JP6414656B2 - 転がり軸受装置および転がり軸受装置の製造方法 - Google Patents
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Description
グリース潤滑では、高温、高速回転、高荷重などの過酷な潤滑条件下でも潤滑性能を維持するため、軸受の外輪間座にグリース溜りを設け、グリース溜りに保持されている潤滑油を、軸受内に供給する。この種の機構を有する軸受装置として、たとえば、下記の特許文献1および2が知られている。
また、請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の転がり軸受装置の製造方法であって、環状の間座(4,15,16,18)であって、その周方向に沿う溝状に形成されたグリース溜り(25)、および前記グリース溜りを転がり軸受(3)内に供給するための流通路(24)が形成された間座の前記流通路とは反対側から前記間座の軸方向に沿って前記間座の前記流通路側に向かってスペーサ(31)を挿入する工程と、前記スペーサの挿入後、前記グリース溜りにグリース(G)を充填する工程と、前記グリースの充填後、前記スペーサを前記グリース溜りから抜き取ることによって、前記グリースにおける前記スペーサが配置されていた位置に溝(28)を形成する工程とを含む、転がり軸受装置(1)である。
請求項2に記載の発明によれば、溝が、間座の軸方向に関して、グリース溜りの奥部に至るまでの全範囲に形成されている。これにより、限られた大きさのグリース溜りにおいて、溝によって形成されたグリースの表面の表面積を、軸方向に関しては最大限にすることができる。その結果、当該グリースの表面からの基油の供給量を増やすことができるので、グリース溜りの奥側から流通路へと向かう軸方向に基油の流れを効率よく発生させることができる。
図1は、本発明の一実施形態に係る転がり軸受装置1の断面図である。図2は、図1のグリース貯留部材4の断面図であって、転がり軸受装置1を図1のII−II線で切断したときに現れる断面に対応する面を示している。
転がり軸受装置1は、たとえば工作機械の主軸(転がり軸受が支持される軸)2を支持する装置である。
図1に示すように、転がり軸受3は、主軸2に外嵌された内輪5と、工作機械のハウジング(図示せず)に内嵌された外輪6と、内輪5と外輪6との間に介在する転動体7と、複数の転動体7を円周方向Yに一定間隔おきに保持する円筒状の保持器8と、内輪5と外輪6と間の環状空間の軸方向(主軸2の軸方向)Xの一方端(図1の右端であって、グリース貯留部材4とは反対側の端部)を密封するシール9とを含む。なお、図1では、転がり軸受3としてアンギュラ型の玉軸受を採用しているが、これに代えて深溝玉軸受を採用してもよく、その他、円筒ころ軸受や円すいころ軸受等を用いてもよい。
外輪6の内周の軸方向Xの中央部には、転動体7を転走させるための外輪軌道面12が形成されている。外輪6の内周の軸方向Xの両端部には、第2シール溝13が形成されている。軸方向Xに関してグリース貯留部材4から遠い側(図1の右側)の第2シール溝13には、シール9の外周部(シールリップ)が嵌っている。
図1および図2を参照して、グリース貯留部材4は、主軸2に外嵌された内輪間座15と、内輪間座15との間に環状空間17が形成されるように内輪間座15を取り囲んで形成され、工作機械のハウジング(図示せず)に内嵌された外輪間座16と、内輪間座15と外輪間座16との間の環状空間17に配置された貯油環18とを含む。
貯油環18は、環状空間17の内周面を形成する内輪間座15に沿う円筒部21と、当該円筒部21の軸方向に関して、外輪間座16の底壁20側の周縁から径方向外側に延びる円環板状の奥側フランジ部22と、その反対側の周縁から径方向外側に延びる円環板状の供給側フランジ部23とを一体的に有している。外輪間座16の周壁19、貯油環18を構成する円筒部21、奥側フランジ部22および供給側フランジ部23によって、転がり軸受3に面する開口24を有する環状一体なグリース溜り25が区画されている。
グリース溜り25および環状溝14に充填されたグリースG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としたものを用いることができる。また、この実施形態では、後述するようにグリースGに一定形状の溝28を形成する必要がある。そこで、グリースGが流動して溝28が塞がれることを防止するため、グリースGにはある程度の粘性を持たせておくことが好ましい。
各溝28は、グリースGの開口24に面する側(図1参照)から外輪間座16の軸方向に沿ってグリース溜り25の奥側に掘り込まれた軸方向の溝である。
図3は、グリースGに含まれる基油の流れを説明するための図であって、図3(a)は図1の要部を拡大した断面図であり、図3(b)は転がり軸受装置1を図3(a)のIIIb−IIIb線で切断したときに現れる断面図である。
図3に示すように、この転がり軸受装置1では、転がり軸受3の環状溝14に初期潤滑用のグリースGが充填されていると共に、グリース溜り25に補給用のグリースGが充填されている。この環状溝14のグリースGとグリース溜り25のグリースGとは、互いに繋がっている。そのため、転がり軸受3の運転によって環状溝14内のグリースGの基油が消費されると、その消費に従って、グリース溜り25に溜められたグリースGの基油が、グリースGの増ちょう剤の毛細管現象によって、転がり軸受3側へと浸透移動する。
