(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪外周に２列の軌道面が形成され、かつ、外輪内周には軸平行断面上で円弧状をなす軌道面が形成されているとともに、上記内輪の２列の軌道面のそれぞれに複数の転動体が、各列ごとの保持器で保持された状態で当該内輪軌道面および外輪軌道面の双方に対して転動自在に配置された自動調心ころ軸受の、上記内輪と外輪の間の空間にポリマ潤滑剤が収容されてなるポリマ潤滑剤封入軸受を製造する方法であって、
上記内輪、外輪、２つの保持器およびその各保持器に保持された２列の転動体列からなる軸受を組み立てた後、
当該軸受の内輪および外輪の一端面への当接により、その側面開口部を介して軸受内部に入り込んで一方の保持器および各転動体にそれぞれ当接するための保持器用突起および転動体用突起が形成され、かつ、その裏面側が平坦面である一対の治具を用い、
当該軸受の内輪および外輪の軸方向一方側の端面に上記一対の治具のうちの一方を当接させ、その治具を下にして上記保持器用突起および転動体用突起により一方側の保持器および転動体を位置決めした状態で、軸方向他方側の側面開口部を介して溶融状態のポリマ潤滑剤原料を、他方側の軌道面側に入らないところまで注入した後、冷却固化させることにより一方側の保持器と転動体を固定し、
次に、当該軸受の内輪および外輪の軸方向他方側の端面に上記一対の治具のうちの他方を当接させ、その治具を下にして上記保持器用突起および転動体用突起により他方側の保持器および転動体を位置決めした状態で、当該他方の治具に形成されたポリマ潤滑剤原料の注入口を介して溶融状態のポリマ潤滑剤原料を注入した後、冷却固化させることで、各保持器および各列の転動体の軸受軸方向への位置を当該軸受の軸方向中心に対して対称とすることを特徴とするポリマ潤滑剤封入軸受の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はポリマ潤滑剤封入軸受の製造方法に関し、更に詳しくは、複列の自動調心ころ軸受の内・外輪間にポリマ潤滑剤を封入してなるポリマ潤滑剤封入軸受の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
転がり軸受においては、一般に、内輪軌道面と転動体、あるいは外輪軌道面と転動体との間の潤滑節を向上させるために、内輪と外輪の間に形成される環状空間に潤滑油を供給したり、あるいはグリースを封入することが行われる。このような潤滑油やグリースを内輪と外輪の間の空間に供給もしくは封入するために、あるいはその空間内に外部から水や異物等が侵入することを防止するために、通常、内輪と外輪との間の空間を外部に対して密封ないしは仕切るべく、接触型シールやラビリンスシール等が環状空間の軸方向両端部に装着される。
【０００３】
しかしながら、内輪外周に２列の軌道面を形成するとともに、外輪内周には軸平行断面上で円弧状をなす一つの軌道面を形成した複列の自動調心ころ軸受においては、ある種の条件下で使用すると、転動体が外輪軌道面からはみ出して回転する場合があり、このような自動調心ころ軸受においては上記のような通常の潤滑法を用いたのでは潤滑油やグリースが軸受外に流出する恐れがある。
【０００４】
このような場合の対策の一つとして、従来、内輪と外輪の間に形成される空間に、ポリマと、潤滑油もしくはグリースとの混合体を加熱溶融させた後に冷却して固化させてなる、いわゆるポリマ潤滑剤を封入する手法が知られている（例えば特開平６−５０３３０号）。このポリマ潤滑剤封入軸受によると、軸受の回転によりポリマ内に含有している潤滑油ないしはグリースが徐々に放出されて内外輪の軌道面と転動体との間に行き渡り、長期に渡って良好な潤滑状態を維持することができる。
【０００５】
