(57)【要約】【課題】潤滑油の量が少なくても、保持器に焼付きが発生するのを防止することができ、ひいては潤滑油の無駄が生じるのを防止することができる転がり軸受を提供する。【解決手段】外周に内輪軌道面２ａを有する内輪２と、内周に外輪軌道面３ａを有するとともに、軸方向一方側に肩部３ｂが形成された外輪３と、内外輪軌道面２ａ，３ａ間を転動する複数の転動体４と、複数の転動体４を保持するポケット５ｂを有するとともに、外周面の一部が、外輪３の肩部３ｂに摺接することにより回転が案内される保持器５と、を備えている。外輪３の肩部３ｂと外輪軌道面３ａとの交差部の全周に、保持器５との干渉を防止する盗み部３ｄが形成されている。【選択図】図１
2009138874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に内輪軌道面を有する内輪と、
内周に外輪軌道面を有するとともに、この外輪軌道面の軸方向一方側に軸方向他方側よりも径方向内方に突出する肩部が形成された外輪と、
前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間を転動する複数の転動体と、
軸方向に対向する一対の円環部、及び両円環部の間を周方向複数箇所で連結する柱部のうち周方向に隣り合う柱部とで区画され、周方向に所定間隔に配置されて前記複数の転動体を保持するポケットを有するとともに、外周面の一部が、前記外輪の肩部に摺接することにより回転が案内される保持器と、を備えた転がり軸受において、
前記外輪の肩部と外輪軌道面との交差部の全周に、前記保持器との干渉を防止する盗み部が形成されていることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記盗み部が、断面円弧状の面取り部である請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項３】
前記外輪の肩部が、径方向内方に膨出するとともにその軸線を含む断面が微分可能な曲線を形成している曲面であり、前記面取り部が、当該曲面の一部である請求項２に記載の転がり軸受。
【請求項４】
前記保持器の円環部と前記外輪の肩部とが摺接することにより前記保持器の回転が前記外輪に案内される請求項３に記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受、さらに詳しくは、潤滑油により潤滑される転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内輪と、外輪と、これらの間に配置された転動体としての玉と、この玉を保持する保持器とを有するアンギュラ玉軸受として、外輪の一方の肩部と保持器の外周との摺接により保持器の回転が案内される、いわゆる外輪案内タイプのものが提供されている（特許文献１参照）。
一方、必要に応じて必要量の潤滑油を供給するため、転がり軸受の内部に潤滑油を吐出するためのポンプと当該潤滑油を入れるタンクとを有する給油ユニットを備え、この給油ユニットから軸受内部に潤滑油を微量ずつ間欠的に供給する転がり軸受装置が提案されている（特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３４７００１号公報
【特許文献２】特開２００４−１０８３８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されたアンギュラ玉軸受では、予め塗布する潤滑油の量が少ないと、外輪の肩部と保持器の外周面との摺接部、特に転動体に近い部分に潤滑不良が生じて保持器に焼付きが生じる一方で、潤滑油の量が過剰であると、余剰の潤滑油が軸受外部に流出することで潤滑油に無駄が生じる等の問題が生じていた。