JPH1130240A - 軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ころがり軸受に対する潤滑剤の供給が過剰に
なることを避けつつ潤滑剤の補給間隔の延長を図ると共
に、潤滑剤の供給を円滑に行うようにする。 【解決手段】 内側軸受カバー１６ａの内部空間にグリ
ース１７を収容するグリースポケット１８を設ける。内
輪１２ｂを軸方向に締付ける締付ナット１４を内輪１２
ｂ側に開口する断面コ字状に形成して環状凹部２２を設
けると共に、座金１５により環状凹部２２の開口部分を
塞ぎ、環状凹部２２内に固形潤滑剤２３を収容する。モ
ータの運転が開始されると、まず、グリース１７により
玉軸受１２は潤滑される。そして、回転軸１３の回転に
伴う温度上昇により固形潤滑剤２３が温められて潤滑油
分が滲み出てくると、この潤滑油分は、遠心力により座
金１５の孔部２４により必要量が玉軸受１２に供給され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軸受ハウジング内
に潤滑剤を供給する潤滑剤収納部を備えた軸受装置に関
する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】例えば、モータの軸受
装置として従来より図５に示すものが供されている。こ
の軸受装置は、モータの外殻の両端に位置する軸受ハウ
ジング１とその内側に装着されたころがり軸受２とから
構成されており、この軸受２に回転軸３が回転可能に支
持されている。

【０００３】前記軸受ハウジング１の両端開口部は、軸
受カバー５ａ，５ｂにより塞がれ、そのうちモータの機
内側に位置する内側軸受カバー５ａの内部空間にはグリ
ースポケット６が設けられている。また、機外側に位置
する外側軸受カバー５ｂの上部には、グリース誘導管７
の下端部が埋設され、軸受ハウジング１の上部に位置し
てグリース誘導管７と前記グリースポケット６とをつな
ぐグリース通路８が設けられている。

【０００４】このような構成の軸受装置では、予め組立
時にころがり軸受２，グリースポケット６及びグリース
通路８にグリースが充填されている。この状態で回転軸
３が回転すると、ころがり軸受２内のグリースが飛散し
て、外側軸受カバー５ｂ側に付着したり、排出口９に落
下したりし、ころがり軸受２内に残った少量のグリース
だけが実際の潤滑に寄与することになる。また、ころが
り軸受２から飛散したグリースを補うように、グリース
ポケット６からころがり軸受２にグリースが補給され
る。そして、ころがり軸受２内のグリースが劣化して潤
滑寿命に達する前に、新しいグリースをグリース誘導管
７の給油ニップル７ａから補給することになっている。

【０００５】しかしながら、上記構成の軸受装置では、
ころがり軸受２に供給されるグリースの大半が潤滑に寄
与することなく排出されてしまうため無駄が多いという
問題があった。また、グリースの補給間隔をグリースの
潤滑寿命よりも短く設定しなければならず、補給間隔の
延長が望まれていた。

【０００６】そこで、例えばグリースポケットを大きく
してグリースの収容量を増大させることにより、補給間
隔の延長を図ることが考えられる。しかし、この場合
も、やはり、大半のグリースが潤滑に寄与することなく
排出されてしまい、補給間隔をそれほど延長することは
できない。

【０００７】これに対して、実開昭５４−１０１２３５
号公報には、発熱等により装置の温度が高くなる部分に
補給用グリースを溜めたグリースタンクを設け、流動性
が高まったグリースをパイプ等の油道を通して軸受に供
給することにより、グリースの補給間隔の延長を図った
軸受装置が開示されている。

【０００８】しかしながら、回転電機においては、グリ
ースタンク内のグリースが５０℃程度にしか加熱されな
い事情がある。そのため、パイプ等を通過するのに十分
なグリースの流動性が得られず、ポンプ等の吐出手段を
用いなければ、やはり円滑なグリースの供給を行うこと
ができない。また、この構成では、グリースタンク内の
温度が十分に上昇するまでは、グリースの供給が行われ
ないという問題もあった。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、ころがり軸受に対する潤滑剤の供給が
過剰になることを避けつつ潤滑剤の補給間隔の延長を図
ると共に、潤滑剤の供給を円滑に行うことができる軸受
装置を提供するにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の軸受装置は、回
転軸を支承するころがり軸受が内側に装着された軸受ハ
ウジングと、この軸受ハウジング内に設けられ、非固形
状の潤滑剤が収容される潤滑剤収容部と、前記ころがり
軸受の内輪を軸方向に締付け固定する締付ナットと、前
記締付ナットに設けられ、前記内輪側に開口する環状凹
部と、この環状凹部内に収容され、前記ころがり軸受の
熱により潤滑油分が滲み出る固形状の潤滑剤と、前記締
付ナットと前記内輪との間に介在され、前記環状凹部の
開口部分を塞ぐと共に、前記固形状の潤滑剤から滲み出
る潤滑油分を前記ころがり軸受に供給するための孔部を
有する座金とを備えてなるところに特徴を有する。

