(57)【要約】【課題】間座を用いた軸受において潤滑性能を高める。【解決手段】  内輪２と外輪１との間に形成された環状空間内に複数の転動体３を配置し、周方向に隣り合う転動体３，３間に間座１０を配置してその間座１０により前記転動体３，３同士の接触を阻止し、前記転動体３を介して前記内輪２と前記外輪１とを相対回転可能に支持する軸受装置において、前記間座１０の少なくとも前記転動体３に触れる部分、及び前記内輪２及び外輪１に対向する部分に多孔質素材で形成された多孔質部１５を設け、その多孔質部１５の空隙にグリースを含浸させた。間座１０自体がグリースを含浸するようにしたので、接触部へのグリースの供給量を増やし潤滑性能を高めることができる。【選択図】図２
2010025306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪（２）と外輪（１）との間に形成された環状空間内に複数の転動体（３）を配置し、周方向に隣り合う転動体（３，３）間に間座（１０）を配置してその間座（１０）により前記転動体（３，３）同士の接触を阻止し、前記転動体（３）を介して前記内輪（２）と前記外輪（１）とを相対回転可能に支持する軸受装置において、
前記間座（１０）の少なくとも前記転動体（３）に触れる部分に多孔質素材で形成された多孔質部（１５）を設け、その多孔質部（１５）の空隙にグリースを含浸させたことを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
内輪（２）と外輪（１）との間に形成された環状空間内に複数の転動体（３）を配置し、周方向に隣り合う転動体（３，３）間に間座（１０）を配置してその間座（１０）により前記転動体（３，３）同士の接触を阻止し、前記転動体（３）を介して前記内輪（２）と前記外輪（１）とを相対回転可能に支持する軸受装置において、
前記間座（１０）の少なくとも前記内輪（２）及び外輪（１）又はそのいずれかに対向する部分に多孔質素材で形成された多孔質部（１５）を設け、その多孔質部（１５）の空隙にグリースを含浸させたことを特徴とする軸受装置。
【請求項３】
前記多孔質部（１５）は、前記間座（１０）の前記内輪（２）又は外輪（１）に対向する部分のうち、周方向端部寄りの部分に設けられることを特徴とする請求項２に記載の軸受装置。
【請求項４】
前記間座（１０）の全体を前記多孔質部（１５）としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の軸受装置。
【請求項５】
前記間座（１０）は、前記転動体（３）に接触する凹状の球面（１１）を有し、その球面（１１）に凹部（１２，１３）を形成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の軸受装置。
【請求項６】
前記多孔質部（１５）は、前記凹部（１２，１３）に臨んで形成されることを特徴とする請求項５に記載の軸受装置。
【請求項７】
前記凹部（１２，１３）は、前記間座（１０）を周方向に貫通することを特徴とする請求項５又は６に記載の軸受装置。
【請求項８】
前記凹部（１２，１３）に、固体潤滑剤（Ｐ）を充填することを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の軸受装置。
【請求項９】
前記多孔質素材は焼結金属であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の軸受装置。
【請求項１０】
前記多孔質素材は多孔質樹脂であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内輪と外輪との間に複数の転動体と間座とを交互に配置した軸受、特に、ショベル、クレーン等の建設機械に用いられる旋回軸受に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ショベル、クレーン等の建設機械には、旋回軸受と呼ばれる軸受が用いられる場合がある。例えば、図６に示す建設機械（油圧ショベル）Ｍの場合、地盤上に載置された基台５と、その上部に設けられる旋回体６との間に旋回軸受４が介在することによって、その旋回体６が水平方向に回転できるようになっている。
