JP6727431B2 - 軸受装置、及びグリスの交換方法 - Google Patents

軸受装置、及びグリスの交換方法 Download PDF

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Description

この発明は、軸を支持する軸受装置、及びグリスの交換方法に関するものである。
従来、軸受箱に収容された軸受によって回転機の軸を回転自在に支持するようにした軸受装置が知られている。このような従来の軸受装置では、軸受箱に収容された軸受にグリスを注入するために、軸受箱の上部にグリス注入路が設けられ、軸受箱の下部にグリス排出路が設けられている。軸受に溜まって古くなった劣化グリスは、グリス注入路を通して新しいグリスが軸受に注入されることによりグリス排出路を通して外部へ押し出される(例えば特許文献1参照)。
特開2001−278571号公報
しかし、特許文献1に示されている従来の軸受装置では、劣化グリスを軸受箱内から排出するために新しいグリスを軸受箱内に完全に充填しなければならず、軸受箱内へのグリスの詰め過ぎによる軸受の性能の低下が生じてしまうおそれがある。
また、特許文献1に示されている従来の軸受装置では、軸受箱内に注入するグリスの圧力で劣化グリスが軸受箱内から押し出されるので、例えば劣化グリスが固まっていると、グリスを軸受箱内に注入しても軸受箱内に多くの劣化グリスが残ってしまう。
さらに、軸受箱内へのグリスの詰め過ぎを回避するために、軸受箱の外部へグリスを強制的に掻き出すためのグリス掻き出し孔を軸受箱に設けることもできるが、例えば回転機の軸を支持する軸受装置を回転機に近接して配置した場合、回転機が邪魔になってアクセスしにくい位置にグリス掻き出し孔が配置されることもあり、グリス掻き出し孔から軸受箱の外部へグリスを掻き出す作業に手間がかかってしまうこともある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、軸受台内へのグリスの詰め過ぎを防止することができるとともに、軸受台内からの劣化グリスの排出をより確実かつ容易に行うことができる軸受装置、及びグリスの交換方法を得ることを目的とする。
この発明による軸受装置は、筒状部を有する軸受台、筒状部に収容されている軸受、及び筒状部の軸線方向端部に取り付けられているカバーを備え、軸受台は、筒状部の内側に通される軸を、軸受を介して支持し、カバーは、軸受を覆うカバー部と、カバー部の径方向外側へ排出口を向けてカバー部に設けられている筒状のグリス排出部とを有し、カバーは、筒状部の周方向へ筒状部に対して回転可能になっている。
この発明による軸受装置、及びグリスの交換方法によれば、カバーを筒状部に対して回転させることにより、軸受装置の外部からアクセスしやすい位置にグリス排出部の排出口を変位させることができる。これにより、軸受台の筒状部内からの劣化グリスの排出をより確実かつ容易に行うことができる。また、筒状部内の劣化グリスを排出するために筒状部内を交換用グリスで完全に充填する必要がなくなるので、軸受へのグリスの注入量を適切にすることができ、軸受台の筒状部内へのグリスの詰め過ぎを防止することができる。
この発明の実施の形態1による軸受装置を含む回転機を示す縦断面図である。 図1のII−II線に沿った断面図である。 図2の筒状部を示す正面図である。 図2の軸受装置の要部を示す一部破断側面図である。 図2の内カバーが軸受保守位置に達しているときの軸受装置の要部を示す正面図である。
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による軸受装置を含む回転機を示す縦断面図である。また、図2は、図1のII−II線に沿った断面図である。なお、図1は、図2のI−I線に沿った断面図である。図において、回転機は、一対の軸受装置1と、一対の軸受装置1に回転自在に支持されている軸2と、軸2に設けられている図示しない回転機本体とを有している。
