(57)【要約】【課題】  外輪内径面にグリース溜りを設けた保持器外輪案内形式のアンギュラ玉軸受において、使用初期のグリース移動に伴う攪拌抵抗を抑えて発熱を抑え、潤滑信頼性を向上させたアンギュラ玉軸受を提供する。【解決手段】  外輪６の内周面に半径方向外方に凹む外輪グリース溜り溝６ｍを形成し、外輪面取り部６ｒから外輪グリース溜り溝６ｍに連通する貫通孔１１を外輪６に形成し、この貫通孔１１から外輪グリース溜り溝６ｍにグリースを封入する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と外輪との間に、保持器に保持された玉を介在させ、これら内輪および外輪の間の軸受空間をシールで密封するアンギュラ玉軸受において、
前記保持器は外輪の内周面に案内されるものであり、この外輪の内周面に半径方向外方に凹む外輪グリース溜り溝を形成し、前記外輪の外径面と端面との間の外輪面取り部から前記外輪グリース溜り溝に連通する貫通孔を前記外輪に形成し、この貫通孔から前記外輪グリース溜り溝にグリースを封入したことを特徴とするアンギュラ玉軸受。
【請求項２】
請求項１において、前記外輪グリース溜り溝を、外輪の内周面のうち外輪軌道面と、保持器外径面が案内する外輪案内面との間に形成したアンギュラ玉軸受。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記外輪に、前記貫通孔を塞ぐ止め栓を設けたアンギュラ玉軸受。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記外輪の貫通孔を周方向の複数箇所に設けたアンギュラ玉軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、工作機械の主軸等に好適に適用されるグリース潤滑のアンギュラ玉軸受の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の転がり軸受を図４と共に説明する。グリース潤滑のアンギュラ玉軸受が実用に供され、このアンギュラ玉軸受は、例えば、外輪案内型の保持器１が適用される。この種のグリース潤滑のアンギュラ玉軸受は、グリースを多く保持するため、内外輪間の軸受空間を密封するシール２を付けるものがある。さらに、本件出願人は、外輪の軌道面近傍にグリース溜りを形成し、グリース封入量を増加させたアンギュラ玉軸受、いわゆるＢＮＳシリーズを実用化している（例えば非特許文献１）。このＢＮＳシリーズのアンギュラ玉軸受は、標準アンギュラ玉軸受より長寿命を実現できている。
【非特許文献１】ＮＴＮ株式会社精密転がり軸受ＣＡＴ．Ｎｏ．２２６０-II／Ｊ  ０４．０９．０３（第５７頁、図９．８）
【特許文献１】特開２００３−２２７５２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来のアンギュラ玉軸受では、保持器１が外輪案内であるため、外輪４と保持器１との間の隙間が狭くて、グリース溜り４ｂに軸受外から直接にグリースを充填することができない。このため、保持器１の内径側からグリースの封入を行う。この場合に、保持器内径面Ｈｍに封入したグリースを、内外輪３，４の軌道面３ａ，４ａに行き渡らせるため、このアンギュラ玉軸受の出荷時および客先組込み後にいわゆる慣らし運転を行う（例えば特許文献１）。前記グリースは、この慣らし運転により攪拌され、外輪４のグリース溜り４ｂを含む静止空間に移動する。このグリース移動の際に攪拌抵抗により発熱するという問題がある。
また、アンギュラ玉軸受を嵌合するハウジング内に、このアンギュラ玉軸受の外輪内周面にグリースを供給するグリース供給装置を設けることも考えられるが、この場合構造が複雑化し、全体構造が不所望に大形化する。また、グリース供給装置を導入する分、製作コストが高くなる等の問題がある。
【０００４】
