JP2006017238A - 転がり軸受 - Google Patents

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Abstract

【課題】外輪１または内輪２の一方輪の肩部に両輪１，２の対向間を塞ぐシール部材５を取り付け、軸受内部に潤滑剤６が入れられた転がり軸受において、潤滑性能を長期にわたって高める。
【解決手段】シール部材５の内側に、常温より３０℃以上温度上昇時にシール部材５寄りの潤滑剤６を軸受内方へ移動させる可動部材７を設けた。これにより、転がり軸受の動作中に潤滑剤６を転動体３の転がり経路や、保持器４、外輪１ならびに内輪２が存在する側へ移動させることが可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、シール部材を備えた転がり軸受に関する。
転がり軸受は、一般に、内輪と外輪との間に保持器で保持した複数の転動体を介装した構成であり、必要に応じて、外輪または内輪の両肩部または一方肩部に、グリース等の潤滑剤の飛散防止と外部からの塵埃等の異物侵入を防止するために、シール部材を取り付けるようにしている（特許文献１参照。）。
潤滑剤を例えばグリースとする場合、転動体の転がり動作に伴い、潤滑剤が転動体の転がり経路から離れた位置に押し退けられて、そこでとどまってしまいやすいため、使用経過に伴い潤滑不足を招くおそれがある。
特開２００２−２７６６７７号公報
本発明は、転がり軸受において、潤滑性能を長期にわたって高めることを解決すべき課題とする。
本発明は、外輪または内輪の一方輪の肩部に両輪の対向間を塞ぐシール部材を取り付け、軸受内部に潤滑剤が入れられた転がり軸受であって、シール部材の内側に、常温より３０℃以上温度上昇時にシール部材寄りの潤滑剤を軸受内方へ移動させる可動部材を設けたことを特徴としている。
好適には、シール部材の内側に、常温より６０℃以上温度上昇時にシール部材寄りの潤滑剤を軸受内方へ移動させる可動部材を設ける。
本発明によると、転がり軸受の動作中に常温より３０℃以上温度上昇時、好適には常温より６０℃以上温度上昇時に、潤滑剤を転動体の転がり経路や、保持器、外輪ならびに内輪が存在する側へ移動させることが可能となる。これにより、潤滑条件が長期にわたって良好となる。
好ましくは、前記可動部材は、バイメタルあるいは形状記憶合金とされ、その内径側あるいは外径側がシール部材の内側面に固定され、温度上昇に伴い軸受内方へ倒れるよう弾性変形するものとすることができる。この場合、可動部材が弾性変形するときの温度の設定や管理が比較的容易に行えるようになり、転がり軸受の使用に応じて適切な潤滑条件の改善が可能になる。
好ましくは、前記シール部材は、非回転側の軌道輪に取り付けられ、回転側の軌道輪の周面に微小すきまを介して対向して非接触密封部を作る非接触タイプとされたものとすることができる。この場合、シール部材の摩擦損失を接触タイプのものに比べて軽減できる等、トルクを低減するうえで有利となる。
好ましくは、前記シール部材は、その径方向途中に軸受外側へ向けて膨出して軸受内方に潤滑剤を貯留する潤滑剤貯留部を作る膨出部が設けられたものとすることができる。この場合、軸受内部における潤滑剤充填量を多くすることが可能になり、無給油での使用時間を延ばすうえで有利となる。
本発明に係る転がり軸受によると、潤滑性能を長期にわたって高めることができる。
以下、本発明の最良の実施形態を、添付している図面に基づいて説明する。
図１は、転がり軸受を示す断面図である。図示した転がり軸受は、例えば深溝玉軸受とされ、外輪１と内輪２との対向間に多数の転動体３を介装し、この多数の転動体３を保持器４で円周方向略等間隔に保持させた構成になっている。
外輪１は、その軸方向中間に軌道溝１ａが設けられており、この軌道溝１ａの両肩部には大径となった段差部１ｂ，１ｃが設けられている。内輪２は、その軸方向中間に軌道溝２ａが設けられており、この軌道溝２ａの両肩部には小径となった段差部２ｂ，２ｃが設けられている。
この転がり軸受では、外輪１の両肩部にシール部材５，５を取り付けて内輪２との間に密封部を作ることにより、外輪１と内輪２との対向間を塞いで、この塞いだ外輪１と内輪２との対向間にグリース等の潤滑剤６を封入するようにしている。この潤滑剤６は、例えばデュポン社製の商品名クライトックス２４０ＡＣや、アウジモント社製の商品名フォンブリンＹ−ＶＡＣ３等のふっ素系グリースが挙げられるが、その他のグリースであってもよい。
シール部材５は、内輪２の外周面に微小すきまを介して対向されて内輪２との間に非接触密封部を作る非接触タイプになっている。
