(57)【要約】【課題】低コストかつ省スペース化を図りつつ高速回転時においても軸受内部に潤滑油を供給可能な転がり軸受及び転がり軸受ユニットを提供する。【解決手段】内輪２１と、外輪２２と、内輪２１と外輪２２との間に周方向に転動自在に配設された複数の玉２３とを備え、潤滑油供給口４２が形成され内輪２１が外嵌された回転軸４２から潤滑油が給油可能に配設された転がり軸受２０において、潤滑油供給口４２に対向する位置近傍に、外輪２２の内周面より径方向内側に延びて潤滑油供給口４２から排出された潤滑油の流れを転がり軸受２０側に変換する潤滑油取込部５０が設けられている。【選択図】図１
2010001923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、外輪と、前記内輪と外輪との間に周方向に転動自在に配設された複数の転動体とを備え、潤滑油供給口が形成され前記内輪が外嵌された軸から潤滑油が給油可能に配設された転がり軸受において、
前記潤滑油供給口に対向する位置近傍に、前記外輪の内周面より径方向内側に延びて前記潤滑油供給口から排出された潤滑油の流れを転がり軸受側に変換する潤滑油取込部が設けられていることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記潤滑油取込部にテーパ部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項３】
前記潤滑油取込部に段部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項４】
前記潤滑油取込部が、前記軸に近接されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の転がり軸受。
【請求項５】
前記潤滑油取込部が、その内径側に雌ネジが形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の転がり軸受。
【請求項６】
前記潤滑油取込部は、前記外輪に形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の転がり軸受。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれかに記載の転がり軸受と、
前記外輪が内嵌されるハウジングと、を備えた軸受ユニットにおいて、
前記潤滑油取込部は前記ハウジングに形成されていることを特徴とする軸受ユニット。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれかに記載の転がり軸受と、
前記外輪が内嵌されるハウジングと、
軸方向において前記ハウジングと前記転がり軸受との間にリング部材と、を備えた軸受ユニットにおいて、
前記潤滑油取込部は前記リング部材に形成されていることを特徴とする軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸芯給油で潤滑される転がり軸受及び軸受ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に転がり軸受が回転すると、軸受周辺の空気が軸受の回転に連れ回りエアーカーテンが発生する。近年の高速回転の要請により、転がり軸受を高速回転させると、発生するエアーカーテンの層も増大し、これにより潤滑油が軸受内部に導入し難くなり、潤滑油不足による、例えば軸受の焼き付きが発生するおそれがあった。
【０００３】
例えば、図９のような転がり軸受ユニット１００は、コストも安く、軸受ユニットとして多く採用されているが高速回転時においては、潤滑油供給口１０１から供給された潤滑油がエアーカーテンを貫通できず軸受内部に潤滑油がいきわたらずに潤滑油不足となるおそれがあった。  
【０００４】
この問題に対処するものとして、特許文献１には、図１０に示すように並設された内輪２０１、２０１間に間座２０２を設け、間座２０２にノズル２０３を形成して、潤滑油の慣性力を増加させることで潤滑油がエアーカーテンを貫通できるようにした転がり軸受２００を開示している。
【特許文献１】特開２００８−１９９４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この構造では、間座を設ける必要がありコストアップの原因になるとともに、また、間座を設けるためのスペースを確保する必要があり場合によっては、設置できない場合がある等の問題があった。
【０００６】
