(57)【要約】【課題】  軸受内に封入したグリースだけを使用して高速化と長寿命化、メンテナンスフリー化を達成できる転がり軸受を提供する。【解決手段】  外輪が固定側輪となる転がり軸受において、その軌道面に対する軸方向の一方に潤滑剤供給手段と、他方にミスト回収再供給手段とをそれぞれ設け、潤滑剤供給手段は、内部に樹脂製保油体を有する保油体ポケット形成部品と、隙間形成片とを有し、隙間形成片は、樹脂製保油体から外輪の軌道面の付近まで連通する隙間を、その軌道面の形成された周面に沿って形成し、上記隙間は、樹脂製保油体内のグリースの基油が増ちょう剤の毛細管現象により上記外輪の軌道面付近まで供給可能な程度のギャップ量とし、ミスト回収再供給手段は、運転中に軸受内に発生するミストを回収する回収手段と、回収されたミストを内輪の回転による空気流を利用して凝集することで油状にし、軌道面に送る凝集送り手段とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪、外輪、およびこれら内外輪の軌道面間に介在した複数の転動体を有し、前記内輪が回転側、外輪が固定側となる転がり軸受であって、前記軌道面に対する軸方向の一方に、内部に設置した樹脂製保油体から潤滑油を前記軌道面の付近へ補給する潤滑剤供給手段を設け、他方に、軸受内のミストを回収し凝集状態として前記軌道面付近へ戻すミスト回収再供給手段を設けたことを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記潤滑剤供給手段は、外輪に接して設けられて内部に樹脂製保油体を収納した保油体ポケット形成部品と、前記外輪に設けられ前記樹脂製保油体から外輪の軌道面の付近まで連通する隙間を、その軌道面の形成された周面に沿って形成する隙間形成片とを有し、上記隙間は、グリースが満たされ、樹脂製保油体の表面に染み出してきた潤滑油が該グリースの増ちょう剤の毛細管現象により前記外輪の軌道面付近まで供給可能な程度のギャップ量であることを特徴とする請求項１記載の転がり軸受。
【請求項３】
前記転がり軸受を工作機械の主軸の支持に用いたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の転がり軸受。
【請求項４】
前記樹脂製保油体は、表面からの連通孔を有する樹脂製多孔体に潤滑油が含浸された樹脂製保油体であって、
前記連通孔は、気孔形成材が配合された樹脂を成形して成形体とした後、該気孔形成材を溶解し、かつ前記樹脂を溶解しない溶媒を用いて、前記成形体から前記気孔形成材を抽出して得られる連通孔であることを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３記載の転がり軸受。
【請求項５】
前記樹脂製保油体の連通孔率が 30％以上であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項記載の転がり軸受。
【請求項６】
前記気孔形成材は、前記樹脂の成形温度より高い融点を有する物質であることを特徴とする請求項４または請求項５記載の転がり軸受。
【請求項７】
前記気孔形成材は、前記樹脂の成形温度より高い融点を有する物質と、前記樹脂の成形温度より低い融点を有する物質とを併用してなることを特徴とする請求項４、請求項５または請求項６記載の転がり軸受。
【請求項８】
前記気孔形成材は、水溶性物質であることを特徴とする請求項４ないし請求項７のいずれか一項記載の転がり軸受。
【請求項９】
前記気孔形成材は、アルカリ性の化合物であることを特徴とする請求項４ないし請求項８のいずれか一項記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械主軸等のグリース潤滑とされる潤滑機構付きの転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械主軸軸受の潤滑方法として、メンテナンスフリーで使用可能なグリース潤滑、搬送エアに潤滑オイルを混合してオイルをノズルより軸受内に噴射するエアオイル潤滑、軸受内に潤滑油を直接に噴射するジェット潤滑等の方法がある。最近の工作機械は、加工能率を上げるために、ますます高速化の傾向にあり、主軸軸受の潤滑も比較的安価で簡単に高速化が可能なエアオイル潤滑が多く用いられてきている。しかし、このエアオイル潤滑法は、付帯設備としてエアオイル供給装置が必要であることと、多量のエアを必要とすることから、コスト、騒音、省エネ、省資源の観点から問題がある。また、オイルの飛散によって環境を悪化させる問題もある。これらの問題点を回避するため、最近ではグリース潤滑による高速化が注目され始め、要望も多くなってきている。
【０００３】
グリース潤滑は、軸受組立時に封入されたグリースのみで潤滑するため、高速運転すると、軸受発熱によるグリースの劣化や、軌道面、特に内輪での油膜切れのため、早期焼き付きに至ってしまうことが考えられる。特に、ｄｎ値が 100 万(軸受内径 mm×回転数 rpm )を超えるような高速回転領域では、グリース寿命を保証するのは困難である。
【０００４】
グリース寿命を延長させる手段として、新しい提案も紹介されている。一つには、外輪軌道面部にグリース溜まりを設けて高速長寿命を狙った提案(特許文献１)がある。またスピンドル外部に設けたグリース補給装置により、適宜軸受部に給脂して潤滑する提案(特許文献２)がある。
【０００５】
しかし、上記各提案例の技術は、エアオイル潤滑と同等の使用回転数(ｄｎ値 150 万以上)や、またメンテナンスフリー化を考えると満足できるものではない。
【特許文献１】特開平１１−１０８０６８号公報
【特許文献２】特開平２０００−１１３９９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような問題に対処するためになされたもので、軸受内に封入したグリースだけを使用して高速化と長寿命化、メンテナンスフリー化を達成できる転がり軸受を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の転がり軸受は、内輪、外輪、およびこれら内外輪の軌道面間に介在した複数の転動体を有し、上記内輪が回転側、外輪が固定側となる転がり軸受であって、上記軌道面に対する軸方向の一方に、内部に設置した樹脂製保油体から潤滑油を上記軌道面の付近へ補給する潤滑剤供給手段を設け、他方に、軸受内のミストを回収し凝集状態として上記軌道面付近へ戻すミスト回収再供給手段を設けたことを特徴とする。
上記潤滑剤供給手段は、外輪に接して設けられて内部に樹脂製保油体を収納した保油体ポケット形成部品と、上記外輪に設けられ上記樹脂製保油体から外輪の軌道面の付近まで連通する隙間を、その軌道面の形成された周面に沿って形成する隙間形成片とを有し、上記隙間は、グリースが満たされ、樹脂製保油体の表面に染み出してきた潤滑油が該グリースの増ちょう剤の毛細管現象により上記外輪の軌道面付近まで供給可能な程度のギャップ量であることを特徴とする。
