(57)【要約】【課題】ころと軌道面との金属接触の発生を防止するとともに、軌道面ところとの間への異物の侵入を抑制する。【解決手段】外周に軸方向二列に形成される球面の軌道面３を有する内輪２と、内周に形成される球面となる軌道面５を有する外輪４と、それぞれの軌道面３、３と軌道面４の間に介在される複数の凸面ころ６と、凸面ころ６を周方向に間隔をおいて保持する保持器７とを備える。内輪２は、それぞれの軌道面３の軸方向外端部に径方向外向きに形成された鍔部８、８を有し、それぞれの軌道面３は、鍔部８側となる軸方向外端部にぬすみ部９を有する。ぬすみ部９の内面に繊維を植毛してなる植毛部１０が形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に軌道面を有する内輪と、内周に軌道面を有する外輪と、前記内輪の軌道面と前記外輪の軌道面との間に転動自在に配置された複数のころと、複数の前記ころを周方向に間隔をおいて保持する保持器を備え、
前記内輪または外輪のいずれか一方が、その軌道面の軸方向の端部に形成された鍔部を有し、前記鍔部が形成された前記軌道面は、前記鍔部側の端部に形成されたぬすみ部を有し、
前記ぬすみ部の内面、前記鍔部の軸方向内側を臨む鍔面、および前記ころの端面の中央に形成された凹部の内面の少なくとも一箇所に繊維を植毛してなる植毛部を有するころ軸受。
【請求項２】
前記内輪の軌道面および前記外輪の軌道面が、軸方向一方側から他方側へ向かって拡径する円すい面をなし、前記ころが円すいころであり、前記内輪が前記鍔部を有し、前記内輪の軸方向一方側の前記鍔部の前記鍔面と、前記ぬすみ部の内面に前記植毛部を有する請求項１に記載されたころ軸受。
【請求項３】
前記外輪がその軌道面の軸方向両端部に前記鍔部を有し、それぞれの前記鍔部のぬすみ部の内面に前記植毛部を有する請求項１に記載されたころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種機械装置の回転支持部に組み込まれるころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、建設機械、鉄鋼設備、風力発電機等の各種機械装置の回転軸支持部には、大きな荷重が掛かる。このため、ラジアル荷重、両方向のアキシアル荷重およびこれらの合成荷重を負荷する負荷容量の大きいころ軸受が多く使用されている。
【０００３】
このようなころ軸受は、外周に軌道面を有する内輪と、内周に軌道面を有する外輪と、内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に転動自在に配置された複数の円筒ころと、円筒ころを周方向に等間隔に保持する保持器とを備え、内輪または外輪の軌道面の軸方向両側につば部が形成されている。
【０００４】
負荷容量の大きなころ軸受では、内輪および外輪の軌道面に潤滑油が安定的に供給されないと、軌道面ところとの接触面間に安定した充分な厚さの油膜が形成され難くなる。軌道面ところとの接触面間において、油膜の厚みが不十分であると、金属接触が生じ、長期にわたって軸受を使用するのが難しいとの問題がある。
【０００５】
この問題に対して、例えば、特許文献１に記載の円すいころ軸受では、内輪の軌道面とつば面との間に扁平状のぬすみ溝を設け、このぬすみ溝に潤滑油を保持させ、ぬすみ溝に保持した潤滑油を前記接触面間に供給することにより、軸受の潤滑性を確保している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３００１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載されたころ軸受は、ぬすみ溝に潤滑油を保持しておくことができない場合があり、軌道面ところとの接触面間において油膜の厚みが不十分となり、金属接触が生じるおそれがあった。
【０００８】
また、内輪と外輪との間の軸受空間内に異物が侵入した場合に、軌道面ところとの間に侵入した異物で、軌道面やころ転走面が損傷して、軸受寿命の低下のおそれがある。
【０００９】
