ガイドローラ
【課題】ガイドローラの回転トルクの低減・安定化、使用環境の汚染防止、搬送物品の品質低下防止を図る。
【解決手段】内輪１と外輪２の間で保持器３によって回転自在に保持される複数の転動体４について、その１以上の転動体が固体潤滑剤を含有する複合材からなる深溝玉軸受型のガイドローラであり、その保持器３は、表面のうち少なくとも転動体４との摩擦面を形成する表層部の固体潤滑皮膜３ａを、固体潤滑剤で形成するか、または固体潤滑剤を含む複合材で形成する。そして、外輪２またはローラの軌道との接触面を固体潤滑剤またはそれを含む複合材で形成すると共に、複数のボール型の転動体４は、軸受荷重が負荷される負荷転動体４ａと、これより小径で軸受荷重が負荷されない１以上の非負荷転動体４ｂからなり、非負荷転動体４ｂは固体潤滑剤を含有する複合材で形成する。
【解決手段】内輪１と外輪２の間で保持器３によって回転自在に保持される複数の転動体４について、その１以上の転動体が固体潤滑剤を含有する複合材からなる深溝玉軸受型のガイドローラであり、その保持器３は、表面のうち少なくとも転動体４との摩擦面を形成する表層部の固体潤滑皮膜３ａを、固体潤滑剤で形成するか、または固体潤滑剤を含む複合材で形成する。そして、外輪２またはローラの軌道との接触面を固体潤滑剤またはそれを含む複合材で形成すると共に、複数のボール型の転動体４は、軸受荷重が負荷される負荷転動体４ａと、これより小径で軸受荷重が負荷されない１以上の非負荷転動体４ｂからなり、非負荷転動体４ｂは固体潤滑剤を含有する複合材で形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、固体潤滑剤を用いたガイドローラに関し、さらにこれをテンタクリップのガイドローラに用いたフィルム延伸機、またはこのようなガイドローラを用いた焼却炉用や焼結炉用などに適用される台車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高温の使用条件に耐えるガイドローラの一例として、フィルム延伸機のテンタクリップ用ガイドローラが知られており、これを図４〜６を利用して説明する。
先ず、図４に示すように、フィルム延伸機１１は、溶融押出し機１４により押出された樹脂の原反シート１３を調製する際、原反シート１３の縁部を複数のテンタクリップに挟んで保持し、原反シート１３を広げるように引張りながら搬送して、連続的に延伸する機能を有するものである。
【０００３】
図５、６に示すように、テンタクリップ２１は、ガイドレール２２、２３に対してガイドローラである外輪回転の転がり軸受を介して支持され、フィルム搬送用の無端環状のガイドレール２２、２３に沿って所定区間を周回し、繰り返して延伸工程に使用される。
【０００４】
このような延伸工程では、フィルム１３を、例えば１５０〜２５０℃程度の所要温度に保持するので、このような高温使用条件に耐えるテンタクリップの機構部には、耐熱性に優れた転がり軸受を用いたガイドローラが使用されている。
【０００５】
従来のテンタクリップの機構部には、潤滑グリースを封入した転がり軸受からなるガイドローラを用いることが知られており、このような転がり軸受には潤滑油や潤滑グリースの封入にシール構造が重要な機能を果たしている（特許文献１）。
【０００６】
しかし、高温の使用条件ではゴム製シールの弾性が低下し、シールに必要な構造であるいわゆるラビリンス構造を維持できなくなる。また潤滑油やグリースは、粘度が低下し、基油や増ちょう剤その他の添加剤が熱分解するなどの不安定要因が生じやすく、安定した転がり軸受の低トルク回転が望めなくなる懸念があった。
【０００７】
高温雰囲気でも安定した低い回転トルクが求められる転がり軸受の潤滑方式としては、上記した油潤滑やグリース潤滑に代えて固体潤滑方式が採用できる。
例えば、固体潤滑転がり軸受用の固体潤滑剤として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などが周知であるが、これは３００℃を超える温度では熱分解する等の理由によって使用温度の限界が金属系固体潤滑剤に比べると低いものである。
【０００８】
ＰＴＦＥより高温の条件でも使用できる固体潤滑剤としては、二硫化タングステンや二硫化モリブデンなどの金属系固体潤滑剤が知られており、これらを転動体の表面に潤滑被膜として設けた固体潤滑転がり軸受も知られている（特許文献２）。
【０００９】
また、転がり軸受の転動体が、軸受荷重が負荷される負荷転動体と、これより小径で軸受荷重が負荷されない非負荷転動体からなり、非負荷転動体の１つ以上が二硫化タングステンを９０体積％以上含有する焼結材で形成された軸受（特許文献３）、さらに内輪、外輪及び負荷転動体のうちいずれかの表面に二硫化モリブデンまたは二硫化タングステンからなる固体潤滑皮膜を設けることが知られている（特許文献４）。
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−２３２０８９号公報
【特許文献２】特開２００８−０１４３９４号公報
【特許文献３】特開２００５−０４８８５２号公報
【特許文献４】特開２００５−１３３８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、上記した従来のガイドローラは、非負荷転動体の１つ以上が二硫化タングステンを含有する焼結材で形成され、さらに内輪、外輪及び負荷転動体のうちいずれかの表面に二硫化モリブデンまたは二硫化タングステンからなる固体潤滑皮膜を設けたものがあるが、このものはガイドローラの作動初期に、非負荷転動体から摩擦面に供給される固体潤滑剤の量が不充分になりやすく、軸受回転トルクを作動初期に低く安定させることが難しいという問題点がある。
【００１２】
また、このようなガイドローラが、テンタクリップのガイドローラとして使用された場合には、始動時に複数のガイドローラの回転トルクが異なる状態になることが予想され、その際にはそれぞれのテンタクリップの走行速度が異なるので安定した張力でフィルムを延伸できず、延伸フィルムには歪みや撚れなどが生じ、安定した品質で製造ができないことにもなる。
【００１３】
さらにまた、ガイドローラにおけるガイドレールとの接触面を潤滑する必要があり、これを液体潤滑によって行なうと、潤滑油は流出し、または飛散してガイドローラを使用する周囲の環境を汚染し、またフィルムなどの搬送物品の品質を低下させるという問題点もある。
【００１４】
そこで、この発明の課題は、上記した問題点を解決して、固体潤滑転がり軸受の作動初期にも固体潤滑剤の供給量が充分であるようにして、ガイドローラの回転トルクを作動初期から低く安定させ、かつガイドローラを使用する周囲の環境を汚染せず、またフィルムなどの搬送物品の品質を低下させないことである。
【００１５】
特に、フィルム延伸機のテンタクリップ案内用ガイドローラにおいては、始動時から回転トルクを低く安定させ、複数のテンタクリップの走行速度を一定に安定させることも課題である。
【００１６】
また、テンタクリップを支持するフィルム延伸機が、始動時から安定した延伸作用が得られるものとし、これによって歪みのない均質なフィルムを安定して生産できるようにすることも課題である。
【００１７】
さらにまた、物品搬送案内用ガイドローラを車体に設けた台車については、ガイドローラの回転トルクを作動初期から低く安定させて常に円滑に移動可能な台車とし、またはそのような台車が高温の使用条件として特に厳しい焼却炉または焼結炉に被加熱状態で使用された場合でも円滑に物品搬送に使用可能なものとすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記したガイドローラの課題を解決するために、転がり軸受の外輪またはこれと一体に設けたローラを軌道に回転自在に接触させて前記軌道に沿って移動可能なガイドローラにおいて、前記外輪またはローラの軌道との接触面を固体潤滑剤またはそれを含む複合材で形成すると共に、前記外輪と内輪の間に保持器によって回転自在に保持される複数の転動体のうち、１以上の転動体を固体潤滑剤含有の複合材で形成し、前記保持器の少なくとも転動体との接触面を含む表面を固体潤滑剤またはそれを含む複合材で形成したガイドローラとしたのである。
