JP2013087797A

JP2013087797A - 転がり軸受

Info

Publication number: JP2013087797A
Application number: JP2011226117A
Authority: JP
Inventors: Miki Arihana; 美葵有鼻; Naoaki Tsuji; 直明辻
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2011-10-13
Filing date: 2011-10-13
Publication date: 2013-05-13

Abstract

【課題】セパレータの摩耗が進んでも、転動体の内外輪からの脱落を有効に防止することができる転がり軸受を提供する。
【解決手段】内外輪１，２間に複数の転動体３を配列し、転動体３間にセパレータ４を周方向に複数介装した転がり軸受において、内外輪１，２の軸方向両側面の内の少なくとも一方の面に、セパレータ４の軸方向の抜け出しを阻止する環状の側板６を設け、この側板６に、周方向に介装された複数のセパレータを周方向で複数組に区分けする柱部材７を立設することにより、セパレータの摩耗が進んでも、転動体全数が周方向の片側に偏ることがないため、転動体が軸受から脱落することがない。
【選択図】図１

Description

この発明は、内外輪間に複数の転動体を配列し、転動体間にセパレータを周方向に複数介装した転がり軸受、特に、フィルム延伸機のテンタクリップ用軸受等の高温雰囲気下、あるいは真空雰囲気下で使用するのに適したものに関するものである。

フィルム延伸機のテンタクリップ用軸受は、一般的に１５０〜２５０℃の高温雰囲気下で使用されるため、耐熱性が要求される。

特に、近年需要が高まっているＰＥＥＫやＰＩ等の樹脂では４００℃という超高温雰囲気下で延伸作業が行われている。

このような超高温雰囲気下で使用される転がり軸受では、４００℃という高温で使用可能なグリースがないことから、転動体間に固体潤滑剤によって形成されたセパレータを介装させることにより、超高温下において徐々に潤滑剤を軌道面に供給するようにしている。

このようなセパレータを使用する転がり軸受は、特許文献１あるいは特許文献２に開示されている。

特開２０００−３２０５４８号公報特開２００５−３１７８号公報

ところで、上記のような、転動体間にセパレータを周方向に複数介装した転がり軸受においては、セパレータの転動体との当接面が摩耗する。

特に、セパレータが固体潤滑剤によって形成されている場合には、セパレータの摩耗が激しい。

そして、セパレータの摩耗が進み、転動体の周方向に配列された転動体間の隙間を合算した総量が軸受の円周上１／２以上になると、転動体が内外輪から脱落する懸念が生じる。

そこで、この発明は、セパレータの摩耗が進んでも、転動体の内外輪からの脱落を有効に防止することができる転がり軸受を提供しようとするものである。

前記の課題を解決するために、この発明は、内外輪間に複数の転動体を配列し、転動体間にセパレータを周方向に複数介装した転がり軸受において、内外輪の軸方向両側面の内の少なくとも一方の面に、セパレータの軸方向の抜け出しを阻止する環状の側板を設け、この側板に、周方向に介装された複数のセパレータを周方向で複数組に区分けする柱部材を立設したことを特徴とするものである。

前記側板は、内外輪の軸方向両側面に設けることが好ましい。

前記側板の軸方向の外側面には、内外輪間をシールドするシールド板を配置する。

前記セパレータは、グラファイト等の固体潤滑剤によって成形することにより、転動体とセパレータとの接触により、徐々に潤滑剤を軌道面に供給することができるので、超高温仕様のフィルム延伸機のテンタクリップ用軸受のように、グリースが使用できない高温雰囲気下の用途に好適である。

前記セパレータは、周方向長さが内径側ほど短くなるように形成される。

前記柱部材は、円柱形であっても、角柱形でもよい。

前記柱部材は、ＳＵＳ３０４などのステンレス鋼や、黄銅によって形成することができる。錆などを考慮した場合、ＳＵＳ３０４がより好ましく、転動体の摩耗や潤滑効果を考慮した場合、黄銅が好ましい。

