JP2015034564A - 軸受装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】軸受装置1は、軸受3と、間座4と、潤滑剤貯留部26と、樹脂製の案内部材25とを含んでいる。軸受3は、内輪5、外輪6、これら内外輪間に配置された複数の転動体7、および、複数の転動体7を保持する保持器8を有する。間座4は、軸受3に隣接配置されている。潤滑剤貯留部26は、間座4に設けられ、潤滑剤27が溜められている。案内部材25は、間座4に設けられ、潤滑剤貯留部26の潤滑剤27に接するとともに、内外輪間に挿入され、保持器8または外輪6を案内している。
【選択図】図2
Description
また、転がり軸受装置を長期間使用すると、グリースの基油に気泡が発生し、基油が当該気泡に遮られることで環状溝から案内面と被案内面との間へ伝いにくくなってしまう問題もある。
請求項3記載の発明は、前記樹脂は、ナイロン66であることを特徴とする、請求項2記載の軸受装置である。
なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
ここで、案内部材は、樹脂製であることから、金属製である場合に比べて、潤滑剤をある程度保留できる。
特に、請求項2記載の発明のように案内部材が吸液性を有する樹脂であれば、案内部材は、潤滑剤貯留部の潤滑剤と接する部分において潤滑剤を吸収し、内部に溜め込むことができる。案内部材に吸収された潤滑剤は、案内部材が金属製である場合とは異なり、案内部材の表面を伝って無駄に流れ出ることはなく、必要に応じて案内部材から滲み出るので、長時間に亘って軸受の潤滑に寄与する。また、吸液性を有する樹脂で構成された案内部材であれば、潤滑の妨げとなる気泡が潤滑剤において発生することを抑制できる。
請求項3記載の発明のように、案内部材を構成し、吸液性を有する樹脂として、ナイロン66を用いることができる。
図1は、本発明の一実施形態の軸受装置1の軸方向Xに沿った面で切断した断面図である。図2は、図1における要部を拡大した図である。
図1を参照して、軸受装置1は、たとえば機械(ここでは工作機械)における円柱状の回転軸2を支持する転がり軸受装置である。
内輪5は、回転軸2に対して同軸状で外嵌(圧入)された環状体である。内輪5は、回転軸2と一体回転可能である。図2を参照して、内輪5の外周面5Aにおける軸方向Xの略中央部には、径方向Rにおける内側へ向けて円弧状に窪んだ内輪軌道面10が設けられている。外周面5Aにおいて、軸方向Xにおける内輪軌道面10の両側には、内輪軌道肩部11,12が設けられている。図2において、内輪軌道肩部11は、内輪軌道面10よりも左側に位置しており、内輪軌道肩部12は、内輪軌道面10よりも右側に位置している。また、内輪軌道肩部12は、内輪軌道肩部11よりも大径である。図2において、内輪5において内輪軌道肩部11よりも左側には、左側部分13が設けられている。左側部分13における外周面5Aは、内輪軌道肩部11よりも小径である。一方、図2において、内輪5において内輪軌道肩部12よりも右側には、右側部分38が設けられている。右側部分38における外周面5Aは、右側へ向かうにしたがって、内輪軌道肩部12よりも段階的に小径となっている。右側部分38には、周方向Cの全周において内側へ窪んだ環状溝29が設けられている。
シール9は、軸方向Xに薄い環状であり、図2において環状空間18の右側の端部18Aに設けられていて、当該端部18Aを軸方向Xから塞いでいる。外輪6の内周面6Aの右側部分39に形成された環状溝28には、シール9において外側の端部9Aが圧入固定されている。一方、内輪5の内周面5Bの右側部分38に形成された環状溝29には、シール9の内側の端部9Bが、わずかな隙間を隔てて嵌っており、ラビリンスを構成する非接触のシールを形成している。
内輪間座22は、円環状であり、回転軸2に対して同軸状で外嵌(圧入)されている(図1参照)。内輪間座22は、軸方向Xから(図2では左側から)内輪5(軸受3)に隣接配置されている。内輪間座22の外周面22Aは、内輪5の左側部分13における外周面5Aとほぼ面一となっている。内輪間座22は、内輪5と共に、回転軸2と一体回転する。
潤滑剤貯留部26には、グリース等の潤滑剤27が溜められている。グリースとしては、ウレア化合物、Baコンプレックス石鹸またはLiコンプレックス石鹸等を増ちょう剤とし、エステル、ポリアルファオレフィン等を基油41としたものを用いることができる。本実施形態の潤滑剤27には、基油41が含まれている。
