(57)【要約】【課題】案内輪とこれに摺接する各部材との間の良好な潤滑と、これらの接触による異音の発生の防止効果とを兼ね備える自動調心ころ軸受を提供する。【解決手段】二列の内輪側軌道２ａ，２ｂの間に設けられた肩部２ｃと保持器４ａ，４ｂとの間で、かつ、ころ３列に挟まれた環状空間内に、潤滑成分を含有する合成樹脂を用いて形成された樹脂製案内輪５を配置する。以上の構成により、転動するころ３と案内輪５の接触による発音を防止できるとともに、この案内輪５とこれに摺接する各部材との間の潤滑性が向上し案内輪５の摩耗が減少する。従って、本発明の自動調心ころ軸受は、長寿命な軸受とすることができる。【選択図】  図１
2005024026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に凹球面状の外輪側軌道を有する外輪と、外周面に二列の円弧状の内輪側軌道を有する内輪と、これら内外輪の軌道間に配置された二列のころと、これらのころ列をそれぞれ転動自在に保持する２つの保持器とを備え、前記二列の内輪側軌道の間に設けられた肩部と前記保持器との間で、かつ、前記ころ列に挟まれた環状空間内に、これらころ列を離間させる案内輪を有する自動調心ころ軸受において、
前記案内輪が、潤滑成分を含有する合成樹脂を用いて形成されていることを特徴とする自動調心ころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二列のころが中央の案内輪を介して並設された自動調心ころ軸受（スフェリカル軸受）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の複列の自動調心ころ軸受は、図２に示すように、内周面に凹球面状の外輪側軌道１１ａを有する外輪１１と、外周面に二列の円弧状の内輪側軌道１２ａ，１２ｂを有する内輪１２と、これら外輪側軌道１１ａと内輪側軌道１２ａ，１２ｂとの間に配置された二列の樽型ころ１３，１３，・・・とを主体として構成されている。また、これら外輪１１と内輪１２との間には、二列のころ１３をそれぞれ転動自在に保持する２つの保持器１４ａ，１４ｂと、これらころ１３を離間させる案内輪１５（単に浮き案内輪、あるいはフローティングリングと呼ぶこともある）が配置されている（特許文献１あるいは特許文献２等を参照）。
【０００３】
この案内輪１５は、二列のころ１３の間に、これらころ列を離間させるように配置されているとともに、内輪側軌道１２ａ，１２ｂの間に形成された肩部１２ｃと保持器１４ａ，１４ｂの内周面によって案内されている。従って、この案内輪１５には、回転速度の異なる内輪１２、保持器１４ａ，１４ｂおよびころ１３の端面の摺接による摩耗が発生する。
【０００４】
そこで、この案内輪１５の摩耗を低減すべく、これらの部材間の潤滑性を向上させる試みが種々なされている。例えば、案内輪の外径面および内径面に、保持器と案内輪との間および案内輪と内輪肩部との間に潤滑剤を供給する役割を担う凹溝（潤滑剤移送部）を形成する方法や、案内輪を内輪の肩部のみで案内させ、案内輪の回転速度を上げて油膜形成を促す方法、あるいはころ端面を案内輪と点接触する形状として、案内輪ところの間の摩擦を低減する方法等が提案されている（特許文献３、特許文献４を参照）。
【０００５】
また、自動調心ころ軸受は、ある種の条件下で使用すると、ころが外輪側軌道面からはみ出して回転する場合があるため、接触型シール部材やラビリンスシールを設けることが難しく、ポリマ潤滑剤を封入したタイプのものもある。このようなポリマ潤滑剤封入自動調心ころ軸受においては、案内輪の潤滑性を向上させる手段として、この案内輪ところとの間に、ポリマ潤滑剤を充填する方法が提案されている。（特許文献５、特許文献６を参照）。
【０００６】
【特許文献１】特公昭４６−２９８０１号公報
【特許文献２】特開昭５４−１１３７４４号公報
【特許文献３】特開平１１−２２５０号公報
【特許文献４】特開２００１−１４０８７５号公報
【特許文献５】特開平１１−３０２３２号公報
【特許文献６】特開２００２−３４９５８９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上のような従来の自動調心ころ軸受においては、案内輪が金属を用いて形成されていることから、この案内輪とその両側で転動する二列のころと接触により、異音が発生してしまう場合があった。
