(57)【要約】【課題】製造が容易でエネルギーロスの少ない固体潤滑剤（グリース）封入ころの製造方法および安定した効率的な潤滑が可能な円すいころを提供。【解決手段】ころ４の軸心部４ｅを貫通するテーパ状貫通穴８と、テーパ貫通穴の両側に大径の段部１２，１３とを設け、テーパ貫通穴と両側の段部とほぼ同形状に予め成形された固形グリースをテーパ状貫通穴及び段部に嵌合挿入する。また、軸心部を貫通するテーパ状貫通穴と、テーパ貫通穴の両側段部と、テーパ貫通穴と段部とに設けられた固形グリースを有する円すいころ軸受用円すいころであって、テーパ状貫通穴及び段部に嵌合挿入する円すいころの大端面４ｂ側又は／及び小端面４ａ側の段部の形状は端部に向かいテ−パ形状とし、大端面又は／及び小端面側と固形グリースとの間に段差９ａ，１０ｂを設ける。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ころ軸受のころにころの軸心部を貫通するテーパ状貫通穴と、該テーパ貫通穴の両側に前記テーパ貫通穴の端部のそれぞれの径より大径の段部とを設け、前記テーパ貫通穴と前記両側の段部とほぼ同形状に予め成形された固形グリースを前記テーパ状貫通穴及び前記両側の段部に嵌合挿入することを特徴とするころ軸受用ころの製造方法。
【請求項２】
軸心部を貫通するテーパ状貫通穴と、該テーパ貫通穴の両側に前記テーパ貫通穴の端部のそれぞれの径より大径の段部と、前記テーパ貫通穴と前記両側の段部とに設けられた固形グリースと、を有する円すいころ軸受用円すいころであって、前記テーパ状貫通穴及び前記両側の段部に嵌合挿入する前記円すいころの大端面側又は／及び小端面側の段部の形状は端部に向かいテ−パ形状であって、さらに、前記大端面又は／及び小端面側と前記固形グリースとの間に段差が設けられていることを特徴とする円すいころ軸受用円すいころ。
【請求項３】
請求項２に記載の円すいころ軸受用円すいころは、請求項１記載の製造方法で製造されていることを特徴とする円すいころ軸受用円すいころ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、潤滑性能を付与した固形グリース付ころ軸受の製造方法に関し、さらに、円すいころ軸受用円すいころに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図５に示すように、円すいころ軸受２１の円すいころ２４の大端面２４ａに凹部２８を設け、この凹部にグリース等の潤滑剤を封入している（例えば、特許文献１参照）。なお、符号２３は内輪、２２は外輪、２７は保持器である。しかし、このような円すいころ軸受では、適切な潤滑量が確保できず、長期に渡り、安定した潤滑が困難であった。そこで、図６に示すように、ころ軸受のグリース量を少なくして、良好な潤滑性能を得るため、ころ軸受３１のころ３４に貫通穴３８あるいは閉止穴に固形潤滑剤（固形グリース）３６を封入させ、潤滑量を確保している。さらに、ころの端面３４ａより固形潤滑剤を露出させ、内輪３３又は外輪３２の案内鍔３３ａに接触させるようにしている。かかるころ軸受に封入される固形潤滑剤３６は、超高分子量ポリエチレンと、この超高分子量ポリエチレンのゲル化温度より高い滴点を有する潤滑グリースとからなる混合物を貫通穴３８あるいは閉止穴に充填し、超高分子量ポリエチレンのゲル化温度以上に加熱し、その後冷却し固化して得られる。あるいは、ポリエチレンに代えて、超高分子量ポリエチレンの粉末と、潤滑グリースを混合させてゲル化点以上の温度で分散保持させている。また、固体ワックス等の油の滲みだしを防ぐ抑制添加剤を加えている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５６−１３１０２１号公報
【特許文献２】
実開平７−１４２２２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献２のものは、ころの貫通穴等に潤滑グリースと超高分子量ポリエチレン等の混合物を充填して温度を上げるため、充填の際に貫通穴等から混合物が崩れ、はみ出さないように蓋を設けるため、作業が繁雑という問題があった。また、混合物のみでなく、加熱を必ずしも必要としないころまで加熱する必要があり、エネルギーロスを招いていた。さらに、特許文献１のものにおいては、内輪又は外輪の案内鍔と固形潤滑剤を接触させているので、初期に潤滑量が多く、使用により摩耗するに従って、接触部が減じるとともに潤滑量が減じ、長期に渡って一定の潤滑量を与えるようにはなっていないという問題があった。また、貫通穴を固体潤滑剤で充填しても貫通穴の中間部の潤滑剤の滲みだしは期待できず、特に、滲みだし抑制添加剤を加えたものでは、ますます無駄な潤滑剤を封入することになる。
【０００５】