また、特許文献２に記載された転がり軸受装置において、その転がり軸受として外輪案内タイプのアンギュラ玉軸受を用いる場合にも、前記と同様な問題が生じるおそれがあった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、潤滑油の量が少なくても、保持器に焼付きが発生するのを防止することができ、ひいては潤滑油の無駄が生じるのを防止する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、外周に内輪軌道面を有する内輪と、内周に外輪軌道面を有するとともに、この外輪軌道面の軸方向一方側に軸方向他方側よりも径方向内方に突出する肩部が形成された外輪と、前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間を転動する複数の転動体と、軸方向に対向する一対の円環部、及び両円環部の間を周方向複数箇所で連結する柱部のうち周方向に隣り合う柱部とで区画され、周方向に所定間隔に配置されて前記複数の転動体を保持するポケットを有するとともに、外周面の一部が、前記外輪の肩部に摺接することにより回転が案内される保持器と、を備えた転がり軸受において、前記外輪の肩部と外輪軌道面との交差部の全周に、前記保持器との干渉を防止する盗み部が形成されていることを特徴としている。
【０００６】
従来の転がり軸受は、保持器の回転に伴って当該保持器が振動し、その外周面が外輪の軸線に対して傾くことから、外輪の一方に形成された肩部の円筒面に保持器の外周面が斜めに当たることにより接触面圧が転動体側で高くなり、特に、保持器と線接触する交差部には非常に高い接触面圧がかかっていた。しかし、本発明の転がり軸受によれば、前記交差部の盗み部によって交差部と保持器とが干渉するのを防止することができるので、前記交差部が保持器と線接触するのを防ぐことができる。これにより、交差部に面圧が集中するのが緩和されるので、交差部における高い面圧によって油膜が破断するのを防ぐことができる。この結果、保持器の耐焼付き性が向上するので、潤滑油が少なくても保持器に焼付きが発生するのを防止することができる。
【０００７】
上記転がり軸受において、前記盗み部が、断面円弧状の面取り部であってもよい。この場合、保持器と面取り部とが面接触しやすくなることで、接触部の面圧を低減することができるので、保持器の耐焼付き性が向上する。
【０００８】
また、上記転がり軸受において、前記外輪の肩部が、径方向内方に膨出するとともにその軸線を含む断面が微分可能な曲線を形成している曲面であり、前記面取り部が、当該曲面の一部であってもよい。この場合、保持器と肩部の曲面とが面接触することになり、接触部の面圧を低くすることができる。
【０００９】
上記転がり軸受において、前記保持器の円環部と前記外輪の肩部とが摺接することにより前記保持器の回転が前記外輪に案内されることが好ましい。この場合、外輪の肩部が保持器のポケットに接触することがなくなり、ポケットの角部の摩耗が低減されるので、保持器の耐焼付き性が向上する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の転がり軸受によれば、交差部の盗み部によって交差部と保持器とが干渉するのを防止することができるので、交差部に面圧が集中するのが緩和され、交差部における高い面圧によって油膜が破断するのを防ぐことができる。この結果、保持器の耐焼付き性が向上するので、潤滑油が少なくても保持器に焼付きが発生するのを防止することができ、ひいては潤滑油の無駄が生じるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を、添付した図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る転がり軸受の概略断面図である。図１における転がり軸受１は、内輪２と、外輪３と、これらの間に配置された転動体としての玉４と、この玉４を保持する保持器５とで構成されるアンギュラ玉軸受である。
【００１２】
内輪２は環状に形成されており、その外周に周方向全周に亘って形成された溝状の内輪軌道面２ａを有している。
外輪３も環状に形成されており、その内周に周方向全周に亘って形成された溝状の外輪軌道面３ａを有している。また、この外輪軌道面３ａの軸方向一方側には、後述する保持器５を案内するために、外輪軌道面３ａの軸方向他方側よりも径方向内方に突出する肩部３ｂが形成されている。外輪３は、内輪２と同心に配置されている。
【００１３】
保持器５は、例えば、フェノール樹脂等の合成樹脂からなり、軸方向に対向する一対の円環部５ａ、及び両円環部５ａの間を周方向複数箇所で連結する柱部５ｅのうち周方向に隣り合う柱部５ｅとで区画され、周方向に所定間隔に配置されて複数の玉４を保持するポケット５ｂを有している。
