）の内部に周縁部にタ
ービンブレード（２）を有するタービンロータ軸（３）
が配設されると共に、前記タービンロータ軸（３）はヘ
ッド（１）の内部において軸受部（４）を介して回動自
在に支承される。前記ヘッド（１）は、ヘッド本体部
（１２）とキャップ部（１３）とからなる。そして、前
記ヘッド本体部（１２）の内部に、前記タービンロータ
軸（３）を回転自在に支承するための軸受部（４）が配
設される。タービンロータ軸（３）の軸心穴には、切削
工具（５）が固定保持され、治療行為が行なわれる。な
お、切削工具（５）の周側部には、切削工具（５）を軸
心穴中に把持するためのチャック（５１）が配設されて
いる。軸受部（４）は、内輪（４１）、外輪（４２）、
転動体（４３）及び保持器（４４）からなるボールベア
リング方式のもので構成されている。なお、軸受部
（４）の外周や側部には、求軸心のためのＯ−リングや
軸剛性を高めるための公知のウェーブワッシャなどを配
設しても良いものである。また、前記転動体（４３）
は、前記したように一般にステンレス製（ＳＵＳ４４０
Ｃ）ボールで構成されている。ネック部（Ｎ）は、その
ネック本体部（６）がチャンバー（１１）内に配設され
たタービンブレード（２）に加圧空気を供給するための
給気路（７）と給気口（７１）、及びチャンバー（１
１）内の加圧空気を排出するための排気路（８）（９）
と排気口（８１）、（９１）を有するもので構成され
る。
ス（Ａ）のヘッド部（Ｈ）とネック部（Ｎ）の内部構造
を示す。図示されるように、ヘッド部（Ｈ）において、
ヘッド（１）のチャンバー（１１）の内部に周縁部にタ
ービンブレード（２）を有するタービンロータ軸（３）
が配設されると共に、前記タービンロータ軸（３）はヘ
ッド（１）の内部において軸受部（４）を介して回動自
在に支承される。前記ヘッド（１）は、ヘッド本体部
（１２）とキャップ部（１３）とからなる。そして、前
記ヘッド本体部（１２）の内部に、前記タービンロータ
軸（３）を回転自在に支承するための軸受部（４）が配
設される。タービンロータ軸（３）の軸心穴には、切削
工具（５）が固定保持され、治療行為が行なわれる。な
お、切削工具（５）の周側部には、切削工具（５）を軸
心穴中に把持するためのチャック（５１）が配設されて
いる。軸受部（４）は、内輪（４１）、外輪（４２）、
転動体（４３）及び保持器（４４）からなるボールベア
リング方式のもので構成されている。なお、軸受部
（４）の外周や側部には、求軸心のためのＯ−リングや
軸剛性を高めるための公知のウェーブワッシャなどを配
設しても良いものである。また、前記転動体（４３）
は、前記したように一般にステンレス製（ＳＵＳ４４０
Ｃ）ボールで構成されている。ネック部（Ｎ）は、その
ネック本体部（６）がチャンバー（１１）内に配設され
たタービンブレード（２）に加圧空気を供給するための
給気路（７）と給気口（７１）、及びチャンバー（１
１）内の加圧空気を排出するための排気路（８）（９）
と排気口（８１）、（９１）を有するもので構成され
る。
【０００９】前記図２に示される歯科用エアータービン
ハンドピース（Ａ）の内部構造において、加圧空気の給
気・排気手段は、本発明者らが、先に提案したものであ
り（特願平６−３６４０４号、Ｕ.Ｓ.Ｐａｔｅｎｔ Ｎ
ｏ.５，５６２，４４６）、従来技術においては全く見
られない新しい構成のものである。このため、図２に
は、前記した各要素（部材）を説明するための参照符号
に加えて他の参照符号（記号）も示されている。これら
の参照符号（記号）の説明は省略するが、図２により従
来の歯科用エアータービンハンドピースの構造を容易に
理解することができる。なお、図２に示される本発明者
らが先に提案した給気・排気手段をもつ歯科用エアータ
ービンハンドピース（Ａ）は、従来の転がり軸受装置を
内蔵するハンドピースのカテゴリーに属するものではあ
るが、極めて高速の回転、従って大トルクが得られるこ
とは先に説明した通りである。
ハンドピース（Ａ）の内部構造において、加圧空気の給
気・排気手段は、本発明者らが、先に提案したものであ
り（特願平６−３６４０４号、Ｕ.Ｓ.Ｐａｔｅｎｔ Ｎ
ｏ.５，５６２，４４６）、従来技術においては全く見
られない新しい構成のものである。このため、図２に
は、前記した各要素（部材）を説明するための参照符号
に加えて他の参照符号（記号）も示されている。これら
の参照符号（記号）の説明は省略するが、図２により従
来の歯科用エアータービンハンドピースの構造を容易に
理解することができる。なお、図２に示される本発明者
らが先に提案した給気・排気手段をもつ歯科用エアータ
ービンハンドピース（Ａ）は、従来の転がり軸受装置を
内蔵するハンドピースのカテゴリーに属するものではあ
るが、極めて高速の回転、従って大トルクが得られるこ
とは先に説明した通りである。
【００１０】前記したボールベアリング式の歯科用エア
ータービンハンドピースにおいて、その軸受部はミニア
チュア型軸受部により構成され、そのタービンロータ軸
は毎分２０〜４０万ｒｐｍ程度で高速回転する。このた
め、軸受部内部の温度が高くなり、かつ軸受部にかかる
応力も大きくなるため、軸受部の構成部材の構成が重要
になってくる。また、前記した過酷な条件のもとで使用
される軸受部用の潤滑油において、その品質、特性の管
理も極めて重要である。
ータービンハンドピースにおいて、その軸受部はミニア
チュア型軸受部により構成され、そのタービンロータ軸
は毎分２０〜４０万ｒｐｍ程度で高速回転する。このた
め、軸受部内部の温度が高くなり、かつ軸受部にかかる
応力も大きくなるため、軸受部の構成部材の構成が重要
になってくる。また、前記した過酷な条件のもとで使用
される軸受部用の潤滑油において、その品質、特性の管
理も極めて重要である。
【００１１】また、前記したボールベアリング式の歯科
用エアータービンハンドピースは、口腔内で使用される
ため、使用前に軸受部に潤滑油をスプレー、あるいは滴
下して使用され、別言すれば稀薄潤滑の環境下において
使用され、かつ滅菌消毒のために高圧高温処理（オート
クレーブ処理ともいわれ、その処理条件は、例えば蒸気
圧２．４kgf／cm2 、温度１３５℃、時間５分であ
る。）される。このため、前記歯科用エアタービンハン
ドピースに使用される転がり軸受装置として、前記した
と同様の条件を満足するものが要求されている。特に、
潤滑系において重要な構成要素となる保持器（リテー
ナ、retainer）の特性として、前記したと同様の条件を
満足するものが要求されている。更にまた、前記転がり
軸受装置に適用される潤滑油も、耐酸化性など過酷な使
用条件を満足する特性を有するものが要求されている。
用エアータービンハンドピースは、口腔内で使用される
ため、使用前に軸受部に潤滑油をスプレー、あるいは滴
下して使用され、別言すれば稀薄潤滑の環境下において
使用され、かつ滅菌消毒のために高圧高温処理（オート
クレーブ処理ともいわれ、その処理条件は、例えば蒸気
圧２．４kgf／cm2 、温度１３５℃、時間５分であ
る。）される。このため、前記歯科用エアタービンハン
ドピースに使用される転がり軸受装置として、前記した
と同様の条件を満足するものが要求されている。特に、
潤滑系において重要な構成要素となる保持器（リテー
ナ、retainer）の特性として、前記したと同様の条件を
満足するものが要求されている。更にまた、前記転がり
軸受装置に適用される潤滑油も、耐酸化性など過酷な使
用条件を満足する特性を有するものが要求されている。
【００１２】従来、前記した転がり軸受装置の重要な構
成要素である転動体（ボール）としては、前記した厳し
い使用環境から一般にステンレス製（ＳＵＳ４４０Ｃ）
のものが使用されていることは前記した通りである。ま
た、保持器（リテーナ）としては、前記した要求特性の
観点から、ポリイミド樹脂系のものや繊維層を有するフ
ェノール樹脂系のものなどで構成されているものがある
が、十分なものであるとはいえない。
成要素である転動体（ボール）としては、前記した厳し
い使用環境から一般にステンレス製（ＳＵＳ４４０Ｃ）
のものが使用されていることは前記した通りである。ま
た、保持器（リテーナ）としては、前記した要求特性の
観点から、ポリイミド樹脂系のものや繊維層を有するフ
ェノール樹脂系のものなどで構成されているものがある
が、十分なものであるとはいえない。
【００１３】一方、高速回転機器の転がり軸受装置に適
用される潤滑油として、各種の潤滑油が使用もしくは提
案されている。
用される潤滑油として、各種の潤滑油が使用もしくは提
案されている。
【００１４】例えば、潤滑油をフロンやＬＰＧを用いて
スプレー方式により供給することが広く行われており、
潤滑油としてパラフィン等の精製鉱油系のものが知られ
ている。前記した潤滑油は、典型的には石油系のもので
あり、石油を各種留分に分留精製し、これに必要な酸化
防止剤などの添加剤を配合して調製されたものである。
なお、前記した潤滑油の基油成分は、天然の鉱油系のも
ののほか、グリコール、エステル、低分子量のポリオレ
フィンなどの合成系のものも知られている。
スプレー方式により供給することが広く行われており、
潤滑油としてパラフィン等の精製鉱油系のものが知られ
ている。前記した潤滑油は、典型的には石油系のもので
あり、石油を各種留分に分留精製し、これに必要な酸化
防止剤などの添加剤を配合して調製されたものである。
なお、前記した潤滑油の基油成分は、天然の鉱油系のも
ののほか、グリコール、エステル、低分子量のポリオレ
フィンなどの合成系のものも知られている。
【００１５】そのほか、動物油や植物油の食用油も、精
密機械、工作機械、船舶機関などの潤滑油として使用さ
れることが知られている。しかしながら、前記食用油
は、一般的には鉱油系潤滑油に１０〜２０重量％配合し
て使用されるものである。なお、前記食用油は、耐酸化
性に問題があるため、各種の酸化安定剤（酸化防止剤）
を併用して使用されるのが常態である。
密機械、工作機械、船舶機関などの潤滑油として使用さ
れることが知られている。しかしながら、前記食用油
は、一般的には鉱油系潤滑油に１０〜２０重量％配合し
て使用されるものである。なお、前記食用油は、耐酸化
性に問題があるため、各種の酸化安定剤（酸化防止剤）
を併用して使用されるのが常態である。
【００１６】最近、歯科用エアータービンハンドピース
の前記した苛酷な使用条件を考慮して、耐熱性に優れ、
従って、滅菌消毒（オートクレーブ処理）が可能であ
り、かつ潤滑性に優れたフッ素化オイルを含浸させた保
持器（リテーナ）を有する歯科用エアータービンハンド
ピースが、特公平５−４３８８４号、実開平７−１０５
５３号に提案されている。なお、前記保持器（リテー
ナ）は、ポリイミド樹脂の粉末体を焼結して得た多孔質
体から成るものである。前記した提案の歯科用エアータ
ービンハンドピースは、フッ素化オイルが不活性であ
り、耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性に優れ、高温に晒され
ても固体状劣化物を生成しないという特性を有してお
り、これらの特性を保持器（リテーナ）に利用したとい
うことができる。
の前記した苛酷な使用条件を考慮して、耐熱性に優れ、
従って、滅菌消毒（オートクレーブ処理）が可能であ
り、かつ潤滑性に優れたフッ素化オイルを含浸させた保
持器（リテーナ）を有する歯科用エアータービンハンド
ピースが、特公平５−４３８８４号、実開平７−１０５
５３号に提案されている。なお、前記保持器（リテー
ナ）は、ポリイミド樹脂の粉末体を焼結して得た多孔質
体から成るものである。前記した提案の歯科用エアータ
ービンハンドピースは、フッ素化オイルが不活性であ
り、耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性に優れ、高温に晒され
ても固体状劣化物を生成しないという特性を有してお
り、これらの特性を保持器（リテーナ）に利用したとい
うことができる。
【００１７】また、特開平６−１６５７９０号は、直接
的には、以下に概略説明する歯科用エアータービンハン
ドピースの軸受装置における玉軸受の冠型保持器（リテ
ーナ）に関するものであるが、前記保持器に潤滑油を含
浸する態様を開示している。即ち、前記特開平６−１６
５７９０号に開示の歯科用エアータービンハンドピース
において、玉軸受の保持器（リテーナ）は、(i).内部に
布製の繊維層を有する合成樹脂製筒体の一側に玉保持用
ポケットが形成されるとともに、前記ポケットの開口側
端面に面取り部が形成された冠型保持器であって、か
つ、(ii).前記保持器の繊維層に潤滑油が含浸されたこ
と、を特徴とするものである。前記特開平６−１６５７
９０号に開示の玉軸受の冠型保持器（リテーナ）は、前
記(i)の構成により回転バランスを良くし、保持器と外
輪の接触による保持器の摩耗や回転トルクの増大を防止
しようとするものである。なお、前記特開平６−１６５
７９０号において、潤滑油の具体的な構成については、
不明である。また、前記特開平６−１６５７９０号は、
従来技術の説明において、ハウジング内に食用油を注油
する態様を説明しているが、ここでいう食用油の具体的
な構成は不明である。本発明者らは前記特開平６−１６
５７９０号に開示の潤滑油は、当業界の技術水準からみ
て、従来から提案されて来ている潤滑油の域を出るもの
ではないと考えている。
的には、以下に概略説明する歯科用エアータービンハン
ドピースの軸受装置における玉軸受の冠型保持器（リテ
ーナ）に関するものであるが、前記保持器に潤滑油を含
浸する態様を開示している。即ち、前記特開平６−１６
５７９０号に開示の歯科用エアータービンハンドピース
において、玉軸受の保持器（リテーナ）は、(i).内部に
布製の繊維層を有する合成樹脂製筒体の一側に玉保持用
ポケットが形成されるとともに、前記ポケットの開口側
端面に面取り部が形成された冠型保持器であって、か
つ、(ii).前記保持器の繊維層に潤滑油が含浸されたこ
と、を特徴とするものである。前記特開平６−１６５７
９０号に開示の玉軸受の冠型保持器（リテーナ）は、前
記(i)の構成により回転バランスを良くし、保持器と外
輪の接触による保持器の摩耗や回転トルクの増大を防止
しようとするものである。なお、前記特開平６−１６５
７９０号において、潤滑油の具体的な構成については、
不明である。また、前記特開平６−１６５７９０号は、
従来技術の説明において、ハウジング内に食用油を注油
する態様を説明しているが、ここでいう食用油の具体的
な構成は不明である。本発明者らは前記特開平６−１６
５７９０号に開示の潤滑油は、当業界の技術水準からみ
て、従来から提案されて来ている潤滑油の域を出るもの
ではないと考えている。
【００１８】更に、特開平６−２１２１７９号は、歯科
用エアータービンハンドピースのベアリングに対する潤
滑油の補給回数を少なくするために、潤滑油にセラミッ
ク粉末を混入させることを開示している。これは、潤滑
油内にセラミック粉末を混入しておくと、潤滑油の持ち
（ライフタイム）が良くなるという知見をベースにした
提案である。
用エアータービンハンドピースのベアリングに対する潤
滑油の補給回数を少なくするために、潤滑油にセラミッ
ク粉末を混入させることを開示している。これは、潤滑
油内にセラミック粉末を混入しておくと、潤滑油の持ち
（ライフタイム）が良くなるという知見をベースにした
提案である。
【００１９】前記した従来から提案されている各種の潤
滑油は、転がり軸受機構を有する医療歯科用エアーター
ビンハンドピースなどの高速回転機器におけるそれらの
適用を可能にするためには、種々の改善すべき課題を有
すものである。例えば、前記した流動パラフィンなどの
鉱油系または合成油系の潤滑油、あるいはこれらに食用
油を配合した潤滑油は、生体為害性や環境保全性の観点
から、改善すべき点が残されているものである。
滑油は、転がり軸受機構を有する医療歯科用エアーター
ビンハンドピースなどの高速回転機器におけるそれらの
適用を可能にするためには、種々の改善すべき課題を有
すものである。例えば、前記した流動パラフィンなどの
鉱油系または合成油系の潤滑油、あるいはこれらに食用
油を配合した潤滑油は、生体為害性や環境保全性の観点
から、改善すべき点が残されているものである。
【００２０】また、前記特公平５−４３８８４号及び実
開平７−１０５５３号に提案されているパーフルオロポ
リエーテル（ＰＦＰＥ）やパーフルオロポリアルキルエ
ーテル（ＰＦＡＥ）などのフッ素化オイルは、耐熱性、
耐薬品性、耐溶剤性に優れ、高温に晒されても固体状劣
化物を生成しないため、高速回転機器の潤滑油として好
ましいものであるが、環境破壊の観点や生体為害性の観
点から改善すべき点が残されているものである。
開平７−１０５５３号に提案されているパーフルオロポ
リエーテル（ＰＦＰＥ）やパーフルオロポリアルキルエ
ーテル（ＰＦＡＥ）などのフッ素化オイルは、耐熱性、
耐薬品性、耐溶剤性に優れ、高温に晒されても固体状劣
化物を生成しないため、高速回転機器の潤滑油として好
ましいものであるが、環境破壊の観点や生体為害性の観
点から改善すべき点が残されているものである。
【００２１】更に、前記特開平６−１６５７９０号は、
繊維層を有するフェノール樹脂製の成形体で構成される
転がり軸受装置の保持器（リテーナ）に潤滑油を含浸さ
せることを開示し、かつ前記潤滑油として食用油の使用
を示唆しているが、詳しくは後述するが、一般の食用油
は、大半が乾性油であり、油が乾燥すると樹脂状の固体
となり、耐久性のある軸受用の潤滑油としては不適当な
ものである。
繊維層を有するフェノール樹脂製の成形体で構成される
転がり軸受装置の保持器（リテーナ）に潤滑油を含浸さ
せることを開示し、かつ前記潤滑油として食用油の使用
を示唆しているが、詳しくは後述するが、一般の食用油
は、大半が乾性油であり、油が乾燥すると樹脂状の固体
となり、耐久性のある軸受用の潤滑油としては不適当な
ものである。
【００２２】一般の食用油は、前記したように、大半が
乾性油であり、酸化され易く、そのために合成の酸化防
止剤を添加配合して使用するのが常態である。前記乾性
油を主体とし、かつ酸化防止剤を配合した食用油系の潤
滑油においては、前記酸化防止剤と軸受装置系から溶出
する金属との反応生成物が生体為害性物質となる場合が
あることに留意しなければならない。
乾性油であり、酸化され易く、そのために合成の酸化防
止剤を添加配合して使用するのが常態である。前記乾性
油を主体とし、かつ酸化防止剤を配合した食用油系の潤
滑油においては、前記酸化防止剤と軸受装置系から溶出
する金属との反応生成物が生体為害性物質となる場合が
あることに留意しなければならない。
【００２３】また、前記特開平６−２１２１７９号は、
潤滑油にセラミック粉体を混入させ、潤滑油の持ち（ラ
イフタイム）を良くし潤滑系への補給回数を低減化しよ
うとするものであるが、高速回転系の医療歯科用切削器
（エアータービンハンドピース）においては、軸受のレ
ース（保持器）やボールが前記セラミック粉体により削
られて生体に有害な金属を溶出したり、あるいは稀薄潤
滑環境下において潤滑油が少なくなると軸受機構に致命
的な損傷を与えることになる。
潤滑油にセラミック粉体を混入させ、潤滑油の持ち（ラ
イフタイム）を良くし潤滑系への補給回数を低減化しよ
うとするものであるが、高速回転系の医療歯科用切削器
（エアータービンハンドピース）においては、軸受のレ
ース（保持器）やボールが前記セラミック粉体により削
られて生体に有害な金属を溶出したり、あるいは稀薄潤
滑環境下において潤滑油が少なくなると軸受機構に致命
的な損傷を与えることになる。
【００２４】前記したように、高速回転機器、例えば医
療歯科用の高速回転機器（エアータービンハンドピー
ス）において使用される従来の転がり軸受装置用の潤滑
油は、(i).生体安全性（生体に対する為害性が少ないこ
と。）、(ii).環境の保全性（安全性）、(iii).耐熱性
（オートクレーブ処理による滅菌消毒が可能であるこ
と。）、(iv).耐久性のある潤滑系、などの面から評価
すると課題を残すものである。
療歯科用の高速回転機器（エアータービンハンドピー
ス）において使用される従来の転がり軸受装置用の潤滑
油は、(i).生体安全性（生体に対する為害性が少ないこ
と。）、(ii).環境の保全性（安全性）、(iii).耐熱性
（オートクレーブ処理による滅菌消毒が可能であるこ
と。）、(iv).耐久性のある潤滑系、などの面から評価
すると課題を残すものである。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した従
来技術の高速回転機器の転がり軸受装置における問題点
に鑑み創案されたものである。なお、本発明の直接の契
機は、本発明者らが先に提案した高性能、超高速回転の
ボールベアリングタービン型の歯科用エアータービンハ
ンドピース（特願平６−３６４０４号、Ｕ.Ｓ.Ｐａｔｅ
ｎｔ Ｎｏ.５，５６２，４４６）に対して、優れた特
性の潤滑油が存在していなかったことにあった。本発明
者らは、高速回転機器用の転がり軸受装置において、特
に軸受機構の重要な構成要素である転動体（ボール）及
び前記転動体（ボール）を保持する保持器（リテーナ）
について、更なる高速回転の実現や高速回転下での耐久
性の改善などの高度の要求特性を満足する方策について
鋭意検討を加えた。その結果、本発明者らは、転動体
（ボール）を従来のステンレス製のものに代えて結晶化
ガラスや強化ガラスなどの無機質ボールにするととも
に、前記保持器を特定の多孔質樹脂成形体で構成し、更
に、前記無機質ボールと多孔質樹脂成形体で構成される
保持器に対して特定の潤滑油、例えば植物性不乾性油な
どを適用したとき、従来にない優れた特性の潤滑系が実
現できる、という知見を見い出した。本発明は、前記知
見をベースにして完成されたものである。
来技術の高速回転機器の転がり軸受装置における問題点
に鑑み創案されたものである。なお、本発明の直接の契
機は、本発明者らが先に提案した高性能、超高速回転の
ボールベアリングタービン型の歯科用エアータービンハ
ンドピース（特願平６−３６４０４号、Ｕ.Ｓ.Ｐａｔｅ
ｎｔ Ｎｏ.５，５６２，４４６）に対して、優れた特
性の潤滑油が存在していなかったことにあった。本発明
者らは、高速回転機器用の転がり軸受装置において、特
に軸受機構の重要な構成要素である転動体（ボール）及
び前記転動体（ボール）を保持する保持器（リテーナ）
について、更なる高速回転の実現や高速回転下での耐久
性の改善などの高度の要求特性を満足する方策について
鋭意検討を加えた。その結果、本発明者らは、転動体
（ボール）を従来のステンレス製のものに代えて結晶化
ガラスや強化ガラスなどの無機質ボールにするととも
に、前記保持器を特定の多孔質樹脂成形体で構成し、更
に、前記無機質ボールと多孔質樹脂成形体で構成される
保持器に対して特定の潤滑油、例えば植物性不乾性油な
どを適用したとき、従来にない優れた特性の潤滑系が実
現できる、という知見を見い出した。本発明は、前記知
見をベースにして完成されたものである。
【００２６】本発明は、転がり軸受機構を内蔵する歯科
用エアータービンハンドピースなどの高速切削機器にお
いて、高速回転下において十分な耐久性を有し、オート
クレーブ滅菌などの高温高圧にも耐える耐熱性を持ち、
また生体安全性（生体為害性）や環境保全性（安全性）
に優れるなど、高性能の転がり軸受装置を提供するもの
である。別言すれば、本発明は、ボールベアリング式の
３０万ｒｐｍ以上、更には４０万ｒｐｍ以上の医療歯科
用高速切削器などの高速回転機器において、従来の金属
製（ステンレス製）ボールベアリング式よりも格段に高
い回転数を安定して実現することができ、かつ耐久性の
ある潤滑系を実現することができる高速回転機器の主要
な構成要素である転がり軸受装置を提供するものであ
る。
用エアータービンハンドピースなどの高速切削機器にお
いて、高速回転下において十分な耐久性を有し、オート
クレーブ滅菌などの高温高圧にも耐える耐熱性を持ち、
また生体安全性（生体為害性）や環境保全性（安全性）
に優れるなど、高性能の転がり軸受装置を提供するもの
である。別言すれば、本発明は、ボールベアリング式の
３０万ｒｐｍ以上、更には４０万ｒｐｍ以上の医療歯科
用高速切削器などの高速回転機器において、従来の金属
製（ステンレス製）ボールベアリング式よりも格段に高
い回転数を安定して実現することができ、かつ耐久性の
ある潤滑系を実現することができる高速回転機器の主要
な構成要素である転がり軸受装置を提供するものであ
る。
【００２７】
【課題を解決するための手段】本発明を概説すれば、本
発明は、少なくとも外輪、内輪、転動体、及び保持器
（リテーナ）からなる高速回転機器の転がり軸受装置に
おいて、(i).前記駆動体が、非金属製の無機質ボールで
構成され、かつ、(ii).前記保持器（リテーナ）が、少
なくとも一部に連通構造の気孔部を有する多孔質合成樹
脂成形体で構成され、更に、(iii).前記駆動体及び保持
器（リテーナ）が、潤滑油で潤滑処理されて構成された
こと、を特徴とする高速回転機器用の転がり軸受装置に
関するものである。
発明は、少なくとも外輪、内輪、転動体、及び保持器
（リテーナ）からなる高速回転機器の転がり軸受装置に
おいて、(i).前記駆動体が、非金属製の無機質ボールで
構成され、かつ、(ii).前記保持器（リテーナ）が、少
なくとも一部に連通構造の気孔部を有する多孔質合成樹
脂成形体で構成され、更に、(iii).前記駆動体及び保持
器（リテーナ）が、潤滑油で潤滑処理されて構成された
こと、を特徴とする高速回転機器用の転がり軸受装置に
関するものである。
【００２８】以下、本発明の技術的構成及び実施態様に
ついて詳しく説明する。
ついて詳しく説明する。
【００２９】本発明の高速回転機器の転がり軸受装置に
おいて、第一の特徴点は、転がり軸受装置の主要な構成
要素である転動体（ボール）の構成を、従来の金属製の
ものから非金属製の無機質ボールに変更する点にある。
また、第二の特徴点は、保持器（リテーナ）を、特定の
マトリックス材からなる多孔質体により構成する点にあ