一対の軸受装置1は、軸2の軸線方向について互いに離して配置されている。この例では、一方の軸受装置1が軸2の一端部を支持し、他方の軸受装置1が軸2の他端部を支持している。即ち、この例では、軸2の支持構造が、一対の軸受装置1によって軸2の両端部を支持する両端支持構造になっている。
図示しない回転機本体は、一対の軸受装置1の間に配置されている。一対の軸受装置1のそれぞれは、回転機本体に近接して配置されている。回転機としては、例えばエレベータ用巻上機が挙げられる。
各軸受装置1は、軸受台3と、軸受台3に取り付けられている筒状の軸受4と、軸受台3にそれぞれ取り付けられ、軸受4を覆う第1及び第2のカバーである外カバー5及び内カバー6とを有している。
軸受台3は、円筒状の筒状部31と、筒状部31を支持する板状の支持部32とを有している。
筒状部31は、筒状部31の軸線方向一端部を回転機本体側とは反対側に向け、筒状部31の軸線方向他端部を回転機本体側に向けた状態で水平に配置されている。筒状部31の軸線方向両端部には、円形の開口部がそれぞれ形成されている。軸2は、筒状部31の内側に通されている。
支持部32は、筒状部31の軸線に直交した状態で筒状部31の外周面に固定されている。また、支持部32は、図2に示すように、筒状部31の外周面から下方に向かって水平方向へ拡大しながら突出している。筒状部31の上方の空間は、支持部32が存在せずに開放されている。
軸受4は、筒状部31に収容されている。軸受4の外周面は、筒状部31の内周面に嵌っている。軸受4の内周面には、軸2の外周面が嵌っている。これにより、軸2は、軸受4を介して軸受台3に回転自在に支持されている。軸受4には、潤滑剤であるグリスが注入されている。
第1のカバーである外カバー5は、筒状部31の軸線方向両端部のうち、回転機本体から遠い側の端部、即ち筒状部31の軸線方向一端部に取り付けられている。また、外カバー5は、軸受4を覆うカバー部51を有している。
外カバー5のカバー部51には、筒状部31の内周面に嵌る突起51aが設けられている。外カバー5は、筒状部31の内周面と突起51aの外周面とのインロー嵌合によって筒状部31の軸線方向一端部に着脱可能に取り付けられている。また、カバー部51の中央部には、外カバー軸通し穴7が形成されている。外カバー5は、外カバー軸通し穴7に軸2を通した状態で、筒状部31に形成された一方の開口部を塞いでいる。
第2のカバーである内カバー6は、筒状部31の軸線方向両端部のうち、回転機本体に近い側の端部、即ち筒状部31の軸線方向他端部に取り付けられている。また、内カバー6は、図2に示すように、軸受4を覆うカバー部61と、カバー部61に設けられている一対の筒状のグリス排出部62と、カバー部61から軸受4に向かって突出する一対の仕切り部63とを有している。
内カバー6のカバー部61には、図1に示すように、筒状部31の内周面に嵌る突起61aが設けられている。内カバー6は、筒状部31の内周面と突起61aの外周面とのインロー嵌合によって筒状部31の軸線方向他端部に着脱可能に取り付けられている。また、内カバー6は、筒状部31の周方向へ筒状部31に対して回転可能になっている。さらに、カバー部61の中央部には、内カバー軸通し穴8が形成されている。内カバー6は、内カバー軸通し穴8に軸2を通した状態で、筒状部31に形成された他方の開口部を塞いでいる。
一対のグリス排出部62のそれぞれは、図2に示すように、カバー部61の径方向中間部から径方向外側へそれぞれ突出している。この例では、一対のグリス排出部62が、カバー部61の軸線に関して対称の位置に配置され、カバー部61から互いに反対方向へ突出している。
各グリス排出部62の径方向外側端部62aには、グリスを排出する扁平断面形状の排出口が形成されている。各グリス排出部62は、カバー部61の径方向外側へ排出口を向けてカバー部61に設けられている。この例では、内カバー6の軸線に沿って軸受装置1を見たとき、各グリス排出部62の径方向外側端部62aがカバー部61及び筒状部31のそれぞれの外周部よりも外側へ出ている。
一対のグリス排出部62のそれぞれの内部空間は、カバー部61の位置で筒状部31内に向けて開放されている。これにより、筒状部31の内部と軸受装置1の外部とは、グリス排出部62を通して互いに連通している。筒状部31内には、グリスを掻き出す図示しない鉤棒状の掻き出し具がグリス排出部62の径方向外側端部62aの排出口から挿入可能になっている。
