(57)【要約】【課題】  軸受内部に摩耗粉が蓄積するのを抑制して、回転トルクが増大するのを防ぐことができる転がり軸受を提供する。【解決手段】  内輪１と、外輪２と、内輪１と外輪２との間に転動自在に配設された複数の玉３と、外輪２の内周の軸方向両端部に取り付けられた一対の略円環状のシールド板５と、この一対のシールド板５の間であって且つ隣接する玉３間に配設され、自己潤滑性を有する材料で形成された複数のセパレータ４とを備えた転がり軸受１０。各シールド板５の内輪側端部５ｃと、当該内輪１の外周面１ａとの間に、セパレータ４の摩耗により生じる摩耗粉を軸受外部に排出可能な隙間Ｇが設けられている。【選択図】      図１
2009293678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、外輪と、前記内輪と外輪との間に転動自在に配設された複数の転動体と、前記外輪の内周の軸方向両端部に取り付けられた一対の略円環状のシールド板と、この一対のシールド板の間であって且つ隣接する転動体間に配設され、自己潤滑性を有する材料で形成された複数のセパレータと、を備えた転がり軸受であって、
前記各シールド板の内輪側の端部と、当該内輪の外周面との間に、前記セパレータの摩耗により生じる摩耗粉を軸受外部に排出可能な隙間が設けられていることを特徴とする転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は転がり軸受に関する。さらに詳しくは、自己潤滑性を有する材料からなるセパレータが、隣接する転動体間に配設された転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
グリースや油などの潤滑剤を使用することが困難な環境下（真空雰囲気、高温雰囲気など）で使用される転がり軸受として、内輪と外輪との間における隣接する転動体間に、自己潤滑性を有する複数のセパレータが配設されたものが知られている。かかる転がり軸受では、転動体、内輪及び外輪との接触によりセパレータ自身が摩耗することで、当該セパレータから潤滑剤が供給される。
このようなセパレータを備えた転がり軸受として、外輪の内周の軸方向両端部に取り付けられ、内輪と非接触状態で配置された一対の円環状のシールド板を有し、この一対のシールド板間にセパレータが配設されているものがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１記載の転がり軸受では、前記一対のシールド板が、セパレータの軸方向の移動を規制し、また、セパレータの周方向の移動をガイドしている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３２０５４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の転がり軸受では、セパレータが摩耗することにより潤滑剤となる摩耗粉が供給されるが、前記シールド板の内輪側端部は、通常、軸受内外を遮断させるために内輪外周にぎりぎり接触しない程度にまで近接するように構成されているので、過剰に摩耗粉が発生したりすると、過剰な摩耗粉が軸受内部に徐々に蓄積されていき、長期に亘り使用を続ける間に軸受内部の隙間に摩耗粉が詰まることがある。摩耗粉の詰まりが発生すると回転トルクが増大して動力の伝達効率が低下してしまう。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、軸受内部に摩耗粉が蓄積するのを抑制して、回転トルクが増大するのを防ぐことができる転がり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】
【０００５】
本発明の転がり軸受は、内輪と、外輪と、前記内輪と外輪との間に転動自在に配設された複数の転動体と、前記外輪の内周の軸方向両端部に取り付けられた一対の略円環状のシールド板と、この一対のシールド板の間であって且つ隣接する転動体間に配設され、自己潤滑性を有する材料で形成された複数のセパレータと、を備えた転がり軸受であって、前記各シールド板の内輪側の端部と、当該内輪の外周面との間に、前記セパレータの摩耗により生じる摩耗粉を軸受外部に排出可能な隙間が設けられていることを特徴としている。
【０００６】
