JP2024034825A - 自動調心ころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】周辺部品との干渉を極力回避することで固体潤滑剤の脱落を防止し、これにより周辺環境の汚染を防止可能な自動調心ころ軸受を提供する。
【解決手段】自動調心ころ軸受１１は、外輪１２及び内輪１３と、外輪１２と内輪１３との間に配設される複数のころ１６と、複数のころ１６を保持可能な保持器１５と、外輪１２と内輪１３との間の空間を満たした固体潤滑剤が固化してなる固体潤滑部１４とを備える。固体潤滑部１４の端面１４ｂの少なくとも一部が、ころ１６の端面１６ｂよりも自動調心ころ軸受１１の軸方向中央側に後退している。
【選択図】図３

Description

本発明は、固体潤滑剤が内輪と外輪との間に充填された状態の転がり軸受に関し、特に固体潤滑剤が内輪と外輪との間の空間に隙間なく充填された状態の自動調心ころ軸受に関する。

転がり軸受に所定の固体潤滑剤を軸受の内部空間に隙間なく充填したものはフルパック型の転がり軸受と称される。その中でも、内輪と外輪との間の一部の空間に超高分子量合成樹脂とグリースの混合物を焼成した固体潤滑剤を充填したものは、防塵、防水及びメンテナンスフリーの観点から特定の用途に用いられている。例えば特許文献１には、フルパック型の自動調心ころ軸受が開示されている。

特開２００１－１１６０５３号公報

図１は、フルパック型の自動調心ころ軸受１の外観図で、固体潤滑剤が固化してなる固体潤滑部４の外観が把握し易いように外輪２に対して内輪３を径方向軸線まわりにずらした状態を示している。図１に示すフルパック型の自動調心ころ軸受１の場合、固体潤滑部４は、外輪２と内輪３との間の空間、正確には外輪２と内輪３との間の空間で、保持器５ところ６を除く空間に隙間なく形成される。そのため、通常、固体潤滑部４の外周面４ａは外輪２の軌道面２ａに準じた形状をなし、また固体潤滑部４の端面４ｂはころ６の端面６ｂと同一平面となるように形成される。

しかしながら、上述のように固体潤滑部４が形成される場合、固体潤滑部４の端面４ｂは、自動調心ころ軸受１の調心時、外輪２の端面２ｂと同一平面もしくは端面２ｂよりも外側に位置することになる（図２を参照）。そのため、固体潤滑部４の端面４ｂが周辺部品と干渉して固体潤滑部４の一部が脱落し、周辺環境の汚染を招くおそれが生じる。また、図１に示すように、角部４ｃが設けられる場合、角部４ｃのうちころ６の面取り部（外周面６ａと端面６ｂとの境界部）を覆う部分４ｃ１は他所と比べて薄肉となる。そのため、この薄肉部４ｃ１が周辺部品と干渉することで、脱落により周辺環境が汚染される事態を招くおそれが高まる。

以上の実情に鑑み、本発明により解決すべき技術課題は、周辺部品との干渉を極力回避することで固体潤滑剤の脱落を防止し、これにより周辺環境の汚染を防止可能な自動調心ころ軸受を提供することである。

前記課題の解決は、本発明に係る自動調心ころ軸受によって達成される。すなわち、この軸受は、外輪及び内輪と、外輪と内輪との間に配設される複数のころと、複数のころを保持可能な保持器と、外輪と内輪との間の空間を満たした固体潤滑剤からなる固体潤滑部とを備えた自動調心ころ軸受において、固体潤滑部の端面の少なくとも一部が、転動体の端面よりも自動調心ころ軸受の軸方向中央側に後退している点をもって特徴付けられる。

本発明者は、従来、製造工程上、ころの端面と同一平面上に形成されていた固体潤滑剤（固体潤滑部）の端面形状並びに寸法に着目し、この端面の少なくとも一部を、ころの端面よりも自動調心ころ軸受の軸方向中央側に後退させるようにした。固体潤滑部の端面を上述した形態にすることで、例えば自動調心時など外輪に対して内輪が回転以外の態様で大きく動く際に、内輪と一体的に動く固体潤滑部が周辺部品と干渉する事態を可及的に回避することができる。よって、干渉による固体潤滑剤の脱落を防止して、周辺環境の汚染を防止することが可能となる。

また、本発明に係る自動調心ころ軸受において、後退部が、固体潤滑部の外周面と固体潤滑部の端面との間に設けた面取り部により構成されてもよい。

このように、後退部を、固体潤滑部の外周面と端面との間の面取り部により構成することによって、干渉により脱落し易い従来の角部４ｃ（図１を参照）を無くして、干渉自体を回避し易くすることができる。また、面取り形状であれば、仮に干渉したとしても角部４ｃに比べて脱落しにくい利点もある。