る。更にまた、本発明の高速回転機器の転がり軸受装置
において、第三の特徴点は、前記した特定材質の転動体
（ボール）及び保持器（リテーナ）に対して特定の潤滑
油、例えば植物性不乾性油などの潤滑油を適用もしくは
含浸して軸受部を構成する点にある。本発明の高速回転
機器の転がり軸受装置は、以下に説明するように、前記
した三つの特徴点が有機的に作用して優れた作用効果を
奏するものである。
おいて、第一の特徴点は、転がり軸受装置の主要な構成
要素である転動体（ボール）の構成を、従来の金属製の
ものから非金属製の無機質ボールに変更する点にある。
また、第二の特徴点は、保持器（リテーナ）を、特定の
マトリックス材からなる多孔質体により構成する点にあ
る。更にまた、本発明の高速回転機器の転がり軸受装置
において、第三の特徴点は、前記した特定材質の転動体
（ボール）及び保持器（リテーナ）に対して特定の潤滑
油、例えば植物性不乾性油などの潤滑油を適用もしくは
含浸して軸受部を構成する点にある。本発明の高速回転
機器の転がり軸受装置は、以下に説明するように、前記
した三つの特徴点が有機的に作用して優れた作用効果を
奏するものである。
【００３０】以下、前記した本発明の第一〜第三の特徴
点の順に、本発明の技術的構成を説明する。
点の順に、本発明の技術的構成を説明する。
【００３１】まず、本発明の第一の特徴点である転動体
（ボール）の構成について説明する。前記したように、
従来技術において、この種の転動体（ボール）として一
般にステンレス製（例えばＳＵＳ４４０Ｃ）のものが使
用されている。しかしながら、本発明においては、より
高いレベルの高速回転の実現、高速回転下での低騒音の
実現、高速回転下における軸受部を構成する他部材との
接触による磨耗の低減、高速回転下での低発熱性、後述
する特殊な潤滑油である植物性不乾性油との親和性など
の観点から、従来のステンレス製ボールに代えて非金属
製の無機質ボールを採用するものである。
（ボール）の構成について説明する。前記したように、
従来技術において、この種の転動体（ボール）として一
般にステンレス製（例えばＳＵＳ４４０Ｃ）のものが使
用されている。しかしながら、本発明においては、より
高いレベルの高速回転の実現、高速回転下での低騒音の
実現、高速回転下における軸受部を構成する他部材との
接触による磨耗の低減、高速回転下での低発熱性、後述
する特殊な潤滑油である植物性不乾性油との親和性など
の観点から、従来のステンレス製ボールに代えて非金属
製の無機質ボールを採用するものである。
【００３２】本発明の転動体（ボール）として採用する
前記非金属製の無機質ボールとしては、非酸化セラミッ
ク材料、酸化セラミック材料、耐熱ガラス材料、あるい
は結晶化ガラス材料などで製作されたものを使用するこ
とができる。前記非酸化セラミック材料としては、窒化
物、炭化物、あるいは硼化物などが含まれる。前記した
無機質ボールの具体例として、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）、
炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、アルミナ
（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ジルコニウム及び、ジルコニア（Ｚ
ｒＯ2）、耐熱ガラス材料に属するパイレックス（Corni
ng GlassWorks社製）やテレックス（東京芝浦電気社
製）、結晶化ガラス材料に属するネオセラム（日本電気
硝子社製）などを挙げることができる。なお、本発明に
おいて、無機質ボールの中に、窒化物と酸化物との中間
的な組成の酸窒化物系のもの、例えばサイアロン（sial
on）も包含されると解されるべきである。
前記非金属製の無機質ボールとしては、非酸化セラミッ
ク材料、酸化セラミック材料、耐熱ガラス材料、あるい
は結晶化ガラス材料などで製作されたものを使用するこ
とができる。前記非酸化セラミック材料としては、窒化
物、炭化物、あるいは硼化物などが含まれる。前記した
無機質ボールの具体例として、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）、
炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、アルミナ
（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ジルコニウム及び、ジルコニア（Ｚ
ｒＯ2）、耐熱ガラス材料に属するパイレックス（Corni
ng GlassWorks社製）やテレックス（東京芝浦電気社
製）、結晶化ガラス材料に属するネオセラム（日本電気
硝子社製）などを挙げることができる。なお、本発明に
おいて、無機質ボールの中に、窒化物と酸化物との中間
的な組成の酸窒化物系のもの、例えばサイアロン（sial
on）も包含されると解されるべきである。
【００３３】次に、本発明の第二の特徴点である保持器
（リテーナ）の構成について説明する。本発明の保持器
（リテーナ）の第一実施態様は、次の通りである。本発
明の保持器（リテーナ）の第一実施態様は、多孔質のポ
リイミド樹脂成形体で構成される。図３は、前記多孔質
ポリイミド樹脂成形体からなる保持器（４４）の斜視図
を示す。図中、（４４ａ）は保持器本体を示し、（４４
ｂ）は孔部（気孔部）を示す。なお、前記保持器（４
４）は、図１〜図２を参照して説明したボールベアリン
グ式の歯科用エアータービンハンドピースに適用される
ものである。
（リテーナ）の構成について説明する。本発明の保持器
（リテーナ）の第一実施態様は、次の通りである。本発
明の保持器（リテーナ）の第一実施態様は、多孔質のポ
リイミド樹脂成形体で構成される。図３は、前記多孔質
ポリイミド樹脂成形体からなる保持器（４４）の斜視図
を示す。図中、（４４ａ）は保持器本体を示し、（４４
ｂ）は孔部（気孔部）を示す。なお、前記保持器（４
４）は、図１〜図２を参照して説明したボールベアリン
グ式の歯科用エアータービンハンドピースに適用される
ものである。
【００３４】本発明の多孔質ポリイミド樹脂成形体で構
成される保持器（リテーナ）において、前記ポリイミド
樹脂（以下、ＰＩ樹脂と略記する。）は、芳香族カルボ
ン酸と芳香族アミンを縮重合して得られる主鎖にイミド
結合を有する樹脂（熱可塑のものであっても、あるいは
熱硬化性のものであってもよい。）であって、耐熱性、
耐薬品性、機械的性質、電気的特性に優れたものであ
る。なお、本発明において、ＰＩ樹脂なる用語は、主鎖
にイミド結合及びアミド結合を有するポリアミドイミド
樹脂（以下、ＰＡＩ樹脂と略記する。）も包含するもの
であると理解されるべきである。
成される保持器（リテーナ）において、前記ポリイミド
樹脂（以下、ＰＩ樹脂と略記する。）は、芳香族カルボ
ン酸と芳香族アミンを縮重合して得られる主鎖にイミド
結合を有する樹脂（熱可塑のものであっても、あるいは
熱硬化性のものであってもよい。）であって、耐熱性、
耐薬品性、機械的性質、電気的特性に優れたものであ
る。なお、本発明において、ＰＩ樹脂なる用語は、主鎖
にイミド結合及びアミド結合を有するポリアミドイミド
樹脂（以下、ＰＡＩ樹脂と略記する。）も包含するもの
であると理解されるべきである。
【００３５】本発明において、前記リテーナを構成する
ＰＩ樹脂及びＰＡＩ樹脂は、市販されているものが好都
合に使用することができる。例えば、市販されているＰ
Ｉ樹脂及びＰＡＩ樹脂としてその化学構造式を含めて以
下のものを例示することができる。 (i).ＰＩ樹脂： (1).オーストリア国レンジング社製、Ｐ８４−ＨＴ（下
記、化１で示されるもの。なお、化１において、Ｒはア
ルキレン基を表わす。） (2).東レ社製、ＴＩ−３０００（下記、化２で示される
もの。） (3).宇部興産社製、ＵＩＰ−Ｓ（下記、化３で示される
もの。） (4).デュポン社製、ベスペル（下記、化２で示されるも
の。） (5).三井東圧化学社製、オーラム（下記、化４で示され
るもの。） (6).その他、米国ヒューロン社製、メルディン８１０
０，９００などがある。 (ii).ＰＡＩ樹脂： (1).アモコ社製、トーロン４０００ＴＦ（下記、化５で
示されるもの。なお、化５において、Ａｒはフェニレン
基を表わす）。
ＰＩ樹脂及びＰＡＩ樹脂は、市販されているものが好都
合に使用することができる。例えば、市販されているＰ
Ｉ樹脂及びＰＡＩ樹脂としてその化学構造式を含めて以
下のものを例示することができる。 (i).ＰＩ樹脂： (1).オーストリア国レンジング社製、Ｐ８４−ＨＴ（下
記、化１で示されるもの。なお、化１において、Ｒはア
ルキレン基を表わす。） (2).東レ社製、ＴＩ−３０００（下記、化２で示される
もの。） (3).宇部興産社製、ＵＩＰ−Ｓ（下記、化３で示される
もの。） (4).デュポン社製、ベスペル（下記、化２で示されるも
の。） (5).三井東圧化学社製、オーラム（下記、化４で示され
るもの。） (6).その他、米国ヒューロン社製、メルディン８１０
０，９００などがある。 (ii).ＰＡＩ樹脂： (1).アモコ社製、トーロン４０００ＴＦ（下記、化５で
示されるもの。なお、化５において、Ａｒはフェニレン
基を表わす）。
【００３６】
【化１】
【００３７】
【化２】
【００３８】
【化３】
【００３９】
【化４】
【００４０】
【化５】
【００４１】前記多孔質のＰＡＩ樹脂成形体からなる保
持器は、特公平５−４３８８４号に示されるように、平
均粒径が１５〜５０μｍに分級整粒したＰＡＩ樹脂粉末
を加圧焼成して製造することができる。前記焼結成形に
おいて、樹脂粉末の平均粒径や圧力などを所望に調整し
て、体積比５〜２０％の連通気孔を有するポーラスな構
造の保持器を調製する。次いで、前記連通気孔に、詳し
くは後述するが特定の潤滑油（基油：植物性不乾性油）
を含浸し本発明の保持器を製造する。
持器は、特公平５−４３８８４号に示されるように、平
均粒径が１５〜５０μｍに分級整粒したＰＡＩ樹脂粉末
を加圧焼成して製造することができる。前記焼結成形に
おいて、樹脂粉末の平均粒径や圧力などを所望に調整し
て、体積比５〜２０％の連通気孔を有するポーラスな構
造の保持器を調製する。次いで、前記連通気孔に、詳し
くは後述するが特定の潤滑油（基油：植物性不乾性油）
を含浸し本発明の保持器を製造する。
【００４２】前記、多孔質ＰＡＩ樹脂成形体からなる保
持器において、原料の樹脂粉末に１５μｍ未満の微小粒
径の粉末が混入している場合、孔、即ち空間部が前記微
小粉末により閉塞されてしまうので、製品の気孔率のバ
ラツキを招来させる。このため、前記した分級整粒が必
要となる。また、逆に５０μｍを超える大きな粒径の粉
末が混入する場合、粒子間の空隙が大きくなり、高速回
転時の含浸油の保持率（保油率）が低下し、さらに保持
器の強度も低下するため、前記した大きな粒径の混入は
好ましくない。
持器において、原料の樹脂粉末に１５μｍ未満の微小粒
径の粉末が混入している場合、孔、即ち空間部が前記微
小粉末により閉塞されてしまうので、製品の気孔率のバ
ラツキを招来させる。このため、前記した分級整粒が必
要となる。また、逆に５０μｍを超える大きな粒径の粉
末が混入する場合、粒子間の空隙が大きくなり、高速回
転時の含浸油の保持率（保油率）が低下し、さらに保持
器の強度も低下するため、前記した大きな粒径の混入は
好ましくない。
【００４３】図４〜図５は、多孔質ＰＡＩ樹脂成形体か
らなる保持器（４４）の別の態様を説明する図である。
なお、図４は保持器（４４）の応用例である前記図２に
示されるものとは別の構造の歯科用エアータービンハン
ドピースを説明する図である。なお、図４の歯科用エア
ータービンハンドピースの構造は、対応する前記図２よ
り明らかであるため、説明は省略する。また、図には示
していないが、軸受けにシールを付けたものであっても
良い。また、図５は、保持器（４４）の形状構造を説明
する図であり、前記図３に対応する図である。図５にお
いて、（４４ａ）は保持器本体を示し、（４４ｂ）は穴
部（気孔部）を示している。
らなる保持器（４４）の別の態様を説明する図である。
なお、図４は保持器（４４）の応用例である前記図２に
示されるものとは別の構造の歯科用エアータービンハン
ドピースを説明する図である。なお、図４の歯科用エア
ータービンハンドピースの構造は、対応する前記図２よ
り明らかであるため、説明は省略する。また、図には示
していないが、軸受けにシールを付けたものであっても
良い。また、図５は、保持器（４４）の形状構造を説明
する図であり、前記図３に対応する図である。図５にお
いて、（４４ａ）は保持器本体を示し、（４４ｂ）は穴
部（気孔部）を示している。
【００４４】本発明の保持器（リテーナ）の第二実施態
様は、次の通りである。本発明の保持器（リテーナ）の
第二実施態様は、多孔質のＰＩ樹脂成形体で構成され
る。
様は、次の通りである。本発明の保持器（リテーナ）の
第二実施態様は、多孔質のＰＩ樹脂成形体で構成され
る。
【００４５】前記多孔質のＰＩ樹脂成形体からなる保持
器は、前記ＰＡＩ樹脂の粉末の焼結成形と同様にして製
造することができる。即ち、平均粒径が、１５〜５０μ
ｍに分級整粒したＰＩ樹脂粉末を加圧焼結することによ
り、体積比５〜２０％の連通気孔の多孔質ＰＩ樹脂成形
体を製造することができる。
器は、前記ＰＡＩ樹脂の粉末の焼結成形と同様にして製
造することができる。即ち、平均粒径が、１５〜５０μ
ｍに分級整粒したＰＩ樹脂粉末を加圧焼結することによ
り、体積比５〜２０％の連通気孔の多孔質ＰＩ樹脂成形
体を製造することができる。
【００４６】前記第一の実施態様及び第二の実施態様に
おいては、保持器（リテーナ）を、焼結成形して成形す
る方法を示したが、これに限定されず、例えば、以下の
方法によって成形しても良い。多孔質のマトリックス材
を構成するＰＩ樹脂及び前記ＰＩ樹脂に近似する成形温
度帯を有する他の耐熱性樹脂であって、かつ前記ＰＩ樹
脂の共存下に溶媒で処理されると他の耐熱性樹脂だけが
溶出される他の耐熱性樹脂を混合し、次にこの混合物を
溶融成形して所望形状の保持器（リテーナ）に成形し、
この成形した保持器から前記他の耐熱性樹脂のみを溶媒
溶出させて多孔質の保持器としても良い。
おいては、保持器（リテーナ）を、焼結成形して成形す
る方法を示したが、これに限定されず、例えば、以下の
方法によって成形しても良い。多孔質のマトリックス材
を構成するＰＩ樹脂及び前記ＰＩ樹脂に近似する成形温
度帯を有する他の耐熱性樹脂であって、かつ前記ＰＩ樹
脂の共存下に溶媒で処理されると他の耐熱性樹脂だけが
溶出される他の耐熱性樹脂を混合し、次にこの混合物を
溶融成形して所望形状の保持器（リテーナ）に成形し、
この成形した保持器から前記他の耐熱性樹脂のみを溶媒
溶出させて多孔質の保持器としても良い。
【００４７】前記した保持器（リテーナ）の成形方法に
おいて、ＰＩ樹脂なる用語には前記したようにＰＡＩ樹
脂も含まれる。なお、前記した他の耐熱性樹脂の例とし
ては、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテ
ルイミド（ＰＥＩ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリ
サルフォン（ＰＳＦ）などが使用できる。また、前記し
た溶媒としては、塩化メチレン（ジクロロメタン）、ク
ロロホルム、メチルエチルケトン、テトラヒドロラン、
Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド
などを使用することができる。
おいて、ＰＩ樹脂なる用語には前記したようにＰＡＩ樹
脂も含まれる。なお、前記した他の耐熱性樹脂の例とし
ては、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテ
ルイミド（ＰＥＩ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリ
サルフォン（ＰＳＦ）などが使用できる。また、前記し
た溶媒としては、塩化メチレン（ジクロロメタン）、ク
ロロホルム、メチルエチルケトン、テトラヒドロラン、
Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド
などを使用することができる。
【００４８】前記多孔質ＰＩ樹脂製の保持器は、前記多
孔質ＰＡＩ樹脂のものと比較して、潤滑油が切れた場
合、溶融することがなく、軸受が使用不能とならないこ
と、またＰＩ樹脂は吸湿速度が遅く原料粉や成形品の管
理が容易であること、などというメリットを有してい
る。なお、前記した理由により後者のＰＡＩ樹脂は、溶
融型樹脂として位置づけられるものである。また、滅菌
処理（オートクレーブ処理）においても、近年、特にＨ
ＩＶの感染予防が求められ、従来の処理条件よりも更に
厳しい条件下での処理（例えば、蒸気圧２．４kgf／cm2
（235Pa）、温度１３５℃、時間５分）が求められてい
るが、前記多孔質ＰＩ樹脂製の保持器は、２００℃程度
まで耐えることができる。
孔質ＰＡＩ樹脂のものと比較して、潤滑油が切れた場
合、溶融することがなく、軸受が使用不能とならないこ
と、またＰＩ樹脂は吸湿速度が遅く原料粉や成形品の管
理が容易であること、などというメリットを有してい
る。なお、前記した理由により後者のＰＡＩ樹脂は、溶
融型樹脂として位置づけられるものである。また、滅菌
処理（オートクレーブ処理）においても、近年、特にＨ
ＩＶの感染予防が求められ、従来の処理条件よりも更に
厳しい条件下での処理（例えば、蒸気圧２．４kgf／cm2
（235Pa）、温度１３５℃、時間５分）が求められてい
るが、前記多孔質ＰＩ樹脂製の保持器は、２００℃程度
まで耐えることができる。
【００４９】本発明の保持器（リテーナ）の第三実施態
様は、次の通りである。本発明の保持器（リテーナ）の
第三実施態様は、連通気孔層とみなされる繊維層を有す
るフェノール樹脂成形体で構成される。この種の繊維層
を有するフェノール樹脂成形体は、前記繊維層を利用し
て潤滑油を含浸させることができるものである。本発明
において、前記繊維層入りのフェノール樹脂成形体（以
下、多孔質Ｐ・Ｒということがある。）は、前記多孔質
ＰＩ／ＰＡＩ樹脂成形体（以下、多孔質ＰＩ／ＰＡＩ・
Ｒということがある。）の場合の連通気孔による潤滑油
の含浸機能とは異なるものの、繊維層（布）を介しての
潤滑油の含浸機能を有する。このため、本発明におい
て、用語の正確さは欠けるが前記繊維層（布）入りのフ
ェノール樹脂成形体を気孔部（連通気孔部）を有する樹
脂成形体であると位置づけしている。
様は、次の通りである。本発明の保持器（リテーナ）の
第三実施態様は、連通気孔層とみなされる繊維層を有す
るフェノール樹脂成形体で構成される。この種の繊維層
を有するフェノール樹脂成形体は、前記繊維層を利用し
て潤滑油を含浸させることができるものである。本発明
において、前記繊維層入りのフェノール樹脂成形体（以
下、多孔質Ｐ・Ｒということがある。）は、前記多孔質
ＰＩ／ＰＡＩ樹脂成形体（以下、多孔質ＰＩ／ＰＡＩ・
Ｒということがある。）の場合の連通気孔による潤滑油
の含浸機能とは異なるものの、繊維層（布）を介しての
潤滑油の含浸機能を有する。このため、本発明におい
て、用語の正確さは欠けるが前記繊維層（布）入りのフ
ェノール樹脂成形体を気孔部（連通気孔部）を有する樹
脂成形体であると位置づけしている。
【００５０】この種のフェノール樹脂系の保持器は、特
開平６−１６５７９０号に示される方式などにより製造
すればよい。例えば、前記布入りフェノール樹脂成形体
は、(i).布を多重合巻きにしてパイプ状とし、これを真
空状態に維持して布の間にフェノール樹脂を充填、硬化
させて多孔質の筒状体とする方法、(ii).フェノール樹
脂を含浸した布を多重巻きにし、これを加熱圧縮して多
孔質の筒状体とする方法、などにより製造することがで
きる。前記布入りフェノール樹脂成形体の気孔率は、前
記ＰＩ樹脂と同様のものでよく、体積比５〜２０％の多
孔質のものを使用すればよい。
開平６−１６５７９０号に示される方式などにより製造
すればよい。例えば、前記布入りフェノール樹脂成形体
は、(i).布を多重合巻きにしてパイプ状とし、これを真
空状態に維持して布の間にフェノール樹脂を充填、硬化
させて多孔質の筒状体とする方法、(ii).フェノール樹
脂を含浸した布を多重巻きにし、これを加熱圧縮して多
孔質の筒状体とする方法、などにより製造することがで
きる。前記布入りフェノール樹脂成形体の気孔率は、前
記ＰＩ樹脂と同様のものでよく、体積比５〜２０％の多
孔質のものを使用すればよい。
【００５１】次に、本発明の第三の特徴点である潤滑油
成分、即ち、前記した特定の無機質ボール及び特定の多
孔質成形体からなる保持器（リテーナ）に適用もしくは
含浸される特定の潤滑油成分について、詳しく説明す
る。
成分、即ち、前記した特定の無機質ボール及び特定の多
孔質成形体からなる保持器（リテーナ）に適用もしくは
含浸される特定の潤滑油成分について、詳しく説明す
る。
【００５２】本発明の第三の特徴点は、エアータービン
翼が固定された回転軸を回動自在に支承する外輪、内
輪、無機質ボールからなる転動体、及び耐熱合成樹脂製
の多孔質保持器（リテーナ）からなる転がり軸受要素を
有する高速切削器（エアータービンハンドピース）など
の高速回転機器に対して、積極的に潤滑油を使用する点
に特徴点がある。なお、この種の４０万〜５０万ｒｐｍ
の高速回転機器の転がり軸受部においては、リテーナを
使用しなかったり、水潤滑を採用したりして、潤滑油の
使用を排除する方向にあり、この面からも本発明は特異
性がある。前記した潤滑油はいうまでもないことである
が、生体安全性や環境保全性、耐熱性（オートクレーブ
処理による滅菌消毒が可能であること。）、高速回転の
実現性、などの観点から所望のものが選択されなければ
ならないことはいうまでもないことである。本発明は、
潤滑油として、パラフィン油やフッ素化油に加えて従来
技術にはみられない植物性の不乾性油をも採用するもの
である。このため、本発明の理解を助けるために、まず
植物性不乾性油から説明する。
翼が固定された回転軸を回動自在に支承する外輪、内
輪、無機質ボールからなる転動体、及び耐熱合成樹脂製
の多孔質保持器（リテーナ）からなる転がり軸受要素を
有する高速切削器（エアータービンハンドピース）など
の高速回転機器に対して、積極的に潤滑油を使用する点
に特徴点がある。なお、この種の４０万〜５０万ｒｐｍ
の高速回転機器の転がり軸受部においては、リテーナを
使用しなかったり、水潤滑を採用したりして、潤滑油の
使用を排除する方向にあり、この面からも本発明は特異
性がある。前記した潤滑油はいうまでもないことである
が、生体安全性や環境保全性、耐熱性（オートクレーブ
処理による滅菌消毒が可能であること。）、高速回転の
実現性、などの観点から所望のものが選択されなければ
ならないことはいうまでもないことである。本発明は、
潤滑油として、パラフィン油やフッ素化油に加えて従来
技術にはみられない植物性の不乾性油をも採用するもの
である。このため、本発明の理解を助けるために、まず
植物性不乾性油から説明する。
【００５３】植物油は、大別すると下記の三種に分類す
ることができる。 (i).不乾性油（Nondrying oil） これは、薄層にして空気中で乾燥（酸化）しても膜状物
（樹脂状固体）を形成しない油である。この種の不乾性
油は、分子中の二重結合が二以上（以下、多価とい
う。）の不飽和脂肪酸の量が少なく、オレイン酸（１分
子当り二重結合一個）のグリセリド（グリセリンエステ
ル）が主成分であり、従って、ヨウ素価（油の不飽和度
を示す尺度。Iodine value) は１００以下である。この
種の不乾性油の代表例は、オリーブ油、落花生油、オレ
イソル油などがある。
ることができる。 (i).不乾性油（Nondrying oil） これは、薄層にして空気中で乾燥（酸化）しても膜状物
（樹脂状固体）を形成しない油である。この種の不乾性
油は、分子中の二重結合が二以上（以下、多価とい
う。）の不飽和脂肪酸の量が少なく、オレイン酸（１分
子当り二重結合一個）のグリセリド（グリセリンエステ
ル）が主成分であり、従って、ヨウ素価（油の不飽和度
を示す尺度。Iodine value) は１００以下である。この
種の不乾性油の代表例は、オリーブ油、落花生油、オレ
イソル油などがある。
【００５４】(ii).半乾性油（Semidrying oil） これは、前記した不乾性油と後述する乾性油の中間的性
質を示す油である。なお、ヨウ素価は１００〜１３０の
ものである。この種の半乾性油の代表例は、菜種油、ゴ
マ油、綿実油などがある。
質を示す油である。なお、ヨウ素価は１００〜１３０の
ものである。この種の半乾性油の代表例は、菜種油、ゴ
マ油、綿実油などがある。
【００５５】(iii).乾性油（Drying oil） これは、薄層にして空気中で乾燥（酸化）すると膜（樹
脂状固体）を形成する油である。この種の乾性油は、不
飽和度の高い脂肪酸（例えば、リノール酸は二重結合が
二個、リノレン酸は二重結合が三個ある。）のグリセリ
ドからなり、これが空気中の酸素を吸収して、酸化重合
して膜状物を容易に形成する。なお、前記乾性油のヨウ
素価は、１３０以上のものである。この種の乾性油の代
表例は、アマニ油、桐油などがある。
脂状固体）を形成する油である。この種の乾性油は、不
飽和度の高い脂肪酸（例えば、リノール酸は二重結合が
二個、リノレン酸は二重結合が三個ある。）のグリセリ
ドからなり、これが空気中の酸素を吸収して、酸化重合
して膜状物を容易に形成する。なお、前記乾性油のヨウ
素価は、１３０以上のものである。この種の乾性油の代
表例は、アマニ油、桐油などがある。
【００５６】前記した各種の植物油のうち、不乾性油
は、薄層にして乾燥（酸化）しても膜状物（樹脂状固
体）を生成しない油脂（高級脂肪酸のグリセリンエステ
ル）であり、耐熱性（オートクレーブ処理により滅菌消
毒が可能なこと）や耐久性に優れているため、歯科用エ
アータービンハンドピースなどの高速回転機器の転がり