上記転がり軸受を工作機械の主軸の支持に用いたことを特徴とする。
【０００８】
上記樹脂製保油体は、表面からの連通孔を有する樹脂製多孔体に潤滑油が含浸された樹脂製保油体であって、上記連通孔は、気孔形成材が配合された樹脂を成形して成形体とした後、該気孔形成材を溶解し、かつ上記樹脂を溶解しない溶媒を用いて、上記成形体から上記気孔形成材を抽出して得られる連通孔であることを特徴とする。
上記樹脂製保油体の連通孔率が 30％以上であることを特徴とする。
上記気孔形成材は、上記樹脂の成形温度より高い融点を有する物質であることを特徴とする。
上記気孔形成材は、上記樹脂の成形温度より高い融点を有する物質と、上記樹脂の成形温度より低い融点を有する物質とを併用してなることを特徴とする。
上記気孔形成材は、水溶性物質であることを特徴とする。
上記気孔形成材は、アルカリ性の化合物であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の転がり軸受は、内輪、外輪、およびこれら内外輪の軌道面間に介在した複数の転動体を有し、上記内輪が回転側、外輪が固定側となる転がり軸受において、上記軌道面に対する軸方向の一方に、内部に設けた樹脂製保油体から潤滑油を上記軌道面の付近へ補給する潤滑剤供給手段を設け、他方に、軸受内のミストを回収し凝集状態として上記軌道面付近へ戻すミスト回収再供給手段を設けたため、軸受内に封入したグリースだけを使用して高速化と長寿命化、メンテナンスフリー化を達成することができる。
樹脂製保油体は連通孔を有し、含油量およびその利用効率に優れ、軸受に対し長期間潤滑性を付与することができる。また、成形された樹脂多孔体に潤滑油を含浸するので、用途・仕様に応じて樹脂および油を任意に選択できる。
また、樹脂製保油体の製造に用いる気孔形成材として、酸性塩ではなく、アルカリ性塩、特に防錆剤の役割を果たす有機アルカリ金属塩などを用いることにより、周囲に鉄鋼がある軸受などに該樹脂製保油体を使用する場合において、保油体に残存している該気孔形成材が滲み出しても該鉄鋼の錆びを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
潤滑剤供給手段は、上記保油体ポケット形成部品および上記隙間形成片を設けた場合、次の作用を奏する。軸受内部には潤滑剤としてグリースを封入しておく。これにより、樹脂製保油体と外輪の軌道面における転動体接触部との間がグリースでつながる。このようにグリースがつながると、グリース中の増ちょう剤の毛細管現象により潤滑油が浸透移動する。このため、転動体接触部で潤滑油として消費された分の基油が、樹脂製保油体から上記隙間を経て転動体接触部に連続的に補給される。その結果、軸受の潤滑寿命は、樹脂製保油体の潤滑剤放出能力で決定されることになり、樹脂製保油体の容量を適宜設計することで、軸受内に封入したグリースだけを使用して、メンテナンスフリーでの高速化運転、長寿命化が達成される。なお、内輪に対面して上記隙間形成片を設けた場合、回転による遠心力を受けてグリースの供給過多となり、温度上昇の原因となる恐れがあるが、外輪に対面して隙間形成片を設けると、遠心力の影響を受けずに、上記のような毛細管現象によるグリース基油の供給が行なわれて、僅かな潤滑油で潤滑されることになる。そのため、撹拌抵抗がなく、温度上昇が安定になる。
隙間形成片は、必ずしも全周に設けなくてもよいが、全周に連続して設けることで、外輪の軌道面に全周から上記の毛細管現象による基油補給が行なえ、潤滑性に優れたものとできる。樹脂製保油体についても、全周に連続して設けた場合は、基油補給の供給性に優れたものとなる。
【００１１】
ミスト回収再供給手段は、上記回収手段および上記凝集送り手段を有するものとした場合、次の作用を奏する。グリース潤滑で軸受を運転するときに、内外輪軌道面のグリース基油等の付着油が転動体との接触によりミスト化し、軸受内で浮遊する。この浮遊するミストは、回収手段により回収され、さらに凝集送り手段により、内輪の回転による空気流や遠心力の利用によって油状に凝集させられ、内輪側より軌道面に送り返される。上記ミストは、そのままでは潤滑に供されないが、このように回収、凝集過程を経ることで、潤滑油として再利用される。そのため、グリース潤滑の長寿命化が得られる。また、従来の内輪回転で外部からグリース補給を行なうものと異なり、封入されたグリースを循環使用し、僅かな潤滑油で潤滑を行なうため、グリースの供給過多となって撹拌抵抗による温度上昇の原因となることがなく、回転の高速化が可能となる。
このように、潤滑剤供給手段およびミスト回収再供給手段は、共にグリース供給過多となることなく、微量潤滑による温度安定が得られる。
【００１２】
本発明において、上記凝集送り手段が、内輪の外径面における軌道面の近傍に設けられて軌道面側が大径となる段差面、およびこの段差面の小径側端に続く内輪外径面部分と、この内輪外径面部分の外周および上記段差面に隙間を介して対向する内径面および先端面を有し上記外輪に対して固定状態に設けられる凝集隙間形成体とでなるものとしてもよい。
この構成の場合、回収手段で回収され凝集送り手段の隙間に導入されたミストが、凝集隙間形成体の内径面に当たりながら移動することで互いの凝集を生じる。凝集されたミストは、油状となって凝集隙間形成体の内径面に付着し、この内径面を伝わって、内輪の段差面と凝集隙間形成体の先端面とで挟まれる隙間から軸受潤滑油として軸受内に吐出される。このため、内輪軌道面への潤滑供給が可能となる。
【００１３】
本発明において、上記回収手段が、内輪の外径面に形成され軌道面側が大径となるテーパ面と、このテーパ面の外周に対向してこのテーパ面との間に環状でテーパ状断面形状のミスト回収空間を形成するミスト回収部品と、このミスト回収部品に設けられて軸受内のミスト浮遊空間からミスト回収空間に連通した連通路とでなるものとしてもよい。
この構成の場合、軸受内に発生したミストが連通路を経てミスト回収空間に流入し、ミスト回収空間でのミストは、内輪テーパ面の回転によるポンピング作用でミスト回収空間の軸受内部方向へ吸い込まれて行く。このため、簡単な構成によりミスト回収が効率良く行なわれる。
【００１４】
本発明において、上記凝集送り手段が、内輪の外径面における軌道面の近傍に設けられて軌道面側が大径となる段差面、およびこの段差面の小径側端に続く内輪外径面部分と、この内輪外径面部分の外周および上記段差面に隙間を介して対向する内径面および先端面を有する凝集隙間形成体とでなり、上記回収手段が、内輪の外径面に形成され軌道面側が大径となるテーパ面と、このテーパ面の外周に対向してこのテーパ面との間で環状でテーパ状断面形状のミスト回収空間を形成するミスト回収部品と、このミスト回収部品に設けられて軸受内のミスト浮遊空間から上記ミスト回収空間に連通した連通路とでなり、上記凝集隙間形成体と上記ミスト回収部品を互いに一体の凝集隙間形成・ミスト回収部品としてもよい。