一対の仕切り部63のそれぞれは、内カバー6の径方向に沿って配置された板状部である。また、一対の仕切り部63のそれぞれは、内カバー6の周方向について一対のグリス排出部62のそれぞれの位置からずれた位置に配置されている。この例では、カバー部61の軸線に関して対称の位置に一対の仕切り部63が配置され、内カバー6の周方向についての一対のグリス排出部62の間の中央位置に各仕切り部63が配置されている。
一対の仕切り部63のそれぞれと軸受4との間には、隙間が存在している。また、一対の仕切り部63のそれぞれは、軸2の外周面に接触している。従って、内カバー6が筒状部31に対して回転すると、一対の仕切り部63のそれぞれが軸2の外周面に接触しながら軸2に対して移動する。
筒状部31の外周面には、軸受4へのグリスの注入口であるグリスニップル9が設けられている。グリスニップル9は、支持部32が存在しない開放された上方の空間へ筒状部31の上部から突出している。筒状部31の壁には、グリスニップル9と筒状部31の内周面とを繋ぐ図示しないグリス注入路が設けられている。グリスは、グリスニップル9からグリス注入路を通って軸受4に注入される。
図3は、図2の筒状部31を示す正面図である。筒状部31には、筒状部31の壁を筒状部31の軸線方向に沿って貫通する一対の操作棒挿入孔33が設けられている。一対の操作棒挿入孔33のそれぞれは、グリス注入路と干渉しない筒状部31の部分に設けられている。また、各操作棒挿入孔33は、筒状部31の周方向に沿った長穴になっている。
この例では、筒状部31の軸線Pに関して対称の位置に一対の操作棒挿入孔33が設けられている。また、この例では、筒状部31の軸線Pに沿って筒状部31を見たとき、操作棒挿入孔33の長手方向両端部のそれぞれと筒状部31の軸線Pとを結ぶ2本の直線がなす角度である操作棒挿入孔33の中心角θが90°になっている。さらに、この例では、筒状部31の軸線Pに沿って見たときの操作棒挿入孔33の形状が、軸線Pに関して対称になっている。
図4は、図2の軸受装置1の要部を示す一部破断側面図である。一対の操作棒挿入孔33のそれぞれには、操作棒10が挿入可能になっている。操作棒10の長さは、筒状部31の軸線方向の寸法よりも長くなっている。操作棒10の端部は、ねじ部10aとなっている。
内カバー6のカバー部61には、操作棒10のねじ部10aがそれぞれ取り付け可能な一対のねじ穴64が設けられている。一対のねじ穴64は、図3及び図4に示すように、筒状部31の軸線に沿って内カバー6を見たとき、一対の操作棒挿入孔33のそれぞれの領域に個別に重なっている。これにより、内カバー6が筒状部31に取り付けられた状態で、一対の操作棒挿入孔33のそれぞれに挿入された各操作棒10が内カバー6のカバー部61に取り付け可能になる。
一対の操作棒挿入孔33のそれぞれに挿入された各操作棒10が内カバー6のカバー部61に取り付けられた状態では、各操作棒10を操作棒挿入孔33に沿って移動させることにより、内カバー6が筒状部31の周方向へ筒状部31に対して回転する。内カバー6は、筒状部31に対する内カバー6の回転によって、一対のグリス排出部62のいずれかの径方向外側端部62aを上方へ向ける軸受保守位置と、一対のグリス排出部62のそれぞれの径方向外側端部62aを筒状部31の側方へ向ける軸受使用位置との間を変位される。図2では、内カバー6が軸受使用位置に達しているときの軸受装置1の要部を示している。
図5は、図2の内カバー6が軸受保守位置に達しているときの軸受装置1の要部を示す正面図である。内カバー6が軸受保守位置にあるときには、支持部32が存在しない開放された空間に一方のグリス排出部62の径方向外側端部62aの排出口が臨んでいる。これにより、内カバー6が軸受保守位置にあるときには、内カバー6が回転機本体に近接していても、軸受装置1の上方の空間から回転機本体を避けて一方のグリス排出部62の径方向外側端部62aの排出口にアクセスしやすくなっている。従って、内カバー6が軸受保守位置にあるときには、グリス排出部62の径方向外側端部62aの排出口から筒状部31内へ掻き出し具が挿入しやすくなる。