軸受装置用の潤滑油として好適なものである。
は、薄層にして乾燥（酸化）しても膜状物（樹脂状固
体）を生成しない油脂（高級脂肪酸のグリセリンエステ
ル）であり、耐熱性（オートクレーブ処理により滅菌消
毒が可能なこと）や耐久性に優れているため、歯科用エ
アータービンハンドピースなどの高速回転機器の転がり
軸受装置用の潤滑油として好適なものである。
【００５７】本発明は、歯科用エアータービンハンドピ
ースなどの高速回転機器の転がり軸受装置用の潤滑油と
して、植物油のうちの不乾性油を採用するものである。
以下、前記植物油の不乾性油として代表例であるオリー
ブ油（Olive Oil）について詳しく説明する。
ースなどの高速回転機器の転がり軸受装置用の潤滑油と
して、植物油のうちの不乾性油を採用するものである。
以下、前記植物油の不乾性油として代表例であるオリー
ブ油（Olive Oil）について詳しく説明する。
【００５８】オリーブ油は、オリーブ（Olea Europae
a）の果実から製造される油脂（グリセリンエステル）
であり、その成分は大別すると下記の３種に分類するこ
とができる。(i).不飽和樹脂酸、(ii).飽和樹脂酸、(ii
i).各種の微量成分。
a）の果実から製造される油脂（グリセリンエステル）
であり、その成分は大別すると下記の３種に分類するこ
とができる。(i).不飽和樹脂酸、(ii).飽和樹脂酸、(ii
i).各種の微量成分。
【００５９】オリーブ油の不飽和樹脂酸は、一般に一価
及び二価以上（多価）のもので構成される。以下、オリ
ーブ油の不飽和樹脂酸の種類と含有量を示す。 1).オレイン酸（一価）…………………５６．０〜８３．０％ ＣＨ3（ＣＨ2 ）7ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ2 ）7ＣＯＯＨ 2).リノール酸（多価）………………… ３．５〜２０．０％ ＣＨ3（ＣＨ2 ）4ＣＨ＝ＣＨＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ2 ）7ＣＯＯＨ 3).パルミトオレイン酸（一価）……… ０．３〜３．５％ ＣＨ3（ＣＨ2 ）5ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ2 ）7ＣＯＯＨ 4).リノレン酸（多価）………………… ０．０〜１．５％ ＣＨ3ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨＣＨ2ＣＨ＝ＣＨＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ2 ）7 ＣＯＯＨ 5).ガドレイン酸（一価）……………… ０．０〜０．０５％ ＣＨ3（ＣＨ2 ）9ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ2 ）7ＣＯＯＨ
及び二価以上（多価）のもので構成される。以下、オリ
ーブ油の不飽和樹脂酸の種類と含有量を示す。 1).オレイン酸（一価）…………………５６．０〜８３．０％ ＣＨ3（ＣＨ2 ）7ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ2 ）7ＣＯＯＨ 2).リノール酸（多価）………………… ３．５〜２０．０％ ＣＨ3（ＣＨ2 ）4ＣＨ＝ＣＨＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ2 ）7ＣＯＯＨ 3).パルミトオレイン酸（一価）……… ０．３〜３．５％ ＣＨ3（ＣＨ2 ）5ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ2 ）7ＣＯＯＨ 4).リノレン酸（多価）………………… ０．０〜１．５％ ＣＨ3ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨＣＨ2ＣＨ＝ＣＨＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ2 ）7 ＣＯＯＨ 5).ガドレイン酸（一価）……………… ０．０〜０．０５％ ＣＨ3（ＣＨ2 ）9ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ2 ）7ＣＯＯＨ
【００６０】前記したように、オリーブ油は、一価の不
飽和脂肪酸であるオレイン酸を多く含有するものであ
る。また、オリーブ油は、リノール酸などの多価の不飽
和脂肪酸を少量、含有している。前記したように、多価
の不飽和脂肪酸は酸化しやすいものであるが、オリーブ
油は、後述するように微量成分としてトコフェロール類
（ビタミンＥ）を含有しているため、前記トコフェロー
ル類（ビタミンＥ）の抗酸化作用によりリノール酸など
の多価不飽和脂肪酸の酸化劣化が防止され、オリーブ油
全体は、耐酸化性に優れている。
飽和脂肪酸であるオレイン酸を多く含有するものであ
る。また、オリーブ油は、リノール酸などの多価の不飽
和脂肪酸を少量、含有している。前記したように、多価
の不飽和脂肪酸は酸化しやすいものであるが、オリーブ
油は、後述するように微量成分としてトコフェロール類
（ビタミンＥ）を含有しているため、前記トコフェロー
ル類（ビタミンＥ）の抗酸化作用によりリノール酸など
の多価不飽和脂肪酸の酸化劣化が防止され、オリーブ油
全体は、耐酸化性に優れている。
【００６１】次に、オリーブ油の飽和脂肪酸成分につい
て説明する。以下、オリーブ油の飽和脂肪酸の種類と含
有量を示す。 (1).パルミチン酸 ＣＨ3（ＣＨ2 ）14ＣＯＯＨ ……７．５〜２０．０％ (2).ステアリン酸 ＣＨ3（ＣＨ2 ）16ＣＯＯＨ ……０．５〜３．５％ (3).ミリスチン酸 ＣＨ3（ＣＨ2 ）12ＣＯＯＨ ……０．０〜０．０５％ (4).アラキジン酸 ＣＨ3（ＣＨ2 ）18ＣＯＯＨ ……０．０〜０．０５％ (5).ベヘニン酸 ＣＨ3（ＣＨ2 ）20ＣＯＯＨ ……０．０〜０．０５％ (6).リグノセリン酸 ＣＨ3（ＣＨ2 ）22ＣＯＯＨ ……０．０〜０．０５％ 前記したことから判るように、オリーブ油は高コレステ
ロール血症の原因となる飽和脂肪酸の含有量が少ないも
のであるということができる。
て説明する。以下、オリーブ油の飽和脂肪酸の種類と含
有量を示す。 (1).パルミチン酸 ＣＨ3（ＣＨ2 ）14ＣＯＯＨ ……７．５〜２０．０％ (2).ステアリン酸 ＣＨ3（ＣＨ2 ）16ＣＯＯＨ ……０．５〜３．５％ (3).ミリスチン酸 ＣＨ3（ＣＨ2 ）12ＣＯＯＨ ……０．０〜０．０５％ (4).アラキジン酸 ＣＨ3（ＣＨ2 ）18ＣＯＯＨ ……０．０〜０．０５％ (5).ベヘニン酸 ＣＨ3（ＣＨ2 ）20ＣＯＯＨ ……０．０〜０．０５％ (6).リグノセリン酸 ＣＨ3（ＣＨ2 ）22ＣＯＯＨ ……０．０〜０．０５％ 前記したことから判るように、オリーブ油は高コレステ
ロール血症の原因となる飽和脂肪酸の含有量が少ないも
のであるということができる。
【００６２】次に、オリーブ油の各種微量成分について
説明する。以下、オリーブ油の各種微量成分の種類と前
記成分の特性や機能について説明する。 ．不ケン化物 (a).ステロール類、 (b).炭化水素類 ・スクアレン ・芳香族炭化水素（これは、固有の感覚的特性、即ち香
りや風味を与える。） (c).トコフェロール類（酸化防止機能） ・α−トコフェロール（ビタミンＥ）（黒変と重合防
止） ・β、γ、δ−トコフェロール（重金属の存在によって
起こる酸敗の防止） (d).トリテルペン・アルコール類 ・シクロ・アルテノール ・エルトロ・ジオール (e).脂溶性のビタミン類 ・ビタミンＡ、Ｄ（抗酸化作用） ．燐脂質、葉緑素及び誘導体 (a).燐脂質 (b).葉緑素（抗酸化作用） ．フェノール化合物 (a).フェノール化合物（抗酸化作用） (b).ポリフェノール（抗酸化作用） 前記したことから判るように、オリーブ油は、他の不乾
性油や乾性油と比較して、油脂の酸化に抗して作用する
各種の微量成分の含有量が高く、耐熱性（オートクレー
ブ処理による滅菌消毒が可能である。）や耐久性に優れ
た潤滑油となるのである。
説明する。以下、オリーブ油の各種微量成分の種類と前
記成分の特性や機能について説明する。 ．不ケン化物 (a).ステロール類、 (b).炭化水素類 ・スクアレン ・芳香族炭化水素（これは、固有の感覚的特性、即ち香
りや風味を与える。） (c).トコフェロール類（酸化防止機能） ・α−トコフェロール（ビタミンＥ）（黒変と重合防
止） ・β、γ、δ−トコフェロール（重金属の存在によって
起こる酸敗の防止） (d).トリテルペン・アルコール類 ・シクロ・アルテノール ・エルトロ・ジオール (e).脂溶性のビタミン類 ・ビタミンＡ、Ｄ（抗酸化作用） ．燐脂質、葉緑素及び誘導体 (a).燐脂質 (b).葉緑素（抗酸化作用） ．フェノール化合物 (a).フェノール化合物（抗酸化作用） (b).ポリフェノール（抗酸化作用） 前記したことから判るように、オリーブ油は、他の不乾
性油や乾性油と比較して、油脂の酸化に抗して作用する
各種の微量成分の含有量が高く、耐熱性（オートクレー
ブ処理による滅菌消毒が可能である。）や耐久性に優れ
た潤滑油となるのである。
【００６３】次に、本発明の歯科用エアータービンハン
ドピースなどの高速回転機器の転がり軸受装置用の潤滑
油を構成し得る他の植物性不乾性油について、説明す
る。 (i).前記したオリーブ油以外の植物性不乾性油として、
落花生油（ArachisOil）がある。落花生油は、落花生
（Arachis Hypogaea）の種子に４０〜５０％含まれてお
り、その種子から搾られて製造される。 (ii).前記したオリーブ油以外の植物性不乾性油とし
て、オレイソル油がある。オレイソル油は、不乾性油で
はないリノール酸（多価）を多く含有するヒマワリの突
然変異種から製造される。今日、農業化学者の努力によ
りオレイン酸（一価の不飽和脂肪酸）を多く含む突然変
異種のヒマワリを育てることに成功しており、この突然
変異種からオレイソルと命名された油が製造されてい
る。オレイソル油は、前記したオリーブ油と同様の不乾
性油である。
ドピースなどの高速回転機器の転がり軸受装置用の潤滑
油を構成し得る他の植物性不乾性油について、説明す
る。 (i).前記したオリーブ油以外の植物性不乾性油として、
落花生油（ArachisOil）がある。落花生油は、落花生
（Arachis Hypogaea）の種子に４０〜５０％含まれてお
り、その種子から搾られて製造される。 (ii).前記したオリーブ油以外の植物性不乾性油とし
て、オレイソル油がある。オレイソル油は、不乾性油で
はないリノール酸（多価）を多く含有するヒマワリの突
然変異種から製造される。今日、農業化学者の努力によ
りオレイン酸（一価の不飽和脂肪酸）を多く含む突然変
異種のヒマワリを育てることに成功しており、この突然
変異種からオレイソルと命名された油が製造されてい
る。オレイソル油は、前記したオリーブ油と同様の不乾
性油である。
【００６４】本発明の歯科用エアータービンハンドピー
スなどの高速回転機器の転がり軸受装置用の潤滑油を構
成し得る植物性不乾性油と植物性半乾性油及び他の食用
油との違いを下記の表１に示す。表１において、オリー
ブ油、落花生油、及びオレイソル油は本発明の転がり軸
受装置に有用な植物性不乾性油であり、他のものは比較
対照の植物性半乾性油及び乾性油を示している。なお、
表１の注釈は、次の通りである。 (1).オレイン酸を主とし、パルミトオレイン酸を含む。 (2).リノール酸。 (3).リノレン酸。 (4).パルミチン酸、ステアリン酸、ラウリン酸、ミリス
チン酸から成る。 表１中、（＊）印は、比較対照の植物油である。
スなどの高速回転機器の転がり軸受装置用の潤滑油を構
成し得る植物性不乾性油と植物性半乾性油及び他の食用
油との違いを下記の表１に示す。表１において、オリー
ブ油、落花生油、及びオレイソル油は本発明の転がり軸
受装置に有用な植物性不乾性油であり、他のものは比較
対照の植物性半乾性油及び乾性油を示している。なお、
表１の注釈は、次の通りである。 (1).オレイン酸を主とし、パルミトオレイン酸を含む。 (2).リノール酸。 (3).リノレン酸。 (4).パルミチン酸、ステアリン酸、ラウリン酸、ミリス
チン酸から成る。 表１中、（＊）印は、比較対照の植物油である。
【００６５】
【表１】
【表１】
【００６６】表１から、次の点が明らかである。 (i).植物性不乾性油は、酸化しにくい１価の不飽和脂肪
酸が多い。 (ii).植物性不乾性油は、酸化しやすい２価〜３価の不
飽和脂肪酸、即ち多価の不飽和脂肪酸が少ない。 (iii).植物性不乾性油は、抗酸化作用を有するトコフェ
ロール類（ビタミンＥなど）の対多価不飽和脂肪酸比が
高い。
酸が多い。 (ii).植物性不乾性油は、酸化しやすい２価〜３価の不
飽和脂肪酸、即ち多価の不飽和脂肪酸が少ない。 (iii).植物性不乾性油は、抗酸化作用を有するトコフェ
ロール類（ビタミンＥなど）の対多価不飽和脂肪酸比が
高い。
【００６７】本発明の歯科用エアータービンハンドピー
スなどの高速回転機器の転がり軸受装置用の潤滑油を構
成し得る植物性不乾性油（オリーブ油、落花生油、オレ
イソル油など）において、遊離の脂肪酸（飽和、不飽
和）の合計含有量が少ないほど、潤滑特性に優れてい
る。この点は、本発明者らの植物性不乾性油の潤滑特性
の改善を検討している過程で見い出されたものであり、
後述するように実証データにより裏付けされている。
スなどの高速回転機器の転がり軸受装置用の潤滑油を構
成し得る植物性不乾性油（オリーブ油、落花生油、オレ
イソル油など）において、遊離の脂肪酸（飽和、不飽
和）の合計含有量が少ないほど、潤滑特性に優れてい
る。この点は、本発明者らの植物性不乾性油の潤滑特性
の改善を検討している過程で見い出されたものであり、
後述するように実証データにより裏付けされている。
【００６８】前記した植物性不乾性油中の遊離した脂肪
酸（以下、遊離脂肪酸ということがある。）について、
以下に説明を加える。一般に、油脂（牛脂、豚脂、バタ
ーなどの脂肪、及び菜種油、桐油、アマニ油などの脂肪
油）は、高級脂肪酸のグリセリンエステルで構成されて
いる。即ち、本発明の転がり軸受装置に有用な植物性不
乾性油において、各種の脂肪酸（飽和、不飽和）は、下
式(1)で示されるエステルとして存在するものである。 脂肪酸の３分子＋グリセリンの１分子→トリグリセリドの１分子（エステル） …………(1)
酸（以下、遊離脂肪酸ということがある。）について、
以下に説明を加える。一般に、油脂（牛脂、豚脂、バタ
ーなどの脂肪、及び菜種油、桐油、アマニ油などの脂肪
油）は、高級脂肪酸のグリセリンエステルで構成されて
いる。即ち、本発明の転がり軸受装置に有用な植物性不
乾性油において、各種の脂肪酸（飽和、不飽和）は、下
式(1)で示されるエステルとして存在するものである。 脂肪酸の３分子＋グリセリンの１分子→トリグリセリドの１分子（エステル） …………(1)
【００６９】しかしながら、前記植物性不乾性油中には
グリセリン（Grycerol, CH2OH-CHOH-CH2OH)と結合して
いない各種の脂肪酸（遊離脂肪酸）も含まれている。前
記した遊離脂肪酸の合計含有量の度合を遊離酸度で示す
と、この値が低いほど酸度が低くなり、かつ粘度も高粘
度側にシフトするため、遊離酸度の低い植物性不乾性油
は転がり軸受装置用潤滑油として耐久性に優れたものと
なる。前記した遊離酸度に基づいて、オリーブ油の品質
を分類したのが下記の表２である。表２より高級なオリ
ーブ油ほど遊離酸度が低く、後述するように優れた潤滑
特性を示す（表３参照）。なお、オリーブ油などの植物
性不乾性油の遊離酸度を低くする方法としては、例え
ば、以下の方法を採用すればよい。即ち、オリーブ油に
５〜１０％の水酸化ナトリウムを加えて加熱すると、け
ん化されてグリセリンと脂肪酸ナトリウム塩が生成し、
生成したグリセリンは遊離脂肪酸とエステル結合する。
その後、遠心分離などによって油脂分を分離除去すれ
ば、遊離酸度の低いオリーブ油が得られる。また、表２
中、オリーブ油の各種グレード名は、アメリカのゴール
デンイーグルオリーブプロダクツ社製のオリーブ油の商
品名である。
グリセリン（Grycerol, CH2OH-CHOH-CH2OH)と結合して
いない各種の脂肪酸（遊離脂肪酸）も含まれている。前
記した遊離脂肪酸の合計含有量の度合を遊離酸度で示す
と、この値が低いほど酸度が低くなり、かつ粘度も高粘
度側にシフトするため、遊離酸度の低い植物性不乾性油
は転がり軸受装置用潤滑油として耐久性に優れたものと
なる。前記した遊離酸度に基づいて、オリーブ油の品質
を分類したのが下記の表２である。表２より高級なオリ
ーブ油ほど遊離酸度が低く、後述するように優れた潤滑
特性を示す（表３参照）。なお、オリーブ油などの植物
性不乾性油の遊離酸度を低くする方法としては、例え
ば、以下の方法を採用すればよい。即ち、オリーブ油に
５〜１０％の水酸化ナトリウムを加えて加熱すると、け
ん化されてグリセリンと脂肪酸ナトリウム塩が生成し、
生成したグリセリンは遊離脂肪酸とエステル結合する。
その後、遠心分離などによって油脂分を分離除去すれ
ば、遊離酸度の低いオリーブ油が得られる。また、表２
中、オリーブ油の各種グレード名は、アメリカのゴール
デンイーグルオリーブプロダクツ社製のオリーブ油の商
品名である。
【００７０】
【表２】
【００７１】本発明の潤滑油の基油成分として、前記し
た植物性不乾性油のほかに、従来公知の鉱油系（天然
系）または合成系の各種の基油成分を使用することがで
きる。この種の鉱油系または合成等の基油成分として
は、鉱油（パラフィン油）、オレフィンオリゴマー、リ
ン酸エステル、有機酸エステル、シリコーン油、ポリア
ルキレングリコールなどを例示することができる。これ
らの基油成分は、前記した植物性不乾性油と比較して、
生体安全性（生体為害性）や環境保全性（安全性）に劣
るものの、機器の用途においては十分に使用することが
できるものである。
た植物性不乾性油のほかに、従来公知の鉱油系（天然
系）または合成系の各種の基油成分を使用することがで
きる。この種の鉱油系または合成等の基油成分として
は、鉱油（パラフィン油）、オレフィンオリゴマー、リ
ン酸エステル、有機酸エステル、シリコーン油、ポリア
ルキレングリコールなどを例示することができる。これ
らの基油成分は、前記した植物性不乾性油と比較して、
生体安全性（生体為害性）や環境保全性（安全性）に劣
るものの、機器の用途においては十分に使用することが
できるものである。
【００７２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例により更に
詳しく説明する。特に、歯科用エアータービンハンドピ
ースの転がり軸受装置において、本発明に係る非金属製
の無機質ボールと多孔質樹脂成形体で構成される保持器
（リテーナ）を有する軸受部に対する潤滑油の潤滑効果
と、従来公知のステンレス製ボールと非多孔質樹脂成形
体（バルク）で構成される保持器（リテーナ）を有する
軸受部に対する潤滑油の潤滑効果を比較し、本発明の潤
滑系の優位性を検討した。
詳しく説明する。特に、歯科用エアータービンハンドピ
ースの転がり軸受装置において、本発明に係る非金属製
の無機質ボールと多孔質樹脂成形体で構成される保持器
（リテーナ）を有する軸受部に対する潤滑油の潤滑効果
と、従来公知のステンレス製ボールと非多孔質樹脂成形
体（バルク）で構成される保持器（リテーナ）を有する
軸受部に対する潤滑油の潤滑効果を比較し、本発明の潤
滑系の優位性を検討した。
【００７３】(i).試験に供した歯科用エアータービンハ
ンドピースの全体構造：本発明の実施例において試験に
供した歯科用エアータービンハンドピース（図１〜図２
参照）の転がり軸受装置の構成は次の通りである。 (1).外輪（マルテンサイト系ステンレス、ＮＳＳ１２
５）外径……………………… ６．３５０ｍｍ (2).内輪（マルテンサイト系ステンレス、ＮＳＳ１２
５）内径……………………… ３．１７５ｍｍ (3).幅 ………………… ２．３８０ｍｍ (4).ボールの外径……… 約１．００ｍｍ の寸法を有する開放形のミニアチュア型玉軸受で冠型リ
テーナを有するものである。
ンドピースの全体構造：本発明の実施例において試験に
供した歯科用エアータービンハンドピース（図１〜図２
参照）の転がり軸受装置の構成は次の通りである。 (1).外輪（マルテンサイト系ステンレス、ＮＳＳ１２
５）外径……………………… ６．３５０ｍｍ (2).内輪（マルテンサイト系ステンレス、ＮＳＳ１２
５）内径……………………… ３．１７５ｍｍ (3).幅 ………………… ２．３８０ｍｍ (4).ボールの外径……… 約１．００ｍｍ の寸法を有する開放形のミニアチュア型玉軸受で冠型リ
テーナを有するものである。
【００７４】(ii).給気圧、給気量の条件：前記転がり
軸受装置を歯科用エアータービンハンドピースに装着
し、給気圧１．８ｋｇｆ／ｃｍ2、給気量２５リットル
／分の条件で試験した。
軸受装置を歯科用エアータービンハンドピースに装着
し、給気圧１．８ｋｇｆ／ｃｍ2、給気量２５リットル
／分の条件で試験した。
【００７５】(iii).保持器（リテーナ）の種類： ．バルクＰＩ／ＰＡＩ・Ｒ………これは、ポリイミド
（ＰＩ）系、またはポリアミドイミド（ＰＡＩ）系の無
孔性（バルク状）のリテーナを意味する。なお、前記バ
ルクＰＩ・Ｒは、デュポン社製のベスペルＳＰ−１をリ
テーナ形状に加工したものである。また、前記バルクＰ
ＡＩ・Ｒは、帝人アモコエンジニアリングプラスチック
ス社製のトーロン４２０３をリテーナ形状に加工したも
のである。
（ＰＩ）系、またはポリアミドイミド（ＰＡＩ）系の無
孔性（バルク状）のリテーナを意味する。なお、前記バ
ルクＰＩ・Ｒは、デュポン社製のベスペルＳＰ−１をリ
テーナ形状に加工したものである。また、前記バルクＰ
ＡＩ・Ｒは、帝人アモコエンジニアリングプラスチック
ス社製のトーロン４２０３をリテーナ形状に加工したも
のである。
【００７６】．多孔質Ｐ・Ｒ………これは、布入りフ
ェノール樹脂製の多孔質リテーナを意味する。前記多孔
質Ｐ・Ｒは、パイプ状に多重巻きされた織布に対して真
空状態で織布の間にフェノール樹脂を含浸し、加熱成形
し、その後リテーナ形状に加工したものである。
ェノール樹脂製の多孔質リテーナを意味する。前記多孔
質Ｐ・Ｒは、パイプ状に多重巻きされた織布に対して真
空状態で織布の間にフェノール樹脂を含浸し、加熱成形
し、その後リテーナ形状に加工したものである。
【００７７】．多孔質ＰＩ／ＰＡＩ・Ｒ………これ
は、ポリアミド（ＰＩ）系またはポリアミドイミド（Ｐ
ＡＩ）系の多孔質のリテーナを意味する。前記多孔質Ｐ
Ｉ・Ｒは、宇部興産社製ＵＩＰ−Ｓを成形圧力４０００
kgf／cm2（392MPa）で圧縮成形し、窒素雰囲気中で４０
０℃にて焼結し、これをリテーナ形状に加工したもので
ある（気孔率：体積比約１３％）。また、前記多孔質Ｐ
ＡＩ・Ｒは、米国アモコ社製トーロン４０００ＴＦを平
均粒径２０μｍに分級整粒し、成形圧２８００kgf／cm2
（274MPa）で圧縮成形し、次いで３００℃で焼結し、こ
れをリテーナ形状に加工したものである（気孔率：体積
比約１４％）。
は、ポリアミド（ＰＩ）系またはポリアミドイミド（Ｐ
ＡＩ）系の多孔質のリテーナを意味する。前記多孔質Ｐ
Ｉ・Ｒは、宇部興産社製ＵＩＰ−Ｓを成形圧力４０００
kgf／cm2（392MPa）で圧縮成形し、窒素雰囲気中で４０
０℃にて焼結し、これをリテーナ形状に加工したもので
ある（気孔率：体積比約１３％）。また、前記多孔質Ｐ
ＡＩ・Ｒは、米国アモコ社製トーロン４０００ＴＦを平
均粒径２０μｍに分級整粒し、成形圧２８００kgf／cm2
（274MPa）で圧縮成形し、次いで３００℃で焼結し、こ
れをリテーナ形状に加工したものである（気孔率：体積
比約１４％）。
【００７８】歯科用エアータービンハンドピース（図１
〜図２参照）の転がり軸受装置で試験した本発明に係る
転がり軸受部に対する植物性不乾性油を主体とした潤滑
系と、従来公知の転がり軸受部に対する従来の潤滑系の
生体安全性、環境、保全性、及び耐熱性（耐オートクレ
ーブ；回）についての試験結果を下記の表３に示す。
〜図２参照）の転がり軸受装置で試験した本発明に係る
転がり軸受部に対する植物性不乾性油を主体とした潤滑
系と、従来公知の転がり軸受部に対する従来の潤滑系の
生体安全性、環境、保全性、及び耐熱性（耐オートクレ
ーブ；回）についての試験結果を下記の表３に示す。
【００７９】表３における注釈は、次の通りである。 (1)＜耐熱性試験（耐オートクレーブ；回）＞（株）モ
リタ製作所製のオートクレーブ装置「アルフィー」を使
用し、耐オートクレーブ性を調べた。結果を歯科用エア
ータービンハンドピースの回転が不安定になり回転効率
が１割（１０％、約４万ｒｐｍ）低下する時点までの回
数で示す。なお、前記試験は、転動体（ボール）の種類
にあまり影響されないと考えられるため、ボールとして
従来のステンレス製のものを使用し、給気圧１．８ｋｇ
ｆ／ｃｍ2、給気量２５リットル／分で約４０万ｒｐｍ
の条件で試験した。また、オートクレーブ装置「アルフ
ィー」での処理条件は、蒸気圧２．４kgf／cm2（235P
a）、温度１３５℃、時間５分である。
リタ製作所製のオートクレーブ装置「アルフィー」を使
用し、耐オートクレーブ性を調べた。結果を歯科用エア
ータービンハンドピースの回転が不安定になり回転効率
が１割（１０％、約４万ｒｐｍ）低下する時点までの回
数で示す。なお、前記試験は、転動体（ボール）の種類
にあまり影響されないと考えられるため、ボールとして
従来のステンレス製のものを使用し、給気圧１．８ｋｇ
ｆ／ｃｍ2、給気量２５リットル／分で約４０万ｒｐｍ
の条件で試験した。また、オートクレーブ装置「アルフ
ィー」での処理条件は、蒸気圧２．４kgf／cm2（235P
a）、温度１３５℃、時間５分である。
【００８０】表３において、 (i).パラフィン油（流動パリフィン）は、既存歯科治療
関連メーカー製スプレー剤を使用した。 (ii).フッ素化オイルは、イタリアのAusimontu Ｓ.Ｐ.