この保持器５は、内輪２の外周面と外輪３の内周面との間に、内輪２及び外輪３と略同心に配置されており、外輪３の肩部３ｂに摺接可能に対向している被案内面５ｃを有している。そして、保持器５の被案内面５ｃが外輪３の肩部３ｂの案内面３ｃに摺接することにより保持器５の回転が案内される。
玉４は保持器５の各ポケット５ｂに収容されることにより周方向において所定間隔に保持されて、内輪軌道面２ａと外輪軌道面３ａとの間を転動する。
【００１４】
ここで、外輪３の肩部３ｂと外輪軌道面３ａとの交差部には、保持器５との干渉を防止する盗み部として、断面円弧状の面取り部３ｄが当該交差部の全周にわたって形成されている。この面取り部３ｄの曲率半径は、例えば０．５〜１．０ｍｍである。
【００１５】
転がり軸受１は、給油ユニットＫによって軸受内部に微量の潤滑油が供給されることにより潤滑される。ここで、「微量の」潤滑油とは、一度に供給される潤滑油の量が、ナノリットル（ｎＬ）オーダーであることを意味している。
図２は、図１における転がり軸受１の側面図であって、給油ユニットＫを説明するためのものである。
【００１６】
給油ユニットＫは、例えば、潤滑油を貯留するタンク６、このタンク６内の潤滑油を吸引して吐出するポンプ７、このポンプ７の吐出口に設けられて潤滑油を吐出する潤滑油吐出ノズル８、及びポンプ７を駆動する駆動部（図示せず）を備えている。
この実施形態では、図１及び図２に示すように、タンク６及びポンプ７が転がり軸受１に内蔵されている。
【００１７】
すなわち、内輪２及び外輪３には、玉４を保持するための部分に加えて、給油ユニット設置用延長部２ｂ，３ｅが形成されており、ポンプ７は、外輪３の給油ユニット設置用延長部３ｅの内周面に着脱可能に取り付けられている。また、タンク６は、軸方向から見て円弧状とされて、ポンプ７と周方向に隣り合うように外輪３の給油ユニット設置用延長部３ｅの内周面に着脱可能に取り付けられており、導管９によってポンプ７と接続されている。
【００１８】
ポンプ７は、圧電素子によって被駆動部であるダイアフラムを往復させることにより、ポンプ７室内にタンク６内の潤滑油を吸引して潤滑油吐出ノズル８から吐出させるダイアフラムポンプとされている。
潤滑油吐出ノズル８は、保持器５の内周面５ｄと内輪２との間に配置され、保持器５と内輪２とが対向する軸方向範囲のいずれかの位置で開口しており、タンク６内の潤滑油を微量ずつ内輪２の内輪軌道面２ａの近傍及び玉４に対して供給する。潤滑油吐出ノズル８が上記の位置で開口していることにより、転がり軸受１の回転によって生じる風の流れ（エアカーテン）に起因して潤滑油の供給が阻害されるのを防ぎ、潤滑油の油滴を確実に保持器５、内輪２又は玉４のいずれかに付着させることができる。
駆動部には、電源電池（又は発電機）又は外部電源の変圧回路、ポンプ制御回路等が設けられており、この駆動部からの電圧信号によって、ポンプ７が駆動され、ポンプ７がタンク６から潤滑油を吸引することによって、潤滑油吐出ノズル８から、玉４及び内輪軌道面２ａ方向に潤滑油が吐出される。
【００１９】
これにより、玉４と内外輪軌道面２ａ，３ａとが接触する転動部と、保持器５の被案内面５ｃと外輪３の案内面３ｃとが接触する案内部と、玉４とポケット５ｂとの間とが潤滑される。
【００２０】
潤滑油における基油の種類としては、エステル系、エーテル系、フッ素系、シリコーン系、合成炭化水素系のいずれを用いてもかまわない。潤滑油として、例えば、フッ化ポリマー油、フッ化ポリエーテル油、アルキルジフェニルエーテル油、ポリフェニルエーテル油、ポリオールエステル油、ポリアルファオレフィン油等が挙げられ、これらはそれぞれ単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
【００２１】
従来の転がり軸受は、保持器の回転に伴って当該保持器が振動し、その外周面が外輪の軸線に対して傾くことから、外輪の一方に形成された肩部の円筒面（案内面）に保持器の外周面（被案内面）が斜めに当たることにより接触面圧が玉側で高くなり、特に保持器と線接触する交差部には非常に高い接触面圧がかかっていた。
