(57)【要約】【課題】油が外部に漏れにくい転がり軸受装置を提供すること。【解決手段】ロール軸１の軸方向の一方の側に、互いに間隔をおいて軸方向に２列に第１および第２密封装置５３,５４を配置する。軸箱２および軸箱２に内嵌されて固定されたスペーサ８０からなる部材に、第１密封装置と第２密封装置との間の第２室９８と、自動調心ころ軸受３が配置されている第１室９７との間を連通する油戻し通路１００および空気導通穴を形成する。油戻し通路１００の第１室９７側の開口を、潤滑剤９６よりも上方に形成する。上記空気導通穴を、油戻し通路１００よりも上方に形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面を有するハウジングと、
外周面を有する軸部材と、
上記ハウジングの上記内周面に内嵌された外輪と、上記軸部材の上記外周面に外嵌された内輪と、上記外輪と上記内輪との間に配置された転動体とを有する転がり軸受と、
上記軸部材の軸方向の一方の側において、上記ハウジングと上記軸部材との間を密封する第１密封装置と、
上記軸方向の一方の側において、上記ハウジングと上記軸部材との間を密封すると共に、上記第１密封装置よりも上記軸方向の外方に位置する第２密封装置と、
上記ハウジングと上記軸部材との間において、上記第１密封装置の軸方向の上記第２密封装置側とは反対側に位置する第１室と、
上記ハウジングと、上記軸部材と、上記第１密封装置と、上記第２密封装置とで囲まれた第２室と、
上記第１室内の下部の潤滑油溜部に設けられた潤滑油と
を備え、
上記ハウジングは、
一端が上記第１室の内面において上記潤滑油よりも上方に開口する一方、他端が上記第２室の内面に開口する油戻し通路と、
一端が上記第１室の内面において上記油戻し通路の開口よりも上方に開口する一方、他端が上記第２室の内面において上記油戻し通路の開口よりも上方に開口する空気導通穴と
を有し、
上記空気導通穴の断面積は、上記油戻し通路の断面積よりも大きいことを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項２】
請求項１に記載の転がり軸受装置において、
上記空気導通穴の延在方向の長さは、上記油戻し通路の延在方向の長さよりも短いことを特徴とする転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受装置に関し、特に、プランマブロックに使用されれば好適な転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、転がり軸受装置としては、実公昭６３−１９８３５４号公報（特許文献１）に記載されているものがある。
【０００３】
この転がり軸受装置は、ハウジング、回転軸、玉軸受、第１密封装置および第２密封装置を備え、上記玉軸受は、上記ハウジングの内周面と、回転軸の外周面との間に配置されている。上記回転軸は、水平方向に延在している。上記ハウジングと上記回転軸とで囲まれて、玉軸受が配置されている第１室内において、上記回転軸よりも下方には、油槽が存在し、この油槽には、油が溜まっている。
【０００４】
上記第１密封装置および第２密封装置は、上記ハウジングの内周面と上記回転軸の外周面との間の軸方向の一方側の開口を密封している。上記第１密封装置および第２密封装置の夫々は、環状であり、軸方向に２列に配置されている。上記第１密封装置は、第２密封装置よりも軸方向の内方に位置している。
【０００５】
上記ハウジングは、その内部に油戻し通路を有している。上記油戻し通路の二つの開口は、ともにハウジングの内周面に開口している。
【０００６】
上記油戻し通路は、上記ハウジング、上記回転軸、第１密封装置および第２密封装置で囲まれた第２室と、上記第１室の上記油槽との間を連通している。
【０００７】
