JP2010091082A - 転がり軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】グリース潤滑による十分な潤滑寿命が得られる転がり軸受を提供する。
【解決手段】この実施形態によれば、回転時に転動体配置空間Ｋに配設されたグリースが遠心力で飛散し、転動体配置空間Ｋに面している環状カバー１０,１５に付着する。一方、間座８,１２で転動体配置空間Ｋに対向するように保持されているポリマ潤滑剤９,１３では、回転時の熱でもって転動体配置空間Ｋに面している部分から潤滑剤が滲み出す。そして、この滲み出した潤滑剤は、環状カバー１０,１５に付着しているグリースに接触し、このグリースに潤滑剤が含有されることとなって、潤滑性が増したグリースは環状カバー１０,１５に沿って垂れ落ちて、軸受の転動体配置空間Ｋに戻される。
【選択図】図１

Description

この発明は、潤滑寿命の向上を図った転がり軸受に関する。

従来、工作機械の主軸などの高速回転で使用される軸受では、オイルと圧縮エアーを使用したオイルエアなどの潤滑方法を採用して潤滑性能の向上が図られている。

しかし、近年、環境保全の観点から、オイルエアによるオイルミストが問題視されており、軸受の潤滑をオイルエアからグリース潤滑に変更しようとしている。

ところが、軸受にグリースを封入するだけのグリース潤滑では軸受寿命が短いため、グリースによる潤滑方法の改善が必要となる。

そこで、特許文献１(特開平８−１５２０２６号公報)では、図３に示されるように、玉１０１、内輪１０２、外輪１０３と、潤滑剤を含有したポリマ部材１０５で芯金１０６を被覆しているシール部材１０７を備えた玉軸受が提案されている。

この玉軸受によれば、上記シール部材１０７の上記ポリマ部材１０５から滲み出す潤滑剤(オイル)により、シール部材１０７のシール性を高めて軸受内部に充填されたグリースが漏出し難いようにしている。

しかし、この特許文献１に開示された玉軸受では、軸受内部に充填されたグリースがポリマ部材１０５に直接に付着し、グリースとポリマ部材１０５から滲み出す潤滑剤(オイル)とが分離したままの状態で軸受内部に存在することとなる。このため、比較的流動性の高いオイル(油分)がシール部材１０７と内輪１０２との間のラビリンス１０８から外へ出て行ってしまい、十分な潤滑寿命が得られないという問題がある。
特開平８−１５２０２６号公報

そこで、この発明の課題は、グリース潤滑による十分な潤滑寿命が得られる転がり軸受を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明の転がり軸受は、第１軌道面を有する第１軌道部材と、
上記第１軌道面に径方向に対向する第２軌道面を有する第２軌道部材と、
上記第１軌道面と上記第２軌道面との間に転動可能に配置された転動体と、
上記第１軌道部材と上記第２軌道部材とが径方向に対向している転動体配置空間に配設されたグリースと、
潤滑剤を含有している潤滑剤含有部材と、
上記第１軌道部材の軸方向一方側で上記第１軌道部材に固定されると共に上記転動体配置空間に上記潤滑剤含有部材が対向するように上記潤滑剤含有部材を保持する第１の保持部材と、
上記転動体配置空間に上記潤滑剤含有部材の一部が面するように上記潤滑剤含有部材を上記第１の保持部材に保持すると共に少なくとも一部が上記転動体配置空間に面している第２の保持部材とを備えることを特徴としている。

この発明の転がり軸受によれば、回転時に転動体配置空間に配設されたグリースが遠心力で飛散し、上記転動体配置空間に面している第２の保持部材に付着する。一方、第１の保持部材で上記転動体配置空間に対向するように保持されている潤滑剤含有部材では、回転時の熱などの影響で上記転動体配置空間に面している部分から潤滑剤が滲み出す。そして、この滲み出した潤滑剤は、上記第２の保持部材に付着しているグリースに接触し、このグリースに潤滑剤が含有されることとなる。つまり、この第２の保持部材は、上記グリースと潤滑剤とが混合される場所を提供している。こうして、上記潤滑剤を含有することで潤滑性が増したグリースは上記第２の保持部材に沿って垂れ落ちて、軸受の転動体配置空間に戻される。

このように、回転によりグリースが飛散し、回転時の熱等により潤滑剤含有部材から潤滑剤が滲み出し、滲み出した潤滑剤が第２の保持部材に付着しているグリースに含浸し、潤滑剤が補給されたグリースが第２の保持部材から転動体配置空間に垂れ落ちて軸受の転動体配置空間に戻るというサイクルが繰り返される。よって、このサイクルが繰り返されることにより、潤滑剤だけが転動体配置空間から外に流出してしまうことを防ぎつつ、潤滑剤とグリースとを効率良く混ぜ合わせて、グリース潤滑による十分な潤滑寿命が得られる転がり軸受を実現できる。

