(57)【要約】【課題】回転軸の自由側軸受として長期間安定して使用できる複列タイプの自動調心形軸受を提供することである。【解決手段】外輪２の軸方向中央部に、内輪４の回転に伴って軸受内部のグリースが漏出する潤滑孔９と、潤滑孔９の出口に連続する環状の潤滑溝１０とを設け、潤滑孔９の入口部９ａを外輪２内径面に近づくほど広くなるテーパ形状に形成することにより、従来よりもグリースが軸受内部から外輪２外径面とハウジングＡ内面の隙間へ向かって流れやすくして、ハウジングＡとの間の摺動性が長期間にわたって良好に保たれるようにしたのである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪の軸方向中央部に、内輪の回転に伴って軸受内部の潤滑剤が漏出する潤滑孔と、この潤滑孔の出口に連続する環状の潤滑溝とを設けた複列タイプの自動調心形軸受において、前記潤滑孔の入口部を、外輪内径面に近づくほど広くなるテーパ形状に形成したことを特徴とする自動調心形軸受。
【請求項２】
外輪の軸方向中央部に、内輪の回転に伴って軸受内部の潤滑剤が漏出する潤滑孔と、この潤滑孔の出口に連続する環状の潤滑溝とを設けた複列タイプの自動調心形軸受において、前記潤滑孔の断面形状を、前記外輪の軸方向に長い楕円形としたことを特徴とする自動調心形軸受。
【請求項３】
外輪の軸方向中央部に、内輪の回転に伴って軸受内部の潤滑剤が漏出する潤滑孔と、この潤滑孔の出口に連続する環状の潤滑溝とを設けた複列タイプの自動調心形軸受において、前記潤滑溝の側面と外輪外径面との境界部を面取りしたことを特徴とする自動調心形軸受。
【請求項４】
外輪の軸方向中央部に、内輪の回転に伴って軸受内部の潤滑剤が漏出する潤滑孔と、この潤滑孔の出口に連続する環状の潤滑溝とを設けた複列タイプの自動調心形軸受において、前記潤滑溝の深さを、溝幅寸法の１〜３％としたことを特徴とする自動調心形軸受。
【請求項５】
外輪の軸方向中央部に、内輪の回転に伴って軸受内部の潤滑剤が漏出する潤滑孔と、この潤滑孔の出口に連続する環状の潤滑溝とを設けた複列タイプの自動調心形軸受において、前記潤滑溝から前記外輪の軸方向に延びる溝を設けたことを特徴とする自動調心形軸受。
【請求項６】
前記自動調心形軸受の種類が自動調心ころ軸受であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の自動調心形軸受。
【請求項７】
前記自動調心形軸受の種類が自動調心玉軸受であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の自動調心形軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転軸の自由側を支持する複列タイプの自動調心形軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動調心形軸受は、軸の取付誤差やたわみ等による傾きを吸収することができ、負荷容量も大きいので、一般産業用機械の回転軸の支持に広く用いられている。ただし、構造上、軸方向の軸受隙間がきわめて小さいため、特に回転軸が長軸の場合、回転軸の温度変化による軸方向の伸びや縮みを軸受内で十分に吸収できず、スラスト力を受けやすい難点がある。
【０００３】
このため、自動調心形軸受を回転軸の自由側軸受として使用する場合には、一般に、軸受外輪の外径面に潤滑剤を塗布することにより、軸受が軸受を組み込んだハウジングと摺動して回転軸の伸びや縮みを吸収するようにしている。
【０００４】
しかし、この方法では、軸受使用開始からの時間の経過に伴って、軸受に塗布された潤滑剤が徐々に外輪外径面の周囲に分散し、軸受とハウジングとの間の摺動性が低下してしまう。このため、軸受は、ハウジングとの間でこじりや突っ張りを生じて過大なスラスト力を受けるようになり、温度上昇から性能が低下して短寿命となりやすい。
【０００５】
一方、自動調心形軸受が複列タイプの場合には、外輪の軸方向中央部に、内輪の回転に伴って軸受内部のグリース等の潤滑剤が漏出する潤滑孔と、この潤滑孔の出口に連続する環状の潤滑溝とを設けて、外輪外径面への潤滑剤の継続的な供給を図ることも、従来より考えられている。
【０００６】
しかしながら、図９に示す従来の自動調心形軸受（自動調心ころ軸受）５１の外輪５２の潤滑孔５３および潤滑溝５４の形状（非特許文献１参照）では、潤滑剤が外輪５２外径面とハウジングＡ内面の隙間へ流れ込みにくく、十分な摺動性が得られなかった。