本発明は、このような不都合を解消するためになされたものであり、その目的は、低コストかつ省スペース化を図りつつ高速回転時においても軸受内部に潤滑油を供給可能な転がり軸受及び転がり軸受ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  内輪と、外輪と、前記内輪と外輪との間に周方向に転動自在に配設された複数の転動体とを備え、潤滑油供給口が形成され前記内輪が外嵌された軸から潤滑油が給油可能に配設された転がり軸受において、
前記潤滑油供給口に対向する位置近傍に、前記外輪の内周面より径方向内側に延びて前記潤滑油供給口から排出された潤滑油の流れを転がり軸受側に変換する潤滑油取込部が設けられていることを特徴とする転がり軸受。
（２）  前記潤滑油取込部にテーパ部が形成されていることを特徴とする（１）に記載の転がり軸受。
（３）  前記潤滑油取込部に段部が形成されていることを特徴とする（１）に記載の転がり軸受。
（４）  前記潤滑油取込部が、前記軸に近接されていることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の転がり軸受。
（５）  前記潤滑油取込部が、その内径側に雌ネジが形成されていることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の転がり軸受。
（６）  前記潤滑油取込部は、前記外輪に形成されていることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の転がり軸受。
（７）  （１）〜（５）のいずれかに記載の転がり軸受と、
前記外輪が内嵌されるハウジングと、を備えた軸受ユニットにおいて、
前記潤滑油取込部は前記ハウジングに形成されていることを特徴とする軸受ユニット。
（８）  （１）〜（５）のいずれかに記載の転がり軸受と、
前記外輪が内嵌されるハウジングと、
軸方向において前記ハウジングと前記転がり軸受との間にリング部材と、を備えた軸受ユニットにおいて、
前記潤滑油取込部は前記リング部材に形成されていることを特徴とする軸受ユニット。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の転がり軸受及び転がり軸受用ユニットによれば、潤滑油供給口に対向する位置近傍に、外輪の内周面より径方向内側に延びて潤滑油供給口から排出された潤滑油の流れを転がり軸受側に変換する潤滑油取込部が設けられているので、潤滑供給口から排出された潤滑油の流れが軸受側に変換され高速回転時においても、エアーカーテンを貫通し軸受内部に必要な潤滑油を供給することができる。
【０００９】
また、潤滑油取込部を外輪に形成したり、軸受を挿嵌するハウジングに形成することで、転がり軸受又は軸受ユニットの構成要素を潤滑油取込部として利用することで、別途間座を設ける必要がなく、低コストかつ省スペース化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る転がり軸受及び転がり軸受ユニットの各実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
〈第１実施形態〉
本実施形態の転がり軸受ユニット１０は、図１に示すように、内輪２１と、外輪２２と、内輪２１と外輪２２との間に周方向に転動自在に配設された複数の転動体である玉２３を備えた深溝玉軸受２０と、外輪２２が内嵌されるハウジング３０と、内輪２３が外嵌される回転軸４０と、を備えている。
【００１２】
内輪２１は、その外周面に内輪軌道溝２１ａが凹設されており、その内周面には回転軸４０が内嵌されている。
【００１３】
外輪２２は、その内周面に外輪軌道溝２２ａが凹設されており、その外周面にはハウジング３０が外嵌されている。
【００１４】
複数の玉２３は、内輪２１の内輪軌道溝２１ａと外輪２２の外輪軌道溝２２ａとの間で転動自在に配設され、保持器２４により円周方向に略等間隔に保持され、内輪２１と外輪２２との相対回転を自在とする。
【００１５】
保持器２４は、いわゆる冠型保持器であり、後述する潤滑油供給口４２側に円環部２４ａを備え、反対側において玉２３を保持するポケットが開放している。
【００１６】
回転軸４０には、軸方向一方側（図中右側）に段部４１を備え内輪２１の軸方向一方側の位置決めをするとともに、深溝玉軸受２０を挟んで軸方向他方側には、外周面に潤滑油供給口４２が開口した潤滑油供給路４３が形成されている。
【００１７】
ハウジング３０には、深溝玉軸受２０の軸方向他方側（図中左側）への移動を規制する円環状の凸部３１が径方向内側に延設されている。
【００１８】
また、凸部３１は、回転軸４０に形成された潤滑油供給口４２と対向する位置近傍に設けられており、凸部３１の内周面は外輪２２の内周面より半径方向内側であって内輪２１の外周面近傍まで延設されている。
【００１９】