一方、図2の右側における案内部材25の端部25Cは、軸方向Xから軸受3の環状空間18内に進入している。言い換えると、案内部材25は、内外輪間に挿入されている。この状態で、端部25Cは、保持器8の円環部19の左側の端部19Aと軸方向Xにおいて重なる位置にある。この状態で、案内部材25の端部25C側の外周面25Aは、円環部19における端部19A側の内周面19Bに対して、径方向Rにおける内側から接している。そのため、保持器8は、軸方向Xに対して傾くことなく、内輪5の外周面5Aと外輪6の内周面6Aとに非接触となった所定の姿勢で、環状空間18内に収容されている。
次に、軸受装置1の動作について説明する。
図1を参照して、前述した工作機械の駆動による回転軸2の軸回りの回転に伴い、内輪5および内輪間座22が回転軸2と一体回転する。一方、外輪6および外輪間座23は、ハウジング24に対して固定されており、回転しない。
以下では、図1および図2に加えて図3も参照して説明する。
そこで、本実施例では、案内部材25の材料として吸液性を有する樹脂を用いることで、案内部材25に潤滑剤27の基油41を吸収させている。当該材料として、吸水性(吸液性や吸油性と同じ)が特に高いナイロン66(吸水性:8.4%)を用いている(図3参照)。
ここで、案内部材25の外周面25Aにおいて、潤滑剤27と接している部分を吸液面35と呼ぶことにする。吸液面35で吸収された基油41は、案内部材25の内部において軸受3側へ移動し、案内部材25全体が基油41で満たされた状態となっている。ここで、案内部材25の外周面25Aにおいて、保持器8の円環部19の内周面19Bと接触している部分(第1接触部分30を構成する部分)を案内面33と呼ぶことにする。案内部材25の吸液面35に吸収された潤滑剤27は、案内部材25が金属製である場合とは異なり、案内部材25の表面を伝って無駄に流れ出ることはなく、必要に応じて案内部材25の案内面33から滲み出るので、長時間に亘って軸受3の潤滑に寄与する。また、吸液性を有する樹脂で構成された案内部材25であれば、潤滑の妨げとなる気泡が潤滑剤27において発生することを抑制できる。そのため、第1接触部分30に供給された基油41は、第2接触部分31および第3接触部分32まで行き届く。よって、軸受3は、正常に動作し続けることができる。
また、保持器8は、樹脂製であり、詳しくは、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)製である。そのため、本実施形態のように案内部材25に樹脂を用いた場合、保持器8および案内部材25の膨張率の差は、案内部材25に金属を用いた場合よりも小さく抑えられる。よって、保持器8と案内部材25との接触による保持器8の摩耗を抑えることができる。
図4は、図2に本発明の変形例を適用した図である。ここで、各部材の姿勢は、図2と一致している。なお、図4において、上記に説明した部材と同様の部材には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
以下では、図1〜3に加えて図4も参照して説明する。
案内部材25の端部25Cにおける内周面25Dは、保持器8の円環部19の端部19Aにおける外周面19Cと接している。
この状態で、案内部材25は、内周面25Dにおいて潤滑剤貯留部26の潤滑剤27と接している。そのため、潤滑剤27に含まれる基油41は、案内部材25に吸収され、案内部材25の内部を通って端部25C側へ移動する。また、基油41は、内周面25Dを伝うことによっても、端部25C側へ移動する。さらに、変形例では、潤滑剤27は、外輪間座23の端部23Bから軸方向Xの軸受3側のみから露出している。この状態で、開口23Gは、前述した空気穴36として機能している。
案内部材25の材料としては、保持器8の材料と同じPEEKを用いることも考えられる。この場合、案内部材25に対して保持器8が回転する際、案内部材25の外周面25Aと保持器8の円環部19の内周面19Bとが接していても、案内部材25と保持器8とは、同じ材料なので互いに摩耗しにくい。
また、実施形態では、潤滑剤27に含まれる基油41が案内部材25に吸収され、第1接触部分30に供給されるとしたが、潤滑剤27は、基油41以外の成分も案内部材25に吸収され、第1接触部分30に供給されるような潤滑剤であってもよい。
Claims (3)
- 内輪、外輪、これら内外輪間に配置された複数の転動体、および、前記複数の転動体を保持する保持器を有する軸受と、
前記軸受に隣接配置された間座と、
前記間座に設けられ、潤滑剤が溜められる潤滑剤貯留部と、
前記間座に設けられ、前記潤滑剤貯留部の潤滑剤に接するとともに、前記内外輪間に挿入され、前記保持器または外輪を案内する樹脂製の案内部材と、を含むことを特徴とする、軸受装置。 - 前記樹脂は、吸液性を有することを特徴とする、請求項1記載の軸受装置。
- 前記樹脂は、ナイロン66であることを特徴とする、請求項2記載の軸受装置。
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