【０００３】
なお、前記基台５としては、自走式建設機械の場合は、車輪や無限軌道を備えた走行体として機能するようになっている。
【０００４】
この種の旋回軸受４の構成を、本発明の実施形態の説明図である図１に基づいて説明すると、通常は、旋回体６側に駆動ピニオン（図示せず）が設けられており、その駆動ピニオンに噛み合う内歯車７を有する内輪２が基台（走行体）５側に設けられている。また、旋回体６側には、その内輪２を囲む外輪１が備えられている。
【０００５】
内輪２と外輪１との間には、環状の転動体収容空間（以下、「環状空間」と称する）８が形成されている。この環状空間８内に、周方向に沿って多数の球状の転動体３を収容している。転動体３を介して、内輪２と外輪１とが回動可能に支持されるので、旋回体６が基台５に対して水平方向に旋回可能である。
【０００６】
また、その環状空間８には、周方向に隣り合う前記転動体３，３間に、間座２０と呼ばれるスペーサ部品が配置される。間座２０は、前記転動体３，３同士を接触させないようにするとともに、前記転動体３を周方向に沿って一定の間隔に維持している。
【０００７】
この種の旋回軸受４において、内輪２及び外輪１と転動体３との接触部を潤滑するため、外輪１の内周部１aと内輪２の外周部２ａとの間の間隙内に潤滑剤Ｇを供給している。
【０００８】
潤滑剤Ｇとして、一般的なグリースなどを用いる場合、その供給は、従来の建設機械の旋回軸受では、作業員が外輪外側からグリースニップルを通じて定期的に給脂する必要があった。この給脂は、煩雑な作業であり、頻繁に給脂を行うことは多大な労力となっていた。
また、旋回軸受４は比較的大型であるものが多く、そのような大型の旋回軸受４では、転動体３の自転に伴うその転動体３外周の周速が大きいため、潤滑不足が問題となることがあった。
【０００９】
このため、給脂頻度の低減及び潤滑不足防止のために、間座に固体潤滑剤（固形潤滑剤）を組み込んだ技術も開示されている。
【００１０】
固体潤滑剤を用いた例として、例えば、図７に示すものがある。この旋回軸受４では、間座２０の両側面に転動体３と接触可能な凹状の弧状面２１を形成し、その弧状面２１に開口する孔２２を形成して、この孔２２に固体潤滑剤としてプラスチックグリースＰを充填している。また、その間座２０の外周部に溝２３を形成し、その溝２３に固体潤滑剤として、プラスチックグリースＰを充填している。
【００１１】
このプラスチックグリースＰは、例えば、超高分子量ポリエチレン等の樹脂材料とグリースとの混合物を、樹脂材料が融解する適宜の温度に加熱した後、冷却し固形化して生成したものを採用することができる（例えば、特許文献１参照）。
【００１２】
なお、固体潤滑剤としては、その他にも、潤滑油を増ちょうさせて保形性を持たせたグリースや、あるいは、樹脂等に液体潤滑剤を含浸させたもの等が知られている。
【００１３】
また、間座２０を周方向に分れるように分割し、その分割部にプラスチックグリースＰを挟み込んで保持する技術も開示されている。間座２０の分割部にプラスチックグリースＰを挟み込んで保持する構成であるため、高温時に油の染みだしによって収縮しても、脱落しないという利点がある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−２２２１４０号公報
【特許文献２】特開２００５−６１５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記特許文献１，２に記載の旋回軸受では、間座２０に形成した孔２２や溝２３などに固体潤滑剤を充填する、あるいは分割した部材間に固体潤滑剤を嵌め込んで固定することにより、内輪２又は外輪１と間座２０とが摺動する箇所を潤滑する。
しかし、間座２０に形成した空間に固体潤滑剤を配置するという構成上、充填できる潤滑剤Ｇの量には限界がある。
【００１５】
そこで、この発明は、間座を用いた軸受において、内輪又は外輪と間座とが摺動する箇所に対する潤滑性能をさらに高めることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するために、この発明は、間座に形成した孔や溝などに固体潤滑剤を充填あるいは嵌め込んで固定するのではなく、間座自体を多孔質素材で形成してその多孔質素材にグリースを含浸させたのである。間座自体がグリースを含浸するようにすれば、グリースの供給量を増やし潤滑性能をさらに高めることができる。