【０００８】
また、この金属製案内輪には、潤滑性を向上させる種々の提案にも関わらず、依然としてころとの摺接による摩耗という問題が存在する。
【０００９】
本発明は、上記する課題に対処するためになされたものであり、案内輪とこれに摺接する各部材との間の良好な潤滑と、これらの接触による異音の発生の防止効果とを兼ね備える自動調心ころ軸受を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、内周面に凹球面状の外輪側軌道を有する外輪と、外周面に二列の円弧状の内輪側軌道を有する内輪と、これら内外輪の軌道間に配置された二列のころと、これらのころ列をそれぞれ転動自在に保持する２つの保持器とを備え、前記二列の内輪側軌道の間に設けられた肩部と前記保持器との間で、かつ、前記ころ列に挟まれた環状空間内に、これらころ列を離間させる案内輪を有する自動調心ころ軸受において、前記案内輪が、潤滑成分を含有する合成樹脂を用いて形成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明者らは、案内輪を備える自動調心ころ軸受において、この案内輪が、軸受にかかる荷重をほとんど負荷することなく、フリーで回転していることに着目し、従来の金属製案内輪に代えて、自己潤滑性を有する樹脂製案内輪を使用することにより、所期の目的を達成できることを見出した。
【００１２】
すなわち、請求項１に記載の発明によれば、ころ列に挟まれた環状空間内に配置された案内輪を、潤滑成分を含有する樹脂材料を用いて形成することにより、潤滑成分がこの案内輪から徐々に滲出し、長期に渡って良好な潤滑性能を維持することができる。従って、本発明の自動調心ころ軸受は、案内輪とこれに摺接する軸受の各部材との間の潤滑性が向上し、これらの間の摩擦を低減することが可能となる。
【００１３】
また、本発明の樹脂製案内輪は、転動するころと接触した場合でも発音がなく、従来の金属製案内輪に比べ、軽量で慣性モーメントが小さく、表面が低摩擦であるという特性を有する。従って、本発明の自動調心ころ軸受は、案内輪の摩耗が少なく、長寿命な軸受とすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつこの発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態における自動調心ころ軸受の構造を示す断面図である。
【００１５】
この実施の形態における自動調心ころ軸受も、基本的な構造は従来の軸受と同様であり、凹球面状の外輪側軌道１ａを有する外輪１と、二列の円弧状の内輪側軌道２ａ，２ｂを有する内輪２と、これら外輪側軌道１ａと内輪側軌道２ａ，２ｂとの間に配置された二列の樽型ころ３，３，・・・とを主体として構成されている。また、これら外輪１と内輪２との間には、二列のころ３をそれぞれ転動自在に保持する２つの保持器４ａ，４ｂと、これらころ３を離間させる案内輪５が配置されている。
【００１６】
本実施の形態における自動調心ころ軸受の特徴は、二列のころ３の間に配置される案内輪５が、潤滑成分を含有する合成樹脂によって形成されている点である。また、この樹脂製案内輪５は、例えば特開２０００−３１９６８１号公報に開示のように、ポリマ潤滑剤に硬化剤を混合して形成されている。
【００１７】
樹脂製案内輪５に使用されている樹脂は、ウレタンプレポリマーであり、そのイソシアネート基の含量が６〜１０％で、分子量４００〜１０，０００程度のグレードが好適に使用される。
【００１８】
また、ウレタンプレポリマーに配合する潤滑成分としては、金属石けん型グリースおよび非金属石けん型有機系グリースが好ましい。この例においては、ポリαオレフィンを基油とリチウム石けんの増ちょう剤からなるグリースを、上記ポリマーに添加した。
【００１９】
これら潤滑成分と樹脂との混合物は、アミノ基を１〜１０％含有する芳香族ポリアミン系硬化剤を添加した後、所要のリング形状の形枠に充填された状態で、室温〜１７０℃の温度で約数分〜２４時間放置することによって硬化される。
【００２０】
