(57)【要約】【課題】長期間にわたって滑り接触部の潤滑性を確保することができるころ軸受を提供すること。【解決手段】内周面に外輪軌道２０を有する外輪２と、外輪２の内側に配され、外周面に内輪軌道３０を有する内輪３と、外輪軌道２０と内輪軌道３０との間に、転動自在に配される複数のころ４とを備え、内輪３は、少なくとも一方の軸端側に開口し、内輪３の内部に広がる空間である溜まり部３２と、溜まり部３２と内輪軌道３０とを連通する細孔３３とを有し、溜まり部３２には、潤滑剤含有ポリマ６が収容される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に外輪軌道を有する外輪と、
該外輪の内側に配され、外周面に内輪軌道を有する内輪と、
前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に、転動自在に配される複数のころと
を備え、
前記内輪は、少なくとも一方の軸端側に開口し、前記内輪の内部に広がる空間である溜まり部と、前記溜まり部と前記内輪軌道とを連通する細孔とを有し、
前記溜まり部には、潤滑剤含有ポリマが収容されるころ軸受。
【請求項２】
前記細孔は、前記内輪軌道から前記内輪の内周に向かって延在する、請求項１に記載のころ軸受。
【請求項３】
前記内輪は、少なくとも一方の軸端側における前記溜まり部の開口を覆う、円環状のスリーブをさらに有する、請求項１または２に記載のころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
低トルク化を狙って微量のグリースなどの潤滑剤でころ軸受を潤滑させる場合、特に、滑り接触部であるころ頭部と内輪鍔部面との焼き付きが問題となる。滑り接触部の潤滑性を確保する方法としては、例えば、鍔部の逃げ溝部に潤滑油を貯留可能な複数の油穴を周方向に等分配することで、自重によって油孔に溜められた潤滑油を遠心力や自重、蒸発により油孔から流出させる方法がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２３１８９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載のころ軸受では、潤滑剤が収容される内輪油孔の容積が小さいため、潤滑剤としてグリースを用いる場合には、早期に潤滑剤が枯渇するという問題があった。また、一旦、ころ軸受を組んでしまうと、潤滑剤を内輪油孔に供給することができなかったため、長期間の運用に耐えられなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記の課題に着目してなされたものであり、長期間にわたって滑り接触部の潤滑性を確保することができるころ軸受を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、内周面に外輪軌道を有する外輪と、該外輪の内側に配され、外周面に内輪軌道を有する内輪と、上記外輪軌道と上記内輪軌道との間に、転動自在に配される複数のころとを備え、上記内輪は、少なくとも一方の軸端側に開口し、上記内輪の内部に広がる空間である溜まり部と、上記溜まり部と上記内輪軌道とを連通する細孔とを有し、上記溜まり部には、潤滑剤含有ポリマが収容されるころ軸受が提供される。
【０００７】
また、上記ころ軸受において、上記細孔は、上記内輪軌道から上記内輪の内周に向かって延在してもよい。
さらに、上記ころ軸受において、上記内輪は、少なくとも一方の軸端側における上記溜まり部の開口を覆う、円環状のスリーブをさらに有してもよい。
【０００８】
さらに、上記ころ軸受において、上記複数のころは円錐台の形状を有し、上記溜まり部は、上記複数のころの大径側端面に接触する上記内輪の大径鍔部側に少なくとも設けられてもよい。
