JP4334502B2 - モータ用密封型転がり軸受 - Google Patents

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Description

本発明は、モータの回転軸を縦向きに支持するモータ用密封型転がり軸受に関する。
モータの回転軸を支持するモータ用密封型転がり軸受には、トルク損失を抑えるために、グリースを充填した内輪と外輪間の軸受空間の両端を、金属板等で形成した非接触シールで密封したものが多く使用されている(例えば、特許文献1参照)。一部には、ある程度のトルク損失を許容して、弾性部材で形成したシールリップを有する接触シールで軸受空間の両端を密封したものも使用されている(例えば、特許文献2参照)。この接触シールを用いた密封型転がり軸受の場合は、モータの発熱による温度上昇で軸受空間の内圧が増加するので、この内圧の増加による軸受空間からのグリースの漏洩を防止するために、接触シールに通気孔が設けられている。
特開2003−206942号公報 実開平7−10555号公報
上述した従来のモータ用密封型転がり軸受は、モータの回転軸を横向きに支持する場合は問題ないが、モータの回転軸を縦向きに支持する用途に使用すると、軸受空間の両端が上下を向くので、軸受空間の下端を密封する非接触シールの隙間や接触シールの通気孔からグリースが滴下して漏洩する問題がある。モータ用密封型転がり軸受は、モータの発熱による温度上昇によって、軸受空間に充填されたグリースも温度が上昇し、その流動性が高くなるので、グリースが隙間や孔からより滴下しやすくなる。
そこで、本発明の課題は、モータの回転軸を縦向きに支持しても、軸受空間の下端側からグリースが漏洩することがなく、かつ、トルク損失も抑制できるモータ用密封型転がり軸受を提供することである。
上記の課題を解決するために、本発明は、モータの回転軸を縦向きに支持し、グリースが充填された内輪と外輪間の軸受空間の上下両端をシールで密封したモータ用密封型転がり軸受において、前記軸受空間の上端を密封するシールを非接触シールとし、前記軸受空間の下端を密封するシールを通気孔のない接触シールとした構成を採用した。
すなわち、軸受空間の上端を密封するシールをトルク損失のない非接触シールとし、軸受空間の下端を密封するシールを通気孔のない接触シールとすることにより、軸受空間がモータの発熱で温度上昇しても、その上端の非接触シールの隙間から通気して内圧が増加しないようにするとともに、その下端を通気孔のない接触シールで完全に密封し、モータの回転軸を縦向きに支持しても、軸受空間の下端側からグリースが漏洩することがなく、かつ、トルク損失も抑制できるようにした。
前記軸受空間に充填されたグリース量を、軸受空間の静止空間容積の100%未満とすることにより、グリースが非接触シールの隙間を閉塞することによる軸受空間の内圧の増加を防止して、より確実にグリースの漏洩を防止することができる。なお、通常のモータ用密封型転がり軸受は、グリースの補給間隔をできるだけ延長するために、軸受空間の静止空間容積の100%以上のグリース量が充填されている。
前記転がり軸受を、前記軸受空間で複数のボールを保持器に保持する玉軸受として、前記保持器を、環状部から軸方向の一方に延びた複数の柱部を有し、円周方向で隣り合う柱部間に前記ボールを保持する冠形の樹脂製保持器とし、前記保持器の環状部を前記ボールの上側に配置してボールを保持することにより、軽い樹脂製保持器を重い金属製ボールの上に乗せて、安定して回転させることができる。また、樹脂製保持器はボールとの接触で金属摩耗粉を生じさせることがないので、グリースへの金属摩耗粉の混入による潤滑性の低下を防止することもできる。
前記ボールの上側に配置した保持器の環状部に、前記グリースを溜める手段を設けることにより、グリースの補給間隔を延長することができる。
前記軸受空間の上端を密封する非接触シールと、前記軸受空間の下端を密封する接触シールとを色分けすることにより、軸受をモータの縦向きの回転軸に取り付ける際に、天地の向きを容易に判別することができる。
本発明のモータ用密封型転がり軸受は、軸受空間の上端を密封するシールをトルク損失のない非接触シールとし、軸受空間の下端を密封するシールを通気孔のない接触シールとすることにより、軸受空間がモータの発熱で温度上昇しても、その上端の非接触シールの隙間から通気して内圧が増加しないようにするとともに、その下端を通気孔のない接触シールで完全に密封したので、モータの回転軸を縦向きに支持しても、軸受空間の下端側からグリースが漏洩することがなく、かつ、トルク損失も抑制することができる。
前記軸受空間に充填されたグリース量を、軸受空間の静止空間容積の100%未満とすることにより、グリースが非接触シールの隙間を閉塞することによる軸受空間の内圧の増加を防止して、より確実にグリースの漏洩を防止することができる。
