(57)【要約】【課題】ころ軸受回転中に金属等の接触やころ落ちに伴って発生する音を効果的に低減することができるころ軸受装置を提供する。【解決手段】  ころ軸受装置１０において、ハウジング１２に組み込まれるころ軸受１１と、該ハウジング１２と該ころ軸受１１との間に介装され、吸音材２１を装着したケーシング１３と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに組み込まれるころ軸受と、
該ハウジングと該ころ軸受との間に介装され、吸音材を装着したケーシングと、を備えたことを特徴とするころ軸受装置。
【請求項２】
前記吸音材は、前記ケーシングの軸方向両端部に全周にわたって埋設されていることを特徴とする請求項１に記載のころ軸受装置。
【請求項３】
ハウジングに組み込まれるころ軸受と、
該ハウジングと該ころ軸受との間に取り付けられた吸音材と、を備えることを特徴とするころ軸受装置。
【請求項４】
前記ころ軸受が、円筒ころ軸受、円すいころ軸受又は自動調心ころ軸受であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のころ軸受装置。
【請求項５】
前記吸音材が、粒状素材を原料として成形した三次元粒集合構造で、比重が、層の厚さ方向又は層の面方向に連続的に変化した多孔質層を有する、ウレタン、スポンジ、グラスウール、ロックウール、スチールファイバ、ゴム、焼結金属、多孔質セラミックスのいずれかの多孔質構造体であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のころ軸受装置。
【請求項６】
内輪と外輪との間に複数のころが周方向に転動可能に配設され、軸方向の端部にシール部が設けられたころ軸受において、
前記シール部に吸音材が設けられていることを特徴とするころ軸受。
【請求項７】
前記シール部は、対向する一対のシール板を備えるとともに該シール板同士との間にシールリップ部が形成され、該シールリップ部と前記シール板との間に前記吸音材が配設されたことを特徴とする請求項６に記載のころ軸受。
【請求項８】
内輪と外輪との間に複数のころが保持器を介して周方向に転動可能に配設されたころ軸受において、
前記保持器に吸音材が設けられていることを特徴とするころ軸受。
【請求項９】
前記吸音材が、粒状素材を原料として成形した三次元粒集合構造で、比重が、層の厚さ方向又は層の面方向に連続的に変化した多孔質層を有する、ウレタン、スポンジ、グラスウール、ロックウール、スチールファイバ、ゴム、焼結金属、多孔質セラミックスのいずれかの多孔質構造体であることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載のころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、製紙機械、圧延機、各種産業機械装置等の回転支持部に組み込まれるころ軸受装置及びころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
ころ軸受は、一般に、内輪と外輪との間に複数のころが保持器を介して周方向に転動可能に配設されている。ここで、転動体としてのころは、内輪、外輪、保持器と接触するため金属等の接触音が発生し、また、ころ軸受回転時にころ落ち音が発生してしまうことが知られている。
【０００３】
ここで、ころ軸受の損傷診断や異常診断において、前記接触音や前記ころ落ち音は、軸受の損傷や異常と間違って判定される虞があり、この対策として、前記接触音や前記ころ落ち音に起因する信号と軸受の損傷や異常に起因する信号とを区別する軸受の損傷診断装置や異常診断装置が提案されている（例えば、特許文献１及び特許分文献２参照）。この場合、前記接触音や前記ころ落ち音を低減することにより、ころ軸受の損傷や異常をより精度よく判定することができる。
【０００４】
前記接触音を低減するものとして、複列の内輪軌道面間に、潤滑成分を含有する合成樹脂製の案内輪を配置した自動調心ころ軸受が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
また、保持器の振動やころ落ち音等に起因する軸受の振動や騒音を小さくするものとして、保持器に、ころのピッチ円径の外側を押さえる外側押え部と、ころのピッチ円径の内側を押さえる内側押え部を形成して、外側押え部と内側押え部との対向面を斜面にしたころ軸受用保持器が提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【０００６】