さらに、上記ころ軸受において、上記溜まり部の容積は、上記ころ軸受の軸受空間容積の１５％以上２０％以下であってもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様によれば、長期間にわたって滑り接触部の潤滑性を確保することができるころ軸受が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係るころ軸受を示す部分断面図である。
【図２】ころ軸受を示す部分切断斜視図である。
【図３】ころ軸受の空間容積を示す説明図である。
【図４】スリーブが装着されていない状態の内輪を示す正面図である。
【図５】スリーブが装着された状態の内輪を示す正面図である。
【図６】図５のＩ−Ｉ線断面図である。
【図７】変形例におけるころ軸受を示す部分断面図である。
【図８】変形例におけるころ軸受（円筒ころ軸受）を示す部分切断斜視図である。
【図９】変形例におけるころ軸受（球面ころを有する自動調心軸受）を示す部分切断斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下の詳細な説明では、本発明の実施形態の完全な理解を提供するように多くの特定の細部について記載される。しかしながら、かかる特定の細部がなくても１つ以上の実施態様が実施できることは明らかであろう。他にも、図面を簡潔にするために、周知の構造及び装置が略図で示されている。
【００１２】
＜ころ軸受＞
はじめに、図１〜図６を参照して、本発明の一実施形態に係るころ軸受１の構成について説明する。図１及び図２に示すように、本実施形態に係るころ軸受１は、外輪２と、内輪３と、複数のころ４と、保持器５とを有する、円錐ころ軸受である。ころ軸受１の用途としては、ギヤボックスや車両、鉄鋼製造設備、製紙設備、風車、水車、工作機械、建設機械、鉱山機械、農業機械、ローラ支持などに用いられる。このうち、ギヤボックスの用途としては、トランスミッションやデファレンシャルギヤなどに用いられ、車両の用途としては、自動車や鉄道車両、建機車両などに用いられ、ローラ支持の用途としては、搬送や圧延を目的とするローラに用いられる。
【００１３】
外輪２は、略円環形状の軸受部材であり、内周面に外輪軌道２０を有する。
内輪３は、略円環形状の軸受部材であり、外周面に内輪軌道３０を有する。内輪３は、外輪２の内側に配される。
複数のころ４は、同一の円錐台の形状を有し、外輪軌道２０と内輪軌道３０との間に転動自在に配される。複数のころ４は、各ころ４の軸端側に、径の大きな底面である大径側端面４０及び径の小さな底面である小径側端面４１をそれぞれ有する。図１〜図６に示す例では、ころ軸受１には、１０個のころ４が設けられる。
保持器５は、外輪２と内輪３との間に配され、複数のころ４を内輪３の外周方向に所定の間隔で保持する。
【００１４】
また、内輪３は、大径鍔部３１ａと、小径鍔部３１ｂと、溜まり部３２と、複数の細孔３３と、複数のスリーブ受け部３４と、スリーブ３５とを有する。
大径鍔部３１ａ及び小径鍔部３１ｂは、内輪軌道３０の軸両端側となる内輪３の外周面の軸心方向両端側に、内輪３の径方向外方に突出してそれぞれ形成される。大径鍔部３１ａは、各ころ４の大径側端面４０に接触し、内輪３の軸方向において各ころ４を位置決めする。また、内輪軌道３０と大径鍔部３１ａとの角部及び内輪軌道３０と小径鍔部３１ｂとの角部には、内輪３の周方向に延在する溝である一対の内輪逃げ溝３６ａ，３６ｂがそれぞれ形成される。
【００１５】
溜まり部３２は、内輪３の大径鍔部が設けられた軸端側が開口し、内輪３の内部に、内輪３の周方向に沿って円環状に広がる空間である。溜まり部３２は、ころ軸受１の軸受空間容積の１５％以上２０％以下の容積を有することが好ましい。ここで、軸受空間容積は、軸受外殻寸法の容積から外輪２、内輪３、ころ４及び保持器５のを除いた空間である。例えば、図１と同様な部分断面図である図３において、点線で囲んだ領域がころ軸受１の軸受外殻を示し、その内の網掛けを施した領域が軸受空間容積を示す。溜まり部３２の内部には、潤滑剤含有ポリマ６が収容される。
【００１６】