【００１１】このような構成によれば、非固形状の潤滑
剤と固形状の潤滑剤とによりころがり軸受が潤滑される
ため、潤滑に寄与する潤滑剤の量を増大し、潤滑剤の補
給間隔の延長を図ることができる。しかも、回転軸の回
転によりころがり軸受付近が温度上昇するまでは非固形
状の潤滑剤によりころがり軸受が潤滑され、ころがり軸
受が温度上昇すると、固形状の潤滑剤によりころがり軸
受が潤滑されるため、常時、ころがり軸受に潤滑剤を供
給することができる。そして、非固形状の潤滑剤は、温
められて滲み出た潤滑油分が、遠心力により座金の孔部
を介して必要量だけころがり軸受に供給されるため、潤
滑剤の量を増大させても、潤滑剤が過剰に供給されるこ
とを極力防止できる。しかも、固形状の潤滑剤は、ころ
がり軸受の内輪を締付ける締付ナットと座金との間の環
状凹部内に収容されているため、温度上昇したころがり
軸受の熱が効率良く伝達される。

【００１２】この場合、座金に、固形状の潤滑剤の内部
に入る突部を設けると（請求項２）、座金と固形状の潤
滑剤との接触面積が増えるため、座金からの熱を効率良
く、しかも、固形状の潤滑剤の内部にまで伝達すること
ができる。また、環状凹部内に、温度上昇により固形状
の潤滑剤を押圧する圧力付与部材を設ける構成とすれば
（請求項３）、潤滑不良により軸受付近が異常に温度上
昇した場合に、固形状の潤滑剤からの潤滑油分の分離を
促進することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明をモータの軸受装置
に適用した第１の実施例を図１及び図２を参照して説明
する。まず、図１は軸受装置の全体構成を示すもので、
モータの外殻の両端に位置する軸受ハウジング１１の内
部には、ころがり軸受としての玉軸受１２が装着されて
いる。玉軸受１２は、前記軸受ハウジング１１に嵌合固
定された外輪１２ａ、軌道輪としての内輪１２ｂ、及び
外輪１２ａと内輪１２ｂとの間に配設された転動体１２
ｃとから構成されている。そして、玉軸受１２の内輪１
２ｂには、回転軸１３が圧入されている。

【００１４】前記回転軸１３には、前記内輪１２ｂの機
内側の位置を規制する段部１３ａが設けられている。ま
た、前記内輪１２ｂの機外側に位置する回転軸１３の外
周には雄ねじ１３ｂが切られている。そして、この雄ね
じ１３ｂに締付ナット１４を締付けることにより、内輪
１２ｂが前記段部１３ａと締付ナット１４との間に挟み
込まれて回転軸１３に固定されている。また、締付ナッ
ト１４と前記内輪１２ｂとの間には、緩み防止用の座金
１５が介在されている。この座金１５及び前記締付ナッ
ト１４の詳細な構成については後述する。

【００１５】一方、前記軸受ハウジング１１の機内側に
開口する端部は、内側軸受カバー１６ａによって塞が
れ、機外側に開口する端部は外側軸受カバー１６ｂによ
って塞がれている。この場合、内側，外側軸受カバー１
６ａ，１６ｂは、図示しないねじによりそれぞれ軸受ハ
ウジング１１にねじ止めされており、前記ねじを緩める
ことにより、軸受ハウジング１１から取外せるように構
成されている。

【００１６】前記内側軸受カバー１６ａの内部空間に
は、非固形状の潤滑剤たるグリース１７を収容する潤滑
剤収容部としてのグリースポケット１８が設けられてい
る。前記外側軸受カバー１６ｂの上部には、グリース誘
導管１９の下端部が埋設されている。軸受ハウジング１
１の上部には、前記グリースポケット１８と前記グリー
ス誘導管１９とをつなぐグリース通路２０が設けられて
いる。また、外側軸受カバー１６ｂの下部には、排出口
２１が設けられている。この排出口２１には蓋２１ａが
取付けられており、通常は塞がれた状態になっている。

