JP3128264B2

JP3128264B2 - 転がり軸受用保持器

Info

Publication number: JP3128264B2
Application number: JP03132767A
Authority: JP
Inventors: 忠弘寺田
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1991-06-04
Filing date: 1991-06-04
Publication date: 2001-01-29
Anticipated expiration: 2016-01-29
Also published as: JPH04362311A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、転がり軸受用の保持器
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、上
記保持器として、金属製のものに比べて軽量で、しかも
機械的特性に優れた、ナイロン６、ナイロン６６等の脂
肪族系のポリアミドからなるものが多用されている。し
かし、上記脂肪族ポリアミドは、特に、自動車のトラン
スミッションの転がり軸受等において、高温の潤滑油中
で使用する際の耐性（耐油性）が不十分であり、１２０
〜１３０℃程度が限界で、それ以上の高温では、依然と
して、金属製の保持器を使用しなければならないのが現
状であった。

【０００３】本発明は、以上の事情に鑑みてなされたも
のであって、特に、高温の潤滑油中で使用する際の耐性
に優れた、合成樹脂製の転がり軸受用保持器を提供する
ことを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段および作用】上記の目的を
達成するため、本発明者らは、線状の脂肪族ポリアミド
の主鎖中に芳香族環を導入することで、通常の脂肪族ポ
リアミドより機械的特性や耐熱性を向上させたポリアミ
ド（以下「芳香族環含有ポリアミド」という）の使用を
検討した。この芳香族環含有ポリアミドは、柔軟性に欠
け、耐衝撃性が低いため割れ易いという欠点があり、し
かも、耐油性が不十分で、高温の潤滑油中で使用した際
の強度低下も著しいので、従来は、保持器への適用が不
可能であると考えられてきたものである。

【０００５】しかし、本発明者らが鋭意研究を行った結
果、上記芳香族環含有ポリアミドにエラストマーおよび
強化繊維を配合すれば、靱性、機械的強度、耐油性等の
特性を全て向上できるとの知見を得、エラストマーおよ
び強化繊維の配合割合等についてさらに検討を行った結
果、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明の転
がり軸受用保持器は、芳香族環含有ポリアミドと、耐油
性を確保するためのエラストマーと、強化繊維とを含有
し、全成分中に占めるエラストマーの割合が５〜２０重
量％、強化繊維の割合が８〜３０重量％の範囲内である
ことを特徴とする。

【０００６】芳香族環含有ポリアミドとしては、前述し
たように、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６等
の、線状の脂肪族ポリアミド（ナイロン）の主鎖中に芳
香族環を導入した化合物が好適に使用される。これらの
化合物は、ナイロンの持つ成形性の良さ等の特性を失う
ことなく、しかも、ナイロンより機械的特性に優れてい
るとともに、耐熱性も向上している。

【０００７】上記芳香族環含有ポリアミドの最も好適な
例としては、ＢＡＳＦ社製の商品名ウルトラミッドＴが
挙げられる。この化合物は、カプロラクタムとヘキサメ
チレンジアミンとテレフタル酸とを反応させてなるもの
で、下記一般式(I) において左側に示すカプロラクタム
部分と、右側に示すヘキサメチレンジアミン−テレフタ
ル酸部分とがランダムに結合した、ランダムコポリマー
の構造を有している。

【０００８】

【化１】エラストマーとしては、天然ゴム；ブタジエンゴム、イ
ソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニ
トリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−
プロピレンゴム等の合成ゴム；スチレン系、オレフィン
系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリ
塩化ビニル系等の熱可塑性エラストマーが例示される。

【０００９】全成分中に占めるエラストマーの割合は、
５〜２０重量％の範囲内に限定される。エラストマーの
割合が５重量％未満では、当該エラストマーの添加効果
が得られず耐油性が低下し、エラストマーの割合が２０
重量％を上回ると、相対的に芳香族環含有ポリアミドの
割合が減少するので、機械的特性が悪化するとともに、
耐熱性が低下する。

