(57)【要約】【課題】保守作業に必要な時間を短縮することができ、交換の頻度を低減させることができ、且つ安価に製造でき低コストで交換することができ、その結果機械の効率的な運用に貢献する、軸受ユニット；それを含む装置、並びにそれを構成するための部品を提供する。【解決手段】一対の軌道輪、前記軌道輪の間に配置される転動体、及び前記軌道輪の間の空間を囲繞しグリス充填空間を規定する一対のシール部材を備える軸受ユニットであって、前記シール部材は、複数のグリス注入口及び複数のグリス排出口を備える、軸受ユニット；それを含む複合軸受装置、並びにそれを構成するためのシール部材。【選択図】図３
2019060482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の軌道輪、
前記軌道輪の間に配置される転動体、及び
前記軌道輪の間の空間を囲繞しグリス充填空間を規定する一対のシール部材
を備える軸受ユニットであって、
前記シール部材は、複数のグリス注入口及び複数のグリス排出口を備える、軸受ユニット。
【請求項２】
前記一対のシール部材のうち、一方は、複数の前記グリス注入口を備える注入側シール部材であり、他方は、複数の前記グリス排出口を備える排出側シール部材である、請求項１に記載の軸受ユニット。
【請求項３】
前記注入側シール部材における前記グリス注入口の数が２個以上４個以下であり、前記排出側シール部材における前記グリス排出口の数が２個以上４個以下である、請求項２に記載の軸受ユニット。
【請求項４】
前記一対の軌道輪の一方が内輪であり、他方が前記内輪の周囲に配置される外輪であり、
前記シール部材が、外周縁部及び内周縁部を有する穴あき円板状の形状を有し、
前記グリス注入口及び前記グリス排出口が、前記外周縁部及び前記内周縁部との間の円周に沿って配列される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の軸受ユニット。
【請求項５】
隣り合う第１の軸受ユニット及び第２の軸受ユニットを備え、
前記第１の軸受ユニット及び前記第２の軸受ユニットのそれぞれが、請求項１〜４のいずれか１項に記載の軸受ユニットであり、
前記第１の軸受ユニットの前記グリス排出口と、前記第２の軸受ユニットの前記グリス注入口とが係合する、複合軸受装置。
【請求項６】
前記第１の軸受ユニットの前記グリス排出口と、前記第２の軸受ユニットの前記グリス注入口との係合が、
前記第１の軸受ユニットの前記グリス注入口からのグリスの注入により、前記第１の軸受ユニット及び前記第２の軸受ユニットの両方へのグリス注入を達成しうる係合である、請求項５に記載の複合軸受装置。
【請求項７】
軸受ユニットに適合し、前記軸受ユニットのグリス充填空間を規定するシール部材であって、
前記軸受ユニットは、
一対の軌道輪、
前記軌道輪の間に配置される転動体、及び
前記軌道輪の間の空間を囲繞しグリス充填空間を規定する一対のシール部材
を備え、
前記一対の軌道輪の一方が内輪であり、他方が前記内輪の周囲に配置される外輪であり、
前記シール部材は、
複数のグリス注入口又は複数のグリス排出口を備え、
外周縁部及び内周縁部を有する穴あき円板状の形状を有し、
前記グリス注入口又は前記グリス排出口が、前記外周縁部及び前記内周縁部との間の円周に沿って配列される、シール部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受ユニット、複数の軸受ユニットを備える複合軸受装置、及び前記軸受ユニットに適合しうるシール部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
軸受ユニットは、機械の回転軸を、他の部材に、相対的に回転可能に連結するためのユニットである。軸受ユニットには、様々な形状のものがあるが、汎用される一般的な軸受ユニットの多くは、一対の軌道輪（例えば内輪及び外輪）、及びそれらの間に配置される転動体を備える。これらの間の空間には通常、潤滑剤としてのグリスが充填され、それにより円滑な回転が達成される。軸受ユニットはさらに、グリスの漏出及びユニット内への異物の混入を避けるため、軌道輪の間の空間を囲繞するシール部材を備えうる。
【０００３】
機械を使用すると、軸受ユニットにおいては摩耗等の劣化が生じうる。したがって軸受ユニットを備える機械の保守作業時においては、劣化した軸受ユニットの交換が行われる。また、軸受ユニット内のグリスは劣化したり漏出したりするため、軸受ユニットの保守作業時においては、通常、グリス注入の作業が必要となる。通常、グリス注入を高い頻度で行うと、軸受ユニットの寿命を延長させることができる。
【０００４】
機械には、極めて多数の軸受ユニットが設けられる場合がある。例えば、光学フィルムの製造に用いるフィルム延伸装置、フィルム搬送装置等の装置は、多数の回転軸を有し、多数の軸受ユニットが設けられる。そのような装置に用いられる軸受ユニットは、その寿命が長いこと、及びその保守作業を簡単に行うことができることが求められる。そのため、軸受ユニットへのグリス注入の作業を簡略化することが求められる。
【０００５】
シール部材を有する軸受ユニットの場合、グリスの漏出が低減され、グリス注入の頻度を低減することができる。一方、シール部材を有する軸受ユニットへのグリスの注入に際しては、軸受ユニットの分解が必要となる場合が多く、その場合グリス注入の作業は煩雑となる。したがって、グリスの漏出の低減と、グリス注入の作業の簡略化の両方を達成することが望まれる。
【０００６】