上記凝集隙間形成体とミスト回収部品とは、それぞれ別体の部品としてもよいが、互いに一体の凝集隙間形成・ミスト回収部品とすると、部品点数を削減でき、組付けの作業性も向上する。
【００１５】
本発明において、上記潤滑剤供給手段および上記ミスト回収再供給手段の両方またはいずれか片方が、外輪に対して軸方向に隣接して設けられて一部が外輪幅内に入るものであってもよい。
特に、潤滑剤供給手段が上記保油体ポケット形成部品を有するものであり、また上記ミスト回収再供給手段が上記回収手段を有するものである場合は、これら潤滑剤供給手段における保油体ポケット形成部品、およびミスト回収再供給手段における回収手段の両方またはいずれか片方が、外輪に対して軸方向に隣接して設けられて一部が外輪幅内に入るものであってもよい。
このように外輪に軸方向に隣接して設けることで、潤滑剤供給手段によるグリース供給作用領域や、ミスト回収再供給手段によるミスト回収作用領域を広く確保でき、それらの作用を効果的に行なわせることができる。
【００１６】
本発明において、潤滑剤供給手段およびミスト回収再供給手段の両方またはいずれか片方が、外輪の幅内に収まるものであってもよい。
外輸の幅内に収めるようにすると、潤滑剤供給手段やミスト回収再供給手段が組付けられた一体の転がり軸受として取り扱えるので、この転がり軸受の機器への組立作業性が向上する。
【００１７】
本発明において、内輪および外輪の両側に、上記潤滑剤供給手段およびミスト回収再供給手段の収容用の幅広げ部を設け、潤滑剤供給手段およびミスト回収再供給手段の両方を、外輪の幅内に収めてもよい。
このように潤滑剤供給手段およびミスト回収再供給手段を共に外輪の幅内に収めると、これらの手段付きの一体の転がり軸受として取り扱えて、この転がり軸受の機器への組立作業性がより一層向上する。また、内輪および外輪は、潤滑剤供給手段およびミスト回収再供給手段の収容用の幅広げ部を設けるため、これら潤滑剤供給手段およびミスト回収再供給手段を収容する空間を軸受内に十分に確保することができる。
【００１８】
本発明において、上記転がり軸受は、工作機械の主軸の支持に用いたものであってもよい。
工作機械主軸は、加工効率向上のために高速回転と、加工精度確保のための軸受発熱防止と、稼働停止時間短縮による生産性向上等のためのメンテナンスフリー化が強く望まれる。そのため、本発明の転がり軸受を用いることで、本発明における軸受内に封入したグリースだけを使用して高速化と長寿命化、メンテナンスフリー化を達成できるという利点が効果的に発揮される。
【００１９】
本発明の第１の実施形態を図１ないし図４とともに説明する。図１において、この転がり軸受は、内輪１、外輪２、および内外輪１、２の軌道面１ａ、２ａ間に介在した複数の転動体３を有し、潤滑剤供給手段５と、ミスト回収再供給手段１５とを設けたものである。内輪１は回転側輪、外輪２は固定側輪とされる。複数の転動体３は、保持器４に保持される。この転がり軸受はグリース封入のアンギュラ玉軸受であり、その軌道面１ａ、２ａに対する軸方向の一方に潤滑剤供給手段５が、他方にミスト回収再供給手段１５がそれぞれ設けられる。ここでは、ミスト回収再供給手段１５が軸受背面側に設けられ、潤滑剤供給手段５が軸受正面側に設けられる。軸受正面側では潤滑剤供給手段５がシールを兼ねており、軸受正面側からのグリース漏れが防止される。軸受背面側ではミスト回収再供給手段１５がシールを兼ねており、軸受背面側からのグリース漏れが防止される。図において、潤滑剤供給手段５における交差したハッチングで示す部分は、保油体が収納された部分を示す。
【００２０】
潤滑剤供給手段５は、外輪２に接して設けられて内部に樹脂製保油体８を有する保油体ポケット形成部品６と、外輪２に設けられ上記樹脂製保油体８から外輪２の軌道面２ａの付近まで連通する隙間１４を、その軌道面２ａの形成された周面に沿って形成する隙間形成片７とを有する。
【００２１】
保油体ポケット形成部品６は、内部に樹脂製保油体８を有するリング状の部品であり、外輪２の正面側の幅面に接して設けられる。この例では、保油体ポケット形成部品６は、外輪２の正面側の幅面に接して設けられる外輪位置決め間座９と、この外輪位置決め間座９の内径面に嵌合される外向き溝形の保油体ポケット１０とからなる。外輪位置決め間座９と保油体ポケット１０とで挟まれる内部空間に樹脂製保油体８が装着される。外輪位置決め間座９は、外輪２と反対側端の内径面に、保油体ポケット１０の側壁部１０ａの先端を嵌合させる係合用段差部９ａを有している。保油体ポケット１０は、樹脂製保油体８を挿入した後に上記側壁部１０ａを外輪位置決め間座９の係合用段差部９ａに係合させ、この係合用段差部９ａの内径面の止め環溝に係合する止め環（図示せず）により、外輪位置決め間座９に対して軸方向に固定される。保油体ポケット１０における上記側壁部１０ａの外径面と、外輪位置決め間座９における係合用段差部９ａとの間にはＯリング等の密封部品（図示せず）を設け、また外輪位置決め間座９とこれに接する外輪２との隣接部の内径面には、Ｏリング等の密封部品１３(図２)を設け、潤滑剤漏れを防止している。
【００２２】
隙間形成片７は、外輪２の内径面２ｂ(図２)に沿って隙間１４を形成するリング状のものである。この隙間形成片７は、保油体ポケット１０に一体に形成されている。すなわち、保油体ポケット１０の軸受隣接側の側壁部１０ｂにおける外径端部から一体に延びている。
【００２３】
図２に拡大して示すように、アンギュラ玉軸受では、正面側の外輪カウンターボア部の内径面２ｂが、転動体３の組込み性から幅面側を大径とするテーパ面とされている。上記隙間形成片７は、このテーパ面である内径面２ｂに沿って所定ギャップ量δの隙間１４を形成するように、外輪軌道面２ａの付近まで延びている。この隙間１４は樹脂製保油体８に連通している。隙間１４のギャップ量δは、隙間１４にグリースを充填したときにグリース状で保持される程度であればよい。隙間形成片７の先端部７ａは、転動体３に接触させない程度に転動体３に近接させる。この先端部７ａの内径面は、転動体３側に向けて拡径する傾斜面７ａａとされている。この傾斜面７ａａは、軸受内部に封入したグリースが軸受運転時の遠心力で外輪内径部に向けて飛散するときに、その飛散グリースが隙間形成片７の先端部７ａで堆積しやすくなるようにしたものである。隙間形成片７の上記傾斜面７ａａから保油体ポケット１０における側壁部１０ｂの外径端部に跨がる内径面７ｂは、保持器４との干渉を避けるために、外輪２の背面側内径面である保持器案内面２ｄよりも大径寸法とされている。
【００２４】
