JP2005121194A - ポリマ潤滑剤封入軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】
保持器のフランジ部と軸受の案内面との間に十分な潤滑剤を保持することによって、これらの間の良好な潤滑を長期に渡り維持することのできる潤滑剤封入軸受を提供する。
【解決手段】
保持器４のフランジ部４ａの先端面４ｂに、軸方向に連続する溝穴４ｐを形成するとともに、この溝４ｐの内部にもポリマ潤滑剤１０を充填する。以上の構成により、前記溝４ｐ内に保持されたポリマ潤滑剤１０から徐々に潤滑剤が滲出し、軸受の案内面（２ａ，２ｂ）と保持器４のフランジ部４ａの先端面４ｂとの間の潤滑が良好に維持される。また、従来のポリマ潤滑剤封入軸受に比べ、ころ３ところ３の間の空間Ｓへ充填されるポリマ潤滑剤１０の実質量が増加することから、この軸受の寿命を向上させることができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、内輪と外輪とからなる軸受の環状空間内に、ポリマに潤滑油もしくはグリースを混合して固化させてなるポリマ潤滑剤を充填したポリマ潤滑剤封入軸受に関する。

転がり軸受においては、一般に、内輪軌道面と転動体、あるいは外輪軌道面と転動体との間の潤滑性を向上させるために、内輪と外輪の間に形成される環状空間に潤滑油を供給するか、あるいはグリースを封入することが行われており、通常、内輪と外輪との間の空間を外部に対して密封ないしは仕切るべく、接触型シールやラビリンスシール等が環状空間の軸方向両端部に装着される。

しかしながら、小型の特殊軸受や複列の自動調心ころ軸受においては、前記の接触型シールやラビリンスシール等を配設することが難しく、通常の潤滑法を用いたのでは潤滑油やグリースが軸受外に流出する恐れがある。また、高所や装置の奥まった位置等に配置される転がり軸受では、グリース封入タイプを用いると、グリースの追加注入等の給油メンテナンスが困難となる場合がある。

そこで、以上のような各ケースの対策の一つとして、従来、内輪と外輪並びに転動体の間に形成される空間に、ポリマと、潤滑油もしくはグリースとの混合物を充填した後に固化させてなる、いわゆるポリマ潤滑剤（プラスチックグリース）を封入する手法が知られている（例えば、特許文献１あるいは特許文献２等を参照。）。

ここで用いられるポリマ潤滑剤を、軸受の内外輪間に封入するに際しては、上記した混合物を加熱して溶融させた状態で、組立後の軸受の内外輪および転動体間の空間に充填した後、冷却して固化させる方法が用いられる。

図５は、複列の自動調心ころ軸受にポリマ潤滑剤を封入する方法を示す説明図である。この自動調心ころ軸受は、内周面に凹球面状の外輪側軌道１ａを有する外輪１と、外周面に二列の円弧状の内輪側軌道２ａ，２ｂを有する内輪２と、これら外輪側軌道１ａと内輪側軌道２ａ，２ｂとの間に配置された２列の樽型ころ３，３，・・・とを主体として構成されている。また、これら外輪１と内輪２との間には、径方向内側に向かって形成されたフランジ部（延設部）１４ａによって内輪２に案内される２つの保持器１４，１４と、左右のころ列を離間させる案内輪５が配置されている。

この軸受にポリマ潤滑剤を充填する手段としては、当該軸受の側面開口部を介して各保持器１４および各転動体列のころ３に対して当接する一対の治具１６ａ，１６ｂを用いて、各保持器１４および各ころ３を、当該軸受１の軸方向中心に対して対称となる規定位置に位置決めした状態で、ポリマ潤滑剤１０の原料を、注入孔１６ｘを通じて外輪１と内輪２の間に注入して固化させる方法が用いられる（特許文献３を参照）。

この方法によれば、保持器１４より外径側の環状空間には、注入孔１６ｘを通じてポリマ潤滑剤１０が直接注入され、保持器１４より内径側の環状空間には、ころ３と保持器１４の間のすき間や、保持器１４のフランジ部１４ａとこの保持器１４をガイドする案内面（この例においては内輪側軌道面２ａ，２ｂ）との間のすき間を通じて、ポリマ潤滑剤１０が充填される。

特公昭６３−２３２３９号公報 特開平６−５０３３０号公報 特開２００２−６４９５８９号公報

ところで、以上のようなポリマ潤滑剤封入軸受においては、保持器のフランジ部先端と、この保持器をガイドする内輪外周面あるいは外輪内周面との摺接による摩耗や損傷等の不具合が発生する場合があった。

この不具合は、球面である軸受の案内面（上記の例においては内輪側軌道面２ａ，２ｂ）と略平面である保持器のフランジ部（１４ａ）先端とが摺接することに起因して発生するものである。また、封入されたポリマ潤滑剤から滲出した潤滑成分は、軸受の回転により軌道長径方向（軸方向中心の軌道肩部側）へ移動してしまうことから、これら摺接する保持器のフランジ部と案内面との間に潤滑剤が不足し、いわゆる「かじり」が発生して、軸受の寿命に悪影響を及ぼすことが懸念される。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、保持器のフランジ部と軸受の案内面との間に十分な潤滑剤を保持することによって、これらの間の良好な潤滑を長期に渡り維持することのできる潤滑剤封入軸受を提供することを目的としている。