潤滑剤含有ポリマ６は、合成樹脂に潤滑剤を混ぜて調整した原料を、樹脂の融点以上で加熱して可塑化し、その後冷却することで固形伏にしたものである。原料の合成樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン等の基本的に同じ化学構造を有するポリオレフィン系樹脂の群から選定された合成樹脂を用いることができる。原料の潤滑剤としては、ポリα−オレフィン油のようなパラフィン系炭化水素油、ナフテン系炭化水素油、鉱油、ジアルキルジフェニルエーテル油のようなエーテル油、フタル酸エステルのようなエステル油等の何れか単独若しくは混合油を用いることができる。また、潤滑剤含有ポリマ６としては、潤滑剤の中に予め酸化防止剤、錆止め剤、摩耗防止剤、あわ消し剤、極圧剤等の各種添加剤が加えたものが用いられてもよい。
【００１７】
この潤滑剤含有ポリマ６の組成比は、全重量に対してポリオレフィン系樹脂１０重量％〜５０重量％、潤滑剤９０重量％〜５０重量％である。ポリオレフィン系樹脂が１０重量％未満の場合は、あるレベル以上の硬さ・強度が得られず、負荷がかかった時に初期の形状を維持するのが難しくなる。また、ポリオレフィン系樹脂が５０重量％を超える場合（つまり、潤滑剤が５０重量％未満の場合）は、潤滑剤の供給が少なくなり、ボールねじの寿命が短くなる。この合成樹脂の群は、基本構造は同じでその平均分子量が異なっており、７００〜５×１０６の範囲に及んでいる。平均分子量７００〜１×１０４というワックス（例えばポリエチレンワックス）に分類されるものと、平均分子量１×１０４〜１×１０６という比較的低分子量のものと、平均分子量１×１０６〜５×１０６という超高分子量のものとを、単独若しくは必要に応じて混合して用いる。比較的低分子量のものと潤滑剤との組合わせによって、ある程度の機械的強度、潤滑剤供給能力、保油性を持つ潤滑剤含有ポリマが得られる。この中の比較的低分子量のものの一部を、ワックスに分類されるものに置き換えると、ワックスに分類されるものと潤滑油との分子量の差が小さいために潤滑油との親和性が高くなる。その結果、潤滑剤含有ポリマ６の保油性が向上し、長期間にわたっての潤滑剤の供給が可能になる。但し、その反面で機械的強度は低下する。尚、ワックスとしては、ポリエチレンワックスのようなポリオレフィン系樹脂の他、融点が１００℃〜１３０℃以上の範囲にある炭化水素系のもの（例えばパラフィン系合成ワックス）であれば使用できる。
【００１８】
複数の細孔３３は、内輪軌道３０の内輪逃げ溝３６ｂが形成された領域と溜まり部３２とを連通する孔であり、内輪軌道３０から内輪３の内周に向かって直線的に延在する。また、複数の細孔３３は、内輪３の周方向に所定の間隔で配される。つまり、複数の細孔３３は、内輪３の軸心方向からみて、内輪３の軸心を中心として放射状に配される。図１〜図６に示す例では、ころ軸受１には、１４本の細孔３３が設けられる。
【００１９】
複数のスリーブ受け３５は、図４及び図６に示すように、内輪３の軸端側に形成される溜まり部３２の開口に、内輪３の径方向に延在し、内輪３の軸心を中心として放射状に設けられる。なお、図４において、複数のスリーブ受け３５は、網掛けが施された箇所であり、１４個設けられる。また、複数のスリーブ受け３５は、溜まり部３２の開口面よりも内輪３の軸心方向に突出するように設けられる。
スリーブ３５は、内輪３の軸心方向からみて、溜まり部３２の開口を覆う円環形状を有し、溜まり部３２側の面には複数のスリーブ受け３５と嵌合及び脱着可能なように凹凸が形成される。
【００２０】
＜変形例＞
以上で、特定の実施形態を参照して本発明を説明したが、これら説明によって発明を限定することを意図するものではない。本発明の説明を参照することにより、当業者には、開示された実施形態の種々の変形例とともに本発明の別の実施形態も明らかである。従って、特許請求の範囲は、本発明の範囲及び要旨に含まれるこれらの変形例または実施形態も網羅すると解すべきである。
【００２１】