Ａ社製ＦＯＭＢＬＩＮを使用した。
関連メーカー製スプレー剤を使用した。 (ii).フッ素化オイルは、イタリアのAusimontu Ｓ.Ｐ.
Ａ社製ＦＯＭＢＬＩＮを使用した。
【００８１】
【表３】
【００８２】次に、同一の不乾性油潤滑油（エキストラ
バージンオリーブ油）のもとにおいて、かつ保持器（リ
テーナ）の構成の違いにより、転動体（ボール）が従来
品のＳＵＳ４４０Ｃ製ボールの場合と本発明の非金属製
無機質ボールの場合、(i)高速回転能、(ii)回転耐久性
の特性において、どのような効果が実現されるかを試験
した。
バージンオリーブ油）のもとにおいて、かつ保持器（リ
テーナ）の構成の違いにより、転動体（ボール）が従来
品のＳＵＳ４４０Ｃ製ボールの場合と本発明の非金属製
無機質ボールの場合、(i)高速回転能、(ii)回転耐久性
の特性において、どのような効果が実現されるかを試験
した。
【００８３】前記(i)高速回転能は、前記したように歯
科用アータービンハンドピース（図１〜図２参照）に最
初に潤滑油を適用し給気圧１．８ｋｇｆ／ｃｍ2、給気
量２５リットル／分の条件で給気したときの回転数（×
１０4）で評価した。また、前記(ii)回転耐久時間は、
前記(i)の状態から無給油で連続運転を行ない、回転が
不安定になり回転数が１割（１０％、約４万ｒｐｍ）低
下するまでの時間（hrs）で評価した。
科用アータービンハンドピース（図１〜図２参照）に最
初に潤滑油を適用し給気圧１．８ｋｇｆ／ｃｍ2、給気
量２５リットル／分の条件で給気したときの回転数（×
１０4）で評価した。また、前記(ii)回転耐久時間は、
前記(i)の状態から無給油で連続運転を行ない、回転が
不安定になり回転数が１割（１０％、約４万ｒｐｍ）低
下するまでの時間（hrs）で評価した。
【００８４】結果を下記の表４に示す。 (イ).表中、ボールの欄の「ＳＵＳ」は、ステンレス製
（ＳＵＳ４４０Ｃ）のボールベアリングを意味する。他
のものは本発明の非金属製の無機質ボールを意味する。 (ロ).表中、リテーナの欄の「バルク」は、バルクＩＰ／
ＰＡＩ・Ｒを意味する。また、「ポーラス」は、多孔質
ＰＩ／ＰＡＩ・Ｒを意味する。更に、「フェノール」
は、多孔質Ｐ・Ｒを意味する。 (ハ).表中、オイルの欄の「バイオオイル」は、エキスト
ラバージンオリーブ油を意味する。また、「水」は水潤
滑を意味する。
（ＳＵＳ４４０Ｃ）のボールベアリングを意味する。他
のものは本発明の非金属製の無機質ボールを意味する。 (ロ).表中、リテーナの欄の「バルク」は、バルクＩＰ／
ＰＡＩ・Ｒを意味する。また、「ポーラス」は、多孔質
ＰＩ／ＰＡＩ・Ｒを意味する。更に、「フェノール」
は、多孔質Ｐ・Ｒを意味する。 (ハ).表中、オイルの欄の「バイオオイル」は、エキスト
ラバージンオリーブ油を意味する。また、「水」は水潤
滑を意味する。
【００８５】
【表４】
【００８６】
【発明の効果】表３に示されるように、高速回転系の歯
科用切削器（エアータービンハンドピース）などの高速
回転機器に適用される潤滑油、特に植物性不乾性油を主
体とした潤滑油は、生体安全性（生体為害性）、環境保
全性（安全性）、及び耐熱性（耐オートクレーブ）の点
で総合的に優れていることがわかる。また、フッ素化オ
イル系より安価であるため、経済性にも優れたものであ
る。更に、植物性として不乾性油以外の半乾性油や乾性
油、及びパラフィン油（流動パラフィン）は、空気中１
３５℃、１７５時間放置するテストにおいて、激しい色
調変化が見られる。別言すれば、これら各種の油は、耐
酸化性に劣るものである。なお、前記テストにおいて、
オリーブ油及び落花生油などの不乾性油は色調変化を示
さなかった。
科用切削器（エアータービンハンドピース）などの高速
回転機器に適用される潤滑油、特に植物性不乾性油を主
体とした潤滑油は、生体安全性（生体為害性）、環境保
全性（安全性）、及び耐熱性（耐オートクレーブ）の点
で総合的に優れていることがわかる。また、フッ素化オ
イル系より安価であるため、経済性にも優れたものであ
る。更に、植物性として不乾性油以外の半乾性油や乾性
油、及びパラフィン油（流動パラフィン）は、空気中１
３５℃、１７５時間放置するテストにおいて、激しい色
調変化が見られる。別言すれば、これら各種の油は、耐
酸化性に劣るものである。なお、前記テストにおいて、
オリーブ油及び落花生油などの不乾性油は色調変化を示
さなかった。
【００８７】また、本発明の高速回転系の歯科用エアー
タービンハンドピースに適用される植物性不乾性油を主
体とした潤滑油は、微生物による分解が速く、排水の暫
定水質基準（総理府令）から評価してみても従来の鉱油
類より好ましいものである。なお、前記排水の暫定水質
基準によれば、排水の許容限度は、従来の鉱油類は、５
ｍｇ／リットルであるのに対し、植物油類は、３０ｍｇ
／リットルである。
タービンハンドピースに適用される植物性不乾性油を主
体とした潤滑油は、微生物による分解が速く、排水の暫
定水質基準（総理府令）から評価してみても従来の鉱油
類より好ましいものである。なお、前記排水の暫定水質
基準によれば、排水の許容限度は、従来の鉱油類は、５
ｍｇ／リットルであるのに対し、植物油類は、３０ｍｇ
／リットルである。
【００８８】更に、表４に示されるように、本発明の転
がり軸受装置、即ち、軸受部の転動体（ボール）と保持
器（リテーナ）をそれぞれ非金属製の無機質ボールと多
孔質合成樹脂成形体で構成した転がり軸受装置におい
て、潤滑油として植物性不乾性油を使用した場合、従来
の転がり軸受装置にはみられない格段の特性向上を実現
することができる。
がり軸受装置、即ち、軸受部の転動体（ボール）と保持
器（リテーナ）をそれぞれ非金属製の無機質ボールと多
孔質合成樹脂成形体で構成した転がり軸受装置におい
て、潤滑油として植物性不乾性油を使用した場合、従来
の転がり軸受装置にはみられない格段の特性向上を実現
することができる。
【００８９】更にまた、本発明の非金属製の無機質ボー
ルを用いた転がり軸受装置は、金属ボールを用いたもの
に比べて金属ボールが金属レース上を走るような音がな
く、またバルクリテーナを用いたものに比べて極めて静
かである（ノイズレス）という効果も享受することがで
きる。
ルを用いた転がり軸受装置は、金属ボールを用いたもの
に比べて金属ボールが金属レース上を走るような音がな
く、またバルクリテーナを用いたものに比べて極めて静
かである（ノイズレス）という効果も享受することがで
きる。
【図１】 本発明の第一実施態様による転がり軸受装置
を備えている歯科用エアータービンハンドピースの斜視
図である。
を備えている歯科用エアータービンハンドピースの斜視
図である。
【図２】 図１の歯科用エアータービンハンドピースの
ヘッド部（Ｈ）とネック部（Ｎ）の断面図であり、前記
ヘッド部（Ｈ）及びネック部（Ｎ）の構造を説明する図
である。
ヘッド部（Ｈ）とネック部（Ｎ）の断面図であり、前記
ヘッド部（Ｈ）及びネック部（Ｎ）の構造を説明する図
である。
【図３】 図２に示される保持器（４４）の斜視図であ
る。
る。
【図４】 本発明の第二実施態様による転がり軸受装置
を備えている歯科用エアータービンハンドピースの断面
図であり、前記図２に対応する図である。
を備えている歯科用エアータービンハンドピースの断面
図であり、前記図２に対応する図である。
【図５】 図４に示される保持器（４４）の断面図であ
る。
る。
Ａ ………… 歯科用エアータービンハンドピース Ｈ ………… ヘッド部 Ｇ ………… グリップ部 Ｎ ………… グリップ部（Ｇ）のネック部 Ｂ ………… 切削工具 １ ………… ヘッド １１ ………… チャンバー １２ ………… ヘッド本体部 １３ ………… キャップ部 ２ ………… タービンブレード ３ ………… タービンロータ軸 ４ ………… 軸受部 ４１ ………… 内輪 ４２ ………… 外輪 ４３ ………… 転動体（ボール） ４４ ………… 保持器（リテーナ） ４４ａ ………… 保持器本体 ４４ｂ ………… 穴部（気孔部） ５ ………… 切削工具 ６ ………… ネック部（Ｎ）の本体部 ７ ………… 給気路 ７１ ………… 給気口 ８、９ ………… 排気路 ８１、９１ ………… 排気口
【手続補正書】
【提出日】平成１０年７月２３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 高速回転機器用の転がり軸受装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器用、医療
用、食品製造用、航空宇宙機器用等の高速かつ高い安全
性が要求される分野において使用される高速回転機器の
ための転がり軸受装置に関するものである。更に詳しく
は、本発明は、歯科用の高速回転切削器（歯科用エアー
タービンハンドピース）などの高速回転機器の主要な構
成要素である転がり軸受装置において、安定した高速回
転を確保し、かつ高い生体安全性を有し、更に高温高圧
下での滅菌処理（オートクレーブ処理）にも耐える耐久
性のある転がり軸受装置に関するものである。
用、食品製造用、航空宇宙機器用等の高速かつ高い安全
性が要求される分野において使用される高速回転機器の
ための転がり軸受装置に関するものである。更に詳しく
は、本発明は、歯科用の高速回転切削器（歯科用エアー
タービンハンドピース）などの高速回転機器の主要な構
成要素である転がり軸受装置において、安定した高速回
転を確保し、かつ高い生体安全性を有し、更に高温高圧
下での滅菌処理（オートクレーブ処理）にも耐える耐久
性のある転がり軸受装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高速回転機器、例えば切削工具を高速に
回転させるための高速切削器は、概略的には、切削工具
を固定保持する回転軸、前記回転軸を回動駆動させるた
めの回転駆動装置、及び前記回転軸を回転自在に支承す
る軸受部、とから構成されるものである。
回転させるための高速切削器は、概略的には、切削工具
を固定保持する回転軸、前記回転軸を回動駆動させるた
めの回転駆動装置、及び前記回転軸を回転自在に支承す
る軸受部、とから構成されるものである。
【０００３】この種の高速切削器として、例えば医療歯
科用の高速切削器（エアータービンハンドピース）を示
すことができる。そして、前記した医療歯科用高速切削
器（エアータービンハンドピース）の軸受部は、ボール
（転動体）を使用した玉軸受機構を有するものと、エア
ーベアリングを使用した（無接触型の）空気軸受機構を
有するもの、とが知られている。なお、当業界におい
て、玉軸受機構における前記ボール（転動体）としては
金属製のもの、より具体的にはステンレス鋼製（マルテ
ンサイト系ステンレス鋼、ＳＵＳ４４０Ｃ）のものが汎
用されている。
科用の高速切削器（エアータービンハンドピース）を示
すことができる。そして、前記した医療歯科用高速切削
器（エアータービンハンドピース）の軸受部は、ボール
（転動体）を使用した玉軸受機構を有するものと、エア
ーベアリングを使用した（無接触型の）空気軸受機構を
有するもの、とが知られている。なお、当業界におい
て、玉軸受機構における前記ボール（転動体）としては
金属製のもの、より具体的にはステンレス鋼製（マルテ
ンサイト系ステンレス鋼、ＳＵＳ４４０Ｃ）のものが汎
用されている。
【０００４】例えば、歯科用のエアータービンハンドピ
ースの軸受機構に注目すると、ボールベアリングタービ
ン型、及びエアーベアリングタービン型の２種類のエア
ータービンハンドピースが知られている。なお、前者の
ボールベアリングタービン型のものは約２０〜４０万ｒ
ｐｍ程度の高速回転の機種であり、後者のエアーベアリ
ングタービン型のものは約３０〜５０万ｒｐｍ程度の超
高速回転の機種であるということができる。前記したボ
ールベアリングタービン型、及びエアーベアリングター
ビン型の機種の回転数は、一般的な値であり、例えば本
発明者らが先に提案した歯科用エアータービンハンドピ
ース（特願平６−３６４０４号、U.S.Patent No.5,562,
446）は、ボールベアリングタービン型のものであるが
超高速回転を実現することができる高性能のものであ
る。
ースの軸受機構に注目すると、ボールベアリングタービ
ン型、及びエアーベアリングタービン型の２種類のエア
ータービンハンドピースが知られている。なお、前者の
ボールベアリングタービン型のものは約２０〜４０万ｒ
ｐｍ程度の高速回転の機種であり、後者のエアーベアリ
ングタービン型のものは約３０〜５０万ｒｐｍ程度の超
高速回転の機種であるということができる。前記したボ
ールベアリングタービン型、及びエアーベアリングター
ビン型の機種の回転数は、一般的な値であり、例えば本
発明者らが先に提案した歯科用エアータービンハンドピ
ース（特願平６−３６４０４号、U.S.Patent No.5,562,
446）は、ボールベアリングタービン型のものであるが
超高速回転を実現することができる高性能のものであ
る。
【０００５】ここで、従来技術及び本発明の理解を助け
るために、本発明の転がり軸受装置が適用される一つの
応用機器、即ち、歯科用の高速切削器（歯科用エアータ
ービンハンドピース）の構造について説明する。
るために、本発明の転がり軸受装置が適用される一つの
応用機器、即ち、歯科用の高速切削器（歯科用エアータ
ービンハンドピース）の構造について説明する。
【０００６】図１〜図２は、歯科用エアータービンハン
ドピースの構造を説明する図である。なお、図１は、全
体構造を説明する図（斜視図）であり、図２は、特にヘ
ッド部とネック部の内部構造を説明する図（断面図）で
ある。
ドピースの構造を説明する図である。なお、図１は、全
体構造を説明する図（斜視図）であり、図２は、特にヘ
ッド部とネック部の内部構造を説明する図（断面図）で
ある。
【０００７】図１に示されるように、歯科用エアーター
ビンハンドピース（Ａ）は、エアータービンのロータ軸
（駆動軸）に固定保持される切削工具（Ｂ）（５）を有
するヘッド部（Ｈ）とグリップ部（Ｇ）からなるもので
ある。そして、前記グリップ部（Ｇ）のネック部（Ｎ）
は、前記ヘッド（Ｈ）に連接されると共に、ヘッド部
（Ｈ）内に配設されたエアータービンに加圧空気を供
給、排出する手段を内部に有するものである。
ビンハンドピース（Ａ）は、エアータービンのロータ軸
（駆動軸）に固定保持される切削工具（Ｂ）（５）を有
するヘッド部（Ｈ）とグリップ部（Ｇ）からなるもので
ある。そして、前記グリップ部（Ｇ）のネック部（Ｎ）
は、前記ヘッド（Ｈ）に連接されると共に、ヘッド部
（Ｈ）内に配設されたエアータービンに加圧空気を供
給、排出する手段を内部に有するものである。
【０００８】図２は、歯科用エアータービンハンドピー
ス（Ａ）のヘッド部（Ｈ）とネック部（Ｎ）の内部構造
を示す。図２に示されるように、ヘッド部（Ｈ）におい
て、ヘッド（１）のチャンバー（１１）の内部に、周縁
部にタービンブレード（２）を有するタービンロータ軸
（３）が配設されると共に、前記タービンロータ軸
（３）はヘッド（１）の内部において軸受部（４）を介
して回動自在に支承される。前記ヘッド（１）は、ヘッ
ド本体部（１２）とキャップ部（１３）とからなる。そ
して、前記ヘッド本体部（１２）の内部に、前記タービ
ンロータ軸（３）を回転自在に支承するための軸受部
（４）が配設される。タービンロータ軸（３）の軸心穴
には、切削工具（５）が固定保持され、治療行為が行な
われる。なお、切削工具（５）の周側部には、切削工具
（５）を軸心穴中に把持するためのチャック（５１）が
配設されている。図２に示されるように、軸受部（４）
は、内輪（４１）、外輪（４２）、転動体（４３）及び
保持器（４４）からなるボールベアリング方式のもので
構成されている。なお、軸受部（４）は、その外周や側
部に求軸心のためのＯ−リングや軸剛性を高めるための
公知のウェーブワッシャなどを配設したもので構成され
ても良いものである。当業界において、前記転動体（４
３）は、前記したように一般にステンレス鋼製（マルテ
ンサイト系ステンレス鋼、例えばＪＩＳ規格のＳＵＳ４
４０Ｃ）のボールで構成されている。また、前記内輪
（４１）及び外輪（４２）は、レース（race）といわれ
るものであり、これも一般にステンレス鋼製（マルテン
サイト系ステンレス鋼、例えば、ＮＴＮ社のＮＳＳ１２
５製）のもので構成されている。更にまた、前記保持器
（４４）は、無孔質または多孔質の合成樹脂製のものな
どで構成されている。図２に示されるように、ネック部
（Ｎ）は、そのネック本体部（６）がチャンバー（１
１）内に配設されたタービンブレード（２）に加圧空気
を供給するための給気路（７）と給気口（７１）、及び
チャンバー（１１）内の加圧空気を排出するための排気
路（８）（９）と排気口（８１）、（９１）を有するも
ので構成される。
ス（Ａ）のヘッド部（Ｈ）とネック部（Ｎ）の内部構造
を示す。図２に示されるように、ヘッド部（Ｈ）におい
て、ヘッド（１）のチャンバー（１１）の内部に、周縁
部にタービンブレード（２）を有するタービンロータ軸
（３）が配設されると共に、前記タービンロータ軸
（３）はヘッド（１）の内部において軸受部（４）を介
して回動自在に支承される。前記ヘッド（１）は、ヘッ
ド本体部（１２）とキャップ部（１３）とからなる。そ
して、前記ヘッド本体部（１２）の内部に、前記タービ
ンロータ軸（３）を回転自在に支承するための軸受部
（４）が配設される。タービンロータ軸（３）の軸心穴
には、切削工具（５）が固定保持され、治療行為が行な
われる。なお、切削工具（５）の周側部には、切削工具
（５）を軸心穴中に把持するためのチャック（５１）が
配設されている。図２に示されるように、軸受部（４）
は、内輪（４１）、外輪（４２）、転動体（４３）及び
保持器（４４）からなるボールベアリング方式のもので
構成されている。なお、軸受部（４）は、その外周や側
部に求軸心のためのＯ−リングや軸剛性を高めるための
公知のウェーブワッシャなどを配設したもので構成され
ても良いものである。当業界において、前記転動体（４
３）は、前記したように一般にステンレス鋼製（マルテ
ンサイト系ステンレス鋼、例えばＪＩＳ規格のＳＵＳ４
４０Ｃ）のボールで構成されている。また、前記内輪
（４１）及び外輪（４２）は、レース（race）といわれ
るものであり、これも一般にステンレス鋼製（マルテン
サイト系ステンレス鋼、例えば、ＮＴＮ社のＮＳＳ１２
５製）のもので構成されている。更にまた、前記保持器
（４４）は、無孔質または多孔質の合成樹脂製のものな
どで構成されている。図２に示されるように、ネック部
（Ｎ）は、そのネック本体部（６）がチャンバー（１
１）内に配設されたタービンブレード（２）に加圧空気
を供給するための給気路（７）と給気口（７１）、及び
チャンバー（１１）内の加圧空気を排出するための排気
路（８）（９）と排気口（８１）、（９１）を有するも
ので構成される。
【０００９】前記図２に示される歯科用エアータービン
ハンドピース（Ａ）の内部構造において、加圧空気の給
気・排気手段は、本発明者らが、先に提案したものであ
り（特願平６−３６４０４号、Ｕ.Ｓ.Ｐａｔｅｎｔ Ｎ
ｏ.５，５６２，４４６）、従来技術においては全く見
られない新しい構成のものである。このため、図２に
は、前記した各要素（部材）を説明するための参照符号
に加えて他の参照符号（記号）も示されている。これら
の参照符号（記号）の説明は省略するが、図２により従
来の歯科用エアータービンハンドピースの構造を容易に
理解することができる。なお、図２に示される本発明者
らが先に提案した給気・排気手段をもつ歯科用エアータ
ービンハンドピース（Ａ）は、従来の転がり軸受装置を
内蔵するハンドピースのカテゴリーに属するものではあ
るが、極めて高速の回転、従って大トルクが得られるこ
とは先に説明した通りである。
ハンドピース（Ａ）の内部構造において、加圧空気の給
気・排気手段は、本発明者らが、先に提案したものであ
り（特願平６−３６４０４号、Ｕ.Ｓ.Ｐａｔｅｎｔ Ｎ
ｏ.５，５６２，４４６）、従来技術においては全く見
られない新しい構成のものである。このため、図２に
は、前記した各要素（部材）を説明するための参照符号
に加えて他の参照符号（記号）も示されている。これら
の参照符号（記号）の説明は省略するが、図２により従
来の歯科用エアータービンハンドピースの構造を容易に
理解することができる。なお、図２に示される本発明者
らが先に提案した給気・排気手段をもつ歯科用エアータ
ービンハンドピース（Ａ）は、従来の転がり軸受装置を
内蔵するハンドピースのカテゴリーに属するものではあ
るが、極めて高速の回転、従って大トルクが得られるこ
とは先に説明した通りである。
【００１０】次に、図２に示されるボールベアリング式
の歯科用エアータービンハンドピースなどの高速回転機
器に対する要求特性について説明する。例えば、図２に
示されるボールベアリング式の歯科用エアータービンハ
ンドピースにおいて、その軸受部は、ミニアチュア型軸
受部により構成されるとともに、そのタービンロータ軸
は毎分２０〜４０万ｒｐｍ程度で高速回転する。このた
め、軸受部内部の温度が高くなり、かつ軸受部にかかる
応力も大きくなるため、軸受部の構成部材の構成が重要
になってくる。また、前記した過酷な条件のもとで使用
される軸受部に適用される潤滑油において、その品質、
特性の管理も極めて重要である。特に、潤滑油として耐
酸化性、高速回転の実現性やその長期的・安定的維持性
能などの特性において優れたものが要求されている。
の歯科用エアータービンハンドピースなどの高速回転機
器に対する要求特性について説明する。例えば、図２に
示されるボールベアリング式の歯科用エアータービンハ
ンドピースにおいて、その軸受部は、ミニアチュア型軸
