JP2006266506A - 円筒ころ軸受及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】外輪と内輪とのあいだに含油ポリマー部材を容易に、しかも完全に充填し、シール性と潤滑性に優れた円筒ころ軸受を提供する。
【解決手段】円筒ころ１と、該円筒ころ１が内嵌される孔状のポケット２を有して当該円筒ころ１を保持する保持器３と、該保持器３の外周側または内周側にあって上記円筒ころ１の転がり面を形成する外輪４及び内輪５とを備え、上記保持器３のポケット２とポケット２とのあいだの柱部１４には、径方向に貫通する連絡部１０が形成され、上記保持器３の外周側または内周側の何れか一方から含油ポリマー部材９の原料が注入されてその一部が上記連絡部１０を介して他方に流入することにより、上記外輪４と上記内輪５とのあいだに充填された含油ポリマー部材９の原料が、上記保持器３と一体化するように固形化してなる含油ポリマー部材９が設けられていること特徴とする円筒ころ軸受。
【選択図】図３

Description

本発明は、円筒ころ軸受に関するものである。さらに詳しくは、保持器に向けて延設される一対の案内つばと、保持器のあいだの隙間が小さいような円筒ころ軸受に関し、シール性および潤滑性が良好な円筒ころ軸受に関する。

図４および図５に基づいて、円筒ころ軸受の一例を説明する。図４は図５のシール部材３１を外した状態の平面図であり、図５は図４のＡ−Ａ部断面図である。この円筒ころ軸受は、円筒ころ１と、ポケット２０を有するリングプレート状の保持器３０と、外輪４および内輪５と、外輪４の側の一対の案内つば６と、内輪５側に嵌め込まれたシール部材３１を備えている。

ところで、外輪４と内輪５のあいだの空間Ｓ１、Ｓ２には、グリースなどの流動性のある潤滑剤ではなくて、近年では、固形化された含油ポリマー部材が充填される傾向にある。含油ポリマー部材は、円筒ころ軸受の使用時の遠心力や熱によって潤滑成分が徐々に滲み出る結果として潤滑性を発揮するので、円筒ころ軸受の回転時に潤滑成分が飛散するおそれがなく、長時間に渡って潤滑成分を補給する必要がないという利点を有している。

この含油ポリマー部材は、超高分子量ポリエチレンと潤滑油とを混合してえられる液状、半固体状の混合物を加熱処理したものである（特許文献１〜３等参照）。図４および図５に示される円筒ころ軸受では、案内つば６と保持器３０の外周面３０ａとのあいだの隙間Ｓ４から空間Ｓ１に、内輪５と保持器４の内周面３０ｂとのあいだの隙間Ｓ５から空間Ｓ２に、それぞれ含油ポリマー部材部材の原料を注入し、完全に充填したあと、軸受とともに原料樹脂の融点以上に加熱し次いで冷却することにより得られる。
特開昭５４−２２４１５号公報 特公昭６３−２３２３９号公報 特公平３−６７５５９号公報

しかしながら、図４および図５に示される円筒ころ軸受では、内輪５側の空間２には、隙間Ｓ５から容易に含油ポリマー部材の原料を注入することができるが、一方で、外輪４側には、一対の案内つば６が保持器３０に向かって延設されており、隙間Ｓ４がとても小さいので、この隙間Ｓ４からの含油ポリマー部材の原料の注入が困難であり、また、この小さな隙間Ｓ４にも完全に充填されなければ、図５に示されるようなシール部材３１をしても、シール部部材３１と案内つば６の内周面６ｂとが摺動するため、隙間Ｓ３からの水などの異物の侵入を防止できないという問題がある。

本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、外輪と内輪とのあいだに含油ポリマー部材を容易に、しかも完全に充填することができる円筒ころ軸受であって、シール性および潤滑性の優れた円筒ころ軸受を提供することである。