また、グリースGが、各溝28によって完全に分断されて複数のセクション29に分割されている。つまり、一つのセクション29は、その両隣のセクション29とは溝28によって物理的に分離されている。そのため、一つのセクション29にグリース割れが生じても、当該グリース割れの伝播は、当該グリース割れの生じたセクション29を挟む溝28で収束するので、当該グリース割れを一つのセクション29に留めることができる。その結果、当該セクション29の両隣のセクション29においては、グリース割れの影響を受けず、グリースGの基油を継続して供給することができる。
上記したグリースGの溝28は、たとえば、図4(a)〜図4(c)に示す工程によって形成することができる。
具体的には、まず、内輪間座15、外輪間座16および貯油環18を互いに嵌め合うことによってグリース貯留部材4を組み立てた後、図4(a)に示すように、開口26(たとえば、第1開口26L)を介して、外輪間座16の裏面側(グリース溜り25の反対側)からグリース溜り25内にスペーサ31を挿入する。このスペーサ31は、事前に設計された溝28の形状と同一形状で形成されている。
そして、図4(c)に示すように、挿入に用いた開口26を利用して、スペーサ31を外輪間座16の裏面側へ抜き取る。これにより、グリース溜り25には、スペーサ31が配置されていた位置に、グリースGを分断する溝28が形成される。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は他の形態で実施することもできる。
たとえば、前述の実施形態では、図5(a)に示すように、各溝28は、外輪間座16の軸方向に関して、グリース溜り25の開口24から貯油環18の奥側フランジ部22に至るまでの全範囲に亘って形成され、かつ、外輪間座16の径方向に関して、貯油環18の円筒部21から外輪間座16の周壁19に至るまでの全範囲に亘って形成されている例を挙げて説明した。しかし、各溝28は、たとえば、図5(b)に示すように、外輪間座16の軸方向に関して上記全範囲に形成されている一方、外輪間座16の径方向に関しては、その一部分(たとえば、貯油環18の円筒部21と間隔を空けるように、外輪間座16の周壁19から貯油環18の円筒部21に至る過程の途中まで)のみに形成されていてもよい。また、各溝28は、たとえば、図5(c)に示すように、外輪間座16の径方向に関して上記全範囲に形成されている一方、外輪間座16の軸方向に関しては、その一部分(たとえば、貯油環18の奥側フランジ部22と間隔を空けるように、グリース溜り25の開口24から貯油環18の奥側フランジ部22に至る過程の途中まで)のみに形成されていてもよい。
また、前述の実施形態では、内輪5および内輪間座15が、主軸2に伴って回転する回転側であり、外輪6および外輪間座16が、ハウジング(図示しない)に固定される静止状態にある固定側である場合を例に挙げて説明した。しかし、外輪6および外輪間座16を回転側とし、内輪5および内輪間座15を固定側とする場合にも、本願発明を適用することができる。
Claims (4)
- 内輪、外輪、およびこれら内外輪間に配置された複数の転動体を有する転がり軸受と、
前記転がり軸受の軸方向一方側に隣接配置された環状の間座であって、その周方向に沿う溝状に形成されたグリース溜り、および前記グリース溜りと前記転がり軸受内部とを連通させる流通路が形成された間座と、
前記グリース溜りに収容されたグリースとを含み、
前記グリースには、前記流通路側から前記間座の軸方向に沿って前記グリース溜りの奥側に掘り込まれた軸方向の溝が、前記間座の周方向に沿って間隔を空けて複数形成されており、
前記グリースは、前記溝に露出する端面を有しており、
前記グリースは、前記間座の所定箇所において各前記溝によって完全に分断され、前記間座の周方向に沿って複数のセクションに分割されている、転がり軸受装置。 - 前記溝は、前記間座の軸方向に関して、前記グリース溜りの奥部に至るまでの全範囲に形成されている、請求項1に記載の転がり軸受装置。
- 前記溝は、前記間座の径方向に関して、前記グリースを分断するように前記グリース溜りにおける当該径方向の全範囲に形成されている、請求項1または2に記載の転がり軸受装置。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の転がり軸受装置の製造方法であって、
環状の間座であって、その周方向に沿う溝状に形成されたグリース溜り、および前記グリース溜りを転がり軸受内に供給するための流通路が形成された間座の前記流通路とは反対側から前記間座の軸方向に沿って前記間座の前記流通路側に向かってスペーサを挿入する工程と、
前記スペーサの挿入後、前記グリース溜りにグリースを充填する工程と、
前記グリースの充填後、前記スペーサを前記グリース溜りから抜き取ることによって、前記グリースにおける前記スペーサが配置されていた位置に溝を形成する工程とを含む、転がり軸受装置の製造方法。
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