【００１０】上記芳香族環含有ポリアミドおよびエラス
トマーは、それぞれ単体のものを混合して使用できる
他、両者のブロック共重合体、グラフト共重合体を使用
することもできる。強化繊維としては、ガラス繊維、炭
素繊維、繊維状の珪灰石（ウォラストナイト）、炭化ケ
イ素繊維、ボロン繊維、アルミナ繊維、Si−Ti−Ｃ−Ｏ
繊維、金属繊維（銅、鋼、ステンレス鋼等）、芳香族ポ
リアミド（アラミド）繊維、チタン酸カリウムウイスカ
ー、グラファイトウイスカー、炭化ケイ素ウイスカー、
窒化ケイ素ウイスカー、アルミナウイスカー等が例示さ
れる。

【００１１】全成分中に占める強化繊維の割合は、８〜
３０重量％の範囲内に限定される。強化繊維の割合が８
重量％未満では、当該強化繊維の添加効果が得られず、
靱性が悪化するとともに、耐熱性が低下する。一方、強
化繊維の割合が３０重量％を上回ると、柔軟性が低下し
て、特に、アンダーカットになった形状の場合に、例え
ば金型から成形品を抜き取ったり、ポケットに転動体を
圧入したりすることで、上記アンダーカットの部分に割
れやクラックが発生しやすくなる。

【００１２】本発明の転がり軸受用保持器は、上記の各
成分を溶融混練し、ペレット状、粉末状等の、成形材料
として使用可能な形状にした後、従来と同様に、射出成
形機等を用いて成形することで製造される。本発明の構
成は、玉軸受、針状ころ軸受、円筒ころ軸受、円錐ころ
軸受等の種々の転がり軸受用の、あらゆる形状の保持器
に適用することができ、特に、アンダーカットを有する
形状の保持器に好適に適用することができる。

【００１３】

【実施例】下記の各配合例の成形材料を用いて、後述す
る各試験を行った。＜配合例＞配合例１芳香族環含有ポリアミドとしての、前記一般式(I) で表
される化合物８５重量％、エラストマー５重量％および
ガラス繊維１０重量％を含有する成形材料。

【００１４】配合例２芳香族環含有ポリアミドとしての、前記一般式(I) で表
される化合物７０重量％、エラストマー１０重量％およ
びガラス繊維２０重量％を含有する成形材料。配合例３芳香族環含有ポリアミドとしての、前記一般式(I) で表
される化合物５０重量％、エラストマー２０重量％およ
びガラス繊維３０重量％を含有する成形材料。

【００１５】配合例４芳香族環含有ポリアミドとしての、前記一般式(I) で表
される化合物のみからなる成形材料。配合例５芳香族環含有ポリアミドとしての、前記一般式(I) で表
される化合物７５重量％およびガラス繊維２５重量％を
含有する成形材料。

【００１６】配合例６芳香族環含有ポリアミドとしての、前記一般式(I) で表
される化合物８０重量％およびエラストマー２０重量％
を含有する成形材料。配合例７芳香族環含有ポリアミドとしての、前記一般式(I) で表
される化合物５０重量％、エラストマー１０重量％およ
びガラス繊維４０重量％を含有する成形材料。

【００１７】配合例８芳香族環含有ポリアミドとしての、前記一般式(I) で表
される化合物５０重量％、エラストマー３０重量％およ
びガラス繊維２０重量％を含有する成形材料。配合例９脂肪族ポリアミド（ナイロン６６）７５重量％およびガ
ラス繊維２５重量％を含有する成形材料。＜試験＞引張試験ＡＳＴＭＤ６３８−８２ａ「Standard Test Method
for TENSILE PROPERTIES OF PLASTICS（プラスチックの
引張特性の試験方法）」に則って、上記各配合例の成形
材料の引張破断強度（kgｆ／cm²）および引張破断伸び
（％）を測定した。なお、測定には、各配合例の成形材
料から作製した、TypeＩ試験片を用いた。