この発明の目的は、外輪内径面にグリース溜りを設けた保持器外輪案内形式のアンギュラ玉軸受において、使用初期のグリース移動に伴う攪拌抵抗を抑えて発熱を抑え、潤滑信頼性を向上させたアンギュラ玉軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明のアンギュラ玉軸受は、内輪と外輪との間に、保持器に保持された玉を介在させ、これら内輪および外輪の間の軸受空間をシールで密封するアンギュラ玉軸受において、前記保持器は外輪の内周面に案内されるものであり、この外輪の内周面に半径方向外方に凹む外輪グリース溜り溝を形成し、前記外輪の外径面と端面との間の外輪面取り部から前記外輪グリース溜り溝に連通する貫通孔を前記外輪に形成し、この貫通孔から前記外輪グリース溜り溝にグリースを封入したことを特徴とする。
【０００６】
この構成によると、外輪の内周面に半径方向外方に凹む外輪グリース溜り溝を形成し、外輪面取り部から前記外輪グリース溜り溝に連通する貫通孔を前記外輪に形成し、この貫通孔から前記外輪グリース溜り溝にグリースを封入したので、保持器外輪案内形式でありながら、グリース溜りへのグリース封入を簡単に行える。したがって、グリースを保持器内径から外輪のグリース溜り等を含む静止空間に移動させる従来技術のものに比べて、使用初期におけるグリース移動に伴う攪拌抵抗を抑えて発熱を抑えることができる。これにより、グリースの劣化を防止し、軸受寿命を延ばすことができる。それ故、上記従来技術のものよりグリース移動に伴う攪拌抵抗を抑えて発熱を抑え、潤滑信頼性を向上させたアンギュラ玉軸受を実現することができる。
【０００７】
また、適用可能な使用温度範囲のグリースの種類を増やし、軸受設計の自由度を高めることができる。また、前記貫通孔を、外輪外径面や端面ではなく外輪面取り部から外輪グリース溜り溝に連通するように形成したので、外輪外径面や端面の寸法精度を所定範囲に維持することが可能となる。したがって、このアンギュラ玉軸受を工作機械用軸受等、求められる精度の厳しい軸受に適用することができる。
【０００８】
この発明において、前記外輪グリース溜り溝を、外輪の内周面のうち外輪軌道面と、保持器外径面が案内する外輪案内面との間に形成することが好ましい。この場合、外輪グリース溜り溝に封入したグリースを、外輪軌道面および外輪案内面に円滑に導くことができる。
この発明において、前記外輪に、前記貫通孔を塞ぐ止め栓を設けることが好ましい。この場合、一端封入したグリースが外輪面取り部から漏れることを確実に防止することができる。
【０００９】
この発明において、前記外輪の貫通孔を周方向の複数箇所に設けても良い。外輪の周方向の貫通孔の数が多ければ多い程、これらの貫通孔からグリース溜まりの円周方向に多く封入することができ、保持器内径から外輪のグリース溜り等を含む静止空間に移動させる従来方法より慣らし運転の時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明のアンギュラ玉軸受は、保持器が外輪の内周面に案内されるものであり、この外輪の内周面に半径方向外方に凹む外輪グリース溜り溝を形成し、前記外輪の外径面と端面との間の外輪面取り部から前記外輪グリース溜り溝に連通する貫通孔を前記外輪に形成し、この貫通孔から前記外輪グリース溜り溝にグリースを封入したので、保持器外輪案内形式でありながら、使用初期のグリース移動に伴う攪拌抵抗を抑えて発熱を抑え、潤滑信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
この発明の一実施形態を図１乃至図３と共に説明する。この実施形態に係るアンギュラ玉軸受は、例えば、工作機械主軸用等に適用される。ただし、工作機械主軸用だけに限定されるものではない。このアンギュラ玉軸受は、内輪５と外輪６との間に玉７を介在させたものであり、これら内輪５および外輪６の間の軸受空間をシール８，８で密封し、グリース潤滑で使用される。前記シール８は、外輪６のシール溝６ａに取付けられその内径側端が内輪５に近接する非接触型のシールが適用されている。玉７は、保持器９によって、周方向に所定の間隔で転動自在に保持されている。内輪５の外周面および外輪６の内周面には、玉７との接触角が予め定める角度となるように、軌道溝５ａ、軌道溝６ｂがそれぞれ設けられている。
【００１２】