図１において、ミスト回収再供給手段１５は、運転中に軸受内に発生するグリースのミストを回収する回収手段１６と、この回収手段１６で回収されたミストを内輪１の回転による空気流を利用して凝集することで油状にし、軌道面１ａ、２ａに送る凝集送り手段１７とを備える。
【００２５】
上記回収手段１６は、内輪１の外径面に形成されたテーパ面１ｂと、このテーパ面１ｂの外周に位置してテーパ面１ｂとの間にミスト回収空間１９を形成するミスト回収部品１８と、このミスト回収部品１８に設けられて軸受内のミスト浮遊空間２１から上記ミスト回収空間１９に連通した連通路２０とで構成される。内輪１の上記テーパ面１ｂは、内輪１の軸受背面側の外径面における幅方向端部の付近に設けられ、軌道面１ａ側が大径となるように形成されている。
【００２６】
ミスト回収部品１８は、内輪１と同心状の円筒部１８ａと、この円筒部１８ａの一端部から外径側に延びる鍔状取付部１８ｂとからなる断面概形がＬ字状の部材であって、外輪２の軸受背面側の幅面に接して設けられるリング状の回収部品固定部材２２の内径面に鍔状取付部１８ｂが接着固定されることにより、外輪２に対して軸方向に並べて設けられる。回収部品固定部材２２へのミスト回収部品１８の固定は、接着以外に止め輪などで行なってもよい。このミスト回収部品１８が内輪１の上記テーパ面１ｂの外周に対向して配置されることにより、テーパ面１ｂとミスト回収部品１８の内径面１８ｃとの間に、環状でテーパ状断面形状のミスト回収空間１９が形成される。
【００２７】
具体的には、ミスト回収部品１８の内径面１８ｃは、軸受から離反する端部側を小径部１８ｃａとし、この小径部１８ｃａから軸受寄りの部分が小径部１８ｃａに対して段差をなす大径部１８ｃｂとされる。上記ミスト回収空間１９は、内輪１のテーパ面１ｂと、内輪１の軸受背面側の幅面に接する内輪間座２３の外径面２３ａと、ミスト回収部品１８の内径面大径部１８ｃｂとで囲まれた空間である。ミスト回収部品１８の内径面大径部１８ｃｂの粗度はRa 2〜7 程度でよい。これにより、ミスト回収部品１８として、旋削加工品や鋼板によるプレス加工品、あるいは樹脂製の成形加工品を用いることができる。上記テーパ面１ｂの軸方向に対する傾斜角度α(図３)は、例えばα＝ 5〜15°とされる。
【００２８】
上記凝集送り手段１７は、内輪１の外径面における軌道面１ａの近傍に設けられた段差面１ｃと、この段差面１ｃの小径側端から上記テーパ面１ｂへと続く外径面部分１ｄと、凝集隙間形成体２９とでなる。凝集隙間形成体２９は、内輪外径面部分１ｄの外周および上記段差面１ｃにそれぞれ隙間δ、Ｃを介して対向する内径面１８ｃｃおよび先端面１８ｄを有し、外輪１とともに固定状態に設けられるものであり、ミスト回収部品１８の円筒部１８ａの先端側へ続く部分により構成される。上記凝集隙間形成体２９とミスト回収部品１８とで、凝集隙間形成・ミスト回収部品３０が構成される。上記段差面１ｃは、軸受背面側で軌道面１ａに続き、軌道面１ａ側が大径となる面であり、転動体３の幅内の部分、つまり転動体３の直下に設けられる。凝集送り手段１７の隙間δ、Ｃのすきま量は、例えばδ＝ 0.15〜0.3 mm、Ｃ＝ 0.2〜0.4 mm とされる。
【００２９】
凝集隙間形成体２９における内輪段差面１ｃに対向する先端部の外径面には、付着グリースＧが転動体３に接触可能なようにグリースＧを付着状態に保持するテーパ面状のグリース付着保持面１８ｅａが設けられている。上記ミスト回収部品１８の円筒部１８ａは、外径面における軸受内の進入部分の略全体がテーパ面１８ｅとされていて、上記グリース付着保持面１８ｅａは、そのテーパ面１８ｅの一部からなる。円筒部１８ａの外周のテーパ面１８ｅは、凝集送り手段１７によって凝集された油状のミストを効率良くミスト回収空間１９に導く役割を担う。
【００３０】
ミスト回収部品１８の円筒部１８ａにおけるテーパ面１８ｅに続き軸受から離反する側の外径面は、内径側に凹陥した凹陥部１８ｆとされ、この凹陥部１８ｆから内径面大径部１８ｃｂに貫通して上記連通路２０が形成されている。連通路２０は、ミスト回収部品１８の円周方向の複数箇所に形成された内外に貫通する貫通孔からなる。ミスト回収部品１８の上記凹陥部１８ｆ、鍔状取付部１８ｂ、および回収部品固定部材２２で囲まれる空間は、軸受内のミスト浮遊空間２１に連続する空間であって、上記ミスト回収空間１９の前段の回収空間である前段ミスト回収空間２４を構成する。
【００３１】
上記構成の転がり軸受によると、潤滑剤供給手段５による樹脂製保油体８内のグリース供給と、ミスト回収再供給手段１５によるミスト化されたグリースの再利用とが行なわれ、両手段５、１５の相乗効果により、軸受内に封入したグリースだけを使用して高速化と長寿命化、メンテナンスフリー化が達成される。上記潤滑剤供給手段５の作用と、ミスト回収再供給手段１５の具体的な作用を以下に説明する。
【００３２】
(潤滑剤供給手段の作用)
軸受組立時に、樹脂製保油体８および隙間１４にはグリースを塗布しておく。また、軸受内へは潤滑用としてのグリースを封入しておく。軸受を運転することで、軸受内に封入したグリースは遠心力で飛散し、一部が外輪軌道面２ａおよび隙間形成片７の先端部７ａに堆積する。ここにグリースが堆積することで、樹脂製保油体８と外輪軌道面２ａの転動体接触部２ａａ（図２）とが連通する。すなわち、樹脂製保油体８と外輪軌道面２ａの転動体接触部２ａａとの間はグリースでつながる。このため、樹脂製保油体中の基油がグリースを介して、増ちょう剤の毛細管現象により浸透移動し、転動体接触部２ａａで潤滑油として消費された分の基油が、樹脂製保油体８から隙間１４を経て転動体接触部２ａａに連続的に補給される。このことから、この軸受の潤滑寿命は、転動体接触部２ａａでのグリース消費量と、樹脂製保油体８の保油容量とで決定されることになる。
【００３３】
このように、外輪軌道面２ａの転動体接触部２ａａで潤滑油として消費された分のグリース基油が、連続的に、しかも軸受全周から供給される。また、軸受の潤滑寿命は樹脂製保油体８のグリース量で決定されるため、要求寿命に対応した樹脂製保油体容量を設計することで、メンテナンスフリーでの高速運転長寿命化が可能となる。
【００３４】
この実施形態の転がり軸受における潤滑剤供給手段５によって得られる特長をまとめると、次のとおりである。
１）メンデナンフリーで使用可能。
２）毛細管現象を利用した潤滑油供給であるため、消費された分が連続的に補給され、高速化が図れる。
３）要求寿命に応じた樹脂製保油体８が設計可能となる。
４）グリース潤滑でエアオイル潤滑の回転領域まで高速化が図れ、エアオイル潤滑をこの潤滑方法に置き換えることで、コストの低減、騒音低減、省エネに効果が期待できる。
【００３５】
(ミスト回収再供給手段の作用)