例えば、上記実施形態では、溜まり部３２及び複数の細孔３３が大径鍔部３１ａ側に設けられるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、図７に示すように、溜まり部３２ａ，３２ｂと複数の細孔３３ａ，３３ｂとが、大径鍔部３１ａ側及び小径鍔部３１ｂ側の両軸端側にそれぞれ設けられてもよい。この場合、小径鍔部３１ｂ側に設けられる溜まり部３２ｂ及び複数の細孔３３ｂは、上記実施形態で説明した大径鍔部３１ａ側に設けられる溜まり部３２ａ及び複数の細孔３３ａと同様な構成となる。
【００２２】
また、上記実施形態では、潤滑剤含有ポリマ６を用いる構成としたが、本発明はかかる例に限定されない。オイルプレーティングなどの微量オイルで潤滑させる場合には、潤滑剤含有ポリマ６として、例えば、フェノール樹脂などにオイルを含浸させたものを入れてもよい。さらに、例えば、潤滑剤含有ポリマ６の代わりに、グリースなどの潤滑剤を用いてもよい。
【００２３】
さらに、上記実施形態では、ころ軸受１が円錐ころ軸受であるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、ころ軸受１は、図８に示すような、ころ４が円筒形状のころである、円筒ころ軸受であってもよい。この場合、溜まり部３２、細孔３３、スリーブ受け（不図示）及びスリーブ３５は、内輪３の鍔部３１ｃが設けられた側に、上記実施形態と同様に設けられる。また、細孔３３は、内輪軌道３０と鍔部３１ｃとの角部に形成される内輪逃げ溝３６ｃと、溜まり部３２とを連通するように形成される。
【００２４】
さらに、例えば、ころ軸受１は、図９に示すような、ころ４ａ，４ｂがたる状の球面ころであり、このころ４ａ，４ｂが内輪３の軸心方向に２列（ころ４ａの列ところ４ｂの列の２列）に配される自動調心軸受であってもよい。この場合、溜まり部３２ａ，３２ｂ、細孔３３ａ，３３ｂ、スリーブ受け（不図示）及びスリーブ３５ａ，３５ｂは、内輪３の軸心両端側にそれぞれ設けられる。また、細孔３３ａ，３３ｂは、内輪軌道３０の軸心両端側に先端がそれぞれ開口するように設けられる。
なお、図８又は図９に示すようなころ軸受１が円筒ころ軸受又は自動調心軸受である場合においても、上記実施形態に係るころ軸受１と同様な用途に用いることができる。
【００２５】
さらに、上記実施形態では、細孔３３は１４本設けられる構成としたが、本発明はかかる例に限定されない。細孔３３は、複数設けられることが好ましく、ころ４の数以上設けられることがさらに好ましい。また、細孔３３が複数設けられる場合、複数の細孔３３は、内輪３の周方向に等間隔に並んで配されることが好ましい。
さらに、上記実施形態では、図３に示すように、溜まり部３２は軸端側に略円環状に開口する構成としたが、本発明はかかる例に限定されない。溜まり部３２の開口は、外部から潤滑剤含有ポリマ６が供給可能であれば、上記実施形態と異なる形状や大きさであってもよい。また、溜まり部３２は、内輪３の内部に円環状に広がる空間であるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、複数の細孔３３毎に設けられる、内輪３の内部に広がる空間であってもよい。
【００２６】
さらに、上記実施形態では、ころ軸受１にはスリーブ３５が設けられる構成としたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、溜まり部３２の開口形状に応じて、溜まり部３２に収容される潤滑剤含有ポリマ６に含有される潤滑剤の外部への飛散が問題とならないようであれば、スリーブ３５が設けられない構成であってもよい。
さらに、上記実施形態では、溜まり部３２は、ころ軸受１の軸受空間容積の１５％以上２０％以下の容積を有するとしたが、本発明はかかる例に限定されない。溜まり部３２は、必要とされるころ軸受１の強度や潤滑剤の供給頻度などに応じて、適宜設定される。
【００２７】