保持器９は、リング状で全周において肉厚Ｈｎが一定となるように形成されている。この保持器９の幅方向中央に、玉７を転動可能に保持する円筒孔状のポケットＰｔが形成されている。このポケットＰｔは、円周方向一定間隔おきに複数配設されている。この保持器９は、例えば、樹脂材料または金属製の削り出し品からなり、且つ外輪６の内周面に案内されるものである。この保持器内径面Ｈｄ１と保持器端面Ｈｔとの角部は、全周にわたって角面取り１０が施されている。この保持器９を案内する外輪６の内周面における外輪案内面６ｈとなる部分、つまり外輪内周面のうち外輪シール溝６ａよりも軸方向内方の部分は、軌道溝６ｂの軸方向両側に、外輪グリース溜り溝６ｍを介して設けられている。この外輪グリース溜り溝６ｍは、外輪６の内周面における軌道溝６ｂの軸方向両側直近に、外輪案内面６ｈよりも半径方向外方に凹む環状の凹形状部を成すように形成されている。この外輪６の内周面は、円筒面状とされ、いわゆるカウンタボアは設けられていない。
【００１３】
次に、外輪６の貫通孔等について説明する。
前記外輪６に、この外輪面取り部６ｒから外輪グリース溜り溝６ｍに連通する貫通孔１１を形成し、この貫通孔１１から外輪グリース溜り溝６ｍにグリースＧｒを封入している。本実施形態では、この外輪６の貫通孔１１を、図３に示すように、円周方向一定間隔おきに複数形成している。保持器９及び内輪５を回転させた状態でグリースＧｒを封入すると、より均一に円周に沿って行き渡らせることができる。前記外輪面取り部６ｒは、この外輪６の外径面６Ｄと端面６Ｈｍとの間のいわゆる丸面取りであり、外輪６を嵌合する図示外のハウジングの隅部または隅Ｒに干渉しない大きさの丸面取り形状に形成されている。
【００１４】
また、前記貫通孔１１は、止め栓１２を設ける大径孔１１ａと、この大径孔１１ａと同心で大径孔１１ａよりも小径の小径孔１１ｂとを有する。大径孔１１ａは、半径方向外方に露出する座ぐり孔状に形成され、例えば、その内周部に止め栓１２を螺着する雌ねじ等が形成されている。止め栓１２は、例えば、六角穴付きの栓やグリースニップル等によって実現され、雌ねじに着脱可能に構成されている。また、止め栓１２のうち外方に臨む先端部１２ａは、前記雌ねじが形成されていない外輪面取り部６ｒと同一の丸面取り形状に形成され、前記ハウジングの隅部または隅Ｒに干渉しない大きさに規定されている。なお、止め栓１２は着脱可能でなくてもよい。
【００１５】
外輪６のうち軸方向一端部つまり図１の右側における複数の貫通孔１１と、軸方向他端部つまり図１の左側における複数の貫通孔１１とは、円周方向において同位相となる位置、つまり図３において千鳥配置とならないような左右同一位置に形成されている。各貫通孔１１は、外輪面取り部６ｒから外輪グリース溜り溝６ｍに向かうに従って、外輪６の軸方向中心つまり幅方向中央に向かう傾斜角度αを備えたいわゆるストレート孔である。前記傾斜角度αは、軸受軸心Ｌ１に対して、例えば約６０度に設定されている。
【００１６】
外輪６の各貫通孔１１のうち半径方向内方に露出する小径孔１１ｂの部分は、外輪グリース溜り溝６ｍのうちの外輪案内面６ｈに近接する環状隅部６ｍｒに開通する。この外輪グリース溜り溝６ｍの環状隅部６ｍｒは、外輪案内面６ｈよりやや幅方向中央側で且つ外輪グリース溜り溝６ｍよりも半径方向内方の位置を曲率中心とする隅Ｒをなす。この環状隅部６ｍｒと外輪案内面６ｈとの交差部つまり角部は尖りなきように形成されている。
【００１７】
内輪５の外周面において、軌道溝５ａの片側に、外径が端面に向かうに従って次第に小径となるカウンタボア５ｂが設けられている。このカウンタボア５ｂは、前記外周面のうち、接触角の生じる方向と反対側部分に設けられている。軸受組立時において、このアンギュラ玉軸受は、玉７が組み付けられた外輪６を加熱することによって、この外輪６を半径方向外方に所定小距離膨張させ、カウンタボア５ｂ側から軸方向に内輪５を挿入することにより組付け得る。
【００１８】
以上説明した本発明の実施形態に係るアンギュラ玉軸受によると、外輪案内型の保持器９を備え、外輪６の内周面に半径方向外方に凹む外輪グリース溜り溝６ｍを形成し、外輪面取り部６ｒから外輪グリース溜り溝６ｍに連通する貫通孔１１を外輪６に形成し、この貫通孔１１から外輪グリース溜り溝６ｍにグリースＧｒを封入したので、保持器外輪案内形式でありながら、外輪グリース溜り溝６ｍのグリースＧｒの封入を簡単に行えて、したがって、グリースを保持器内径から外輪のグリース溜り等を含む静止空間に移動させる従来技術のものに比べて、使用初期におけるグリース移動に伴う攪拌抵抗を抑えて発熱を抑えることができる。これにより、グリースＧｒの劣化を防止し、軸受寿命を延ばすことができる。それ故、上記従来技術のものよりグリース移動に伴う攪拌抵抗を抑えて発熱を抑え、潤滑信頼性を向上させたアンギュラ玉軸受を実現することができる。