グリース封入された軸受の内輪１が回転すると、内外輪１、２の軌道面１ａ、２ａでは、転走する転動体３との接触でグリース中の基油の一部がミスト化して軸受内のミスト浮遊空間２１に浮遊する。このようにして発生したミストは、転動体３の公転による気流により、軸受内で回転しながら図１中の矢印方向に移動し、回収部品固定部材２２とミスト回収部品１８とで囲まれて構成される前段ミスト回収空間２４に流入する。前段ミスト回収空間２４とミスト回収空間１９とは連通路２０で連通しているので、両空間２４、１９の圧力差により前段ミスト回収空間２４のミストはさらにミスト回収空間１９に流入する。
【００３６】
ミスト回収空間１９内のミストは、内輪テーパ面１ｂの回転によるポンピング作用で、図４に拡大して示すようにミスト回収空間１９の軸受内部方向に加速されながら吸い込まれて行く。このように、ミスト浮遊空間２１に浮遊するミストを、簡単な回収手段１６の構成により効率良く回収することができる。その結果、内輪外径面部分１ｄに対向するミスト回収部品１８の内径面大径部１８ｃｂにミストがぶつかりながら移動して、ミストの凝集が生じる。
【００３７】
凝集されたミストは油状となって内径面大径部１８ｃｂに付着する。付着した油は、隙間δの空気流により軸受内部方向に移動し、ミスト回収部品１８の円筒部１８ａ先端の隙間Ｃより軸受潤滑油として軸受内に吐出される。
なお、このようなミストの動きを促す構成として、内輪１の外径面は、段差面１ｃの小径端から幅面側にわたってテーパ面１ｂを形成し、途中の円筒面状の外径面部分１ｄを省略してもよい。この場合、上記凝集隙間δは、テーパ状のミスト回収空間１９の先端部からなる。
【００３８】
径方向の吐出隙間Ｃを構成する内輪段差面１ｃは、内輪１の軌道面１ａに続き転動体３の幅内に設けられているので、内輪軌道面１ａへの油吐出がより効果的に行なわれる。ここでは、軸受内への油吐出を確実に行なうため、図３および図４に交差したハッチングで示すように、凝集隙間形成体２９の外径面からなるテーパ面状のグリース付着保持面１８ｅａの全周にグリースＧを付着させ、油吐出部の実隙間Ｃを小さくしている。ミスト回収部品１８の外径面へのグリース付着は、グリースの初期封入状態で運転することで生じる堆積によるものとしてもよい。
【００３９】
このように、この転がり軸受におけるミスト回収再供給手段１５の潤滑作用では、グリース潤滑において運転中に生じる基油ミストを回収再利用するので、潤滑寿命の延長が可能となる。また、従来の内輪回転で外部からグリース補給を行なうものと異なり、封入されたグリースを循環使用し、僅かな潤滑油で潤滑を行なうため、グリースの供給過多となって撹拌抵抗による温度上昇の原因となることがなく、回転の高速化が可能となる。
【００４０】
このように、この転がり軸受では、上記した潤滑剤供給手段５とミスト回収再供給手段１５の両作用により、軸受内に封入したグリースだけを使用して高速化と長寿命化、メンテナンスフリー化を達成できる。また、これら潤滑剤供給手段５とミスト回収再供給手段１５とは、いずれもグリース供給過多となることなく、微量潤滑による温度安定が得られる。
【００４１】
また、この実施形態では、潤滑剤供給手段５における保油体ポケット形成部品６、および上記ミスト回収再供給手段１５における回収手段１６の両方が外輪２に対して軸方向に隣接して設けられているので、外輪幅内に収める場合に比べて、潤滑剤供給手段５による潤滑剤供給作用領域や、ミスト回収再供給手段１５によるミスト回収作用領域を広く確保でき、それらの作用を効果的に行なわせることができる。保油体ポケット形成部品６および回収手段１６のいずれか片方だけが、外輪２に対して軸方向に隣接して設けられる場合も、その作用領域を広く確保することができる。
【００４２】
図５は、上記実施形態のころがり軸受を用いた工作機械用スピンドル装置の例を示す。この工作機械用スピンドル装置では、上記転がり軸受の 2 個を、背面組み合わせとして用いている。2 個の転がり軸受３３、３４は、ハウジング３２内で主軸３１の両端を回転自在に支持する。各転がり軸受３３、３４の内輪１は、内輪位置決め間座３６および内輪間座３７により位置決めされ、内輪固定ナット３９により主軸３１に締め付け固定されている。外輪２は、外輪位置決め間座９、外輪間座４０および外輪押え蓋４１、４２によりハウジング３２内に位置決め固定されている。ハウジング３２は、ハウジング内筒３２Ａとハウジング外筒３２Ｂとを嵌合させたものであり、その嵌合部に、冷却のための通油溝４３が設けられている。
【００４３】
主軸３１は、その前側の端部３１ａに工具またはワーク(図示せず)を着脱自在に取付けるチャック(図示せず)が設けられ、後ろ側の端部３１ｂは、モータ等の駆動源が回転伝達機構(図示せず)を介して連結される。モータは、ハウジング３２に内蔵してもよい。このスピンドル装置は、例えばマシニングセンタ、旋盤、フライス盤、研削盤等の各種の工作機械に適用できる。
【００４４】
この構成のスピンドル装置によると、この実施形態の転がり軸受３３、３４における高速化、長寿命化、メンテナンスフリー化の作用が、効果的に発揮される。
【００４５】
図６は、本発明の他の実施形態を示す。この実施形態は図１〜図４に示された実施形態の転がり軸受の潤滑構造において、内輪１の外径面部分１ｄとで凝集送り手段１７の隙間δを構成する凝集隙間形成体２９の内径面１８ｃｃに、円周方向に延びる油溜まり溝２６を設けたものである。その他の構成は図１〜図４の実施形態の場合と同様である。
【００４６】
この実施形態では、ミスト回収空間１９から凝集送り手段１７の隙間δに移動したミストの凝集油が上記油溜まり溝２６に一旦溜められるので、隙間Ｃから吐出される油滴が大きくなり、ミスト凝集油を潤滑油として軸受内に確実に供給できる。このほか、ミスト凝集油を確実に軸受内に供給する手段として、ミスト回収部品１８の内径面大径部１８ｃｂおよび凝集隙間形成体２９の内径面１８ｃｃの少なくとも片方に撥油剤を塗布し、凝集油の付着性を悪くすることで、軸受内への油供給を良好にしてもよい。
【００４７】
図７は、本発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態は図１〜図４の実施形態の転がり軸受の潤滑構造において、潤滑剤供給手段５を構成する隙間形成片７と一体の保油体ポケット形成部品６Ａ、およびミスト回収再供給手段１５を構成するミスト回収部品１８を、外輪２の内径面に固定することにより、これらの両部品６、１８を軸受内に組み込んだものである。すなわち、潤滑剤供給手段５は、外輪２の内径面２ｅに保油体ポケット形成部品６Ａを配置することで、内外輪１、２間の軸受空間の内部に樹脂製保油体８を有している。この例では、図１〜図４の例の外輪位置決め間座９は保油体ポケット形成部品６Ａの構成部品とされず、図１〜図４の例における保油体ポケット１０に相当する単独の部品で保油体ポケット形成部品６Ａが構成されている。保油体ポケット形成部品６Ａは、外向き溝形の断面形状とされ、隙間形成片７が一体に設けられている。隙間形成片７およびこの隙間成形片７と外輪内径面２ｅとで構成される隙間１４、およびその他の構成は図１〜図４の実施形態の場合と同様である。