本発明の転がり軸受では、一対のシールド板の内輪側の端部と内輪の外周面との間に、セパレータの摩耗による摩耗粉を軸受外部に排出可能な隙間が設けられているので、セパレータから発生する摩耗粉のうち過剰分を容易に軸受外部に排出することができ、軸受内部に摩耗粉が蓄積するのを抑制することができる。その結果、摩耗粉の詰まりによって転がり軸受の回転トルクが増大するのを防ぐことができるので、当該転がり軸受の動力伝達効率が低下することがない。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の転がり軸受によれば、セパレータから発生する摩耗粉のうち過剰分を軸受外部に排出する隙間を設けることにより、軸受内部に摩耗粉が蓄積するのを抑制し、転がり軸受の回転トルクが増大するのを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、本発明の転がり軸受の好ましい実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る転がり軸受１０の部分縦断面図であり、図２は、図１の転がり軸受１の部分側面図である。
この転がり軸受１０は、深溝玉軸受であり、内輪１と、外輪２と、転動体としての複数の玉３と、外輪２の内周の軸方向両端部に取り付けられた一対の略円環状のシールド板５と、この一対のシールド板５の間であって且つ隣接する玉３間に配設された複数のセパレータ４とを備えている。
図２では、転がり軸受１０の内部を分かり易くするために、シールド板５を二点鎖線で示している。
【０００９】
なお、本明細書において、図１に示される転がり軸受１０の軸方向中心Ｃ１に向かう向きを軸方向内側といい、その逆、つまり転がり軸受１０の軸方向中心Ｃ１から離れる向きを軸方向外側という。また、転がり軸受１０の軸心Ｃ２に向かう向きを径方向内側といい、その逆の転がり軸受１０の軸心Ｃ２から離れる向きを径方向外側という。
【００１０】
前記内輪１は、図示しない回転軸に外嵌固定されており、その外周面１ａには、内輪軌道面１ｂが形成されている。
前記外輪２の内周面２ａには、前記内輪軌道面１ｂに対向して外輪軌道面２ｂが形成されており、また、当該外輪２の軸方向両端部には、外輪軌道面２ｂよりも軸方向外側に位置する肩部６が形成されている。この肩部６の内周には、径方向外側に凹ませた周溝６ａが形成されている。
前記複数の玉３は、内輪軌道面１ｂと外輪軌道面２ｂとの間に転動自在に配設されている。内輪１、外輪２及び玉３は、例えばＳＵＳ４４０Ｃなどのマルテンサイト系ステンレス鋼等の金属材料を用いて形成されている。
【００１１】
前記複数のセパレータ４は、固体潤滑剤を含む自己潤滑性を有する材料で作製されている。本発明において用いることができる固体潤滑剤としては、例えば二硫化タングステン、二硫化モリブデン、グラファイトなどの層状物質、金、銀、鉛などの軟質金属材、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリイミドなどの高分子樹脂材などを挙げることができる。これらは単独で用いてもよく、又は複合材として用いてもよい。
セパレータ４は、図１に示されるように、断面Ｔ字状のものであり、内輪１の外周面１ａと摺接可能な内周面４ａを有するセパレータ内周部４ｂと、このセパレータ内周部４ｂから径方向外側に延出し、外輪２の内周面２ａに摺接可能な外周面４ｃを有するセパレータ外周部４ｄとで構成されている。
【００１２】
セパレータ４の内周面４ａの軸方向の幅寸法は内輪軌道面１ｂの幅よりも大きく設定されており、また、外周面４ｃの軸方向の幅寸法は外輪軌道面２ｂの幅よりも大きく設定されている。これにより、一対のシールド板５間で軸方向の移動を規制されたセパレータ４が、周方向に移動するに際し、内輪軌道面１ｂ又は外輪軌道面２ｂに落ち込むことがないよう構成されている。
また、図２に示されるように、セパレータ４の内周面４ａは平坦面とされ、外周面４ｃは径方向外側に膨らむ円弧面であって外輪２の内周面２ａよりも曲率半径の小さい円弧面とされている。これにより、内周面４ａと内輪１の外周面１ａとの接触面積及び外周面４ｃと外輪２の内周面２ａとの接触面積をそれぞれ小さくすることができるので、転がり軸受１０の回転トルクを抑制することができる。
【００１３】
セパレータ４の外周部４ｄは、当該セパレータ４の内周部４ｂの軸方向両端面よりさらに軸方向外側に突出した突部１１を有している。この突部１１は、面取りされた径方向外側のテーパ面１１ａと、軸方向の端面であってシールド板５に摺動可能な摺動面１１ｂと、この摺動面１１ｂとセパレータ内周部４ｂの平坦な軸方向端面４ｂ１とを連結させたＲ面１１ｃとを有している。
