JP2555848Y2 - 転がり軸受 - Google Patents

転がり軸受

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Description

【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この考案は、溜まり部に封入した
グリース等の潤滑剤を運転に伴って自然補給するアンギ
ュラ玉軸受等の転がり軸受に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】工作機械の主軸のような高速回転軸に使
用される軸受では、高速化に伴い、エアオイル潤滑、オ
イルミスト潤滑、ジェット潤滑等が採用されている。し
かし、これらの潤滑法は、いずれもポンプ等を用いて潤
滑剤を噴射するようにしたものであるため、その潤滑系
統の複雑さから、メンテナンスの容易なグリース潤滑の
要望が強い。
【０００３】グリース潤滑では、軸受内部、すなわち転
動体，内外輪，保持器等の各部品間の隙間にグリースを
封入して使用する。
【０００４】この場合、各部品間に保持されるグリース
の量が少量の場合、軸受の潤滑寿命が短くなるという問
題点がある。封入するグリース量をある程度多くするこ
とは可能であるが、多量のグリースを前記の部品間に封
入した場合、グリースの攪拌抵抗による発熱が大きくな
るうえ、余分なグリースの排出やなじみを良くするため
の慣らし運転に要する時間が長くなるという問題点があ
る。特に、工作機械に使用するような場合、軸受におけ
る発熱は加工精度に影響するため、極力低下させる必要
がある。
【０００５】グリース潤滑の耐久性の向上対策として、
保持器にグリース溜まりを設け、細孔からグリースまた
はその基油を自然補給するものも提案されている。しか
し、充分に満足できるものではない。
【０００６】このような問題点を解消したものとして、
本出願人は、内輪間座を内外に嵌合する２部品として内
部にグリース溜まりを設け、その部品間の接触面の面あ
らさで生じる微小隙間を潤滑剤流出路としたものを提案
した。これによれば、グリース溜まり内の潤滑油または
その基油は、前記接触面から毛細管現象や運転に伴う遠
心力によって少量ずつ滲み出すことになり、大きな絞り
効果が得られて優れた潤滑耐久性，微量供給性が得られ
る。
【０００７】
【考案が解決しようとする課題】しかし、面粗さの凹凸
で形成される微小隙間は、研削または旋削仕上げ面の程
度で決定されるものであるため、グリース溜まりを構成
する部品の締代や押付け力等で微妙に変化する。すなわ
ち、面粗さの凸部が先鋭な状態になっており、この凸部
の先端が圧入時につぶれ、そのつぶれ状態がばらつく。
そのため流量の管理が難しい。また、小径用軸受や、コ
ンパクト化あるいは高速化の要求される軸受では、前記
の微小隙間によっても油滲み出し量の絞り効果が不足
し、滲み出し量を更に押えることが必要な場合がある。
特に、コンパクト化を図る場合、部品間の接触面の面積
を大きくとることができず、そのため絞り効果を充分に
得ることが難しい。
【０００８】この考案の目的は、潤滑剤流出路を構成す
る部品間の締代や押付け力で油の滲み出し量の影響を受
け難く、流出量の管理が容易で、かつ絞り効果の大きい
微量供給が行える潤滑剤封入形式の転がり軸受を提供す
ることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この考案の転がり軸受
は、両側の内輪間に内輪間座を介在させた複列のアンギ
ュ玉軸受からなる転がり軸受であって、前記内輪間座は
内外に嵌合させた内周部品と外周部品とからなり、これ
ら内周部品と外周部品の間に潤滑剤溜め空間を設け、前
記内周部品と外周部品との接触面に面粗さで生じる微小
隙間により、前記潤滑剤溜め空間から内輪の幅面を経て
転動体の転走経路に開通する潤滑剤流出路の一部を形成
し、前記接触面は、クロス目に研削加工を行ってその砥
石の砥粒粗さで形成される無数の微小な交差溝を有し、
かつ前記接触面における前記交差溝で囲まれる各部分
を、前記交差溝の溝深さよりも細かな面粗さの、超仕上
げ加工による平滑面に形成したものである。
【００１０】
【作用】この構成によると、軸受内部の転動体周辺に予
め保持させる潤滑剤量を少量とし、潤滑剤溜め空間に潤
滑剤を封入して使用される。潤滑剤溜め空間内の潤滑剤
またはその成分は、潤滑剤流出路の微小隙間による毛細
管現象や、内輪の回転に伴う遠心力により、潤滑剤流出
路から転動体の付近に補給される。この場合に、面粗さ
によって生じる微小隙間を通過させて潤滑剤を補給する
ので、流出流量の絞り効果が大きく、したがって少量ず
つ長期間に渡って補給が行われる。
【００１１】しかも、その面粗さ形状は凸部を滑らかな
平滑面に形成したものであるため、流路構成部品間の嵌