具体的な構成は、内輪と外輪との間に形成された環状空間内に複数の転動体を配置し、周方向に隣り合う転動体間に間座を配置してその間座により前記転動体同士の接触を阻止し、前記転動体を介して前記内輪と前記外輪とを相対回転可能に支持する軸受装置において、前記間座の少なくとも前記転動体に触れる部分に多孔質素材で形成された多孔質部を設け、その多孔質部の空隙にグリースを含浸させたことを特徴とする軸受装置である。
【００１７】
この構成において、前記多孔質部を、内輪や外輪に向かい合う部分に設けた構成を採用することもできる。
すなわち、その構成は、内輪と外輪との間に形成された環状空間内に複数の転動体を配置し、周方向に隣り合う転動体間に間座を配置してその間座により前記転動体同士の接触を阻止し、前記転動体を介して前記内輪と前記外輪とを相対回転可能に支持する軸受装置において、前記間座の少なくとも前記内輪及び外輪又はそのいずれかに対向する部分に多孔質素材で形成された多孔質部を設け、その多孔質部の空隙にグリースを含浸させたことを特徴とする軸受装置とすることができる。
【００１８】
また、前記内輪又は外輪に対向する部分に多孔質部を設けた前記構成において、その多孔質部を、前記間座の前記内輪又は外輪に対向する部分のうち、周方向端部寄りの部分に設けた構成を採用することができる。
このようにすれば、間座と内輪の外周部又は外輪の内周部との間に隙間がある場合において、その間座が傾動した際（間座の内径寄りの部分が周方向一方側へ、外径寄りの部分が周方向他方側へと傾いた状態）に、多孔質部が内輪の外周部又は外輪の内周部に近づきやすくなるので、転動体と内輪又は外輪との接触部における潤滑性能をさらに高めることができる。
【００１９】
なお、その多孔質部は前記間座の一部としてもよいし、前記間座の全体を前記多孔質部としてもよい。
【００２０】
また、前記間座は、前記転動体に接触する凹状の球面を有し、その球面に凹部を形成した構成を採用することができる。
転動体に接する凹状の球面に凹部が形成されていれば、その凹部内にグリースを保持することができるので、間座と転動体との接触部における潤滑性能を高めることができる。  
なお、前記多孔質部は、その凹部に臨んで形成されていることが望ましい。凹部内にグリースが供給されやすくなるからである。
【００２１】
さらに、前記凹部は、前記間座を周方向に貫通する構成を採用することができる。この貫通によって、グリースの保持量をさらに高めることができる。
なお、その凹部に、固体潤滑剤を充填することもできる。凹部が前記間座を周方向に貫通する場合も同様である。
【００２２】
上記の各構成における前記多孔質素材としては、間座としての機能を発揮し得る強度を有する限りにおいて、内部に微小な空隙を多数有する周知の多孔質素材を使用してよい。例えば、多孔質素材として焼結金属を採用することができる。また、多孔質樹脂を採用することもできる。
【発明の効果】
【００２３】
この発明は、間座を用いた軸受において、内輪又は外輪と間座とが摺動する箇所に対する潤滑性能をさらに高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
この発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。この実施形態は、図６に示す建設機械Ｍの基台５と旋回体６との間に配置される旋回軸受４である。
【００２５】
旋回軸受４の主たる構成は、間座１０の構成を除き、図１（ａ）〜（ｃ）に示す通りで共通である。これは、従来例において説明したものと同様であるので、以下、本願の特徴である間座１０の構成を中心に、実施形態毎に説明する。
【００２６】
（第一の実施形態）
図１（ｃ）に示すように、内輪２と外輪１との間の環状空間８内に、多数の転動体３が配置されている。間座１０は、その環状空間８の周方向に隣り合う転動体３，３間に一つずつ配置されている。
【００２７】
その間座１０には、図２（ａ）に示すように、前記転動体３に接触する凹状の球面１１が設けられている。この球面１１は、両側の転動体３，３に対してそれぞれ設けられており、各球面１１と転動体３の外面とはそれぞれ面接触するようになっている。
