(57)【要約】【課題】間座に作用する荷重を支承するための強度を確保し、かつ、軸受組立時に充填されるグリースからできるだけ多くの油分を吸収できる軸受の提供。【解決手段】間座５は、全体を円柱状とし、その両側面を鋼球６に合わせた凹球面とし、中心近傍を鋼球６からの荷重を支承するための荷重受け部材７で形成し、間座５の外周部をプラスチックグリース８で形成することにより、鋼球６同士の接触を防止するとともに、鋼球６から受ける荷重を荷重受け部材７で支承し、環状空間１２に充填されたグリース１１からプラスチックグリース８が油分を吸収する。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪とこの内輪を囲むように配置される外輪とを備え、前記内輪と前記外輪との間に形成された環状空間内に、複数の転動体と、両側面に前記転動体との接触面を有し、外周部がプラスチックグリースによって形成され、中心近傍に荷重受け部材を備えた複数の間座とをそれぞれ交互に収容したことを特徴とする軸受。
【請求項２】
前記間座の外周部を形成するプラスチックグリースの表面を凹凸状に形成したことを特徴とする請求項１に記載の軸受。
【請求項３】
前記間座の外周部を形成するプラスチックグリースの表面にグリースを捕捉する複数の孔を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の軸受。
【請求項４】
前記外輪に、前記複数の転動体と前記複数の間座とを前記環状空間内に送り込むための貫通穴を設け、この貫通穴から前記グリースを充填することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の軸受。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の軸受を旋回軸受として備えたことを特徴とする建設機械。
【請求項６】
外輪と内輪とを同軸上に配置し、前記外輪と前記内輪とによって形成される環状空間に、前記外輪に設けた貫通穴から、複数の転動体と、両側面に前記転動体との接触面を有し、外周部がプラスチックグリースによって形成され、中心近傍に荷重受け部材を備えた複数の間座とをそれぞれ交互に送り込み、次に前記貫通穴から前記環状空間にグリースを充填し、次に前記貫通穴を閉塞することを特徴とする軸受の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外輪と内輪との間に形成された環状の空間内に複数のボールと間座とを交互に配置した軸受に係り、特に油圧ショベル等の建設機械の旋回軸受として使用される軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、特に建設機械の旋回軸受として使用される軸受は、内輪と外輪との間に形成される環状の空間内に鋼球からなる多数の転動体を配置するとともに、転動体同士が直接接触することを避けるために各転動体の間に間座を介在させている。また、外輪及び内輪と転動体との接触部には高負荷がかかるため、環状空間内にはグリースを封入し潤滑性を確保するようになっている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、長時間の使用とともにグリースが漏洩あるいは劣化するために、定期的にグリースを補給する必要があった。
【０００３】
これに対し、このようなグリースの補給を不要とするため、間座中心近傍に開口した空間を設け、この空間部に油分を含蓄した固形のプラスチックグリースを装填する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この従来技術によれば、軸受が回転し、転動体とプラスチックグリースとが接触し、プラスチックグリース内部より滲み出た油が転動体に供給され潤滑性が確保される。また、このプラスチックグリースは、保油力に富み、油の滲み出しが徐々に行われるようになっているため、良好な潤滑状態を長期間に亘って維持でき、グリースの補給を不要にすることができる。
【０００４】
【特許文献１】
実開平５−８９９５７（４〜５頁、図７、図８）
【特許文献２】