【００１９】
上記したように構成されるこの発明のガイドローラは、前記外輪またはローラの軌道との接触面を固体潤滑剤またはそれを含む複合材で形成しているので、このような接触面の潤滑を潤滑油で行なう必要がなく、それ故に液状の潤滑剤が飛散せずガイドローラを使用する周囲の環境を汚染することもなく、フィルムなどの搬送物品の品質を低下させることもない。
【００２０】
また、この発明のガイドローラは、固体潤滑剤を含有する複合材からなる転動体と、少なくとも転動体との接触面を含む表面を固体潤滑剤またはそれを含む複合材で形成した保持器を具備しており、転動体および保持器の両方から固体潤滑剤が、始動時より途切れることなく供給されるため、内・外輪の表面などの摩擦面に移着して充分な潤滑作用を奏する。
【００２１】
また、ガイドローラは、固体潤滑剤を含有する複合材からなる１以上の転動体が、保持器の表面に接する際、接触する両面のいずれにも固体潤滑剤が含まれているため、ガイドローラの低速回転状態でも転動体および保持器の両表面から固体潤滑剤が供給され、それが途切れることなく長時間供給されるため、内・外輪の表面などの潤滑が必要な摩擦面に移着して充分な潤滑作用を奏する。
このような良好な潤滑作用により、この発明の固体潤滑転がり軸受は、軸受回転トルクを作動初期から低く安定させることができる。
【００２２】
また、複数の転動体が、軸受荷重が負荷される負荷転動体と、これより小径で軸受荷重が負荷されない非負荷転動体からなり、少なくとも１以上の非負荷転動体が固体潤滑剤を含有する複合材からなるガイドローラであることが、ガイドローラを始動当初または間欠的に回転する際に低回転トルクの状態を安定させるために好ましい。
【００２３】
なぜなら、負荷転動体より小径の非負荷転動体は、負荷転動体より多く回転する場合が多く、特に転がり軸受が始動当初にあるとき、または間欠的に回転と停止を繰り返すような条件では、負荷転動体よりも小径の非負荷転動体の方が保持器に対して頻繁に摩擦接触する。その際に、非負荷転動体表面から所要の摩擦面に二硫化タングステンまたは潤滑性の良い硫化物を供給するのである。
【００２４】
このような潤滑作用を、より充分に発揮させるためには、非負荷転動体の直径Ａが、負荷転動体の直径を１．０とした場合に０．８≦Ａ＜１．０である条件を採用することが好ましい。
【００２５】
非負荷転動体の直径が上記所定範囲未満の小径（Ａ＜０．８）では、非負荷転動体が負荷転動体や保持器および内・外輪に摩擦接触した際、転動体表面が接触する効率が低下して潤滑性能が低下するので好ましくなく、また転動体の遊動量が必要以上に大きくなって好ましくない。また上記所定範囲以上の大径（Ａ≧１）では、非負荷転動体に必要以上に高荷重が負荷され、割れが発生する可能性が生じて好ましくない。
【００２６】
この発明に用いる固体潤滑剤は、二硫化タングステンばかりでなく、二硫化モリブデンであってもよい。
【００２７】
そして、上記の作用をより長時間にわたって安定して発揮させるために、転動体を構成する固体潤滑剤を含有する複合材または保持器の少なくとも転動体との接触面を形成する複合材が、金属材中に固体潤滑剤を分散させた焼結体からなる複合材とすることが好ましい。焼結体は、内部の焼結金属の粒子間に多くの固体潤滑剤を保持することができ、固体潤滑剤の供給量を多くすることができ、供給時間を長く持続させることができるからである。
【００２８】
また、固体潤滑剤を含有する複合材が、タングステン合金中に二硫化タングステンを分散させた焼結体からなる複合材である構成を採用することは、低トルクの持続性と共に耐熱性に優れた固体潤滑転がり軸受とするために好ましい。
【００２９】
特に、固体潤滑剤を含有する複合材が、タングステン合金中に二硫化タングステンを８０体積％以上分散させた焼結体からなる複合材であることが上記の作用をより安定させるために好ましい。二硫化タングステン８０体積％未満を含有する焼結材で形成されたガイドローラでは、２００℃以上の高温での耐久性が所期した程度に奏されず、そのような高温での耐久性が確実に得られなくなる。
この発明のガイドローラは、使用中に二硫化タングステン、その他の硫化物が摩擦面に適当量だけ途切れることなく供給されるので、軸受の耐久寿命が延長される。
【００３０】
また、非負荷転動体が、二硫化タングステンを全体に含まれるタングステン合金系の焼結材からなることにより、長時間使用した場合に非負荷転動体の表面が多少擦り減っても二硫化タングステン、その他の硫化物からなる固体潤滑剤の摩擦面への供給は常に途切れることなく安定し、摩擦面は充分に潤滑される。
【００３１】
以上のようなガイドローラの用途として、フィルム延伸機は適当な用途であり、すなわち、帯状フィルムの幅方向に対向する両縁をそれぞれテンタクリップで把持し、帯状フィルムの移送に伴って幅方向の把持間隔が広がるようにテンタクリップを案内する軌道を設け、この軌道に案内されるガイドローラをテンタクリップと一体に設けたフィルム延伸機においては、前記したガイドローラを適用できるものである。
【００３２】
言い換えれば、上記のようなガイドローラは、フィルム延伸機のテンタクリップに適用できるものであるとも言え、すなわち、フィルム延伸機内で移送される帯状フィルムの幅方向両縁をそれぞれ把持し、この把持する幅方向の間隔を広げるように軌道を案内されて前記帯状フィルムの幅方向を延伸するテンタクリップにおいて、このテンタクリップと一体に設けられて軌道に案内されるガイドローラを、前記のガイドローラとしたテンタクリップとすることができる。
【００３３】
このように、この発明のガイドローラは、始動時から回転トルクを低く安定させ、複数のテンタクリップの走行速度を一定に安定させるから、このようなテンタクリップを用いて始動時から安定した延伸作用が得られ、歪みのない均質なフィルムを安定して生産できるフィルム延伸機になる。
【００３４】
さらにまた、上記のようなガイドローラを物品搬送案内用ガイドローラとして車体に設けた台車にすることができる。
このように構成された台車は、ガイドローラの回転トルクを作動初期から低く安定させて常に円滑に移動可能な台車となり、このような台車は、高温の使用条件として特に厳しい焼却炉または焼結炉にて被加熱状態で物品搬送に用いることができる。
【発明の効果】
【００３５】
この発明は、ガイドローラにおいて、外輪またはローラの軌道との接触面を固体潤滑剤またはそれを含む複合材で形成すると共に、１以上の転動体が固体潤滑剤を含有する複合材からなり、かつ保持器の表面を固体潤滑剤またはそれを含む複合材で形成した固体潤滑転がり軸受としたので、ガイドローラを使用する周囲の環境を汚染せず、またフィルムなどの搬送物品の品質を低下させないものであり、かつ固体潤滑転がり軸受の作動初期にも固体潤滑剤の供給量が充分であり、軸受回転トルクを作動初期から低く安定させることができるという利点がある。
【００３６】
また、フィルム延伸機のテンタクリップ案内用ガイドローラにおいては、始動時から回転トルクが低く安定し、複数のテンタクリップの走行速度を一定に安定させることができる利点がある。
【００３７】
または、テンタクリップを支持するフィルム延伸機が、始動時から安定した延伸作用があるものになり、歪みのない均質なフィルムを安定して生産できるようになる利点がある。
【００３８】
