JP2007139046A

JP2007139046A - 軸受装置

Info

Publication number: JP2007139046A
Application number: JP2005332527A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Kuroiwa; 大輔黒岩; Kozueda Fukushima; こず枝福嶋
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2005-11-17
Filing date: 2005-11-17
Publication date: 2007-06-07

Abstract

【課題】ハウジング内への粉塵の侵入を防止する防塵用シールと回転軸及びスリーブとの接触部に滑り摩擦が発生することを防止することのできる離軸受装置を提供する。
【解決手段】ハウジング及び外輪押えリングの内周面に密嵌する外周面を有する固定用リング２２と、固定用リング２２の内周面に固着された金属環２３と、金属環２３の内周面に固着された環状の潤滑油含有部材２４とからなる防塵用シール２１を、回転軸の外周面とハウジングの内周面及びスリーブの外周面と外輪押えリングの内周面との間に設け、潤滑油含有部材２４の内周面を回転軸及びスリーブの外周面に摺接させた。
【選択図】図２

Description

本発明は、ボールねじ軸などの回転軸の端部を支持する軸受として用いられる軸受装置に関する。

ボールねじ軸などの回転軸の端部は、従来、図６に示すような軸受装置によって支持されており、同図に示される軸受装置１０はハウジング１１、組合せ転がり軸受１２、内輪押えナット１４、スリーブ１５及び外輪押えリング１６を備えている。
ハウジング１１は回転軸Ｓの外径より大きい内径で筒状に形成されており、このハウジング１１内に収容された組合せ転がり軸受１２は、二つの転がり軸受１３から構成されている。これらの転がり軸受１３は内輪１３ａ及び外輪１３ｂをそれぞれ有しており、これら転がり軸受１３の内輪１３ａを回転軸Ｓの大径部端面Ｓ１に押圧する内輪押えナット１４は回転軸Ｓの端部に螺嵌されている。

スリーブ１５は図中右側の転がり軸受１３と内輪押えナット１４との間に介装されており、ハウジング１１の内周面に形成された環状段部１１ａに転がり軸受１３の外輪１３ｂを押圧する外輪押えリング１６は、図示しない複数本のボルトによりハウジング１１の図中右側端面に固定されている。
このような軸受装置は、切削粉や塵埃などの粉塵がハウジング１１内に入り込むと、ハウジング２内に入り込んだ粉塵によって転がり軸受１３の転がり性能が阻害され、回転軸Ｓの回転トルクを増大させたりする可能性がある。そこで、従来においては、ハウジング１１内への粉塵の侵入を防止する防塵用シールとして、金属からなる環状部材にゴムなどの弾性軟質材を加硫接着してなるオイルシール１７（図６参照）を用い、このオイルシール１７を回転軸Ｓの外周面とハウジング１１の内周面との間に設けると共にスリーブ１５の外周面と外輪押えリング１６の内周面との間に設けることによって、切削粉や塵埃などの粉塵がハウジング１１内に侵入するのを防止するようにしている。

しかしながら、ハウジング内への粉塵の侵入を防止する防塵用シールとしてオイルシールを用いると、回転軸やスリーブなどの相手部材とオイルシールとの接触部に滑り摩擦が発生する。このため、転がり軸受の内輪を回転軸と一体に回転させるのに比較的大きな回転トルクを必要とするという問題があった。また、転がり軸受の内輪と外輪との間に封入されたグリースの油分が枯渇すると、オイルシールと相手部材との接触部に摩擦熱が発生し、オイルシールの破損を引き起こすおそれがあった。さらに、上述した軸受装置を食品機械などに適用すると、グリースの油分が定期的な洗浄によって流されてしまい、オイルシールと相手部材との接触部に滑り摩擦が発生することがあった。
本発明は上述した問題点に着目してなされたものであり、その目的は、ハウジング内への粉塵の侵入を防止する防塵用シールと回転軸及びスリーブとの接触部に滑り摩擦が発生することを防止することのできる離軸受装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１の発明に係る軸受装置は、回転軸の外径より大きい内径で筒状に形成されたハウジングと、該ハウジング内に収容された複数の転がり軸受と、該転がり軸受の内輪を前記回転軸の大径部端面に押圧する内輪押えナットと、該内輪押えナットと前記転がり軸受との間に設けられたスリーブと、該スリーブの外周に設けられた外輪押えリングとを備えた軸受装置において、前記回転軸の外周面と前記ハウジングの内周面及び前記スリーブの外周面と前記外輪押えリングの内周面との間に、環状の潤滑油含有部材を有する防塵用シールを設け、前記潤滑油含有部材の内周面を前記回転軸及び前記スリーブの外周面に摺接もしくは近接させたことを特徴とする。