さらに、トラクションドライブのリングローラの外周に弾性制振鋼板を取り付けて振動を低減することにより、騒音を小さくする技術が開示されている（例えば、特許文献５参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１３０４０号号公報
【特許文献２】特開２００３−２３２６７４号公報
【特許文献３】特開２００５−２４０２６号公報
【特許文献４】特開２００６−２９３７１号公報
【特許文献５】特開平５−７９４５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記特許文献３では、軸受の使用により案内輪の合成樹脂の性能が経時的に劣化して、潤滑性能が低下し接触音が発生する虞がある。また、上記特許文献４では、保持器の構造が複雑になってコストが高くなってしまう。さらに、上記特許文献５では、弾性制振鋼板の吸音効果は小さく、ころ軸受に適用しても、接触音やころ落ち音を十分に低減することが難しい。
【０００９】
したがって、本発明は上述した事情を鑑み、ころ軸受回転中に金属等の接触やころ落ちに伴って発生する音を効果的に低減することができるころ軸受装置及びころ軸受を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  ハウジングに組み込まれるころ軸受と、
該ハウジングと該ころ軸受との間に介装され、吸音材を装着したケーシングと、を備えたことを特徴とするころ軸受装置。
（２）  前記吸音材は、前記ケーシングの軸方向両端部に全周にわたって埋設されていることを特徴とする（１）に記載のころ軸受装置。
（３）  ハウジングに組み込まれるころ軸受と、
該ハウジングと該ころ軸受との間に取り付けられた吸音材と、を備えることを特徴とするころ軸受装置。
（４）  前記ころ軸受が、円筒ころ軸受、円すいころ軸受又は自動調心ころ軸受であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか一項に記載のころ軸受装置。
（５）  前記吸音材が、粒状素材を原料として成形した三次元粒集合構造で、比重が、層の厚さ方向又は層の面方向に連続的に変化した多孔質層を有する、ウレタン、スポンジ、グラスウール、ロックウール、スチールファイバ、ゴム、焼結金属、多孔質セラミックスのいずれかの多孔質構造体であることを特徴とする（１）〜（４）のいずれか一項に記載のころ軸受装置。
（６）  内輪と外輪との間に複数のころが周方向に転動可能に配設され、軸方向の端部にシール部が設けられたころ軸受において、
前記シール部に吸音材が設けられていることを特徴とするころ軸受。
（７）  前記シール部は、対向する一対のシール板を備えるとともに該シール板同士との間にシールリップ部が形成され、該シールリップ部と前記シール板との間に前記吸音材が配設されたことを特徴とする（６）に記載のころ軸受。
（８）  内輪と外輪との間に複数のころが保持器を介して周方向に転動可能に配設されたころ軸受において、
前記保持器に吸音材が設けられていることを特徴とするころ軸受。
（９）  前記吸音材が、粒状素材を原料として成形した三次元粒集合構造で、比重が、層の厚さ方向又は層の面方向に連続的に変化した多孔質層を有する、ウレタン、スポンジ、グラスウール、ロックウール、スチールファイバ、ゴム、焼結金属、多孔質セラミックスのいずれかの多孔質構造体であることを特徴とする（６）〜（８）のいずれか一項に記載のころ軸受。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ころ軸受回転時にころと内輪、外輪、保持器のいずれかの接触部分から発生する金属等の接触音やころ落ち音を吸音材によって効果的に低減することができる。また、ころ軸受の正常回転中でも、発生する金属等の接触音やころ落ち音を吸音材により吸収することにより、初期の振動・騒音を小さくして、ころ軸受の異常や損傷が発生した場合の異常振動や異常音を検出しやすくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る実施の形態について、図を参照して説明する。図１は本発明の第１実施形態であるころ軸受装置を軸方向から見た図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は本発明の第２実施形態であるころ軸受装置の要部断面図、図４は本発明の第３実施形態であるころ軸受の要部断面図、図５は本発明の第４実施形態であるころ軸受の保持器を部分的に示す斜視図、図６は本発明の第５実施形態であるころ軸受の保持器を部分的に示す斜視図である。
