JP2009168140A - 転がり軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】グリース自体を連続して軸受内部に供給することにより、軸受の潤滑寿命を向上させることができる転がり軸受装置を提供する。
【解決手段】内輪２と、外輪３と、複数の転動体４と、グリース貯留空間７を有する内輪間座６と、内輪２又は内輪間座６の外周面にグリース貯留空間７内のグリースを供給するグリース供給路と、を備えている。グリース供給路は、内輪間座の端面６ａに形成された渦巻き状の溝８で構成されており、この渦巻き状の溝８は、内輪２の回転方向Ｒと逆向きに外方へ向かう形状であり、グリース貯留空間７の外径面７ａから周方向成分をもって径方向外方に延びるとともに、内輪間座６の外径面６ｂにおいて周方向成分をもつ角度で軸受空間２０に開口している。
【選択図】図２

Description

本発明は転がり軸受装置に関する。さらに詳しくは、グリース貯留空間内に封入され、軸の回転によって軸受空間に自然補給されるグリースにより潤滑される転がり軸受装置に関する。

工作機械の主軸等の高速回転軸に使用される転がり軸受において潤滑剤としてグリースを用いる場合、運転初期に軸受空間に封入されるグリース量は、一般的な転がり軸受に比べて少なめに設定されている。具体的には、攪拌抵抗によるグリースの発熱及びそれに起因する軸受の温度上昇を抑えるために、例えば軸受空間容積（内外輪間の環状空間の容積から、転動体及び保持器の合計容積を除いた容積）の１０〜１５％程度に設定されている。このため、軸受の潤滑寿命を長期化するためには、外部へ流出する等して不足するグリースを補給する必要がある。

そこで、潤滑剤を自然補給して軸受の潤滑寿命を向上させるため、例えば、図３に示す転がり軸受装置が提案されている（特許文献１参照）。
特許文献１には、個別に設けられた各列の内輪１０２と、共用の外輪１０３と、両内輪１０２間に設けられた内輪間座１０４と、内外輪間において保持器１０６により保持されている転動体１０５とで構成される内輪回転型の複列アンギュラ玉軸受１０１が記載されている。そして、この転がり軸受装置１０１は、内輪間座１０４に潤滑剤溜め空間１１５を設け、軸の回転に伴う遠心力で内輪間座１０４と内輪１０２との突合わせ面である接触面１１７からグリースを軌道面に自然供給している。

実開平４−１３３０２４号公報（図４）

しかしながら、特許文献１に記載された転がり軸受装置１０１では、接触面１１７を潤滑剤流出路としているので、軌道面には、潤滑剤溜め空間１１５に封入されたグリース全体が供給されるのではなく、当該グリースのうち増ちょう剤から分離した基油が主として供給されることになる。この基油は粘性が低く流動性が高いので、軸受外に比較的容易に流出してしまう。このため、前記転がり軸受装置１０１においては、軸受の潤滑寿命の向上効果が十分でなかった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、グリース自体を連続して軸受内部に供給することにより、軸受の潤滑寿命を向上させることができる転がり軸受装置を提供することを目的としている。

本発明の転がり軸受装置は、外周に内輪軌道面を有し、回転側軌道輪である内輪と、内周に外輪軌道面を有し、固定側軌道輪である外輪と、前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間を転動する複数の転動体と、前記内輪の軸方向一方の端面に当接しており、この内輪に当接する端面にグリース貯留空間を有する内輪間座と、前記内輪間座の端面と前記内輪の端面との当接部を通って、前記内輪又は内輪間座の外周面に前記グリース貯留空間内のグリースを供給するグリース供給路と、を備えた転がり軸受装置であって、前記グリース供給路は、前記内輪間座の端面と前記内輪の端面とのいずれか一方に形成された渦巻き状の溝で構成されており、この渦巻き状の溝は、前記内輪の回転方向と逆向きに外方へ向かう形状であり、前記グリース貯留空間の外径面から周方向成分をもって径方向外方に延びるとともに、前記内輪間座又は内輪の外径面において周方向成分をもつ角度で軸受空間に開口していることを特徴としている。