実開平５−９２５３７（全文、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献２記載の軸受のように間座中心部にプラスチックグリースを充填したのでは、プラスチックグリースから滲み出る油量が不足し、良好な潤滑性を得られないおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は、定期的なグリースの補給を不要とし、長期間にわたって良好な潤滑性を得ることができる軸受けおよびこの軸受けを備えた建設機械、並びに、軸受けの組立方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による軸受は、内輪とこの内輪を囲むように配置される外輪とを備え、内輪と外輪との間に形成された環状空間内に、複数の転動体と、両側面に転動体との接触面を有し、外周部がプラスチックグリースによって形成され、中心近傍に荷重受け部材を備えた複数の間座とをそれぞれ交互に収容したことにより上述した目的を達成する。
また、本発明による軸受の組立方法は、外輪と内輪とを同軸上に配置し、外輪と内輪とによって形成される環状空間に、外輪に設けた貫通穴から、複数の転動体と、両側面に転動体との接触面を有し、外周部がプラスチックグリースによって形成され、中心近傍に荷重受け部材を備えた複数の間座とをそれぞれ交互に送り込み、次に貫通穴から環状空間にグリースを充填し、次に貫通穴を閉塞することにより上述した目的を達成する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による軸受の実施の形態を図に基づき説明する。本実施の形態は、建設機械として油圧ショベルの旋回軸受を対象に適用したものであり、図１〜図４は本実施の形態の説明図で、図１は油圧ショベルの概観図、図２は旋回軸受の部分斜視図、図３は旋回軸受の要部断面図、図４（ａ）は間座の側面図、図４（ｂ）は間座の正面図である。
【０００９】
図１に示すように、本実施の形態が適用される建設機械としての油圧ショベルは、走行モータによって走行可能な走行体４と、運転室および機械室を有し旋回用油圧モータを駆動源として旋回軸受３を介し旋回可能な上部旋回体１と、油圧シリンダをアクチュエータとしてそれぞれ回動するブーム、アーム、バケットからなるフロント２とを備えている。
【００１０】
旋回軸受３は、図２に示すように、走行体４側に固定される内輪９と、上部旋回体１に固定される外輪１０と、内輪９と外輪１０との間にそれぞれ交互に配置される複数の転動体としての鋼球６及び複数の間座５とから形成される。また、鋼球６と間座５との隙間を含め図３に示す外輪１０と内輪９との間に形成される環状空間１２には、グリース１１が充填されている。なお、１４は、グリース１１が外部に漏洩することを防止するシールである。
【００１１】
間座５は、図３に示すように鋼球６と接触するように設けられ、鋼球６同士の接触を防止するとともに、鋼球６から受ける荷重を支承するようになっている。
図４（ａ）、（ｂ）にも示すように、間座５は全体を円柱状とし、その両側面は鋼球６に合わせた凹球面とし、鋼球６からの荷重を支承するため中心近傍を例えば鉄製の荷重受け部材７で形成している。また、間座５の外周部は、予め油分を含蓄したプラスチックグリース８で形成している。
【００１２】
プラスチックグリース８は、超高分子量ポリオレフィンと潤滑用のグリースとを混合し、超高分子量ポリオレフィンの融点温度まで加熱した後、冷却し固形化したものである。このようにプラスチックグリース８は、製作した段階である程度の油分を含蓄しているが、その表面には非常に微細な凹凸（以下、「巣」という）を有し、この巣から含蓄した油分が滲み出る。逆に、プラスチックグリース８にグリース１１等の油分が付着すると毛細管現象により巣の内部に油分を吸収するという性質を有している。
【００１３】
以上のように構成した本実施の形態による軸受は、鋼球６と間座５とが接触し、間座５に鋼球６からの荷重が作用しても主な接触面である凹球面部が強度の高い荷重受け部材７により支承される。また、軸受を組立てた初期状態では、外輪１０と内輪９との間の環状空間１２に充填したグリース１１によって主に外輪１０、内輪９、鋼球６の潤滑性が確保される。そして、プラスチックグリース８は間座５の外周部に設けられていることから、鋼球６と間座５とが接触状態にあっても、グリース１１のうち外輪１０、内輪９、鋼球６の潤滑に用いられる以外の余剰分がプラスチックグリース８に供給され、プラスチックグリース８の油分が飽和状態になるまで巣の内部に油分が吸収される。その際、間座５の両側面は鋼球６に合わせた凹球面であるため、間座５の外周部はその中心近傍に比べ表面積及び体積を格段に大きくとることができ、プラスチックグリース８に含蓄される油量を多くすることができる。
【００１４】
したがって、旋回軸受３を長期間使用して、環状空間１２からグリース１１が漏洩しその量が減少しても、あるいは、グリース１１が経年変化によって劣化しても、プラスチックグリース８に含蓄された油分が滲み出して鋼球６及び外輪１０、内輪９に対し油分を供給することができるため、グリース１１を別途補給しなくとも長期にわたり良好な潤滑性を確保することができる。これにより、グリースの補給が不要になるため作業性が向上する。