さらにまた、物品搬送案内用ガイドローラを車体に設けた台車が、ガイドローラの回転トルクを作動初期から低く安定させて常に円滑に移動可能な台車となり、またはそのような台車が高温の使用条件として特に厳しい焼却炉または焼結炉に被加熱状態で使用された場合でも円滑に物品搬送に使用可能なものとなる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
この発明の実施形態のガイドローラは、特に種類や型式または大きさを限定したものではなく、代表例として深溝玉軸受等を挙げることができる。この発明のガイドローラの実施形態を、以下に添付図面に基づいて説明する。
【００４０】
図１〜３に示すように、実施形態は内輪１と外輪２の間で保持器３によって回転自在に保持される複数の転動体４について、その１以上の転動体４が固体潤滑剤を含有する複合材からなる深溝玉軸受型のガイドローラであり、その保持器３は、表面のうち少なくとも転動体４との摩擦面を形成する表層部の固体潤滑皮膜３ａを、固体潤滑剤または固体潤滑剤を含む複合材で形成したものである。
なお、保持器３は、転動体との接触面を含む表層部の固体潤滑皮膜３ａばかりでなく、その形成部位や深さを問わず、さらには全体が固体潤滑剤を含む複合材で形成されたものであってもよい。
【００４１】
複数のボール型の転動体４は、軸受荷重が負荷される負荷転動体４ａと、これより小径で軸受荷重が負荷されない１以上の非負荷転動体４ｂからなり、非負荷転動体４ｂが固体潤滑剤を含有する複合材で形成されていることが好ましい。
【００４２】
固体潤滑剤を含む複合材で転動体４を形成するには、例えば焼結性金属マトリクス中に周知の固形潤滑剤を分散状態に配合して、この複合化された焼結材料を多面体状に形成し、次いでこれをバレル加工機などによって球形状に研摩加工して製造することができる。非負荷転動体の直径Ａは、負荷転動体の直径を１．０とした場合に０．８≦Ａ＜１．０に調整されることが、前述したように転動体の接触効率などの点で好ましい。
【００４３】
固体潤滑剤の種類については、転がり軸受の用途に対応させて選択すればよく、例えば高分子化合物であるＰＴＦＥその他のフッ素化合物、または二硫化モリブデン、グラファイト、窒化ホウ素などの層状構造化合物、その他の非層状化合物として酸化鉛（ＰｂＯ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ2）、または軟質金属である鉛、錫、金、銀、銅などが挙げられる。
【００４４】
保持器３の少なくとも転動体との接触面を含む表面を固体潤滑剤で形成するには、表面に固体潤滑皮膜３ａを周知の手法によって形成すればよく、具体的にはそのような固体潤滑皮膜３ａをタンブリングまたはスパッタリングによって形成することができる。そのようにして形成された固体潤滑皮膜は、剥がれ難く、安定した膜厚で形成され、始動初期から潤滑性能が良好である。
【００４５】
また、保持器３の全体または少なくとも転動体との接触面を含む表面に固体潤滑剤を含む複合材を設けるには、固体潤滑剤を配合した粉末焼結材料を用いて全体を焼結成形するか、または保持器素材の表層だけに複合焼結成形する。
【００４６】
この発明に好適な焼結材料の例としては、二硫化タングステンを８０体積％以上含有するタングステン合金を用いた焼結材からなるもの、より好ましくは二硫化タングステンを９０体積％以上含有するタングステン合金を用いた焼結材で形成された物が挙げられる。
【００４７】
複合材料の焼結材中の主成分になる金属マトリクスは、二硫化タングステンであるが、その他に含有される金属材料としては、例えばタングステン（Ｗ）が挙げられ、その他にも銅（Ｃｕ）、スズ（Ｓｎ）、カーボン（Ｃ）などが挙げられる。
【００４８】
上記した実施形態のガイドローラは、二硫化タングステンなどの固体潤滑剤を含有するタングステン合金などの複合材からなる転動体と、表面を二硫化タングステンまたはそれを含むタングステン合金などの複合材で形成した保持器の両方から固体潤滑剤が途切れることなく長時間供給されるため、内・外輪の表面などの摩擦面には移着した固体潤滑剤による充分な潤滑作用が奏される。
【００４９】
図４に示すフィルム延伸機１１は、上記した実施形態のガイドローラをテンタクリップ案内用ガイドローラとして用いたものである。
【００５０】
フィルム延伸機１１は、熱可塑性高分子化合物１２を溶融して未延伸状態のフィルム１３として押し出す押出し機１４と、押し出されたフィルム１３を受ける冷却ドラム１５と共に、次の各工程を行う手段を備えている。
【００５１】
すなわち、冷却ドラム１５で冷却されたフィルム１３を送る送りローラ１６と、この送りローラ１６で送られるフィルム１３に調湿処理を施す水槽１７と、この水槽１７で調湿処理されたフィルム１３を挟み込んで表面の水滴を除去する水切り装置１８とを備える。
また、水切り処理後のフィルム１３を縦および横方向に２軸延伸する２軸延伸機１９と、この２軸延伸機１９で形成されたフィルム１３を巻き取る回収ローラ２０とを備えている。
【００５２】
図４、５に示すように、２軸延伸機１９の構成要素として横延伸装置３０を設け、この横延伸装置３０にはテンタクリップ２１が備えられている。
図５、６に示すように、横延伸装置３０は、送られて来る帯状のフィルム１３の進行方向の両側に配置され、フィルム１３が進行するにつれて徐々にレール間隔が広がるように配置されたガイドレール２２、２３を備えていると共に、それぞれ複数のローラが鎖状に連結されてガイドレール２２、２３上を製造ラインの進行方向に循環する複数個のテンタクリップ２１とを備えている。
【００５３】
テンタクリップ２１は、フィルム１３の幅方向に対向する両縁をバネ力などで弾性的に把持するグリップ部２４と、無端環状のガイドレール２２、２３上を外輪回転で転動する複数の転がり軸受からなるガイドローラ２５、２６、２７とを有する。
すなわち、テンタクリップ２１は、グリップ部２４で帯状のフィルム１３の幅方向両縁を掴んだ状態でガイドレール２２、２３に沿って進行方向に進み、その際にフィルム１３を幅方向に広げて延伸させる作用を奏する。
【００５４】
図６に示すように、テンタクリップ２１のガイドローラ２５（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ）、２６（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ）、２７（２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ）は、それぞれ上向き、下向き、横向きに各複数個（図示では４個）を１組にして連結一体化させて設けており、各組で各ガイドレール２２、２３に対して転がり案内する役割を担う。
ガイドレール２２、２３の垂直方向に対向するガイド面を転動するガイドローラ２５、２６は、水平方向（横姿勢）の固定軸（図５中、一点鎖線で示す。）に取り付けられており、垂直方向のガイド面を転動するガイドローラ２７は、垂直方向（縦姿勢）の固定軸（図５中、一点鎖線で示す。）に取り付けられている。
【００５５】
これら各ガイドローラ２５（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ）、２６（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ）、２７（２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ）は、いずれも外輪が回転する。横姿勢および縦姿勢の固定軸に取付けられた各４個ずつのガイドローラ２５、２６、２７のうち、各組１つの２５ｂ、２６ｂ、２７ｂについては、固体潤滑皮膜３ａを有するものであるところの図１〜３に示した実施形態の転がり軸受が用いられている。
【００５６】