さらに、凸部３１の内周面には深溝玉軸受２０側に向かって次第に拡径するテーパ面３２（テーパ部）が形成されており、テーパ面３２は径方向に対し略４５°傾斜している。テーパ面３２の最外径部３２ａは玉２３のピッチ円直径ＰＣＤよりわずかに外径側に位置しており、テーパ面３２の最外径部３２ａが内輪２１の外周面と外輪２２の内周面により形成された軸受空間に開口するように構成されている。これにより、本実施形態においては、凸部３１と凸部３１の内周面に形成されたテーパ面３２が、潤滑油供給口４２から排出された潤滑油の流れを深溝玉軸受２０側に変換する潤滑油取込部５０を構成する。
【００２０】
また、テーパ面３２の軸方向長さＬｔは、潤滑油供給口４２の軸方向長さＬｏより長くなっている。
【００２１】
このように構成された軸受ユニット１０において、潤滑油は、回転軸４０内に軸方向と垂直に形成された潤滑油供給路４３を通って潤滑油供給口４２から回転軸４０の外部に排出される。このとき、回転軸４０の遠心力により潤滑油は径方向外側に流れ、ハウジング３０の凸部３１に形成されたテーパ面３２により径方向から軸方向に潤滑油の流れが変換される。軸受内部に流入した潤滑油は、深溝玉軸受２０の回転に伴って保持器２４や玉２３によって攪拌され、流入側とは反対側の深溝玉軸受２０の端部から排出される。
【００２２】
本実施形態の軸受ユニット１０によれば、凸部３１と凸部３１の内周面に形成されたテーパ面３２が潤滑油取込部５０として機能し、潤滑油供給口４２から排出された潤滑油の流れを深溝玉軸受２０側に変換するので、深溝玉軸受２０に流入せずに深溝玉軸受２０側とは反対側に流れる潤滑油量を低減でき、深溝玉軸受２０側への潤滑油量を増加させることができる。これにより、高速回転時においても、潤滑油はエアーカーテンを貫通し、軸受内部に必要な潤滑油を供給することができる。
【００２３】
また、凸部３１及びテーパ面３２をハウジング３０に設けることができるため、部品点数の増加を抑制でき、これによりコスト低減を図ることができる。さらに、汎用の軸受を利用することができる。なお、凸部３１は、ハウジング３０の内周面から回転軸４０に向かって突出していればよく、段部を形成するように突出しても、フランジ状に突出していてもよい。
【００２４】
また、テーパ面３２の軸方向長さＬｔは、潤滑油供給口４２の軸方向長さＬｏより長くなっているため、潤滑油供給口４２から排出された潤滑油が拡散した場合であっても、テーパ面３２に沿って潤滑油が軸受内部に導かれるため、より多くの潤滑油を深溝玉軸受２０側に供給することができる。
【００２５】
なお、本実施形態において、テーパ面３２の傾きは回転軸４０に対し略４５°であるが、特にこれに限定されるものではなく、任意の角度に調整することができる。また、テーパ面３２に代えて円弧状断面を持つ円弧部を形成してもよい。
【００２６】
さらに、本実施形態においては、テーパ面３２の最外径部３２ａを玉２３のピッチ円直径ＰＣＤよりわずかに外径側に位置するように設定したが、これに限らず、内輪２１の外周面より大径側、かつ外輪２２の内周面より小径側となるように設定すれば本発明の効果を達成することができる。
【００２７】
〈第２実施形態〉
図２は本発明の第２実施形態の軸受ユニットの要部縦断面図である。なお、図中、第１実施形態と同一の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。
本実施形態の軸受ユニット１０Ａにおいては、図２に示すように、テーパ面３２の代わりに段部６２を設けている。
【００２８】
段部６２は、潤滑油供給口４２に対向し回転軸４０に対し略平行に伸びて玉のピッチ円直径ＰＣＤ近傍に位置する第１内周面６３と、第１内周面６３より径方向内側であって回転軸４０に対し略平行に伸びて内輪２１の外周面近傍に位置する第２内周面６４と、第１内周面６３と第２内周面６４を連結し径方向に伸びる垂直面６５から構成され、本実施形態においては、凸部３１と凸部３１の先端に形成された段部６２が、潤滑油供給口４２から排出された潤滑油の流れを深溝玉軸受２０側に変換する潤滑油取込部５０を構成する。
【００２９】
これにより、第１実施形態のテーパ面３２と同様に、段部６２を構成する第１内周面６３と垂直壁６４により、潤滑油供給口４２から排出された潤滑油は、径方向から軸方向に潤滑油の流れが変換され、高速回転時においても、エアーカーテンを貫通し軸受内部に必要な潤滑油を供給することができる。
【００３０】
図３は、本発明の第２実施形態の変形例を示す要部断面図である。本変形例の軸受ユニット１０Ｂにおいては、図３に示すように、第２実施形態の第１内周面６３が外輪２２の内周面近傍に位置するように構成されている。
【００３１】