受部により構成されるとともに、そのタービンロータ軸
は毎分２０〜４０万ｒｐｍ程度で高速回転する。このた
め、軸受部内部の温度が高くなり、かつ軸受部にかかる
応力も大きくなるため、軸受部の構成部材の構成が重要
になってくる。また、前記した過酷な条件のもとで使用
される軸受部に適用される潤滑油において、その品質、
特性の管理も極めて重要である。特に、潤滑油として耐
酸化性、高速回転の実現性やその長期的・安定的維持性
能などの特性において優れたものが要求されている。
【００１１】更にまた、前記ボールベアリング式の歯科
用エアータービンハンドピースは、口腔内で使用される
ため、使用直前に軸受部に潤滑油をスプレー、あるいは
滴下して使用され、別言すれば稀薄潤滑の環境下におい
て使用され、かつ滅菌消毒のために高圧高温処理（オー
トクレーブ処理ともいわれ、その処理条件は、例えば蒸
気圧２．４kgf／cm2 、温度１３５℃、時間５分であ
る。）に付される。このため、前記歯科用エアタービン
ハンドピースに使用される転がり軸受装置として、前記
した条件を満足するものが要求されている。特に、潤滑
系において重要な構成要素である転動体（ボール）や保
持器（リテーナ、retainer）の特性として、前記したと
同様の条件を満足するものが要求されている。
用エアータービンハンドピースは、口腔内で使用される
ため、使用直前に軸受部に潤滑油をスプレー、あるいは
滴下して使用され、別言すれば稀薄潤滑の環境下におい
て使用され、かつ滅菌消毒のために高圧高温処理（オー
トクレーブ処理ともいわれ、その処理条件は、例えば蒸
気圧２．４kgf／cm2 、温度１３５℃、時間５分であ
る。）に付される。このため、前記歯科用エアタービン
ハンドピースに使用される転がり軸受装置として、前記
した条件を満足するものが要求されている。特に、潤滑
系において重要な構成要素である転動体（ボール）や保
持器（リテーナ、retainer）の特性として、前記したと
同様の条件を満足するものが要求されている。
【００１２】従来、前記した歯科用エアータービンハン
ドピースに使用される転がり軸受装置の重要な構成要素
である転動体（ボール）は、前記した厳しい使用環境か
ら一般にステンレス鋼製（ＳＵＳ４４０Ｃ）のもので構
成されていることは前記した通りである。また、保持器
（リテーナ）は、前記した要求特性の観点から、ポリイ
ミド樹脂系のものや繊維層を有するフェノール樹脂系の
ものなどで構成されている。しかしながら、詳しくは後
述するが、従来の軸受装置は、十分な特性を発揮するこ
とができないものである。
ドピースに使用される転がり軸受装置の重要な構成要素
である転動体（ボール）は、前記した厳しい使用環境か
ら一般にステンレス鋼製（ＳＵＳ４４０Ｃ）のもので構
成されていることは前記した通りである。また、保持器
（リテーナ）は、前記した要求特性の観点から、ポリイ
ミド樹脂系のものや繊維層を有するフェノール樹脂系の
ものなどで構成されている。しかしながら、詳しくは後
述するが、従来の軸受装置は、十分な特性を発揮するこ
とができないものである。
【００１３】次に、高速回転機器の転がり軸受装置に適
用される潤滑油の観点から、従来技術を説明する。当業
界において、高速回転機器の転がり軸受装置に適用され
る潤滑油として、各種の潤滑油が使用もしくは提案され
ている。
用される潤滑油の観点から、従来技術を説明する。当業
界において、高速回転機器の転がり軸受装置に適用され
る潤滑油として、各種の潤滑油が使用もしくは提案され
ている。
【００１４】例えば、潤滑油をフロンやＬＰＧを用いて
スプレー方式により供給することが広く行われており、
潤滑油としてパラフィン等の精製鉱油系のものが広く知
られている。前記した潤滑油は、典型的には石油系のも
のであり、石油を各種留分に分留精製し、これに必要な
酸化防止剤などの添加剤を配合して調製されたものであ
る。なお、前記した潤滑油の基油成分は、天然の鉱油系
のもののほか、グリコール、エステル、低分子量のポリ
オレフィンなどの合成系のものも知られている。
スプレー方式により供給することが広く行われており、
潤滑油としてパラフィン等の精製鉱油系のものが広く知
られている。前記した潤滑油は、典型的には石油系のも
のであり、石油を各種留分に分留精製し、これに必要な
酸化防止剤などの添加剤を配合して調製されたものであ
る。なお、前記した潤滑油の基油成分は、天然の鉱油系
のもののほか、グリコール、エステル、低分子量のポリ
オレフィンなどの合成系のものも知られている。
【００１５】そのほか、動物油や植物油の食用油も、精
密機械、工作機械、船舶機関などの潤滑油として使用さ
れることが知られている。しかしながら、前記食用油
は、一般的には鉱油系潤滑油に１０〜２０重量％配合し
て使用されるものである。なお、前記食用油は、耐酸化
性に問題があるため、各種の酸化安定剤（酸化防止剤）
を併用して使用されるのが常態である。
密機械、工作機械、船舶機関などの潤滑油として使用さ
れることが知られている。しかしながら、前記食用油
は、一般的には鉱油系潤滑油に１０〜２０重量％配合し
て使用されるものである。なお、前記食用油は、耐酸化
性に問題があるため、各種の酸化安定剤（酸化防止剤）
を併用して使用されるのが常態である。
【００１６】最近、歯科用エアータービンハンドピース
の前記した苛酷な使用条件を考慮して、耐熱性に優れ、
従って、滅菌消毒（オートクレーブ処理）が可能であ
り、かつ潤滑性に優れたフッ素化オイルを含浸させた保
持器（リテーナ）を有する歯科用エアータービンハンド
ピースが、特公平５−４３８８４号、実開平７−１０５
５３号に提案されている。なお、前記保持器（リテー
ナ）は、ポリイミド樹脂の粉末体を焼結して得た多孔質
体から成るものである。前記した提案の歯科用エアータ
ービンハンドピースは、フッ素化オイルが不活性であ
り、耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性に優れ、高温に晒され
ても固体状劣化物を生成しないという特性を有してお
り、これらの特性を保持器（リテーナ）に利用したとい
うことができる。
の前記した苛酷な使用条件を考慮して、耐熱性に優れ、
従って、滅菌消毒（オートクレーブ処理）が可能であ
り、かつ潤滑性に優れたフッ素化オイルを含浸させた保
持器（リテーナ）を有する歯科用エアータービンハンド
ピースが、特公平５−４３８８４号、実開平７−１０５
５３号に提案されている。なお、前記保持器（リテー
ナ）は、ポリイミド樹脂の粉末体を焼結して得た多孔質
体から成るものである。前記した提案の歯科用エアータ
ービンハンドピースは、フッ素化オイルが不活性であ
り、耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性に優れ、高温に晒され
ても固体状劣化物を生成しないという特性を有してお
り、これらの特性を保持器（リテーナ）に利用したとい
うことができる。
【００１７】また、特開平６−１６５７９０号は、直接
的には、以下に概略説明する歯科用エアータービンハン
ドピースの軸受装置における玉軸受の冠型保持器（リテ
ーナ）に関するものであるが、前記保持器に潤滑油を含
浸する態様を開示している。即ち、前記特開平６−１６
５７９０号に開示の歯科用エアータービンハンドピース
において、玉軸受の保持器（リテーナ）は、(i).内部に
布製の繊維層を有する合成樹脂製筒体の一側に玉保持用
ポケットが形成されるとともに、前記ポケットの開口側
端面に面取り部が形成された冠型保持器であって、か
つ、(ii).前記保持器の繊維層に潤滑油が含浸されたこ
と、を特徴とするものである。前記特開平６−１６５７
９０号に開示の玉軸受の冠型保持器（リテーナ）は、前
記(i)の構成により回転バランスを良くし、保持器と外
輪の接触による保持器の摩耗や回転トルクの増大を防止
しようとするものである。しかしながら、前記特開平６
−１６５７９０号において、転動体（ボール）及び潤滑
油の具体的な構成については不明である。また、前記特
開平６−１６５７９０号は、ハウジング内に食用油を注
油する態様は従来技術であると説明しているが、ここで
いう食用油の具体的な構成は不明である。なお、本発明
者は、前記特開平６−１６５７９０号に開示の潤滑油
は、当業界の技術水準からみて、従来から提案されてい
る潤滑油の域を出るものではないと考えている。
的には、以下に概略説明する歯科用エアータービンハン
ドピースの軸受装置における玉軸受の冠型保持器（リテ
ーナ）に関するものであるが、前記保持器に潤滑油を含
浸する態様を開示している。即ち、前記特開平６−１６
５７９０号に開示の歯科用エアータービンハンドピース
において、玉軸受の保持器（リテーナ）は、(i).内部に
布製の繊維層を有する合成樹脂製筒体の一側に玉保持用
ポケットが形成されるとともに、前記ポケットの開口側
端面に面取り部が形成された冠型保持器であって、か
つ、(ii).前記保持器の繊維層に潤滑油が含浸されたこ
と、を特徴とするものである。前記特開平６−１６５７
９０号に開示の玉軸受の冠型保持器（リテーナ）は、前
記(i)の構成により回転バランスを良くし、保持器と外
輪の接触による保持器の摩耗や回転トルクの増大を防止
しようとするものである。しかしながら、前記特開平６
−１６５７９０号において、転動体（ボール）及び潤滑
油の具体的な構成については不明である。また、前記特
開平６−１６５７９０号は、ハウジング内に食用油を注
油する態様は従来技術であると説明しているが、ここで
いう食用油の具体的な構成は不明である。なお、本発明
者は、前記特開平６−１６５７９０号に開示の潤滑油
は、当業界の技術水準からみて、従来から提案されてい
る潤滑油の域を出るものではないと考えている。
【００１８】更に、特開平６−２１２１７９号は、歯科
用エアータービンハンドピースのベアリングに対する潤
滑油の補給回数を少なくするために、潤滑油にセラミッ
ク粉末を混入させることを開示している。これは、潤滑
油内にセラミック粉末を混入しておくと、潤滑油の持ち
（ライフタイム）が良くなるという知見をベースにした
提案である。
用エアータービンハンドピースのベアリングに対する潤
滑油の補給回数を少なくするために、潤滑油にセラミッ
ク粉末を混入させることを開示している。これは、潤滑
油内にセラミック粉末を混入しておくと、潤滑油の持ち
（ライフタイム）が良くなるという知見をベースにした
提案である。
【００１９】前記した従来から提案されている各種の潤
滑油は、転がり軸受機構を有する医療歯科用エアーター
ビンハンドピースなどの高速回転機器への適用を可能に
するためには、種々の改善すべき課題を有すものであ
る。例えば、前記した流動パラフィンなどの鉱油系また
は合成油系の潤滑油、あるいはこれらに食用油を配合し
た潤滑油は、高速回転性能の向上（高速回転の実現とそ
の長期的・安定的維持）、あるいは生体為害性や環境保
全性の観点から、その使用量の低減化を含めて改善すべ
き点が残されているものである。
滑油は、転がり軸受機構を有する医療歯科用エアーター
ビンハンドピースなどの高速回転機器への適用を可能に
するためには、種々の改善すべき課題を有すものであ
る。例えば、前記した流動パラフィンなどの鉱油系また
は合成油系の潤滑油、あるいはこれらに食用油を配合し
た潤滑油は、高速回転性能の向上（高速回転の実現とそ
の長期的・安定的維持）、あるいは生体為害性や環境保
全性の観点から、その使用量の低減化を含めて改善すべ
き点が残されているものである。
【００２０】また、前記特公平５−４３８８４号及び実
開平７−１０５５３号に提案されているパーフルオロポ
リエーテル（ＰＦＰＥ）やパーフルオロポリアルキルエ
ーテル（ＰＦＡＥ）などのフッ素化オイルは、耐熱性、
耐薬品性、耐溶剤性に優れ、高温に晒されても固体状劣
化物を生成しないため、高速回転機器の潤滑油として好
ましいものであるが、高速回転性能の向上、あるいは環
境破壊の観点や生体為害性の観点から、その使用量の低
減化を含めて改善すべき点が残されているものである。
開平７−１０５５３号に提案されているパーフルオロポ
リエーテル（ＰＦＰＥ）やパーフルオロポリアルキルエ
ーテル（ＰＦＡＥ）などのフッ素化オイルは、耐熱性、
耐薬品性、耐溶剤性に優れ、高温に晒されても固体状劣
化物を生成しないため、高速回転機器の潤滑油として好
ましいものであるが、高速回転性能の向上、あるいは環
境破壊の観点や生体為害性の観点から、その使用量の低
減化を含めて改善すべき点が残されているものである。
【００２１】更に、前記特開平６−１６５７９０号は、
繊維層を有するフェノール樹脂製の成形体で構成される
転がり軸受装置の保持器（リテーナ）に潤滑油を含浸さ
せることを開示し、かつ前記潤滑油として食用油の使用
を示唆しているが、詳しくは後述するが、一般の食用油
は、大半が乾性油であり、油が乾燥すると樹脂状の固体
となり、耐久性のある軸受用の潤滑油としては不適当な
ものである。
繊維層を有するフェノール樹脂製の成形体で構成される
転がり軸受装置の保持器（リテーナ）に潤滑油を含浸さ
せることを開示し、かつ前記潤滑油として食用油の使用
を示唆しているが、詳しくは後述するが、一般の食用油
は、大半が乾性油であり、油が乾燥すると樹脂状の固体
となり、耐久性のある軸受用の潤滑油としては不適当な
ものである。
【００２２】一般の食用油は、前記したように、大半が
乾性油であり、酸化され易く、そのために合成の酸化防
止剤を添加配合して使用するのが常態である。前記乾性
油を主体とし、かつ酸化防止剤を配合した食用油系の潤
滑油においては、前記酸化防止剤と軸受装置系から溶出
する金属との反応生成物が生体為害性物質となる場合が
あることに留意しなければならない。
乾性油であり、酸化され易く、そのために合成の酸化防
止剤を添加配合して使用するのが常態である。前記乾性
油を主体とし、かつ酸化防止剤を配合した食用油系の潤
滑油においては、前記酸化防止剤と軸受装置系から溶出
する金属との反応生成物が生体為害性物質となる場合が
あることに留意しなければならない。
【００２３】また、前記特開平６−２１２１７９号は、
潤滑油にセラミック粉体を混入させ、潤滑油の持ち（ラ
イフタイム）を良くし潤滑系への補給回数を低減化しよ
うとするものであるが、高速回転系の医療歯科用切削器
（エアータービンハンドピース）においては、軸受のレ
ース（保持器）やボールが前記セラミック粉体により削
られて生体に有害な金属を溶出したり、あるいは稀薄潤
滑環境下において潤滑油が少なくなると軸受機構に致命
的な損傷を与えることになる。
潤滑油にセラミック粉体を混入させ、潤滑油の持ち（ラ
イフタイム）を良くし潤滑系への補給回数を低減化しよ
うとするものであるが、高速回転系の医療歯科用切削器
（エアータービンハンドピース）においては、軸受のレ
ース（保持器）やボールが前記セラミック粉体により削
られて生体に有害な金属を溶出したり、あるいは稀薄潤
滑環境下において潤滑油が少なくなると軸受機構に致命
的な損傷を与えることになる。
【００２４】前記したように、高速回転機器、例えば医
療歯科用の高速回転機器（エアータービンハンドピー
ス）において使用される従来の転がり軸受装置に適用さ
れる潤滑油は、(i).生体安全性（生体に対する為害性が
少ないこと。）、(ii).環境の保全性（安全性）、(ii
i).耐熱性（オートクレーブ処理による滅菌消毒が可能
であること。）、(iv).耐久性、(v).高速回転性能の向
上性、などの面から評価すると課題を残すものである。
療歯科用の高速回転機器（エアータービンハンドピー
ス）において使用される従来の転がり軸受装置に適用さ
れる潤滑油は、(i).生体安全性（生体に対する為害性が
少ないこと。）、(ii).環境の保全性（安全性）、(ii
i).耐熱性（オートクレーブ処理による滅菌消毒が可能
であること。）、(iv).耐久性、(v).高速回転性能の向
上性、などの面から評価すると課題を残すものである。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した従
来技術の高速回転機器の転がり軸受装置における問題点
に鑑み創案されたものである。なお、本発明の直接の契
機は、本発明者らが先に提案した高性能、超高速回転の
ボールベアリングタービン型の歯科用エアータービンハ
ンドピース（特願平６−３６４０４号、Ｕ.Ｓ.Ｐａｔｅ
ｎｔ Ｎｏ.５，５６２，４４６）に対して、優れた特
性の転がり軸受装置が存在していなかったことにあっ
た。本発明者は、高速回転機器用の転がり軸受装置にお
いて、特に軸受機構の重要な構成要素である転動体（ボ
ール）及び前記転動体（ボール）を保持する保持器（リ
テーナ）及び潤滑油について、更なる高速回転の実現や
高速回転下での耐久性の改善などの高度の要求特性を満
足する方策について鋭意検討を加えた。その結果、本発
明者は、転動体（ボール）を従来のステンレス製のもの
に代えて結晶化ガラスや強化ガラスなどの無機質ボール
を採用するとともに、前記保持器（リテーナ）を特定の
多孔質樹脂成形体で構成し、更に、前記無機質ボールと
多孔質樹脂成形体で構成される保持器（リテーナ）に対
して特定の潤滑油、例えば植物性不乾性油などを適用し
たとき、従来にない優れた特性の潤滑系が実現できる、
という知見を見い出した。本発明は、前記知見をベース
にして完成されたものである。
来技術の高速回転機器の転がり軸受装置における問題点
に鑑み創案されたものである。なお、本発明の直接の契
機は、本発明者らが先に提案した高性能、超高速回転の
ボールベアリングタービン型の歯科用エアータービンハ
ンドピース（特願平６−３６４０４号、Ｕ.Ｓ.Ｐａｔｅ
ｎｔ Ｎｏ.５，５６２，４４６）に対して、優れた特
性の転がり軸受装置が存在していなかったことにあっ
た。本発明者は、高速回転機器用の転がり軸受装置にお
いて、特に軸受機構の重要な構成要素である転動体（ボ
ール）及び前記転動体（ボール）を保持する保持器（リ
テーナ）及び潤滑油について、更なる高速回転の実現や
高速回転下での耐久性の改善などの高度の要求特性を満
足する方策について鋭意検討を加えた。その結果、本発
明者は、転動体（ボール）を従来のステンレス製のもの
に代えて結晶化ガラスや強化ガラスなどの無機質ボール
を採用するとともに、前記保持器（リテーナ）を特定の
多孔質樹脂成形体で構成し、更に、前記無機質ボールと
多孔質樹脂成形体で構成される保持器（リテーナ）に対
して特定の潤滑油、例えば植物性不乾性油などを適用し
たとき、従来にない優れた特性の潤滑系が実現できる、
という知見を見い出した。本発明は、前記知見をベース
にして完成されたものである。
【００２６】本発明は、転がり軸受機構を内蔵する歯科
用エアータービンハンドピースなどの高速切削機器にお
いて、その転がり軸受装置として、より高度の回転数を
実現することができるとともに、高速回転下において十
分な耐久性を有し、オートクレーブ滅菌などの高温高圧
にも耐える耐熱性を持ち、また生体安全性（生体為害
性）や環境保全性（安全性）に優れるなど、高性能の転
がり軸受装置を提供するものである。別言すれば、本発
明は、ボールベアリング式の３０万ｒｐｍ以上、更には
４０万ｒｐｍ以上の医療歯科用高速切削器などの高速回
転機器において、従来の転動体（ボール）として金属製
（ステンレス鋼製）ボールベアリングを使用したものよ
りも格段に高い回転数を安定して実現することができ、
かつ耐久性のある潤滑系を実現することができる高速回
転機器の主要な構成要素である転がり軸受装置を提供す
るものである。
用エアータービンハンドピースなどの高速切削機器にお
いて、その転がり軸受装置として、より高度の回転数を
実現することができるとともに、高速回転下において十
分な耐久性を有し、オートクレーブ滅菌などの高温高圧
にも耐える耐熱性を持ち、また生体安全性（生体為害
性）や環境保全性（安全性）に優れるなど、高性能の転
がり軸受装置を提供するものである。別言すれば、本発
明は、ボールベアリング式の３０万ｒｐｍ以上、更には
４０万ｒｐｍ以上の医療歯科用高速切削器などの高速回
転機器において、従来の転動体（ボール）として金属製
（ステンレス鋼製）ボールベアリングを使用したものよ
りも格段に高い回転数を安定して実現することができ、
かつ耐久性のある潤滑系を実現することができる高速回
転機器の主要な構成要素である転がり軸受装置を提供す
るものである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】本発明を概説すれば、本
発明は、少なくとも回転軸を回動自在に支承するための
外輪、内輪、転動体、及び保持器（リテーナ）からなる
転がり軸受要素を有する高速回転機器用の転がり軸受装
置において、(i).前記転動体が、非金属製の無機質ボー
ルで構成され、かつ、(ii).前記保持器（リテーナ）
が、少なくとも一部に連通構造の気孔部を有する多孔質
合成樹脂成形体で構成され、更に、(iii).前記転動体及
び保持器（リテーナ）が、潤滑油で潤滑処理されて構成
されたこと、を特徴とする高速回転機器用の転がり軸受
装置に関するものである。
発明は、少なくとも回転軸を回動自在に支承するための
外輪、内輪、転動体、及び保持器（リテーナ）からなる
転がり軸受要素を有する高速回転機器用の転がり軸受装
置において、(i).前記転動体が、非金属製の無機質ボー
ルで構成され、かつ、(ii).前記保持器（リテーナ）
が、少なくとも一部に連通構造の気孔部を有する多孔質
合成樹脂成形体で構成され、更に、(iii).前記転動体及
び保持器（リテーナ）が、潤滑油で潤滑処理されて構成
されたこと、を特徴とする高速回転機器用の転がり軸受
装置に関するものである。
【００２８】以下、本発明の技術的構成及び実施態様に
ついて詳しく説明する。
ついて詳しく説明する。