なお、他のガイドローラ２５（２５ａ、２５ｃ、２５ｄ）、２６（２６ａ、２６ｃ、２６ｄ）、２７（２７ａ、２７ｃ、２７ｄ）については、外輪２のガイドレール２２、２３との接触面を固体潤滑剤またはそれを含む複合材で形成していないこと以外は、ガイドローラ２５ｂ、２６ｂ、２７ｂと全く同じ構成の転がり軸受が採用されている。
【００５７】
このようなガイドローラ２５、２６、２７を用いてテンタクリップを支持するフィルム延伸機は、外輪またはローラの軌道との接触面から液状の潤滑剤が飛散せずガイドローラを使用する周囲の環境を汚染することもなく、またフィルムなどの搬送物品の品質を低下させることもない。
【００５８】
そして、フィルム延伸機は、転動体および保持器の両方から固体潤滑剤が、始動時より途切れることなく供給されるため、内・外輪の表面などの摩擦面が充分に潤滑され、フィルム延伸機の始動時から安定した延伸作用が奏され、歪みのない均質なフィルムを安定して生産できる。
【００５９】
なお、ガイドローラ２５ａ、２５ｃ、２５ｄ、２６ａ、２６ｃ、２６ｄ、２７ａ、２７ｃ、２７ｄについても、ガイドローラ２５ｂ、２６ｂ、２７ｂと全く同じ構成のものを適宜に採用することもできるのは勿論である。
【００６０】
図７に示すガイドローラの第２実施形態は、転がり軸受の外輪２と一体に設けたローラ２８を軌道２９に回転自在に接触させて軌道２９に沿って移動可能なガイドローラ３１を示すものである。
このようなガイドローラは、前記したテンタクリップ用ガイドローラに用いることができる他、物品搬送案内用ガイドローラとして、車体３２に設けた台車３３を構成することもできる。
【００６１】
ローラ２８は、軌道２９との接触面のみを前記したような固体潤滑皮膜３ａまたは固体潤滑剤を含む複合材で層状に形成することができ、または前記した転動体４と同様に固体潤滑剤含有の複合材を成形材料として全体を一体成形してもよい。鋼材などの金属でローラ２８を形成した場合は、外輪２に対して締まり嵌めなどによって固定することができる他、焼結金属で外輪２と複合的に一体成形することもできる。
【００６２】
このように構成された台車は、焼却炉または焼結炉などにて例えば１５０〜２５０℃またはこれを超えるような被加熱状態でも物品搬送に用いることが可能であり、耐熱性に優れたガイドローラまたは台車にすることができる。
【実施例１】
【００６３】
ＳＵＳ４４０Ｃ製の深溝玉軸受（ＮＴＮ社製：ＳＥＢ０８）の複数の転動体を、軸受荷重が負荷される負荷転動体（直径４ｍｍ）と軸受荷重が負荷されない非負荷転動体（直径３．９ｍｍ）で構成し、非負荷転動体はタングステン合金中に二硫化タングステン９０体積％以上を分散させた焼結材（富士ダイス社製：ＦＷＤ−ＣｕＣｏで二硫化タングステンの含有量を９０体積％としたもの）をバレル加工機で球形に研摩加工して前記直径の非負荷転動体とした。
【００６４】
得られた非負荷転動体の1つを保持器に組み込み、その他の転動体は、軸受荷重が負荷される通常の鋼球製の転動体とした。非負荷転動体の直径Ａは、負荷転動体の直径を１．０とした場合に０．９とし、保持器の転動体との接触面を含む全表面および外輪の外周面は、転動体との摩擦面を含めて全面に、二硫化モリブデン（ＭｏＳ2）をスパッタリングにて全面被覆し、これらの部品を組み付けて実施例１の深溝玉軸受型のガイドローラを作製した。
【実施例２】
【００６５】
実施例１において、保持器の表面は、転動体との摩擦面のみに、二硫化モリブデン（ＭｏＳ2）をスパッタリングにて全面被覆したこと以外は全く同様にして保持器を調製し、その他の部品を組み付けて実施例２の深溝玉軸受型のガイドローラを作製した。
【実施例３】
【００６６】
実施例１において、保持器をタングステン合金中に二硫化タングステン９０体積％以上を分散させた立方体状の焼結材（富士ダイス社製：ＦＷＤ−ＣｕＣｏで二硫化タングステンの含有量を９０体積％としたもの）を用いて焼結成形にて製造し、それ以外は実施例１と全く同様にして保持器を調製し、その他の部品を組み付けて実施例３の深溝玉軸受型のガイドローラを作製した。
【実施例４】
【００６７】
実施例３において、保持器および非負荷転動体をタングステン合金中に二硫化タングステン８０体積％を分散させた立方体状の焼結材（富士ダイス社製：ＦＷＤ−ＣｕＣｏで二硫化タングステンの含有量を８０体積％としたもの）を用いて焼結成形にて製造し、それ以外は実施例３と全く同様にして保持器を調製し、その他の部品を組み付けて実施例４の深溝玉軸受型のガイドローラを作製した。
【００６８】
得られた実施例１〜４の固体潤滑転がり軸受について、外輪回転の条件で２００℃の雰囲気で間欠的に始動する実験を繰り返し行なったところ、軸受回転トルクが作動初期から低く安定させることができることが判明した。また、外輪を鋼材製の軌道上で回転させる条件では固体潤滑剤の塵埃も飛散することなく周囲の環境を汚染しないものことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】実施形態を示すガイドローラの要部平面図
【図２】実施形態を示すガイドローラの要部断面図
【図３】図２の断面図
【図４】実施形態フィルム延伸機の概略構成図
【図５】実施形態のフィルム延伸機のテンタクリップ周辺部を示す断面図
【図６】図５のVI−VI線断面図
【図７】実施形態の台車のガイドローラ周辺部を示す断面図
【符号の説明】
【００７０】
１ 内輪
２ 外輪
３ 保持器
３a 固体潤滑皮膜
４ 転動体
４ａ 負荷転動体
４ｂ 非負荷転動体
１１ フィルム延伸機
１２ 熱可塑性高分子化合物
１３ フィルム（原反シート）
１４ 押出し機
１５ 冷却ドラム
１６ 送りローラ
１７ 水槽
１８ 水切り装置
１９ ２軸延伸機
２０ 回収ローラ
２１ テンタクリップ
２２、２３ ガイドレール
２４ クリップ部
２５、２６、２７、３１ ガイドローラ
２８ ローラ
２９ 軌道
３０ 横延伸装置
３２ 車体
３３ 台車
【技術分野】
【０００１】
この発明は、固体潤滑剤を用いたガイドローラに関し、さらにこれをテンタクリップのガイドローラに用いたフィルム延伸機、またはこのようなガイドローラを用いた焼却炉用や焼結炉用などに適用される台車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高温の使用条件に耐えるガイドローラの一例として、フィルム延伸機のテンタクリップ用ガイドローラが知られており、これを図４〜６を利用して説明する。
先ず、図４に示すように、フィルム延伸機１１は、溶融押出し機１４により押出された樹脂の原反シート１３を調製する際、原反シート１３の縁部を複数のテンタクリップに挟んで保持し、原反シート１３を広げるように引張りながら搬送して、連続的に延伸する機能を有するものである。
【０００３】
図５、６に示すように、テンタクリップ２１は、ガイドレール２２、２３に対してガイドローラである外輪回転の転がり軸受を介して支持され、フィルム搬送用の無端環状のガイドレール２２、２３に沿って所定区間を周回し、繰り返して延伸工程に使用される。
【０００４】
このような延伸工程では、フィルム１３を、例えば１５０〜２５０℃程度の所要温度に保持するので、このような高温使用条件に耐えるテンタクリップの機構部には、耐熱性に優れた転がり軸受を用いたガイドローラが使用されている。
【０００５】
従来のテンタクリップの機構部には、潤滑グリースを封入した転がり軸受からなるガイドローラを用いることが知られており、このような転がり軸受には潤滑油や潤滑グリースの封入にシール構造が重要な機能を果たしている（特許文献１）。
【０００６】
しかし、高温の使用条件ではゴム製シールの弾性が低下し、シールに必要な構造であるいわゆるラビリンス構造を維持できなくなる。また潤滑油やグリースは、粘度が低下し、基油や増ちょう剤その他の添加剤が熱分解するなどの不安定要因が生じやすく、安定した転がり軸受の低トルク回転が望めなくなる懸念があった。
【０００７】