【００２８】
また、その球面１１には凹部１２が形成されている。この実施形態では、前記凹部１２は、環状空間８の周方向に沿って伸びて前記両球面１１，１１間を貫通するように設けられている。
【００２９】
この間座１０は、その全体が樹脂を発泡させて形成した多孔質樹脂で構成されている。この多孔質樹脂で形成された部分を多孔質部１５と称する。この実施形態では、間座１０の全体が多孔質樹脂であることから、その全体が多孔質部１５である。多孔質部１５は、転動体３が周方向に離合集散（離れたり近づいたり）する際に間座１０に作用する応力に耐え得る強度を有する。
【００３０】
多孔質部１５は、多数の微小な空隙を有しているので、間座１０を環状空間８内に組み込むと、その微小な空隙内に、前記環状空間８内に充填されたグリースが含浸していく。なお、多孔質部１５には、旋回軸受４を組み上げる前にグリースを含浸しておいてもよい。また、前記凹部１２内にもグリースが保持される。
【００３１】
このように、多孔質部１５にグリースが含浸されているので、そのグリースが適宜に球面１１に滲み出ることにより、間座１０の球面１１と転動体３の外面との接触部が潤滑される。
【００３２】
また、凹部１２内にグリースが保持されていることから、その凹部１２内のグリースによっても、間座１０の球面１１と転動体３の外面との接触部が潤滑される。
【００３３】
さらに、前記多孔質部１５は、前記凹部１２に臨んで形成されているので、多孔質部１５に含浸されたグリースが減少すれば、凹部１２内から多孔質部１５へ新たにグリース供給される。このため、転動体３との接触部における潤滑性能が長く維持される。
【００３４】
（第二の実施形態）
第二の実施形態を、図２（ｂ）に示す。この実施形態は、前記凹部１２に、固体潤滑剤Ｐを充填したものである。その他の構成は、第一の実施形態と同様である。
ただし、固体潤滑剤Ｐが凹部１２内から抜けるのを防止するため、その固体潤滑剤Ｐと凹部１２内面に凹凸を設けて、その凹凸を噛み合わせている。この噛み合いにより、固体潤滑剤Ｐは凹部１２から脱落しない。
なお、この実施形態では、その相互に噛み合う凹凸として、凹部１２の内面に凸部１２ａを設け、その凸部１２ａを固体潤滑剤Ｐに設けた凹部に入り込ませているが、固体潤滑剤Ｐの外面に凸部を設け、その凸部を凹部１２の内面の一部分に設けた凹部に入り込ませてもよい。
また、その凹凸の位置は、自由に設定でき、凹部１２内におけるいずれの場所でもよい。例えば、この実施形態では、凹部１２は前記両球面１１，１１間を貫通する孔であるから、その凹凸は、孔の伸びる方向の中央部でもよいし、球面１１に近い端部付近でもよい。
【００３５】
多孔質部１５に含浸されたグリースが、間座１０の球面１１と転動体３の外面との接触部を潤滑する点、凹部１２内の固体潤滑剤Ｐによって、間座１０の球面１１と転動体３の外面との接触部が潤滑される（図中の矢印ａ参照）点は、第一の実施形態の作用と同様である。
【００３６】
また、前記多孔質部１５が、前記凹部１２に臨んで形成されているので、多孔質部１５に含浸されたグリースが減少すれば、凹部１２内の固体潤滑剤Ｐから新たにグリース供給される（図中の矢印ｂ参照）点も、第一の実施形態の作用と同様である。
【００３７】
（第三の実施形態）
第三の実施形態を図３に示す。この実施形態では、前記間座１０の転動体３に触れる部分に多孔質部１５（１５ａ）を所定厚さｔ０の範囲で設けたものである。また、前記間座１０の内輪２及び外輪１に対向する部分にも、多孔質部１５（１５ｂ）を設けている。内径側及び外径側の多孔質部１５ｂ，１５ｂは、それぞれ所定厚さｔ１，ｔ２の範囲で設けられ、それらの多孔質部１５ａ，１５ｂで囲まれた本体部１４は、多孔質樹脂以外の樹脂で形成されている。
【００３８】
本体部１４，多孔質部１５ａ，１５ｂともに転動体３が周方向に離合集散する際に間座１０に作用する応力に耐え得る強度を有する。
【００３９】
なお、この実施形態では、凹部１２は設置を省略しているが、必要に応じて凹部１２を設けることは可能である。そのとき、多孔質部１５は、凹部１２の内面にも臨んで形成されていることが望ましい。
【００４０】
（第四の実施形態）