これにより、垂直面６５の径方向長さが長くなり、第１内周面６３と垂直面６５とにより形成される空間を確保することができる。これにより、深溝玉軸受２０と反対側への潤滑油の流れが垂直壁６３によって抑制されるとともに、ハウジング３０に形成された段部６２により径方向から軸方向に潤滑油の流れが変換される。
【００３２】
〈第３実施形態〉
図４は本発明の第３実施形態の軸受ユニットの要部縦断面図である。なお、図中、第２実施形態と同一の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。
本実施形態の軸受ユニット１０Ｃにおいては、図４に示すように、第２実施形態における第１内周面６３を深溝玉軸受２０側に向かって次第に拡径するテーパ面に代えるとともに、第２内周面６４を回転軸４０の外周面近傍まで延設し、本実施形態においては、凸部３１と凸部３１の先端に形成された段部６２が、潤滑油供給口４２から排出された潤滑油の流れを深溝玉軸受２０側に変換する潤滑油取込部５０を構成する。
【００３３】
これにより、ハウジング３０の凸部３１に形成されたテーパ状の第１内周面６３ａにより径方向から軸方向に潤滑油の流れが変換される。また、垂直面６５の径方向長さが長くなり、第１内周面６３ａと垂直面６５とにより形成される空間を確保することができる。これにより、深溝玉軸受２０と反対側への潤滑油の流れが垂直壁６５によって抑制され、高速回転時においても、潤滑油がエアーカーテンを貫通し軸受内部に必要な潤滑油を供給することができる。
【００３４】
また、第２内周面６４ａは回転軸４０の外周面近傍まで延設されているので、第１内周面６３ａによって跳ね返った潤滑油の逃げ道を小さくすることができ、より多くの潤滑油を深溝玉軸受２０に貫通させることができる。
【００３５】
〈第４実施形態〉
図５は本発明の第４実施形態の軸受ユニットの要部縦断面図である。なお、図中、第１実施形態と同一の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。
本実施形態の軸受ユニット１０Ｄにおいては、図５に示すように、ハウジング３０の凸部３１と深溝玉軸受２０の外輪２２との間であって、潤滑供給口４２に対向する位置近傍にリング部材７０が設けられており、リング部材７０の内周面は、外輪２２の内周面より半径方向内側であって内輪２１の外周面近傍まで延設されている。
【００３６】
さらに、リング部材７０の内周面には深溝玉軸受２０側に向かって次第に拡径するテーパ面７２（テーパ部）が形成されており、テーパ面７２は回転軸４０に対し略４５°傾斜している。本実施形態においては、リング部材７０とリング部材７０の内周面に形成されたテーパ面７２が、潤滑油供給口４２から排出された潤滑油の流れを深溝玉軸受側に変換する潤滑油取込部５０を構成する。なお、テーパ面７２の構成は、第１実施形態のテーパ面３２と同様である。
【００３７】
これにより、第１実施形態のテーパ面３２と同様に、リング部材７０の内周面に形成されたテーパ面７２により、径方向から軸方向に潤滑油の流れが変換される。これにより、高速回転時においても、エアーカーテンを貫通し軸受内部に必要な潤滑油を供給することができる。
【００３８】
図６は、本発明の第４実施形態の変形例を示すリング部材の部分斜視図である。本変形例では、図６に示すように、第４実施形態のリング部材７０の内周面７３に、雌ネジが形成されたネジ部７４が形成されている。
【００３９】
ネジ溝に沿って潤滑油が流れることで、深溝玉軸受２０に向かう潤滑油の流れが発生する。これにより、テーパ面７２とともにネジ部７４により、深溝玉軸受側に向かう潤滑油の流れを生成することができ、高速回転時においても、エアーカーテンを貫通し軸受内部に必要な潤滑油を供給することができる。なお、ネジ溝に沿って潤滑油が流れるように潤滑油供給路４３の角度を調整してもよい。
【００４０】
〈第５実施形態〉
図７は本発明の第５実施形態の軸受ユニットの要部縦断面図である。なお、図中、第１実施形態と同一の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。
本実施形態の軸受ユニット１０Ｅにおいては、図７に示すように、外輪２２の軸方向一方側の端部に径方向に伸びる鍔部８０を一体に形成し、鍔部８０の内周面は、外輪２２の内周面より径方向内側であって内輪２１の外周面近傍まで延設されている。
【００４１】
さらに、鍔部８０の内周面には深溝玉軸受２０側に向かって次第に拡径するテーパ面８２（テーパ部）が形成されており、テーパ面８２は回転軸４０に対し略４５°傾斜している。本実施形態においては、鍔部８０と鍔部８０の内周面に形成されたテーパ面８２が、潤滑油供給口４２から排出された潤滑油の流れを深溝玉軸受側に変換する潤滑油取込部５０を構成する。なお、テーパ面８２の構成は、第１実施形態のテーパ面３２と同様である。
【００４２】