高温雰囲気でも安定した低い回転トルクが求められる転がり軸受の潤滑方式としては、上記した油潤滑やグリース潤滑に代えて固体潤滑方式が採用できる。
例えば、固体潤滑転がり軸受用の固体潤滑剤として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などが周知であるが、これは３００℃を超える温度では熱分解する等の理由によって使用温度の限界が金属系固体潤滑剤に比べると低いものである。
【０００８】
ＰＴＦＥより高温の条件でも使用できる固体潤滑剤としては、二硫化タングステンや二硫化モリブデンなどの金属系固体潤滑剤が知られており、これらを転動体の表面に潤滑被膜として設けた固体潤滑転がり軸受も知られている（特許文献２）。
【０００９】
また、転がり軸受の転動体が、軸受荷重が負荷される負荷転動体と、これより小径で軸受荷重が負荷されない非負荷転動体からなり、非負荷転動体の１つ以上が二硫化タングステンを９０体積％以上含有する焼結材で形成された軸受（特許文献３）、さらに内輪、外輪及び負荷転動体のうちいずれかの表面に二硫化モリブデンまたは二硫化タングステンからなる固体潤滑皮膜を設けることが知られている（特許文献４）。
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−２３２０８９号公報
【特許文献２】特開２００８−０１４３９４号公報
【特許文献３】特開２００５−０４８８５２号公報
【特許文献４】特開２００５−１３３８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、上記した従来のガイドローラは、非負荷転動体の１つ以上が二硫化タングステンを含有する焼結材で形成され、さらに内輪、外輪及び負荷転動体のうちいずれかの表面に二硫化モリブデンまたは二硫化タングステンからなる固体潤滑皮膜を設けたものがあるが、このものはガイドローラの作動初期に、非負荷転動体から摩擦面に供給される固体潤滑剤の量が不充分になりやすく、軸受回転トルクを作動初期に低く安定させることが難しいという問題点がある。
【００１２】
また、このようなガイドローラが、テンタクリップのガイドローラとして使用された場合には、始動時に複数のガイドローラの回転トルクが異なる状態になることが予想され、その際にはそれぞれのテンタクリップの走行速度が異なるので安定した張力でフィルムを延伸できず、延伸フィルムには歪みや撚れなどが生じ、安定した品質で製造ができないことにもなる。
【００１３】
さらにまた、ガイドローラにおけるガイドレールとの接触面を潤滑する必要があり、これを液体潤滑によって行なうと、潤滑油は流出し、または飛散してガイドローラを使用する周囲の環境を汚染し、またフィルムなどの搬送物品の品質を低下させるという問題点もある。
【００１４】
そこで、この発明の課題は、上記した問題点を解決して、固体潤滑転がり軸受の作動初期にも固体潤滑剤の供給量が充分であるようにして、ガイドローラの回転トルクを作動初期から低く安定させ、かつガイドローラを使用する周囲の環境を汚染せず、またフィルムなどの搬送物品の品質を低下させないことである。
【００１５】
特に、フィルム延伸機のテンタクリップ案内用ガイドローラにおいては、始動時から回転トルクを低く安定させ、複数のテンタクリップの走行速度を一定に安定させることも課題である。
【００１６】
また、テンタクリップを支持するフィルム延伸機が、始動時から安定した延伸作用が得られるものとし、これによって歪みのない均質なフィルムを安定して生産できるようにすることも課題である。
【００１７】
さらにまた、物品搬送案内用ガイドローラを車体に設けた台車については、ガイドローラの回転トルクを作動初期から低く安定させて常に円滑に移動可能な台車とし、またはそのような台車が高温の使用条件として特に厳しい焼却炉または焼結炉に被加熱状態で使用された場合でも円滑に物品搬送に使用可能なものとすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記したガイドローラの課題を解決するために、転がり軸受の外輪またはこれと一体に設けたローラを軌道に回転自在に接触させて前記軌道に沿って移動可能なガイドローラにおいて、前記外輪またはローラの軌道との接触面を固体潤滑剤またはそれを含む複合材で形成すると共に、前記外輪と内輪の間に保持器によって回転自在に保持される複数の転動体のうち、１以上の転動体を固体潤滑剤含有の複合材で形成し、前記保持器の少なくとも転動体との接触面を含む表面を固体潤滑剤またはそれを含む複合材で形成したガイドローラとしたのである。
【００１９】
上記したように構成されるこの発明のガイドローラは、前記外輪またはローラの軌道との接触面を固体潤滑剤またはそれを含む複合材で形成しているので、このような接触面の潤滑を潤滑油で行なう必要がなく、それ故に液状の潤滑剤が飛散せずガイドローラを使用する周囲の環境を汚染することもなく、フィルムなどの搬送物品の品質を低下させることもない。
【００２０】
また、この発明のガイドローラは、固体潤滑剤を含有する複合材からなる転動体と、少なくとも転動体との接触面を含む表面を固体潤滑剤またはそれを含む複合材で形成した保持器を具備しており、転動体および保持器の両方から固体潤滑剤が、始動時より途切れることなく供給されるため、内・外輪の表面などの摩擦面に移着して充分な潤滑作用を奏する。
【００２１】
また、ガイドローラは、固体潤滑剤を含有する複合材からなる１以上の転動体が、保持器の表面に接する際、接触する両面のいずれにも固体潤滑剤が含まれているため、ガイドローラの低速回転状態でも転動体および保持器の両表面から固体潤滑剤が供給され、それが途切れることなく長時間供給されるため、内・外輪の表面などの潤滑が必要な摩擦面に移着して充分な潤滑作用を奏する。
このような良好な潤滑作用により、この発明の固体潤滑転がり軸受は、軸受回転トルクを作動初期から低く安定させることができる。
【００２２】
また、複数の転動体が、軸受荷重が負荷される負荷転動体と、これより小径で軸受荷重が負荷されない非負荷転動体からなり、少なくとも１以上の非負荷転動体が固体潤滑剤を含有する複合材からなるガイドローラであることが、ガイドローラを始動当初または間欠的に回転する際に低回転トルクの状態を安定させるために好ましい。
【００２３】
なぜなら、負荷転動体より小径の非負荷転動体は、負荷転動体より多く回転する場合が多く、特に転がり軸受が始動当初にあるとき、または間欠的に回転と停止を繰り返すような条件では、負荷転動体よりも小径の非負荷転動体の方が保持器に対して頻繁に摩擦接触する。その際に、非負荷転動体表面から所要の摩擦面に二硫化タングステンまたは潤滑性の良い硫化物を供給するのである。
【００２４】
このような潤滑作用を、より充分に発揮させるためには、非負荷転動体の直径Ａが、負荷転動体の直径を１．０とした場合に０．８≦Ａ＜１．０である条件を採用することが好ましい。
【００２５】
非負荷転動体の直径が上記所定範囲未満の小径（Ａ＜０．８）では、非負荷転動体が負荷転動体や保持器および内・外輪に摩擦接触した際、転動体表面が接触する効率が低下して潤滑性能が低下するので好ましくなく、また転動体の遊動量が必要以上に大きくなって好ましくない。また上記所定範囲以上の大径（Ａ≧１）では、非負荷転動体に必要以上に高荷重が負荷され、割れが発生する可能性が生じて好ましくない。
【００２６】
この発明に用いる固体潤滑剤は、二硫化タングステンばかりでなく、二硫化モリブデンであってもよい。
【００２７】
そして、上記の作用をより長時間にわたって安定して発揮させるために、転動体を構成する固体潤滑剤を含有する複合材または保持器の少なくとも転動体との接触面を形成する複合材が、金属材中に固体潤滑剤を分散させた焼結体からなる複合材とすることが好ましい。焼結体は、内部の焼結金属の粒子間に多くの固体潤滑剤を保持することができ、固体潤滑剤の供給量を多くすることができ、供給時間を長く持続させることができるからである。