また、本発明に係る自動調心ころ軸受において、後退部のころの端面からの後退量が、ころの外周面ところの端面との間の面取り部の軸方向寸法以下に設定されてもよい。

このように、後退部の後退量を設定することにより、外輪との接触領域を除き、ころの外周面の全域を固体潤滑剤で覆うことができる。よって、転動面となるころの外周面に漏れなく潤沢な潤滑剤を継続的に供給することが可能となる。

以上より、本発明によれば、周辺部品との干渉を極力回避することで固体潤滑剤の脱落を防止し、これにより周辺環境の汚染を防止可能な自動調心ころ軸受を提供することが可能となる。

従来の自動調心ころ軸受の外観図である。 図１に示す自動調心ころ軸受の調心状態における外観図である。 本発明の一実施形態に係る自動調心ころ軸受の外観図である。 図３に示す自動調心ころ軸受の調心状態における外観図である。 本発明の他の実施形態に係る自動調心ころ軸受の外観図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。

図３は、本実施形態の一実施形態に係る自動調心ころ軸受１１の外観図であって、後述する固体潤滑部１４の外観が把握し易いように外輪１２に対して内輪１３をその径方向軸線まわりにずらした（回転させた）状態を示している。この自動調心ころ軸受１１は、図３に示すように、外輪１２と、内輪１３と、固体潤滑部１４と、保持器１５と、複数のころ１６とを備える。以下、固体潤滑部１４の構成を中心に詳細を説明する。

固体潤滑部１４は、所定の固体潤滑剤が固化してなるもので、自動調心ころ軸受１１の調心状態（後述する図４を参照）において、外輪１２と内輪１３との間の空間であって、保持器１５ところ１６を除く空間に隙間なく形成される。

固体潤滑部１４の外周面１４ａは、外輪１２の軌道面１２ａに準じた形状をなす。もちろん、外周面１４ａには複数のころ１６の外周面１６ａの一部が露出している。

固体潤滑部１４の端面１４ｂの少なくとも一部は、ころ１６の端面１６ｂよりも自動調心ころ軸受１１の軸方向中央側に後退している。言い換えると、端面１４ｂの少なくとも一部に後退部１７が設けられている。本実施形態では、端面１４ｂの全域が、ころ１６の端面１６ｂよりも軸方向中央側に後退している。また、本実施形態では、端面１４ｂの周縁部となる固体潤滑部１４の外周面１４ａと端面１４ｂとの境界部に、環状テーパ面からなる面取り部１８が設けられている。よって、この場合、端面１４ｂの全域と面取り部１８とで後退部１７が構成されている。

なお、本実施形態では、後退部１７を構成する端面１４ｂの軸方向位置が、ころ１６の外周面１６ａと、外周面１６ａと端面１６ｂとの間の面取り部１６ｃとの境界位置に一致するように、固体潤滑部１４が形成されている。

上記構成の固体潤滑部１４は、例えば図示は省略するが、外輪１２と内輪１３を自動調心時の状態に配置した上で、固体潤滑部１４となる領域の軸方向両側を成形型の成形面で区画した状態で、液状の固体潤滑剤を外輪１２と内輪１３との間の空間に充填し、固化させることにより形成することができる。この際、固体潤滑部１４の端面１４ｂを成形する成形面を、図３の形態に準じた形状とすることにより、端面１４ｂがころ１６の端面１６ｂよりも自動調心ころ軸受１１の軸方向中央側に位置し、かつ外周面１４ａと端面１４ｂとの間に環状の面取り部１８を有する固体潤滑部１４を成形することができる。

ここで、固体潤滑部１４としては、例えば、グリースと樹脂（ポリエチレン等）を主成分とする固体潤滑剤を焼成したものが挙げられる。これは、プラスチックグリース、ポリルーブ等の商品名で知られているものであり、平均分子量約１×１０⁶～５×１０⁶の超高分子量ポリエチレン９５～１ｗｔ％と、その超高分子量ポリエチレンのゲル化温度より高い滴点を有する潤滑グリース５～９９ｗｔ％とからなる混合物を外輪１２と内輪１３との間に充填した後、オーブンにおいて上記超高分子量ポリエチレンのゲル化温度以上に加熱焼成し、その後冷却固化させたものである。その他の例として、平均分子量約１×１０⁶～５×１０⁶の超高分子量ポリオレフィンのゲル化点より高い滴点を有する潤滑グリース５～９９ｗｔ％に粒径１～１００μｍの上記超高分子量ポリオレフィン粉末９５～１ｗｔ％を混合して上記ゲル化点以上の温度で分散保持させたものを挙げることもできる。もちろん、固体潤滑部１４には、任意の固体潤滑剤が使用可能であり、特に転がり軸受などに好適に使用可能な固体潤滑剤が広く適用可能である。