軸受ユニットへのグリス注入の作業を簡略化する方策の例として、軸受ユニットにグリスを貯留させるグリス溜まりを設け、そこから自動的にグリスを供給することが提案されている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３４６９７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の軸受ユニットは、汎用性の低い複雑な形状の部品を有する。そのため、軸受ユニットの交換に際してのコストが高くなる。このことは、極めて多数の軸受ユニットを備える機械において特に問題となる。
【０００９】
本発明の目的は、保守作業に必要な時間を短縮することができ、交換の頻度を低減させることができ、且つ安価に製造でき低コストで交換することができ、その結果機械の効率的な運用に貢献する、軸受ユニット；それを含む装置、並びにそれを構成するための部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明らは前記課題を解決するべく検討した。その結果、本発明者らは、シール部材として特定のものを採用することにより、グリスの漏出を低減しながら、グリス注入の作業を効率化し、その結果保守作業に必要な時間及び交換の頻度を低減させることができ、加えて、かかる特定のシール部材は、容易に低コストで製造することができ、従って軸受ユニットを安価に製造できることを見出した。
すなわち、本発明は以下の通りである。
【００１１】
〔１〕  一対の軌道輪、
前記軌道輪の間に配置される転動体、及び
前記軌道輪の間の空間を囲繞しグリス充填空間を規定する一対のシール部材
を備える軸受ユニットであって、
前記シール部材は、複数のグリス注入口及び複数のグリス排出口を備える、軸受ユニット。
〔２〕  前記一対のシール部材のうち、一方は、複数の前記グリス注入口を備える注入側シール部材であり、他方は、複数の前記グリス排出口を備える排出側シール部材である、〔１〕に記載の軸受ユニット。
〔３〕  前記注入側シール部材における前記グリス注入口の数が２個以上４個以下であり、前記排出側シール部材における前記グリス排出口の数が２個以上４個以下である、〔２〕に記載の軸受ユニット。
〔４〕  前記一対の軌道輪の一方が内輪であり、他方が前記内輪の周囲に配置される外輪であり、
前記シール部材が、外周縁部及び内周縁部を有する穴あき円板状の形状を有し、
前記グリス注入口及び前記グリス排出口が、前記外周縁部及び前記内周縁部との間の円周に沿って配列される、〔１〕〜〔３〕のいずれか１項に記載の軸受ユニット。
〔５〕  隣り合う第１の軸受ユニット及び第２の軸受ユニットを備え、
前記第１の軸受ユニット及び前記第２の軸受ユニットのそれぞれが、〔１〕〜〔４〕のいずれか１項に記載の軸受ユニットであり、
前記第１の軸受ユニットの前記グリス排出口と、前記第２の軸受ユニットの前記グリス注入口とが係合する、複合軸受装置。
〔６〕  前記第１の軸受ユニットの前記グリス排出口と、前記第２の軸受ユニットの前記グリス注入口との係合が、
前記第１の軸受ユニットの前記グリス注入口からのグリスの注入により、前記第１の軸受ユニット及び前記第２の軸受ユニットの両方へのグリス注入を達成しうる係合である、〔５〕に記載の複合軸受装置。
〔７〕  軸受ユニットに適合し、前記軸受ユニットのグリス充填空間を規定するシール部材であって、
前記軸受ユニットは、
一対の軌道輪、
前記軌道輪の間に配置される転動体、及び
前記軌道輪の間の空間を囲繞しグリス充填空間を規定する一対のシール部材
を備え、
前記一対の軌道輪の一方が内輪であり、他方が前記内輪の周囲に配置される外輪であり、
前記シール部材は、
複数のグリス注入口又は複数のグリス排出口を備え、
外周縁部及び内周縁部を有する穴あき円板状の形状を有し、
前記グリス注入口又は前記グリス排出口が、前記外周縁部及び前記内周縁部との間の円周に沿って配列される、シール部材。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の軸受ユニット及び本発明の複合軸受装置は、保守作業に必要な時間を短縮することができ、交換の頻度を低減させることができ、且つ安価に製造でき低コストで交換することができ、その結果機械の効率的な運用に貢献することができる。したがって、特に、光学フィルムの製造に用いるフィルム延伸装置、フィルム搬送装置等の、多数の回転軸を有し、多数の軸受ユニットが設けられる装置において、有用に用いることができる。また、本発明のシール部材を用いると、前記本発明の軸受ユニットを、低コストで容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の軸受ユニットの一例を概略的に示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す本発明の軸受ユニットを矢印Ａ１Ｒの方向から観察した状態を、概略的に示す正面図である。
【図３】図３は、図１及び図２に示す本発明の軸受ユニットを、中心線ＡＸ及び線Ｄ１を通る面で切断した断面の一部を示す部分断面図である。
【図４】図４は、図１及び図２に示す本発明の軸受ユニットを、中心線ＡＸ及び線Ｄ２を通る面で切断した断面の一部を示す部分断面図である。
【図５】図５は、図３及び図４に示すシール部材１５０Ｒを概略的に示す正面図である。
【図６】図６は、図３及び図４に示すシール部材１５０Ｌを概略的に示す背面図である。
【図７】図７は、シール部材におけるグリス注入口の配置の、図５とは別の例を示す正面図である。
【図８】図８は、本発明の複合軸受装置の一例を概略的に示す斜視図である。
【図９】図９は、図８に示す本発明の複合軸受装置を、中心線ＡＸを通る面で切断した断面の一部を示す部分断面図である。