そこで、この発明が解決すべき課題としては、ころと軌道面との金属接触の発生を防止するとともに、軌道面ところとの間への異物の侵入を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、この発明は、外周に軌道面を有する内輪と、内周に軌道面を有する外輪と、前記内輪の軌道面と前記外輪の軌道面との間に転動自在に配置された複数のころと、複数の前記ころを周方向に間隔をおいて保持する保持器を備え、前記内輪または外輪のいずれか一方が、その軌道面の軸方向の端部に形成された鍔部を有し、前記鍔部が形成された前記軌道面は、前記鍔部側の端部に形成されたぬすみ部を有し、前記ぬすみ部の内面、前記鍔部の軸方向内側を臨む鍔面、および前記ころの端面の中央に形成された凹部の内面の少なくとも一箇所に繊維を植毛してなる植毛部を有する構成を採用することができる。
【００１１】
この構成によると、潤滑油は、植毛部を有する箇所において、植毛された繊維により保持され易くなり、運転時、植毛部から滲み出す潤滑油により、軌道面ところとの接触面間において安定した充分な厚さの油膜を形成することができる。
【００１２】
また、内輪と外輪との間の軸受空間内に異物が侵入した場合、ぬすみ部の内面、鍔部の軸方向内側を臨む鍔面、あるいはころの端面の凹部の内面に植毛された繊維により異物を捕捉することができる。
【００１３】
前記内輪の軌道面および前記外輪の軌道面が、軸方向一方側から他方側へ向かって拡径する円すい面をなし、前記ころが円すいころであり、前記内輪が前記鍔部を有し、前記内輪の軸方向一方側の前記鍔部の前記鍔面と、前記ぬすみ部の内面に前記植毛部を有する構成を採用することができる。
【００１４】
この構成は、円すいころ軸受に適用することができ、内輪が回転する場合、軸受運転時の遠心力により、内輪と外輪との間において、潤滑油を軸方向一方側から他方側へ軸方向一方側へと移動させるポンプ作用が生じる。
【００１５】
この作用により、軸方向一方側の鍔部の鍔面およびぬすみ部の内面に沿って軸方向他方へ潤滑油を移動させ、植毛部で潤滑油を保持させることができる。
【００１６】
上記の構成において、前記外輪がその軌道面の軸方向両端部に前記鍔部を有し、それぞれの前記鍔部のぬすみ部の内面に前記植毛部を有する構成を採用してもよい。
【発明の効果】
【００１７】
この発明は、ぬすみ部の内面、鍔部の鍔面、およびころの端面の凹部の内面の少なくとも一箇所で、植毛部の繊維に潤滑油が保持される。保持される潤滑油がぬすみ部などから滲み出ることで、軌道面ところとの接触面間において安定した充分な厚さの油膜を形成され、軌道面ところとの金属接触の発生を防止することができる。
【００１８】
また、植毛部の繊維により軸受内部に入り込んだ異物が取り込まれ、軌道面ところとの間への異物の侵入を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明に係る第一の実施形態のころ軸受の断面図
【図２】同上の要部の拡大断面図
【図３】この発明に係る第二の実施形態のころ軸受の断面図
【図４】同上の要部の拡大断面図
【図５】この発明に係る第三の実施形態のころ軸受の断面図
【図６】同上の要部の拡大断面図
【図７】この発明に係る第四の実施形態のころ軸受の断面図
【図８】同上円筒ころの端面の側面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、この発明の第一実施形態に係るころ軸受を図１、２に基づいて説明する。
この実施形態に係るころ軸受１は、自動調心ころ軸受であり、例えば、比較的低速で重荷重を受ける連続鋳造設備のロール回転軸支持部などに使用される。
【００２１】
ころ軸受１は、図１に示すように、外周に軸方向二列に形成される球面の軌道面３を有する内輪２と、内周に形成される球面となる軌道面５を有する外輪４と、それぞれの軌道面３、３と軌道面５の間に介在されるころとしての複数の凸面ころ６と、凸面ころ６を周方向に間隔をおいて保持する保持器７とを備えている。
【００２２】
ここで、「周方向」とは、特に言及しない限り、軸受中心軸周りの円周方向のことをいう。以下、軸受中心軸に沿った方向のことを単に「軸方向」といい、その中心軸に直角な方向のことを単に「径方向」という。
【００２３】
内輪２は、中鍔が無い構造であり、それぞれの軌道面３の軸方向外端部に径方向外向きに形成された鍔部８、８を有する。それぞれの軌道面３は、鍔部８側となる軸方向外端部にぬすみ部９が形成されている。