【００１３】
（第１実施形態）
図１および図２に示すように、本発明に係る第１実施形態であるころ軸受装置１０は、ハウジング１２に組み込まれる自動調心ころ軸受（ころ軸受）１１と、該ハウジング１２と該自動調心ころ軸受１１との間に介装されたケーシング１３とを備えている。
【００１４】
自動調心ころ軸受１１は、図２に示すように、外周面に複列軌道面１４を有する内輪１５と、内周面に複列一体の球面軌道面１６を有する外輪１７との間に、転動体としての複列の球面ころ１８，１８がそれぞれ保持器１９を介して周方向に転動可能に配設されている。
【００１５】
ケーシング１３は、自動調心ころ軸受１１の外輪１７の外周面とハウジング１２の内周面との間に配置されている。ケーシング１３の軸方向の両端面には、それぞれ吸音材装着溝２０，２０が円周方向の全周に渡って形成されており、該吸音材装着溝２０，２０には、吸音材２１，２１がそれぞれ充填されている。
【００１６】
ここで、吸音材２１，２１としては、特公平８−１８３７６号公報に開示された多孔質構造体、即ち、粒状素材を原料として成形した三次元粒集合構造で、比重が、層の厚さ方向又は層の面方向に連続的に変化した多孔質層を有する、ウレタン、スポンジ、グラスウール、ロックウール、スチールファイバ、ゴム、焼結金属、多孔質セラミックスのいずれかの多孔質構造体を例示することができる。この場合、吸音材２１はハウジング１２や軸受外輪１７と比べて剛性が低いものが多い（セラミックスの場合は異なる）ので、回転側の部材より固定側の部材に用いることが望ましい。
【００１７】
したがって本実施形態によれば、自動調心ころ軸受１１とハウジング１２との間に、吸音材２１，２１を埋設したケーシング１３が介装されているので、軸受回転時にころ１８，１８と、内輪１５、外輪１７、保持器１９のいずれかの接触部分から発生する金属等の接触音やころ落ち音を吸音材２１，２１によって効果的に低減することができる。また、軸受の正常回転中でも、発生する金属等の接触音やころ落ち音を吸音材２１，２１により吸収することができるので、初期の振動・騒音を小さくして、ころ軸受の異常や損傷が発生した場合の異常振動や異常音を検出しやすくすることができる。
【００１８】
（第２実施形態）
図３に示すように、本発明に係る第２実施形態であるころ軸受装置３０は、ハウジング３２に組み込まれる自動調心ころ軸受（ころ軸受）３１と、吸音材４１と、を備えている。
【００１９】
自動調心ころ軸受３１は、外周面に複列軌道面３４，３４を有する内輪３５と、内周面に複列一体の球面軌道面３６を有する外輪３７との間に、転動体としての複列の球面ころ３８，３８が保持器３９を介して周方向に転動可能に配設されており、内輪３５の複列軌道面３４の間には案内輪３３が設けられている。
【００２０】
また、吸音材４１は、自動調心ころ軸受３１の外輪３７の外周面とハウジング３２の内周面との間に介装されて設けられている。
【００２１】
ここで、吸音材４１としては、上記第１実施形態と同様に、特公平８−１８３７６号公報に開示された多孔質構造体、即ち、粒状素材を原料として成形した三次元粒集合構造で、比重が、層の厚さ方向又は層の面方向に連続的に変化した多孔質層を有する、ウレタン、スポンジ、グラスウール、ロックウール、スチールファイバ、ゴム、焼結金属、多孔質セラミックスのいずれかの多孔質構造体を例示することができる。この場合、吸音材４１はハウジング３２や軸受外輪３７と比べて剛性が低いものが多い（セラミックスの場合は異なる）ので、回転側の部材より固定側の部材に用いることが望ましい。
【００２２】
したがって本実施形態によれば、自動調心ころ軸受３１とハウジング３２との間に、吸音材４１が介装されているので、軸受回転時にころ３８，３８と、内輪３５、外輪３７、保持器３９のいずれかの接触部分から発生する金属等の接触音やころ落ち音を吸音材４１によって効果的に低減することができる。また、ころ軸受の正常回転中でも、発生する金属等の接触音やころ落ち音を吸音材４１により吸収することができるので、初期の振動・騒音を小さくして、軸受の異常や損傷が発生した場合の異常振動や異常音を検出しやすくすることができる。