本発明のうち請求項２の発明に係る軸受装置は、請求項１記載の軸受装置において、前記回転軸及び前記スリーブの外周面に撥油性コーティング層を形成したことを特徴とする。
本発明のうち請求項３の発明に係る軸受装置は、請求項１又は２記載の軸受装置において、前記潤滑油含有部材の内周面に１本以上の分割溝を前記前記潤滑油含有部材の全周にわたって設けたことを特徴とする。
本発明のうち請求項４の発明に係る軸受装置は、請求項１〜３のいずれか一項記載の軸受装置をボールねじの回転軸支持部に適用したことを特徴とする。

請求項１の発明に係る軸受装置では、防塵用シールの潤滑油含有部材から回転軸及びスリーブの外周面に潤滑油が供給され、防塵用シールと回転軸及びスリーブとの間に潤滑油膜が形成されるため、ハウジング内への粉塵の侵入を防止する防塵用シールと回転軸及びスリーブとの接触部に滑り摩擦が発生することを防止することができる。
請求項２の発明に係る軸受装置では、防塵用シールの潤滑油含有部材から回転軸及びスリーブの外周面に供給された潤滑油の拡がりが撥油性コーティング層によって抑制されるため、上述した効果に加え、洗浄などによって失われる潤滑油の油量を低減して長寿命化を図ることができる。
請求項３の発明に係る軸受装置では、防塵用シールの潤滑油含有部材から回転軸及びスリーブの外周面に供給された潤滑油の拡がりが分割溝によって抑制されるため、上述した効果に加え、洗浄などによって失われる潤滑油の油量を低減して長寿命化を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図１〜図５を参照して説明する。
図１において符号２０は本発明の第１の実施形態に係る軸受装置であり、この軸受装置２０はハウジング１１、組合せ転がり軸受１２、内輪押えナット１４、スリーブ１５、外輪押えリング１６及び防塵用シール２１を備えている。
ハウジング１１は回転軸Ｓの外径より大きい内径で筒状に形成されており、このハウジング１１内に収容された組合せ転がり軸受１２は、二つの転がり軸受１３から構成されている。これらの転がり軸受１３は内輪１３ａ及び外輪１３ｂをそれぞれ有しており、これら転がり軸受１３の内輪１３ａを回転軸Ｓの大径部端面Ｓ１に押圧する内輪押えナット１４は回転軸Ｓの端部に螺嵌されている。

スリーブ１５は図中右側の転がり軸受１３と内輪押えナット１４との間に介装されており、ハウジング１１の内周面に形成された環状段部１１ａに転がり軸受１３の外輪１３ｂを押圧する外輪押えリング１６は、図示しない複数本のボルトによりハウジング１１の図中右側端面に固定されている。
塵埃などの粉塵がハウジング１１内に侵入するのを防止する防塵用シール２１は、回転軸Ｓの外周面とハウジング１１の内周面との間に設けられていると共に、スリーブ１５の外周面と外輪押えリング１６の内周面との間に設けられている。これらの防塵用シール２１は、図２に示すように、ゴムなどの高摩擦材料からなる固定用リング２２と、この固定用リング２２の内周面に固着された金属環２３と、この金属環２３の内周面に固着された環状の潤滑油含有部材２４とからなり、固定用リング２２の外周面はハウジング１１及び外輪押えリング１６の内周面に密嵌するようになっている。

潤滑油含有部材２４はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンなどの合成樹脂材中に鉱油、ポリα−オレフィン油、アルキルポリフェニルエーテル油、アルキルナフタレン油などの潤滑油を含ませた潤滑油含有ポリマー材からなり、この潤滑油含有部材２４の内周面は回転軸Ｓの外周面やスリーブ１５の内周面に摺接もしくは近接するようになっている。

このように構成される本発明の第１の実施形態では、回転軸Ｓの外周面とハウジング１１の内周面及びスリーブ１５の外周面と外輪押えリング１６の内周面との間に上述した防塵用シール２１を設けると、防塵用シール２１の潤滑油含有部材２４から回転軸Ｓの外周面やスリーブ１５の外周面に潤滑油が供給され、潤滑油膜が回転軸Ｓ及びスリーブ１５の外周面と潤滑油含有部材２４の内周面との間に供給されるので、防塵用シール２１と回転軸Ｓ及びスリーブ１５との接触部に滑り摩擦が発生することを防止することができる。また、回転軸Ｓの外周面やスリーブ１５の外周面には防塵用シール２１の潤滑油含有部材２４から潤滑油が常時供給されるため、防塵用シール２１と回転軸Ｓ及びスリーブ１５との接触部に摩擦熱が発生することを防止でき、その結果、摩擦熱による防塵用シール２１の破損を抑制することができる。