【図１０】図１０は、軸受ユニットの保守作業時におけるグリスの注入の操作の一例を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、実施形態及び例示物を示して本発明について詳細に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施形態及び例示物に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。
【００１５】
〔１．軸受ユニット：概要〕
本発明の軸受ユニットは、一対の軌道輪、軌道輪の間に配置される転動体、及び軌道輪の間の空間を囲繞しグリス充填空間を規定する一対のシール部材を備える。一対の軌道輪は、例えば、その一方が内輪であり他方が内輪の周囲に配置される外輪である。本発明の軸受ユニットは、任意の構成要素として、転動体を軌道輪の間に保持するリテーナーを備えうる。
【００１６】
図１は、本発明の軸受ユニットの一例を概略的に示す斜視図である。図２は、図１に示す本発明の軸受ユニットを矢印Ａ１Ｒの方向から観察した状態を、概略的に示す正面図である。図示の便宜のため、図１及び図２において、軸受ユニットは、構成要素の一部が省略されて示される。具体的には、図１においては、軸受ユニットの構成要素のうち、内輪、外輪、転動体及びリテーナーのみが示される。さらに図１において、外輪はその一部を切り欠いて示される。図２においては、軸受ユニットの構成要素のうち、内輪、外輪、及び転動体のみが示される。
【００１７】
図１及び図２に示す通り、この例では、軸受ユニット１００は、内輪１１０、内輪１１０の周囲に配置される外輪１２０、内輪１１０及び外輪１２０の間に配置される転動体１３０、及び転動体１３０を内輪１１０及び外輪１２０の間において保持するリテーナー１４０を備える。内輪１１０及び外輪１２０は、中心線ＡＸを軸に、相対的に回転しうる。
【００１８】
この例では、軸受ユニット１００は、球状の転動体１３０を８個備える。リテーナー１４０は、転動体１３０の形状に適合して湾曲した細長い板状の輪である部品１４１Ｌ及び１４１Ｒ、並びに部品１４１Ｌ及び１４１Ｒを貫通しこれらを固定するリベット１４２を備え、これらにより転動体１３０の外表面の一部を囲繞する。リテーナー１４０は、転動体１３０に密着せず、転動体１３０が摺動可能な隙間を伴って転動体１３０を保持する。これにより、８個の転動体１３０は、内輪１１０及び外輪１２０の間において、中心線ＡＸ上の点を中心とする円周において、等しく４５°の角度距離をおいて整列した状態に保持される。以下において、軸受ユニットの回転の中心線（軸受ユニット１００の例では中心線ＡＸ）の上の点を中心とする円周を、単に「円周」という場合がある。
【００１９】
図３は、図１及び図２に示す本発明の軸受ユニットを、中心線ＡＸ及び線Ｄ１を通る面で切断した断面の一部を示す部分断面図である。図４は、図１及び図２に示す本発明の軸受ユニットを、中心線ＡＸ及び線Ｄ２を通る面で切断した断面の一部を示す部分断面図である。線Ｄ１及び線Ｄ２は、中心線ＡＸに垂直に交わる線である。
【００２０】
図１〜図４に示す通り、内輪１１０は、外輪１２０に対向する表面に、円周状に延長する溝１１１を有する。一方外輪１２０は、内輪１１０に対向する表面に、円周状に延長する溝１２１を有する。溝１１１及び溝１２１の断面形状は、球状の転動体１３０の断面形状と係合する。かかる係合により、転動体１３０は、内輪１１０及び外輪１２０の間に保持される。
【００２１】
図３及び図４に示す通り、軸受ユニット１００は、一対のシール部材１５０Ｒ及び１５０Ｌを備える。図５は、図３及び図４に示すシール部材１５０Ｒを概略的に示す正面図であり、図６は、図３及び図４に示すシール部材１５０Ｌを概略的に示す背面図である。図５は、シール部材１５０Ｒを矢印Ａ１Ｒの方向から観察した状態を示し、図６は、シール部材１５０Ｌを矢印Ａ１Ｌの方向から観察した状態を示す。図５及び図６に示す通り、シール部材１５０Ｒ及び１５０Ｌは、外周縁部（１５１Ｒ、１５１Ｌ）及び内周縁部（１５２Ｒ、１５２Ｌ）を有する、穴あき円板状の形状の部材である。
【００２２】
軸受ユニット１００の外輪１２０は、その縁部に円周状に延長する溝１２２Ｒ及び１２２Ｌを有する。シール部材１５０Ｒは、その外周縁部１５１Ｒにおいて折り返し構造を有する。かかる折り返し構造を有することにより、シール部材１５０Ｒはその外周縁部１５１Ｒにおいて溝１２２Ｒの内面に圧着した状態で嵌合する。同様に、シール部材１５０Ｌは、その外周縁部１５１Ｌにおいて溝１２２Ｌに嵌合する。かかる嵌合により、シール部材１５０Ｒ及び１５０Ｌは、外輪１２０に固定される。
【００２３】
軸受ユニット１００の内輪１１０は、その縁部に円周状に延長する溝１１２Ｒ及び１１２Ｌを有する。シール部材１５０Ｒの内周縁部１５２Ｒは、溝１１２Ｒ内に延長し、溝１１２Ｒの内面と、隙間を介して離隔するか、又は接触して摺動するよう構成される。同様に、シール部材１５０Ｌの内周縁部１５２Ｌは、溝１１２Ｌ内に延長し、溝１１２Ｌの内面と、隙間を介して離隔するか、又は接触して摺動するよう構成される。
【００２４】
このような構成を有することにより、シール部材１５０Ｒ及び１５０Ｌは、内輪１１０及び外輪１２０の相対的な回転を可能とする状態で軸受ユニット１００に設けられ、内輪１１０及び外輪１２０の間の空間を囲繞する。かかる囲繞により、グリス充填空間１９０が、内輪及び外観の間に規定される。
【００２５】
本発明の軸受ユニットの各部材を構成する材料は、特に限定されず、既知の材料を採用しうる。例えば、軌道輪、転動体、リテーナー及びシール部材を構成する材料としては、各種の金属、樹脂、セラミック等の材料から、用途に適合したものを採用しうる。