この転がり軸受装置は、第１密封装置を通り過ぎて第２室内に浸入した油が、油戻し通路を通じて再度第１室の油槽に戻れるようにすることにより、油を有効利用するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実公昭６３−１９８３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明者は、上記従来の構成の転がり軸受装置において、油が、軸方向の外方の第２密封装置から外部に漏れ易いことを見出した。
【００１０】
そこで、本発明の課題は、油が外部に漏れにくい転がり軸受装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、この発明の転がり軸受装置は、
内周面を有するハウジングと、
外周面を有する軸部材と、
上記ハウジングの上記内周面に内嵌された外輪と、上記軸部材の上記外周面に外嵌された内輪と、上記外輪と上記内輪との間に配置された転動体とを有する転がり軸受と、
上記軸部材の軸方向の一方の側において、上記ハウジングと上記軸部材との間を密封する第１密封装置と、
上記軸方向の一方の側において、上記ハウジングと上記軸部材との間を密封すると共に、上記第１密封装置よりも上記軸方向の外方に位置する第２密封装置と、
上記ハウジングと上記軸部材との間において、上記第１密封装置の軸方向の上記第２密封装置側とは反対側に位置する第１室と、
上記ハウジングと、上記軸部材と、上記第１密封装置と、上記第２密封装置とで囲まれた第２室と、
上記第１室内の下部の潤滑油溜部に設けられた潤滑油と
を備え、
上記ハウジングは、
一端が上記第１室の内面において上記潤滑油よりも上方に開口する一方、他端が上記第２室の内面に開口する油戻し通路と、
一端が上記第１室の内面において上記油戻し通路の開口よりも上方に開口する一方、他端が上記第２室の内面において上記油戻し通路の開口よりも上方に開口する空気導通穴と
を有し、
上記空気導通穴の断面積は、上記油戻し通路の断面積よりも大きいことを特徴としている。
【００１２】
本発明者は、上記従来の転がり軸受における、油の漏れの原因が、次のメカニズムで発生することを突きとめた。
【００１３】
すなわち、転がり軸受等で発生する熱等によって、転がり軸受が配置されている第１室内の気温が上昇すると、これに伴って第１室内の気体の気圧が上昇する。すると、第１室内の気体の気圧によって潤滑油溜部内の潤滑油が押圧されて、潤滑油の水面が下がる。すると、このことに起因して、潤滑油溜部内の潤滑油が、油戻し通路を通過して第２室内の方に逆流して、第２室内の油の量が増量する。この結果、第２室内の油が、軸方向の外方の第２密封装置を通過し易くなって、外部に漏れていた。
【００１４】
これに対し、本発明によれば、上記ハウジングの油戻し通路の第１室側の一端が、第１室の内面において潤滑油よりも上方に開口しているから、第１室内の気圧の如何に拘わらず、潤滑油が油戻し通路を介して第１室から第２室に逆流することが殆どない。したがって、第１室の気圧が上昇しても第２室内の潤滑油の量が増大することが殆どなくて、第１室の気圧の上昇に基づく潤滑油の外部へ漏れが発生することがない。したがって、外部へ漏れる潤滑油の量を低減することができる。
【００１５】
また、本発明によれば、ハウジングが、一端が上記第１室の内面において上記油戻し通路の開口よりも上方に開口する一方、他端が上記第２室の内面において上記油戻し通路の開口よりも上方に開口する空気導通穴を有しているから、第１室の気圧を、第２室の気圧と常時略同一にすることができる。したがって、第１室の気圧が第２室の気圧よりも高いことに起因して、第１室内の潤滑油が油戻し通路を介して第２室に移動することがなく、また、第２室から第１室に油戻し通路を介して移動する油の流れが、阻害されることも殆どない。したがって、外部へ漏れる潤滑油の量を更に低減することができる。
【００１６】