ここで用いられるポリマ潤滑剤は、通常、超高分子ポリエチレン樹脂と、潤滑油もしくはグリースとを混合したものを固化させたものであり、軸受の内外輪間に封入するに際しては、組立後の複列自動調心ころ軸受を側面が水平方向に沿うよう、換言すれば軸受中心軸が鉛直方向を向くように寝かせた状態で、内・外輪間の空間に上記した混合物を加熱溶融させて充填の後、冷却して固化させる方法が一般に採用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、転がり軸受が回転するためには、内輪、転動体列、外輪間で軸方向への隙間、つまりアキシャル隙間が必要であり、複列の自動調心ころ軸受においてもアキシャル隙間が設定されている。また、保持器のポケットと転動体との間にも所定の隙間が設定されている。
【０００７】
従って、上記したように、複列の自動調心ころ軸受の内部にポリマ潤滑剤を収容したポリマ潤滑剤封入軸受を製造すべく、従来のように組立後の軸受の側面を水平方向に沿わせた状態で、その内輪と外輪の間にポリマ潤滑剤原料を注入して固化させると、内輪と外輪の間で保持器並びに転動体が自重によって上記した各隙間分だけ下方の側面側に落ち込んだ状態でポリマ潤滑剤が成形されることになる。特に、上記各隙間が大きく設定される自動調心ころ軸受では、上記落ち込みが大きい。
【０００８】
このようにして得られたポリマ潤滑剤封入軸受を通常の使用状態において回転させると、ポリマ潤滑剤と転動体および保持器が軸受の軸方向中心に対して非対称に位置しているが故に、各軸受構成部材相互間に、軸受の円滑な回転に望ましくない不要な力が加わる。この不要な力により、転動体の円滑な運動が阻害され、軌道面との間の滑りが発生しやすく、この滑りに起因する焼き付きの発生や、また、特に高速の回転時においては、ポリマ潤滑剤が破損しやすくなるなどの問題があった。
【０００９】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、回転時に各軸受構成部材相互間で不要な力が働きにくく、もって高速回転時におけるポリマ潤滑剤の破損を防止するとともに、転動体と軌道面との間のすべりの発生を防止することのできるポリマ潤滑剤封入軸受を安定して得ることのできる製造方法の提供を目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のポリマ潤滑剤封入軸受の製造方法は、内輪外周に２列の軌道面が形成され、かつ、外輪内周には軸平行断面上で円弧状をなす軌道面が形成されているとともに、上記内輪の２列の軌道面のそれぞれに複数の転動体が、各列ごとの保持器で保持された状態で当該内輪軌道面および外輪軌道面の双方に対して転動自在に配置された自動調心ころ軸受の、上記内輪と外輪の間の空間にポリマ潤滑剤が収容されてなるポリマ潤滑剤封入軸受を製造する方法であって、上記内輪、外輪、２つの保持器およびその各保持器に保持された２列の転動体列からなる軸受を組み立てた後、当該軸受の内輪および外輪の一端面への当接により、その側面開口部を介して軸受内部に入り込んで一方の保持器および各転動体にそれぞれ当接するための保持器用突起および転動体用突起が形成され、かつ、その裏面側が平坦面である一対の治具を用い、当該軸受の内輪および外輪の軸方向一方側の端面に上記一対の治具のうちの一方を当接させ、その治具を下にして上記保持器用突起および転動体用突起により一方側の保持器および転動体を位置決めした状態で、軸方向他方側の側面開口部を介して溶融状態のポリマ潤滑剤原料を、他方側の軌道面側に入らないところまで注入した後、冷却固化させることにより一方側の保持器と転動体を固定し、次に、当該軸受の内輪および外輪の軸方向他方側の端面に上記一対の治具のうちの他方を当接させ、その治具を下にして上記保持器用突起および転動体用突起により他方側の保持器および転動体を位置決めした状態で、当該他方の治具に形成されたポリマ潤滑剤原料の注入口を介して溶融状態のポリマ潤滑剤原料を注入した後、冷却固化させることで、各保持器および各列の転動体の軸受軸方向への位置を当該軸受の軸方向中心に対して対称とすることによって特徴付けられる。
【００１１】
本発明は、内輪と外輪の間にポリマ潤滑剤原料を注入する際、治具により保持器並びに各転動体を拘束することによって、軸受のアキシャル隙間並びに保持器のポケットに対する転動体の隙間の存在と重力に起因する、保持器および転動体の軸受内での偏在をなくし、所期の目的を達成しようとするものである。