【００１９】
また、適用可能な使用温度範囲のグリースＧｒの種類を増やし、軸受設計の自由度を高めることができる。また、前記貫通孔１１を、外輪外径面６Ｄや外輪端面６Ｈｍではなく外輪面取り部６ｒから外輪グリース溜り溝６ｍに連通するように形成したので、外輪外径面６Ｄや外輪端面６Ｈｍの寸法精度を所定範囲に維持することが可能となる。したがって、このアンギュラ玉軸受を工作機械用軸受等、求められる精度の厳しい軸受に適用することができる。
【００２０】
また、外輪グリース溜り溝６ｍを、外輪６の内周面のうち外輪軌道面６ｂと外輪案内面６ｈとの間に形成したので、外輪グリース溜り溝６ｍに封入したグリースＧｒを、外輪軌道面６ｂおよび外輪案内面６ｈに円滑に導くことができる。この外輪軌道面６ｂおよび外輪グリース溜り溝６ｍに存するグリースＧｒは、保持器９および内輪５を回転させて内外輪５，６の軌道面５ａ，６ｂに行き渡らせることができる。外輪案内面６ｈに導かれたグリースＧｒにより、案内面の摩耗や焼き付き等の潤滑不良を防止することができ、保持器音の発生を抑えることができる。
【００２１】
前記外輪６の貫通孔１１は、外輪面取り部６ｒから外輪グリース溜り溝６ｍに向かうに従って、幅方向中心に向かう傾斜角度αを備えているので、グリース封入時に保持器外径Ｈｄ２の案内面の端部から側方にグリースＧｒが飛散し難くなる。貫通孔１１の大径孔１１ａのうち底部は、止め栓１２の基端部１２ｂが当接する座面となるので、この貫通孔１１から外方にグリースＧｒが漏れることをより防止することができる。
【００２２】
外輪グリース溜り溝６ｍの環状隅部６ｍｒは、外輪案内面６ｈよりやや幅方向中央側で且つ外輪グリース溜り溝６ｍよりも半径方向内方の位置を曲率中心とする隅Ｒをなすので、軸受運転時に保持器外径Ｈｄ２から半径方向外方への遠心力により、グリースＧｒを外輪軌道面６ｂに容易に且つ円滑に導くことができる。環状隅部６ｍｒと外輪案内面６ｈとの交差部つまり角部は尖りなきように形成されているので、案内面の摩耗や焼き付き等を確実に防止することができる。
【００２３】
また、本実施形態に係るアンギュラ玉軸受によれば、貫通孔１１から外輪グリース溜り溝６ｍにグリースＧｒを封入するだけで足りるので、従来のハウジング内にグリース供給装置を設けるものに比べて、構造が複雑化することがなく、全体構造の小形化を図ることができる。このようなグリース供給装置を導入しないので、製作コストを低減することが可能となる。
【００２４】
本発明の他の実施形態として、外輪面取り部を角面取りにする場合もある。この角面取りを成す面を、貫通孔の軸方向に対して直交させる場合、外輪に貫通孔を容易に且つ迅速に形成することができる。これにより加工工数の低減を図ることができる。
外輪の貫通孔を、円周方向適当間隔おきに複数形成しても良い。また、外輪の貫通孔を、円周方向の一箇所だけに形成する場合もあり得る。この場合、複数の止め栓を螺着する手間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の一実施形態に係るアンギュラ玉軸受の断面図である。
【図２】同アンギュラ玉軸受の要部の拡大断面図である。
【図３】同アンギュラ玉軸受の外輪の一部破断した平面図である。
【図４】従来例のアンギュラ玉軸受の断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
５…内輪
６…外輪
６ｂ…軌道面
６Ｄ…外輪外径面
６ｈ…外輪案内面
６Ｈｍ…外輪端面
６ｍ…外輪グリース溜り溝
６ｒ…外輪面取り部
７…玉
８…シール
９…保持器
１１…貫通孔
１２…止め栓
Ｈｄ２…保持器外径面
Ｇｒ…グリース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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