【００２３】
なお、本実施形態では、自動調心ころ軸受３１の外輪３７の外周面とハウジング３２の内周面との間に介装されるケーシングを省略しているが、ケーシングを介装する場合は、ケーシングとハウジング３２との間、或いは外輪３７とケーシングとの間に吸音材４１を介装するようにしてもよく、また、ケーシング全体を吸音材で形成するようにしてもよい。
【００２４】
（第３実施形態）
図４に示すように、本発明に係る第３実施形態である複列円筒ころ軸受（ころ軸受）５０は、外周面に軌道面５１，５１を有する複列の内輪５２，５２と、内周面に複列の軌道面５３，５３を有する外輪５４との間に、転動体としての複列の円筒ころ５５，５５が周方向に配設されて保持器９０により転動自在に保持されており、外輪５４の軸方向の両端部には、それぞれシール部５６，５６が装着されている。
【００２５】
シール部５６，５６は、外輪５４の軸方向の端部内周面に内嵌される芯金（シール板）５７，５７と、該芯金５７，５７に加硫接着等により一体に装着されたシールリップ部５８，５８とを有している。また、シール板５９，５９が、内輪５２の軸方向の端部外周面に外嵌されるとともに前記芯金５７，５７に軸方向に対向するようにして設けられる。これにより、前記シールリップ部５８，５８と、該シール板５９，５９との間にラビリンスシールが形成される。
【００２６】
そして、シール部５６，５６のシールリップ部５８，５８とシール板５９，５９との間に、吸音材６１，６１が設けられている。この場合、吸音材６１，６１は、シールリップ部５８側に装着してもよいし、シール板５９側に装着してもよい。
【００２７】
ここで、吸音材６１，６１は、上記第１及び第２の実施形態と比べて強度が要求されないので、特公平８−１８３７６号公報に開示された多孔質構造体、即ち、粒状素材を原料として成形した三次元粒集合構造で、比重が、層の厚さ方向又は層の面方向に連続的に変化した多孔質層を有する、ウレタン、スポンジ、グラスウール、ロックウール、スチールファイバ、ゴム、焼結金属、多孔質セラミックスのうちで、ウレタン、スポンジ、グラスウール、ロックウール、ゴム、焼結金属、多孔質セラミックスのいずれかの多孔質構造体を用いるのが好ましい。
【００２８】
したがって本実施形態によれば、複列円筒ころ軸受５０のシール部５６，５６のシールリップ部５８，５８とシール板５９，５９との間に、吸音材６１，６１が設けられているので、ころ軸受回転時にころ５５，５５と、内輪５２、外輪５４のいずれかの接触部分から発生する金属等の接触音やころ落ち音を吸音材６１，６１によって効果的に低減することができる。また、ころ軸受の正常回転中でも、発生する金属等の接触音やころ落ち音を吸音材６１，６１により吸収することができるので、初期の振動・騒音を小さくして、軸受の異常や損傷が発生した場合の異常振動や異常音を検出しやすくすることができる。
【００２９】
（第４実施形態）
図５に示すように、本発明に係る第４実施形態である円筒ころ軸受（ころ軸受：図示せず）は、転動体としての円筒ころ（図示せず）を転動自在に保持する保持器７０に、吸音材７１が設けられている。
【００３０】
保持器７０は、円環部７２と、円環部７２から軸方向に延びて円周方向に略等間隔で複数箇所配置された柱部７３とを備えており、円周方向に互い隣り合う各柱部７３に円筒ころを保持するポケット部７４が形成されている。
【００３１】
そして、保持器７０に対して、特公平８−１８３７６号公報に開示された多孔質構造体、即ち、粒状素材を原料として成形した三次元粒集合構造で、比重が、層の厚さ方向又は層の面方向に連続的に変化した多孔質層を有する、多孔質セラミックスを用いた溶射、または焼結金属によるメッキを施すことにより、保持器７０に吸音材７１が設けられる。
【００３２】
したがって、実施形態によれば、円筒ころ軸受の保持器７０に吸音材７１が設けられているので、ころ軸受回転時にころと、内輪、外輪、保持器７０のいずれかの接触部分から発生する金属等の接触音やころ落ち音を吸音材７１によって効果的に低減することができる。また、ころ軸受の正常回転中でも、発生する金属等の接触音やころ落ち音を吸音材７１により吸収することができるので、初期の振動・騒音を小さくして、ころ軸受の異常や損傷が発生した場合の異常振動や異常音を検出しやすくすることができる。