前記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、内輪と外輪と、これら内外輪の間に形成される軌道に配置された複数の転動体と、径方向内輪側に向かって形成されたフランジ部によって前記内輪の外周面に案内される保持器と、前記内外輪の間の環状空間に充填されたポリマ潤滑剤と、を備えてなるるポリマ潤滑剤封入軸受において、前記保持器のフランジ部の先端には、軸方向に連続する複数の溝が設けられているとともに、これら溝の中に前記ポリマ潤滑剤が充填されていることを特徴とする。

本発明は、ポリマ潤滑剤封入軸受において、軸受の案内面との間にかじりの発生し易い保持器のフランジ部の先端に、ポリマ潤滑剤を保持する溝（切り欠き）を形成することによって、所期の目的を達成しようとするものである。

すなわち、請求項１に記載の発明によれば、軸受の案内面（内輪側軌道面）と摺接する保持器のフランジ部の先端面に、ポリマ潤滑剤を保持する溝を形成することにより、このポリマ潤滑剤から滲出した潤滑剤が、案内面と保持器のフランジ部との間の潤滑を良好に維持する。

また、この溝は、ポリマ潤滑剤の注入時において、折り曲げられた保持器のフランジ部によって閉鎖されたころところの間の空間に対する注入口として機能する。従って、本発明のポリマ潤滑剤封入軸受は、従来品に比べ、軸受空間内へのポリマ潤滑剤の充填が容易になるとともに、この空間内に充填されるポリマ潤滑剤の相対量が増加し、その寿命を向上させることができる。

なお、この溝は、その内部でポリマ潤滑剤が硬化することにより、ポリマ潤滑剤と保持器を一体化させる効果（いわゆるアンカー効果）を奏することもできる。

次に、請求項２に記載の発明は、外輪案内の保持器を備えるポリマ潤滑剤封入軸受に、同様の構成を適用したものであって、内輪と外輪と、これら内外輪の間に形成される軌道に配置された複数の転動体と、径方向外輪側に向かって形成されたフランジ部によって前記外輪の内周面に案内される保持器と、前記内外輪の間の環状空間に充填されたポリマ潤滑剤と、を備えてなるポリマ潤滑剤封入軸受において、前記保持器のフランジ部の先端には、軸方向に連続する複数の溝が設けられているとともに、これら溝の中に前記ポリマ潤滑剤が充填されていることを特徴とする。

この構成を採用することにより、保持器のフランジ部が外輪に案内されるポリマ潤滑剤封入軸受においても、請求項１と同様の作用効果を得ることができる。

以上のように、本発明のポリマ潤滑剤封入軸受によれば、潤滑剤が不足しがちな保持器のフランジ部と軸受の案内面との間に、十分な潤滑剤を供給し続けることが可能で、これらの間に発生する摩耗を抑制することができる。

また、本発明のポリマ潤滑剤封入軸受は、保持器のフランジ部によって閉鎖された空間に対するポリマの充填が容易であるとともに、この空間内に充填されるポリマ潤滑剤の量の増加により、その寿命を向上させることができる。

以下、図面を参照しつつこの発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明のポリマ潤滑剤封入軸受の構造を示す軸方向断面図であり、図２は、このポリマ潤滑剤封入軸受を軸方向から見た端面図である。なお、従来例と同様の機能を有する構成部材には、同じ符号を付記する。

この実施の形態において例に挙げたポリマ潤滑剤封入軸受も、内周面に凹球面状の外輪側軌道１ａを有する外輪１と、外周面に二列の円弧状の内輪側軌道２ａ，２ｂを有する内輪２と、これら外輪側軌道１ａと内輪側軌道２ａ，２ｂとの間に配置された２列の樽型ころ３，３，・・・と、を主体として構成された複列の自動調心ころ軸受である。また、これら外輪１と内輪２との間には、従来例と同様に、径方向内側に向かって形成されたフランジ部（延設部）４ａによって内輪２に案内される２つの保持器４，４と、左右のころ列を離間させる案内輪５が配置されている。

本発明のポリマ潤滑剤封入軸受の特徴は、図２に示すように、保持器４のフランジ部４ａの先端面（内輪側軌道２ｂと摺接する面）４ｂに、軸方向に連続する溝４ｐが形成されている点である。なお、図示しない軸方向反対側の端面にも、保持器４のフランジ部４ａの先端面（内輪側軌道２ａと摺接する面）４ｂに、同様の溝４ｐが形成されているとともに、これらの溝４ｐの内部にも、ポリマ潤滑剤１０が充填されている。