【００２４】
図２に示すように、ぬすみ部９は、内面に繊維を植毛してなる植毛部１０が形成されたものである。植毛部１０の繊維が凸面ころ６に対して非接触状態となっている。
【００２５】
植毛部１０は、短繊維を植毛して形成される。植毛方法としては、吹き付けや静電植毛を採用できる。ぬすみ部９の内面のような曲面においても、多量の繊維を短時間で密に垂直に植毛できることから、静電植毛を採用することが好ましい。
【００２６】
静電植毛方法としては、公知の方法を採用でき、例えば、静電植毛する範囲に接着剤を塗布し、短繊維を帯電させて静電気力により上記接着剤塗布面に略垂直に植毛した後、乾燥工程・仕上げ工程などを行なう方法が挙げられる。
【００２７】
植毛に用いる短繊維としては、植毛用短繊維として使用可能であれば特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、ナイロンなどのポリアミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンテフタレートなどのポリエステル樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル、ビニロンなどの合成樹脂繊維が挙げられ、カーボン繊維、グラスファイバーなどの無機繊維、レーヨン、アセテートなどの再生繊維や、綿、絹、麻、羊毛などの天然繊維が挙げられ、これらは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００２８】
油による膨潤や溶解などが生じにくく化学的に安定であり、均質な繊維を多量に生産することができ、安価に入手することができるため、上記の中でも合成樹脂繊維を用いることが好ましい。
【００２９】
接着剤としては、ウレタン樹脂溶剤系接着剤、エポキシ樹脂溶剤系接着剤、酢酸ビニル樹脂溶剤系接着剤、アクリル樹脂系エマルジョン接着剤、アクリル酸エステル−酢酸ビニル共重合体系エマルジョン接着剤、酢酸ビニル系エマルジョン接着剤、ウレタン樹脂系エマルジョン接着剤、エポキシ樹脂系エマルジョン接着剤、ポリエステル系エマルジョン接着剤、エチレン−酢酸ビニル共重合体系接着剤から選択される接着剤、またはこれらの接着剤を２種以上混合したものを採用することができる。
【００３０】
外輪４は、内周に球面の軌道面５が形成されており、軸方向中央に形成され、外輪４を径方向に貫通する給油孔４ａを有する。
【００３１】
保持器７は、軸方向二列に配置される凸面ころ６、６の軸方向の間に配置される環状部７ａと、環状部７ａから軸方向の反対向きにそれぞれ突き出す複数の柱部７ｂとを有する。周方向に隣り合う柱部７ｂの周方向を向く内面は、凸面ころ６の外周面に沿う断面円弧状の曲面をなす。
【００３２】
保持器７は、周方向に隣り合う柱部７ｂ、７ｂと、環状部７ａにより凸面ころ６を保持するポケットが構成されており、凸面ころ６により案内される転動体案内形式となっている。
【００３３】
この実施形態に係るころ軸受１では、ぬすみ部９の内面に植毛部１０が形成されることで、植毛部１０には、潤滑油が繊維に絡む状態で保持される。運転時、保持された潤滑油がぬすみ部９から滲み出すことで、内輪２の軌道面３および外輪４の軌道面５と、凸面ころ６との接触面間で安定した充分な厚さの油膜が形成されて、その接触面間での金属接触の発生を防止することができる。
【００３４】
また、内輪２と外輪４との間に形成される軸受空間内に異物が侵入した場合、その異物は、ぬすみ部９の内面の植毛部１０の繊維により捕捉される。異物が捕捉されることで、内輪２の軌道面３および外輪４の軌道面５と、凸面ころ６との接触面間への異物の侵入を抑制することができる。
【００３５】
このように、上記接触面間での金属接触の発生の防止、および植毛部１０での異物の捕捉によって、軸受寿命の低下を防止することができる。
【００３６】
次に、この発明の第二の実施形態に係るころ軸受を図３、４に基づいて説明する。上述の第一の実施形態のころ軸受は、自動調心ころ軸受であったが、第二の実施形態に係るころ軸受は、円すいころ軸受である点で、第一の実施形態と相違する。
【００３７】