典型的には、軌道輪、転動体、及びリテーナーを構成する材料は金属である。一方、シール部材を構成する材料としては、金属とすることもできる。柔軟性、摺動の円滑性、頻繁な交換に有利な低価格等の条件が求められる場合、シール部材を構成する材料としては、樹脂等の、金属以外の材料を好ましく用いうることもある。
【００２６】
〔２．軸受ユニットのグリス注入口及びグリス排出口〕
本発明の軸受ユニットにおいて、シール部材は、複数のグリス注入口及び複数のグリス排出口を備える。本発明の軸受ユニットは、シール部材を有することにより、グリスの漏出を低減することができる。そして、シール部材として複数のグリス注入口及び複数のグリス排出口を備えることにより、グリス注入の作業を効率化することができる。
【００２７】
好ましくは、一対のシール部材のうち一方は、複数のグリス注入口を備える注入側シール部材であり、他方は、複数のグリス排出口を備える排出側シール部材である。好ましくは、一対の軌道輪が内輪及び外輪であり、シール部材は軸受ユニットの側部を囲繞する部材であり、グリス注入口及びグリス排出口は、シール部材の、外周縁部及び内周縁部との間の円周に沿って配列される。かかる構成を有することにより、保守作業時におけるグリス注入口へのアクセスが容易となり、且つ、グリスをグリス充填空間内全体に良好に流通させることができる。
【００２８】
図１〜図６の例では、軸受ユニット１００のシール部材１５０Ｒ及び１５０Ｌのうち、シール部材１５０Ｒは、複数のグリス注入口１５３ａ及び１５３ｂを備える。一方、シール部材１５０Ｌは、複数のグリス排出口１５４ａ及び１５４ｂを備える。
【００２９】
グリス注入口１５３ａ及び１５３ｂは、シール部材１５０Ｒの、外周縁部１５１Ｒ及び内周縁部１５２Ｒとの間の円周Ｒ３に沿って配列される。グリス排出口１５４ａ及び１５４ｂは、シール部材１５０Ｌの、外周縁部１５１Ｌ及び内周縁部１５２Ｌとの間の円周Ｒ４に沿って配列される。この例において、円周Ｒ３は、外周縁部１５１Ｒ及び内周縁部１５２Ｒとの両方から、等距離に離隔する円周であり、円周Ｒ４は、外周縁部１５１Ｌ及び内周縁部１５２Ｌとの両方から、等距離に離隔する円周である。このように、円周Ｒ３及びＲ４が外周縁部及び内周縁部との両方から等距離に離隔する円周であることにより、当該円周上に配置されるグリス注入口及びグリス排出口を、シール部材の強度を大きく損ねることなく設けることができ、且つ保守作業時においてグリス注入口及びグリス排出口を介したグリスの注入及び排出を円滑に行うことができる。
【００３０】
図３及び図４に示す状態において、グリス注入口１５３ａは、転動体１３０に近接した位置にある。一方グリス注入口１５３ｂは、転動体１３０から離れた位置にある。したがって、グリス注入口１５３ｂ付近には、比較的大きい空間が存在しており、グリス注入口１５３ｂからのグリスの注入は、比較的少ない抵抗を伴って達成されうる。したがって、保守作業時におけるグリスの注入は、注入口１５３ａからよりも、注入口１５３ｂから、円滑に行うことができる。このように、複数のグリス注入口を備えることにより、保守作業時において、グリスの注入を円滑に行いうるグリス注入口を選択することができる。特に、複数のグリス注入口が円周に沿って配列されていることにより、グリスの注入を円滑に行いうるグリス注入口の確保がより容易となる。その結果、グリス注入の作業を効率化することができる。特に、一対のシール部材のうち一方に、複数のグリス注入口を備えることにより、保守作業時において複数のグリス注入口へのアクセスが容易となり、グリス注入口の選択がより容易となる。
【００３１】
グリス排出口も、グリス注入口と同様に複数設けられることにより、円滑なグリスの排出を達成しうる。
【００３２】
グリス注入口の形状は、任意の形状としうる。グリス注入口の形状は、グリス充填空間外部からグリス充填空間内部へのグリスの注入を容易なものとし、且つグリスの逆流（グリス注入口を通る、グリス充填空間内部からグリス充填空間外部へのグリスの流出）を低減しうる形状であることが好ましい。かかる好ましい形状の例としては、図３及び図４に図示するグリス注入口１５３ａ及び１５３ｂのような、開口部が軸受ユニット内部に突入する、円錐形の漏斗状の形状が挙げられる。
【００３３】
グリス排出口の形状も、任意の形状としうる。グリス排出口の形状は、グリス注入口からグリス充填空間内にグリス注入圧力をかけることによりグリス充填空間内部からグリス充填空間外部へグリスを流出させることができ、且つグリス注入圧力をかけない場合におけるグリスの流出を低減しうる形状であることが好ましい。より具体的な形状は、軸受ユニット使用環境におけるグリスの粘度、保守作業時にかけうるグリス注入圧力等の条件に応じて、適宜孔径が調整された開口としうる。また、軸受ユニットを、複合軸受装置のユニットとして用いる場合は、グリス排出口の形状は、軸受ユニット外部へ突出した形状であることが好ましい。かかる好ましい形状の例としては、図３及び図４に図示するグリス排出口１５４ａ及び１５４ｂのような、開口部が軸受ユニット外部に突出する筒状の形状が挙げられる。複合軸受装置の詳細については後述する。
【００３４】
複数のグリス注入口の円周上の位置は、常にそれらのうちの１以上が、転動体から離れた位置にある状態となるよう、設定しうる。その具体例を、以下に説明する。
【００３５】