【００１７】そして、前記グリース誘導管１９の給油ニ
ップル１９ａにグリースガン（図示せず）を接続し、こ
のグリースガンからグリース１７を注入することによ
り、グリース１７がグリース通路２０を通してグリース
ポケット１８内に供給されるようになっている。

【００１８】さて、前記締付ナット１４は、断面コ字状
をなしており、全周に渡って内輪１２ｂ側に開口する環
状凹部２２が設けられている。この環状凹部２２内に
は、固形状の潤滑剤２３（以下、固形潤滑剤２３と称
す）が収容されるようになっている。この固形潤滑剤２
３は、温められると潤滑油分が滲み出てくる構成のもの
で、その詳細については後述する。また、前記座金１５
の外径寸法は、締付ナット１４の外径寸法よりも大きく
なるように構成されており、締付ナット１４の環状凹部
２２の開口部分は、座金１５により塞がれるようになっ
ている。

【００１９】座金１５は、内輪１２ｂと対向する中心部
分１５ａは平面状をなしていて該内輪１２ｂと密着する
ように構成されており、外周部分１５ｂは軸方向外側に
傾斜するテーパ面状をなしている。図２にも示すよう
に、座金１５には、平面状をなす中心部分１５ａと外周
部分１５ｂとの境界部分に沿って複数個、この場合１２
個の孔部２４が設けられている。

【００２０】これら孔部２４は、環状凹部２２内の固形
潤滑剤２３から滲み出た潤滑油分を玉軸受１２の内輪１
２ｂ及び外輪１２ａとの間に供給するためのもので、予
備試験の結果に基づいて本実施例の玉軸受１２の潤滑に
必要な量の潤滑油分が供給されるよう、大きさや個数が
定められている。尚、座金１５の内周縁部には、該座金
１５の回り止めのための突部１５ｃが設けられ、外周縁
部には、前記締付ナットの回り止めのための複数個の突
部１５ｄが突設されている。

【００２１】ここで、前述した締付ナット１４の環状凹
部２２内に収容される固形潤滑剤２３について説明す
る。この固形潤滑剤２３は、前記環状凹部２２と略同形
をなす環状に成形されたもので、例えば、特開平６−１
７２７７０号公報に示されるような潤滑剤組成物からな
る。具体的には、下記成分（ａ）と（ｂ）とを混合し、
さらに成分（ｃ）を混合脱泡した後、室温〜８０℃の温
度で１〜２４時間程度静置することにより製造される。

【００２２】（ａ）金属石鹸型グリース及び非金属石鹸
型有機系グリースから選ばれるグリース （ｂ）ウレタンプレポリマー （ｃ）芳香族ポリアミン系硬化剤 このようにして得られた固形潤滑剤２３は、温められる
と潤滑油分（グリース）が流動性を帯び、例えば指で押
圧することにより、その潤滑油分が滲み出てくる性質を
有している。尚、成分（ｂ）及び成分（ｃ）の合計量
は、組成物の全重量に対して好ましくは２０〜８０重量
％、さらに好ましくは４０〜６０重量％である。

【００２３】また、上記公報には、固形状の潤滑剤組成
物を軸受リテーナに塗布して硬化させた後、ＡＳＴＭ寿
命試験（ＡＳＴＭ−Ｄ−１７４１）及びＣＲＣ寿命試験
（ＡＳＴＭ−Ｄ−３３３６）を行った結果、固形状の潤
滑剤組成物は従来の潤滑剤として知られている鉱油型リ
チウムグリースの１０倍以上の寿命を示すことが記載さ
れている。従って、本実施例の固形潤滑剤２３は従来の
潤滑剤よりも大幅な寿命の延長が期待できる。

【００２４】次に、上記構成の作用について説明する。
尚、玉軸受１２内には、潤滑に必要なグリース１７が予
め充填されていることとする。まず、モータの運転が開
始され、回転軸１３が回転すると、転動体１２ｃが転動
することにより内輪１２ｂ，締付ナット１４，座金１５
が回転軸１３と一体になって回転する。すると、玉軸受
１２内に充填されていたグリース１７、或いはグリース
ポケット１８から玉軸受１２に供給されたグリース１７
により玉軸受１２が潤滑される。