このシール部材５は、金属製の環状板からなり、その外周には外輪１の両肩部の段差部にそれぞれ係合される取付部５ａが設けられていて、この取付部５ａよりも内径側部分には、軸受外側へ向けて膨出して軸受内方に潤滑剤６を貯留する潤滑剤貯留部を作る膨出部５ｂが設けられている。この膨出部５ｂは、図１の右側のシール部材５の場合には上半分の断面が「コ」の字形に、また、図１の左側のシール部材５の場合には上半分の断面が逆向きの「コ」字形に屈曲されて形成されており、軸受内部空間の容積を大きくするのに役立っている。そのため、軸受内部空間内に封入する潤滑剤充填量を従来例に比べて可及的に多くすることができる。
そして、シール部材５の膨出部５ｂの内側には、軸受内部が常温２０℃より３０℃以上温度上昇するに伴い膨出部５ｂ内の潤滑剤６を押し出して軸受内方へ移動させる可動部材７が設けられている。なお、可動部材７は、軸受内部が常温２０℃より６０℃以上温度上昇するに伴い膨出部５ｂ内の潤滑剤６を押し出して軸受内方へ移動させるように構成していることが好適である。
この可動部材７は、例えばバイメタルや形状記憶合金等からなり、環状の板形状に形成されていて、その内径側がシール部材５の膨出部５ｂの内径側に固定されている。これにより、可動部材７は、常温の２０℃より３０℃以上の温度上昇に伴いその内径側を支点として軸受内部の軸方向中心側へ倒れるように弾性変形する。
なお、可動部材７をバイメタルとする場合には、例えば二枚の線膨張係数の異なる金属を軸受外側と軸受内側とに配置して貼り合わせた構成とすれば、これらの二枚の金属の線膨張係数の差を利用して上述したような弾性変形が可能になる。この二枚の金属としては、例えばアンバー、真鍮等とすることができるが、その他の金属の組み合わせとしてもよい。アンバーとは、例えばＮｉ−Ｍｎ−Ｆｅ系、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ系のニッケル鉄合金である。
図２および図３を参照して、転がり軸受の動作を説明する。図２および図３は、転がり軸受の動作説明に用いる要部の拡大図である。
例えば外輪１を非回転にし、内輪２を回転させる状態とする。転動体３が転がると、この転がり動作に伴い、潤滑剤６は、従来例でも述べたように、転動体３の転がり経路から離れた位置、例えばシール部材５，５側へ押し退けられることになる。
しかし、転動体３の転がり動作に伴い軸受内部の温度が常温の２０℃より３０℃以上上昇すると、可動部材７，７が軸受の軸方向中央側へ倒れるように弾性変形するので、この可動部材７，７によって潤滑剤貯留部５ｂ内の潤滑剤６が貯留部５ｂ外へ押し出されて、転動体３の近傍や保持器４と外輪１および内輪２との間の近傍に存在する潤滑剤６を、転動体３の転がり経路や、保持器４、外輪１ならびに内輪２へ向けて移動させる。これにより、軸受内部で潤滑剤６が必要な部位へ潤滑剤６を安定的に供給できるようになるので、長期にわたって潤滑性能を維持できるようになる。
なお、可動部材７を弾性変形させる温度については、任意に調整することができ、例えば転がり軸受を使用する場所や使用条件等、転がり軸受の温度上昇に応じて、適宜設定するのが好ましい。また、可動部材７を弾性変形させる温度としては、軸受の通常動作時の温度範囲に設定することができるが、その他、例えば軸受内部が潤滑不足になって通常動作時の温度範囲より高い温度になったときに可動部材７を弾性変形させるように設定してもよい。
以上説明したように、この実施形態に係る転がり軸受は、常温より３０℃以上の温度上昇に伴い可動部材７によってシール部材５，５の膨出部５ｂの内側の潤滑剤６を軸受内部側へ移動させて潤滑必要部位へ潤滑剤６を供給することができるので、長期にわたって軸受特性を保つことができるとともに、軸受寿命の向上に貢献できる。
以下、本発明の他の実施形態を説明する。
（１）上記実施形態では、シール部材５の内径側に膨出部５ｂを設けていたが、このような膨出部５ｂを設けていない場合も、本発明に含まれるし、膨出部５ｂの形状についても特に限定されない。例えば、一般的に知られるシールド板の内側面に上述したような可動部材７を取り付けたものも本発明に含まれる。
（２）上記実施形態では、シール部材５を非接触タイプとしているが、接触タイプとすることができる。つまり、例えばシール部材５を、ゴム等の弾性体からなるリップを設けた構成とすることができる。
（３）上記実施形態では、シール部材５を外輪１側に取り付けていたが、内輪２側に取り付けるようにしたものも本発明に含まれる。
（４）本発明に係る転がり軸受は、一般的に周知の玉軸受、ころ軸受の総てに適用できる。
本発明に係る転がり軸受の最良の実施形態を示す断面図 図１の転がり軸受の動作説明に用いる要部の拡大図 図１の転がり軸受の動作説明に用いる要部の拡大図
符号の説明
１…外輪、
２…内輪、
３…玉、
４…保持器、
５…シール部材、
５ｂ…膨出部、
６…潤滑剤、
７…可動部材。