【００２９】本発明の高速回転機器用の転がり軸受装置
において、第一の特徴点は、転がり軸受装置の主要な構
成要素である転動体（ボール）の構成を、従来の金属製
のものから非金属製の無機質ボールに変更する点にあ
る。また、第二の特徴点は、保持器（リテーナ）を、特
定のマトリックス材からなる多孔質体により構成する点
にある。更にまた、本発明の高速回転機器用の転がり軸
受装置において、第三の特徴点は、前記した特定材質の
転動体（ボール）及び保持器（リテーナ）に対して特定
の潤滑油、例えば植物性不乾性油などの潤滑油を適用も
しくは含浸して軸受部を構成する点にある。本発明の高
速回転機器の転がり軸受装置は、以下に説明するよう
に、前記した三つの特徴点が有機的に作用して優れた作
用効果を奏するものである。
において、第一の特徴点は、転がり軸受装置の主要な構
成要素である転動体（ボール）の構成を、従来の金属製
のものから非金属製の無機質ボールに変更する点にあ
る。また、第二の特徴点は、保持器（リテーナ）を、特
定のマトリックス材からなる多孔質体により構成する点
にある。更にまた、本発明の高速回転機器用の転がり軸
受装置において、第三の特徴点は、前記した特定材質の
転動体（ボール）及び保持器（リテーナ）に対して特定
の潤滑油、例えば植物性不乾性油などの潤滑油を適用も
しくは含浸して軸受部を構成する点にある。本発明の高
速回転機器の転がり軸受装置は、以下に説明するよう
に、前記した三つの特徴点が有機的に作用して優れた作
用効果を奏するものである。
【００３０】以下、前記した本発明の第一〜第三の特徴
点の順に、本発明の技術的構成を説明する。
点の順に、本発明の技術的構成を説明する。
【００３１】まず、本発明の高速回転機器用の転がり軸
受装置における前記第一の特徴点、即ち、転がり軸受装
置の主要な構成要素である転動体（ボール）の構成につ
いて説明する。前記したように、従来技術において、こ
の種の転がり軸受装置の転動体（ボール）は、一般にス
テンレス鋼製（例えば、マルテンサイト系ステンレス
鋼、ＳＵＳ４４０Ｃ）のものが使用されている。しかし
ながら、本発明においては、より高いレベルの高速回転
の実現、高速回転下での低騒音の実現、高速回転下にお
ける軸受部を構成する他部材との接触による磨耗の低
減、高速回転下での低発熱性、後述する特殊な潤滑油で
ある植物性不乾性油との親和性などの観点から、従来の
ステンレス製ボールに代えて非金属製の無機質ボールを
採用するものである。
受装置における前記第一の特徴点、即ち、転がり軸受装
置の主要な構成要素である転動体（ボール）の構成につ
いて説明する。前記したように、従来技術において、こ
の種の転がり軸受装置の転動体（ボール）は、一般にス
テンレス鋼製（例えば、マルテンサイト系ステンレス
鋼、ＳＵＳ４４０Ｃ）のものが使用されている。しかし
ながら、本発明においては、より高いレベルの高速回転
の実現、高速回転下での低騒音の実現、高速回転下にお
ける軸受部を構成する他部材との接触による磨耗の低
減、高速回転下での低発熱性、後述する特殊な潤滑油で
ある植物性不乾性油との親和性などの観点から、従来の
ステンレス製ボールに代えて非金属製の無機質ボールを
採用するものである。
【００３２】本発明の転動体（ボール）として採用する
前記非金属製の無機質ボールとしては、非酸化セラミッ
ク材料、酸化セラミック材料、耐熱ガラス材料、あるい
は結晶化ガラス材料などで製作されたものを使用するこ
とができる。前記非酸化セラミック材料としては、窒化
物、炭化物、あるいは硼化物などが含まれる。前記した
無機質ボールの具体例として、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）、
炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、アルミナ
（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ジルコニウム及び、ジルコニア（Ｚ
ｒＯ2）、耐熱ガラス材料に属するパイレックス（Corni
ng GlassWorks社製）やテレックス（東京芝浦電気社
製）、結晶化ガラス材料に属するネオセラム（日本電気
硝子社製）などを挙げることができる。なお、本発明に
おいて、無機質ボールの中に、窒化物と酸化物との中間
的な組成の酸窒化物系のもの、例えばサイアロン（sial
on）も包含されると解されるべきである。
前記非金属製の無機質ボールとしては、非酸化セラミッ
ク材料、酸化セラミック材料、耐熱ガラス材料、あるい
は結晶化ガラス材料などで製作されたものを使用するこ
とができる。前記非酸化セラミック材料としては、窒化
物、炭化物、あるいは硼化物などが含まれる。前記した
無機質ボールの具体例として、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）、
炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、アルミナ
（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ジルコニウム及び、ジルコニア（Ｚ
ｒＯ2）、耐熱ガラス材料に属するパイレックス（Corni
ng GlassWorks社製）やテレックス（東京芝浦電気社
製）、結晶化ガラス材料に属するネオセラム（日本電気
硝子社製）などを挙げることができる。なお、本発明に
おいて、無機質ボールの中に、窒化物と酸化物との中間
的な組成の酸窒化物系のもの、例えばサイアロン（sial
on）も包含されると解されるべきである。
【００３３】次に、本発明の高速回転機器用の転がり軸
受装置における前記第二の特徴点、即ち、転がり軸受装
置の他の主要な構成要素である保持器（リテーナ）の構
成について説明する。本発明の保持器（リテーナ）は、
少なくとも一部に連通構造の気孔部を有する多孔質合成
樹脂成形体で構成される点に特徴がある。本発明の保持
器（リテーナ）の第一実施態様は、次の通りである。本
発明の保持器（リテーナ）の第一実施態様は、多孔質の
ポリイミド樹脂成形体で構成される。図３は、前記多孔
質ポリイミド樹脂成形体からなる保持器（４４）の斜視
図を示す。図中、（４４ａ）は保持器本体を示し、（４
４ｂ）は孔部（気孔部）を示す。なお、前記保持器（４
４）は、図１〜図２を参照して説明したボールベアリン
グ式の歯科用エアータービンハンドピースに適用される
ものである。
受装置における前記第二の特徴点、即ち、転がり軸受装
置の他の主要な構成要素である保持器（リテーナ）の構
成について説明する。本発明の保持器（リテーナ）は、
少なくとも一部に連通構造の気孔部を有する多孔質合成
樹脂成形体で構成される点に特徴がある。本発明の保持
器（リテーナ）の第一実施態様は、次の通りである。本
発明の保持器（リテーナ）の第一実施態様は、多孔質の
ポリイミド樹脂成形体で構成される。図３は、前記多孔
質ポリイミド樹脂成形体からなる保持器（４４）の斜視
図を示す。図中、（４４ａ）は保持器本体を示し、（４
４ｂ）は孔部（気孔部）を示す。なお、前記保持器（４
４）は、図１〜図２を参照して説明したボールベアリン
グ式の歯科用エアータービンハンドピースに適用される
ものである。
【００３４】本発明の多孔質ポリイミド樹脂成形体で構
成される保持器（リテーナ）において、前記ポリイミド
樹脂（以下、ＰＩ樹脂と略記する。）は、芳香族カルボ
ン酸と芳香族アミンを縮重合して得られる主鎖にイミド
結合を有する樹脂（熱可塑のものであっても、あるいは
熱硬化性のものであってもよい。）であって、耐熱性、
耐薬品性、機械的性質、電気的特性に優れたものであ
る。なお、本発明において、ＰＩ樹脂なる用語は、主鎖
にイミド結合及びアミド結合を有するポリアミドイミド
樹脂（以下、ＰＡＩ樹脂と略記する。）も包含するもの
であると理解されるべきである。
成される保持器（リテーナ）において、前記ポリイミド
樹脂（以下、ＰＩ樹脂と略記する。）は、芳香族カルボ
ン酸と芳香族アミンを縮重合して得られる主鎖にイミド
結合を有する樹脂（熱可塑のものであっても、あるいは
熱硬化性のものであってもよい。）であって、耐熱性、
耐薬品性、機械的性質、電気的特性に優れたものであ
る。なお、本発明において、ＰＩ樹脂なる用語は、主鎖
にイミド結合及びアミド結合を有するポリアミドイミド
樹脂（以下、ＰＡＩ樹脂と略記する。）も包含するもの
であると理解されるべきである。
【００３５】本発明において、前記保持器（リテーナ）
を構成するＰＩ樹脂及びＰＡＩ樹脂は、市販されている
ものが好都合に使用することができる。例えば、市販さ
れているＰＩ樹脂及びＰＡＩ樹脂としてその化学構造式
を含めて以下のものを例示することができる。 (i).ＰＩ樹脂： (1).オーストリア国レンジング社製、Ｐ８４−ＨＴ（下
記、化１で示されるもの。なお、化１において、Ｒはア
ルキレン基を表わす。） (2).東レ社製、ＴＩ−３０００（下記、化２で示される
もの。） (3).宇部興産社製、ＵＩＰ−Ｓ（下記、化３で示される
もの。） (4).デュポン社製、ベスペル（下記、化２で示されるも
の。） (5).三井東圧化学社製、オーラム（下記、化４で示され
るもの。） (6).その他、米国ヒューロン社製、メルディン８１０
０，９００などがある。 (ii).ＰＡＩ樹脂： (1).アモコ社製、トーロン４０００ＴＦ（下記、化５で
示されるもの。なお、化５において、Ａｒはフェニレン
基を表わす）。
を構成するＰＩ樹脂及びＰＡＩ樹脂は、市販されている
ものが好都合に使用することができる。例えば、市販さ
れているＰＩ樹脂及びＰＡＩ樹脂としてその化学構造式
を含めて以下のものを例示することができる。 (i).ＰＩ樹脂： (1).オーストリア国レンジング社製、Ｐ８４−ＨＴ（下
記、化１で示されるもの。なお、化１において、Ｒはア
ルキレン基を表わす。） (2).東レ社製、ＴＩ−３０００（下記、化２で示される
もの。） (3).宇部興産社製、ＵＩＰ−Ｓ（下記、化３で示される
もの。） (4).デュポン社製、ベスペル（下記、化２で示されるも
の。） (5).三井東圧化学社製、オーラム（下記、化４で示され
るもの。） (6).その他、米国ヒューロン社製、メルディン８１０
０，９００などがある。 (ii).ＰＡＩ樹脂： (1).アモコ社製、トーロン４０００ＴＦ（下記、化５で
示されるもの。なお、化５において、Ａｒはフェニレン
基を表わす）。
【００３６】
【化１】
【００３７】
【化２】
【００３８】
【化３】
【００３９】
【化４】
【００４０】
【化５】
【００４１】前記多孔質のＰＡＩ樹脂成形体からなる保
持器は、特公平５−４３８８４号に示されるように、平
均粒径が１５〜５０μｍに分級整粒したＰＡＩ樹脂粉末
を加圧焼成して製造することができる。前記焼結成形に
おいて、樹脂粉末の平均粒径や圧力などを所望に調整し
て、体積比５〜２０％の連通気孔を有するポーラスな構
造の保持器を調製する。次いで、前記連通気孔に、詳し
くは後述するが特定の潤滑油（基油：植物性不乾性油）
を含浸し本発明の保持器（リテーナ）を製造する。
持器は、特公平５−４３８８４号に示されるように、平
均粒径が１５〜５０μｍに分級整粒したＰＡＩ樹脂粉末
を加圧焼成して製造することができる。前記焼結成形に
おいて、樹脂粉末の平均粒径や圧力などを所望に調整し
て、体積比５〜２０％の連通気孔を有するポーラスな構
造の保持器を調製する。次いで、前記連通気孔に、詳し
くは後述するが特定の潤滑油（基油：植物性不乾性油）
を含浸し本発明の保持器（リテーナ）を製造する。
【００４２】前記多孔質ＰＡＩ樹脂成形体からなる保持
器（リテーナ）において、原料の樹脂粉末に１５μｍ未
満の微小粒径の粉末が混入している場合、孔、即ち空間
部が前記微小粉末により閉塞されてしまうので、製品の
気孔率のバラツキを招来させる。このため、前記した分
級整粒が必要となる。また、逆に５０μｍを超える大き
な粒径の粉末が混入する場合、粒子間の空隙が大きくな
り、高速回転時の含浸油の保持率（保油率）が低下し、
さらに保持器（リテーナ）の強度も低下するため、前記
した大きな粒径の混入は好ましくない。
器（リテーナ）において、原料の樹脂粉末に１５μｍ未
満の微小粒径の粉末が混入している場合、孔、即ち空間
部が前記微小粉末により閉塞されてしまうので、製品の
気孔率のバラツキを招来させる。このため、前記した分
級整粒が必要となる。また、逆に５０μｍを超える大き
な粒径の粉末が混入する場合、粒子間の空隙が大きくな
り、高速回転時の含浸油の保持率（保油率）が低下し、
さらに保持器（リテーナ）の強度も低下するため、前記
した大きな粒径の混入は好ましくない。
【００４３】図４〜図５は、多孔質ＰＡＩ樹脂成形体か
らなる保持器（４４）の別の態様を説明する図である。
なお、図４は保持器（４４）の応用例である前記図２に
示されるものとは別の構造の歯科用エアータービンハン
ドピースを説明する図である。なお、図４の歯科用エア
ータービンハンドピースの構造は、対応する前記図２よ
り明らかであるため、説明は省略する。また、図には示
していないが、軸受けにシールを付けたものであっても
良い。また、図５は、保持器（４４）の形状構造を説明
する図であり、前記図３に対応する図である。図５にお
いて、（４４ａ）は保持器本体を示し、（４４ｂ）は穴
部（気孔部）を示している。
らなる保持器（４４）の別の態様を説明する図である。
なお、図４は保持器（４４）の応用例である前記図２に
示されるものとは別の構造の歯科用エアータービンハン
ドピースを説明する図である。なお、図４の歯科用エア
ータービンハンドピースの構造は、対応する前記図２よ
り明らかであるため、説明は省略する。また、図には示
していないが、軸受けにシールを付けたものであっても
良い。また、図５は、保持器（４４）の形状構造を説明
する図であり、前記図３に対応する図である。図５にお
いて、（４４ａ）は保持器本体を示し、（４４ｂ）は穴
部（気孔部）を示している。
【００４４】本発明の保持器（リテーナ）の第二実施態
様は、次の通りである。本発明の保持器（リテーナ）の
第二実施態様は、多孔質のＰＩ樹脂成形体で構成され
る。
様は、次の通りである。本発明の保持器（リテーナ）の
第二実施態様は、多孔質のＰＩ樹脂成形体で構成され
る。
【００４５】前記多孔質のＰＩ樹脂成形体からなる保持
器（リテーナ）は、前記ＰＡＩ樹脂の粉末の焼結成形と
同様にして製造することができる。即ち、平均粒径が、
１５〜５０μｍに分級整粒したＰＩ樹脂粉末を加圧焼結
することにより、体積比５〜２０％の連通気孔の多孔質
ＰＩ樹脂成形体を製造することができる。
器（リテーナ）は、前記ＰＡＩ樹脂の粉末の焼結成形と
同様にして製造することができる。即ち、平均粒径が、
１５〜５０μｍに分級整粒したＰＩ樹脂粉末を加圧焼結
することにより、体積比５〜２０％の連通気孔の多孔質
ＰＩ樹脂成形体を製造することができる。
【００４６】前記第一の実施態様及び第二の実施態様に
おいては、保持器（リテーナ）を、焼結成形して成形す
る方法を示したが、これに限定されず、例えば、以下の
方法によって成形しても良い。多孔質のマトリックス材
を構成するＰＩ樹脂及び前記ＰＩ樹脂に近似する成形温
度帯を有する他の耐熱性樹脂であって、かつ前記ＰＩ樹
脂の共存下に溶媒で処理されると他の耐熱性樹脂だけが
溶出される他の耐熱性樹脂を混合し、次にこの混合物を
溶融成形して所望形状の保持器（リテーナ）に成形し、
この成形した保持器から前記他の耐熱性樹脂のみを溶媒
溶出させて多孔質の保持器（リテーナ）としても良い。
おいては、保持器（リテーナ）を、焼結成形して成形す
る方法を示したが、これに限定されず、例えば、以下の
方法によって成形しても良い。多孔質のマトリックス材
を構成するＰＩ樹脂及び前記ＰＩ樹脂に近似する成形温
度帯を有する他の耐熱性樹脂であって、かつ前記ＰＩ樹
脂の共存下に溶媒で処理されると他の耐熱性樹脂だけが
溶出される他の耐熱性樹脂を混合し、次にこの混合物を
溶融成形して所望形状の保持器（リテーナ）に成形し、
この成形した保持器から前記他の耐熱性樹脂のみを溶媒
溶出させて多孔質の保持器（リテーナ）としても良い。
【００４７】前記した保持器（リテーナ）の成形方法に
おいて、ＰＩ樹脂なる用語には前記したようにＰＡＩ樹
脂も含まれる。なお、前記した他の耐熱性樹脂の例とし
ては、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテ
ルイミド（ＰＥＩ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリ
サルフォン（ＰＳＦ）などが使用できる。また、前記し
た溶媒としては、塩化メチレン（ジクロロメタン）、ク
ロロホルム、メチルエチルケトン、テトラヒドロラン、
Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド
などを使用することができる。
おいて、ＰＩ樹脂なる用語には前記したようにＰＡＩ樹
脂も含まれる。なお、前記した他の耐熱性樹脂の例とし
ては、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテ
ルイミド（ＰＥＩ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリ
サルフォン（ＰＳＦ）などが使用できる。また、前記し
た溶媒としては、塩化メチレン（ジクロロメタン）、ク
ロロホルム、メチルエチルケトン、テトラヒドロラン、
Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド
などを使用することができる。
【００４８】前記多孔質ＰＩ樹脂製の保持器（リテー
ナ）は、前記多孔質ＰＡＩ樹脂のものと比較して、潤滑
油が切れた場合、溶融することがなく、軸受が使用不能
とならないこと、またＰＩ樹脂は吸湿速度が遅く原料粉
や成形品の管理が容易であること、などというメリット
を有している。なお、前記した理由により後者のＰＡＩ
樹脂は、溶融型樹脂として位置づけられるものである。
また、滅菌処理（オートクレーブ処理）においても、近
年、特にＨＩＶの感染予防が求められ、従来の処理条件
よりも更に厳しい条件下での処理（例えば、蒸気圧２．
４kgf／cm2 （235Pa）、温度１３５℃、時間５分）が求
められているが、前記多孔質ＰＩ樹脂製の保持器（リテ
ーナ）は、２００℃程度まで耐えることができる。
ナ）は、前記多孔質ＰＡＩ樹脂のものと比較して、潤滑
油が切れた場合、溶融することがなく、軸受が使用不能
とならないこと、またＰＩ樹脂は吸湿速度が遅く原料粉
や成形品の管理が容易であること、などというメリット
を有している。なお、前記した理由により後者のＰＡＩ
樹脂は、溶融型樹脂として位置づけられるものである。
また、滅菌処理（オートクレーブ処理）においても、近
年、特にＨＩＶの感染予防が求められ、従来の処理条件
よりも更に厳しい条件下での処理（例えば、蒸気圧２．
４kgf／cm2 （235Pa）、温度１３５℃、時間５分）が求
められているが、前記多孔質ＰＩ樹脂製の保持器（リテ
ーナ）は、２００℃程度まで耐えることができる。
【００４９】本発明の保持器（リテーナ）の第三実施態
様は、次の通りである。本発明の保持器（リテーナ）の
第三実施態様は、連通気孔層とみなされる繊維層を有す
るフェノール樹脂成形体で構成される。この種の繊維層
を有するフェノール樹脂成形体は、前記繊維層を利用し
て潤滑油を含浸させることができるものである。本発明
において、前記繊維層入りのフェノール樹脂成形体（以
下、多孔質Ｐ・Ｒということがある。）は、前記多孔質
ＰＩ／ＰＡＩ樹脂成形体（以下、多孔質ＰＩ／ＰＡＩ・
Ｒということがある。）の場合の連通気孔による潤滑油
の含浸機能とは異なるものの、繊維層（布）を介しての
潤滑油の含浸機能を有する。このため、本発明におい
て、用語の正確さは欠けるが前記繊維層（布）入りのフ
ェノール樹脂成形体を気孔部（連通気孔部）を有する樹
脂成形体であると位置づけしている。
様は、次の通りである。本発明の保持器（リテーナ）の
第三実施態様は、連通気孔層とみなされる繊維層を有す
るフェノール樹脂成形体で構成される。この種の繊維層
を有するフェノール樹脂成形体は、前記繊維層を利用し
て潤滑油を含浸させることができるものである。本発明
において、前記繊維層入りのフェノール樹脂成形体（以
下、多孔質Ｐ・Ｒということがある。）は、前記多孔質
ＰＩ／ＰＡＩ樹脂成形体（以下、多孔質ＰＩ／ＰＡＩ・
Ｒということがある。）の場合の連通気孔による潤滑油
の含浸機能とは異なるものの、繊維層（布）を介しての
潤滑油の含浸機能を有する。このため、本発明におい
て、用語の正確さは欠けるが前記繊維層（布）入りのフ
ェノール樹脂成形体を気孔部（連通気孔部）を有する樹
脂成形体であると位置づけしている。
【００５０】この種のフェノール樹脂系の保持器（リテ
ーナ）は、特開平６−１６５７９０号に示される方式な
どにより製造すればよい。例えば、前記布入りフェノー
ル樹脂成形体は、(i).布を多重合巻きにしてパイプ状と
し、これを真空状態に維持して布の間にフェノール樹脂
を充填、硬化させて多孔質の筒状体とする方法、(ii).
フェノール樹脂を含浸した布を多重巻きにし、これを加
熱圧縮して多孔質の筒状体とする方法、などにより製造
することができる。前記布入りフェノール樹脂成形体の
気孔率は、前記ＰＩ樹脂と同様のものでよく、体積比５
〜２０％の多孔質のものを使用すればよい。
ーナ）は、特開平６−１６５７９０号に示される方式な
どにより製造すればよい。例えば、前記布入りフェノー
ル樹脂成形体は、(i).布を多重合巻きにしてパイプ状と
し、これを真空状態に維持して布の間にフェノール樹脂
を充填、硬化させて多孔質の筒状体とする方法、(ii).