【００２８】
また、固体潤滑剤を含有する複合材が、タングステン合金中に二硫化タングステンを分散させた焼結体からなる複合材である構成を採用することは、低トルクの持続性と共に耐熱性に優れた固体潤滑転がり軸受とするために好ましい。
【００２９】
特に、固体潤滑剤を含有する複合材が、タングステン合金中に二硫化タングステンを８０体積％以上分散させた焼結体からなる複合材であることが上記の作用をより安定させるために好ましい。二硫化タングステン８０体積％未満を含有する焼結材で形成されたガイドローラでは、２００℃以上の高温での耐久性が所期した程度に奏されず、そのような高温での耐久性が確実に得られなくなる。
この発明のガイドローラは、使用中に二硫化タングステン、その他の硫化物が摩擦面に適当量だけ途切れることなく供給されるので、軸受の耐久寿命が延長される。
【００３０】
また、非負荷転動体が、二硫化タングステンを全体に含まれるタングステン合金系の焼結材からなることにより、長時間使用した場合に非負荷転動体の表面が多少擦り減っても二硫化タングステン、その他の硫化物からなる固体潤滑剤の摩擦面への供給は常に途切れることなく安定し、摩擦面は充分に潤滑される。
【００３１】
以上のようなガイドローラの用途として、フィルム延伸機は適当な用途であり、すなわち、帯状フィルムの幅方向に対向する両縁をそれぞれテンタクリップで把持し、帯状フィルムの移送に伴って幅方向の把持間隔が広がるようにテンタクリップを案内する軌道を設け、この軌道に案内されるガイドローラをテンタクリップと一体に設けたフィルム延伸機においては、前記したガイドローラを適用できるものである。
【００３２】
言い換えれば、上記のようなガイドローラは、フィルム延伸機のテンタクリップに適用できるものであるとも言え、すなわち、フィルム延伸機内で移送される帯状フィルムの幅方向両縁をそれぞれ把持し、この把持する幅方向の間隔を広げるように軌道を案内されて前記帯状フィルムの幅方向を延伸するテンタクリップにおいて、このテンタクリップと一体に設けられて軌道に案内されるガイドローラを、前記のガイドローラとしたテンタクリップとすることができる。
【００３３】
このように、この発明のガイドローラは、始動時から回転トルクを低く安定させ、複数のテンタクリップの走行速度を一定に安定させるから、このようなテンタクリップを用いて始動時から安定した延伸作用が得られ、歪みのない均質なフィルムを安定して生産できるフィルム延伸機になる。
【００３４】
さらにまた、上記のようなガイドローラを物品搬送案内用ガイドローラとして車体に設けた台車にすることができる。
このように構成された台車は、ガイドローラの回転トルクを作動初期から低く安定させて常に円滑に移動可能な台車となり、このような台車は、高温の使用条件として特に厳しい焼却炉または焼結炉にて被加熱状態で物品搬送に用いることができる。
【発明の効果】
【００３５】
この発明は、ガイドローラにおいて、外輪またはローラの軌道との接触面を固体潤滑剤またはそれを含む複合材で形成すると共に、１以上の転動体が固体潤滑剤を含有する複合材からなり、かつ保持器の表面を固体潤滑剤またはそれを含む複合材で形成した固体潤滑転がり軸受としたので、ガイドローラを使用する周囲の環境を汚染せず、またフィルムなどの搬送物品の品質を低下させないものであり、かつ固体潤滑転がり軸受の作動初期にも固体潤滑剤の供給量が充分であり、軸受回転トルクを作動初期から低く安定させることができるという利点がある。
【００３６】
また、フィルム延伸機のテンタクリップ案内用ガイドローラにおいては、始動時から回転トルクが低く安定し、複数のテンタクリップの走行速度を一定に安定させることができる利点がある。
【００３７】
または、テンタクリップを支持するフィルム延伸機が、始動時から安定した延伸作用があるものになり、歪みのない均質なフィルムを安定して生産できるようになる利点がある。
【００３８】
さらにまた、物品搬送案内用ガイドローラを車体に設けた台車が、ガイドローラの回転トルクを作動初期から低く安定させて常に円滑に移動可能な台車となり、またはそのような台車が高温の使用条件として特に厳しい焼却炉または焼結炉に被加熱状態で使用された場合でも円滑に物品搬送に使用可能なものとなる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
この発明の実施形態のガイドローラは、特に種類や型式または大きさを限定したものではなく、代表例として深溝玉軸受等を挙げることができる。この発明のガイドローラの実施形態を、以下に添付図面に基づいて説明する。
【００４０】
図１〜３に示すように、実施形態は内輪１と外輪２の間で保持器３によって回転自在に保持される複数の転動体４について、その１以上の転動体４が固体潤滑剤を含有する複合材からなる深溝玉軸受型のガイドローラであり、その保持器３は、表面のうち少なくとも転動体４との摩擦面を形成する表層部の固体潤滑皮膜３ａを、固体潤滑剤または固体潤滑剤を含む複合材で形成したものである。
なお、保持器３は、転動体との接触面を含む表層部の固体潤滑皮膜３ａばかりでなく、その形成部位や深さを問わず、さらには全体が固体潤滑剤を含む複合材で形成されたものであってもよい。
【００４１】
複数のボール型の転動体４は、軸受荷重が負荷される負荷転動体４ａと、これより小径で軸受荷重が負荷されない１以上の非負荷転動体４ｂからなり、非負荷転動体４ｂが固体潤滑剤を含有する複合材で形成されていることが好ましい。
【００４２】
固体潤滑剤を含む複合材で転動体４を形成するには、例えば焼結性金属マトリクス中に周知の固形潤滑剤を分散状態に配合して、この複合化された焼結材料を多面体状に形成し、次いでこれをバレル加工機などによって球形状に研摩加工して製造することができる。非負荷転動体の直径Ａは、負荷転動体の直径を１．０とした場合に０．８≦Ａ＜１．０に調整されることが、前述したように転動体の接触効率などの点で好ましい。
【００４３】
固体潤滑剤の種類については、転がり軸受の用途に対応させて選択すればよく、例えば高分子化合物であるＰＴＦＥその他のフッ素化合物、または二硫化モリブデン、グラファイト、窒化ホウ素などの層状構造化合物、その他の非層状化合物として酸化鉛（ＰｂＯ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ2）、または軟質金属である鉛、錫、金、銀、銅などが挙げられる。
【００４４】
保持器３の少なくとも転動体との接触面を含む表面を固体潤滑剤で形成するには、表面に固体潤滑皮膜３ａを周知の手法によって形成すればよく、具体的にはそのような固体潤滑皮膜３ａをタンブリングまたはスパッタリングによって形成することができる。そのようにして形成された固体潤滑皮膜は、剥がれ難く、安定した膜厚で形成され、始動初期から潤滑性能が良好である。
【００４５】
また、保持器３の全体または少なくとも転動体との接触面を含む表面に固体潤滑剤を含む複合材を設けるには、固体潤滑剤を配合した粉末焼結材料を用いて全体を焼結成形するか、または保持器素材の表層だけに複合焼結成形する。
【００４６】
この発明に好適な焼結材料の例としては、二硫化タングステンを８０体積％以上含有するタングステン合金を用いた焼結材からなるもの、より好ましくは二硫化タングステンを９０体積％以上含有するタングステン合金を用いた焼結材で形成された物が挙げられる。
【００４７】
複合材料の焼結材中の主成分になる金属マトリクスは、二硫化タングステンであるが、その他に含有される金属材料としては、例えばタングステン（Ｗ）が挙げられ、その他にも銅（Ｃｕ）、スズ（Ｓｎ）、カーボン（Ｃ）などが挙げられる。
【００４８】