め合いの締代や押付け力にばらつきがあっても、微小隙
間の変化が小さく、滲み出し量の管理が容易に行える。
また、このように押付け力による微小隙間の変化が小さ
いことから、面粗さをさらに細かくする等して、微小隙
間を小さくし、絞り効果をより一層大きくすることがで
きる。さらに、微小隙間が小さくても、クロス目の加工
による深い交差溝が形成されているため、安定した潤滑
剤補給が確保される。
【００１２】
【実施例】この考案の一実施例を図１ないし図４に基づ
いて説明する。この実施例は、内輪回転型の複列アンギ
ュラ玉軸受に適用した例である。
【００１３】この複列軸受は、各列の軸受１，１の内輪
２，２を個別に設け、外輪３を共用したものであり、両
内輪２，２間に内輪間座４が設けられる。転動体５は球
状のものであり、保持器６のポケットに保持される。内
輪２は回転軸（図示せず）に固定され、外輪３は静止部
材であるハウジングに固定される。
【００１４】内輪間座４は、内外に嵌合させた内周部品
４ａと外周部品４ｂとの２部品からなり、内周部品４ａ
の外径面に設けた円周溝と外周部品４ｂとの間で、潤滑
剤溜め空間７が形成される。内周部品４ａの内径面に
は、潤滑剤溜め空間７に貫通した負圧防止用の貫通孔８
が設けてある。この孔８は必ずしも設けなくても良い。
【００１５】内周部品４ａと外周部品４ｂとは密に嵌合
させるが、その嵌め合い接触面９には、加工仕上げの面
粗さによる凹凸のために微小隙間が形成される。前記接
触面９は、クロス目に研削加工を行って交差溝９ａ（図
１（Ｂ），（Ｃ））を形成し、その仕上げ面の粗さ形状
を凸部が滑らかな平滑面に形成してある。この接触面９
における交差溝９ａを形成する面は、内周部品４ａ側の
表面であっても、外周部品４ｂ側の表面であっても良
く、この実施例では両方４ａ，４ｂの表面としてある。
【００１６】上記交差溝９ａは、例えば比較的粒度の粗
い研削砥石を用い、回転させた内周部品４ａまたは外周
部品４ｂの表面を研削砥石に接触させ、この内周部品４
ａまたは外周部品４ｂと研削砥石とを部品４ａ，４ｂの
軸方向へ移動させることにより形成できる。また、別の
形成手段としては、環状の研削砥石を定位置で回転さ
せ、回転と軸方向の送りを付与するようにした内周部品
４ａまたは外周部品４ｂを送り途中で研削砥石と接触さ
せ、研削砥石に対する入側と出側の二箇所において研削
加工をクロス目に行うことにより交差溝９ａを形成して
も良い。
【００１７】前記交差溝９ａは、その交差角度θが６０
度以上になるように設定されると共に、この交差溝９ａ
の加工後に細かい砥石を用いて表面に超仕上げ加工（例
えばプラトーホーニング加工）が施され、交差溝９ａで
囲まれた凸部が滑らかな平滑面に形成される。図３
（Ａ）は、内周部品４の接触面９における通常の研削仕
上げ状態を示し、同図（Ｂ）は超仕上げ加工状態を示
す。また、図４に交差溝９ａの加工形状を撮影した顕微
鏡写真を示す。
【００１８】図２に示すように、内輪間座４の外周部品
４ｂの側端面と内輪２との間には、わずかな幅ｄのスリ
ット１０が全周に設けられる。このスリット１０と、前
記接触面９の微小隙間とで、潤滑剤溜め空間７から転動
体５の転走経路１２に開通する潤滑剤流出路１１が構成
される。
【００１９】 軸受組立時において、転走経路１２には
潤滑剤の封入を行うが、一般に封入されるよりも少量と
し、潤滑剤溜め空間７に可能なだけ潤滑剤を封入する。
潤滑剤溜め空間７に封入する潤滑剤としては、一般の半
固体または固体状のグリースの他に、液体状グリース
や、プラスチックグリース、含油樹脂、潤滑油を含ませ
た織布やフェルト等を使用することができる。プラスチ
ックグリースは、超高分子量ポリエチレンまたは低分子
量ポリエチレン等の樹脂とグリースとの混合物を加熱溶
融させて冷却により固形化した組成物であり、油が徐々
に滲み出すものが開発されている。
【００２０】この構成によると、潤滑剤溜め空間７に封
入された潤滑剤またはその成分は、内輪間座４の内外部
品４ａ，４ｂの接触面９から、毛細管現象で軸方向両側
に滲み出す。この内輪間座４の側端面に流れ出た潤滑剤
またはその成分は、内輪２の回転に伴う遠心力により外
径方向に流れ、転走経路１２の軌道面の潤滑を行う。潤
滑剤が半固体状のグリースである場合は、主にグリース
基油が増稠剤から分離して流出する。
【００２１】この軸受は、このように潤滑剤溜め空間７
に封入した潤滑剤またはその成分が少量ずつ補給される
ので、潤滑寿命が向上する。またそのため、転走経路１
２に封入する潤滑剤量を少なくして微量潤滑とでき、し
たがって攪拌抵抗による発熱が低下すると共に、なじみ
を良くするための慣らし運転所要時間が短縮される。こ
のため、工作機械の主軸軸受等のように、軸受の温度上
昇を極力小さく、かつ初期なじみ性の良いことが望まれ
るような使用個所にも好適に使用できる。