この実施形態に係るころ軸受１は、外周に軌道面１１を有する内輪２と、内周に軌道面１２を有する外輪４と、内輪２の軌道面１１と外輪４の軌道面１２との間に転動可能に配置されたころとしての複数の円すいころ１３と、複数の円すいころ１３を周方向に間隔をおいて保持する保持器１８とを備える。
【００３８】
内輪２は、その外周に軸方向一方側から軸方向他方側へ拡径する円すい面をなす軌道面１１と、軌道面１１の小径側（軸方向一方側）の端部に形成された小鍔部１４と、軌道面１１の大径側（軸方向他方側）の端部に形成された大鍔部１５とを有する。
【００３９】
軌道面１１は、軸方向の小鍔部１４側の端部に形成されたぬすみ部１６と、軸方向の大鍔部１５側の端部に形成されたぬすみ部１７を有する。ぬすみ部１６は、図４に示すように、円すいころ１３の小端面１３ａよりも軸方向外側に位置している。
【００４０】
小鍔部１４は、軌道面１１を含む円すい面Ｐよりも径方向外側の位置となるように突出して形成される（図４での二点鎖線参照）。また、小鍔部１４は、円すい面Ｐよりも径方向外側に位置し、軸方向内側を臨む鍔面１４ａを有する。鍔面１４ａは、図４に示すように、円すいころ１３の軸方向一方側の小端面１３ａに対向し、ぬすみ部１６の内面１６ａに連続して形成される。
【００４１】
大鍔部１５は、円すいころ１３の軸方向他方側の大端面１３ｂに接触するように軌道面１１から径方向外側に位置するように形成される。大鍔部１５は、軸受回転時に円すいころ１３に作用するアキシアル荷重を支持する。
【００４２】
ぬすみ部１６の内面１６ａ、および小鍔部１４の鍔面１４ａは、繊維を植毛してなる植毛部１０を有している。植毛部１０の繊維は、円すいころ１３に対して非接触状態となっている。植毛部１０は、植毛する繊維および植毛方法としては、上述した第一に実施形態の場合と同様である。
【００４３】
保持器１８は、大径側環状部１８ａと、小径側環状部１８ｂと、大径側環状部１８ａと小径側環状部１８ｂとを軸方向に連結する複数の柱部１８ｃとを有する。大径側環状部１８ａ、小径側環状部１８ｂ、及び一対の柱部１８ｃで囲まれるポケットに、円すいころ１３が一つずつ収容されている。図３に示すように、ポケットに収容される複数の円すいころ１３により、保持器１８は転動体案内されている。
【００４４】
この実施形態では、小鍔部１４のぬすみ部１６の内面１６ａおよび小鍔部１４の鍔面１４ａに植毛部１０が形成されることで、植毛部１０の繊維に潤滑油が絡む状態で保持される。そして、植毛部１０から滲み出る潤滑油により、内輪２の軌道面１１および外輪４の軌道面１２と円すいころ１３との接触面間において安定した充分な厚さの油膜を形成することができる。
【００４５】
また、上記軸受空間内に異物が侵入した場合、その異物は、植毛部１０の繊維により捕捉される。このため、内輪２の軌道面１１および外輪４の軌道面１２と、円すいころ１３との間への異物の侵入を抑制することができる。
【００４６】
なお、この実施形態では、小鍔部１４のぬすみ部１６の内面１６ａおよび小鍔部１４の鍔面１４ａに植毛部１０が形成されているが、これに限られない。植毛部１０は、小鍔部１４のぬすみ部１６の内面１６ａおよび小鍔部１４の鍔面１４ａの少なくとも一箇所に設けられていればよい。
【００４７】
また、この実施形態において、大鍔部１５のぬすみ部１７の内面に植毛部１０を形成することもできる。この場合では、植毛部１０の繊維は、円すいころ１３と非接触状態となる。
【００４８】
この発明の第三の実施形態に係るころ軸受を図５、６に基づいて説明する。上述の第一の実施形態のころ軸受は、自動調心軸受であるが、第三の実施形態に係るころ軸受は、円筒ころ軸受である点、外輪４の軌道面２２の軸方向両端部にぬすみ部２６が形成され、そのぬすみ部２６の内面に植毛部１０を有する点で、第一の実施形態と相違する。
【００４９】
この実施形態に係るころ軸受１は、図５に示すように、外周に軌道面２１を有する内輪２と、内周に軌道面２２を有する外輪４と、内輪２の軌道面２１と外輪４の軌道面２２との間に転動可能に配置されたころとしての複数の円筒ころ２３と、複数の円筒ころ２３を周方向に間隔をおいて保持する保持器２４とを備える。
【００５０】
内輪２は、その外周の軸方向中央部分に形成された軌道面２１と、軌道面２１の軸方向外側に形成された肩部２１ａとを有する。肩部２１ａは、軌道面２１の軸方向外縁から軸方向外側へ向かって径方向内向きに縮径するテーパ面をなしている。
