(57)【要約】【課題】スラスト自動調心ころ軸受を軸受箱へ組み込む手間を減らす共に必要なグリース量を少なくする。【解決手段】軸軌道盤１と、ハウジング軌道盤２と、複数のころ３と、金属板製の保持器４とを備える。保持器４は、軸軌道盤１の鍔部９を囲む外径面１０と径方向に対向する位置へ曲げられたフランジ部１６を有する。フランジ部１６にシールド板５を取り付ける。シールド板５は、フランジ部１６とハウジング軌道盤２間の隙間１９に対向する突出部２０を有する。突出部２０は、ハウジング軌道盤２の軌道面７の延長上に配置されており、軸受内部のポンプ作用で送られるグリースの飛散を防止する。【選択図】図１
2019178744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周側に軌道面（６）を有する軸軌道盤（１）と、内周側に軌道面（７）を有するハウジング軌道盤（２）と、前記軸軌道盤（１）の軌道面（６）と前記ハウジング軌道盤（２）の軌道面（７）との間に介在する複数のころ（３）と、前記複数のころ（３）を保持する金属板製の保持器（４）とを備え、
前記軸軌道盤（１）が、前記ころ（３）を案内する鍔部（９）と、前記鍔部を囲む外径面（１０）とをさらに有し、
前記保持器（４）が、前記軸軌道盤（１）の外径面（１０）と径方向に対向する位置へ曲げられたフランジ部（１６）を有するスラスト自動調心ころ軸受において、
前記フランジ部（１６）に取り付けられたシールド板（５）をさらに備え、
前記シールド板（５）が、前記フランジ部（１６）と前記ハウジング軌道盤（２）間の隙間（１９）に対向する突出部（２０）を有することを特徴とするスラスト自動調心ころ軸受。
【請求項２】
前記突出部（２０）が、前記ハウジング軌道盤（２）の軌道面（７）の延長上に配置されている請求項１に記載のスラスト自動調心ころ軸受。
【請求項３】
前記シールド板（５）が、前記ハウジング軌道盤（２）と非接触に配置されている請求項１又は２に記載のスラスト自動調心ころ軸受。
【請求項４】
前記シールド板（５）が、前記保持器（４）の前記フランジ部（１６）に溶接されている請求項１から３のいずれか１項に記載のスラスト自動調心ころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スラスト自動調心ころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
スラスト自動調心ころ軸受は、主に軸方向のスラスト荷重を受けるころ軸受の一種であって、所定の調心性を有するものであり、比較的大荷重を支える用途、例えば、射出成形機、クレーン、ポンプ等の産業機械において使用されている。
【０００３】
一般に、スラスト自動調心ころ軸受は、外周側に球面状の軌道面を有する軸軌道盤と、内周側に球面状の軌道面を有するハウジング軌道盤と、これら両軌道盤の軌道面間に介在する複数のころと、これら複数のころを保持する保持器とを備える。その軸軌道盤は、ころを案内する鍔部と、鍔部を囲む外径面とをさらに有する。
【０００４】
従来、スラスト自動調心ころ軸受の保持器として、プレス加工によって形成された金属板製のかご形保持器がある。この保持器は、軸軌道盤の外径面と径方向に対向する位置へ曲げられたフランジ部と、フランジ部から軸軌道盤と軸方向に対向する位置へ延びる凸部とを有する（例えば、特許文献１、非特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−６２００４号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】ＮＴＮ株式会社  リーフレット「ＵＬＴＡＧＥ  スラスト自動調心ころ軸受」（ＣＡＴ  Ｎｏ．３０３４／Ｊ）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
スラスト自動調心ころ軸受の運転中、軸軌道盤及び保持器がころを介して回転する。その軸軌道盤の軌道面、保持器は、軸受内径側に比して軸受外径側で比較的大径な形状を有する。このため、それら軌道面、保持器においては、夫々の小径側と大径側との間で周速差が生じる。従い、その軌道面や保持器に接触する流体の圧力は、夫々の大径側で比較的低圧となり、軸受内部においては、その軌道面、保持器に沿って流体を大径側へ送るようなポンプ作用が生じる。