【００４８】
この実施形態では、潤滑剤供給手段５の樹脂製保油体８や、ミスト回収再供給手段１５のミスト回収空間１９が小さくなるものの、保油体ポケット形成部品６Ａを固定する外輪位置決め間座９や、ミスト回収部品１８を固定する回収部品固定部材２２を省略できるので、部品点数を低減できて転がり軸受の機器への組立作業性も向上する。
【００４９】
図８は、本発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態も図７の実施形態と同様に、潤滑剤供給手段５を構成する隙間形成片７と一体の保油体ポケット形成部品６Ａ、およびミスト回収再供給手段１５を構成するミスト回収部品１８を、外輪２の内径面に固定することにより、これらの両部品６Ａ、１８を軸受内に組み込んだものである。
【００５０】
特に、この実施形態では、外輪２の軌道面２ａの中心から軸受背面側の幅面までの長さよりも、保油体ポケット形成部品６Ａの配置側である軸受正面側の幅面までの長さを長くし、この長くした部分の外輪内径面２ｅに、保油体ポケット形成部品６Ａを嵌合している。この場合に、内外輪１、２は同一幅寸法であり、規格寸法よりも幅寸法を大きくしており、その外輪２の幅寸法を増加した部分の内径面２ｅに、上記のように保油体ポケット形成部品６Ａを嵌合させている。内外輪１、２の幅寸法を長くした上記部分１Ａ、２Ａは潤滑剤供給手段５の収容用の幅広げ部となる。
【００５１】
外輪２の軌道面２ａに続く内径面２ｂの部分は、図１〜図４等に示すアンギュラ玉軸受と同じく、転動体３の組込性を考慮してテーパ面とされており、このテーパ面の内径面２ｂに続く円筒面状とした内径面２ｅに、保油体ポケット形成部品６Ａを嵌合している。この内径面２ｅと保油体ポケット形成部品６Ａとで挟まれる内部空間が、樹脂製保油体８とされる。
保油体ポケット形成部品６Ａにおける側壁部６ｂの外径端部に隙間形成片７が一体に形成され、この隙間形成片７が外輪２の内径面２ｂに沿って軌道面２ａの近くまで延ばされて隙間１４が形成されること、およびその隙間１４のギャップ量については、図１〜図４の実施形態の場合と同様である。
保油体ポケット形成部品６Ａの軸受外側の側壁部６ａは外輪内径面２ｅに形成された係合用段差部２ｆに係合させ、この係合用段差部２ｆの内径面の止め環溝に係合する止め環２５により軸方向に固定してある。
【００５２】
内輪１の幅寸法増加部分における外径面は、軌道面１ａに隣接する外径面１ｈの部分よりも段差を持って小径とした小径面部１ｅとされる。この小径面部１ｅ側に保油体ポケット形成部品６Ａの内径部を張り出させることで、樹脂製保油体８を広く確保している。
【００５３】
また、ミスト回収部品１８の配置側である軸受背面側の幅面までの長さも規格寸法よりも長くして、この長くした部分の外輪内径面２ｇにミスト回収部品１８の鍔状取付部１８ｂを嵌合させ、止め輪２７等で軸方向の位置決めを図っている。この場合に、隙間δを構成する内輪外径面部分１ｄよりも小径の外径面部分１ｆがテーパ面１ｂから続けて幅面まで形成される。したがって、ミスト回収空間１９は、内輪１のテーパ面１ｂおよび外径面部分１ｆと、ミスト回収部品１８の内径面大径部１８ｃｂとで囲まれて構成される。内外輪１、２の幅寸法を長くした上記部分１Ｂ、２Ｂはミスト回収再供給手段１５の収容用の幅広げ部となる。
【００５４】
図９、図１０は、さらに、本発明の他の実施形態を示す。この実施形態は図１〜図４に示す実施形態の潤滑構造を円筒ころ軸受に適用したものであり、内輪段差面１ｃは内輪１の鍔１ｇに設けられている。また、その段差面１ｃは、転動体３を保持する保持器４の幅内の位置に設けられている。さらに、ミスト回収部品１８の円筒部１８ａ先端側の外径面には保持器４との干渉を避ける段差面１８ｇが形成されている。その他の構成は図１〜図４の実施形態の場合と同様である。
【００５５】
本発明に係る樹脂製保油体は、気孔形成材、特にアルカリ性の気孔形成材が配合された樹脂を成形して成形体とした後、該気孔形成材を溶解し、かつ上記樹脂を溶解しない溶媒を用いて上記成形体から上記気孔形成材を抽出して得られた連通孔を有する樹脂製多孔体に潤滑油などを含浸させることで得られる。アルカリ性の気孔形成材として、有機アルカリ金属塩などを用いることにより、該気孔形成材が完全に溶解・抽出されない場合であっても、該気孔形成材は防錆剤として作用するので、周囲に鉄鋼がある場合などにも好適に利用できる。
以下、連通孔率、本発明に係る樹脂製保油体を構成する樹脂、気孔形成材、成形方法、抽出方法などについて説明する。
【００５６】
内部に気孔を有する多孔質体材料の気孔率について考える場合、多孔質体材料が１個の球体が集まった複数個の球体の集合体と、個々の球体間の間隙に存在する空間である気孔とからなると考えると、球体の点接触により最も密に充填する形態として面心立方格子、六方最密充填があり、それらの充填率は、(球の体積÷外接立方体の体積)÷(正三角形の高さ÷底辺)÷(正四面体の高さ÷一辺)で計算され、共に 74％である。（100−充填率）として定義される気孔率としては 26％になる。
以上の計算は、同一サイズの球体を考えた場合であるが、複数のサイズの球体を充填した場合は、六方最密充填よりも充填率は大きくなり、気孔率は小さくなる。
また、粉末状の球体樹脂粒子を圧縮成形した後に焼結する場合、点接触はあり得ず、球体樹脂粒子は変形して面接触する。このため、六方最密充填よりも充填率はより大きくなり、気孔率はより小さくなる。このため従来の焼結樹脂成形体の気孔率は 20％程度が限界となっている。
【００５７】
本発明における連通孔率は、上記の気孔率と略同一定義で、かつ気孔が連続している状態の気孔率をいう。すなわち、相互に連続している気孔の総体積が樹脂成形体に占める割合をいう。
具体的には、連通孔率は数１内の式（１）に示す方法で算出した。
【数１】
2006258157.tif 000003
上記、数１において、各符号の意味を以下に示す。
Ｖ；洗浄前成形体の体積
ρ；洗浄前成形体の密度
Ｗ；洗浄前成形体の重量
Ｖ1；樹脂粉末の体積
ρ1；樹脂粉末の密度
Ｗ1；樹脂粉末の重量
Ｖ2；気孔形成材の体積
ρ2；気孔形成材の密度
Ｗ2；気孔形成材の重量
Ｖ3；洗浄後の樹脂製多孔体の体積
Ｗ3；洗浄後の樹脂製多孔体の重量
Ｖ'2；洗浄後に樹脂製多孔体に残存する気孔形成材の体積
【００５８】
本発明においては、以下に述べる製造方法により、30％〜90％、より好ましくは 30％〜70％の連通孔率を有する樹脂製多孔体が得られる。本発明に係る樹脂製保油体は、上記樹脂製多孔体に潤滑油を含浸させることで得られる。
【００５９】
本発明における樹脂製保油体の連通孔は、気孔形成材が配合された樹脂を成形して成形体とした後、該気孔形成材を溶解し、かつ上記樹脂を溶解しない溶媒を用いて成形体から気孔形成材を抽出して得られる連通孔である。