上記した実施形態のガイドローラは、二硫化タングステンなどの固体潤滑剤を含有するタングステン合金などの複合材からなる転動体と、表面を二硫化タングステンまたはそれを含むタングステン合金などの複合材で形成した保持器の両方から固体潤滑剤が途切れることなく長時間供給されるため、内・外輪の表面などの摩擦面には移着した固体潤滑剤による充分な潤滑作用が奏される。
【００４９】
図４に示すフィルム延伸機１１は、上記した実施形態のガイドローラをテンタクリップ案内用ガイドローラとして用いたものである。
【００５０】
フィルム延伸機１１は、熱可塑性高分子化合物１２を溶融して未延伸状態のフィルム１３として押し出す押出し機１４と、押し出されたフィルム１３を受ける冷却ドラム１５と共に、次の各工程を行う手段を備えている。
【００５１】
すなわち、冷却ドラム１５で冷却されたフィルム１３を送る送りローラ１６と、この送りローラ１６で送られるフィルム１３に調湿処理を施す水槽１７と、この水槽１７で調湿処理されたフィルム１３を挟み込んで表面の水滴を除去する水切り装置１８とを備える。
また、水切り処理後のフィルム１３を縦および横方向に２軸延伸する２軸延伸機１９と、この２軸延伸機１９で形成されたフィルム１３を巻き取る回収ローラ２０とを備えている。
【００５２】
図４、５に示すように、２軸延伸機１９の構成要素として横延伸装置３０を設け、この横延伸装置３０にはテンタクリップ２１が備えられている。
図５、６に示すように、横延伸装置３０は、送られて来る帯状のフィルム１３の進行方向の両側に配置され、フィルム１３が進行するにつれて徐々にレール間隔が広がるように配置されたガイドレール２２、２３を備えていると共に、それぞれ複数のローラが鎖状に連結されてガイドレール２２、２３上を製造ラインの進行方向に循環する複数個のテンタクリップ２１とを備えている。
【００５３】
テンタクリップ２１は、フィルム１３の幅方向に対向する両縁をバネ力などで弾性的に把持するグリップ部２４と、無端環状のガイドレール２２、２３上を外輪回転で転動する複数の転がり軸受からなるガイドローラ２５、２６、２７とを有する。
すなわち、テンタクリップ２１は、グリップ部２４で帯状のフィルム１３の幅方向両縁を掴んだ状態でガイドレール２２、２３に沿って進行方向に進み、その際にフィルム１３を幅方向に広げて延伸させる作用を奏する。
【００５４】
図６に示すように、テンタクリップ２１のガイドローラ２５（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ）、２６（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ）、２７（２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ）は、それぞれ上向き、下向き、横向きに各複数個（図示では４個）を１組にして連結一体化させて設けており、各組で各ガイドレール２２、２３に対して転がり案内する役割を担う。
ガイドレール２２、２３の垂直方向に対向するガイド面を転動するガイドローラ２５、２６は、水平方向（横姿勢）の固定軸（図５中、一点鎖線で示す。）に取り付けられており、垂直方向のガイド面を転動するガイドローラ２７は、垂直方向（縦姿勢）の固定軸（図５中、一点鎖線で示す。）に取り付けられている。
【００５５】
これら各ガイドローラ２５（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ）、２６（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ）、２７（２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ）は、いずれも外輪が回転する。横姿勢および縦姿勢の固定軸に取付けられた各４個ずつのガイドローラ２５、２６、２７のうち、各組１つの２５ｂ、２６ｂ、２７ｂについては、固体潤滑皮膜３ａを有するものであるところの図１〜３に示した実施形態の転がり軸受が用いられている。
【００５６】
なお、他のガイドローラ２５（２５ａ、２５ｃ、２５ｄ）、２６（２６ａ、２６ｃ、２６ｄ）、２７（２７ａ、２７ｃ、２７ｄ）については、外輪２のガイドレール２２、２３との接触面を固体潤滑剤またはそれを含む複合材で形成していないこと以外は、ガイドローラ２５ｂ、２６ｂ、２７ｂと全く同じ構成の転がり軸受が採用されている。
【００５７】
このようなガイドローラ２５、２６、２７を用いてテンタクリップを支持するフィルム延伸機は、外輪またはローラの軌道との接触面から液状の潤滑剤が飛散せずガイドローラを使用する周囲の環境を汚染することもなく、またフィルムなどの搬送物品の品質を低下させることもない。
【００５８】
そして、フィルム延伸機は、転動体および保持器の両方から固体潤滑剤が、始動時より途切れることなく供給されるため、内・外輪の表面などの摩擦面が充分に潤滑され、フィルム延伸機の始動時から安定した延伸作用が奏され、歪みのない均質なフィルムを安定して生産できる。
【００５９】
なお、ガイドローラ２５ａ、２５ｃ、２５ｄ、２６ａ、２６ｃ、２６ｄ、２７ａ、２７ｃ、２７ｄについても、ガイドローラ２５ｂ、２６ｂ、２７ｂと全く同じ構成のものを適宜に採用することもできるのは勿論である。
【００６０】
図７に示すガイドローラの第２実施形態は、転がり軸受の外輪２と一体に設けたローラ２８を軌道２９に回転自在に接触させて軌道２９に沿って移動可能なガイドローラ３１を示すものである。
このようなガイドローラは、前記したテンタクリップ用ガイドローラに用いることができる他、物品搬送案内用ガイドローラとして、車体３２に設けた台車３３を構成することもできる。
【００６１】
ローラ２８は、軌道２９との接触面のみを前記したような固体潤滑皮膜３ａまたは固体潤滑剤を含む複合材で層状に形成することができ、または前記した転動体４と同様に固体潤滑剤含有の複合材を成形材料として全体を一体成形してもよい。鋼材などの金属でローラ２８を形成した場合は、外輪２に対して締まり嵌めなどによって固定することができる他、焼結金属で外輪２と複合的に一体成形することもできる。
【００６２】
このように構成された台車は、焼却炉または焼結炉などにて例えば１５０〜２５０℃またはこれを超えるような被加熱状態でも物品搬送に用いることが可能であり、耐熱性に優れたガイドローラまたは台車にすることができる。
【実施例１】
【００６３】
ＳＵＳ４４０Ｃ製の深溝玉軸受（ＮＴＮ社製：ＳＥＢ０８）の複数の転動体を、軸受荷重が負荷される負荷転動体（直径４ｍｍ）と軸受荷重が負荷されない非負荷転動体（直径３．９ｍｍ）で構成し、非負荷転動体はタングステン合金中に二硫化タングステン９０体積％以上を分散させた焼結材（富士ダイス社製：ＦＷＤ−ＣｕＣｏで二硫化タングステンの含有量を９０体積％としたもの）をバレル加工機で球形に研摩加工して前記直径の非負荷転動体とした。
【００６４】
得られた非負荷転動体の1つを保持器に組み込み、その他の転動体は、軸受荷重が負荷される通常の鋼球製の転動体とした。非負荷転動体の直径Ａは、負荷転動体の直径を１．０とした場合に０．９とし、保持器の転動体との接触面を含む全表面および外輪の外周面は、転動体との摩擦面を含めて全面に、二硫化モリブデン（ＭｏＳ2）をスパッタリングにて全面被覆し、これらの部品を組み付けて実施例１の深溝玉軸受型のガイドローラを作製した。
【実施例２】
【００６５】
実施例１において、保持器の表面は、転動体との摩擦面のみに、二硫化モリブデン（ＭｏＳ2）をスパッタリングにて全面被覆したこと以外は全く同様にして保持器を調製し、その他の部品を組み付けて実施例２の深溝玉軸受型のガイドローラを作製した。
【実施例３】
【００６６】