Claims (5)

  1. 外輪または内輪の一方輪の肩部に両輪の対向間を塞ぐシール部材を取り付け、軸受内部に潤滑剤が入れられた転がり軸受であって、
    シール部材の内側に、常温より３０℃以上温度上昇時にシール部材寄りの潤滑剤を軸受内方へ移動させる可動部材を設けたことを特徴とする転がり軸受。
  2. 外輪または内輪の一方輪の肩部に両輪の対向間を塞ぐシール部材を取り付け、軸受内部に潤滑剤が入れられた転がり軸受であって、
    シール部材の内側に、常温より６０℃以上温度上昇時にシール部材寄りの潤滑剤を軸受内方へ移動させる可動部材を設けたことを特徴とする転がり軸受。
  3. 前記可動部材は、バイメタルあるいは形状記憶合金とされ、その内径側あるいは外径側がシール部材の内側面に固定され、温度上昇に伴い軸受内方へ倒れるよう弾性変形するものであることを特徴とする請求項１または２に記載の転がり軸受。
  4. 前記シール部材は、非回転側の軌道輪に取り付けられ、回転側の軌道輪の周面に微小すきまを介して対向して非接触密封部を作る非接触タイプとされることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の転がり軸受。
  5. 前記シール部材は、その径方向途中に軸受外側へ向けて膨出して軸受内方に潤滑剤を貯留する潤滑剤貯留部を作る膨出部が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の転がり軸受。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009210022A (ja) * 2008-03-04 2009-09-17 Jtekt Corp 密封装置および転がり軸受装置
JP2012127458A (ja) * 2010-12-16 2012-07-05 Toyota Motor Corp 軸部材のすべり軸受構造
GB2534381A (en) * 2015-01-21 2016-07-27 Skf Ab Bearing arrangement
CN111503157A (zh) * 2020-03-27 2020-08-07 人本集团有限公司 新型滚动轴承

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