【００１２】
すなわち、複列の自動調心ころ軸受を組み立てた状態においては、その両側面開口部から各保持器並びに各列の転動体が外部に臨んでおり、その開口部から各保持器並びに各転動体に対して治具を当接させることができ、このような治具を用いることにより、各保持器並びに各列の転動体を軸受の軸方向中心に対して互いに対称な規定位置に位置決めすることができる。この各保持器並びに各転動体の位置決め状態において、内輪と外輪の間にポリマ潤滑剤原料を注入して固化させることで、固化後のポリマ潤滑剤は軸受の軸方向中心を中心として対称形となり、従来のように通常の使用状態における回転時に各軸受構成部材相互間で不要な力が働くことがなく、転動体と軌道面との間の滑りの発生やポリマ潤滑剤の破損等の発生を確実に防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図４は本発明方法を採用してポリマ潤滑剤封入軸受を製造する手順の例の説明図である。
【００１４】
まず、図１に軸平行断面図を示すように、複列の自動調心ころ軸受１を組み立てるとともに、同図に同じく断面図で示すような一対の治具２ａ，２ｂ並びにこれらを締結するためのボルト（図１において図示せず、図３参照）を用意する。自動調心ころ軸受１は、外周に軸受中心Ｃを挟んでその両側に２列の軌道面１１ａ，１１ｂが形成された内輪１１と、内周に軸平行断面上で円弧状をなす１つの軌道面１２ａが形成された外輪１２の間に、内輪１１の各軌道面１１ａ，１１ｂに対応して、それぞれ複数の転動体１３からなる２列の転動体列１３ａ，１３ｂを、それぞれに対応する保持器１４ａ，１４ｂで保持した構造を有し、各転動体１３は内輪１１の軌道面１１ａまたは１１ｂと外輪１２の軌道面１２ａの双方に対して転動自在に配置されている。保持器１４ａ，１４ｂには、それぞれ転動体１３を周方向に一定のピッチで保持するための複数のポケットＰが形成されている。なお、図において１６は案内輪である。
【００１５】
治具２ａ，２ｂは、一方の治具２ａには、その外縁部近傍に周方向に一定のピッチで雌ねじ２１ａが形成されているのに対し、他方の治具２ｂにはその各雌ねじ２１ａに対応する位置に貫通孔２１ｂが形成されている点と、この治具２ｂにのみポリマ潤滑剤原料の注入孔２６ｂが形成されている以外、以下の通り同形状をしている。
【００１６】
すなわち、各治具２ａ，２ｂは全体として円盤の中央部に孔２２ａ，２２ｂが形成された形状を有し、それぞれの一端面側には、孔２２ａ，２２ｂの周囲に自動調心ころ軸受１に対して装着した状態で保持器１４ａまたは１４ｂの側面に当接する環状の突起２３ａ，２３ｂが形成されているとともに、その外周側には同じく自動調心ころ軸受１に対して装着した状態で各転動体１３の外側の端面に当接する突起２４ａ，２４ｂが形成されており、それぞれの他端面側は平坦面２５ａ，２５ｂとなっている。各治具２ａ，２ｂにおいて、突起２３ａと２３ｂはその突出量が互いに等しく、突起２４ａと２４ｂについてもその突出量は互いに等しく設定されている。よって、これらのそれぞれの治具で位置決めされる各転動体列および各保持器は、軸受の軸方向中心Ｃに対して軸方向に対称に位置決めされる。
【００１７】
軸受１内にポリマ潤滑剤原料を注入するに当たっては、まず、図２に示すように、一方の治具２ａを軸受１の側面に当接させた状態で、この治具２ａを下にして平坦面２５ａを水平面Ｈ上に載せる。この状態では、軸受１の内輪１１および外輪１２の一方の側面（端面）が治具２ａに当接すると同時に、突起２３ａが一方の保持器１４ａの側面に、また、突起２４ａがその保持器１４ａに保持された一方の転動体列１３ａの各転動体１３の端面に当接する。この状態で、上方に向いている軸受１の側面開口部分からポリマ潤滑剤原料１５０を溶融状態で内輪１１と外輪１２の間の空隙内に注入する。このとき、ポリマ潤滑剤原料は、軸受の軸方向中心Ｃの近傍で、軌道面１１ｂ側に入らないところまで注入してから冷却固化させて、軌道面１１ａ側の転動体１３と保持器１４ａの軸方向位置を固定する。軌道面１１ｂ側にポリマ潤滑剤原料が入らないようにするのは、ここで固化したポリマ潤滑剤により軌道面１１ｂ側の保持器１４ｂや転動体１３の位置を固定しないためである。