一般に、軸受ユニットにおいて、転動体は、等しい角度距離をおいて離隔するよう保持される。具体的には、軸受ユニットがｍ個の転動体を有する場合、これらは、（３６０／ｍ）°の角度距離をおいて離隔するよう保持される。この場合において、１個のシール部材に、ｎ個のグリス注入口Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、・・・Ｉｎを設ける場合について検討する（但し１＜ｎ＜ｍ、好ましくは２≦ｎ≦４）。この検討においては、グリス注入口Ｉ１の角度位置を０°と規定し、ある方向への回転を正としてグリス注入口Ｉ２、Ｉ３、・・・Ｉｎの角度位置を、Ｉ１の角度位置と相対的に規定する。Ｉ２、Ｉ３、・・・Ｉｎの角度位置θ２、θ３、・・・θｎを、下記等式群ＳＲ１（ｐ２〜ｐｎは、互いに異なり、１以上ｍ未満の任意の整数）の通り設定すると、グリス注入口と、その直近の転動体との距離が、全てのグリス注入口において等しくなる。
【００３６】
θ２＝（（３６０／ｍ）×ｐ２）°、
θ３＝（（３６０／ｍ）×ｐ３）°、
・・・
θｎ＝（（３６０／ｍ）×ｐｎ）°  …（ＳＲ１）
【００３７】
この場合、Ｉ１が転動体に近接した位置に置かれた状態においては、他のグリス注入口も同様に転動体に近接した位置に置かれた状態となり、グリスの注入を円滑に行いうるグリス注入口が確保できない。したがって、グリスの注入を円滑に行いうるグリス注入口が確保する観点から、Ｉ２、Ｉ３、・・・Ｉｎの角度位置は、上に述べた位置からずれた位置であることが好ましい。さらには、かかるずれの度合いが、それぞれのグリス注入口において異なることがより好ましい。
【００３８】
具体的には、Ｉ２、Ｉ３、・・・Ｉｎの角度位置θ２、θ３、・・・θｎを、下記等式群ＳＲ２の通り設定することが好ましい。
【００３９】
θ２＝（（３６０／ｍ）×ｐ２＋（３６０／ｍ）×（１／ｎ））°、
θ３＝（（３６０／ｍ）×ｐ３＋（３６０／ｍ）×（２／ｎ））°、
・・・
θｎ＝（（３６０／ｍ）×ｐｎ＋（３６０／ｍ）×（（ｎ−１）／ｎ））°  …（ＳＲ２）
【００４０】
ｐ２〜ｐｎとしては、上記条件を満たす数値を任意に設定しうる。シール部材の強度を確保する観点から、ｐ２〜ｐｎとしては、Ｉ１〜Ｉｎがシール部材上に均等に分布する数値を設定することが好ましい。
【００４１】
図１〜６に示す例では、ｍ＝８であり、ｎ＝２である。グリス注入口１５３ａをＩ１、グリス注入口１５３ｂをＩ２に対応させて、等式群ＳＲ２を適用し、グリス注入口１５３ｂ（即ちＩ２）の角度位置θ２を計算しうる。この場合、θ２＝（４５×ｐ２＋２２．５）°となる。Ｉ１及びＩ２がシール部材上に均等に分布する設定として、例えばｐ２＝４と設定すると、θ２＝２０２．５°となる。このように角度位置を設定すると、例えばグリス注入口１５３ａに転動体１３０が最も近接した状態において、グリス注入口１５３ｂは直近の転動体１３０から最も離隔した状態となる。これにより、グリスの注入を円滑に行いうるグリス注入口の確保が容易となる。
【００４２】
図７は、シール部材におけるグリス注入口の配置の、図５とは別の例を示す正面図である。図７において、シール部材１６０Ｒは、４個のグリス注入口１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃ及び１６４ｄを備える。グリス注入口１６３ａ〜１６３ｄは、シール部材１６０Ｒの、外周縁部１６１Ｒ及び内周縁部１６２Ｒとの間の円周Ｒ５に沿って配列される。
【００４３】
図１〜６に示す例において、シール部材１５０Ｒに代えてシール部材１６０Ｒを設けた場合を検討する。この場合、ｍ＝８、ｎ＝４である。グリス注入口１６３ａ〜１６３ｄをＩ１〜Ｉ４に対応させて、等式群ＳＲ２を適用し、グリス注入口１６３ｂ〜１６３ｄ（即ちＩ２〜Ｉ４）の角度位置θ２〜θ４を計算しうる。この場合、θ２＝（４５×ｐ２＋１１．２５）°、θ３＝（４５×ｐ３＋２２．５）°、及びθ４＝（４５×ｐ４＋３３．７５）°となる。Ｉ１〜Ｉ４がシール部材上に均等に分布する設定として、例えばｐ２＝２、ｐ３＝４、ｐ４＝６と設定すると、θ２＝１０１．２５°、θ３＝２０２．５°、及びθ４＝３０３．７５°となり、ｐ２＝５、ｐ３＝３、ｐ４＝１と設定すると、θ２＝２３６．２５°、θ３＝１５７．５°、及びθ４＝７８．７５°となる。このように角度位置を設定すると、例えばグリス注入口１６３ａに転動体１３０が最も近接した状態において、グリス注入口１６３ｃは直近の転動体１３０から最も離隔した状態となり、グリス注入口１６３ｂ及びｄも直近の転動体１３０から離隔した状態となる。これにより、グリスの注入を円滑に行いうるグリス注入口の確保が容易となる。
【００４４】
θ２〜θｎのそれぞれの角位置は、等式群ＳＲ２で規定される角度位置から、ある程度の誤差で離隔していてもよい。かかる誤差は、好ましくは３６０／ｍの５％（即ち１８／ｍ）程度、より好ましくは３％程度としうる。５％の誤差を許容する場合、Ｉ２、Ｉ３、・・・Ｉｎの角度位置θ２、θ３、・・・θｎのそれぞれの範囲は、下記不等式群ＳＲ３に示される範囲となる。かかる範囲においても、好ましい効果を得うる。
【００４５】
（（３６０／ｍ）×ｐ２＋（３６０／ｍ）×（１／ｎ）−１８／ｍ）°≦θ２≦（（３６０／ｍ）×ｐ２＋（３６０／ｍ）×（１／ｎ）＋１８／ｍ）°
（（３６０／ｍ）×ｐ３＋（３６０／ｍ）×（２／ｎ）−１８／ｍ）°≦θ３≦（（３６０／ｍ）×ｐ２＋（３６０／ｍ）×（２／ｎ）＋１８／ｍ）°
・・・
（（３６０／ｍ）×ｐｎ＋（３６０／ｍ）×（（ｎ−１）／ｎ）−１８／ｍ）°≦θｎ≦（（３６０／ｍ）×ｐｎ＋（３６０／ｍ）×（（ｎ−１）／ｎ）＋１８／ｍ）°  …（ＳＲ３）
【００４６】
一枚のシール部材に３個以上のグリス注入口がある場合、それらの全てが等式群ＳＲ２又は不等式群ＳＲ３を満たすことが好ましい。しかしながら、３個以上のグリス注入口のうちの２個以上のグリス注入口のみが等式群ＳＲ２又は不等式群ＳＲ３を満たす場合も、好ましい効果を得ることができる。
【００４７】