【非特許文献１】「密封形自動調心ころ軸受ＷＡ形」、ＮＴＮ株式会社、カタログ、CAT.No.3702-II/J、2000年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明の課題は、回転軸の自由側軸受として長期間安定して使用できる複列タイプの自動調心形軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、この発明は、外輪の軸方向中央部に、内輪の回転に伴って軸受内部の潤滑剤が漏出する潤滑孔と、この潤滑孔の出口に連続する環状の潤滑溝とを設けた複列タイプの自動調心形軸受において、前記潤滑孔あるいは潤滑溝の形状を、潤滑剤が軸受内部から外輪外径面とハウジング内面の隙間へ向かって流れやすいように改良したものである。これにより、軸受とハウジングとの間に潤滑剤を継続して十分に供給し、摺動性を長期間にわたって良好に保つことができるので、回転軸が伸縮する場合でも、軸受が常にスムーズに摺動して回転軸の伸びや縮みを確実に吸収できるようになる。
【０００９】
前記外輪とハウジングの隙間への潤滑剤の流入を容易にする具体的な潤滑孔の形状としては、その入口部を外輪内径面に近づくほど広くなるテーパ状としたものや、断面形状を外輪の軸方向に長い楕円形としたものを採用することができる。
【００１０】
一方、前記潤滑溝の具体的な形状としては、溝側面と外輪外径面との境界部を面取りしたものや、溝深さを溝幅寸法の１〜３％としたものを採用することができる。溝深さについては、潤滑剤の詰まりが生じない範囲で従来（溝幅寸法の３〜５％）よりも浅くすることにより、溝内での潤滑剤の滞留が少なくなるので、外輪とハウジングの隙間への潤滑剤の流入が容易になる。
【００１１】
また、前記潤滑溝から外輪軸方向に延びる溝を設けて、この軸方向溝からも潤滑剤が外輪とハウジングの隙間へ流入するようにしても、摺動性を良好に保つことができる。
【００１２】
前記自動調心形軸受の種類としては、自動調心ころ軸受、自動調心玉軸受のいずれも採用することができる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の複列タイプの自動調心形軸受は、上述したように、内輪の回転に伴って潤滑剤が軸受内部から外輪とハウジングの隙間へ十分に供給され、ハウジングとの間の摺動性が良好に保たれるようにしたものであるから、回転軸の自由側を支持する場合でも、こじりや突っ張りを生じることがなく、長期間にわたって安定して使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図１乃至図８に基づき、この発明の実施形態を説明する。この自動調心形軸受１は、図１に示すように、ハウジングＡ内面に摺動可能に嵌め込まれて回転軸Ｂの自由側を支持する複列タイプの自動調心ころ軸受で、外輪２内径側の球面軌道３と内輪４外径側の２つの球面軌道５との間に、保持器６で保持された球面ころ７が２列組み込まれている。また、両軌道輪２、４とその隙間の両側端を塞ぐシール部材８とで囲まれた軸受内部空間には、潤滑剤としてのグリースが充填されている。
【００１５】
前記外輪２の軸方向中央部には、周方向の４箇所に内輪４の回転に伴って軸受内部のグリースが漏出する円形の潤滑孔９が設けられ、これらの各潤滑孔９の出口に連続するように環状の潤滑溝１０が設けられている。潤滑孔９の入口部９ａは、外輪２内径面に近づくほど広くなるテーパ形状に形成されている。また、潤滑溝１０の幅も、溝底側から外輪２外径面に近づくにつれて広くなっている。
【００１６】
この軸受１は、上記の構成であり、潤滑孔入口部９ａがテーパ状でグリースの流れに対する抵抗が小さいため、従来よりもグリースが軸受内部から外輪２外径面とハウジングＡ内面の隙間へ向かって流れやすく、ハウジングＡとの間の摺動性が長期間にわたって良好に保たれる。従って、回転軸Ｂが温度変化により伸縮しても、常にハウジングＡに対してスムーズに摺動し、回転軸Ｂの伸びや縮みを確実に吸収することができる。
【００１７】
図２乃至図５は、それぞれ潤滑孔９または潤滑溝１０の形状が図１の例と異なる外輪２の例を示している。図２に示す外輪２では、潤滑孔９の断面形状を外輪２軸方向に長い楕円形とし、図３の外輪２では、潤滑溝１０側面と外輪２外径面との境界部１１を面取りして、それぞれグリースの流れに対する抵抗を小さくしている。
【００１８】