【００１８】
次に、図３に示すように、軸受１の上から他方の治具２ｂを被せ、その治具２ｂの各貫通孔２１ｂを介してそれぞれボルト２ｃを治具２ａの雌ねじ２１ａにねじ込むことにより、軸受１を挟んで治具２ａと２ｂとを締結固定し、治具２ｂ側を下にして置く。この状態においては、各転動体列１３ａ，１３ｂの転動体１３と、各保持器１４ａ，１４ｂがそれぞれ両側の治具２ａ，２ｂの突起２３ａ，２３ｂ並びに２４ａ，２４ｂに当接して位置決めされる結果、転動体列１３ａと１３ｂ、および保持器１４ａと１４ｂとは、それぞれ軸受１の軸方向中心Ｃに対して対称な位置に位置決めされた状態となる。次に、その状態で治具２ｂの注入孔２６ｂを介して内輪１１と外輪１２の間の空隙にポリマ潤滑剤原料１５０を密に充填した上で、冷却することによって当該ポリマ潤滑剤原料１５０を固化させ、軌道面１１ｂ側の転動体１３と保持器１４ｂの軸方向位置を固定する。その後、治具２ａ，２ｂを除去することにより、図４に示すように内輪１１と外輪１２の間の空間にポリマ潤滑剤１５が収容されてなるポリマ潤滑剤封入軸受が得られる。
【００１９】
以上の手順により得られたポリマ潤滑剤封入軸受においては、そのポリマ潤滑剤１５が、各保持器１４ａ，１４ｂおよび各転動体列１３ａ，１３ｂの各転動体１３が軸受１の軸方向中心Ｃに対して対称な位置に位置決めされた状態で固化・成形されるが故に、軸方向中心Ｃの両側で対称形となる。その結果、軸受１の回転時に各軸受構成部材相互間で不要な力が働くことがなく、ポリマ潤滑剤１５の破損防止および転動体１３と内輪１１および外輪１２の軌道面１１ａ，１１ｂおよび１２ａとの滑りの発生を防止することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、複列の自動調心ころ軸受の内・外輪の間にポリマ潤滑剤原料を注入して固化・成形するに当たり、一対の保持器並びに各列の転動体を、治具を用いて軸受の軸方向中心に対して対称となる位置に位置決めするため、内・外輪間で固化・成形されたポリマ潤滑剤は、軸受の軸方向中心に対して対称形となり、軸受の回転時に各軸受構成部材相互間で不要な力が働くことがない。その結果、本発明方法により得られるポリマ潤滑剤封入軸受によると、高速回転時においてもポリマ潤滑剤が破損することを防止することができ、これによって軸受の限界回転数を向上させることができるとともに、転動体と内・外輪の軌道面とのすべりの発生を防止することができるが故に、耐焼き付き性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法を採用してポリマ潤滑剤封入軸受を製造する手順の例の説明図で、複列の自動調心ころ軸受１を組み立てた状態と、用意すべき治具２ａ，２ｂとを併記して示す軸平行断面図である。
【図２】同じく本発明方法を採用してポリマ潤滑剤封入軸受を製造する手順の例の説明図で、一方の治具２ａを軸受１の一側面に当接させた状態を示す図である。
【図３】図２の状態から他方の治具２ｂを軸受の他側面に当接させて治具２ａに対して締結一体化した状態の説明図である。
【図４】図３の状態から、ポリマ潤滑剤原料を固化させた後に治具２ａ，２ｂを取り除くことによって得られたポリマ潤滑剤封入軸受の軸平行断面図である。
【符号の説明】
１  複列自動調心ころ軸受
１１  内輪
１２  外輪
１３  転動体
１３ａ，１３ｂ  転動体列
１４ａ，１４ｂ  保持器
１５  ポリマ潤滑剤
２ａ，２ｂ  治具
２３ａ，２３ｂ  突起（保持器当接用）
２４ａ，２４ｂ  突起（転動体当接用）
Ｃ  軸受１の軸方向中心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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