前述した目的を達成するために、本発明のうちで請求項１記載の発明は、円筒ころと、該円筒ころが内嵌される孔状のポケットを有して当該円筒ころを保持する保持器と、該保持器の外周側または内周側にあって前記円筒ころの転がり面を形成する外輪及び内輪と、該外輪または内輪のうちの何れか一方に、円筒ころの両端面を案内するために保持器に向けて隙間が小さくなるように延設される一対の円環形状の案内つばと、前記外輪と前記内輪とのあいだに充填され、前記保持器と一体化するように固形化された含油ポリマー部材とからなり、前記保持器のポケットとポケットのあいだの柱部に径方向に貫通する連通部を設けてなることを特徴としている。保持器に設けられた連絡部によって、外輪側の転がり面と円筒ころとのあいだにできる空間と、内輪側の転がり面と円筒ころとのあいだにできる空間とが連絡するので、保持器とのあいだにできる隙間が大きい方（案内つばがない方）の側面側から容易に含油ポリマー部材の原料を注入することができる。また、この充填は円筒ころと転がり面とのあいだのみならず、案内つばと保持器のあいだの小さな隙間にも完全に成され、保持器と案内つばとが直に対向することがなく、シール性が良好である。

本発明は、保持器に径方向に貫通する連絡部を設けたことにより、内輪側の広い隙間側からのみ含油ポリマー部材の原料を注入すれば、容易に、しかも外輪側の案内つばと保持器とのあいだの狭い空間にも隙間なく、完全に充填できるものである。したがって、シール性および潤滑性が良好であり、シール部材を必要とせず、部品点数を少なくすることができ、製造に係わる装置も大掛かりなものを必要としないのでコストを小さくすることができる。

さらに、連絡部により、含油ポリマー部材の体積が増大して油分量が増大するとともに、外輪側と内輪側で油分が循環するので、長期間潤滑性を維持することができ、耐久性が向上する。

さらに、外輪側と内輪側とで含油ポリマー部材が連結しているので、含油ポリマー部材の強度が向上する。

本発明の実施の形態を、図示例とともに説明する。図１および図２は、含油ポリマー部材が充填されていない状態の本発明の円筒ころ軸受の一部切欠斜視説明図および平面図であり、図３は、図２のＸ−Ｘ部断面図であり、含油ポリマー部材９が充填された状態を示している。

図１に示されるように、本発明の円筒ころ軸受は、円筒ころ１、円筒ころ１が内嵌されるポケット２を有する保持器３、外輪４、内輪５、案内つば６、および、含油ポリマー部材９（図３参照）を備えている。なお、円筒ころ１、ポケット２、保持器３、外輪４、内輪５、および案内つば６は、図４および図５に示される従来例のものと同じであるので、同符号を示している。本発明の円筒ころ軸受は、保持器３が径方向に貫通する連絡部１０を有していることに特徴がある。

円筒ころ１は、外輪４および内輪５と同じく、一般にころがり軸受として使用される軸受鋼から形成される。また、円筒ころ１は、保持器３に形成された孔状のポケット２に回転自在に内嵌されており、保持器３によって、外輪４と内輪５が形成する軌道内に保持されており、転がり面７、８に転がり接触する。

外輪４および内輪５は、一般にころがり軸受として使用される軸受鋼から形成される。また、外輪４は、一対の円環形状の案内つば６を有している。案内つば６は、円筒ころ１の両端面を案内するものであり、外輪４が形成する転がり面７の両端から、保持器３に向けて延設されている。この案内つば６は、その内径が保持器３の外径よりもわずかに大きくされた円環板状のものであり、図示例では、外輪４と一体的に形成されているが、別体に形成してもよい。

保持器３は、円筒ころ１を互いに接触させないように、一定間隔に保つように保持するものである。図１〜図３に示される保持器４は、ソリッド保持器（モミ抜保持器）とよばれるものであり、機械構造用炭素鋼、高力黄銅および銅合金などの金属からなる素材を削りだして形成されることが好ましい。そして、ポケット２が形成された本体１２と、ポケット２を閉じるための蓋体１３とをリベット１１で一体化してなる。