本発明の転がり軸受装置では、グリース貯留空間と内輪間座又は内輪の外周面との間をつなぐグリース供給路として渦巻き状の溝を形成しており、この溝を、内輪の回転方向と逆向きに外方へ向かう形状としている。また、前記渦巻き状の溝を、グリース貯留空間の外径面から周方向成分をもって径方向外方に延びるとともに、前記内輪間座又は内輪の外径面において周方向成分をもつ角度で軸受空間に開口させている。そして、内輪及び内輪間座の回転によりグリース貯留空間内のグリースに遠心力を与えることで、グリース貯留空間内のグリースをこの渦巻き状の溝に容易に導くことができ、また渦巻き状の溝内のグリースを軸受内部に途切れることなく連続的に供給することができる。その結果、グリース自体を軸受内部に連続して供給することができ、供給されたグリースは、その中に含まれる増ちょう剤の作用により軸受内部に保持されるので、軸受の潤滑寿命を向上させることができる。

本発明の転がり軸受装置によれば、グリース自体を連続して軸受内部に供給することができ、これにより軸受の潤滑寿命を向上させることができる。

以下、本発明の転がり軸受装置の実施形態を、添付した図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る転がり軸受装置１の概略断面図である。この転がり軸受装置１は、図示しない軸が内嵌される、回転側軌道輪である内輪２と、この内輪２の径方向外側において当該内輪２と同心に配置される、固定側軌道輪である外輪３と、これらの間に配置された転動体としての複数の玉４と、これら複数の玉４を保持する保持器５と、を有するアンギュラ玉軸受と、内輪間座６とで構成される転がり軸受装置である。

内輪２の外周面には内輪軌道面２ａが形成されており、外輪３の内周面には、前記内輪軌道面２ａと対向する外輪軌道面３ａが形成されている。
保持器５のポケット５ａにより周方向において所定間隔に保持された玉４が、内輪軌道面２ａと外輪軌道面３ａとの間を転動する。
内輪間座６は、内輪２の軸方向一方の端面２ｃに当接して配設されている。内輪２の端面２ｃに当接する内輪間座６の端面６ａに、円筒形状のグリース貯留空間７が形成されており、このグリース貯留空間７内にグリースが封入される。グリース貯留空間７に充填するグリース９としては、基油となる潤滑油に増ちょう剤を分散させて半固体にした一般的なグリースを使用することができる。

転がり軸受装置１は、グリース貯留空間７内に封入されたグリースを、前記内輪間座６の端面６ａと内輪２の端面２ａとの当接部を通って、内輪２又は内輪間座６の外周面に供給するためのグリース供給路である渦巻き状の溝８を有している。
図２は、この渦巻き状の溝８を示す、図１のＡ−Ａ線矢視説明図である。なお、図２においては、分かり易くするために、端面６ａの径方向寸法（外径と内径の差）を誇張して描いている。渦巻き状の溝８は、内輪間座６の端面６ａであって、グリース貯留空間７の径方向外側の環状部分に形成されている。溝８は、一端がグリース貯留空間７につながっており、他端が、外輪３と内輪２との間の軸受空間２０につながっている。溝８の他端は、保持器５と径方向に重なる範囲に開口する。
溝８は、内輪２の回転方向Ｒと逆向きに外方に向かう形状、すなわち図２において、時計廻りの方向へ徐々に径大となる形状を呈している。また、溝８は、グリース貯留空間７の外径面７ａから周方向成分をもって径方向外方に延びるとともに、内輪間座６の外径面６ｂにおいて、周方向成分をもつ角度で前記軸受空間２０に開口している。本実施の形態における溝８の断面は、半円形状（図１参照）であり、その幅ｗは、グリースの流動性を考慮して０．５〜１．０ｍｍ程度に設定されている。なお、本明細書において、「周方向成分をもって」とは、渦巻き状の溝８の一端（グリース貯留空間７側の端部）が、グリース貯留空間７の外径面７ａから径方向外方に、すなわち外径面７ａの接線と直交する方向に延びるのを除く趣旨であり、又、「周方向成分をもつ角度で」とは、渦巻き状の溝８の他端が、内輪間座６の外径面６ｂから径方向外方に、すなわち外径面６ｂの接線と直交する方向で軸受空間２０に開口するのを除く趣旨である。換言すれば、図２に示されるように、溝８の中心線Ｏと外径面７ａ又は外径面６ｂとが、鋭角の交差角αで交差する趣旨である。