【００２２】特に、この潤滑剤補給形式は、接触面９の
面粗さによって生じる微小隙間の毛細管現象を利用する
ため、例えば回転遠心力だけに頼って補給するものに比
べて、補給量を微量に調整でき、長期間にわたって潤滑
剤の補給が行える。しかも、毛細管現象を利用するた
め、軸受の回転数や回転遠心力の影響を受け難く、長期
間連続的に安定して補給が行える。
【００２３】さらに、その面粗さ形状は凸部を滑らかな
平滑面に形成したものであるため、研削または旋削面の
ままとした場合に比べて次の利点がある。すなわち、内
周部品４ａと外周部品４ｂ間の嵌め合いの締代にばらつ
きがあっても、微小隙間の変化が小さく、基油の滲み出
し量の管理が容易に行える。このように押付け力による
微小隙間の変化が小さいことから、面粗さをさらに細か
くする等して、微小隙間を小さくし、絞り効果をより一
層大きくすることができる。また、微小隙間が小さくて
も、クロス目の加工による深い交差溝９ａが形成されて
いるため、途切れることなく安定した潤滑剤補給が確保
される。例えば、コンパクト化のために内周部品４ａと
外周部品４ｂとの嵌め合い長さが充分に得られないとき
に、嵌め合い締代を大きくして両部品４ａ，４ｂを固定
しても、嵌め合い接触面９の微小隙間の変化が少なく、
滲み出し量の管理が行え、滲み出し量を少なく押えるこ
とができる。
【００２４】さらに、潤滑剤溜め空間７は内輪間座４に
設けているため、例えば保持器６等に潤滑剤溜め空間を
設ける場合に比べて容量を大きく得ることができ、これ
によっても潤滑寿命を向上させることができる。また、
この実施例では内輪間座４を内外の２部品４ａ，４ｂに
分割しているため、潤滑剤溜め空間７への潤滑剤の封入
作業が容易に行える。
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【考案の効果】この考案の転がり軸受は、内輪間座に潤
滑剤溜め空間を設けると共に、微小隙間の潤滑剤流出路
を設けたため、潤滑剤溜め空間に封入した潤滑剤または
その成分が、毛細管現象や内輪の回転に伴う遠心力によ
り転動体付近に自然補給される。そのため、少量ずつ長
時間に渡って潤滑剤の補給が行われ、優れた潤滑耐久性
が得られる。特に、前記微小隙間は面粗さによって接触
面に形成したものであり、毛細管現象を利用するため、
流量の絞り効果が高く、また回転数に影響され難く、長
期間の連続した安定補給が行える。
【００３０】しかも、その面粗さ形状は凸部を滑らかな
平滑面に形成したものであるため、流路構成部品間の嵌
め合いの締代や押付け力にばらつきがあっても、微小隙
間の変化が小さく、滲み出し量の管理が容易に行える。
このように押付け力による微小隙間の変化が小さいこと
から、面粗さをさらに細かくする等して、微小隙間を小
さくし、絞り効果をより一層大きくすることができる。
また、微小隙間が小さくても、クロス目の加工による深
い交差溝が形成されているため、安定した潤滑剤補給が
確保される。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）はこの考案の一実施例にかかる転がり軸
受の部分断面図、（Ｂ）はその内輪間座の内周部品の部
分平面図、（Ｃ）は同内周部品の仕上げ面粗さの模式説
明図である。
【図２】同転がり軸受の部分拡大断面図である。
【図３】（Ａ）は内周部品の通常の研削仕上げ状態の面
粗さを示す拡大断面図、（Ｂ）はその平滑仕上げ状態を
示す拡大断面図である。
【図４】同仕上げ面を拡大した図面に代わる顕微鏡写真
図である。
【符号の説明】
２…内輪、３…外輪、４…内輪間座、４ａ…内周部品、
４ｂ…外周部品、５…転動体、６…保持器、７…潤滑剤
溜め空間、９…接触面、９ａ…交差溝、１０…スリッ
ト、１１…潤滑剤流出路

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】 両側の内輪間に内輪間座を介在させた複
    列のアンギュ玉軸受からなる転がり軸受であって、前記
    内輪間座は内外に嵌合させた内周部品と外周部品とから
    なり、これら内周部品と外周部品の間に潤滑剤溜め空間
    を設け、前記内周部品と外周部品との接触面に面粗さで
    生じる微小隙間により、前記潤滑剤溜め空間から内輪の
    幅面を経て転動体の転走経路に開通する潤滑剤流出路の
    一部を形成し、前記接触面は、クロス目に研削加工を行
    ってその砥石の砥粒粗さで形成される無数の微小な交差
    溝を有し、かつ前記接触面における前記交差溝で囲まれ
    る各部分を、前記交差溝の溝深さよりも細かな面粗さ
    の、超仕上げ加工による平滑面に形成した転がり軸受。
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