【００５１】
外輪４は、その外周部の軸方向中央部分に形成された軌道面２２と、軌道面２２の軸方向両側の端部に形成された鍔部２５とを有する。それぞれの鍔部２５は、軌道面２２よりも小さい内径寸法を有する。軌道面２２の軸方向外側の端面が円筒ころ軸受１の端面を形成している。
【００５２】
外輪４の軌道面２２は、軸方向の鍔部２５側の両端部にぬすみ部２６が形成される。図６に示すように、ぬすみ部２６は、その内面に繊維を植毛してなる植毛部１０を有する。植毛部１０の繊維が円筒ころ２３に対して非接触状態となっている。植毛部１０は、植毛する繊維および植毛方法としては、上述した第一に実施形態の場合と同様である。
【００５３】
円筒ころ２３は、外輪４のそれぞれの鍔部２５の間隔よりもわずかに小さいころ長さを有し、鍔部２５と円筒ころ２３との間に軸方向にわずかにすき間が生じた状態となっている。
【００５４】
保持器２４は、図５に示すように、軸方向に対向する一対の環状部２４ａと、環状部２４ａ間で軸方向に延び、環状部２４ａ同士を連結する複数の柱部２４ｂとを有する。柱部２４ｂは、環状部２４ａの円周方向に等間隔を置いて配列されており、一対の環状部２４ａ、および隣り合う柱部２４ｂで囲まれるポケットに、円筒ころ２３が一つずつ収容されている。
【００５５】
この実施形態では、ぬすみ部２６の内面に植毛部１０が形成されることで、植毛部１０の繊維に潤滑油が絡む状態で保持される。そして、植毛部１０から滲み出る潤滑油により、内輪２の軌道面２１および外輪４の軌道面２２と円筒ころ２３との接触面間において安定した充分な厚さの油膜を形成することができる。
【００５６】
また、上記軸受空間内に異物が侵入した場合、その異物は、植毛部１０の繊維により捕捉される。このため、内輪２の軌道面２１および外輪４の軌道面２２と、円筒ころ２３との間への異物の侵入を抑制することができる。
【００５７】
この発明に係る第四の実施形態を図７、８に基づいて説明する。第四の実施形態の円筒ころ軸受では、植毛部１０が、外輪４の軌道面２２のぬすみ部２６の内面に形成される代わりに、円筒ころ２３のころ端面２３ａに形成された凹部２７の内面に形成される点で第三の実施形態と相違する。その他の構成については、第三実施形態の構成と同じと考えられるものは、同じ符号を付してその説明を省略する。
【００５８】
この実施形態のころ軸受１の円筒ころ２３は、図７に示すように、軸方向両側のころ端面２３ａ、２３ａに軸方向内向きに形成された凹部２７を有している。図８に示すように、凹部２７は円形をなしており、ころ端面２３ａと平行な軸方向外向きの底面を有している。
【００５９】
凹部２７の内面の一部である底面には、繊維を植毛してなる植毛部１０が形成されている。植毛部１０の繊維は、鍔部２５に対して非接触状態となっている。植毛部１０は、植毛する繊維および植毛方法としては、上述した第一の実施形態の場合と同様である。
【００６０】
この実施形態では、円筒ころ２３の凹部２７の内面に植毛部１０が形成されることで、植毛部１０の繊維に潤滑油が絡む状態で保持される。また、上記軸受空間内に異物が侵入した場合、その異物は、植毛部１０の繊維により捕捉される。
【符号の説明】
【００６１】
１  ころ軸受
２  内輪
３、１１、２１  軌道面
４  外輪
４ａ  給油孔
５、１２、２２  軌道面
６  凸面ころ
７、１８、２４  保持器
７ａ  環状部
７ｂ  柱部
８、２５  鍔部
９、１６、１７、２６  ぬすみ部
１０  植毛部
１３  円すいころ
１３ａ  小端面
１３ｂ  大端面
１４  小鍔部
１４ａ  鍔面
１５  大鍔部
１６ａ  内面
１８ａ  大径側環状部
１８ｂ  小径側環状部
１８ｃ  柱部
２１ａ  肩部
２３  円筒ころ
２３ａ  ころ端面
２４ａ  環状部
２４ｂ  柱部
２７  凹部
Ｐ  円すい面
【図１】
2019060434.tif 000003
【図２】
2019060434.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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