なお、樹脂製保油体の連通孔の形成方法は、これに限られるものでなく、任意の方法を採用できる。例えば、スピノーダル分解法などポリマーアロイによる二層分離にした樹脂の一方を溶剤で抽出する方法などがある。
【００６０】
本発明に係る樹脂製保油体を構成する樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、エラストマーまたはゴムなどの樹脂粉末やペレットを使用できる。樹脂粉末、ペレットの粒径や形状は、溶融成形する場合には、溶融時に気孔形成材と混練されるので、特に限定されるものではない。ドライブレンドしてそのまま圧縮成形する場合には 1〜500 μｍのものが好ましい。
熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレンなどのポリエチレン樹脂、変性ポリエチレン樹脂、水架橋ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、クロロトリフルオロエチレン樹脂、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体樹脂、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレンテレフタラート樹脂、ポリブチレンテレフタラート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、脂肪族ポリケトン樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ポリオキサゾリン樹脂、ポリフェニレンサルフィド樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂などを例示できる。また、上記合成樹脂から選ばれた２種以上の材料の混合物、すなわちポリマーアロイなどを例示できる。
【００６１】
本発明に係る樹脂製保油体に使用できる好ましい樹脂の具体例としては、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンサルフィド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂、ポリアミド９Ｔ樹脂、エポキシ樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテルコポリマー樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、超高分子量ポリエチレンが挙げられる。
【００６２】
エラストマーまたはゴムとしては、例えば、アクリロニトリルブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、エピクロルヒドリンゴム等の加硫ゴム類；ポリウレタンエラストマー、ポリエステルエラストマー、ポリアミドエラストマー、ポリブタジエン系エラストマー、軟質ナイロン系エラストマー等の熱可塑性エラストマー類が例示できる。
【００６３】
本発明に係る樹脂製保油体に使用できる気孔形成材としては、気孔形成材が配合された樹脂を成形して成形体とした後、該気孔形成材を溶解し、かつ気孔形成材配合樹脂を溶解しない溶媒を用いて、成形体から抽出できる物質であれば使用できる。
気孔形成材は、無機塩化合物、有機塩化合物、またはこれらの混合物であることが好ましく、特に洗浄抽出工程が容易となる水溶性物質であることが好ましい。また、アルカリ性物質、好ましくは防錆剤として使用できる弱アルカリ性物質が好ましい。弱アルカリ塩としては、有機アルカリ金属塩、有機アルカリ土類金属塩、無機アルカリ金属塩、無機アルカリ土類金属塩などが挙げられる。未抽出分が脱落したときも、比較的軟らかく、転動面やすべり面を損傷し難いことから、有機アルカリ金属塩、有機アルカリ土類金属塩を用いることが好ましい。なお、これらの金属塩は１種または２種以上混合して用いてもよい。また、洗浄用溶媒として安価な水を使用することができ、気孔形成時における廃液処理などが容易となることから水溶性の弱アルカリ塩を使用することが好ましい。
【００６４】
成形時における気孔形成材の溶解を防止するため、気孔形成材は使用する樹脂の成形温度よりも高い融点の物質を使用することが好ましい。
本発明に好適に用いることができる水溶性有機アルカリ金属塩としては、安息香酸ナトリウム（融点 430℃）、酢酸ナトリウム（融点 320℃）またはセバシン酸ナトリウム（融点 340℃）、コハク酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウムなどが挙げられる。融点が高く、多種の樹脂に対応でき、かつ水溶性が高いという理由から、安息香酸ナトリウム、酢酸ナトリウムまたはセバシン酸ナトリウムが特に好ましい。
無機アルカリ金属塩としては、例えば、モリブデン酸ナトリウム、モリブデン酸カリウム、タングステン酸ナトリウム、三リン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、炭酸カリウムなどが挙げられる。
【００６５】
また、気孔形成材は上記樹脂の成形温度よりも高い融点の物質と、上記樹脂の成形温度よりも低い融点の物質との混合物として使用することができる。
上記樹脂の成形温度よりも低い融点の物質としては、ペンタエリスリトール、ホウ酸（ 171℃）等が挙げられる。
【００６６】
樹脂製保油体からの潤滑油の放出性については、遠心力による潤滑油の放出は期待できないので、気孔は大きいほうがよい。
本発明に使用する気孔形成材は、50μm〜1000μmの平均粒径であることが好ましい。
気孔形成材の割合は、樹脂粉末、気孔形成材および充填材などの他の材料を含めた全量に対して、30 体積％〜90 体積％、好ましくは 40 体積％〜90 体積％とする。30 体積％以下では多孔体の気孔が連続孔になり難く、90 体積％以上では所望の機械的強度が得られない。
また配合時において、気孔形成材の抽出に使用する溶媒に不溶な充填材を配合してもよい。
【００６７】
樹脂材料と気孔形成材の混合法は特に限定されるものではなくドライブレンド、溶融混練など樹脂の混合に一般に使用する混練法が適用できる。溶融混練では剪断力が大きいので、気孔形成材の粒径が小さくなる。本発明では剪断力が小さいドライブレンドがより好ましい。
また、気孔形成材を液体溶媒中に溶解させて透明溶液とした後、この溶液に樹脂粉末を分散混合させて、その後、この溶媒を除去する方法を用いることができる。