また、一実施形態の転がり軸受では、上記第２の保持部材は、
上記転動体配置空間に面している部分が上記転動体配置空間に面している上記潤滑剤含有部材の一部を囲んでいる。

したがって、この実施形態によれば、上記潤滑剤含有部材の一部を上記第２の保持部材の転動体配置空間に面している部分が囲んでいるので、この囲んでいる部分に付着したグリースに上記潤滑剤含有部材から滲み出した潤滑剤が接触し易く、上記グリースに潤滑剤が効率よく含浸される。

この発明の転がり軸受によれば、回転によりグリースが飛散し、回転時の熱により潤滑剤含有部材から潤滑剤が滲み出し、滲み出した潤滑剤が第２の保持部材に付着しているグリースに含浸し、潤滑剤が補給されたグリースが第２の保持部材から転動体配置空間に垂れ落ちて軸受の転動体配置空間に戻るというサイクルが繰り返されることにより、グリース潤滑による十分な潤滑寿命が得られる転がり軸受を実現できる。

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

図１に、この発明の転がり軸受の実施形態の断面を示す。この実施形態の転がり軸受は、斜接玉軸受であり、第１軌道部材としての外輪１と第２軌道部材としての内輪２と、外輪１の軌道面１Ａと内輪２の軌道面２Ａとの間に転動可能に配置された転動体としての玉３とを備える。この玉３は、保持器５で保持されている。また、この実施形態は、外輪１と内輪２とが径方向に対向している転動体配置空間Ｋにグリース(図示せず)が充填されている。

この実施形態の転がり軸受の内輪２には、回転軸６が嵌合され、外輪１はハウジング７に嵌合される。また、上記外輪１の軸方向一方側の端面１Ｂとハウジング７の内側面７Ａとの間に、第１の保持部材としての環状の間座８が嵌合されている。この間座８は、外輪１の端面１Ｂと転動体配置空間Ｋとに軸方向に対向する環状凹部８Ａを有し、この環状凹部８Ａに潤滑剤含有部材としてのポリマ潤滑剤９が嵌合されている。このポリマ潤滑剤９は、一例として、潤滑剤を１０〜８０重量％含有する合成樹脂である。この合成樹脂としては、一例として、ポリオレフィン樹脂、ポリウレタンが挙げられる。そして、この合成樹脂としてポリオレフィン樹脂を採用した場合に好適な潤滑剤としては、鉱油、オクタデシルジフェニルエーテル等のアルキルポリフェニルエーテル油、エイコシルナフタレン等のアルキルナフタレン油、ポリα−オレフィン油などの比較的極性の低い油を挙げることができる。一方、上記合成樹脂としてポリウレタンを採用した場合に好適な潤滑剤としては、一例として鉱油Ｌｉ石けんグリース等の通常のグリースを挙げられる。

また、この実施形態では、上記間座８の環状凹部８Ａの内周側と外周側に環状段部８Ｂ,８Ｃが形成されている。この環状段部８Ｂ,８Ｃに環状カバー１０が嵌合されている。この環状カバー１０は、間座８の環状段部８Ｂ,８Ｃと外輪１の端面１Ｂとの間に挟まれて固定されている。

図２の平面図に、この環状カバー１０を軸方向に見た様子を示す。この環状カバー１０は、周方向に所定間隔を隔てて８つの開口１１を有している。この開口１１が上記ポリマ潤滑剤９を転動体配置空間Ｋに部分的に露出させている。なお、この開口１１の個数は、８つに限らないのは勿論で、８つ未満でも９つ以上でもよく、また、配置間隔は等間隔でなくてもよい。

また、この実施形態では、上記外輪１の軸方向他方側の端面１Ｃとハウジング７の内側面７Ｂとの間に、もう１つの第１の保持部材としての環状の間座１２が嵌合されている。この間座１２は、外輪１の端面１Ｃと転動体配置空間Ｋとに軸方向に対向する環状凹部１２Ａを有し、この環状凹部１２Ａに潤滑剤含有部材としてのポリマ潤滑剤１３が嵌合されている。このポリマ潤滑剤１３は、上記ポリマ潤滑剤９と同様の構成のものである。

また、この実施形態では、上記間座１２の環状凹部１２Ａの内周側と外周側に環状段部１２Ｂ,１２Ｃが形成されている。この環状段部１２Ｂ,１２Ｃに環状カバー１５が嵌合されている。この環状カバー１５は、間座１２の環状段部１２Ｂ,１２Ｃと外輪１の端面１Ｃとの間に挟まれて固定されている。この環状カバー１５は、前述の環状カバー１０と同様に、周方向に所定間隔を隔てて８つの開口１８を有している。この開口１８がポリマ潤滑剤１３を転動体配置空間Ｋに部分的に露出させている。なお、この実施形態では、一例として、上記間座８,１２および環状カバー１０,１５を金属製(例えば、機械構造用炭素鋼鋼材Ｓ４５Ｃ(ＪＩＳ Ｇ ４０５１))とした。