なお、上述した第１の実施形態では防塵用シール２１の潤滑油含有部材２４が潤滑油含有ポリマー材からなるものを例示したが、これに限定されるものではなく、例えばフェルトなどに潤滑油を含浸させたものを防塵用シールの潤滑油含有部材として用いてもよい。
図３は本発明の第２の実施形態を示しており、この第２の実施形態が上述した第１の実施形態と異なる点は、潤滑油含有部材２４の内周面と接触する回転軸Ｓの外周面やスリーブ１５の外周面に例えばフッ素系高分子ポリマーからなる撥油性コーティング層２５を形成すると共に、潤滑油含有部材２４の内周面に複数の分割溝２６を潤滑油含有部材２４の全周にわたって形成した点である。

このように、潤滑油含有部材２４の内周面と接触する回転軸Ｓの外周面やスリーブ１５の外周面に撥油性コーティング層２５を形成すると、潤滑油含有部材２４から回転軸Ｓ及びスリーブ１５の外周面に供給される潤滑油の拡がりが撥油性コーティング層２５によって抑えられるため、洗浄などによって失われる潤滑油の油量を低減することができる。これにより、潤滑油含有部材２４から回転軸Ｓ及びスリーブ１５の外周面に潤滑油を長期にわたって供給できるので、防塵用シールの長寿命化を図ることができる。

また、潤滑油含有部材２４の内周面に複数の分割溝２６を潤滑油含有部材２４の全周にわたって形成すると、潤滑油含有部材２４から回転軸Ｓ及びスリーブ１５の外周面に供給される潤滑油の拡がりが分割溝２６によって抑えられるため、洗浄などによって失われる潤滑油の油量を低減することができる。
図４は本発明の第３の実施形態を示しており、この第３の実施形態が上述した第１の実施形態と異なる点は、潤滑油含有部材２４の内周面の両端部に断面円弧状の面取り部２７を形成した点である。

図５は本発明の第４の実施形態を示しており、この第４の実施形態が上述した第１の実施形態と異なる点は、潤滑油含有部材２４の内周面に複数の突起部２８を潤滑油含有部材２４の全周にわたって形成した点であり、このような構成によると、潤滑油含有部材２４から回転軸Ｓ及びスリーブ１５の外周面に供給される潤滑油の拡がりが突起部２８の間に形成される溝部によって抑えられるため、洗浄などによって失われる潤滑油の量を低減することができる。

本発明の第１の実施形態に係る軸受装置の概略構成を示す図である。図１に示す防塵用シールの断面図である。本発明の第２の実施形態における防塵用シールの断面図である。本発明の第３の実施形態における防塵用シールの断面図である。本発明の第４の実施形態における防塵用シールの断面図である。従来の軸受装置の一例を示す図である。

符号の説明

Ｓ回転軸
１１ハウジング
１２組合せ転がり軸受
１３転がり軸受
１３ａ内輪
１３ｂ外輪
１４内輪押えナット
１５スリーブ
１６外輪押えリング
２１防塵用シール
２２固定用リング
２３金属環
２４潤滑油含有部材
２５撥油性コーティング層
２６分割溝

Claims

回転軸の外径より大きい内径で筒状に形成されたハウジングと、該ハウジング内に収容された複数の転がり軸受と、該転がり軸受の内輪を前記回転軸の大径部端面に押圧する内輪押えナットと、該内輪押えナットと前記転がり軸受との間に設けられたスリーブと、該スリーブの外周に設けられた外輪押えリングとを備えた軸受装置において、
前記回転軸の外周面と前記ハウジングの内周面及び前記スリーブの外周面と前記外輪押えリングの内周面との間に、環状の潤滑油含有部材を有する防塵用シールを設け、前記潤滑油含有部材の内周面を前記回転軸及び前記スリーブの外周面に摺接もしくは近接させたことを特徴とする軸受装置。
請求項１記載の軸受装置において、前記回転軸及び前記スリーブの外周面に撥油性コーティング層を形成したことを特徴とする軸受装置。
請求項１又は２記載の軸受装置において、前記潤滑油含有部材の内周面に１本以上の分割溝を前記前記潤滑油含有部材の全周にわたって設けたことを特徴とする軸受装置。
請求項１〜３のいずれか一項記載の軸受装置をボールねじの回転軸支持部に適用したことを特徴とする軸受装置。