上記構成の自動調心ころ軸受１１によれば、調心状態において、図４に示すように、固体潤滑部１４の端面１４ｂが、外輪１２に対して軸方向中央側に位置するようにしたので、すなわち端面１４ｂの全域に後退部１７を設けたことにより、従来品に比べて端面１４ｂの全域を外輪１２の端面１２ｂに対して軸方向中央側に後退させた形態としたので、自動調心時に、内輪１３と一体的に動く固体潤滑部１４が周辺部品と干渉する事態を可及的に回避することができる。よって、干渉による固体潤滑剤の脱落を防止して、周辺環境の汚染を防止することが可能となる。

また、本実施形態では、後退部１７を、固体潤滑部１４の外周面１４ａと端面１４ｂとの間の面取り部１８により構成したので、干渉により脱落し易い従来の角部４ｃ（図１を参照）を無くして、干渉自体を回避し易くすることができる。特に、従来の自動調心ころ軸受１（図１を参照）だと、ころ６の面取り部上に固体潤滑部４の角部４ｃが薄肉部４ｃ１として存在していたため、わずかな干渉でも容易に脱落するおそれがあったのに対し、本実施形態のように固体潤滑部１４の角部４ｃを面取り形状とすれば、図３に示すようにころ１６の面取り部１６ｃを露出させた状態となるので、薄肉部４ｃ１を無くすことができ、干渉による固体潤滑剤の脱落をより確実に防止することが可能となる。

以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明に係る自動調心ころ軸受は上記例示の形態に限定されることなく、本発明の範囲内において任意の形態を採り得る。

図５は、本発明の他の実施形態に係る自動調心ころ軸受２１の外観図を示している。図５に示すように、本実施形態における自動調心ころ軸受２１は、後退部２３の形態において、図３に示す自動調心ころ軸受１１と相違する。詳述すると、本実施形態に係る自動調心ころ軸受２１において、後退部２３は、面取り部１８のみで構成されている。すなわち、固体潤滑部２２の端面２２ｂの大部分（周縁部を除く部分）は、ころ１６の端面１６ｂと同一平面上に位置している。

このように固体潤滑部２２（後退部２３）を構成した場合にあっても、後退部２３としての面取り部１８を設けることにより、周辺部品との干渉を減らすことができるので、干渉による固体潤滑剤の脱落、ひいては脱落による周辺環境の汚染を可及的に防止することが可能となる。また、面取り部１８のみであれば、従来と同じ方法、設備で固体潤滑部２２を形成した後、固体潤滑部２２の角部に旋削加工などの機械加工を施すだけで容易に面取り部１８（後退部２３）を形成することができる。

なお、面取り部１８としては、断面テーパ状をなすものの他、断面Ｒ状をなすものなど、任意の形態を採ることが可能である。

もちろん、後退部１７としては上記例示した以外の形態を特に制限なく採ることも可能である。

また、以上の説明では、自動調心ころ軸受に本発明を適用した場合を説明したが、もちろん本発明は、上記以外の種類の自動調心ころ軸受にも適用可能である。

１ 自動調心ころ軸受（従来品）
２ 外輪
２ａ 軌道面
２ｂ 端面
３ 内輪
４ 固体潤滑部（従来品）
４ａ 外周面
４ｂ 端面
４ｃ 角部
４ｃ１ 薄肉部
５ 保持器
６ ころ
６ａ 外周面
６ｂ 端面
１１，２１ 自動調心ころ軸受（本発明品）
１２ 外輪
１２ａ 軌道面
１２ｂ 端面
１３ 内輪
１４，２２ 固体潤滑部
１４ａ 外周面
１４ｂ，２２ｂ 端面
１５ 保持器
１６ ころ
１６ａ 外周面
１６ｂ 端面
１６ｃ 面取り部
１７，２３ 後退部
１８ 面取り部

Claims (3)

1. 外輪及び内輪と、前記外輪と前記内輪との間に配設される複数のころと、前記複数のころを保持可能な保持器と、前記外輪と前記内輪との間の空間を満たした固体潤滑剤からなる固体潤滑部とを備えた自動調心ころ軸受において、
   前記固体潤滑部の端面の少なくとも一部が、前記ころの端面よりも前記自動調心ころ軸受の軸方向中央側に後退していることを特徴とする自動調心ころ軸受。
2. 前記後退部が、前記固体潤滑部の外周面と前記固体潤滑部の端面との間に設けた面取り部により構成される請求項１に記載の自動調心ころ軸受。
3. 前記後退部の前記ころの端面からの後退量が、前記ころの外周面と前記ころの端面との間の面取り部の軸方向寸法以下に設定される請求項１又は２に記載の自動調心ころ軸受。

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