複数のグリス排出口の円周上の位置も、グリス注入口の円周上の位置と同様に、常にそれらのうちの１以上が、転動体から離れた位置にある状態となるよう、設定しうる。そのような設定により、円滑なグリスの排出を達成しうる。その具体例は、上に述べたグリス注入口の位置と同様としうる。
【００４８】
図１〜図６に示す例では、グリス排出口１５４ａ及び１５４ｂは、それぞれ、グリス注入口１５３ａ及び１５３ｂと同じ角度位置に設けられている。即ち、中心線ＡＸに平行なある方向（矢印Ａ１Ｒの方向又は矢印Ａ１Ｌの方向）から観察した場合、グリス排出口１５４ａ及び１５４ｂは、それぞれ、グリス注入口１５３ａ及び１５３ｂと同じ位置に観察される。このように、グリス排出口の角度位置とグリス注入口の角度位置とが対応することにより、複数の軸受ユニットを組み合わせて複合軸受装置を構成する場合において、組み合わせの順序の自由度を高くすることができる。
【００４９】
〔３．軸受ユニットの使用及び保守〕
本発明の軸受ユニットの使用は、通常の軸受ユニットと同様に行いうる。例えば、軸受ユニット１００の使用においては、内輪１１０に軸部材を連結し、外輪１２０に外周部材を連結し、軸部材を、外周部材に対して相対的に、中心線ＡＸを中心に回転させる。かかる使用により、軸受ユニットによる円滑な回転を達成することができる。
【００５０】
軸受ユニット１００の保守のための、グリス注入の操作の例を説明する。まず、軸受ユニット１００の複数のグリス注入口のうち、グリスが注入し易い、１以上のグリス注入口を選択する。かかる選択の具体的な方法の例としては、グリス注入口を観察する方法、及び実際にグリスを少量注入してグリスが円滑にグリス充填空間に進入するか否かを観察する方法が挙げられる。
【００５１】
続いて、選択したグリス注入口から、グリス充填空間にグリスを注入する。かかる注入により、グリス排出口から、劣化したグリス及び余剰のグリスを排出させ、グリス充填空間に、新しいグリスを充填することができる。
【００５２】
グリスの注入は、グリスを加圧してグリス注入口に注入できる装置を用いて行いうる。そのような装置の例としては、市販のグリスガン、又は市販のグリスガンに、グリス注入口に適合したアダプタを設けた装置が挙げられる。
【００５３】
図１０は、軸受ユニットの保守作業時におけるグリスの注入の操作の一例を概略的に示す断面図である。この例では、シール部材１５０Ｒのグリス注入口１５３ａに、グリスガン端部１８０の、グリス噴出孔１８１を当接させている。この状態で、グリスガンよりグリスを圧力を付与してグリス噴出孔１８１より噴出させることにより、軸受ユニットのグリス充填空間にグリスを注入することができる。かかる注入により、グリス充填空間内の圧力を増大させうる。かかる圧力の増大により、グリス排出口から、劣化したグリス及び余剰のグリスを排出させることができる。
【００５４】
〔４．軸受ユニットの変形例〕
本発明の軸受ユニットは、上に述べた例に限られず、上に述べた例を変更したものをも包含しうる。変更の例としては、以下ものが挙げられる。
【００５５】
例えば、グリス注入口及びグリス排出口の具体的な形状は、上に述べた軸受ユニット１００に関して示したものに限られず、他の形状であってもよい。
具体的には、図１０に拡大して示すグリス注入口１５３ａは、開口部が軸受ユニット内部に突入する、円錐形の漏斗状の形状であるが、グリス注入口の形状は、これに限られず、他の形状であってもよい。
また、図１０に示すグリス注入口１５３ａは、シール部材１５０Ｒと連続した同一の材料で形成されているが、グリス注入口は、その一部または全部の材料が、シール部材とは別の材料で形成されていてもよい。
グリス注入口の好ましい形状の他の具体例としては、既知の逆止弁を備える形状が挙げられる。そのような逆止弁の例としては、グリス注入口の先端部分に設けられた、板状又は筒状のリードを備えるリード弁が挙げられる。そのような例においては、例えば、グリス注入口のリードの部分が樹脂又はゴム等の可撓性の材料、それ以外の部分がシール部材と一体の金属材料といった材料の組み合わせを採用しうる。
【００５６】
上に述べた軸受ユニット１００では、グリス注入口とグリス排出口との角度位置が対応している。即ち、方向Ａ１Ｒ及びＡ１Ｌのどちらか一方から、グリス注入口とグリス排出口とを共に観察した場合、これらは同じ位置に観察される。しかしながら、グリス注入口及びグリス排出口の位置はこれに限られず、違う位置であっても良い。但し、複数の軸受ユニットを組み合わせて複合軸受装置を構成する場合において、組み合わせの順序の自由度を確保する観点からは、これらの角度位置は対応していることが好ましい。具体的には、複合軸受装置の保守は、複合軸受装置を構成する軸受ユニットを軸から取り外し、軸受ユニットの点検、補修、交換等の保守作業を行い、再度軸受ユニットを軸に並べて取り付ける工程を通常含む。ここで、グリス注入口とグリス排出口との角度位置が対応していることにより、複数の軸受ユニットをどのような順序で取り付けることができ、保守時の分解再組立ての作業を円滑化することができる。
【００５７】
上に述べた軸受ユニット１００では、シール部材１５０Ｒ及び１５０Ｌは、外輪１２０の縁部の溝１２２Ｒ及び１２２Ｌに嵌合し、外輪１２０に脱離可能に固定され、一方内輪１１０に対しては摺動可能に設けられている。しかしながら、軸受ユニットにおけるシール部材の設け方はこれに限られない。例えば、シール部材は内輪に固定され、外輪に対して摺動可能に設けられてもよい。又は、シール部材は内輪及び外輪の両方に対して摺動可能に設けられてもよい。さらに、シール部材の軌道輪への固定は、嵌合による固定に限られず、他の態様による固定であってもよい。例えば、一対の軌道輪のうちの一方及びシール部材を、別の部材とせず、プレス成形、鋳造、削り出し成形等の成形方法により一体の部材として成形してもよい。