【００１５】
これに対し、間座５の中心にプラスチックグリースを設けた場合、間座５の中心は鋼球６と接触するため、充填したグリース１１とプラスチックグリースとが接触しにくくなる。その結果、プラスチックグリースはグリース１１から油分を十分に吸収することができず、良好な潤滑性が得られない。この場合、グリース１１とプラスチックグリースの接触面積を増加するため間座５中心部のプラスチックグリースの面積を大きくすると、その分、荷重受け部材７の面積が小さくなり、間座５が鋼球から受ける荷重を十分に支承することができない。
【００１６】
次に、上述した本実施の形態における旋回軸受３の組立方法について図５を用い説明する。図５に示すようにまず内輪９と外輪１０とをそれぞれ所定の位置に設置する。この状態で、内輪９と外輪１０との間に形成される環状空間１２に対し外輪１０に設けた貫通穴１３より鋼球６及び間座５をそれぞれ交互に所定数ずつ挿入し、シール１４を接着する。次に、外輪１０を固定した状態で内輪９を回転させながら外輪１０に設けた貫通穴１３からグリース１１を環状空間１２内に送り込む。そして、貫通穴１３を止め栓１５により閉塞するとともに、テーパピン１６により止め栓１５と外輪１０とを固定する。
【００１７】
これにより貫通穴１３を鋼球６及び間座５の挿入、及び、グリース１１の封入の両方に兼用でき、従来グリース１１を補給するために用いられていたニップルが不要になり、ニップルを取り付けるための加工及び作業が不要になる。また、外輪１０の貫通孔１３からグリース１１を充填するので、間座５の外周部を形成するプラスチックグリース８にグリース１１が十分に吸収され、軸受３を組み立てた直後の初期状態でも良好な潤滑性が得られる。
【００１８】
なお、本実施の形態では、間座５の両側面を凹球面状に形成したが、図６に示すようにこの凹球面のプラスチックグリース８に複数の穴（例えば貫通孔）５ｂを設けてもよい。また、プラスチックグリース８の外周部に凹部５ａを設け、プラスチックグリース８の表面を凹凸状に形成しても良い。これにより、プラスチックグリース８がグリース１１と接触する表面積が大きくなり、グリース１１をより吸収し易くなる。
【００１９】
また、上述したグリース１１は、例えばポリα−オレフィン油等のパラフィン系炭化水素油、ナフテン系炭化水素油、ジアルキルジフェニルエーテル油等のエーテル油、フタル酸エステル油及び鉱油、あるいはこれらの混合油等潤滑性を有するものであれば良い。転動体として剛球６を用いたが、球状でなく円柱状の転動体としてもよい。以上では、油圧ショベルの旋回軸受について説明したが、油圧ショベル以外の建設機械の旋回装置にも本発明を適用できる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、内輪と外輪の間の環状空間に転動体と間座を交互に配置し、間座の外周部にプラスチックグリースを設けたので、プラスチックグリースの表面積および体積が大きくなり、プラスチックグリースに含蓄される油量を多くすることができる。これにより軸受を長期間使用して、外輪と内輪との間に形成される環状空間からグリースが漏洩しその量が減少しても、あるいは、グリースが経年変化によって劣化しても、プラスチックグリースに含蓄された油分が滲み出して転動体及び外輪、内輪に対し十分な油分を供給することができるため、グリースを別途補給しなくとも長期にわたり良好な潤滑性を確保することができる。また、グリースの補給が不要になるため作業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】油圧ショベルの概観図である。
【図２】本発明による実施の形態における旋回軸受の斜視図である。
【図３】本実施の形態における旋回軸受の要部断面図である。
【図４】本実施の形態におけ間座の側面図及び正面図である。
【図５】本実施の形態における旋回軸受の組立方法を説明するための説明図である。
【図６】本実施の形態の変形例を示す間座の側面図及び正面図である。
【符号の説明】
３　　旋回軸受（軸受）
５　　間座
６　　鋼球（転動体）
７　　荷重受け部材
８　　プラスチックグリース
９　　内輪
１０　外輪
１１　グリース
１２　環状空間
１３　貫通穴
【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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