【０００８】
金属板製の保持器を採用する場合、ころを大径化したり、スラスト自動調心ころ軸受の負荷容量を大きくしたり、高速化を達成したりすることが可能だが、そうすると、軸軌道盤の鍔部とハウジング軌道盤間の距離が広がり、前述のポンプ作用が強まるので、軸受内部の流動性潤滑剤が軸受外部へ抜け易くなる。グリース潤滑の場合、軸受内部のグリースが軸受外部へ抜け過ぎると、軸軌道盤の鍔部ところの接触部にグリースが十分に行き渡り難くなり、ここでの潤滑不足が懸念される。このため、スラスト自動調心ころ軸受を軸受箱に収容し、軸受箱内の軸軌道盤側の空間へ予めグリースを充満させておくことにより、軸受内部のグリースが軸受外部へ飛散しないようにしている。
【０００９】
しかしながら、この飛散防止方法は、スラスト自動調心ころ軸受を軸受箱へ組み込む際に、軸受箱内の軸軌道盤側の空間へグリースを充満させる工程に手間を要し、また、必要なグリース量が多くなる点で問題がある。
【００１０】
上述の背景に鑑み、この発明が解決しようとする課題は、スラスト自動調心ころ軸受を軸受箱へ組み込む手間を減らすと共に必要なグリース量を少なくすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を達成するため、この発明は、外周側に軌道面を有する軸軌道盤と、内周側に軌道面を有するハウジング軌道盤と、前記軸軌道盤の軌道面と前記ハウジング軌道盤の軌道面との間に介在する複数のころと、前記複数のころを保持する金属板製の保持器とを備え、前記軸軌道盤が、前記ころを案内する鍔部と、前記鍔部を囲む外径面とをさらに有し、前記保持器が、前記軸軌道盤の外径面と径方向に対向する位置へ曲げられたフランジ部を有するスラスト自動調心ころ軸受において、前記フランジ部に取り付けられたシールド板をさらに備え、前記シールド板が、前記フランジ部と前記ハウジング軌道盤間の隙間に対向する突出部を有する構成を採用した。
【００１２】
グリース潤滑の場合、軸受内部のグリースが、前述のポンプ作用によって大径側へ送られる。その保持器が軸軌道盤の外径面と径方向に対するフランジ部を有するため、軸軌道盤の軌道面と保持器間を通ったグリースが軸受外部へ飛散することは、そのフランジ部によって防止される。ここで、金属板製の保持器の場合、そのフランジ部側（大径側）においてハウジング軌道盤側へ曲がるフランジ状をさらに追加することは、加工が難しくなる。一方、保持器のフランジ部にシールド板を取り付ける場合、そのシールド板には、フランジ部とハウジング軌道盤間の隙間に対向する突出部を設けることができる。保持器とハウジング軌道盤の軌道面間を通ったグリースが軸受外部へ飛散することは、その突出部によって防止される。このように、保持器のフランジ部、シールド板の突出部により、軸軌道盤とハウジング軌道盤間からのグリースの飛散が防止されるので、軸受箱内の軸軌道盤側の空間へ予めグリースを充満させることが不要になる。したがって、上記構成によれば、スラスト自動調心ころ軸受を軸受箱へ組み込む手間を減らす共に必要なグリース量を少なくすることができる。
【００１３】
具体的には、前記突出部が、前記ハウジング軌道盤の軌道面の延長上に配置されているとよい。保持器とハウジング軌道盤間を通るグリースは、概ねハウジング軌道盤の軌道面に沿う方向に流れる傾向がある。突出部がハウジング軌道盤の軌道面の延長上に配置されていると、概ね当該軌道面に沿う方向に飛散しようとするグリースを突出部で受けて、軸受内部に留めることができる。
【００１４】
前記シールド板が前記ハウジング軌道盤と非接触に配置されているとよい。このようにすると、シールド板の突出部がハウジング軌道盤との接触で摩耗することが防止される。
【００１５】
前記シールド板の取り付け構造は特に限定されない。例えば、前記シールド板が、前記保持器の前記フランジ部に溶接されている。
【発明の効果】
【００１６】
上述のように、この発明は、上記構成の採用により、スラスト自動調心ころ軸受を軸受箱へ組み込む手間を減らす共に必要なグリース量を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の実施形態に係るスラスト自動調心ころ軸受を示す断面図