第四の実施形態を図４（ａ）（ｂ）に示す。この実施形態は、上記第三の実施形態において、球面１１，１１間を結ぶ貫通孔（凹部）１２を形成して、その貫通孔１２の内面に多孔質部１５ｃ（１５）を所定厚さｔ３で形成するとともに、内径側及び外径側の多孔質部１５ｂ，１５ｂを、それぞれ前記間座１０の前記内輪２又は外輪１に対向する部分のうち、周方向端部寄りの部分にのみ設けている。
【００４１】
また、前述の各実施形態では、間座１０の外径面及び内径面が、それぞれ外輪１の内周部１ａ、内輪２の外周部２ａに接する構成としていたが、この実施形態では、それらの間に隙間ｗを設けている（図４（ａ）参照）。
【００４２】
このように、間座１０と内輪２の外周部２ａ又は外輪１の内周部１ａとの間に隙間ｗがあるので、例えば、図４（ｂ）に示すように、間座１０が傾動した際に、多孔質部１５ｂが確実に内輪２の外周部２ａ又は外輪１の内周部１ａに近づきやすくなる。このため、多孔質部１５ｂを、周方向中央部（図７の従来例で示す符号２３の位置に相当）のみに設けた場合と比較して、より潤滑性能を高めることができる。
【００４３】
（第五の実施形態）
第五の実施形態を図５に示す。この実施形態は、前記球面１１に開口する凹部１２に加え、その凹部１２の周囲にも凹部を設けたものである。凹部１２の周囲に設けた凹部を、図中に符号１３で示す。なお、間座１０の全体が多孔質部１５で構成されている。
【００４４】
この凹部１３は、前記凹部１２を囲む全周に亘って側面視環状に設けられており、その凹部１３が、図５に示す下方の範囲では、両球面１１，１１間を貫通して形成され、図中上方の範囲では、一方の球面１１にのみ開口している。また、その凹部１３は、外輪１側に開口部１３ａを有する。
【００４５】
これらの凹部１２，１３及び開口部１３ａ内には、固体潤滑剤Ｐが充填されており、その固体潤滑剤Ｐが転動体３に触れることによって、転動体３と間座１０の球面１１とが潤滑されるとともに、その固体潤滑剤Ｐによって多孔質部１５に潤滑剤が供給される。
【００４６】
なお、上記の実施形態では、多孔質部１５を形成する多孔質素材として多孔質樹脂を用いたが、この多孔質素材としてはグリースを含浸可能な素材であればよく、それ以外にも、転動体３が周方向に離合集散する際に間座１０に作用する応力に耐え得る強度を有する焼結金属等を採用することができる。
【００４７】
また、この発明は、ショベル、クレーン等の建設機械Ｍに用いられる旋回軸受４のみならず、内輪２と外輪１との間に複数の転動体３と間座１０とを交互に配置した軸受全般において採用し得る。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】旋回軸受の説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は一部拡大平面図、（ｃ）は（ｂ）の要部拡大図
【図２】（ａ）は第一の実施形態を示す要部拡大平面図、（ｂ）は第二の実施形態を示す要部拡大平面図
【図３】第三の実施形態を示す要部拡大平面図
【図４】第四の実施形態を示し、（ａ）は要部拡大平面図、（ｂ）は間座が傾動した状態を示す説明図
【図５】第五の実施形態を示す要部拡大平面図
【図６】旋回軸受を備えた建設機械の全体図
【図７】従来例の旋回軸受の要部拡大平面図
【符号の説明】
【００４９】
１  外輪
１ａ  内周部
２  内輪
２ａ  外周部
３  転動体
４  旋回軸受
５  基台（走行体）
６  旋回体
７  内歯車
８  環状空間
１０，２０  間座
１１，２１  球面（弧状面）
１２，１３，２２  凹部（孔）
１３ａ  開口部
１４  本体部
１５，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ  多孔質部
２３  溝
Ｇ  潤滑剤
Ｍ  建設機械
Ｐ  固体潤滑剤（プラスチックグリース）
【図１】
2010025306.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2010025306.tif 000006
【図５】
2010025306.tif 000007
【図６】
2010025306.tif 000008
【図７】
2010025306.tif 000009