次に、このポリマ潤滑剤１０の充填方法について述べる。
図３は、本発明のポリマ潤滑剤封入軸受におけるポリマの充填方法を説明する断面図である。

このポリマ潤滑剤封入軸受にポリマを充填する方法も、基本的には前述した従来の方法と同様の手順であり、軸受の側面開口部を介して各保持器４および各転動体列のころ３に対して当接する一対の治具６ａ，６ｂを用いて、各保持器４および各ころ３を、当該軸受の軸方向中心に対して対称となる位置に位置決めした状態で、ポリマ潤滑剤１０の原料を外輪１と内輪２の間に注入して固化させる方法が用いられる。

従来と異なる点は、隣り合うころ３どうしと保持器４と内輪２とから形成される空間Ｓに、保持器４のフランジ部４ａ先端に形成された溝４ｐを介して、ポリマ潤滑剤１０の原料が直接注入される点である。そのため、治具６ａ，６ｂには、従来の注入孔６ｘに加え前記溝４ｐに繋がる新たな注入孔６ｙが設けられている。なお、軸方向反対側の端面にも、図に表れない新たな注入孔６ｙが設けられており、同様に、隣り合うころ３どうしと保持器４と内輪２とから形成される空間Ｓに、保持器４のフランジ部４ａ先端に形成された溝４ｐを介して、ポリマ潤滑剤１０の原料が直接注入される。

以上の構成によって、この軸受は、前記溝４ｐ内に保持されたポリマ潤滑剤１０から徐々に潤滑剤が滲出し、軸受の案内面（２ａ，２ｂ）と保持器４のフランジ部４ａの先端面４ｂとの間の潤滑を良好に維持する。従って、本発明のポリマ潤滑剤封入軸受は、これらの相対回転に起因するかじりが抑制され、軸受寿命の低下を防止することができる。

また、本発明のポリマ潤滑剤封入軸受は、ころ３ところ３の間の空間Ｓへのポリマ潤滑剤１０の充填を容易に行なうことができる上、従来の充填方法を用いたポリマ潤滑剤封入軸受に比べ、軸受内部に実質充填されるポリマ潤滑剤１０の相対量が増加し、この軸受の寿命を向上させることができる。

なお、以上の例においては、保持器４のフランジ部４ａの先端面４ｂに断面半円状の溝４ｐを形成したが、この溝４ｐの形状は特に限定されるものではない。例えば三角形状や四角形状等、どのような断面形状でも良い。また、この溝４ｐは、ポリマ潤滑剤１０原料の注入のしやすさ等を考慮すると、周方向における保持器４の柱部に相当する位置（すなわち、ころ３ところ３の中間位置）に設けることが好ましい。

また、以上の実施の形態においては、かご形保持器を備える自動調心ころ軸受を例に説明したが、本発明が適用可能なポリマ潤滑剤封入軸受は、この例に限定されるものではない。例えば、図４に示すような、もみ抜き保持器２４を備える円筒ころ軸受等にも同様に適用可能である。

本発明の実施の形態におけるポリマ潤滑剤封入軸受の構造を示す軸方向断面図である。 本発明の実施の形態におけるポリマ潤滑剤封入軸受を軸方向から見た端面図である。 本発明の実施の形態におけるポリマ潤滑剤封入軸受にポリマを充填する方法を説明する断面図である。 本発明のポリマ潤滑剤封入軸受における別の実施形態を示す軸方向断面図である。 従来のポリマ潤滑剤封入軸受におけるポリマの充填方法を説明する断面図である。

符号の説明

１ 外輪
１ａ 外輪側軌道
２ 内輪
２ａ，２ｂ 内輪側軌道（案内面）
３ ころ
４ 保持器
４ａ フランジ部（延設部）
４ｂ フランジ部先端面
４ｐ 溝
５ 案内輪
６ａ，６ｂ 治具
６ｘ，６ｙ 注入孔
１０ ポリマ潤滑剤
１１ 外輪
１２ 内輪
１３ ころ
１４ 保持器
１４ａ フランジ部
１６ａ，１６ｂ 治具
１６ｘ 注入孔
２４ 保持器
２４ｐ 溝

Claims (2)

1. 内輪と外輪と、これら内外輪の間に形成される軌道に配置された複数の転動体と、径方向内輪側に向かって形成されたフランジ部によって前記内輪の外周面に案内される保持器と、前記内外輪の間の環状空間に充填されたポリマ潤滑剤と、を備えてなるるポリマ潤滑剤封入軸受において、
   前記保持器のフランジ部の先端には、軸方向に連続する複数の溝が設けられているとともに、これら溝の中に前記ポリマ潤滑剤が充填されていることを特徴とするポリマ潤滑剤封入軸受。
2. 内輪と外輪と、これら内外輪の間に形成される軌道に配置された複数の転動体と、径方向外輪側に向かって形成されたフランジ部によって前記外輪の内周面に案内される保持器と、前記内外輪の間の環状空間に充填されたポリマ潤滑剤と、を備えてなるポリマ潤滑剤封入軸受において、
   前記保持器のフランジ部の先端には、軸方向に連続する複数の溝が設けられているとともに、これら溝の中に前記ポリマ潤滑剤が充填されていることを特徴とするポリマ潤滑剤封入軸受。