【図２】図１のシールド板付近の拡大図
【図３】図１のスラスト自動調心ころ軸受の使用例を示す断面図
【図４】図１のスラスト自動調心ころ軸受の別の使用例を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
この発明の一例としての実施形態に係るスラスト自動調心ころ軸受を添付図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１に示すスラスト自動調心ころ軸受は、軸軌道盤（内輪）１と、ハウジング軌道盤（外輪）２と、軸軌道盤１とハウジング軌道盤２間に配置された複数のころ３と、これら複数のころ３を保持する保持器４と、保持器４に取り付けられたシールド板５とを備える。
【００２０】
以下、このスラスト自動調心ころ軸受の設計上の回転中心である軸受中心軸に沿った方向のことを「軸方向」という。また、その軸受中心軸に直角な方向のことを「径方向」という。また、その軸受中心軸周りの円周方向のことを「周方向」という。軸方向は、図１において左右方向に相当し、径方向は、図１において上下方向に相当する。
【００２１】
軸軌道盤１は、外周側に単列の軌道面６を有する環状の軸受部品からなる。ハウジング軌道盤２は、内周側に単列の軌道面７を有する環状の軸受部品からなる。ころ３は、軌道面６，７間に介在する凸面ころからなり、球面状の転動面８を有する。軌道面６，７は、転動面８と一点で接触する球面状に形成されている。軸受回転中、球面状の軌道面６，７を球面状の転動面８が転がることにより、所定の調心性が発揮されるようになっている。
【００２２】
軸軌道盤１は、図１、図２に示すように、ころ３を案内する鍔部９と、鍔部９を囲む外径面１０と、外径面１０から径方向に凹んだ凹部１１とをさらに有する。
【００２３】
軸軌道盤１の鍔部９は、軌道面６，７間で転動するころ３の端面を周方向に案内する表面部である。鍔部９は、軌道面６に対して軸軌道盤１の外径側に位置する。
【００２４】
軸軌道盤１の外径面１０は、鍔部９の外方（鍔部９に対して径方向外側の位置）で周方向に連続する円筒面状に形成されている。外径面１０は、ハウジング軌道盤２の外径よりも小径であり、軸軌道盤１の外径を規定する部位となっている。
【００２５】
軸軌道盤１の凹部１１は、保持器４を径方向に案内すると共に保持器４の軸方向位置を規制するための部位である。凹部１１は、軸軌道盤１の外径面１０よりも小径であって、その外径面１０よりも軸軌道盤１の背面１２側の位置に形成されている。凹部１１は、周方向に連続しかつ軸方向に沿った円筒面と、この円筒面と外径面１０間に段差状に形成された環状端面とで構成されている。なお、背面１２は、径方向に沿った平坦面になっている。凹部１１と背面１２との間は、面取り部になっている。
【００２６】
ハウジング軌道盤２は、周方向に連続する外径面１３を有する。ハウジング軌道盤２の外径面１３は、ハウジング軌道盤２の外径かつ軸受外径を規定する部位となっている。ハウジング軌道盤２は、外径面１３の軸方向一端側の縁と軌道面７の軸方向一端側の縁との間に側端部１４を有する。側端部１４の大部分は、径方向に沿った平坦面になっており、残部は面取り部になっている。
【００２７】
軸軌道盤１及びハウジング軌道盤２は、それぞれ金属によって形成されている。その金属としては、軸受鋼が一般的である。
【００２８】
保持器４は、ころ３間の周方向間隔を均等に保つ環状の軸受部品からなる。保持器４は、ころ３を収容する複数のポケット部１５と、軸軌道盤１の外径面１０と径方向に対向する位置へ曲げられたフランジ部１６と、フランジ部１６から凹部１１の環状端面と軸方向に対向する位置へ延びる凸部１７とを一体に有する。
【００２９】
保持器４の全体は、金属板をプレス加工することによって形成されている。その金属板として、例えば、鋼板が挙げられる。
【００３０】
ポケット部１５は、ころ３を囲むかご形になっている。複数のポケット部１５は、第一の環状部と、第一の環状部に比して大径であってフランジ部１６を含む第二の環状部と、これら第一、第二の環状部間を周方向に均等間隔で区切る複数の柱部とで構成されている。