一方、内カバー6が軸受使用位置にあるときには、図2に示すように、軸2の軸線方向について各グリス排出部62の径方向外側端部62aが支持部32に重なる。これにより、内カバー6が軸受使用位置にあるときには、各グリス排出部62の径方向外側端部62aが回転機本体と支持部32との間の空間に挿入された状態になる。即ち、内カバー6が軸受使用位置にあるときには、支持部32及び回転機本体が邪魔になって軸受装置1の外部から各グリス排出部62の径方向外側端部62aの排出口にアクセスしにくくなる。
軸受4に注入されているグリスが劣化すると、軸受4の性能の低下及び寿命の短縮化が生じてしまうため、筒状部31内の劣化グリスを交換用グリスに交換するグリスの交換作業を行う必要がある。グリスの交換作業では、劣化グリスを筒状部31内から排出して交換用グリスを軸受4に注入する。
次に、グリスの交換作業の手順について説明する。軸受装置1の通常使用時には、内カバー6が軸受使用位置に達しており、図2に示すように、一対のグリス排出部62が径方向外側端部62aの排出口を軸受装置1の側方に向けて配置されている。これにより、外部の異物が各グリス排出部62を通して筒状部31内の軸受4に入りにくくなっている。
グリスの交換作業を行うときには、まず、外カバー5を筒状部31から外す。この後、軸受4の外カバー5側に溜まっている劣化グリスを、外カバー5が外れて開放された筒状部31の開口部から除去する。
この後、筒状部31の内カバー6側とは反対側、即ち外カバー5側から一対の操作棒挿入孔33に操作棒10をそれぞれ挿入して、内カバー6のねじ穴64に操作棒10のねじ部10aを取り付ける。
この後、操作棒10の筒状部31から出ている部分を周方向へ押して、各操作棒10を各操作棒挿入孔33に沿って移動させる。これにより、内カバー6が筒状部31の周方向へ筒状部31に対して回転し、内カバー6の位置が軸受使用位置から軸受保守位置へ変位される。このとき、内カバー6のカバー部61に付着している劣化グリスも内カバー6の回転とともに筒状部31の周方向へ移動する。また、このとき、各仕切り部63も筒状部31の周方向へ筒状部31に対して移動し、カバー部61と軸受4との間に溜まっている劣化グリスが仕切り部63で押されながら筒状部31の周方向へ移動する。さらに、このとき、各仕切り部63が軸2の外周面に接触していることから、軸2の外周面に付着している劣化グリスも仕切り部63で押されながら筒状部31の周方向へ移動する。
内カバー6の位置が軸受保守位置になると、一方のグリス排出部62の径方向外側端部62aの排出口が、軸受装置1の外部の開放された上方の空間へ向き、保守員が軸受装置1の上方からグリス排出部62にアクセス可能になる。この後、軸受装置1の上方から一方のグリス排出部62の排出口に鉤棒状の掻き出し具を挿入し、内カバー6のカバー部61と軸受4との間に溜まっている筒状部31内の劣化グリスを掻き出し具によって軸受装置1の外部へ掻き出す。
この後、内カバー6を筒状部31に対して回転させる作業と、内カバー6と軸受4との間に溜まっている劣化グリスを掻き出し具によって軸受装置1の外部へ掻き出す作業とを繰り返す。これにより、筒状部31内の劣化グリスの除去がさらに確実になる。
この後、各操作棒10を各操作棒挿入孔33に沿って移動させながら、内カバー6を軸受保守位置から軸受使用位置へ変位させる。
この後、各操作棒10を内カバー6から外して、各操作棒挿入孔33から操作棒10を抜く。また、適量の交換用グリスをグリスニップル9から軸受4に注入する。
この後、外カバー5を筒状部31に取り付けることにより、軸受4に対するグリスの交換作業が完了する。