しかし、この転がり軸受１によれば、前記交差部の盗み部によって交差部と保持器５とが干渉するのを防止することができるので、前記交差部が保持器５と線接触するのを防ぐことができる。これにより、交差部に面圧が集中するのが緩和されるので、交差部における高い面圧によって油膜が破断するのを防ぐことができる。また、盗み部として面取り部３ｄを形成することにより、保持器５と面取り部３ｄとが面接触しやすくなることで、接触部の面圧を低減することができる。この結果、保持器５の耐焼付き性が向上する。そして、供給される潤滑油の量が少ないことで、転がり軸受１のトルク変動が低減されるとともに、軸受外部への潤滑油漏れが防止できる。これらのことから、潤滑油が少なくても保持器５に焼付きが生じるのを防ぐことが可能になり、ひいては潤滑油の無駄が生じるのを防止することができる。
このように、転がり軸受１においては、潤滑油の量が少なくても、軸受内部の潤滑が可能であるので、給油ユニットＫのタンク６へ潤滑油を供給するインターバルを長くすることができ、これにより転がり軸受１のメンテナンスの回数を少なくすることができる。
【００２２】
図３は、本発明の第２の実施形態に係る転がり軸受の概略断面図である。
図３に示された転がり軸受１においては、外輪３の肩部３ｂが、径方向内方に膨出するとともにその軸線を含む断面が微分可能な曲線を形成している曲面であり、面取り部３ｄが、当該曲面の一部である。ここで、肩部３ｂと外輪軌道面３ａとの交差部の内径と保持器５の外径との差ａは、保持器５の回転時のおどり量に応じて、例えば０．１〜０．５ｍｍから選択することができ、選択した値に応じて、肩部３ｂの曲面の曲率半径を適宜設定すればよい。これ以外は、上記第１の実施形態と同様である。
【００２３】
この場合、保持器５と前記曲面とが面接触することになり、接触部の面圧を低くすることができる。さらに、保持器５の回転が外輪３に案内される際に、保持器５の円環部５ａと外輪３の肩部３ｂの曲面のみが摺接するので、外輪３の肩部３ｂが保持器５のポケット５ｂに接触することがなくなる。これにより、ポケット５ｂの角部が摩耗するのが低減されるので、保持器５の耐焼付き性が向上する。
【００２４】
なお、本発明は前述の実施形態に限らず、本発明の範囲内で適宜変更が可能である。
上記第１の実施形態では、外輪３の肩部３ｂと外輪軌道面３ａとの交差部に、盗み部として、断面円弧状の面取り部３ｄを形成しているが、断面円弧状の面取り部の代わりにテーパ面を形成してもかまわない。
【００２５】
また、上記実施形態では、給油ユニットＫのタンク６及びポンプ７を転がり軸受１に内蔵させているが、タンク６及びポンプ７は、転がり軸受１の外部、例えば、転がり軸受１が取り付けられているハウジング等の適当な位置に取り付けてもよい。また、図４に示すように、給油ユニットＫのすべての構成を転がり軸受１の外部に設けるようにしてもよいし、また、給油ユニットＫのすべての構成を転がり軸受１に内蔵させることも可能である。
給油ユニットＫは、軸受内部に微量の潤滑油を供給するものであればよく、上記実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、微量の潤滑油を供給可能であれば、オイルミスト潤滑装置やオイルエア潤滑装置、オイルジェット潤滑装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る転がり軸受を示す概略断面図である。
【図２】図１の転がり軸受の側面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る転がり軸受を示す概略断面図である。
【図４】給油ユニットの他の取り付け位置を説明する概略断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１      転がり軸受
２      内輪
３      外輪
３ｂ    肩部
３ｄ    盗み部（面取り部）
４      転動体（玉）
５      保持器
６      タンク
７      ポンプ
８      潤滑油吐出ノズル
９      導管
Ｋ      給油ユニット
【図１】
2009138874.tif 000003
【図２】
2009138874.tif 000004
【図３】
2009138874.tif 000005
【図４】
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