分散混合させる方法としては、液中混合できる方法であれば特に限定されるものではなく、ボールミル、超音波分散機、ホモジナイザー、ジューサーミキサー、ヘンシェルミキサーなどが例示できる。また、分散液の分離を抑えるために少量の界面活性剤を添加することも有効である。なお、気孔形成材の透明溶液に樹脂を混合する場合においては、混合により気孔形成材が完全に溶解するよう溶媒量を確保する。この場合、溶媒を除去する方法としては、加熱蒸発、真空蒸発、窒素ガスによるバブリング、透析、凍結乾燥などの方法を用いることができる。手法が容易で、設備が安価であることから加熱蒸発により液体溶媒の除去を行なうことが好ましい。
樹脂に気孔成形材を配合した混合物の成形に関しては、圧縮成形、射出成形、押し出し成形、ブロー成形、真空成形、トランスファ成形などの任意の成形方法を採用できる。また成形前に作業性を向上させるため、ペレットやプリプレグなどに加工してもよい。
射出成形では剪断力が大きいので、気孔形成材の粒径が小さくなる。本発明では剪断力が小さい圧縮成形がより好ましい。
【００６８】
得られた成形体からの気孔形成材の抽出は、上記気孔形成材を溶解し、かつ上記樹脂を溶解しない溶媒で成形体を洗浄することにより行なう。
該溶媒としては、例えば、水、および水と相溶しうる溶媒としてアルコール系、エステル系、ケトン系溶媒などを用いることができる。これらの中で、樹脂および気孔形成材の種類によって上記条件に従い適宜選択される。また、これらの溶媒は１種または２種以上を混合し使用してもよい。廃液処理などが容易、安価などの利点から水を用いることが好ましい。
該抽出処理を行なうことにより、気孔形成材が充填されていた部分が溶解され、該溶解部分に連通孔が形成された樹脂製多孔体が得られる。
【００６９】
本発明に係る樹脂製保油体は、上記樹脂製多孔体に潤滑油を含浸させることで得られる。
含浸する潤滑油としては、例えば、スピンドル油、冷凍機油、タービン油、マシン油、ダイナモ油、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油等の鉱油、ポリブデン、ポリαオレフィン、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、脂環式化合物等の炭化水素系合成油、または、天然油脂やポリオールエステル油、リン酸エステル、ジエステル油、ポリグリコール油、シリコーン油、ポリフェニルエーテル油、アルキルジフェニルエーテル油、フッ素化油等の非炭化水素系合成油等、一般に使用されている潤滑油であれば特に限定することなく使用できる。
本発明の潤滑剤供給構造に用いる樹脂製保油体に含浸する油は、軸受の回転によって消費されたグリース中の油を補充して、軸受内の油分量を維持する目的から封入グリースの基油と同じ油を用いることが好ましい。
【００７０】
上記潤滑油には、本発明の目的を損なわない範囲で、必要に応じて、極圧剤、酸化防止剤、防錆剤、流動点降下剤、無灰系分散剤、金属系清浄剤、界面活性剤、摩耗調整剤などを配合できる。酸化防止剤としては、フェノール系、アミン系、イオウ系などを単独または、混合して使用できる。
特に、樹脂製保油体から供給される潤滑油は長期にわたり酸化劣化しないことが望まれるので、上記のような酸化防止剤を配合することが好ましい。
また、樹脂製保油体に含浸する潤滑油には、封入グリースに用いた酸化防止剤と同じ酸化防止剤を添加することが望ましい。
【００７１】
含浸方法としては、樹脂製多孔体の内部まで含浸できる方法であればよい。潤滑油が満たされた含浸槽に樹脂製多孔体を浸漬した後、減圧して含浸する減圧含浸が好ましい。また、高粘度のシリコーン油などを用いる場合、加圧含浸することができる。これらを組み合わせた加圧減圧含浸としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明の転がり軸受は、保油体ポケット内に、表面からの連通孔を有する樹脂製保油体を有し、該保油体に含浸された潤滑油が染み出し、潤滑油を軸受軌道面の付近へ補給する潤滑剤供給手段を設け、他方に、軸受内のミストを回収し凝集状態として軌道面付近へ戻すミスト回収再供給手段を設けたため、軸受内に封入したグリースだけを使用して高速化と長寿命化、メンテナンスフリー化を達成することができる。
このため、耐久性に優れるので、長寿命が要求される鉄道車両、建設機械、工作機械、食品機械に用いられる転がり軸受、すべり軸受などに好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る転がり軸受の断面図である。
【図２】同転がり軸受における潤滑剤供給手段の一部の拡大断面図である。
【図３】同転がり軸受におけるミスト回収再供給手段の一部の拡大断面図である。
【図４】同転がり軸受における潤滑剤供給手段の動作説明図である。
【図５】同転がり軸受を用いた工作機械用スピンドル装置の断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る転がり軸受におけるミスト回収再供給手段の一部の拡大断面図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態に係る転がり軸受の断面図である。
【図８】本発明のさらに他の実施形態に係る転がり軸受の断面図である。
【図９】本発明のさらに他の実施形態に係る転がり軸受の断面図である。
【図１０】同転がり軸受におけるミスト回収再供給手段の一部の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００７４】
１    内輪
２    外輪
３    転動体
４    保持器
５    潤滑剤供給手段
６、６Ａ  保油体ポケット形成部品
７    隙間形成片
８    樹脂製保油体
９    外輪位置決め間座
１０    保油体ポケット
１３    密封部品
１４    隙間
１５    ミスト回収再供給手段
１６    回収手段
１７    凝集送り手段
１８    ミスト回収部品
１９    ミスト回収空間
２０    連通路
２１    ミスト浮遊空間
２２    回収部品固定部材
２３    内輪間座
２４    前段ミスト回収空間
２５    止め輪
２６    油溜まり溝
２７    止め輪
２９    凝集隙間形成体
３０    凝集隙間形成・ミスト回収部品
１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂ  幅広げ部
δ、Ｃ  隙間
【図１】
2006258157.tif 000004
【図２】
2006258157.tif 000005
【図３】
2006258157.tif 000006
【図４】
2006258157.tif 000007
【図５】
2006258157.tif 000008
【図６】
2006258157.tif 000009
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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