このような軸受装置1では、内カバー6が、軸受4を覆うカバー部61と、カバー部61の径方向外側へ排出口を向けてカバー部61に設けられているグリス排出部62とを有し、内カバー6が筒状部31の周方向へ筒状部31に対して回転可能になっているので、内カバー6を筒状部31に対して回転させることにより、軸受装置1の外部からアクセスしやすい位置にグリス排出部62の排出口を変位させることができる。これにより、グリス排出部62の排出口を通して筒状部31内から劣化グリスを掻き出しやすくすることができ、軸受台3の筒状部31内からの劣化グリスの排出をより確実かつ容易に行うことができる。また、グリス排出部62を通して筒状部31内のグリスを強制的に排出することができるので、筒状部31内の劣化グリスを排出するために筒状部31内を交換用グリスで完全に充填する必要がなくなり、軸受4へのグリスの注入量を適切にすることができる。これにより、軸受台3の筒状部31内へのグリスの詰め過ぎを防止することができる。
また、カバー部61に設けられている一対のグリス排出部62のそれぞれの排出口は、カバー部61から径方向外側に向かって互いに反対方向へ突出しているので、内カバー6を半周分だけ回転させるごとに、上方の開放された空間へグリス排出部62の排出口を向けることができる。これにより、例えば内カバー6のカバー部61に付着している劣化グリスを、一対のグリス排出部62を通して互いに反対方向から掻き出すことができ、筒状部31内の劣化グリスをさらに確実に軸受装置1の外部へ排出することができる。
また、筒状部31には、筒状部31の周方向に沿った長穴である操作棒挿入孔33が設けられており、操作棒挿入孔33には、内カバー6のカバー部61に取り付け可能な操作棒10が挿入可能になっているので、例えば回転機本体と支持部32との間の空間に内カバー6が存在していて、軸受装置1の外部から内カバー6を直接操作することができない状態であっても、操作棒挿入孔33に挿入した操作棒10を操作することによって内カバー6を筒状部31に対して回転させることができる。これにより、筒状部31内の劣化グリスを軸受装置1の外部へさらに確実に排出することができる。
また、内カバー6は、カバー部61から軸受4に向かって突出する仕切り部63を有しているので、内カバー6を筒状部31に対して回転させることにより、筒状部31内に溜まった劣化グリスを仕切り部63で押して移動させることができる。これにより、グリス排出部62から排出しやすい場所へ筒状部31内の劣化グリスを移動させることができ、筒状部31内の劣化グリスを軸受装置1の外部へさらに確実に排出することができる。
また、内カバー6の仕切り部63は、軸2の外周面に接触しているので、内カバー6を筒状部31に対して回転させることにより、筒状部31内で軸2の外周面に付着した劣化グリスを仕切り部63で押して移動させることができる。これにより、軸2の外周面に付着した劣化グリスを、グリス排出部62から排出しやすい場所へ移動させることができ、筒状部31内の劣化グリスを軸受装置1の外部へさらに確実に排出することができる。
なお、上記の例では、内カバー6のカバー部61に設けられているグリス排出部62の数が2個であるが、内カバー6のカバー部61に設けられているグリス排出部62の数を1つ又は3つ以上にしてもよい。
また、上記の例では、筒状部31に設けられている操作棒挿入孔33の数が2つであるが、筒状部31に設けられている操作棒挿入孔33の数を1つ又は3つ以上にしてもよい。この場合、内カバー6のカバー部61のねじ穴64の数も操作棒挿入孔33の数に合わせた数とされ、各操作棒挿入孔33のそれぞれに挿入された操作棒10が内カバー6のカバー部61に取り付け可能になる。
また、上記の例では、操作棒挿入孔33の中心角θが90°になっているが、操作棒挿入孔33の中心角θを90°よりも大きくしてもよい。このようにすれば、内カバー6の回転範囲を拡大することができ、筒状部31内の劣化グリスを軸受装置1の外部へさらに確実に排出することができる。
また、上記の例では、操作棒挿入孔33が筒状部31に設けられ、操作棒10が操作棒挿入孔33に挿入可能になっているが、軸受装置1の外部から内カバー6を直接回転させることができるのであれば、操作棒挿入孔33及び操作棒10はなくてもよい。
また、上記の例では、内カバー6の仕切り部63の数が2つであるが、内カバー6の仕切り部63の数を1つ又は3つ以上にしてもよい。この場合、仕切り部63の数は、グリス排出部62の数以下の数とされる。また、内カバー6の周方向について互いに隣り合う2つの仕切り部63の間にグリス排出部62が配置される。