グリース貯留空間７に貯留されたグリース９は、内輪２及び内輪間座６の回転時に当該グリース貯留空間７からグリース供給路である渦巻き状の溝８を通って内輪間座６及び内輪２の各外周面６ｂ，２ｂに供給される。より詳細には、グリース貯留空間７に貯留されているグリース９には、内輪２及び内輪間座６が回転することにより遠心力が付与されるが、本実施の形態では、渦巻き状の溝８が、内輪２の回転方向Ｒと逆向きに外方に向かう形状を呈しているので、当該渦巻き状の溝８内のグリースに対してこれを外方に（軸受空間側に）移動させようとする分力が作用する。したがって、内輪２の回転によりグリースを軸受空間２０に自然補給することができる。
本実施の形態では、グリース貯留空間７と軸受空間２０とをつなぐグリース供給路として、溝を用いているので、基油に比べて粘性が高く流動性の低いグリース自体を軸受空間２０に供給することができる。
また、本実施の形態では、渦巻き状の溝８が、周方向成分をもつ角度でグリース貯留空間７の外径面７ａから延びているので、グリース貯留空間７内に封入されているグリースはスムーズに途切れることなく当該渦巻き状の溝８に移動することができる。さらに、渦巻き状の溝８が、周方向成分をもつ角度で軸受空間２０に開口しているので、同じくスムーズに途切れることなく軸受空間２０に移動することができる。
軸受空間２０に供給されたグリースは、その中に含まれる増ちょう剤の作用により当該軸受空間２０に長期に亘り保持されるので、転がり軸受装置１の潤滑寿命を向上させることができる。

なお、本発明は前述した実施の形態に限らず、本発明の範囲内で適宜変更が可能である。例えば、前記実施の形態では、渦巻き状の溝８を内輪間座６の端面６ａに形成しているが、内輪２の軸方向一方の端面２ｃに形成してもよい。また、溝８の断面形状は、半円形状以外に四角形状、Ｖ溝形状であってもよい。

本発明の一実施の形態に係る転がり軸受装置を示す概略断面図である。 渦巻き状の溝８を示す、図１のＡ−Ａ線矢視説明図である。 従来の転がり軸受装置を示す概略断面図である。

符号の説明

１ 転がり軸受装置
２ 内輪（回転側軌道輪）
３ 外輪（固定側軌道輪）
４ 玉（転動体）
５ 保持器
６ 内輪間座
７ グリース貯留空間
８ 渦巻き状の溝（グリース供給路）
９ グリース

Claims (1)

1. 外周に内輪軌道面を有し、回転側軌道輪である内輪と、
   内周に外輪軌道面を有し、固定側軌道輪である外輪と、
   前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間を転動する複数の転動体と、
   前記内輪の軸方向一方の端面に当接しており、この内輪に当接する端面にグリース貯留空間を有する内輪間座と、
   前記内輪間座の端面と前記内輪の端面との当接部を通って、前記内輪又は内輪間座の外周面に前記グリース貯留空間内のグリースを供給するグリース供給路と、を備えた転がり軸受装置であって、
   前記グリース供給路は、前記内輪間座の端面と前記内輪の端面とのいずれか一方に形成された渦巻き状の溝で構成されており、この渦巻き状の溝は、前記内輪の回転方向と逆向きに外方へ向かう形状であり、前記グリース貯留空間の外径面から周方向成分をもって径方向外方に延びるとともに、前記内輪間座又は内輪の外径面において周方向成分をもつ角度で軸受空間に開口していることを特徴とする転がり軸受装置。

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