(57)【要約】【課題】  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転がり軸受を提供する。【解決手段】  内輪１１と外輪１２との間に、保持器１５に保持された玉１３を介在させ軸受空間をシール１４で密封する転がり軸受において、保持器１５は、外輪１２の内周面に案内されるものであり、且つ、この内周面に案内される保持器外径面から保持器端面にわたって、前記内周面にグリースＧｒを送り込む切欠きＳＬを設けた。【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転がり軸受において、
前記保持器は、外輪の内周面に案内されるものであり、且つ、この内周面に案内される保持器外径面から保持器端面にわたって、前記外輪の前記内周面にグリースを送り込む送り込み部を設けたことを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
請求項１において、前記送り込み部は、周方向の複数箇所に設けられて保持器外径面から保持器端面にわたる切欠きである転がり軸受。
【請求項３】
請求項２において、前記外輪の内周面に、半径方向外方に凹む外輪グリース溜り溝を形成し、前記保持器の切欠きを、円周方向一定間隔おきに複数形成し、この保持器のうち玉を保持するポケットであって円周方向に隣接するポケット間の柱部に、これら切欠きを形成した転がり軸受。
【請求項４】
請求項１において、前記送り込み部は、周方向の複数箇所に設けられて保持器外径面から保持器端面にわたる貫通孔である転がり軸受。
【請求項５】
請求項４において、前記外輪の内周面に、半径方向外方に凹む外輪グリース溜り溝を形成し、前記保持器の貫通孔を、円周方向一定間隔おきに複数形成し、この保持器のうち玉を保持するポケットであって円周方向に隣接するポケット間の柱部に、これら貫通孔を形成した転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、高速回転するグリース潤滑シール付アンギュラ玉軸受等に好適に適用される転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の転がり軸受を図５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】
しかし、従来のアンギュラ玉軸受では、図５の矢印にて表記する保持器内径面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。
【０００４】
この発明の目的は、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転がり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】
この発明の転がり軸受は、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転がり軸受において、前記保持器は、外輪の内周面に案内されるものであり、且つ、この内周面に案内される保持器外径面から保持器端面にわたって、前記外輪の前記内周面にグリースを送り込む送り込み部を設けたことを特徴とする。
【０００６】
この構成によると、保持器外径面から保持器端面にわたって設けた送り込み部を経由して外輪の内周面にグリースを送り込む。これにより、グリースを内外輪の軌道面に行き渡らせる。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、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、従来技術のものより慣らし運転時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転がり軸受を実現することができる。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。
【０００７】
この発明において、前記送り込み部は、周方向の複数箇所に設けられて保持器外径面から保持器端面にわたる切欠きであっても良い。このような切欠きによって、外輪の内周面にグリースを簡単に且つ確実に送り込むことができる。
【０００８】
この発明において、前記外輪の内周面に、半径方向外方に凹む外輪グリース溜り溝を形成し、前記保持器の切欠きを、円周方向一定間隔おきに複数形成し、この保持器のうち玉を保持するポケットであって円周方向に隣接するポケット間の柱部に、これら切欠きを形成しても良い。この柱部に切欠きを形成する場合、保持器の剛性強度の低下を抑制することができるうえ、軸受運転時に保持器に作用する遠心力に起因してこの保持器が不所望に変形することを防止することが可能となる。また、外輪グリース溜り溝にグリースを送り込むことで、潤滑信頼性をさらに高めることができる。
【０００９】
この発明において、前記送り込み部は、周方向の複数箇所に設けられて保持器外径面から保持器端面にわたる貫通孔であっても良い。このような貫通孔によって、外輪の内周面にグリースを簡単に且つ確実に送り込むことができる。
この発明において、前記外輪の内周面に、半径方向外方に凹む外輪グリース溜り溝を形成し、前記保持器の貫通孔を、円周方向一定間隔おきに複数形成し、この保持器のうち玉を保持するポケットであって円周方向に隣接するポケット間の柱部に、これら貫通孔を形成しても良い。この柱部に貫通孔を形成する場合、保持器の剛性強度の低下を抑制することができるうえ、軸受運転時に保持器に作用する遠心力に起因してこの保持器が不所望に変形することを防止することが可能となる。また、外輪グリース溜り溝にグリースを送り込むことで、潤滑信頼性をさらに高めることができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の転がり軸受は、保持器外径面から保持器端面にわたって設けた送り込み部を経由して外輪の内周面にグリースを送り込むので、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転がり軸受を実現することができる。