【００２５】そして、モータの運転が継続されることに
より、回転軸１３の回転に伴う摩擦損等の損失により、
玉軸受１２付近や軸受ハウジング１１の温度が上昇す
る。特に、玉軸受１２においては、内輪１２ｂの方が外
輪１２ａよりも１０℃程度温度が高くなることが判って
いる。そのため、環状凹部２２内の固形潤滑剤２３は、
玉軸受１２で発生した熱のうち、特に、内輪１２ｂで発
生した熱が、該内輪１２ｂに密着して設けられた座金１
５を介して効率良く温められる。

【００２６】その結果、固形潤滑剤２３が十分に加熱さ
れ、固形潤滑剤２３に含まれる潤滑油分が流動性を帯び
て滲み出てくる。このとき、締付ナット１４が回転軸１
３と一体に回転するため、滲み出た潤滑油分は遠心力に
より環状凹部２３内を外周側に移動し、座金１５の孔部
２４を通って内輪１２ｂの外周面（転動体の転送面）に
供給される。そして、転動体１２ｃが転動することによ
り潤滑油分は玉軸受１２全体に行き渡り、以て、玉軸受
１２が潤滑される。

【００２７】このような構成の本実施例によれば、グリ
ースポケット１８にグリース１７を収容し、環状凹部２
２内に固形潤滑剤２３を収容する構成としたので、玉軸
受１２の潤滑に寄与する潤滑剤の量が増える。しかも、
上記したように固形潤滑剤２３の潤滑寿命は長いので、
潤滑剤（グリース１７及び固形潤滑剤２３）の補給間隔
の延長を図ることができる。そして、回転軸１３の回転
により玉軸受１２付近が温度上昇するまではグリース１
７に玉軸受１２が潤滑され、玉軸受１２が温度上昇する
と、固形潤滑剤２３により玉軸受１２が潤滑されるの
で、常時、玉軸受１２に潤滑剤を供給することができ
る。

【００２８】また、固形潤滑剤２３は、温められて滲み
出た潤滑油分が遠心力により座金１５の孔部２２を介し
て必要量だけ玉軸受１２に供給される構成であるため、
玉軸受１２の潤滑に寄与する潤滑剤の量が増えても、そ
の供給量が過剰になることを極力防止できる。しかも、
固形潤滑剤２３は、玉軸受１２の内輪１２ｂを締付ける
締付ナット１４と座金１５との間の環状凹部２２内に収
容されているため、玉軸受１２の熱が正確に固形潤滑剤
２３に伝達される。

【００２９】次に、図３は本発明の第２の実施例を示し
ており、第１の実施例と異なるところを説明する。本実
施例においては、座金１５の締付ナット１４側の面に、
径方向に延びる例えば６個の突部、この場合、突片部３
１が一体成形されている。これらの突片部３１は、隣接
する孔部２４と孔部２４との間に位置し、環状凹部２２
内に収容された固形潤滑剤２３の内部に入り込むように
構成されている。尚、その他の構成は上記第１の実施例
と同様である。

【００３０】従って、この場合には、突片部３１が設け
られた分、座金１５と固形潤滑剤２３との接触面積が増
大するため、座金１５からの熱が固形潤滑剤２３に効率
良く伝達され、しかも、固形潤滑剤２３の内部にまで伝
達されるようになる。また、突片部３１の数や大きさを
調節することにより、固形潤滑剤２３へ伝達される熱の
量を調節することができるという効果も得られる。

【００３１】図４は、本発明の第３の実施例を示してお
り、第１の実施例と異なるところを説明する。本実施例
においては、座金１５の締付ナット１４側の面に、圧力
付与部材、例えば形状記憶合金により形成された６個の
突片部４１を設けた。この突片部４１は、隣接する孔部
２４と孔部２４とをつなぐ線上に位置するように設けら
れている。そして、前記突片部４１は、所定温度以上に
なると外周側に倒れるように構成されている。この場合
の所定温度は、例えば、潤滑不良により玉軸受１２が温
度上昇したときに達する温度に基づいて設定されてい
る。

【００３２】このような構成によれば、突片部４１によ
り固形潤滑剤２３の内部にも熱が伝達されるので、上記
第２の実施例同様、固形潤滑剤２３を効率良く温めるこ
とができる。しかも、潤滑不良により玉軸受１２が異常
に温度上昇した場合には、突片部４１が外周側に倒れて
固形潤滑剤２３を押圧するため、固形潤滑剤２３から潤
滑油分が強制的に分離される。そのため、玉軸受１２側
に多くの潤滑油分が供給されるようになり、玉軸受１２
の潤滑不良を早急に解消することができる。