なお、本発明の樹脂製案内輪に使用される合成樹脂は、上記の例に限定されず、熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂のいずれであっても良い。熱可塑性樹脂の例としては、ポリオレフィン樹脂，ポリアミド樹脂，ポリアミドイミド樹脂，ポリアセタール樹脂，ポリエーテルエーテルケトン樹脂，ポリカーボネート樹脂などを挙げることができる。また、熱硬化性樹脂の例としては、ポリエステル樹脂，ウレア樹脂，メラミン樹脂，ウレタン樹脂，フェノール樹脂，ポリイミド樹脂，シリコーン樹脂等などを使用することが可能である。
【００２１】
これらの樹脂は、それぞれ単独であるいは混合して用いても良く、必要に応じて酸化防止剤，硬化剤等の種々の添加剤や、耐摩耗充填材を添加しても良い。この充填材として、炭酸カルシウムや炭酸マグネシウム等、あるいはガラス繊維や金属繊維などを添加すれば、案内輪の機械的強度を向上させることができ、好適である。
【００２２】
また、本発明の樹脂製案内輪に使用される潤滑成分としては、合成炭化水素油，鉱油，ジフェニルエールのようなエーテル油，フタル酸エステルやリン酸エステルのようなエステル油，シリコーン油，フッ素油等の潤滑油を、それぞれ単独あるいは混合した形で使用することもできる。また、その他にも、鉱油系グリース，ジエステル系グリース，シリコーン系グリース，フッ素系グリース、あるいは金属石けん型グリース，非金属石けん型グリースなどを使用することも可能である。
【００２３】
この実施の形態における樹脂製案内輪５の好適な組成は、１８．３〜７９．６重量％のウレタンプレポリマーと、２０〜８０重量％のリチウム石けん系グリースと、０．１〜６．７重量％のアミン系硬化剤である。また、この樹脂製案内輪５には、必要に応じて、酸化防止剤、防錆剤、極圧剤等の添加剤を添加しても良い。
【００２４】
硬化後のリング状樹脂製案内輪５は、従来の金属製案内輪と同様にして、自動調心ころ軸受に容易に組み込むことができる。
【００２５】
以上の構成により、この自動調心ころ軸受は、樹脂製案内輪５に含まれる潤滑成分が、長期間に渡って徐々に滲出し、内輪２、保持器４ａ，４ｂおよびころ３と案内輪５の間の良好な潤滑を維持することができる。また、この樹脂製案内輪５は、転動するころ３と接触した場合でも発音がなく、従来の金属製案内輪に比べ、軽量で表面が低摩擦であるという特性を有する。
【００２６】
従って、本実施の形態における自動調心ころ軸受は、案内輪５と軸受の各部材の摺接による摩耗が少なく、もって長寿命な軸受とすることが可能となった。
【００２７】
なお、本発明における樹脂製案内輪５の組み込みは、予め別の工程にて所要のリング形状に成形しておいた案内輪を、軸受の組み立て時に、他の軸受部品とともに組み付ける方法が好ましいが、いわゆるポリマ潤滑剤のように、上記の樹脂に潤滑成分を混合した原料を溶融させ、組み立て後の軸受の所定位置に流し込んで硬化させても良い。
【００２８】
また、樹脂製案内輪５の断面形状も、この実施の形態における形状に特に限定されるものではなく、ころ列に挟まれた環状空間の形状に合わせて変形させることが可能である。しかしながら、案内輪５の回転速度が速いほど油膜の形成には有利なことを考慮すると、少なくとも内輪２側の肩部２ｃに摺接する形状（内輪案内）とすることが望ましい。
【００２９】
また、案内輪５が配置されるころ列の間の環状空間以外の軸受内部には、別途潤滑剤（グリース）やポリマ潤滑剤等を充填しても良い。
【００３０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の自動調心ころ軸受によれば、二列の内輪側軌道の間に設けられた肩部と保持器との間で、かつ、ころ列に挟まれた環状空間内に、潤滑成分を含有する合成樹脂を用いて形成された樹脂製案内輪を配置することにより、転動するころとの接触による発音を防止できるとともに、案内輪とこれに摺接する軸受の各部材との間の摩擦を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における自動調心ころ軸受の構造を示す断面図である。
【図２】従来の自動調心ころ軸受の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１，１１  外輪
１ａ，１１ａ  外輪側軌道
２，１２  内輪
２ａ，２ｂ，１２ａ，１２ｂ  内輪側軌道
２ｃ，１２ｃ  肩部
３，１３  ころ
４ａ，４ｂ，１４ａ，１４ｂ  保持器
５  樹脂製案内輪
１５  金属製案内輪
【図１】
2005024026.tif 000003
【図２】
2005024026.tif 000004