【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及び図２と共に説明する。この第１の実施形態に係る転がり軸受１０は、アンギュラ玉軸受に適用される。この転がり軸受１０は、内輪１１と外輪１２との間に玉１３を介在させたものであり、これら内輪１１および外輪１２の間の軸受空間をシール１４，１４で密封し、グリース潤滑で使用される。前記シール１４は、外輪１２のシール溝１２ａに取付けられその内径側端が内輪１１に近接する非接触型のシールが適用されている。玉１３は、保持器１５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１１の外周面および外輪１２の内周面には、玉１３との接触角が予め定める角度となるように、軌道溝１１ａ、軌道溝１２ｂがそれぞれ設けられている。
【００１２】
保持器１５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１５の幅方向中央に、玉１３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、図１（ｂ）に示すように、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１５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１２の内周面１２ｎ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１６が施されている。この保持器１５を案内する外輪１２の内周面１２ｎにおける外輪案内面となる部分、つまり外輪内周面１２ｎのうち外輪シール溝１２ａよりも軸方向内方の部分は、軌道溝１２ｂの軸方向両側に、後述する外輪グリース溜り溝１２ｃを介して設けられている。前記外輪グリース溜り溝１２ｃは、外輪１２の内周面１２ｎにおける軌道溝１２ｂの軸方向両側直近に、外輪案内面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１２の内周面１２ｎ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、保持器１５の送り込み部について説明する。
保持器外径面Ｈｄ２の幅方向両側の部分から保持器端面Ｈｔにわたって、グリースＧｒを送り込む送り込み部としての切欠きＳＬを形成している。この保持器１５の切欠きＳＬを、図１（ｂ）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。また、保持器１５のうち軸方向一端部つまり図１の右側端部における複数の切欠きＳＬと、軸方向他端部つまり図１の左側端部における複数の切欠きＳＬとは、円周方向において同位相となる位置、つまり図１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。さらに、図１（ｂ）に示すように、保持器１５のうち円周方向に隣接するポケットＰｔ間の柱部１７における同位相となる位置に、左右の各切欠きＳＬが配設されている。
【００１４】
各切欠きＳＬは断面長方形状でかつ平面視長方形状に形成されている。また、各切欠きＳＬは、保持器外径に対し、半径方向内方に予め定める距離、段差Ｓｄを有する。保持器外径からこの段差Ｓｄまでの段差寸法Ｓｐは、この保持器１５の剛性強度の低下を抑えるため、保持器外径から保持器内径までの半径方向寸法つまり肉厚Ｈｎの、例えば１／３以下に規定されている。ただし、段差寸法Ｓｐは、前記半径方向寸法Ｈｎの１／３以下に必ずしも限定されるものではない。
【００１５】
前記保持器１５の各切欠きＳＬのうち軸方向に垂直な壁部Ｓｈから保持器端部Ｈｔまでの幅方向寸法Ｈｗは、例えば、この保持器１５の柱幅１５ＨＷと略同一寸法となるように規定されている。また、この保持器１５の各切欠きＳＬのうち円周方向の切欠き幅Ｋｈは、例えば、ポケットＰｔ間の柱部１７の円周方向長さ１７ｅの約１／２となるように規定されている。これらにより、この保持器１５の各切欠きＳＬの一部を成す前記壁部Ｓｈを、玉１３を保持するポケットＰｔから必要十分に離隔させることができるので、保持器１５の剛性強度の低下を抑えることができる。なお、前記幅方向寸法に限定されるものではない。
【００１６】
内輪１１の外周面において、軌道溝１１ａ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１１ｂが設けられている。このカウンタボア１１ｂ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、この転がり軸受１０は、玉１３が組み付けられた外輪１２を加熱することによって、この外輪１２を半径方向外方に所定小距離膨張させ、カウンタボア１１ｂ側から軸方向に内輪１１を挿入することにより組付け得る。
【００１７】
以上説明した第１の実施形態に係る転がり軸受１０によると、この外輪案内型の保持器１５の切り欠きＳＬを利用して外輪内径に初期からグリースＧｒを封入しておくことができる。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、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。
【００１８】
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、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転がり軸受を実現することができる。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。前記切欠きＳＬによって、外輪１２の内周面にグリースＧｒを簡単に且つ確実に送り込むことができる。
【００１９】