【００３３】
（第５実施形態）
図６に示すように、本発明に係る第５実施形態である円筒ころ軸受（ころ軸受：図示せず）は、転動体としての円筒ころ８６を転動自在に保持する保持器８０に、吸音材８１が設けられている。
【００３４】
保持器８０は、円環部８２と、円環部８２から軸方向に延びて円周方向に略等間隔で複数箇所配置された柱部８３とを備えており、円周方向に互い隣り合う各柱部８３に円筒ころ８６を保持するポケット部８４が形成されている。そして、円環部８２には、油穴８５がポケット部８４ごとに形成されており、該油穴８５に吸音材８１が取り付けられている。
【００３５】
ここで、吸音材８１としては、上記第１の実施形態と同様に、特公平８−１８３７６号公報に開示された多孔質構造体、即ち、粒状素材を原料として成形した三次元粒集合構造で、比重が、層の厚さ方向又は層の面方向に連続的に変化した多孔質層を有する、ウレタン、スポンジ、グラスウール、ロックウール、スチールファイバ、ゴム、焼結金属、多孔質セラミックスのいずれかの多孔質構造体を例示することができる。
【００３６】
この場合、吸音材８１に多孔質材を用いると、油穴８５は潤滑剤の保持機能を有する。また、吸音材８１に貫通素材を用いると、潤滑剤が通過すると共に、フィルタ機能を有する。さらに、吸音材８１が、円環部８２の表面よりころ８６側に突出する場合には、ころ８６の軸方向端面との接触に際して緩衝効果を有する。
【００３７】
したがって本実施形態によれば、円筒ころ軸受の保持器８０の油穴８５に吸音材８１が設けられているので、軸受回転時にころと内輪、外輪、保持器８０のいずれかの接触部分から発生する金属等の接触音やころ落ち音を吸音材８１によって効果的に低減することができる。また、ころ軸受の正常回転中でも、発生する金属等の接触音やころ落ち音を吸音材８１により吸収することができるので、初期の振動・騒音を小さくして、ころ軸受の異常や損傷が発生した場合の異常振動や異常音を検出しやすくすることができる。
【００３８】
なお、本発明は上記実施の形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記実施の形態では、ころ軸受として、円筒ころ軸受又は自動調心ころ軸受を例示したが、これに限定されず、円すいころ軸受に本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１実施形態であるころ軸受装置を軸方向から見た図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態であるころ軸受装置の要部断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態であるころ軸受の要部断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態であるころ軸受の保持器を部分的に示す斜視図である。
【図６】本発明の第５実施形態であるころ軸受の保持器を部分的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０，３０        ころ軸受装置
１１，３１        自動調心ころ軸受（ころ軸受）
１２，３２        ハウジング
１３              ケーシング
１５，３５        内輪
１７，３７        外輪
１８，３８        ころ
１９，３９        保持器
２１，４１        吸音材
５０              複列円筒ころ軸受（ころ軸受）
５２              内輪
５４              外輪
５５              ころ
５６              シール部
５９              シール板
６１              吸音材
７０，８０，９０  保持器
７１，８１        吸音材
【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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【図６】
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