【００３１】
凸部１７は、フランジ部１６の一部を径方向に押し出すことで形成されている。凸部１７と凹部１１との接触により、軸軌道盤１、複数のころ３及び保持器４が非分離のアセンブリとなるように保持器４が軸軌道盤１に抜け止めされる。
【００３２】
保持器４が軸方向に軸軌道盤１側へ移動すること、保持器４が軸方向にハウジング軌道盤２側へ移動すること、及び保持器４が径方向に移動することは、ころ３の転動面８とポケット部１５との接触によって制限される。すなわち、保持器４は、複数のころ３により径方向及び軸方向に案内される。
【００３３】
フランジ部１６は、周方向に連続する外径面１８を有する。フランジ部１６の外径面１８は、ハウジング軌道盤２の外径面１３よりも小径な円筒面状に形成されている。
【００３４】
シールド板５は、フランジ部１６の外径面１８に取り付けられている。シールド板５の全体は、周方向に連続する円筒状になっている。シールド板５は、フランジ部１６とハウジング軌道盤２間の隙間１９に対向する突出部２０を有する。隙間１９は、フランジ部１６とハウジング軌道盤２間に形成された径方向の隙間である。突出部２０は、ハウジング軌道盤２の軌道面７の延長上に配置されている。軌道面７の延長上の位置は、軸受中心軸上に中心をもち、かつ軌道面７を含む仮想球面Ｓ上の位置に相当する。突出部２０は、その仮想球面Ｓと交わるように配置されている。
【００３５】
また、シールド板５は、ハウジング軌道盤２と非接触に配置されている。すなわち、保持器４が軸方向に最もハウジング軌道盤２側へ寄った位置にある前述の制限状態のとき、図１に示すスラスト自動調心ころ軸受が許容調心角の最大値を成すように軸軌道盤１とハウジング軌道盤２間にミスアライメントが生じたとしても、突出部２０と、ハウジング軌道盤２の側端部１４との間に軸方向の隙間が残るようになっている。なお、許容調心角の最大値は、寸法系列や荷重条件によって異なるが、一般に、１°〜３°の範囲である。許容調心角がどれだけ大きくても、シールド板をハウジング軌道盤２と非接触に配置したい場合は、シールド板を仮想球面Ｓと交わらないように配置すればよい。
【００３６】
シールド板５の全体は、樹脂又は金属によって形成されている。
【００３７】
図２に示すように、シールド板５は、軸方向一端側の周縁においてフランジ部１６の外径面１８に溶接されている。シールド板５を樹脂製にする場合、シールド板５とフランジ部１６の溶接は、レーザ溶接等により、シールド板５のみを溶融、固化させることで実現可能である。この溶接では、シールド板５とフランジ部１６の界面において、分子・粒子が極接近することにより発現する物理的ファンデルワールス力、溶融樹脂が金属の凹面や隙間に入り込み、その後凝固をすることにより発現する機械的アンカー効果、金属酸化皮膜と樹脂が分子・原子的に接合する化学的結合の総合的な作用により、樹脂と金属の接合がなされる。レーザ溶接可能な樹脂と金属の組み合わせは様々に選択可能であり、例えば、樹脂としては、ポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のプラスチックが挙げられ、金属としては、オーステナイト系ステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３０４））、鋼（例えばＳＰＣＣ）、純チタン、アルミニウム合金等が挙げられる。
【００３８】
実施形態に係るスラスト自動調心ころ軸受は上述のようなものであり、軸受回転中、その軸受内部においては、回転する軸軌道盤１の軌道面６、保持器４の柱部に沿って流体を大径側へ送るようなポンプ作用が生じる。軸受内部がグリースＧで潤滑される場合、グリースＧは、ポンプ作用により大径側へ送られる。保持器４が軸軌道盤１の外径面１０と径方向に対するフランジ部１６を有するため、軸軌道盤１の軌道面６と保持器４間を通ったグリースＧが軸受外部へ飛散することは、そのフランジ部１６によって防止される。また、フランジ部１６に取り付けられたシールド板５がフランジ部１６とハウジング軌道盤２間の隙間１９に対向する突出部２０を有するため、保持器４とハウジング軌道盤２の軌道面７間を通ったグリースＧが軸受外部へ飛散することは、突出部２０によって防止される。
【００３９】