前記柱部材は、セパレータとセパレータの間に配置しても、セパレータに柱部材に貫通孔を設け、貫通孔に柱部材を貫通させるようにしてもよい。

前記柱部材は、円柱形、４角形以上の多角柱形のいずれでもよい。

また、前記セパレータを軸方向に二分割し、転動体との当接面に転動体である玉の一部が嵌まる案内溝を形成するようにしてもよい。

この発明によると、周方向に介装された複数のセパレータが、柱部材によって周方向に複数組に区分けされる。柱部材によって周方向に複数組に区分けされているので、セパレータの摩耗が進んでも、転動体全数が周方向の片側に偏ることがないため、転動体が軸受から脱落することがない。

この発明を適用した深溝玉軸受の第１の実施形態を示す側面図であり、シールド板を取り除いた状態を示している。図１のＡ−Ａ線の断面図である。図１の実施形態の玉とセパレータと側板との関係を示す部分斜視図である。図１の実施形態に使用する第１のセパレータの斜視図である。図１の実施形態に使用する第２のセパレータの斜視図である。この発明を適用した深溝玉軸受の第２の実施形態を示す側面図であり、シールド板を取り除いた状態を示している。図６の実施形態に使用する第１のセパレータの斜視図である。図６の実施形態に使用する第２のセパレータの斜視図である。第１のセパレータの他の例を示す斜視図である。第２のセパレータの他の例を示す斜視図である。第１のセパレータの他の例を示す斜視図である。第２のセパレータの他の例を示す斜視図である。

以下、この発明の実施の形態について説明する。

図１〜図５は、この発明を適用した深溝玉軸受の第１の実施形態を示している。
この深溝玉軸受は、内輪１と、外輪２と、内輪１と外輪２の間に配列される複数の玉３と、複数の玉３間に周方向に介装される複数のセパレータ４とを備えている。

内輪１の外周面および外輪２の内周面には、軌道面がそれぞれ形成されており、外輪２の内周面両肩部には、径方向外向きに凹む周溝がそれぞれ形成されている。

玉３は、内輪１と外輪２の軌道面間に介装されている。

外輪２の内周面の両肩部に形成した周溝には、内輪１と外輪２の間の空間をシールドするシールド板５が嵌められている。シールド板５の先端は、内輪１の外周面の両肩部に対して微小隙間を介して対向させられている。

セパレータ４は、２個１組で間に後述する柱部材７が配置される第１のセパレータ４ａと、第２のセパレータ４ｂとからなり、内輪１と外輪２の対向空間において周方向で隣り合う玉３を仕切るように介装されている。

第１のセパレータ４ａと、第２のセパレータ４ｂの軸方向の両側には、第１のセパレータ４ａと第２のセパレータ４ｂの軸方向の抜け出しを阻止する環状の側板６が設置されている。

第１のセパレータ４ａと第２のセパレータ４ｂの軸方向の両側に設置された側板６は、２個一組で構成される第１のセパレータ４ａ間に設けられた柱部材７によって連結されている。

図１〜図５に示す実施形態では、第１のセパレータ４ａを、周方向に三組設置している。したがって、三か所の柱部材７により、周方向に配置された第１のセパレータ４ａと第２のセパレータ４ｂが、周方向に三組に区分けされる。

セパレータ４は、固体潤滑剤により形成され、回転動作に伴うセパレータ４と玉３との接触によって潤滑剤をセパレータ４から玉３の表面や内輪１・外輪２の軌道などの転がり接触部に転移させて、それぞれの潤滑を行わせている。

セパレータ４を形成する固体潤滑剤としては、例えば、グラファイトや二硫化タングステン、二硫化モリブデンなどの層状物質、金、銀、鉛などの軟質金属材、ＰＴＦＥやポリイミドなどの高分子樹脂材やこれらを主成分とする複合材などを使用することができる。

セパレータ４は、ほぼ角柱形で、周方向長さが内径側ほど短くなるように形成されている。

セパレータ４が玉３と接触する面は、図１〜図５に示す実施形態では、平坦面に形成しているが、玉３の一部が嵌まる凹面に形成してもよい。

セパレータ４の外輪２側の面は、凸状円弧面に形成されている。この凸状円弧面の曲率半径は、外輪２の内周面の曲率半径よりも小さく設定されているが、凸状円弧面の曲率半径を外輪２の内周面の曲率半径よりも大きく設定してもよい。また、凸状円弧面の中央部を、平坦面に形成してもよい。