また、本発明によれば、上記空気導通穴の断面積は、上記油戻し通路の断面積よりも大きいから、上記空気導通穴が潤滑油等の異物によって詰まりにくい。したがって、上記空気導通穴が、異物詰まりによって、気圧調整効果を果たさなくなることを抑制できる。
【００１７】
また、一実施形態では、
上記空気導通穴の延在方向の長さは、上記油戻し通路の延在方向の長さよりも短い。
【００１８】
上記実施形態によれば、空気導通穴の延在方向の長さが、油戻し通路の延在方向の長さよりも短いから、上記空気導通穴が異物によって詰まりにくい。したがって、上記空気導通穴が、異物詰まりによって、気圧調整効果を果たさなくなることを更に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の転がり軸受装置によれば、ハウジングの油戻し通路の第１室側の一端が、第１室の内面において潤滑油よりも上方に開口しているから、第１室内の気圧の如何に拘わらず、潤滑油が油戻し通路を介して第１室から第２室に逆流することが殆どなく、第１室の気圧が上昇しても第２室内の潤滑油の量が増大することがない。したがって、第１室の気圧の上昇に基づく潤滑油の外部へ漏れが発生することがなくて、外部へ漏れる潤滑油の量を低減することができる。
【００２０】
また、本発明の転がり軸受装置によれば、ハウジングが、一端が第１室の内面において油戻し通路の開口よりも上方に開口する一方、他端が第２室の内面において油戻し通路の開口よりも上方に開口する空気導通穴を有しているから、常時、第１室の気圧を、第２室の気圧と略同一にすることができる。したがって、第１室の気温が上昇しても、第１室内の潤滑油が油戻し通路を介して第２室に移動することがなく、また、第２室から油戻し通路を介して第１室に移動する油の流れが阻害されることもない。したがって、外部へ漏れる潤滑油の量を更に低減することができる。
【００２１】
また、本発明の転がり軸受装置によれば、空気導通穴の断面積が、油戻し通路の断面積よりも大きいから、空気導通穴が異物によって詰まりにくい。したがって、空気導通穴が、異物詰まりによって、気圧調整効果を果たさなくなることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】発明の転がり軸受装置の一実施形態であるプランマブロックの概要を説明するプランマブロックの軸方向の模式断面図である。
【図２】プランマブロックにおける第２密封部の周辺の部分拡大断面図である。
【図３】上記プランマブロックの正面の一部を示す部分正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の転がり軸受装置の一実施形態であるプランマブロックの概要を説明するプランマブロックの軸方向の模式断面図である。
【００２５】
このプランマブロックは、軸部材としての回転軸１と、軸箱２と、軸箱２内に配置された転がり軸受の一例としての自動調心ころ軸受３と、第１密封部４と、第２密封部５とを備える。
【００２６】
上記回転軸１は、トンネル用送風機に使用されている。上記軸箱２は、上部軸箱分割体２１と、下部軸箱分割体２２とを有する。上記上部軸箱分割体２１と、下部軸箱分割体２２とは、図示しないボルトで結合され、一体化されている。上記軸箱２は、円筒内周面２４と、この円筒内周面２４に開口する油給油穴２５を有する。上記油給油穴２５は、上部軸箱分割体２１に形成され、略鉛直方向に延在している。上記油給油穴２５は、油の給油を行わない際には、栓３０によって塞がれている。
【００２７】
上記自動調心ころ軸受３は、外輪３１と、内輪３２と、複数のたる形の第１凸面ころ３３と、複数のたる形の第２凸面ころ３４と、アダプタスリーブ３７とを有する。
【００２８】
上記外輪３１は、上記円筒内周面２４に内嵌されて固定されている。上記回転軸１の外周面には、アダプタスリーブ３７が外嵌されて固定されている。上記アダプタスリーブ３７は、円筒内周面と、テーパ外周面とを有し、その円筒内周面は、回転軸１の円筒外周面に外嵌されて固定されている。また、上記内輪３２は、テーパ内周面３８を有し、このテーパ内周面３８は、アダプタスリーブ３７のテーパ外周面に外嵌されて固定されている。