連絡部１０は、保持器３のポケット２とポケット２のあいだの柱部１４に設けられる。すなわち、図２に示されるように、隣合う円筒ころ１同士と、転がり面７とのあいだの空間Ｓ１ 、および転がり面８とのあいだの空間Ｓ２とが、互いに連絡し合うように設けられる。また、ポケット２の形状および保持器３の強度を確保しうる形状および大きさに、連絡部１０は形成される。したがって、図示例のように、リベット１１を横切るような矩形の貫通孔のほか、円形の貫通孔、またはポケット２側に接する切欠などが可能である。また、図３に示されるように、ほぼ中央に一個設けるほか、上下または左右に２個、など適宜の場所に複数個設けるようにしてもよい。この連絡部１０は、ポケット２と同様に、ブローチ加工による打ち抜き、および放電加工など、従来公知の方法で形成することができる。

含油ポリマー部材９は、外輪４と内輪５のあいだの空間Ｓ１およびＳ２に充填され、保持器３と一体化する。含油ポリマー部材９としては、潤滑油を含むポリマー部材、たとえば、超高分子量ポリエチレンと鉱物油などの潤滑油を混合したもの（特公昭６３−２３２３９号公報参照）、ナフテン系潤滑油を含浸させた超高分子量ポリエチレン（特公平３−６７５５９号公報参照）、油とポリメチルペンテンからなる組成物（特公昭５４−２２４１５号公報参照）など、従来公知のものが適用される。

含油ポリマー部材９の形成には、図３に示されるような、型１５（２点鎖線参照）を用いて、まず、型１５で軸受の側面の一方を塞ぎ、流動性の原料を内輪５と保持器３のあいだの広い方の隙間Ｓ５側から注入する。原料は、連絡部１０を通って、空間Ｓ２からＳ１側に流入し、案内つば６の内周面６ｂと保持器３の外周面とのあいだの狭い隙間Ｓ４にも完全に充填される。その後、もう１つの型で軸受のもう一方の側面も完全に塞ぎ、軸受ごと内部の原料を、原料樹脂の融点以上に加熱し、ついで冷却する。このようにして得られた含油ポリマー部材９は固体であり、保持器３と一体化しており、ともに、外輪４および内輪５に対して相対的に回転をする。含油ポリマー部材９は回転をしながら、遠心力や熱によって潤滑成分を徐々に滲み出させる。

本発明では、前述のように、連絡部１０を形成したことにより、含油ポリマー部材９の、完全充填が容易となる。つまり、図４および図５に示される従来例のように、隙間Ｓ４と隙間Ｓ５の両方から原料を注入するのではなくて、広い方の隙間Ｓ５からのみ原料を注入すれば、連絡部１０を通して、空間Ｓ２から空間Ｓ１へも容易に原料が流れ込むのである。したがって、わざわざ狭い隙間Ｓ４から原料を注入するために必要であった真空装置などが必要なく、コストも少なくなる。

また、含油ポリマー部材９は、案内つば６の内周面６ｂとのあいだの狭い隙間にも完全に充填されるので優れたシール性を有する。また、案内つば６の内周面６ｂにも潤滑成分が供給され、潤滑性にも優れる。

さらに、連絡部１０の部分だけ、体積が増すので、含有する油分量も増大し、さらに長期間の潤滑性の維持が可能である。

また、外輪４側の空間Ｓ１は、内輪５側の空間Ｓ２に比べると小さくて薄く、連絡部１０がない従来例のばあいでは、この空間Ｓ１で固形化された含油ポリマー部材は分断されて独立してしまうため、油分量が少なく耐久性が良くないばかりか、強度も小さかった。しかしながら、本発明では、連絡部１０によって空間Ｓ１とＳ２が独立せず連絡するので、この間で油の循環が可能であり、体積の小さい方の含油ポリマー部材に含有される油分量に寿命が左右されることなく、前述の油分量の増加とともに、良好な潤滑性を実現することができ、また、強度も向上する。