【００３３】尚、圧力付与部材は上記突片部４１に限定
されるものではなく、温度上昇により体積が膨張する例
えば金属製の球体や風船等を固形潤滑剤と共に環状凹部
２２内に収容するようにしても良い。この場合は、温度
上昇により球体等が徐々に体積膨張することにより徐々
に固形潤滑剤２３が押圧されるようになる。

【００３４】また、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、例えばころがり軸受としてはころ軸受で
も良く、さらに、モータ以外の軸受装置にも適用できる
等、種々の変形が可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の軸受装置によれば、非固形状の潤滑剤を収容する潤滑
剤収容部と固形状の潤滑剤を収容する締付ナットとを設
け、ころがり軸受の潤滑に寄与する潤滑剤の量を増やす
と共に、回転軸の回転によりころがり軸受の温度が上昇
するまでは、非固形状の潤滑剤により軸受が潤滑され、
軸受の温度が上昇した後は、固形状の潤滑剤により軸受
を潤滑する構成としたので、ころがり軸受に常時、潤滑
剤を供給できて、潤滑剤の補給間隔の延長を図ることが
できる。また、固形状の潤滑剤が温められて滲み出た潤
滑油分は、座金の孔部を介して必要量だけころがり軸受
に供給されるので、潤滑剤の量が増えても、潤滑剤が過
剰にころがり軸受に供給されることを極力防止できる。
また、固形状の潤滑剤は、締付ナットと座金との間に位
置する環状凹部内に収容されているため、温度上昇した
ころがり軸受の内輪で発生する熱が座金を介して効率良
く伝達されるので、固形状の潤滑剤から潤滑油分が分離
し易くなる。

【００３６】この場合、請求項２の軸受装置のように、
座金に、固形状の潤滑剤の内部に入る突部を設けると、
座金からの熱を固形状の潤滑剤の内部にまで伝達するこ
とができると共に、突部の大きさや数を調節することに
より固形状の潤滑剤に伝わる熱を調節することができ
る。また、請求項３の軸受装置のように、座金或いは締
付ナットに、温度上昇により固形状の潤滑剤を押圧する
圧力付与部材を設けると、潤滑不良により温度上昇した
場合に固形状の潤滑剤からの潤滑油分の分離を促進する
ことができ、潤滑不良を早急に解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す軸受装置の縦断側
面図

【図２】座金の正面図

【図３】本発明の第２の実施例を示す図２相当図（ａ）
及びＡ−Ａ線に沿う座金の縦断側面図（ｂ）

【図４】本発明の第３の実施例を示す図２相当図（ａ）
及びＢ−Ｂ線に沿う座金の縦断側面図（ｂ）

【図５】従来例を示す図１相当図

【符号の説明】

図中、１１は軸受ハウジング、１２は玉軸受（ころがり
軸受）、１２ｂは内輪、１３は回転軸、１４は締付ナッ
ト、１５は座金、１７はグリース（非固形状の潤滑
剤）、１８はグリースポケット（潤滑剤収容部）、２２
は環状凹部、２３は固形潤滑剤（固形状の潤滑剤）、２
４は孔部、３１は突片部（突部）、４１は突片部（圧力
付与部材）を示す。

フロントページの続き (72)発明者 八重樫 康 神奈川県藤沢市辻堂神台１丁目４番地１号 協同油脂株式会社辻堂工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸を支承するころがり軸受が内側に
   装着された軸受ハウジングと、 この軸受ハウジング内に設けられ、非固形状の潤滑剤が
   収容される潤滑剤収容部と、 前記ころがり軸受の内輪を軸方向に締付け固定する締付
   ナットと、 前記締付ナットに設けられ、前記内輪側に開口する環状
   凹部と、 この環状凹部内に収容され、前記ころがり軸受の熱によ
   り潤滑油分が滲み出る固形状の潤滑剤と、 前記締付ナットと前記内輪との間に介在され、前記環状
   凹部の開口部分を塞ぐと共に、前記固形状の潤滑剤から
   滲み出る潤滑油分を前記ころがり軸受に供給するための
   孔部を有する座金とを備えてなる軸受装置。
2. 【請求項２】 座金には、固形状の潤滑剤の内部に入る
   突部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の
   軸受装置。
3. 【請求項３】 環状凹部内には、温度上昇により固形状
   の潤滑剤を押圧する圧力付与部材が設けられていること
   を特徴とする請求項１記載の軸受装置。