この実施形態によれば、回転時に転動体配置空間Ｋに配設されたグリースが遠心力で飛散し、上記転動体配置空間Ｋに面している環状カバー１０,１５に付着する。一方、間座８,１２で転動体配置空間Ｋに対向するように保持されているポリマ潤滑剤９,１３では、回転時の熱等で転動体配置空間Ｋに面している部分から潤滑剤が滲み出す。そして、この滲み出した潤滑剤は、環状カバー１０,１５に付着しているグリースに接触し、このグリースに潤滑剤が含有されることとなって、潤滑性が増したグリースは上記環状カバー１０,１５に沿って垂れ落ちて、軸受の転動体配置空間Ｋに戻される。また、上記間座８,１２は、内輪２との間にラビリンス隙間を隔てていて軸受内に封入されたグリースをシールするシール部材の役割を果たす。

このように、回転によりグリースが飛散し、回転時の熱等で潤滑剤含有部材であるポリマ潤滑剤９,１３から潤滑剤が滲み出し、滲み出した潤滑剤が環状カバー１０,１５に付着しているグリースに含浸し、潤滑剤が補給されたグリースが環状カバー１０,１５から転動体配置空間Ｋに垂れ落ちて軸受の転動体配置空間Ｋに戻るというサイクルが繰り返される。このサイクルが繰り返されることにより、潤滑剤だけが転動体配置空間から外に流出してしまうことを防ぎつつ、潤滑剤とグリースとを効率良く混ぜ合わせて、グリース潤滑による十分な潤滑寿命が得られる転がり軸受を実現できる。

なお、上記実施形態では、外輪１の両側面に間座８,１２、ポリマ潤滑剤９,１３、環状カバー１０,１５を配設したが、外輪１の片方の側面だけに間座,ポリマ潤滑剤,環状カバーを配設してもよい。また、上記実施形態では、転がり軸受が斜接玉軸受である場合を説明したが、本発明は、斜接玉軸受に限らないのは勿論で、深溝玉軸受、円筒ころ軸受、円錐ころ軸受などのその他の転がり軸受にも適用できる。また、上記実施形態では、潤滑剤含有部材としてポリマ潤滑剤９,１３を採用したが、潤滑剤含有部材としては、潤滑油を含有させたフエルト、含油メタル、潤滑油を含有させたスポンジ等としてもよい。

また、上記実施形態では、環状カバー１０,１５に周方向に延在している開口１１,１８を形成したが、丸穴形状の開口としてもよく、図２に破線で示すような切り欠き２０としてもよい。

この発明の転がり軸受の実施形態である斜接玉軸受を示す断面図である。 上記実施形態が有する環状カバーの平面図である。 従来の転がり軸受を示す断面図である。

符号の説明

１ 外輪
１Ａ 軌道面
１Ｂ、１Ｃ 端面
２ 内輪
２Ａ 軌道面
３ 玉
５ 保持器
６ 回転軸
７ ハウジング
８、１２ 間座
８Ａ、１２Ａ 環状凹部
８Ｂ,８Ｃ,１２Ｂ,１２Ｃ 環状段部
９、１３ ポリマ潤滑剤
１０、１５ 環状カバー
１１、１８ 開口
２０ 切り欠き
Ｋ 転動体配置空間

Claims (2)

1. 第１軌道面を有する第１軌道部材と、
   上記第１軌道面に径方向に対向する第２軌道面を有する第２軌道部材と、
   上記第１軌道面と上記第２軌道面との間に転動可能に配置された転動体と、
   上記第１軌道部材と上記第２軌道部材とが径方向に対向している転動体配置空間に配設されたグリースと、
   潤滑剤を含有している潤滑剤含有部材と、
   上記第１軌道部材の軸方向一方側で上記第１軌道部材に固定されると共に上記転動体配置空間に上記潤滑剤含有部材が対向するように上記潤滑剤含有部材を保持する第１の保持部材と、
   上記転動体配置空間に上記潤滑剤含有部材の一部が面するように上記潤滑剤含有部材を上記第１の保持部材に保持すると共に少なくとも一部が上記転動体配置空間に面している第２の保持部材とを備えることを特徴とする転がり軸受。
2. 請求項１に記載の転がり軸受において、
   上記第２の保持部材は、
   上記転動体配置空間に面している部分が上記転動体配置空間に面している上記潤滑剤含有部材の一部を囲んでいることを特徴とする転がり軸受。

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