また、保持器１５のポケットＰｔ間の柱部１７に切欠きＳＬを形成したので、この保持器１５の剛性強度の低下を抑制することができるうえ、軸受運転時に保持器１５に作用する遠心力に起因してこの保持器１５が不所望に変形することを防止することが可能となる。また、外輪グリース溜り溝１２ｃにグリースＧｒを送り込むことで、潤滑信頼性をさらに高めることができる。
【００２０】
次に、この発明の第２の実施形態に係る転がり軸受を、図３及び図４と共に説明する。以下の説明においては、各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【００２１】
この第２の実施形態に係る転がり軸受１０Ａは、内輪１１、外輪１２、玉１３、保持器１５Ａ、およびシール１４を有する。これら内輪１１および外輪１２の間の軸受空間を前記シール１４で密封し、グリース潤滑で使用される。前記保持器１５Ａは、例えば、樹脂材料からなり、且つ外輪１２の内周面に案内されるものである。
【００２２】
次に、この保持器１５Ａの送り込み部について説明する。
保持器外径面Ｈｄ２の幅方向両側の部分から保持器端面Ｈｔにわたって、グリースＧｒを送り込む送り込み部としての貫通孔ＨＬを形成している。この保持器１５Ａの貫通孔ＨＬを、図３（ｂ）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。また、保持器１５Ａのうち軸方向一端部つまり図３の右側端部における複数の貫通孔ＨＬと、軸方向他端部つまり図３の左側端部における複数の貫通孔ＨＬ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。さらに、図３（ｂ）に示すように、保持器１５Ａのうち円周方向に隣接するポケットＰｔ間の柱部１７における同位相となる位置に、左右の各貫通孔ＨＬが配設されている。
【００２３】
各貫通孔ＨＬは、保持器１５Ａの軸方向端部から保持器外径面に向かうに従って、この保持器の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り、前記傾斜角度αは、軸心Ｌ１に対して、例えば約４５度に設定されている。また、各貫通孔ＨＬは、図３（ｂ）に示すように、平面視において、円周方向よりも軸方向にやや長い長孔を有する楕円形状に形成されている。この保持器１５Ａの各貫通孔ＨＬのうち、保持器外径面Ｈｄ２に開通する部分は、外輪グリース溜り溝１２ｃに対向する位置に配設されている。さらに、この保持器１５Ａの各貫通孔ＨＬのうち、保持器端面Ｈｔに開通する部分は、保持器外径Ｈｄ２と保持器内径Ｈｄ１の中間付近部に配設されている。
【００２４】
前記保持器１５Ａの各貫通孔ＨＬのうち、保持器外径面に開通する部分における軸方向の最も内方位置となる部位と、この保持器１５Ａの柱幅ＨＷの内壁部との軸方向位置が略同一位置となるように規定されている。さらに、この保持器１５Ａの貫通孔ＨＬは、前述の通り軸方向にやや長い長孔を有する楕円形状に形成されているので、各貫通孔ＨＬの最も内方位置となる部位を、玉１３を保持するポケットＰｔから必要十分に離隔させることができるので、保持器１５Ａの剛性強度の低下を抑えることができる。
【００２５】
この第２の実施形態に係る転がり軸受１０Ａによると、この外輪案内型の保持器１５Ａの貫通孔ＨＬにグリースＧｒを封入しておき、前記貫通孔ＨＬを経由して外輪グリース溜り溝１２ＣにグリースＧｒを送り込む。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、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。その他第１の実施形態と同様の作用、効果を奏する。
【００２６】
本実施形態では非接触型のシールが適用しているが、この非接触型のシールに限定されるものではなく、軸受の使用条件によっては接触型のシールを適用することも可能である。
本実施形態で開示したように、外輪の内周面における軌道溝の軸方向両側直近に、外輪グリース溜り溝を形成することが潤滑信頼性を高めるうえで望ましいが、この外輪グリース溜り溝を形成しない構造を採用することも可能である。
図３、図４に示す第２実施形態において、保持器の傾斜角度αの貫通孔を形成するため、保持器外径面に開通する部分または保持器端面に開通する部分に、貫通孔の軸方向に直角な座面を形成してもよい。この場合、傾斜角度αの貫通孔を確実に且つ迅速に形成することが可能となる。
【００２７】
保持器の送り込み部の他の形態として、例えば、凹形状部と凸形状部とが円周方向に連なる凹凸形状、波型形状、およびギヤ形状の少なくともいずれか一つを採用しても良い。このような形状を、例えば射出成形等により一体成形することが可能となるので、機械加工により、送り込み部を形成する必要がなくなり、加工工数の低減を図ることが可能となる。その他本実施形態と同様の作用、効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る転がり軸受を表す図であり、図１（ａ）はこの転がり軸受の断面図、図１（ｂ）は同転がり軸受の保持器の一部破断した平面図である。
【図２】同保持器等の要部拡大図である。
【図３】この発明の第２の実施形態に係る転がり軸受を表す図であり、図３（ａ）はこの転がり軸受の断面図、図３（ｂ）は同転がり軸受の保持器の一部破断した平面図である。
【図４】同保持器等の要部拡大図である。
【図５】従来の転がり軸受を表す図であり、図５（ａ）はこの転がり軸受の断面図、図５（ｂ）は同転がり軸受の保持器の一部破断した平面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０，１０Ａ…転がり軸受
１１…内輪
１２…外輪
１２ｃ…外輪グリース溜り溝
１２ｎ…外輪内周面
１３…玉
１４…シール
１５，１５Ａ…保持器
１７…柱部
ＳＬ…切欠き
Ｐｔ…ポケット
ＨＬ…貫通孔
Ｇｒ…グリース
Ｈｄ２…保持器外径面
Ｈｔ…保持器端面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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