また、本実施例では、外輪４側に一対の案内つば６があるばあいを例として説明したが、内輪５側に案内つばがあるばあいも同様に、本発明を適用することができる。

本発明の円筒ころ軸受の一部切欠斜視説明図であり、含油ポリマー部材が充填されていない状態を示している。 本発明の円筒ころ軸受の平面図であり、含油ポリマー部材が充填されていない状態を示している。 図２のＸ−Ｘ部断面図であり、含油ポリマー部材が充填された状態を示している。 従来の円筒ころ軸受の平面図である。 図４のＡ−Ａ部断面図である。

符号の説明

１ 円筒ころ
２ ポケット
３ 保持器
４ 外輪
５ 内輪
６ 案内つば
７、８ 転がり面
９ 含油ポリマー部材
１０ 連絡部
１４ 柱部

Claims (3)

1. 円筒ころと、
   該円筒ころが内嵌される孔状のポケットを有して当該円筒ころを保持する保持器と、
   該保持器の外周側または内周側にあって前記円筒ころの転がり面を形成する外輪及び内輪とを備え、
   前記保持器のポケットとポケットとのあいだの柱部には、径方向に貫通する連絡部が形成され、
   前記保持器の外周側または内周側の何れか一方から含油ポリマー部材の原料が注入されてその一部が前記連絡部を介して他方に流入することにより、前記外輪と前記内輪とのあいだに充填された含油ポリマー部材の原料が、前記保持器と一体化するように固形化してなる含油ポリマー部材が設けられていること特徴とする円筒ころ軸受。
2. 円筒ころと、
   該円筒ころが内嵌される孔状のポケットを有して当該円筒ころを保持する保持器と、
   該保持器の外周側または内周側にあって前記円筒ころの転がり面を形成する外輪及び内輪と、
   該外輪または内輪のうちの何れか一方に、円筒ころの両端面を案内するために保持器に向けて隙間が小さくなるように延設される一対の円環形状の案内つばと、
   前記保持器のポケットとポケットとのあいだの柱部に貫通して、前記外輪と前記保持器とのあいだの隙間と、前記内輪と前記保持器とのあいだの隙間とを連通させる連絡部と、
   前記保持器の外周側または内周側の何れか一方から含油ポリマー部材の原料が注入されてその一部が前記連絡部を介して他方に流入することにより、前記外輪と前記保持器とのあいだの隙間、前記内輪と前記保持器とのあいだの隙間、前記案内つばと前記保持器とのあいだの隙間及び前記連絡部のすべてに充填された含油ポリマー部材の原料が、固形化してなる含油ポリマー部材と
   からなることを特徴とする円筒ころ軸受。
3. 円筒ころと、
   該円筒ころが内嵌される孔状のポケットを有して当該円筒ころを保持する保持器と、
   該保持器の外周側または内周側にあって前記円筒ころの転がり面を形成する外輪及び内輪と、
   該外輪または内輪のうちの何れか一方に、円筒ころの両端面を案内するために保持器に向けて隙間が小さくなるように延設される一対の円環形状の案内つばと、
   前記保持器のポケットとポケットとのあいだの柱部に貫通して、外輪と保持器とのあいだの隙間と、内輪と保持器とのあいだの隙間とを連通させる連絡部と
   を設けた円筒ころ軸受の前記保持器と、前記案内つばを有さない前記外輪または前記内輪とのあいだの隙間から、含油ポリマー部材の原料を注入し、前記連絡部を介して前記案内つばと前記保持器とのあいだの隙間へ流入させ、充填して固形化することにより、前記外輪と前記保持器とのあいだの隙間、前記内輪と前記保持器とのあいだの隙間、前記案内つばと前記保持器とのあいだの隙間、及び、前記連絡部の全てに充填されて固形化してなる含油ポリマー部材を形成することを特徴とする円筒ころ軸受の製造方法。

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