また、セパレータ４の内輪側の面は、内輪１の外周面と同様の曲率を有する凹状円弧面、又は平坦面に形成されている。

上記側板６の材質は、例えば、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼、あるいは黄銅によって形成することができる。

また、側板６を連結する柱部材７も、例えば、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼、あるいは黄銅によって形成することができる。側板６と柱部材７とを連結する手段としては、溶接、かしめ、両部品に凹凸を設けたはめ込み式等を採用することができる。

柱部材７を黄銅によって形成した場合、セパレータ４が摩耗して、柱部材７と玉３とが接触しても、玉３の損傷を軽減することができる。

柱部材７は、図１〜図５に示す実施形態では、円柱形に形成しているが、角柱形や４角以上の多角形に形成してもよい。

図６は、この発明の第２の実施形態であり、図１〜図５に示す実施形態において、二個一組で形成した第１のセパレータ４ａを一つの部材とし、図７に示すように、柱部材７を挿通する貫通孔８を第１のセパレータ４ａに形成している。第２のセパレータ４ｂは、第１のセパレータ４ａと同じ周方向長さ有し、貫通孔８を有しないものを使用している。

図９及び図１０は、この発明のセパレータ４の他の例であり、図９は、柱部材７を挿通する貫通孔８を形成した第１のセパレータ４ａであり、周方向の両側面に玉３を案内する案内溝９を設けている。図１０は、図９のセパレータ４ａと組合せる第２のセパレータ４ｂであり、周方向の両側面に玉３を案内する案内溝９を設けている。

図１１及び図１２は、この発明のセパレータ４の他の例であり、図１１は、柱部材７を挿通する貫通孔８を形成した第１のセパレータ４ａであり、周方向の両側面に玉３を案内する案内溝９を設け、軸方向に２分割されている。図１２は、図１１のセパレータ４ａと組合せる第２のセパレータ４ｂであり、周方向の両側面に玉３を案内する案内溝９を設け、軸方向に２分割されている。

１内輪
２外輪
３玉
４セパレータ
４ａ第１のセパレータ
４ｂ第２のセパレータ
５シールド板
６側板
７柱部材
８貫通孔
９案内溝

Claims

内外輪間に複数の転動体を配列し、転動体間にセパレータを周方向に複数介装した転がり軸受において、内外輪の軸方向両側面の内の少なくとも一方の面に、セパレータの軸方向の抜け出しを阻止する環状の側板を設け、この側板に、周方向に介装された複数のセパレータを周方向で複数組に区分けする柱部材を立設したことを特徴とする転がり軸受。
前記側板が、内外輪の軸方向両側面に設けられている請求項１記載の転がり軸受。
前記側板の軸方向の外側面に、内外輪間をシールドするシールド板が配置されている請求項１又は２記載の転がり軸受。
前記転動体が玉である請求項１〜３のいずれかに記載の転がり軸受。
前記セパレータが固体潤滑剤によって成形されている請求項１〜３のいずれかに記載の転がり軸受。
前記固体潤滑剤がグラファイトからなる請求項５に記載の転がり軸受。
前記セパレータは、周方向長さが内径側ほど短くなるように形成されている請求項１〜６に記載の転がり軸受
前記柱部材が円柱形である請求項１〜６のいずれかに記載の転がり軸受。
前記柱部材が角柱形である請求項１〜６のいずれかに記載の転がり軸受。
前記柱部材の材質が黄銅、またはステンレス鋼からなる請求項１〜８のいずれかに記載の転がり軸受。
テンタクリップ用の軸受として使用する請求項１〜１０のいずれかに記載の転がり軸受。
セパレータに柱部材の貫通孔を設けている請求項１〜６のいずれかに記載の転がり軸受。
柱部材が円柱である請求項１２に記載の転がり軸受。
柱部材が４角形以上の多角形である請求項１２に記載の転がり軸受。
セパレータの転動体と当接する面が凹部を有し、且つセパレータが軸方向に２分割されている請求項１２に記載の転がり軸受。