フェノール樹脂を含浸した布を多重巻きにし、これを加
熱圧縮して多孔質の筒状体とする方法、などにより製造
することができる。前記布入りフェノール樹脂成形体の
気孔率は、前記ＰＩ樹脂と同様のものでよく、体積比５
〜２０％の多孔質のものを使用すればよい。
【００５１】次に、本発明の高速回転機器用の転がり軸
受装置における前記第三の特徴点である潤滑油成分、即
ち、前記した特定の無機質ボール及び特定の多孔質成形
体からなる保持器（リテーナ）に適用もしくは含浸され
る特定の潤滑油成分について、詳しく説明する。
受装置における前記第三の特徴点である潤滑油成分、即
ち、前記した特定の無機質ボール及び特定の多孔質成形
体からなる保持器（リテーナ）に適用もしくは含浸され
る特定の潤滑油成分について、詳しく説明する。
【００５２】本発明の第三の特徴点は、高速切削器（エ
アータービンハンドピース）などの高速回転機器用の転
がり軸受装置、即ち、エアータービン翼が固定された回
転軸を回動自在に支承する外輪、内輪、無機質ボールか
らなる転動体、及び耐熱合成樹脂製の多孔質保持器（リ
テーナ）からなる転がり軸受装置に対して、積極的に潤
滑油を使用するという点にある。なお、この種の４０万
〜５０万ｒｐｍの高速回転機器の転がり軸受装置におい
て、保持器（リテーナ）と潤滑油の使用を排除したり、
あるいは水潤滑を採用して潤滑油の使用を排除する提案
がなされているが、この面からみても本発明には特異性
がある。前記した潤滑油はいうまでもないことである
が、生体安全性や環境保全性、耐熱性（オートクレーブ
処理による滅菌消毒が可能であること。）、高速回転の
実現性、などの観点から所望のものが選択されなければ
ならないことはいうまでもないことである。本発明は、
潤滑油として、従来のパラフィン油やフッ素化油のほか
に、更なる高性能の潤滑系を実現するために従来技術に
はみられない植物性の不乾性油を採用するものである。
このため、本発明の潤滑油の理解を助けるために、まず
植物性不乾性油から説明する。
アータービンハンドピース）などの高速回転機器用の転
がり軸受装置、即ち、エアータービン翼が固定された回
転軸を回動自在に支承する外輪、内輪、無機質ボールか
らなる転動体、及び耐熱合成樹脂製の多孔質保持器（リ
テーナ）からなる転がり軸受装置に対して、積極的に潤
滑油を使用するという点にある。なお、この種の４０万
〜５０万ｒｐｍの高速回転機器の転がり軸受装置におい
て、保持器（リテーナ）と潤滑油の使用を排除したり、
あるいは水潤滑を採用して潤滑油の使用を排除する提案
がなされているが、この面からみても本発明には特異性
がある。前記した潤滑油はいうまでもないことである
が、生体安全性や環境保全性、耐熱性（オートクレーブ
処理による滅菌消毒が可能であること。）、高速回転の
実現性、などの観点から所望のものが選択されなければ
ならないことはいうまでもないことである。本発明は、
潤滑油として、従来のパラフィン油やフッ素化油のほか
に、更なる高性能の潤滑系を実現するために従来技術に
はみられない植物性の不乾性油を採用するものである。
このため、本発明の潤滑油の理解を助けるために、まず
植物性不乾性油から説明する。
【００５３】植物油は、大別すると下記の三種に分類す
ることができる。 (i).不乾性油（Nondrying oil） これは、薄層にして空気中で乾燥（酸化）しても膜状物
（樹脂状固体）を形成しない油である。この種の不乾性
油は、分子中の二重結合が二以上（以下、多価とい
う。）の不飽和脂肪酸の量が少なく、オレイン酸（１分
子当り二重結合一個）のグリセリド（グリセリンエステ
ル）が主成分であり、従って、ヨウ素価（油の不飽和度
を示す尺度。Iodine value) は１００以下である。この
種の不乾性油の代表例は、オリーブ油、落花生油、オレ
イソル油などがある。
ることができる。 (i).不乾性油（Nondrying oil） これは、薄層にして空気中で乾燥（酸化）しても膜状物
（樹脂状固体）を形成しない油である。この種の不乾性
油は、分子中の二重結合が二以上（以下、多価とい
う。）の不飽和脂肪酸の量が少なく、オレイン酸（１分
子当り二重結合一個）のグリセリド（グリセリンエステ
ル）が主成分であり、従って、ヨウ素価（油の不飽和度
を示す尺度。Iodine value) は１００以下である。この
種の不乾性油の代表例は、オリーブ油、落花生油、オレ
イソル油などがある。
【００５４】(ii).半乾性油（Semidrying oil） これは、前記した不乾性油と後述する乾性油の中間的性
質を示す油である。なお、ヨウ素価は１００〜１３０の
ものである。この種の半乾性油の代表例は、菜種油、ゴ
マ油、綿実油などがある。
質を示す油である。なお、ヨウ素価は１００〜１３０の
ものである。この種の半乾性油の代表例は、菜種油、ゴ
マ油、綿実油などがある。
【００５５】(iii).乾性油（Drying oil） これは、薄層にして空気中で乾燥（酸化）すると膜（樹
脂状固体）を形成する油である。この種の乾性油は、不
飽和度の高い脂肪酸（例えば、リノール酸は二重結合が
二個、リノレン酸は二重結合が三個ある。）のグリセリ
ドからなり、これが空気中の酸素を吸収して、酸化重合
して膜状物を容易に形成する。なお、前記乾性油のヨウ
素価は、１３０以上のものである。この種の乾性油の代
表例は、アマニ油、桐油などがある。
脂状固体）を形成する油である。この種の乾性油は、不
飽和度の高い脂肪酸（例えば、リノール酸は二重結合が
二個、リノレン酸は二重結合が三個ある。）のグリセリ
ドからなり、これが空気中の酸素を吸収して、酸化重合
して膜状物を容易に形成する。なお、前記乾性油のヨウ
素価は、１３０以上のものである。この種の乾性油の代
表例は、アマニ油、桐油などがある。
【００５６】前記した各種の植物油のうち、不乾性油
は、薄層にして乾燥（酸化）しても膜状物（樹脂状固
体）を生成しない油脂（高級脂肪酸のグリセリンエステ
ル）であり、耐熱性（オートクレーブ処理により滅菌消
毒が可能なこと）や耐久性に優れているため、歯科用エ
アータービンハンドピースなどの高速回転機器の転がり
軸受装置用の潤滑油として好適なものである。
は、薄層にして乾燥（酸化）しても膜状物（樹脂状固
体）を生成しない油脂（高級脂肪酸のグリセリンエステ
ル）であり、耐熱性（オートクレーブ処理により滅菌消
毒が可能なこと）や耐久性に優れているため、歯科用エ
アータービンハンドピースなどの高速回転機器の転がり
軸受装置用の潤滑油として好適なものである。
【００５７】本発明は、歯科用エアータービンハンドピ
ースなどの高速回転機器の転がり軸受装置用の潤滑油と
して、植物油のうちの不乾性油を採用するものである。
以下、前記植物油の不乾性油として代表例であるオリー
ブ油（Olive Oil）について詳しく説明する。
ースなどの高速回転機器の転がり軸受装置用の潤滑油と
して、植物油のうちの不乾性油を採用するものである。
以下、前記植物油の不乾性油として代表例であるオリー
ブ油（Olive Oil）について詳しく説明する。
【００５８】オリーブ油は、オリーブ（Olea Europae
a）の果実から製造される油脂（グリセリンエステル）
であり、その成分は大別すると下記の３種に分類するこ
とができる。 (i).不飽和樹脂酸、(ii).飽和樹脂酸、(iii).各種の微
量成分。
a）の果実から製造される油脂（グリセリンエステル）
であり、その成分は大別すると下記の３種に分類するこ
とができる。 (i).不飽和樹脂酸、(ii).飽和樹脂酸、(iii).各種の微
量成分。
【００５９】オリーブ油の不飽和樹脂酸は、一般に一価
及び二価以上（多価）のもので構成される。以下、オリ
ーブ油の不飽和樹脂酸の種類と含有量を示す。 1).オレイン酸（一価）…………………５６．０〜８３．０％ ＣＨ3（ＣＨ2 ）7ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ2 ）7ＣＯＯＨ 2).リノール酸（多価）………………… ３．５〜２０．０％ ＣＨ3（ＣＨ2 ）4ＣＨ＝ＣＨＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ2 ）7ＣＯＯＨ 3).パルミトオレイン酸（一価）……… ０．３〜３．５％ ＣＨ3（ＣＨ2 ）5ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ2 ）7ＣＯＯＨ 4).リノレン酸（多価）………………… ０．０〜１．５％ ＣＨ3ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨＣＨ2ＣＨ＝ＣＨＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ2 ）7 ＣＯＯＨ 5).ガドレイン酸（一価）……………… ０．０〜０．０５％ ＣＨ3（ＣＨ2 ）9ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ2 ）7ＣＯＯＨ
及び二価以上（多価）のもので構成される。以下、オリ
ーブ油の不飽和樹脂酸の種類と含有量を示す。 1).オレイン酸（一価）…………………５６．０〜８３．０％ ＣＨ3（ＣＨ2 ）7ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ2 ）7ＣＯＯＨ 2).リノール酸（多価）………………… ３．５〜２０．０％ ＣＨ3（ＣＨ2 ）4ＣＨ＝ＣＨＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ2 ）7ＣＯＯＨ 3).パルミトオレイン酸（一価）……… ０．３〜３．５％ ＣＨ3（ＣＨ2 ）5ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ2 ）7ＣＯＯＨ 4).リノレン酸（多価）………………… ０．０〜１．５％ ＣＨ3ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨＣＨ2ＣＨ＝ＣＨＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ2 ）7 ＣＯＯＨ 5).ガドレイン酸（一価）……………… ０．０〜０．０５％ ＣＨ3（ＣＨ2 ）9ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ2 ）7ＣＯＯＨ
【００６０】前記したように、オリーブ油は、一価の不
飽和脂肪酸であるオレイン酸を多く含有するものであ
る。また、オリーブ油は、リノール酸などの多価の不飽
和脂肪酸を少量、含有している。前記したように、多価
の不飽和脂肪酸は酸化しやすいものであるが、オリーブ
油は、後述するように微量成分としてトコフェロール類
（ビタミンＥ）を含有しているため、前記トコフェロー
ル類（ビタミンＥ）の抗酸化作用によりリノール酸など
の多価不飽和脂肪酸の酸化劣化が防止され、オリーブ油
全体は、耐酸化性に優れている。
飽和脂肪酸であるオレイン酸を多く含有するものであ
る。また、オリーブ油は、リノール酸などの多価の不飽
和脂肪酸を少量、含有している。前記したように、多価
の不飽和脂肪酸は酸化しやすいものであるが、オリーブ
油は、後述するように微量成分としてトコフェロール類
（ビタミンＥ）を含有しているため、前記トコフェロー
ル類（ビタミンＥ）の抗酸化作用によりリノール酸など
の多価不飽和脂肪酸の酸化劣化が防止され、オリーブ油
全体は、耐酸化性に優れている。
【００６１】次に、オリーブ油の飽和脂肪酸成分につい
て説明する。以下、オリーブ油の飽和脂肪酸の種類と含
有量を示す。 (1).パルミチン酸 ＣＨ3（ＣＨ2 ）14ＣＯＯＨ ……７．５〜２０．０％ (2).ステアリン酸 ＣＨ3（ＣＨ2 ）16ＣＯＯＨ ……０．５〜３．５％ (3).ミリスチン酸 ＣＨ3（ＣＨ2 ）12ＣＯＯＨ ……０．０〜０．０５％ (4).アラキジン酸 ＣＨ3（ＣＨ2 ）18ＣＯＯＨ ……０．０〜０．０５％ (5).ベヘニン酸 ＣＨ3（ＣＨ2 ）20ＣＯＯＨ ……０．０〜０．０５％ (6).リグノセリン酸 ＣＨ3（ＣＨ2 ）22ＣＯＯＨ ……０．０〜０．０５％ 前記したことから判るように、オリーブ油は高コレステ
ロール血症の原因となる飽和脂肪酸の含有量が少ないも
のであるということができる。
て説明する。以下、オリーブ油の飽和脂肪酸の種類と含
有量を示す。 (1).パルミチン酸 ＣＨ3（ＣＨ2 ）14ＣＯＯＨ ……７．５〜２０．０％ (2).ステアリン酸 ＣＨ3（ＣＨ2 ）16ＣＯＯＨ ……０．５〜３．５％ (3).ミリスチン酸 ＣＨ3（ＣＨ2 ）12ＣＯＯＨ ……０．０〜０．０５％ (4).アラキジン酸 ＣＨ3（ＣＨ2 ）18ＣＯＯＨ ……０．０〜０．０５％ (5).ベヘニン酸 ＣＨ3（ＣＨ2 ）20ＣＯＯＨ ……０．０〜０．０５％ (6).リグノセリン酸 ＣＨ3（ＣＨ2 ）22ＣＯＯＨ ……０．０〜０．０５％ 前記したことから判るように、オリーブ油は高コレステ
ロール血症の原因となる飽和脂肪酸の含有量が少ないも
のであるということができる。
【００６２】次に、オリーブ油の各種微量成分について
説明する。以下、オリーブ油の各種微量成分の種類と前
記成分の特性や機能について説明する。 ．不ケン化物 (a).ステロール類、 (b).炭化水素類 ・スクアレン ・芳香族炭化水素（これは、固有の感覚的特性、即ち香
りや風味を与える。） (c).トコフェロール類（酸化防止機能） ・α−トコフェロール（ビタミンＥ）（黒変と重合防
止） ・β、γ、δ−トコフェロール（重金属の存在によって
起こる酸敗の防止） (d).トリテルペン・アルコール類 ・シクロ・アルテノール ・エルトロ・ジオール (e).脂溶性のビタミン類 ・ビタミンＡ、Ｄ（抗酸化作用） ．燐脂質、葉緑素及び誘導体 (a).燐脂質 (b).葉緑素（抗酸化作用） ．フェノール化合物 (a).フェノール化合物（抗酸化作用） (b).ポリフェノール（抗酸化作用） 前記したことから判るように、オリーブ油は、他の不乾
性油や乾性油と比較して、油脂の酸化に抗して作用する
各種の微量成分の含有量が高く、耐熱性（オートクレー
ブ処理による滅菌消毒が可能である。）や耐久性に優れ
た潤滑油となるのである。
説明する。以下、オリーブ油の各種微量成分の種類と前
記成分の特性や機能について説明する。 ．不ケン化物 (a).ステロール類、 (b).炭化水素類 ・スクアレン ・芳香族炭化水素（これは、固有の感覚的特性、即ち香
りや風味を与える。） (c).トコフェロール類（酸化防止機能） ・α−トコフェロール（ビタミンＥ）（黒変と重合防
止） ・β、γ、δ−トコフェロール（重金属の存在によって
起こる酸敗の防止） (d).トリテルペン・アルコール類 ・シクロ・アルテノール ・エルトロ・ジオール (e).脂溶性のビタミン類 ・ビタミンＡ、Ｄ（抗酸化作用） ．燐脂質、葉緑素及び誘導体 (a).燐脂質 (b).葉緑素（抗酸化作用） ．フェノール化合物 (a).フェノール化合物（抗酸化作用） (b).ポリフェノール（抗酸化作用） 前記したことから判るように、オリーブ油は、他の不乾
性油や乾性油と比較して、油脂の酸化に抗して作用する
各種の微量成分の含有量が高く、耐熱性（オートクレー
ブ処理による滅菌消毒が可能である。）や耐久性に優れ
た潤滑油となるのである。
【００６３】次に、本発明の歯科用エアータービンハン
ドピースなどの高速回転機器の転がり軸受装置用の潤滑
油を構成し得る他の植物性不乾性油について、説明す
る。 (i).前記したオリーブ油以外の植物性不乾性油として、
落花生油（ArachisOil）がある。落花生油は、落花生
（Arachis Hypogaea）の種子に４０〜５０％含まれてお
り、その種子から搾られて製造される。 (ii).前記したオリーブ油以外の植物性不乾性油とし
て、オレイソル油がある。オレイソル油は、不乾性油で
はないリノール酸（多価）を多く含有するヒマワリの突
然変異種から製造される。今日、農業化学者の努力によ
りオレイン酸（一価の不飽和脂肪酸）を多く含む突然変
異種のヒマワリを育てることに成功しており、この突然
変異種からオレイソルと命名された油が製造されてい
る。オレイソル油は、前記したオリーブ油と同様の不乾
性油である。
ドピースなどの高速回転機器の転がり軸受装置用の潤滑
油を構成し得る他の植物性不乾性油について、説明す
る。 (i).前記したオリーブ油以外の植物性不乾性油として、
落花生油（ArachisOil）がある。落花生油は、落花生
（Arachis Hypogaea）の種子に４０〜５０％含まれてお
り、その種子から搾られて製造される。 (ii).前記したオリーブ油以外の植物性不乾性油とし
て、オレイソル油がある。オレイソル油は、不乾性油で
はないリノール酸（多価）を多く含有するヒマワリの突
然変異種から製造される。今日、農業化学者の努力によ
りオレイン酸（一価の不飽和脂肪酸）を多く含む突然変
異種のヒマワリを育てることに成功しており、この突然
変異種からオレイソルと命名された油が製造されてい
る。オレイソル油は、前記したオリーブ油と同様の不乾
性油である。
【００６４】本発明の歯科用エアータービンハンドピー
スなどの高速回転機器用の転がり軸受装置において、潤
滑油として適用される前記植物性不乾性油と他の植物性
半乾性油あるいは食用油との組成の違いを下記の表１に
示す。表１において、オリーブ油、落花生油、及びオレ
イソル油は本発明の転がり軸受装置に有用な植物性不乾
性油であり、他のものは比較対照の植物性半乾性油及び
乾性油を示している。なお、表１の注釈は、次の通りで
ある。 (1).オレイン酸を主とし、パルミトオレイン酸を含む。 (2).リノール酸。 (3).リノレン酸。 (4).パルミチン酸、ステアリン酸、ラウリン酸、ミリス
チン酸から成る。 表１中、（＊）印は、比較対照の植物油である。
スなどの高速回転機器用の転がり軸受装置において、潤
滑油として適用される前記植物性不乾性油と他の植物性
半乾性油あるいは食用油との組成の違いを下記の表１に
示す。表１において、オリーブ油、落花生油、及びオレ
イソル油は本発明の転がり軸受装置に有用な植物性不乾
性油であり、他のものは比較対照の植物性半乾性油及び
乾性油を示している。なお、表１の注釈は、次の通りで
ある。 (1).オレイン酸を主とし、パルミトオレイン酸を含む。 (2).リノール酸。 (3).リノレン酸。 (4).パルミチン酸、ステアリン酸、ラウリン酸、ミリス
チン酸から成る。 表１中、（＊）印は、比較対照の植物油である。
【００６５】
【表１】
【００６６】表１から、次の点が明らかである。 (i).植物性不乾性油は、酸化しにくい１価の不飽和脂肪
酸が多い。 (ii).植物性不乾性油は、酸化しやすい２価〜３価の不
飽和脂肪酸、即ち多価の不飽和脂肪酸が少ない。 (iii).植物性不乾性油は、抗酸化作用を有するトコフェ
ロール類（ビタミンＥなど）の対多価不飽和脂肪酸比が
高い。
酸が多い。 (ii).植物性不乾性油は、酸化しやすい２価〜３価の不
飽和脂肪酸、即ち多価の不飽和脂肪酸が少ない。 (iii).植物性不乾性油は、抗酸化作用を有するトコフェ
ロール類（ビタミンＥなど）の対多価不飽和脂肪酸比が
高い。
【００６７】本発明の歯科用エアータービンハンドピー
スなどの高速回転機器の転がり軸受装置用の潤滑油を構
成し得る植物性不乾性油（オリーブ油、落花生油、オレ
イソル油など）において、遊離の脂肪酸（飽和、不飽
和）の合計含有量が少ないほど、潤滑特性に優れてい
る。この点は、本発明者らの植物性不乾性油の潤滑特性
の改善を検討している過程で見い出されたものであり、
後述するように実証データにより裏付けされている。
スなどの高速回転機器の転がり軸受装置用の潤滑油を構
成し得る植物性不乾性油（オリーブ油、落花生油、オレ
イソル油など）において、遊離の脂肪酸（飽和、不飽
和）の合計含有量が少ないほど、潤滑特性に優れてい
る。この点は、本発明者らの植物性不乾性油の潤滑特性
の改善を検討している過程で見い出されたものであり、
後述するように実証データにより裏付けされている。
【００６８】前記した植物性不乾性油中の遊離した脂肪
酸（以下、遊離脂肪酸ということがある。）について、
以下に説明を加える。一般に、油脂（牛脂、豚脂、バタ
ーなどの脂肪、及び菜種油、桐油、アマニ油などの脂肪
油）は、高級脂肪酸のグリセリンエステルで構成されて
いる。即ち、本発明の転がり軸受装置に有用な植物性不
乾性油において、各種の脂肪酸（飽和、不飽和）は、下
式(1)で示されるエステルとして存在するものである。 脂肪酸の３分子＋グリセリンの１分子→トリグリセリドの１分子（エステル） …………(1)
酸（以下、遊離脂肪酸ということがある。）について、
以下に説明を加える。一般に、油脂（牛脂、豚脂、バタ
ーなどの脂肪、及び菜種油、桐油、アマニ油などの脂肪
油）は、高級脂肪酸のグリセリンエステルで構成されて
いる。即ち、本発明の転がり軸受装置に有用な植物性不
乾性油において、各種の脂肪酸（飽和、不飽和）は、下
式(1)で示されるエステルとして存在するものである。 脂肪酸の３分子＋グリセリンの１分子→トリグリセリドの１分子（エステル） …………(1)
【００６９】しかしながら、前記植物性不乾性油中には
グリセリン（Grycerol, CH2OH-CHOH-CH2OH)と結合して
いない各種の脂肪酸（遊離脂肪酸）も含まれている。前
記した遊離脂肪酸の合計含有量の度合を遊離酸度で示す
と、この値が低いほど酸度が低くなり、かつ粘度も高粘
度側にシフトするため、遊離酸度の低い植物性不乾性油
は転がり軸受装置用潤滑油として耐久性に優れたものと
なる。前記した遊離酸度に基づいて、オリーブ油の品質
を分類したのが下記の表２である。表２より高級なオリ
ーブ油ほど遊離酸度が低く、後述するように優れた潤滑
特性を示す（表３参照）。なお、オリーブ油などの植物
性不乾性油の遊離酸度を低くする方法としては、例え
ば、以下の方法を採用すればよい。即ち、オリーブ油に
５〜１０％の水酸化ナトリウムを加えて加熱すると、け
ん化されてグリセリンと脂肪酸ナトリウム塩が生成し、
生成したグリセリンは遊離脂肪酸とエステル結合する。
その後、遠心分離などによって油脂分を分離除去すれ
ば、遊離酸度の低いオリーブ油が得られる。また、表２
中、オリーブ油の各種グレード名は、アメリカのゴール
デンイーグルオリーブプロダクツ社製のオリーブ油の商
品名である。
グリセリン（Grycerol, CH2OH-CHOH-CH2OH)と結合して
いない各種の脂肪酸（遊離脂肪酸）も含まれている。前
記した遊離脂肪酸の合計含有量の度合を遊離酸度で示す
と、この値が低いほど酸度が低くなり、かつ粘度も高粘
度側にシフトするため、遊離酸度の低い植物性不乾性油
は転がり軸受装置用潤滑油として耐久性に優れたものと
なる。前記した遊離酸度に基づいて、オリーブ油の品質
を分類したのが下記の表２である。表２より高級なオリ
ーブ油ほど遊離酸度が低く、後述するように優れた潤滑
特性を示す（表３参照）。なお、オリーブ油などの植物
性不乾性油の遊離酸度を低くする方法としては、例え
ば、以下の方法を採用すればよい。即ち、オリーブ油に
５〜１０％の水酸化ナトリウムを加えて加熱すると、け
ん化されてグリセリンと脂肪酸ナトリウム塩が生成し、
生成したグリセリンは遊離脂肪酸とエステル結合する。
その後、遠心分離などによって油脂分を分離除去すれ
ば、遊離酸度の低いオリーブ油が得られる。また、表２
中、オリーブ油の各種グレード名は、アメリカのゴール
デンイーグルオリーブプロダクツ社製のオリーブ油の商
品名である。
【００７０】
【表２】
【００７１】本発明の潤滑油の基油成分として、前記し
た植物性不乾性油のほかに、従来公知の鉱油系（天然
系）または合成系の各種の基油成分を使用することがで
きる。この種の鉱油系または合成系の基油成分として
は、鉱油（パラフィン油）、オレフィンオリゴマー、リ
ン酸エステル、有機酸エステル、シリコーン油、ポリア
ルキレングリコールなどを例示することができる。これ
らの基油成分は、前記した植物性不乾性油と比較して、
生体安全性（生体為害性）や環境保全性（安全性）に劣
るものの、高速回転機器の用途においては十分に使用す
ることができるものである。
た植物性不乾性油のほかに、従来公知の鉱油系（天然
系）または合成系の各種の基油成分を使用することがで
きる。この種の鉱油系または合成系の基油成分として
は、鉱油（パラフィン油）、オレフィンオリゴマー、リ
ン酸エステル、有機酸エステル、シリコーン油、ポリア
ルキレングリコールなどを例示することができる。これ
らの基油成分は、前記した植物性不乾性油と比較して、
生体安全性（生体為害性）や環境保全性（安全性）に劣
るものの、高速回転機器の用途においては十分に使用す
ることができるものである。
【００７２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例により更に
詳しく説明する。特に、歯科用エアータービンハンドピ
ースの転がり軸受装置において、本発明に係る非金属製
の無機質ボールと多孔質の合成樹脂成形体で構成される
保持器（リテーナ）を有する軸受部に対する潤滑油の潤
滑効果と、従来公知のステンレス製ボールと非多孔質
（バルク状、無孔質）の合成樹脂成形体で構成される保