これにより、第１実施形態のテーパ面３２と同様に、外輪２２の鍔部８０の内周面に形成されたテーパ面８２により、径方向から軸方向に潤滑油の流れが変換される。これにより、高速回転時においても、エアーカーテンを貫通し軸受内部に必要な潤滑油を供給することができる。
【００４３】
さらに、本実施形態においては、深溝玉軸受２０自体に潤滑油取込部５０を設けているため、ハウジング３０に特殊な加工を施す必要はなく、部品点数を削減することができる。
【実施例】
【００４４】
[貫通油量比較試験]
次に、本発明に係る軸受ユニットの実施例について説明する。
図８(ａ)，(ｂ)に示す軸受ユニットを用いて、潤滑油供給口から供給された投入油量に対し、軸受を通って排出された貫通油量の割合を、以下の条件で求めた。
【００４５】
実施例として使用した図８（ａ）に示す軸受ユニットは、図５に示す第４実施形態の軸受ユニット１０の一例であり、比較例として使用した図８（ｂ）に示す軸受ユニットは、リング部材の内径が外輪の内周面と略面一となっている点で図８(ａ)の軸受ユニットと相違するが、リング部材の内径以外は同一仕様の軸受ユニットを使用し、同一の試験条件で試験を行なった。
【００４６】
〈仕様〉
軸受名番：単列深溝玉軸受６９０９
玉のピッチ円直径：５６．５ｍｍ
保持器：球面ポケット冠型保持器
保持器材料：ポリアミド４６（カーボン繊維を２５％充填）
【００４７】
〈試験条件〉
潤滑方法：ＶＧ２４の鉱油を強制潤滑給油
油量：０．５Ｌ／ｍｉｎ
給油温度：４０℃
回転数：１００００ｒｐｍ
荷重：２０ｋｇｆ
【００４８】
【表１】
2010001923.tif 000003
【００４９】
貫通油量比較試験の試験結果を表１に示す。この比較試験の結果より、比較例に比べ本実施例の軸受ユニットでは、２倍以上の潤滑油が軸受を貫通していることがわかる。
【００５０】
以上の結果から、潤滑油供給口に対向する位置近傍に、外輪の内周面より径方向内側に延びて潤滑油供給口から排出された潤滑油の流れを転がり軸受側に変換する潤滑油取込部を設けることで、より多くの潤滑油が軸受を通過することがわかる。これにより、高速回転時においても、エアーカーテンを貫通し軸受内部に必要な潤滑油を供給することができる。
【００５１】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【００５２】
例えば、本実施形態の保持器として冠型保持器を例示したが、これに限らず、公知の保持器形状、保持器材料を使用することができる。
【００５３】
また、本実施形態の軸受として深溝玉軸受を例示したが、これに限らず、公知の転がり軸受、例えば、アンギュラ玉軸受、ころ軸受等を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る第１実施形態の軸受ユニットの要部断面図である。
【図２】本発明に係る第２実施形態の軸受ユニットの要部断面図である。
【図３】本発明に係る第２実施形態の変形例の軸受ユニットの要部断面図である。
【図４】本発明に係る第３実施形態の軸受ユニットの要部断面図である。
【図５】本発明に係る第４実施形態の軸受ユニットの要部断面図である。
【図６】本発明に係る第４実施形態の変形例の軸受ユニットにおけるリング部材の部分斜視図である。
【図７】本発明に係る第５実施形態の軸受ユニットの要部断面図である。
【図８】貫通油量比較試験に用いた軸受ユニットの要部断面図であり、（ａ）は実施例の軸受ユニットの要部断面図、（ｂ）は比較例の軸受ユニットの要部断面図である。
【図９】従来の軸受ユニットの断面図である。
【図１０】特許文献１の軸受ユニットの断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ      軸受ユニット
２０      深溝玉軸受（転がり軸受）
２１      内輪
２２      外輪
２３      玉
２４      保持器
３０      ハウジング
３１      凸部
４０      回転軸（軸）
５０      潤滑油取込部
３２、７２、８２      テーパ面（テーパ部）  
６２      段部
７０      リング部材
８０      鍔部
【図１】
2010001923.tif 000004
【図２】
2010001923.tif 000005
【図３】
2010001923.tif 000006
【図４】
2010001923.tif 000007
【図５】
2010001923.tif 000008
【図６】
2010001923.tif 000009
【図７】
2010001923.tif 000010
【図８】
2010001923.tif 000011
【図９】
2010001923.tif 000012
【図１０】
2010001923.tif 000013