また、上記の例では、カバー部61に仕切り部63が設けられているが、仕切り部63はなくてもよい。仕切り部63がなくても、内カバー6を筒状部31に対して回転させることによって、軸受装置1の外部の開放された空間にグリス排出部62の排出口を向けることができることから、筒状部31内の劣化グリスをより確実かつ容易に排出することができる。
1 軸受装置、2 軸、3 軸受台、4 軸受、6 内カバー(カバー)、10 操作棒、31 筒状部、33 操作棒挿入孔、61 カバー部、62 グリス排出部、63 仕切り部。

Claims (5)

  1. 筒状部を有する軸受台、
    前記筒状部に収容されている軸受、及び
    前記筒状部の軸線方向端部に取り付けられているカバー
    を備え、
    前記軸受台は、前記筒状部の内側に通される軸を、前記軸受を介して支持し、
    前記カバーは、前記軸受を覆うカバー部と、グリスを排出する排出口を前記カバー部の径方向外側に向けて前記カバー部に設けられている筒状のグリス排出部とを有し、
    前記カバーは、前記筒状部の周方向へ前記筒状部及び前記軸に対して回転可能になっており、
    前記カバー部には、一対の前記グリス排出部が設けられ、
    前記一対のグリス排出部のそれぞれは、前記カバー部から径方向外側に向かって互いに反対方向へ突出している軸受装置。
  2. 筒状部を有する軸受台、
    前記筒状部に収容されている軸受、及び
    前記筒状部の軸線方向端部に取り付けられているカバー
    を備え、
    前記軸受台は、前記筒状部の内側に通される軸を、前記軸受を介して支持し、
    前記カバーは、前記軸受を覆うカバー部と、グリスを排出する排出口を前記カバー部の径方向外側に向けて前記カバー部に設けられている筒状のグリス排出部とを有し、
    前記カバーは、前記筒状部の周方向へ前記筒状部及び前記軸に対して回転可能になっており、
    前記筒状部には、前記筒状部の壁を前記筒状部の軸線方向に沿って貫通する操作棒挿入孔が設けられ、
    前記操作棒挿入孔は、前記筒状部の周方向に沿った長穴であり、
    前記操作棒挿入孔には、前記カバー部に取り付け可能な操作棒が挿入可能になっている軸受装置。
  3. 筒状部を有する軸受台、
    前記筒状部に収容されている軸受、及び
    前記筒状部の軸線方向端部に取り付けられているカバー
    を備え、
    前記軸受台は、前記筒状部の内側に通される軸を、前記軸受を介して支持し、
    前記カバーは、前記軸受を覆うカバー部と、グリスを排出する排出口を前記カバー部の径方向外側に向けて前記カバー部に設けられている筒状のグリス排出部とを有し、
    前記カバーは、前記筒状部の周方向へ前記筒状部及び前記軸に対して回転可能になっており、
    前記カバーは、前記カバー部から前記軸受に向かって突出する仕切り部を有し、
    前記仕切り部は、前記カバーの周方向について前記グリス排出部の位置からずれた位置に配置されている軸受装置。
  4. 前記仕切り部は、前記軸の外周面に接触する請求項3に記載の軸受装置。
  5. 請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の軸受装置の前記筒状部内の劣化グリスを交換用グリスに交換するグリスの交換方法であって、
    前記筒状部に対して前記カバーを回転させて、軸受装置の外部の開放された空間に前記グリス排出部の排出口を向ける工程、及び
    軸受装置の外部の開放された空間に前記グリス排出部の排出口を向けた後、前記筒状部内の劣化グリスを前記グリス排出部の排出口から排出する工程、及び
    前記筒状部内の劣化グリスを前記グリス排出部の排出口から排出した後、交換用グリスを前記軸受に注入する工程
    を備えているグリスの交換方法。
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