【００５８】
上に述べた軸受ユニット１００では、注入側シール部材におけるグリス注入口の数、及び排出側シール部材におけるグリス排出口の数は、いずれも２個である。また、図７に示す例では、注入側シール部材におけるグリス注入口の数は４個である。しかしながら、グリス注入口の数（等式群ＳＲ２及び不等式群ＳＲ３におけるｎ）及びグリス排出口の数は、これに限られず、２以上の任意の数としうる。ただし、一枚のシール部材におけるグリス注入口及びグリス排出口の数は、２個以上４個以下であることが好ましい。具体的には、注入側シール部材におけるグリス注入口の数が２個以上４個以下であり、且つ、排出側シール部材におけるグリス排出口の数が２個以上４個以下であることが好ましい。一枚のシール部材におけるグリス注入口及びグリス排出口の数が２個以上４個以下であることにより、グリスの注入及び排出を円滑に行いうるグリス注入口及びグリス排出口の確保を十分容易としながら、且つ、シール部材の機械的強度を保つことができる。
【００５９】
上に述べた軸受ユニット１００では、一つの軸受ユニットにおける転動体の数は８個であるが、転動体の数はこれに限られず、用途に適合した任意の数としうる。
【００６０】
上に述べた軸受ユニット１００では、転動体を保持するリテーナーとしては、一対の部品１４１Ｌ及び１４１Ｒを含み、これらにより転動体の両側部の外表面を囲繞するリテーナー１４０を採用したが、リテーナーの形状はこれに限られない。例えば、転動体を一方の側部から保持するもの等の、既知の任意の形状のリテーナーを採用しうる。また、軸受ユニットは、リテーナーを備えないものであってもよい。
【００６１】
〔５．複合軸受装置〕
本発明の複合軸受装置は、隣り合う第１の軸受ユニット及び第２の軸受ユニットを備え、第１の軸受ユニット及び第２の軸受ユニットのそれぞれが、前記本発明の軸受ユニットである。
【００６２】
第１の軸受ユニット及び第２の軸受ユニットは、通常、共通する軸に並べて固定され、それにより回転の軸となる中心線が共通する状態で配置される。そのような配置により、第１の軸受ユニット及び第２の軸受ユニットは、ラジアル荷重及びアキシャル荷重等の荷重を協働して支承することができる。
【００６３】
図８は、本発明の複合軸受装置の一例を概略的に示す斜視図である。この例では、複合軸受装置１０は、第１の軸受ユニットＵＡ、及び第２の軸受ユニットＵＢを備える。軸受ユニットＵＡ及び軸受ユニットＵＢのそれぞれは、図１〜図６に示した軸受ユニット１００と同じ構造を有する。図８〜図９及び以下におけるこれらの図面を参照した説明において、図１〜図６に示した構成要素と同じ構成要素は、同一の符号を付して示す。但し、軸受ユニットＵＡの構成要素と軸受ユニットＵＢの構成要素とを区別して示す必要がある場合、元の符号にさらに「ＵＡ」「ＵＢ」の記号を付してこれらを区別する。
【００６４】
複合軸受装置１０において、軸受ユニットＵＡ及び軸受ユニットＵＢは、共通する軸部材（不図示）に、隣り合った状態で固定され、それにより、回転の軸となる中心線ＡＸが共通する状態で配置されている。
【００６５】
図９は、図８に示す本発明の複合軸受装置を、中心線ＡＸを通る面で切断した断面の一部を示す部分断面図である。図９において、軸受ユニットＵＡ及び軸受ユニットＵＢは、それらの内輪１１０ＵＡ及び１１０ＵＢが側面で接触し、且つ外輪１２０ＵＡ及び１２０ＵＢが側面で接触した状態で設けられている。
【００６６】
本発明の複合軸受装置では、第１の軸受ユニットのグリス排出口と、第２の軸受ユニットのグリス注入口とが係合する。
【００６７】
第１の軸受ユニットのグリス排出口及び第２の軸受ユニットのグリス注入口は、かかる係合を達成しうる形状を有する。特に、第１の軸受ユニットのグリス排出口が、軸受ユニット内部に突入する形状であり、第２の軸受ユニットのグリス注入口が、軸受ユニット外部に突出する形状であることが好ましい。かかる形状の組み合わせを有することにより、グリス排出口及びグリス注入口それぞれの機能を単純な構造で達成し、且つこれらの係合をも達成することができる。
【００６８】
図８〜図９の例では、軸受ユニットＵＡのシール部材１５０ＬＵＡが備えるグリス排出口１５４ａＵＡは、軸受ユニットＵＡ外部に突出する形状を有している。一方、軸受ユニットＵＢのシール部材１５０ＲＵＢが備えるグリス注入口１５３ａＵＢは、軸受ユニットＵＢ内部に突入する形状を有している。それぞれがこのような形状を有することにより、グリス排出口１５４ａＵＡとグリス注入口１５３ａＵＢとの係合が達成される。
【００６９】
本発明の複合軸受装置の使用は、通常の、複数の軸受ユニットを備える装置と同様に行いうる。例えば、複合軸受装置１０の使用においては、軸受ユニットＵＡ及び軸受ユニットＵＢの内輪１１０に共通する軸部材を連結し、軸受ユニットＵＡ及び軸受ユニットＵＢの外輪１２０に共通する外周部材を連結し、軸部材を、外周部材に対して相対的に、中心線ＡＸを中心に回転させる。かかる使用により、円滑な回転を達成することができ、且つ複数の軸受ユニットの協働により大きな荷重に対応することができる。
【００７０】
本発明の複合軸受装置では、第１の軸受ユニットのグリス排出口と第２の軸受ユニットのグリス注入口とが係合することにより、グリス注入の作業をさらに効率化することができる。具体的には、第１の軸受ユニットのグリス注入口からのグリスの注入により、第１の軸受ユニット及び第２の軸受ユニットの両方へのグリス注入を達成することができる。
【００７１】