実施形態に係るスラスト自動調心ころ軸受をグリース潤滑で用いて縦軸を支持する場合の一例を図３に示す。また、実施形態に係るスラスト自動調心ころ軸受をグリース潤滑で用いて横軸を支持する場合の一例を図４に示す。
【００４０】
図３に示す使用例では、軸軌道盤１は、縦軸１００の外周に嵌合されている。ハウジング軌道盤２は、軸受箱１０１の本体１０２の内周に嵌合されている。本体１０２と縦軸１００間は、シール部材１０３によって密封されている。軸受箱１０１は、本体１０２に被さる蓋１０４を有する。蓋１０４は、軸軌道盤１の上方で縦軸１００と径方向に対向する開口縁を有する。蓋１０４と縦軸１００間に介在するシール部材は設けられていない。軸軌道盤１と蓋１０４との間に空間１０５が形成されている。また、ハウジング軌道盤２とシール部材１０３との間に空間１０６が形成されている。グリース（図中にドット模様で示す。）は、軸受箱１０１内のハウジング軌道盤２側の空間１０６と、軸軌道盤１とハウジング軌道盤２間の軸受内部空間に予め充填されている。一方、軸受箱１０１内の軸軌道盤１側の空間１０５には、グリースが充填されていない。
【００４１】
図４に示す使用例では、軸軌道盤１は、横軸２００の外周に嵌合されている。ハウジング軌道盤２は、軸受箱２０１の筒体２０２の内周に嵌合されている。軸受箱２０１は、筒体２０２の両端部にそれぞれ取り付けられた蓋２０３，２０４を有する。蓋２０３と横軸２００間は、シール部材２０５，２０６で密封されている。蓋２０４と横軸２００間は、シール部材２０７で密封されている。軸軌道盤１と筒体２０２、蓋２０４との間に空間２０８が形成されている。また、ハウジング軌道盤２と蓋２０３との間に空間２０９が形成されている。グリース（図中にドット模様で示す。）は、軸軌道盤１とハウジング軌道盤２間の軸受内部空間に予め充填されている。軸受箱２０１内の軸軌道盤１側の空間２０８には、グリースが充填されていない。
【００４２】
上述のように、実施形態に係るスラスト自動調心ころ軸受によれば、保持器４のフランジ部１６により、保持器４と軸軌道盤１からのグリースＧの飛散が防止され、シールド板５の突出部２０により、保持器４とハウジング軌道盤２間からのグリースＧの飛散が防止されるので、軸受箱１０１，２０１内の軸軌道盤１側の空間１０５，２０８へ予めグリースを充満させることが不要になる。したがって、実施形態に係るスラスト自動調心ころ軸受は、軸受箱１０１，２０１へ組み込む手間を減らすと共に必要なグリース量を少なくすることができる。
【００４３】
また、実施形態に係るスラスト自動調心ころ軸受は、シールド板５の突出部２０がハウジング軌道盤２の軌道面７の延長上に配置されているため、保持器４とハウジング軌道盤２の軌道面７間を通って概ね軌道面７に沿う方向に流れるグリースＧを突出部２０で受けて、軸受内部に留めることができる。
【００４４】
また、実施形態に係るスラスト自動調心ころ軸受は、シールド板５がハウジング軌道盤２と非接触に配置されているため、シールド板５の突出部２０がハウジング軌道盤２との接触で摩耗することを防止することができる。
【００４５】
なお、軸受回転中、シールド板とハウジング軌道盤の接触が許される場合、シールド板がハウジング軌道盤と接触可能に配置されてもよい。例えば、調心角が生じた際、ハウジング軌道盤に接触するシールド板の突出部が柔軟に弾性変形を生じて調心性を阻害しないようにしておけばよい。この場合、シールド板とハウジング軌道盤間の隙間を無くし、グリースの飛散をより防止することができる。
【００４６】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。したがって、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４７】
１  軸軌道盤
２  ハウジング軌道盤
３  ころ
４  保持器
５  シールド板
６，７  軌道面
９  鍔部
１０  外径面
１６  フランジ部
１９  隙間
２０  突出部
【図１】
2019178744.tif 000003
【図２】
2019178744.tif 000004
【図３】
2019178744.tif 000005
【図４】
2019178744.tif 000006