持器（リテーナ）を有する軸受部に対する潤滑油の潤滑
効果を比較し、本発明の潤滑系の優位性を検討した。な
お、前記多孔質の合成樹脂成形体で構成される保持器
（リテーナ）を「ポーラス」、前記非多孔質の合成樹脂
成形体で構成される保持器（リテーナ）を「バルク」と
表記する場合がある。従って、以下の説明において、
(1).ステンレス（ＳＵＳ）製転動体（ボール）とバルク
状（無孔質）保持器（リテーナ）の組合わせのもの、
(2).ステンレス（ＳＵＳ）製転動体（ボール）と多孔質
保持器（リテーナ）の組合わせのもの、及び、(3).非金
属製、例えば、窒化珪素、ジルコニア、パイレックスで
製作した転動体（ボール）とバルク状（無孔質）保持器
（リテーナ）の組合わせのもの、は本発明の比較対照例
となるものである。
詳しく説明する。特に、歯科用エアータービンハンドピ
ースの転がり軸受装置において、本発明に係る非金属製
の無機質ボールと多孔質の合成樹脂成形体で構成される
保持器（リテーナ）を有する軸受部に対する潤滑油の潤
滑効果と、従来公知のステンレス製ボールと非多孔質
（バルク状、無孔質）の合成樹脂成形体で構成される保
持器（リテーナ）を有する軸受部に対する潤滑油の潤滑
効果を比較し、本発明の潤滑系の優位性を検討した。な
お、前記多孔質の合成樹脂成形体で構成される保持器
（リテーナ）を「ポーラス」、前記非多孔質の合成樹脂
成形体で構成される保持器（リテーナ）を「バルク」と
表記する場合がある。従って、以下の説明において、
(1).ステンレス（ＳＵＳ）製転動体（ボール）とバルク
状（無孔質）保持器（リテーナ）の組合わせのもの、
(2).ステンレス（ＳＵＳ）製転動体（ボール）と多孔質
保持器（リテーナ）の組合わせのもの、及び、(3).非金
属製、例えば、窒化珪素、ジルコニア、パイレックスで
製作した転動体（ボール）とバルク状（無孔質）保持器
（リテーナ）の組合わせのもの、は本発明の比較対照例
となるものである。
【００７３】(i).試験に供した歯科用エアータービンハ
ンドピースの全体構造：本発明の実施例において試験に
供した歯科用エアータービンハンドピース（図１〜図２
参照）の転がり軸受装置の構成は次の通りである。 (1).外輪（マルテンサイト系ステンレス、ＮＴＮ社のＮ
ＳＳ１２５製）外径……………………… ６．３５０ｍ
ｍ (2).内輪（マルテンサイト系ステンレス、ＮＴＮ社のＮ
ＳＳ１２５製）内径……………………… ３．１７５ｍ
ｍ (3).幅 ………………… ２．３８０ｍｍ (4).ボールの外径……… 約１．００ｍｍ の寸法を有する開放形のミニアチュア型玉軸受で冠型リ
テーナを有するものである。
ンドピースの全体構造：本発明の実施例において試験に
供した歯科用エアータービンハンドピース（図１〜図２
参照）の転がり軸受装置の構成は次の通りである。 (1).外輪（マルテンサイト系ステンレス、ＮＴＮ社のＮ
ＳＳ１２５製）外径……………………… ６．３５０ｍ
ｍ (2).内輪（マルテンサイト系ステンレス、ＮＴＮ社のＮ
ＳＳ１２５製）内径……………………… ３．１７５ｍ
ｍ (3).幅 ………………… ２．３８０ｍｍ (4).ボールの外径……… 約１．００ｍｍ の寸法を有する開放形のミニアチュア型玉軸受で冠型リ
テーナを有するものである。
【００７４】(ii).給気圧、給気量の条件：前記転がり
軸受装置を歯科用エアータービンハンドピースに装着
し、給気圧１．８ｋｇｆ／ｃｍ2、給気量２５リットル
／分の条件で試験した。
軸受装置を歯科用エアータービンハンドピースに装着
し、給気圧１．８ｋｇｆ／ｃｍ2、給気量２５リットル
／分の条件で試験した。
【００７５】(iii).保持器（リテーナ）の種類： ．バルクＰＩ／ＰＡＩ・Ｒ………これは、ポリイミド
（ＰＩ）系、またはポリアミドイミド（ＰＡＩ）系の無
孔性（バルク状）のリテーナを意味する。即ち、本発明
の先に説明した第一実施態様〜第三実施態様の保持器
（リテーナ）とは異なる連通構造の気孔部を持たない構
造の保持器（リテーナ）を示す。なお、前記バルクＰＩ
・Ｒは、デュポン社製のベスペルＳＰ−１をリテーナ形
状に加工したものである。また、前記バルクＰＡＩ・Ｒ
は、帝人アモコエンジニアリングプラスチックス社製の
トーロン４２０３をリテーナ形状に加工したものであ
る。
（ＰＩ）系、またはポリアミドイミド（ＰＡＩ）系の無
孔性（バルク状）のリテーナを意味する。即ち、本発明
の先に説明した第一実施態様〜第三実施態様の保持器
（リテーナ）とは異なる連通構造の気孔部を持たない構
造の保持器（リテーナ）を示す。なお、前記バルクＰＩ
・Ｒは、デュポン社製のベスペルＳＰ−１をリテーナ形
状に加工したものである。また、前記バルクＰＡＩ・Ｒ
は、帝人アモコエンジニアリングプラスチックス社製の
トーロン４２０３をリテーナ形状に加工したものであ
る。
【００７６】．多孔質Ｐ・Ｒ………これは、布入りフ
ェノール樹脂製の多孔質リテーナを意味する。即ち、こ
のリテーナは、本発明の先に記載した第三実施態様の保
持器（リテーナ）を示す。前記多孔質Ｐ・Ｒは、パイプ
状に多重巻きされた織布に対して真空状態で織布の間に
フェノール樹脂を含浸し、加熱成形し、その後リテーナ
形状に加工したものである。
ェノール樹脂製の多孔質リテーナを意味する。即ち、こ
のリテーナは、本発明の先に記載した第三実施態様の保
持器（リテーナ）を示す。前記多孔質Ｐ・Ｒは、パイプ
状に多重巻きされた織布に対して真空状態で織布の間に
フェノール樹脂を含浸し、加熱成形し、その後リテーナ
形状に加工したものである。
【００７７】．多孔質ＰＩ／ＰＡＩ・Ｒ………これ
は、ポリアミド（ＰＩ）系またはポリアミドイミド（Ｐ
ＡＩ）系の多孔質のリテーナを意味する。前記多孔質Ｐ
Ｉ・Ｒは、宇部興産社製ＵＩＰ−Ｓを成形圧力４０００
kgf／cm2（392MPa）で圧縮成形し、窒素雰囲気中で４０
０℃にて焼結し、これをリテーナ形状に加工したもので
ある（気孔率：体積比約１３％）。また、前記多孔質Ｐ
ＡＩ・Ｒは、米国アモコ社製トーロン４０００ＴＦを平
均粒径２０μｍに分級整粒し、成形圧２８００kgf／cm2
（274MPa）で圧縮成形し、次いで３００℃で焼結し、こ
れをリテーナ形状に加工したものである（気孔率：体積
比約１４％）。
は、ポリアミド（ＰＩ）系またはポリアミドイミド（Ｐ
ＡＩ）系の多孔質のリテーナを意味する。前記多孔質Ｐ
Ｉ・Ｒは、宇部興産社製ＵＩＰ−Ｓを成形圧力４０００
kgf／cm2（392MPa）で圧縮成形し、窒素雰囲気中で４０
０℃にて焼結し、これをリテーナ形状に加工したもので
ある（気孔率：体積比約１３％）。また、前記多孔質Ｐ
ＡＩ・Ｒは、米国アモコ社製トーロン４０００ＴＦを平
均粒径２０μｍに分級整粒し、成形圧２８００kgf／cm2
（274MPa）で圧縮成形し、次いで３００℃で焼結し、こ
れをリテーナ形状に加工したものである（気孔率：体積
比約１４％）。
【００７８】Ａ．各種潤滑油の生体安全性、環境保全
性、及び耐熱性の評価：歯科用エアータービンハンドピ
ース（図１〜図２参照）の転がり軸受装置を使用して、
植物性不乾性油を主体とした潤滑系と、従来公知のパラ
フィン油とフッ素化オイルを主体とした潤滑系におい
て、生体安全性、環境保全性、及び耐熱性（耐オートク
レーブ；回）について試験をした。その結果を、下記の
表３に示す。
性、及び耐熱性の評価：歯科用エアータービンハンドピ
ース（図１〜図２参照）の転がり軸受装置を使用して、
植物性不乾性油を主体とした潤滑系と、従来公知のパラ
フィン油とフッ素化オイルを主体とした潤滑系におい
て、生体安全性、環境保全性、及び耐熱性（耐オートク
レーブ；回）について試験をした。その結果を、下記の
表３に示す。
【００７９】表３における注釈は、次の通りである。 (1)＜耐熱性試験（耐オートクレーブ；回）＞ （株）モリタ製作所製のオートクレーブ装置「アルフィ
ー」を使用し、耐オートクレーブ性を調べた。結果を歯
科用エアータービンハンドピースの回転が不安定になり
回転効率が１割（１０％、約４万ｒｐｍ）低下する時点
までの回数で示す。なお、前記試験は、転動体（ボー
ル）の種類にあまり影響されないと考えられるため、ボ
ールとして従来のステンレス製のものを使用し、給気圧
１．８ｋｇｆ／ｃｍ2、給気量２５リットル／分で約４
０万ｒｐｍの条件で試験した。また、オートクレーブ装
置「アルフィー」での処理条件は、蒸気圧２．４kgf／c
m2（235Pa）、温度１３５℃、時間５分である。
ー」を使用し、耐オートクレーブ性を調べた。結果を歯
科用エアータービンハンドピースの回転が不安定になり
回転効率が１割（１０％、約４万ｒｐｍ）低下する時点
までの回数で示す。なお、前記試験は、転動体（ボー
ル）の種類にあまり影響されないと考えられるため、ボ
ールとして従来のステンレス製のものを使用し、給気圧
１．８ｋｇｆ／ｃｍ2、給気量２５リットル／分で約４
０万ｒｐｍの条件で試験した。また、オートクレーブ装
置「アルフィー」での処理条件は、蒸気圧２．４kgf／c
m2（235Pa）、温度１３５℃、時間５分である。
【００８０】表３において、 (i).パラフィン油（流動パリフィン）は、既存歯科治療
関連メーカー製スプレー剤を使用した。 (ii).フッ素化オイルは、イタリアのAusimontu Ｓ.Ｐ.
Ａ社製ＦＯＭＢＬＩＮを使用した。
関連メーカー製スプレー剤を使用した。 (ii).フッ素化オイルは、イタリアのAusimontu Ｓ.Ｐ.
Ａ社製ＦＯＭＢＬＩＮを使用した。
【００８１】
【表３】
【００８２】Ｂ．各種潤滑油の潤滑性能の評価：次に、
歯科用エアータービンハンドピース（図１〜図２参照）
の転がり軸受装置に対して各種の潤滑油を適用し、潤滑
性能を評価した。特に、植物性不乾性油（エキストラバ
ージンオリーブ油）を潤滑油としたものにおいて、転動
体（ボール）及び保持器（リテーナ）の構成の違いによ
る潤滑性能、即ち、(i)高速回転性能、(ii)回転耐久性
の特性において、どのような効果が実現されるかを試験
した。
歯科用エアータービンハンドピース（図１〜図２参照）
の転がり軸受装置に対して各種の潤滑油を適用し、潤滑
性能を評価した。特に、植物性不乾性油（エキストラバ
ージンオリーブ油）を潤滑油としたものにおいて、転動
体（ボール）及び保持器（リテーナ）の構成の違いによ
る潤滑性能、即ち、(i)高速回転性能、(ii)回転耐久性
の特性において、どのような効果が実現されるかを試験
した。
【００８３】前記(i)高速回転性能は、前記したように
歯科用アータービンハンドピース（図１〜図２参照）に
最初に潤滑油を適用し給気圧１．８ｋｇｆ／ｃｍ2、給
気量２５リットル／分の条件で給気したときの回転数
（×１０4）で評価した。また、前記(ii)回転耐久時間
は、前記(i)の状態から無給油で連続運転を行ない、回
転が不安定になり回転数が１割（１０％、約４万ｒｐ
ｍ）低下するまでの時間（hrs）で評価した。
歯科用アータービンハンドピース（図１〜図２参照）に
最初に潤滑油を適用し給気圧１．８ｋｇｆ／ｃｍ2、給
気量２５リットル／分の条件で給気したときの回転数
（×１０4）で評価した。また、前記(ii)回転耐久時間
は、前記(i)の状態から無給油で連続運転を行ない、回
転が不安定になり回転数が１割（１０％、約４万ｒｐ
ｍ）低下するまでの時間（hrs）で評価した。
【００８４】結果を下記の表４に示す。 (イ).表中、ボールの欄の「ＳＵＳ」は、ステンレス製
（ＳＵＳ４４０Ｃ）のボールベアリングを意味する。他
のものは本発明の非金属製の無機質ボールを意味する。 (ロ).表中、リテーナの欄の「バルク」は、バルクＩＰ／
ＰＡＩ・Ｒを意味する。また、「ポーラス」は、多孔質
ＰＩ／ＰＡＩ・Ｒを意味する。更に、「フェノール」
は、多孔質Ｐ・Ｒを意味する。 (ハ).表中、オイルの欄の「バイオオイル」は、エキスト
ラバージンオリーブ油を意味する。また、「水」は水潤
滑を意味する。
（ＳＵＳ４４０Ｃ）のボールベアリングを意味する。他
のものは本発明の非金属製の無機質ボールを意味する。 (ロ).表中、リテーナの欄の「バルク」は、バルクＩＰ／
ＰＡＩ・Ｒを意味する。また、「ポーラス」は、多孔質
ＰＩ／ＰＡＩ・Ｒを意味する。更に、「フェノール」
は、多孔質Ｐ・Ｒを意味する。 (ハ).表中、オイルの欄の「バイオオイル」は、エキスト
ラバージンオリーブ油を意味する。また、「水」は水潤
滑を意味する。
【００８５】
【表４】
【００８６】
【発明の効果】本発明の優位性は、前記表３〜表４から
容易に理解することができる。表３に示されるように、
高速回転系の歯科用切削器（エアータービンハンドピー
ス）などの高速回転機器に適用される潤滑油において、
特に植物性不乾性油を主体とした潤滑油は、生体安全性
（生体為害性）、環境保全性（安全性）、及び耐熱性
（耐オートクレーブ）の点で総合的に優れていることが
わかる。また、フッ素化オイル系より安価であるため、
経済性にも優れたものである。更に、植物性として不乾
性油以外の半乾性油や乾性油、及びパラフィン油（流動
パラフィン）は、空気中１３５℃、１７５時間放置する
テストにおいて、激しい色調変化が見られる。別言すれ
ば、これら各種の油は、耐酸化性に劣るものである。な
お、前記テストにおいて、オリーブ油及び落花生油など
の不乾性油は色調変化を示さなかった。
容易に理解することができる。表３に示されるように、
高速回転系の歯科用切削器（エアータービンハンドピー
ス）などの高速回転機器に適用される潤滑油において、
特に植物性不乾性油を主体とした潤滑油は、生体安全性
（生体為害性）、環境保全性（安全性）、及び耐熱性
（耐オートクレーブ）の点で総合的に優れていることが
わかる。また、フッ素化オイル系より安価であるため、
経済性にも優れたものである。更に、植物性として不乾
性油以外の半乾性油や乾性油、及びパラフィン油（流動
パラフィン）は、空気中１３５℃、１７５時間放置する
テストにおいて、激しい色調変化が見られる。別言すれ
ば、これら各種の油は、耐酸化性に劣るものである。な
お、前記テストにおいて、オリーブ油及び落花生油など
の不乾性油は色調変化を示さなかった。
【００８７】また、本発明の高速回転系の歯科用エアー
タービンハンドピースに適用される植物性不乾性油を主
体とした潤滑油は、微生物による分解が速く、排水の暫
定水質基準（総理府令）から評価してみても従来の鉱油
類より好ましいものである。なお、前記排水の暫定水質
基準によれば、排水の許容限度は、従来の鉱油類は、５
ｍｇ／リットルであるのに対し、植物油類は、３０ｍｇ
／リットルである。
タービンハンドピースに適用される植物性不乾性油を主
体とした潤滑油は、微生物による分解が速く、排水の暫
定水質基準（総理府令）から評価してみても従来の鉱油
類より好ましいものである。なお、前記排水の暫定水質
基準によれば、排水の許容限度は、従来の鉱油類は、５
ｍｇ／リットルであるのに対し、植物油類は、３０ｍｇ
／リットルである。
【００８８】更に、表４に示されるように、本発明の転
がり軸受装置、即ち、軸受部の転動体（ボール）と保持
器（リテーナ）をそれぞれ非金属製の無機質ボールと多
孔質合成樹脂成形体で構成した転がり軸受装置におい
て、潤滑油として植物性不乾性油を使用した場合、従来
の転がり軸受装置にはみられない格段の特性向上を実現
することができる。
がり軸受装置、即ち、軸受部の転動体（ボール）と保持
器（リテーナ）をそれぞれ非金属製の無機質ボールと多
孔質合成樹脂成形体で構成した転がり軸受装置におい
て、潤滑油として植物性不乾性油を使用した場合、従来
の転がり軸受装置にはみられない格段の特性向上を実現
することができる。
【００８９】更にまた、本発明の非金属製の無機質ボー
ルを用いた転がり軸受装置は、金属製のボールとレース
を用いたものに比べて金属製のボールが金属製のレース
上を走るような音がなく、また無孔質合成樹脂製のバル
クリテーナを用いたものに比べて、極めて静かである
（ノイズレス）という効果も享受することができる。
ルを用いた転がり軸受装置は、金属製のボールとレース
を用いたものに比べて金属製のボールが金属製のレース
上を走るような音がなく、また無孔質合成樹脂製のバル
クリテーナを用いたものに比べて、極めて静かである
（ノイズレス）という効果も享受することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第一実施態様による転がり軸受装置
を備えている歯科用エアータービンハンドピースの斜視
図である。
を備えている歯科用エアータービンハンドピースの斜視
図である。
【図２】 図１の歯科用エアータービンハンドピースの
ヘッド部（Ｈ）とネック部（Ｎ）の断面図であり、前記
ヘッド部（Ｈ）及びネック部（Ｎ）の構造を説明する図
である。
ヘッド部（Ｈ）とネック部（Ｎ）の断面図であり、前記
ヘッド部（Ｈ）及びネック部（Ｎ）の構造を説明する図
である。
【図３】 図２に示される保持器（４４）の斜視図であ
る。
る。
【図４】 本発明の第二実施態様による転がり軸受装置
を備えている歯科用エアータービンハンドピースの断面
図であり、前記図２に対応する図である。
を備えている歯科用エアータービンハンドピースの断面
図であり、前記図２に対応する図である。
【図５】 図４に示される保持器（４４）の断面図であ
る。
る。
【符号の説明】 Ａ ………… 歯科用エアータービンハンドピース Ｈ ………… ヘッド部 Ｇ ………… グリップ部 Ｎ ………… グリップ部（Ｇ）のネック部 Ｂ ………… 切削工具 １ ………… ヘッド １１ ………… チャンバー １２ ………… ヘッド本体部 １３ ………… キャップ部 ２ ………… タービンブレード ３ ………… タービンロータ軸 ４ ………… 軸受部 ４１ ………… 内輪 ４２ ………… 外輪 ４３ ………… 転動体（ボール） ４４ ………… 保持器（リテーナ） ４４ａ ………… 保持器本体 ４４ｂ ………… 穴部（気孔部） ５ ………… 切削工具 ６ ………… ネック部（Ｎ）の本体部 ７ ………… 給気路 ７１ ………… 給気口 ８、９ ………… 排気路 ８１、９１ ………… 排気口
Claims (9)
- 【請求項１】 少なくとも回転軸を回動自在に支承する
ための外輪、内輪、転動体、及び保持器（リテーナ）か
らなる高速回転機器の転がり軸受装置において、 (i).前記駆動体が、非金属製の無機質ボールで構成さ
れ、かつ、(ii).前記保持器（リテーナ）が、少なくと
も一部に連通構造の気孔部を有する多孔質合成樹脂成形
体で構成され、更に、(iii).前記駆動体及び保持器（リ
テーナ）が、潤滑油で潤滑処理されて構成されたこと、
を特徴とする高速回転機器の転がり軸受装置。 - 【請求項２】 非金属製の無機質ボールが、非酸化セラ
ミック材料、酸化セラミック材料、耐熱ガラス、または
結晶化ガラスで構成されたものである請求項１に記載の
高速回転機器の転がり軸受装置。 - 【請求項３】 連通構造の気孔部を有する多孔質合成樹
脂成形体が、 (1).気孔率が体積比５〜２０％の気孔部を有するポリイ
ミド樹脂成形体、又は、 (2).連通構造の気孔部として気孔率が、体積比５〜２０
％の繊維層を有するフェノール樹脂成形体、から選ばれ
たものである請求項第１項に記載の高速回転機器の転が
り軸受装置。 - 【請求項４】 連通構造の気孔部を有するポリイミド樹
脂成形体が、樹脂粉末体を焼結成形して調製されたもの
である請求項第３項に記載の高速回転機器の転がり軸受
装置。 - 【請求項５】 潤滑油が、植物性不乾性油で構成される
とともに、前記植物性不乾性油が、 (i).１分子当り１個の不飽和結合を含む少なくとも一種
の１価の不飽和脂肪酸、６０重量％以上と、(ii).１分
子当り少なくとも２個の不飽和結合を有する多価の不飽
和脂肪酸、３０重量％以下を含有すること、を特徴とす
る請求項第１項に記載の高速回転機器用の転がり軸受装
置。 - 【請求項６】 植物性不乾性油が、トコフェロール類の
含有量が１０重量％以下のもので構成される請求項第５
項に記載の高速回転機器の転がり軸受装置。 - 【請求項７】 植物性不乾性油が、オリーブ油、落花生
油、及びオレイソル油からなる群より選ばれた少なくと
も１種のものである請求項第５項に記載の高速回転機器
の転がり軸受装置。 - 【請求項８】 植物性不乾性油が、グリセリンと結合し
ていない飽和及び不飽和の脂肪酸（遊離脂肪酸）の含有
量が５重量％以下のもので構成される請求項第７項に記
載の高速回転機器の転がり軸受装置。 - 【請求項９】 潤滑油が、パラフィン油またはフッ素化
油で構成されるものである請求項１に記載の高速回転機
器の転がり軸受装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10713398A JP4243780B2 (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | 高速回転機器用の転がり軸受装置 |
| US09/172,794 US6164831A (en) | 1998-04-03 | 1998-10-15 | Rolling bearing for high-speed rotating equipment |
| DE19848051A DE19848051B4 (de) | 1998-04-03 | 1998-10-19 | Wälzlager für sich mit hoher Drehzahl drehende Vorrichtungen |
| CH00045/99A CH693540A5 (de) | 1998-04-03 | 1999-01-11 | Wolzlager fur sich mit hoher Drehzahl drehende Vorrichtungen. |
| AT0010999A AT412304B (de) | 1998-04-03 | 1999-01-27 | Hochgeschwindigkeitswälzlager |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10713398A JP4243780B2 (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | 高速回転機器用の転がり軸受装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11287249A true JPH11287249A (ja) | 1999-10-19 |
| JP4243780B2 JP4243780B2 (ja) | 2009-03-25 |
Family
ID=14451349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10713398A Expired - Fee Related JP4243780B2 (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | 高速回転機器用の転がり軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4243780B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017217321A1 (ja) * | 2016-06-14 | 2017-12-21 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス転動体 |
| WO2018110224A1 (ja) * | 2016-12-16 | 2018-06-21 | 日本電気硝子株式会社 | 球状ガラス及びガラス転動体の製造方法 |
| JP2022517515A (ja) * | 2019-01-18 | 2022-03-09 | アクティエボラゲット・エスコーエッフ | 高精度ギヤボックス |
-
1998
- 1998-04-03 JP JP10713398A patent/JP4243780B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017217321A1 (ja) * | 2016-06-14 | 2017-12-21 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス転動体 |
| JPWO2017217321A1 (ja) * | 2016-06-14 | 2019-06-13 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス転動体 |
| WO2018110224A1 (ja) * | 2016-12-16 | 2018-06-21 | 日本電気硝子株式会社 | 球状ガラス及びガラス転動体の製造方法 |
| JP2022517515A (ja) * | 2019-01-18 | 2022-03-09 | アクティエボラゲット・エスコーエッフ | 高精度ギヤボックス |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4243780B2 (ja) | 2009-03-25 |
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