前記転がり軸受を、軸受空間で複数のボールを保持器に保持する玉軸受として、保持器を、環状部から軸方向の一方に延びた複数の柱部を有し、円周方向で隣り合う柱部間にボールを保持する冠形の樹脂製保持器とし、保持器の環状部をボールの上側に配置してボールを保持することにより、軽い樹脂製保持器を重い金属製ボールの上に乗せて、安定して回転させることができる。また、樹脂製保持器はボールとの接触で金属摩耗粉を生じさせることがないので、グリースへの金属摩耗粉の混入による潤滑性の低下を防止することもできる。
前記ボールの上側に配置した保持器の環状部に、グリースを溜める手段を設けることにより、グリースの補給間隔を延長することができる。
前記軸受空間の上端を密封する非接触シールと、軸受空間の下端を密封する接触シールとを色分けすることにより、軸受をモータの縦向きの回転軸に取り付ける際に、天地の向きを容易に判別することができる。
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図1は、本発明に係るモータ用密封型転がり軸受を使用したモータ10を示す。このモータ10は、ハウジング11にステータ12が取り付けられ、その内周側に設けられたロータ13が縦向きの回転軸14に取り付けられており、回転軸14がモータ用密封型転がり軸受である2つの密封型玉軸受1によってハウジング11に支持されている。
前記密封型玉軸受1は、図2に示すように、内輪2と外輪3間で複数のボール4が保持器5に保持された軸受空間にグリースAが充填され、その上端が非接触シール6で、下端が接触シール7で密封されており、グリースAの充填量は軸受空間の静止空間容積の100%未満とされている。また、非接触シール6と接触シール7は、異なる色に色分けされており、密封型玉軸受1を縦向きの回転軸14に取り付ける際に、天地の向きが容易に判別されるようになっている。
前記軸受空間の上端を密封する非接触シール6は鋼板で形成され、外輪3の内径面上側に設けられた係止溝3aに固定されて、その先端と内輪2の外径面との間には隙間が開けられている。また、軸受空間の下端を密封する接触シール7は、芯金7aと弾性部材7bで形成され、外輪3の内径面下側に設けられた係止溝3bに固定されて、その先端に設けられた2つのシールリップ7cが、内輪2の外径面に設けられたシール摺接面2aと接触している。なお、この接触シール7には通気孔が設けられていない。
前記保持器5はポリアミド樹脂で形成され、図3に示すように、環状部5aから軸方向の一方に延びた複数の柱部5bを有し、円周方向で隣り合う柱部5b間にボール4を保持する冠形のものであり、環状部5aの背面側にグリースAを溜める手段として凹溝5cが設けられている。なお、保持器5は、ポリイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂等の他の樹脂で形成してもよい。
前記冠形の樹脂製保持器5は、図2に示したように密封型玉軸受1を回転軸14に取り付けたときに、その環状部5aがボール4の上側に配置されてボール4を保持するようになっており、軽い樹脂製保持器5を重いボール4の上に乗せて、安定して回転させることができる。また、このとき保持器5の環状部5aの凹溝5cは上を向くので、グリースAを効率よく長期間溜めることができる。
上述した実施形態では、転がり軸受を玉軸受としたが、本発明に係るモータ用密封型転がり軸受は、ころ軸受等の他の転がり軸受に適用することもできる。また、保持器の環状部にグリースを溜める手段は、実施形態のような環状部の背面側に設けた凹溝に限定されることはなく、堰や有底穴等としてもよい。
本発明に係るモータ用密封型転がり軸受を使用したモータを示す縦断面図 図1の密封型転がり軸受を示す縦断面図 図2の保持器を示す一部切欠き斜視図
符号の説明
A グリース
1 密封型玉軸受
2 内輪
2a シール摺接面
3 外輪
3a、3b 係止溝
4 ボール
5 保持器
5a 環状部
5b 柱部
5c 凹溝
6 非接触シール
7 接触シール
7a 芯金
7b 弾性部材
7c シールリップ
10 モータ
11 ハウジング
12 ステータ
13 ロータ
14 回転軸

Claims (3)

  1. モータの回転軸を縦向きに支持し、グリースが充填された内輪と外輪間の軸受空間の上下両端をシールで密封したモータ用密封型転がり軸受において、前記軸受空間の上端を密封するシールを非接触シールとし、前記軸受空間の下端を密封するシールを通気孔のない接触シールとし、前記転がり軸受を、前記軸受空間で複数のボールを保持器に保持する玉軸受として、前記保持器を、環状部から軸方向の一方に延びた複数の柱部を有し、円周方向で隣り合う柱部間に前記ボールを保持する冠形の樹脂製保持器とし、前記保持器の環状部を前記ボールの上側に配置してボールを保持するようにして、前記軸受空間に充填されたグリース量を、軸受空間の静止空間容積の100%未満としたことを特徴とするモータ用密封型転がり軸受。
  2. 前記ボールの上側に配置した保持器の環状部に、前記グリースを溜める手段を設けた請求項に記載のモータ用密封型転がり軸受。
  3. 前記軸受空間の上端を密封する非接触シールと、前記軸受空間の下端を密封する接触シールとを色分けした請求項1または2に記載のモータ用密封型転がり軸受。
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