【００２９】
上記複数の第１凸面ころ３３は、外輪３１の球面軌道と、内輪３２の上記外輪３１の球面軌道の半径と略同じ半径を有する溝半径の軌道との間に、保持器によって保持された状態で、互いに周方向に間隔をおいた状態で配置されている。上記複数の第１凸面ころ３３は軸中心を含む断面における外径面の半径が上記外輪３１の球面軌道の半径と略同じ半径となっている。また、上記複数の第２凸面ころ３４は、外輪３１の球面軌道と、内輪３２の上記外輪３１の球面軌道の半径と略同じ半径を有する溝半径の軌道との間に、保持器によって保持された状態で、互いに周方向に間隔をおいた状態で配置されている。上記複数の第２凸面ころ３４は軸中心を含む断面における外径面の半径が上記外輪３１の球面軌道の半径と略同じ半径となっている。上記第２凸面ころ３４は、第１凸面ころ３３に対して軸方向に間隔をおいて位置している。
【００３０】
この自動調心ころ軸受３は、回転軸１や軸箱２の大きな撓みや、芯違いを、調心を行うことにより、自動的に調整するようになっている。また、この自動調心ころ軸受は、アダプタスリーブ３７を導入することにより、回転軸１への取付および取り外しを容易にしている。
【００３１】
上記第１密封部４は、プランマブロックの軸方向の一方の側において、軸箱２と、回転軸１との間を密封する一方、第２密封部５は、プランマブロックの軸方向の他方の側において、軸箱２と、回転軸１との間を密封している。
【００３２】
上記第１密封部４は、第１密封装置５０および第２密封装置５１を有し、第１密封装置５０および第２密封装置５１の夫々は、軸箱２と、回転軸１との間を密封している。上記第１密封装置５０は、第２密封装置５１に対して軸方向に間隔をおいて配置されている。上記第１密封装置５０は、第２密封装置５１よりも軸方向の内方に位置している。
【００３３】
上記第２密封部５は、第１密封装置５３および第２密封装置５４を有し、第１密封装置５３および第２密封装置５４の夫々は、軸箱２と、回転軸１との間を密封している。上記第１密封装置５３は、第２密封装置５４に対して軸方向に間隔をおいて配置されている。上記第１密封装置５３は、第２密封装置５４よりも軸方向の内方に位置している。
【００３４】
尚、図１において、参照番号６０は、プランマブロック内に存在している潤滑油の液面を示している。プランマブロックにおいて、液面６０よりも下方の領域には、潤滑油溜部が存在し、この潤滑油溜部には、潤滑油が充填されている。
【００３５】
図２は、下部軸箱分割体２２の第２密封部５側の端部を示す軸方向の拡大断面図である。
【００３６】
図２に示すように、第２密封部５を構成する第１密封装置５３および第２密封装置５４の夫々は、環状の本体部と、ガータスプリングとを有する。
【００３７】
図２に示すように、上記各環状の本体部は、断面く字状に屈曲した弾性体からなり、その弾性体の外周面は、軸箱２の内周面に内嵌されて固定される一方、その弾性体の内周面は、回転軸１の外周面に摺動するようになっている。また、各ガータスプリングは、回転軸１に摺接している上記弾性体のリップ部を、径方向の内方に付勢している。
【００３８】
図２に示すように、軸箱２の内周面には、環状のスペーサ８０が内嵌されて固定されている。上記スペーサ８０は、第１密封装置５３と、第２密封装置５４との間に配置されている。上記スペーサ８０は、第１密封装置５３と、第２密封装置５４との軸方向の間隔を、予め定められた間隔にする役割を果たしている。上記スペーサ８０は、径方向に貫通する貫通穴８８を有している。上記貫通穴８８の径方向の内方の一端は、第１密封装置５３と第２密封装置５４との間の空間に連通している。
【００３９】