【００１８】曲げ試験ＡＳＴＭＤ７９０−８１「Standard Test Method f
or FLEXURAL PROPERTIES OF UNREINFORCED AND REINFOR
CED PLASTICS AND ELECTRICAL INSULATING MATERIALS
（強化または未強化のプラスチックおよび電気絶縁体の
曲げ特性の試験方法）」に則って、上記各配合例の成形
材料の曲げ強さ（kgｆ／cm² ）を測定した。なお、測定
には、各配合例の成形材料から作製した、長さ５inch×
幅１／２inch×高さ１／４inchの試験片を用いた。

【００１９】また、上記ＡＳＴＭＤ７９０の１１．
１１項に記載の式により、曲げ弾性率（kgｆ／cm² ）を
算出した。アイゾット衝撃試験ＡＳＴＭＤ２５６−８１「Standard Test Method f
or IMPACT RESISTANCEOF PLASTICS AND ELECTRICAL INS
ULATING MATERIALS（プラスチックおよび電気絶縁体の
耐衝撃特性の試験方法）」に則って、上記各配合例の成
形材料のアイゾット衝撃強さ（kgｆ・cm／cm）を測定し
た。なお、測定には、各配合例の成形材料から作製し
た、１／８inchの切欠きを有する試験片を用いた。

【００２０】成形性試験上記各配合例の成形材料をペレット化し、射出成形機を
用いて、外径５７mm、内径５０mm、幅３４mm、ポケット
数２７の針状ころ軸受用保持器の成形を行い、アンダー
カット部の割れやクラックの発生の有無を観察した。保持器強度測定上記成形性試験において割れやクラックが発生しなかっ
た保持器をポケット２つ分だけ切断してサンプルＳを作
製し、図１(a)(b)に示すように、各サンプルＳのポケッ
ト１１，１１に一対の治具２，２の突起２１，２１を挿
入した状態で、当該治具２，２を図中矢印で示すように
上下に引っ張った際の、破断荷重の初期値Ｓ₁（kgｆ）
を測定した。

【００２１】次に、上記保持器を１４０℃のギヤ油中に
５００時間（配合例９については、１２０℃のギヤ油中
に５００時間）浸漬した後の、保持器の破断荷重Ｓ₂（k
gｆ）を、上記と同様にして測定した。さらに、上記破
断荷重の初期値Ｓ₁ と、耐熱後の破断荷重Ｓ₂ とから、
下記式(1) により、破断荷重の保持率Ｒ_S（％）を算出
した。

【００２２】Ｒ_S（％）＝Ｓ₂／Ｓ₁×１００…(1) 以上の結果を表１および表２に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【表２】上記表１、表２の結果より、エラストマーおよびガラス
繊維を含有せず、芳香族環含有ポリアミド単独の配合例
４は、脆くかつ耐油性が悪いことが判った。また、エラ
ストマーを含有しない配合例５は、機械的特性に改善が
見られるが、依然として耐油性が悪く、逆に、ガラス繊
維を含有しない配合例６は、脆く、かつ耐油性も悪いこ
とが判った。

【００２５】ガラス繊維の含有割合が３０重量％を上回
る配合例７は、柔軟性に欠け、成形性試験において割
れ、クラックが発生し、一方、エラストマーの含有割合
が２０重量％を上回る配合例８は、脆く、かつ耐油性も
悪いことが判った。さらに、従来の、脂肪族ポリアミド
とガラス繊維とからなる配合例９は、耐油性が悪いこと
も判った。

【００２６】これに対し、本発明の転がり軸受用保持器
の成分配合である配合例１〜３は、いずれも、機械的特
性に優れているとともに、柔軟性、耐油性に優れている
ことが判明した。

【００２７】

【発明の効果】本発明の転がり軸受用保持器は、以上の
ように構成されているため、特に、高温の潤滑油中で使
用する際の耐性に優れたものとなっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】同図(a)(b)は針状ころ軸受用保持器の強度測定
方法を示す説明図である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】主鎖中に芳香族環を有するポリアミドと、
耐油性を確保するためのエラストマーと、強化繊維とを
含有し、全成分中に占めるエラストマーの割合が５〜２
０重量％、強化繊維の割合が８〜３０重量％の範囲内で
あることを特徴とする転がり軸受用保持器。