また、図４に示す外輪２では、潤滑溝１０の深さを、従来よりも浅くして溝幅寸法の１〜３％とすることにより、グリース詰まりが生じない範囲で溝１０内でのグリースの滞留を少なくして、外輪２とハウジングＡの隙間へのグリースの流入を容易にしている。
【００１９】
一方、図５に示す外輪２では、潤滑溝１０から外輪２軸方向に延びる溝１０ａを設け、この軸方向溝１０ａからもグリースが外輪２とハウジングＡの隙間へ流入して、ハウジングＡとの間の摺動性が良好に保たれるようにしている。
【００２０】
上述した実施形態の軸受の摺動性能を確認するため、図６に示す試験機を用いた実験を行った。この試験機は、試験機本体１２の左右両側にハウジングＡを介して組み込んだ自動調心ころ軸受１と円筒ころ軸受１３とで回転軸Ｂを支持し、回転軸Ｂ中央部にラジアル荷重（図中の白抜き矢印）をかけながら回転軸Ｂを回転させるもので、試験機本体１２の一端に取り付けられたハンドル１４を回すことにより、自動調心ころ軸受１を押してハウジングＡと摺動させられるようになっている。なお、この軸受１と一体に移動する回転軸Ｂの軸方向変位は、試験機本体１２の他端側に設けられたカップリング１５の隙間により吸収される。
【００２１】
実験では、図６の試験機に組み込む自動調心ころ軸受１の試験軸受として、図１乃至図５の各例に対応するもの（実施例１〜５）、外輪の潤滑孔および潤滑溝が従来の形状で外輪外径面にグリースを塗布したもの（比較例１）、および外輪とハウジングの間の潤滑がないもの（比較例２）を用意した。そして、前記試験機において、回転軸Ｂをラジアル荷重：９．８ｋＮ、回転速度：２０００ｒｐｍの条件で回転させた状態で、組み込んだ試験軸受を摺動させ、このときに要した力をロードセル１６で測定して試験軸受とハウジングＡとの間の摩擦力とした。この摩擦力の測定は、回転軸Ｂの回転を開始した直後と２０時間経過後に行った。各試験軸受の摩擦力を比較した結果を図７に示す。
【００２２】
図７（ａ）、（ｂ）から、各実施例の軸受は、測定タイミングによらず、摩擦力が潤滑のない比較例２の４０〜６０％程度で、ハウジングＡとの間の摺動性が良好に保たれており、自由側軸受として長期間安定して使用できることがわかる。一方、比較例１は、回転開始から２０時間後には、摩擦力が比較例２の７０％程度まで大きくなっており、外輪外径面にグリースを塗布した効果が時間の経過とともに減少することが確認された。
【００２３】
この発明は、上述した実施形態のような自動調心ころ軸受のほか、複列タイプの自動調心玉軸受にも適用できる。図８は、この発明を自動調心玉軸受に適用した実施形態を示す。この軸受１７は、外輪２と内輪４との間に組み込まれる転動体が玉１８である点以外は、図１に示した軸受１と同じ構成である。従って、図１の軸受１と同じく、外輪２の潤滑孔９の入口部９ａがテーパ状であるため、潤滑剤が軸受１７内部から外輪２とハウジングＡの隙間へ十分に供給され、回転軸Ｂの自由側軸受として長期間安定して使用できる。
【００２４】
なお、この自動調心玉軸受１７の外輪２の潤滑孔９あるいは潤滑溝１０の形状を、図２乃至図５に示した例のように変更することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態の自動調心形軸受（自動調心ころ軸受）の正面断面図
【図２】同上の潤滑孔形状が異なる例を示す外輪の正面断面図
【図３】同上の潤滑溝形状が異なる例を示す外輪の正面断面図
【図４】同上の潤滑溝形状が異なる他の例を示す外輪の正面断面図
【図５】同上の潤滑溝から軸方向溝を設けた例を示す外輪の正面断面図
【図６】同上の摺動性能を確認する実験に使用した試験機の正面断面図
【図７】ａ、ｂは、それぞれ摺動性能の確認実験の結果を示すグラフ
【図８】他の実施形態の自動調心形軸受（自動調心玉軸受）の正面断面図
【図９】従来の自動調心形軸受（自動調心ころ軸受）の一例を示す正面断面図
【符号の説明】
【００２６】
１  自動調心形軸受（自動調心ころ軸受）
２  外輪
４  内輪
７  球面ころ
８  シール部材
９  潤滑孔
９ａ  入口部
１０  潤滑溝
１０ａ  軸方向溝
１１  境界部
１７  自動調心形軸受（自動調心玉軸受）
１８  玉
Ａ  ハウジング
Ｂ  回転軸
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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