さらに、上記実施形態では、細孔３３は、内輪軌道３０から内輪３の内周に向かって直線的に延在するとしたが、本発明はかかる例に限定されない。細孔３３は、ころ軸受１の回転により生じる遠心力によって潤滑剤含有ポリマ６に含有される潤滑剤が内輪軌道３０へと染み出すことができれば、他の形状、例えば、湾曲した形状や内輪３の径方向に対して傾いて延在する形状などであってもよい。
【００２８】
＜実施形態の効果＞
（１）本発明の一態様に係るころ軸受１は、内周面に外輪軌道２０を有する外輪２と、外輪２の内側に配され、外周面に内輪軌道３０を有する内輪３と、外輪軌道２０と内輪軌道３０との間に、転動自在に配される複数のころ４とを備え、内輪３は、少なくとも一方の軸端側に開口し、内輪３の内部に広がる空間である溜まり部３２と、溜まり部３２と内輪軌道３０とを連通する細孔３３とを有し、溜まり部３２には、潤滑剤含有ポリマ６が収容される。
【００２９】
上記（１）の構成によれば、溜まり部３２に潤滑剤含有ポリマ６が充填された状態で、ころ軸受１の回転により生じる遠心力によって、複数の細孔３３を通じて内輪軌道３０へと潤滑剤含有ポリマ６に含有される潤滑剤が染み出すことで、必要な潤滑剤が適宜供給される。これにより、内輪３ところ４との間や外輪２ところ４との間、保持器５ところ４との間などの接触部において、長期間にわたって潤滑性を確保することができる。
また、本実施形態に係るころ軸受１は、溜まり部３２が内輪３の軸端側に開口しているため、ころ軸受１を組んだ後であっても、必要に応じて潤滑剤を供給することができる。このため、接触部の潤滑性を長期間にわたって確保することができる。
【００３０】
（２）上記（１）の構成において、細孔３３は、内輪軌道３０から内輪３の内周に向かって延在する。
上記（２）の構成によれば、ころ軸受１の回転により生じる遠心力によって、潤滑剤含有ポリマ６に含有される潤滑剤が複数の細孔３３を通じて内輪軌道３０へと染み出しやすくなる。
（３）上記（１）または（２）の構成において、内輪は、少なくとも一方の軸端側における溜まり部の開口を覆う、円環状のスリーブをさらに有する。
上記（３）の構成によれば、溜まり部３２の開口を覆うスリーブ３５が設けられることで、運転中の潤滑剤の飛散を防止することができる。
【００３１】
（４）上記（１）〜（３）のいずれかの構成において、複数のころ４は円錐台の形状を有し、溜まり部３３は、複数のころ４の大径側端面４０に接触する内輪３の大径鍔部３１ａ側に少なくとも設けられる。
上記（４）の構成によれば、円錐台の形状のころ４を有するころ軸受１である円錐ころ軸受において、焼き付きが生じ易い大径鍔部３１側の内輪軌道３０ところ４との接触部の潤滑性を長期間にわたって確保することができる。
（５）上記（１）〜（４）のいずれかの構成において、溜まり部３２の容積は、ころ軸受１の軸受空間容積の１５％以上２０％以下である。
上記構成によれば、ころ軸受１の強度を確保しながらも、長期間にわたって接触部の潤滑性を確保することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１  ころ軸受
２  外輪
２０  外輪軌道
３  内輪
３０  内輪軌道
３１ａ  大径鍔部
３１ｂ  小径鍔部
３１ｃ  鍔部
３２，３２ａ，３２ｂ  溜まり部
３３，３３ａ，３３ｂ  細孔
３４  スリーブ受け部
３５  スリーブ
３６ａ，３６ｂ，３６ｃ  内輪逃げ溝
４  ころ
４０  大径側端面
４１  小径側端面
５  保持器
６  潤滑剤含有ポリマ
【図１】
2017211020.tif 000003
【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】
2017211020.tif 000008
【図７】
2017211020.tif 000009
【図８】
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【図９】
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