【００１４】
前記シールド板５は、外輪２の肩部６の周溝６ａに内嵌された断面ループ状の取付部５ａと、この取付部５ａから径方向内側に延びる円環部５ｂとを有し、この円環部５ｂには、その径方向内側の先端付近において、軸方向内側に曲げられて形成された補強用の内輪側端部５ｃが設けられている。円環部５ｂの内側には、セパレータ４の外周部４ｄの摺動面１１ｂを摺動させるガイド面５ｄが形成されている。なお、厚肉の材料で作製するなどして必要な強度が得られる場合、前記内輪側端部５ｃの形成を省略することができる。
シールド板５は、例えばＳＵＳ３０４などのオーステナイト系ステンレス鋼等の金属材料を用いて形成される。そして、一対のシールド板５が、図１に示されるように、その取付部５ａ、円環部５ｂ及び内輪側端部５ｃが軸方向において互いに対向するようにして外輪２に取り付けられている。
また、シールド板５の径方向の長さ寸法Ｌ１は、肩部６の周溝６ａの内周面と内輪１の外周面１ａとの間隔Ｌ２よりも小さくされており、シールド板５の内輪側端部５ｃと内輪１の外周面１ａとの間に環状の隙間Ｇが設けられている。この隙間Ｇは、セパレータ４の摩耗により生じる摩耗粉が排出可能なサイズに設定されており、このサイズは、本発明において特に限定されるものではないが、概ね０．３〜１．０ｍｍ程度である。
【００１５】
本実施の形態では、過剰な摩耗粉を排出することができる隙間を設けるために、シールド板５の内輪側端部５ｃを内輪１の外周面１ａから離間させているので、結果として、当該シールド板５の円環部５ｂの径方向寸法が従来のものよりも小さくなる。これにより、円環部５ｂの内側の前記ガイド面５ｄの径方向寸法も従来のものよりも小さくなり、また、これに対応して、前記ガイド面５ｄと摺動するセパレータ４の摺動面１１ｂの径方向寸法Ｌ３も小さく設定されている。
その結果、潤滑にはほとんど関係のない箇所（前記ガイド面５ｄと摺動するセパレータ４の摺動面１１ｂ）からの摩耗を軽減させることができ、軸受内部に蓄積される摩耗粉の量を減少させることができる。
また、内輪側端部５ｃとの干渉を避けるために、セパレータ内周部４ｂの軸方向両端部には凹部が形成されているが、前述した隙間を設けるために当該内輪側端部５ｃを従来よりも径方向外側に配置したことにより、単にＲを大きくしただけで前記凹部を確保しようとすると、内周面４ａの軸方向の幅寸法が小さくなりすぎて、当該内周面４ａと内輪外周面１ａとの接触面が減り、内周面４ａが内輪軌道面１ｂに落ちて傾く惧れがある。
これに対し、本実施の形態では、セパレータ内周部４ｂに平坦な軸方向端面４ｂ１を設け、この軸方向端面４ｂ１と摺動面１１ｂとをＲ面１１ｃで連結しているので、所定幅の内周面４ａを確保することができ、且つシールド板５の内輪側端部５ｃと内輪外周面１ａとの間の隙間Ｇを広くすることができる。
【００１６】
本実施の形態では、一対のシールド板５の内輪側端部５ｃと内輪１の外周面１ａとの間に、セパレータ４の摩耗による摩耗粉を軸受外部に排出可能な隙間Ｇが設けられているので、セパレータ４から発生する摩耗粉のうち過剰分を容易に軸受外部に排出することができ、軸受内部に摩耗粉が蓄積するのを抑制することができる。その結果、摩耗粉の詰まりによって転がり軸受１０の回転トルクが増大するのを防ぐことができるので、当該転がり軸受１０の動力伝達効率が低下することがない。
また、このように摩耗粉による詰まりの発生を抑制することによって、転がり軸受１０の寿命を長くすることができる。
【００１７】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではない。例えば、セパレータ４のテーパ面１１ａに代えてＲ面とすることもでき、また、セパレータ４の断面形状も図１〜２に示されるもの以外の形状とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の転がり軸受の一実施の形態の部分縦断面図である。
【図２】図１の転がり軸受の部分側面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１      内輪
１ａ    外周面
２      外輪
３      玉（転動体）
４      セパレータ
５      シールド板
５ｃ    内輪側端部
１０      転がり軸受
Ｇ      隙間
【図１】
2009293678.tif 000003
【図２】
2009293678.tif 000004