本発明の課題は、上記問題点に鑑みて、ころの貫通穴に容易に、エネルギーロスを少なく固体潤滑剤を封入する方法を提供するものである。さらに、より安定した効率的な潤滑が可能な円すいころ軸受用円すいころを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、ころ軸受のころにころの軸心部を貫通するテーパ状貫通穴と、該テーパ貫通穴の両側に前記テーパ貫通穴の端部のそれぞれの径より大径の段部とを設け、前記テーパ貫通穴と前記両側の段部とほぼ同形状に予め成形された固形グリースを前記テーパ状貫通穴及び前記両側の段部に嵌合挿入するようにしたころ軸受用ころの製造方法を提供することにより上記課題を解決した。
【０００７】
即ち、ころのテーパ状貫通穴の形状に合わせた型枠にて、予め、固形グリースを成形し、成形された固形グリースをころのテーパ状貫通穴と段部に挿入し完成となるようにした。特にテーパ状貫通穴とすることにより、固形グリースの型枠から抜きやすくでき、また、ころの貫通穴への固形グリースの挿入が容易である。また、両端の段部により、ころと固形グリースとの軸方向位置決めが容易であり、かつ軸方向への抜け止めとなり、固形グリースをころの貫通穴内に強固に固定でき、さらには、長時間の保持が可能になる。
【０００８】
特に、円すいころ軸受にあっては、軸心部を貫通するテーパ状貫通穴と、該テーパ貫通穴の両側に前記テーパ貫通穴の端部のそれぞれの径より大径の段部と、前記テーパ貫通穴と前記両側の段部とに設けられた固形グリースとを有する円すいころ軸受用円すいころであって、前記テーパ状貫通穴及び前記両側の段部に嵌合挿入する前記円すいころの大端面側又は／及び小端面側の段部の形状は端部に向かいテ−パ形状であって、さらに、前記大端面又は／及び小端面側と前記固形グリースとの間に段差を設けた円すいころ軸受用円すいころとした（請求項２）。
【０００９】
即ち、円すいころ大端面あるいは小端面側のフランジ部の形状を端部に向かいテ−パ形状とし、大端面あるいは小端面と固形グリースとの間に段差を設けたので、固形グリースが保持器等の他部品と接触干渉することがない。また、円すいころ大端面側のフランジ部の形状を端部に向かいテ−パ形状とし、ころ大端面と固形グリースとの間に段差を設けたので、固定グリースと案内鍔等との接触なしに、ころ自転の遠心力の作用により潤滑油がをテ−パを伝わって、ころ大端面と内輪大鍔面とのすべり接触部位に浸入しやすくなる。なお、大径側段部は円すいころ大端面側のフランジ部の研削ヌスミを兼ねるようにできる。また、本発明において、ポリエチレンパウダーに含有する潤滑油（グリ−スを含む）等は軸受の使用条件に対応し、適宜選定するものである。また、この場合は、徐々に潤滑油が滲みだした方が良い。従って、滲みだし抑制添加剤は加える必要がないが、潤滑油が滲み出し過ぎる場合には条件により適宜加えることはいうまでもない。
【００１０】
さらに、かかる請求項２に記載の円すいころ軸受用円すいころは、請求項１記載の製造方法で製造すればよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の一例を、図面に基づいて説明する。各図面において、図１は本発明の実施の形態を示す円すいころを使用した円すいころ軸受の断面図、図２は図１の円すいころの大端面及び内輪側案内部の部分拡大図、図３は本発明の実施の形態を示す固形グリースの成形工程図、図４は本発明の円すいころの製造方法を示す工程図である。図１において、円すいころ軸受１は、内輪３，円すいころ４、外輪２、保持器７より構成されている。内輪３は外周にテーパの軌道面３ａと、軌道面の両側に外方に延びる案内鍔３ｂ，３ｃとが設けられている。外輪２は内周にテーパの軌道面２ａが設けられ、円すいころ４を介して内輪３に対し回転可能にされている。保持器７は円すいころ４を等間隔に保持する。
【００１２】
図１及び図２に示すように、円すいころ４は、円すい（テーパ）状外周面４ｇを有しており、軸心部４ｅを貫通するテーパ状貫通穴８と、該テーパ貫通穴の両側にテーパ貫通穴の端部８ａ，８ｂのそれぞれの径より大径の段部９，１０が設けられている。テーパ貫通穴８の方向は円すいころの外周テーパ面４ｇと同方向である。このテーパ貫通穴８及び段部９，１０に固形グリース６が嵌合固定されている。固定グリース６は、テーパ貫通穴８とほぼ同様のテーパ本体部１１と両端に段部９，１０とが嵌合可能にされた小径側フランジ部１２と大径側フランジ部１３が設けられている。大端面４ｂ側段部１０の形状は端部に向かいテ−パ形状にされ、同様に、固定グリース６の大径側フランジ部１３の形状も端部に向かいテ−パ形状にされている。図１及び図４に示すように、小端面４ａ側段部９の形状及び固定グリース６の小径側フランジ部１２の形状は円盤状にされている（大径側と同様テーパ状でもよい）。固定グリース６の小径及び大径側フランジ部端１２ａ，１３ａ間の長さは円すいころ４の小端面４ａ、大端面４ｂ間の長さより短くされ、大端面及び小端面と固形グリースのフランジ部端との間に段差９ｂ，１０ｂが設けられている。
【００１３】