複合軸受装置１０の保守のための、グリス注入の操作の例を説明する。まず、第１の軸受ユニットＵＡの複数のグリス注入口のうち、グリスが注入し易い、１以上のグリス注入口を選択する。続いて、選択したグリス注入口から、グリス充填空間にグリスを注入する。グリス注入口の選択及びグリスの注入の具体的な操作は、軸受ユニットの保守において説明した操作と同様としうる。
【００７２】
かかる注入により、第１の軸受ユニットＵＡのグリス排出口から、まず古い劣化したグリスが押し出されて流出し、次に、注入したグリスの一部が流出する。流出したグリスは、第２の軸受ユニットＵＢのグリス注入口から流入する。したがって、第１の軸受ユニットＵＡの複数のグリス注入口からのグリスの注入を続けることにより、第１の軸受ユニットＵＡ及び第２の軸受ユニットＵＢの両方のグリス充填空間に、新しいグリスを充填することができる。
【００７３】
〔６．複合軸受装置の変形例〕
本発明の複合軸受装置は、上に述べた例に限られず、上に述べた例を変更したものをも包含しうる。変更の例としては、以下ものが挙げられる。
【００７４】
上に述べた複合軸受装置１０では、第１の軸受ユニットＵＡ及び第２の軸受ユニットＵＢの２個のユニットのみを備えるが、本発明の複合軸受装置が備える軸受ユニットの数は２個に限定されない。例えば、第１の軸受ユニット及び第２軸受ユニットに加えて、第３の軸受ユニットを備えてもよい。３個以上の軸受ユニットを備える場合、これらの全てにおいてグリス注入口とグリス排出口が係合していてもよく、一部のみにおいてグリス注入口とグリス排出口が係合していてもよい。例えば、第１〜第３の軸受ユニットを備える場合において、第１の軸受ユニットと第２の軸受ユニットの間においてのみグリス注入口とグリス排出口が係合していてもよい。あるいは、第１の軸受ユニットのグリス排出口と第２の軸受ユニットのグリス注入口とが係合し、さらに第２の軸受ユニットのグリス排出口と第３の軸受ユニットのグリス注入口とが係合し、かかる係合により、第１の軸受ユニットからのグリスの注入により、第１〜第３の軸受ユニットの全てにグリスを充填しうるものであってもよい。
【００７５】
上に述べた複合軸受装置１０では、第１の軸受ユニットＵＡ及び第２の軸受ユニットＵＢが、それらの内輪同士及び外輪同士が側面で接触した状態で設けられている。しかしながら、本発明の複合軸受装置における第１の軸受ユニット及び第２の軸受ユニットの設置の態様は、これに限定されない。例えば、第１の軸受ユニットのグリス排出口と第２の軸受ユニットのグリス注入口とが係合する一方内輪同士及び外輪同士は隙間を介して離隔した状態で設けられていてもよい。
【００７６】
〔７．シール部材〕
本発明のシール部材は、軸受ユニットに適合し、軸受ユニットのグリス充填空間を規定するシール部材である。ここでの軸受ユニットは、一対の軌道輪、軌道輪の間に配置される転動体、及び軌道輪の間の空間を囲繞しグリス充填空間を規定する一対のシール部材を備える。ここでの一対の軌道輪の一方は内輪であり、他方は前記内輪の周囲に配置される外輪である。本発明のシール部材は、複数のグリス注入口又は複数のグリス排出口を備え、外周縁部及び内周縁部を有する穴あき円板状の形状を有し、グリス注入口又はグリス排出口が、外周縁部及び内周縁部との間の円周に沿って配列される。かかる軸受ユニット及びシール部材の具体的な形状及びその使用及び保守の具体的な例は、上に述べた本発明の軸受ユニット及びそれが備えるシール部材の例と同様としうる。
【００７７】
一般に、軸受ユニットにおけるシール部材は、軸受ユニットを構成する部品のうち、軌道輪及び転動体等の他の部品に比べて単純な構造を有し、高い加工精度が要求されない。したがって、汎用される一般的な軸受ユニットを元にして、そのシール部材を、本発明のシール部材に改造又するか本発明のシール部材に交換することにより、本発明の軸受ユニットを容易に構成することができる。ひいては、本発明のシール部材により、本発明の軸受ユニットを、低コストで容易に製造することができる。
【符号の説明】
【００７８】
１０：複合軸受装置
１００：軸受ユニット
１１０：内輪
１１０ＵＡ：内輪
１１０ＵＢ：内輪
１１１：溝
１１２Ｌ：溝
１１２Ｒ：溝
１２０：外輪
１２０ＵＡ：外輪
１２０ＵＢ：外輪
１２１：溝
１２２Ｌ：溝
１２２Ｒ：溝
１３０：転動体
１４０：リテーナー
１４１Ｌ：リテーナーの部品
１４１Ｒ：リテーナーの部品
１４２：リベット
１５０Ｌ：シール部材
１５０ＬＵＡ：シール部材
１５０Ｒ：シール部材
１５０ＲＵＢ：シール部材
１５１Ｌ：外周縁部
１５１Ｒ：外周縁部
１５２Ｌ：内周縁部
１５２Ｒ：内周縁部
１５３ａ：グリス注入口
１５３ａＵＢ：グリス注入口
１５３ｂ：グリス注入口
１５４ａ：グリス排出口
１５４ａＵＡ：グリス排出口
１５４ｂ：グリス排出口
１６０Ｒ：シール部材
１６３ａ：グリス注入口
１６３ｂ：グリス注入口
１６３ｃ：グリス注入口
１６４ｄ：グリス注入口
１６１Ｒ：外周縁部
１６２Ｒ：内周縁部
１８０：グリスガン端部
１８１：グリス噴出孔
１９０：グリス充填空間
ＡＸ：中心線
Ｒ３：円周
Ｒ４：円周
ＵＡ：第１の軸受ユニット
ＵＢ：第２の軸受ユニット
【図１】
2019060482.tif 000003
【図２】
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【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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【図９】
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【図１０】
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