実施例１において、保持器をタングステン合金中に二硫化タングステン９０体積％以上を分散させた立方体状の焼結材（富士ダイス社製：ＦＷＤ−ＣｕＣｏで二硫化タングステンの含有量を９０体積％としたもの）を用いて焼結成形にて製造し、それ以外は実施例１と全く同様にして保持器を調製し、その他の部品を組み付けて実施例３の深溝玉軸受型のガイドローラを作製した。
【実施例４】
【００６７】
実施例３において、保持器および非負荷転動体をタングステン合金中に二硫化タングステン８０体積％を分散させた立方体状の焼結材（富士ダイス社製：ＦＷＤ−ＣｕＣｏで二硫化タングステンの含有量を８０体積％としたもの）を用いて焼結成形にて製造し、それ以外は実施例３と全く同様にして保持器を調製し、その他の部品を組み付けて実施例４の深溝玉軸受型のガイドローラを作製した。
【００６８】
得られた実施例１〜４の固体潤滑転がり軸受について、外輪回転の条件で２００℃の雰囲気で間欠的に始動する実験を繰り返し行なったところ、軸受回転トルクが作動初期から低く安定させることができることが判明した。また、外輪を鋼材製の軌道上で回転させる条件では固体潤滑剤の塵埃も飛散することなく周囲の環境を汚染しないものことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】実施形態を示すガイドローラの要部平面図
【図２】実施形態を示すガイドローラの要部断面図
【図３】図２の断面図
【図４】実施形態フィルム延伸機の概略構成図
【図５】実施形態のフィルム延伸機のテンタクリップ周辺部を示す断面図
【図６】図５のVI−VI線断面図
【図７】実施形態の台車のガイドローラ周辺部を示す断面図
【符号の説明】
【００７０】
１ 内輪
２ 外輪
３ 保持器
３a 固体潤滑皮膜
４ 転動体
４ａ 負荷転動体
４ｂ 非負荷転動体
１１ フィルム延伸機
１２ 熱可塑性高分子化合物
１３ フィルム（原反シート）
１４ 押出し機
１５ 冷却ドラム
１６ 送りローラ
１７ 水槽
１８ 水切り装置
１９ ２軸延伸機
２０ 回収ローラ
２１ テンタクリップ
２２、２３ ガイドレール
２４ クリップ部
２５、２６、２７、３１ ガイドローラ
２８ ローラ
２９ 軌道
３０ 横延伸装置
３２ 車体
３３ 台車
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転がり軸受の外輪またはこれと一体に設けたローラを軌道に回転自在に接触させて前記軌道に沿って移動可能なガイドローラにおいて、
前記外輪またはローラの軌道との接触面を固体潤滑剤またはそれを含む複合材で形成すると共に、前記外輪と内輪の間に保持器によって回転自在に保持される複数の転動体のうち、１以上の転動体を固体潤滑剤含有の複合材で形成し、前記保持器の少なくとも転動体との接触面を含む表面を固体潤滑剤またはそれを含む複合材で形成したことを特徴とするガイドローラ。
【請求項２】
複数の転動体が、軸受荷重が負荷される負荷転動体と、これより小径で軸受荷重が負荷されない非負荷転動体からなり、少なくとも１以上の非負荷転動体が固体潤滑剤を含有する複合材からなる請求項１に記載のガイドローラ。
【請求項３】
固体潤滑剤が、二硫化タングステンまたは二硫化モリブデンである請求項１または２に記載のガイドローラ。
【請求項４】
固体潤滑剤を含む複合材が、金属材中に固体潤滑剤を分散させた焼結体からなる複合材である請求項１〜３のいずれかに記載のガイドローラ。
【請求項５】
固体潤滑剤を含有する複合材が、タングステン合金中に二硫化タングステンを分散させた焼結体からなる複合材である請求項４に記載のガイドローラ。
【請求項６】
帯状フィルムの幅方向に対向する両縁をそれぞれテンタクリップで把持し、帯状フィルムの移送に伴って幅方向の把持間隔が広がるようにテンタクリップを案内する軌道を設け、この軌道に案内されるガイドローラを前記テンタクリップと一体に設けたフィルム延伸機において、
前記ガイドローラが、請求項１〜５のいずれかに記載のガイドローラであることを特徴とするフィルム延伸機。
【請求項７】
フィルム延伸機内で移送される帯状フィルムの幅方向両縁をそれぞれ把持し、この把持する幅方向の間隔を広げるように軌道を案内されて前記帯状フィルムの幅方向を延伸するテンタクリップにおいて、
このテンタクリップと一体に設けられて軌道に案内されるガイドローラが、請求項１〜５のいずれかに記載のガイドローラであることを特徴とするフィルム延伸機のテンタクリップ。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれかに記載のガイドローラを設けた物品搬送用の台車。
【請求項９】
台車が、焼却炉または焼結炉にて被加熱状態で用いられるものである請求項８記載の台車。
【請求項１】
転がり軸受の外輪またはこれと一体に設けたローラを軌道に回転自在に接触させて前記軌道に沿って移動可能なガイドローラにおいて、
前記外輪またはローラの軌道との接触面を固体潤滑剤またはそれを含む複合材で形成すると共に、前記外輪と内輪の間に保持器によって回転自在に保持される複数の転動体のうち、１以上の転動体を固体潤滑剤含有の複合材で形成し、前記保持器の少なくとも転動体との接触面を含む表面を固体潤滑剤またはそれを含む複合材で形成したことを特徴とするガイドローラ。
【請求項２】
複数の転動体が、軸受荷重が負荷される負荷転動体と、これより小径で軸受荷重が負荷されない非負荷転動体からなり、少なくとも１以上の非負荷転動体が固体潤滑剤を含有する複合材からなる請求項１に記載のガイドローラ。
【請求項３】
固体潤滑剤が、二硫化タングステンまたは二硫化モリブデンである請求項１または２に記載のガイドローラ。
【請求項４】
固体潤滑剤を含む複合材が、金属材中に固体潤滑剤を分散させた焼結体からなる複合材である請求項１〜３のいずれかに記載のガイドローラ。
【請求項５】
固体潤滑剤を含有する複合材が、タングステン合金中に二硫化タングステンを分散させた焼結体からなる複合材である請求項４に記載のガイドローラ。
【請求項６】
帯状フィルムの幅方向に対向する両縁をそれぞれテンタクリップで把持し、帯状フィルムの移送に伴って幅方向の把持間隔が広がるようにテンタクリップを案内する軌道を設け、この軌道に案内されるガイドローラを前記テンタクリップと一体に設けたフィルム延伸機において、
前記ガイドローラが、請求項１〜５のいずれかに記載のガイドローラであることを特徴とするフィルム延伸機。
【請求項７】
フィルム延伸機内で移送される帯状フィルムの幅方向両縁をそれぞれ把持し、この把持する幅方向の間隔を広げるように軌道を案内されて前記帯状フィルムの幅方向を延伸するテンタクリップにおいて、
このテンタクリップと一体に設けられて軌道に案内されるガイドローラが、請求項１〜５のいずれかに記載のガイドローラであることを特徴とするフィルム延伸機のテンタクリップ。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれかに記載のガイドローラを設けた物品搬送用の台車。
【請求項９】
台車が、焼却炉または焼結炉にて被加熱状態で用いられるものである請求項８記載の台車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１９３６９（Ｐ２０１０−１９３６９Ａ）
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８１３９８（Ｐ２００８−１８１３９８）
【出願日】平成２０年７月１１日（２００８．７．１１）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１１日（２００８．７．１１）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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