次に、本発明の固形グリースを封入した円すいころの製造方法について述べる。固形グリース６は、図３（ａ）に示すように、軸心６ｃに沿って二つ割りにされた上型２１及び下型２２間に、超高分子量ポリエチレンパウダーと、このポリエチレンパウダーのゲル化温度より高い滴点を有する潤滑グリースとの混合体１６を充填し、ゲル化温度以上に加熱し、冷却すると、冷却の際、潤滑グリースを包み込むように溶融したポリエチレンパウダーが固体化し、潤滑グリースを含む固形グリースを得ることができる。この後、図３（ｂ）に示すように、形を取り去り、外側に発生するバリをとり、固形グリースとする。
【００１４】
図４に示すように、予め、円すいころ４には、テーパ貫通穴８と段部９，１０が設けられている。段部９，１０（フランジ部１２，１３）の径はテーパ貫通穴８（本体部１１）より大きくされているが、小径側フランジ１２はテーパの最小径部分８ａをほぼ可逆変形（変形してもほぼ元通りに戻る）可能に通過可能な大きさ、例えばテーパ貫通穴最小径が１０ｍｍの場合１１ｍｍ程度、長さ１ｍｍ程度の外径にされ、小端面側段部９の大きさは小径側フランジ１２より大きくされている。かかる円すいころ４のテーパ貫通穴８に、図４（ａ）に示すように、大端面４ｂ側より小径フランジ１２側を先にして固形グリース６を挿入する。互いにテーパにされているので小径フランジ部１２がテーパ貫通穴の小径部８ａに達するまで抵抗無く挿入される。小径部８ａをさらに通過すると、図４（ｂ）に示すように、テーパ同士８，１１が互いに接触状態となり、それ以上押し込まれない。また、小径フランジ部１２が小径側段部９に嵌合して、逆方向に戻ることがない。これにより、固形部リース６が円すいころに嵌入固定される。
【００１５】
かかる円すいころ軸受は、固形グリース６を専用の加熱型を用いて成形するので、大量に効率よく生産でき、又、従来のようなころの分のエネルギーロスがない。ころ完成時の歩留まりもよい。また、固形グリース６と案内鍔３ｂ，３ｃとを接触させることなく、テーパ状の段差９ｂ、１０ｂに潤滑油を滲み出すようにしたので、充分な大きさの固形グリース６を円すいころ４に内蔵し、少しずつ潤滑油を長期に渡って安定して供給できる。さらに、大端面４ｂ側にテーパ状の段部１０と段差１０ｂを設けることにより、ころ大端面４ｂと内輪大つば面３ｂとのすべり接触部位に潤滑油が浸入しやくなり潤滑性能が向上する。
【００１６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明においては、ころに設けられたテーパ状貫通穴及び両端の段部の形状に合わせた型枠にて、予め、固形グリースを成形し、成形された固形グリースをころのテーパ状貫通穴に挿入し、段部で軸方向位置決めと抜け止めして、固形グリースをころの貫通穴内に強固に固定できるようにしたので、エネルギーロスが少なく、組立、取扱が容易な固体潤滑剤を封入する方法を提供するものとなった。
【００１７】
円すいころ大端面あるいは小端面側のフランジ部の形状を端部に向かいテ−パ形状とし、大端面あるいは小端面と固形グリースとの間に段差を設け、固形グリースが保持器等の他部品と接触干渉させないようにし、さらに、円すいころ大端面側のフランジ部の形状を端部に向かいテ−パ形状とし、ころ大端面と固形グリースとの間に段差を設け、固形グリースと案内鍔等との接触なしに、ころ大端面と内輪大鍔面とのすべり接触部位に浸入しやすくしたので、安定した効率的な潤滑が可能な円すいころ軸受用円すいころを提供するものとなった。
【００１８】
従って、長時間の潤滑グリースの保持が可能になり、効率的にころと固形グリースを一体化させ、ころ自身に潤滑剤を保持させることにより、どのような環境下においても常に潤滑油を安定供給することが可能となり、特にすべり接触部位の焼き付きを防止するという効果を奏するものとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す円すいころを使用した円すいころ軸受の断面図である。
【図２】図１の円すいころの大端面及び内輪側案内部の部分拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態を示す固形グリースの成形工程図であり、（ａ）は成形時、（ｂ）は固形グリース取り出し時の断面図である。
【図４】本発明の円すいころの製造方法を示す工程図であり、（ａ）は組立状況、（ｂ）は組立後の断面図である。
【図５】従来の円すいころ軸受の断面図である。
【図６】従来の固形グリース封入軸受の断面図である。
【符号の説明】
１    ころ軸受（円すいころ軸受）
４    ころ（円すいころ）
４ａ  小端面
４ｂ  大端面
４ｅ  ころの軸心部
６    固形グリース（固形潤滑剤）
８    テーパ状貫通穴
８ａ、８ｂ  テーパ貫通穴の端部
９、１０  段部
９ａ、１０ｂ  段差
１１  テーパ形状
【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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