上記下部軸箱分割体２２は、貫通穴８５を有する。上記貫通穴８５は、軸方向延在部９０と、径方向延在部９１とを有する。上記軸方向延在部９０は、略軸箱２の軸方向に延在している。上記軸方向延在部９０は、潤滑油９６の液面６０よりも上方に位置している。上記軸方向延在部９０の軸方向の外方側の端は、密封されている一方、軸方向延在部９０の軸方向の内方側の端は、自動調心ころ軸受３が配置されている第１室９７に開口している。
【００４０】
一方、上記径方向延在部９１は、軸箱２の径方向に延在している。上記径方向延在部９１の径方向の外方の一端は、軸方向延在部９０に連通している一方、径方向延在部９１の径方向の内方の一端は、スペーサ８０の貫通穴８８に連通している。上記下部軸箱分割体２２の貫通穴８５およびスペーサ８０の貫通穴８８は、油戻し通路１００を構成している。
【００４１】
上述のように、上記第１密封室５３の軸方向の第２密封装置５４側とは反対側に位置している密封室である自動調心ころ軸受３が配置されている室は、第１室９７を構成している。また、上記回転軸１、第１密封装置５３、第２密封装置５４およびスペーサ８０で囲まれた室は、第２室９８を構成している。
【００４２】
図３は、上記プランマブロックの正面の一部を示す部分正面図である。
【００４３】
図３に示すように、上記軸箱２は、その内部に、油戻し通路１００に加えて、空気導通穴９９を有している。上記空気導通穴９９の断面積は、油戻し通路１００の断面積よりも大きくなっている。上記空気導通穴９９は、油戻し通路１００よりも鉛直方向の上方に位置している。図示しないが、上記空気導通穴９９は、第１室９７と第２室９８とを連通している。上記空気導通穴９９の延在方向の長さは、油戻し通路１００の延在方向の長さよりも短くなっている。
【００４４】
尚、詳述しないが、上記第１密封装置４（図１参照）の周辺の構造も、図２で示す第２密封装置５の周辺の構造と同一の構造になっている。第１密封装置５周辺の油戻し通路の構造および空気導通穴の構造については、第２密封装置５の周辺の説明をもって省略する。上記軸箱２と、スペーサ８０と、スペーサ８１（図１参照）とは、ハウジングを構成している。図示しないが、上記スペーサ８１が、油戻し通路の一部分を構成する径方向に貫通する貫通穴を有していることは勿論である。
【００４５】
上記実施形態のプランマブロックによれば、ハウジングの油戻し通路１００の第１室９７側の一端が、第１室９７の内面において潤滑油９６よりも上方に開口しているから、第１室９７内の気圧の如何に拘わらず、潤滑油９６が油戻し通路１００を介して第１室９７から第２室９８に逆流することが殆どない。したがって、上記第１室９７の気圧が上昇しても第２室９８内の潤滑油９６の量が増大することがなくて、第１室９７の気圧の上昇に基づく潤滑油９６の外部へ漏れが発生することがない。したがって、外部へ漏れる潤滑油９６の量を低減することができる。
【００４６】
また、上記実施形態のプランマブロックによれば、ハウジングが、一端が上記第１室９７の内面において油戻し通路１００の開口よりも上方に開口する一方、他端が第２室９８の内面において油戻し通路１００の開口よりも上方に開口する空気導通穴９９を有しているから、第１室９７の気圧を、第２室９８の気圧と略同一にすることができる。したがって、第１室９７の気圧が第２室９８の気圧よりも高いことに起因して、第１室９７内の潤滑油が油戻し通路１００を介して第２室９８に移動することがなく、また、第２室９８から油戻し通路１００を介して第１室９７に移動する油の流れが阻害されることもない。したがって、外部へ漏れる潤滑油９６の量を更に低減することができる。
【００４７】
また、上記実施形態のプランマブロックによれば、上記空気導通穴９９の断面積は、油戻し通路１００の断面積よりも大きいから、空気導通穴９９が潤滑油９６や異物によって詰まりにくい。したがって、上記空気導通穴９９が、潤滑油等の異物の詰まりによって、気圧調整効果を果たさなくなることを抑制できる。
【００４８】
また、上記実施形態のプランマブロックによれば、空気導通穴９９の延在方向の長さが、油戻し通路１００の延在方向の長さよりも短いから、空気導通穴９９が異物によって詰まりにくい。したがって、上記空気導通穴９９が、異物詰まりによって、気圧調整効果を果たさなくなることを更に抑制することができる。
【００４９】
尚、上記実施形態のプランマブロックでは、転がり軸受が、凸面ころ３３,３４が、軸方向に２列に亘って配置された自動調心ころ軸受であったが、この発明の転がり軸受装置では、転がり軸受は、玉、円筒ころ、円錐ころ等の凸面ころ以外の転動体を有する転がり軸受であっても良い。また、この発明の転がり軸受装置では、転がり軸受は、転動体が、単列、または、２列以上の複列に亘って配置されていても良い。また、この発明の転がり軸受装置では、転がり軸受は、アダプタスリーブを有さず、かつ、調心機能を有する転がり軸受であっても良く、また、調心輪を有する転がり軸受であっても良い。要は、この発明の転がり軸受装置は、如何なる転がり軸受を有していても良い。
【００５０】
また、上記実施形態のプランマブロックでは、図２に示すように、油戻し通路は、断面略Ｔ字状の形状であったが、この発明の転がり軸受装置では、油戻し通路の形状は、いかなる形状であっても良い。要は、油戻し通路は、その一端が第１室の内面において潤滑油よりも上方に開口する一方、他端が第２室の内面に開口していさえすれば良い。
【００５１】
また、上記実施形態のプランマブロックでは、第１密封装置５３および第２密封装置６４の両方が、芯金部を有さない密封装置であったが、この発明では、第１密封装置および第２密封装置のうちの少なくとも一方は、芯金部を有する密封装置であっても良い。
【００５２】
また、上記実施形態のプランマブロックでは、上記空気導通穴９９の延在方向の長さが、油戻し通路１００の延在方向の長さよりも短くなっていたが、この発明の転がり軸受装置では、空気導通穴の延在方向の長さは、油戻し通路の延在方向の長さと同一であっても良く、また、空気導通穴の延在方向の長さは、油戻し通路の延在方向の長さよりも長くても良い。
【００５３】
また、上記実施形態のプランマブロックでは、軸方向の一方の端部および他方の端部の夫々において、油戻し通路が一つのみ存在すると共に、空気導通穴が一つのみ存在していたが、この転がり軸受装置では、軸方向の一方の端部および他方の端部の夫々において、油戻し通路が二以上存在していても良く、また、空気導通穴が二以上存在していても良い。尚、油戻し通路および空気導通穴のうちの少なくとも一方が、二以上存在している場合においては、一以上の空気導通穴のうちで、一以上の油戻し通路のうちで断面が最大である油戻し通路における断面よりも大きい断面を有する空気導通穴が、少なくともひとつ存在していなければならないことは、必須条件である。
【００５４】
また、上記実施形態では、転がり軸受装置が、プランマブロックであったが、この発明では、転がり軸受装置は、回転電機の油浴潤滑転がり軸受装置等、プランマブロック以外の転がり軸受装置であっても良い。要は、この発明の転がり軸受装置は、軸部材、ハウジング、および、転がり軸受を有し、かつ、規定の油戻し通路および規定の空気導通穴を有するものであれば、如何なる装置であっても良い。
【符号の説明】
【００５５】
１  回転軸
２  軸箱
３  自動調心ころ軸受
４  第１密封部
５  第２密封部
２１  上部軸箱分割体
２２  下部軸箱分割対
３１  外輪
３２  内輪
３３  第１凸面ころ
３４  第２凸面ころ
５３  第１密封装置
５４  第２密封装置
８０,８１  スペーサ
８５  下部軸箱分割体の貫通穴
８８  スペーサの貫通穴
９６  潤滑油
９７  第１室
９８  第２室
９９  空気導通穴
１００  油戻し通路
【図１】
2011185400.tif 000003
【図２】
2011185400.tif 000004
【図３】
2011185400.tif 000005