JPH11230180A - 転がり軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】転がり軸受の内部空間に充填されている潤滑剤
含有ポリマ部材が軸受外部へ脱落するのを防止して、常
時、軸受内へ潤滑剤の自動的供給を継続できるようにし
た転がり軸受装置を提供する。 【解決手段】軸箱２内に装着される転がり軸受３の内輪
３１と外輪３２との間の軸受内部空間に、潤滑剤含有ポ
リマ部材３５を充填して転動体３３，保持器３４と一体
に成形し、その転がり軸受３の両サイドにシール板３
６，３７を取り付けてある。温度上昇などで潤滑剤含有
ポリマ部材３５が分離しても、軸受外への脱落をシール
板３６，３７が阻止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内部空間に潤滑剤
含有ポリマ部材を充填、成形した転がり軸受を組み込ん
だ転がり軸受装置の改良に係り、特に、当該潤滑剤含有
ポリマ部材が破断しても軸受内に残留させて軸受の潤滑
に寄与させるようにした転がり軸受装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の一般的な転がり軸受装置として
は、例えば図３に示すように、一対の円すいころ軸受
３，３を軸箱２内に収納して、軸１の端部を回転自在に
支承する構造のものがある。各転がり軸受３には、内輪
３１と外輪３２との間に転動体であるころ３３が保持器
３４で保持されている軸受内部空間に、潤滑剤含有ポリ
マ部材３５が充填されている。そして、内輪３１が内輪
間座６，７，８と軸端に螺合したナット９とで軸１に固
定されるとともに、外輪３２が軸貫通穴４１を有して軸
箱２の一端に取り付けた蓋４及び軸箱の他端に取り付け
た蓋５で軸箱２の内径面に固定されている。

【０００３】なお、軸受内部空間に潤滑剤含有ポリマ部
材を充填した転がり軸受としては、上記の円すいころ軸
受の他に、図４に示すような複列ころ軸受が公知である
（特開平９−１４２７３号公報）。このものは、二列の
軌道間に案内つば３８を有する内輪３１と、その２列の
軌道に対向した軌道を有する外輪３２と、これらの内輪
３１と外輪３２の軌道間に介在し保持器３４で保持され
た二列のころ３３からなり、各列のころ３３の外端面よ
り内側における内輪３１と外輪３２との間に存在する空
所（軸受内部空間）に潤滑剤含有ポリマ部材３５が充填
されている。その潤滑剤含有ポリマ部材３５は、ころ３
３，保持器３４と一体に成形されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、軸受内
部空間に潤滑剤含有ポリマ部材３５を充填してなる従来
の転がり軸受３は、その使用時の回転速度や荷重条件等
が厳しくて軸受温度が上昇し潤滑剤含有ポリマ部材３５
が軟化するような使用環境では、外的要因等による異常
などで温度が更に上昇した場合には、軸受内部空間に一
体成形して充填した潤滑剤含有ポリマ部材３５が保持器
３４や転動体３３から分離して軸受３の外部へ脱落して
しまい、そのため軸受内への潤滑剤の自動的な供給がで
きなくなるという可能性をも考慮する必要がある。万一
そのような事態に立ち至ると、潤滑剤含有ポリマ部材を
充填した転がり軸受を軸箱２内に収納したことにより長
期間にわたり外部からの潤滑油補給を行わずに済むとい
う転がり軸受装置の長所が全く生かされなくなるという
問題点があった。

【０００５】そこで、本発明は、軸受内部空間に充填し
た潤滑剤含有ポリマ部材が保持器や転動体から分離して
も、軸受の外部へは脱落させずに軸受内に残留させて、
装置内の転がり軸受への潤滑剤の自動供給を継続させる
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る転がり軸受装置は、内輪と外輪との
間に転動体を有する軸受内部空間に潤滑剤含有ポリマ部
材を充填してなる転がり軸受を装着した転がり軸受装置
において、前記軸受の両サイドに、前記潤滑剤含有ポリ
マ部材の脱落を防止するシール板を取り付けたことを特
徴とする。

【０００７】本発明に係る転がり軸受装置によれば、軸
受内部空間に充填した潤滑剤含有ポリマ部材が保持器や
転動体から分離しても、転がり軸受の両サイドのシール
板がその分離した潤滑剤含有ポリマ部材が軸受外部へ脱
落することを防ぐので、潤滑剤含有ポリマ部材からの潤
滑剤の自動的な供給が継続される。

【０００８】なお、シール板は薄鋼板製，ゴム製、プラ
スチックス製等でよいが、シール板自体を潤滑剤含有ポ
リマ製とすることもできる。その場合は、シール板自体
からも潤滑剤を軸受内に供給することができる利点があ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。なお、従来と同一又は相当部分に
は同一の符号を付してある。実施形態１ 第１の実施形態を図１に基づいて説明する。

【００１０】図１は本発明のシール板を装着した円すい
ころ軸受を装着した転がり軸受装置の断面図である。こ
の転がり軸受装置は、円筒状の軸箱２の内部に軸方向に
間隔を隔てて配置されている一対の単列の円すいころ軸
受３，３を収納して、その二個の転がり軸受３で軸１の
一端部を回転自在に支承している。各転がり軸受３は、
内輪３１と、外輪３２と、その間を転動する円すいころ
３３と、ころを保持する保持器３４と、軸受内部空間に
充填された潤滑剤含有ポリマ部材３５と、内外輪の両サ
イドの端面間の開口をそれぞれに塞ぐ環状のシール板３
６及び３７とで構成されている。円すいころ３３と保持
器３４とは、相互の関係を保って潤滑剤含有ポリマ部材
３５で一体に成形されている。両ころ軸受３，３の内輪
３１は、軸方向に間隔を隔てて配置されている。そし
て、両内輪３１の対向する端面間に内輪間座６が介装さ
れるとともに、他方の端面に内輪間座７及び内輪間座８
をそれぞれ当てて、軸１の端末に設けたおねじ１ｎに螺
合したナット９とで軸１に固定されている。

【００１１】内外輪の両サイドに配設されている前記シ
ール板３６，３７は、潤滑剤含有ポリマ部材３５の軸受
外部への脱落を防止するもので、薄鋼板またはゴム板を
素材とする簡単な円環状円板で良く、簡単に安価に製作
できて且つ簡単に装着することができるものである。す
なわち、内側のシール板３６，３６の方は、両ころ軸受
３，３の外輪３２の対向する端面間に介装された外輪間
座１１でシール板の外周部を挟み、外側のシール板３
７，３７の方は、軸箱２に取り付けた蓋４及び蓋５で挟
んで固定されている。このようにして、それらの円環状
のシール板３６，シール板３７は、いずれもころ軸受３
の固定側である外輪３２の両サイドに接触して取り付け
られているが、回転側である内輪３１には非接触の状態
でころ軸受３の円環状の開口を塞いでいる。

【００１２】なお、前記シール板３６，３７は、潤滑剤
含有ポリマ部材を素材として製作したものでもよい。こ
こで、本発明に適用する潤滑材含有ポリマ部材の一例を
述べる。

【００１３】本発明に使用する潤滑材含有ポリマ部材
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
リマであるポリオレフィン系樹脂の群から選定した合成
樹脂に、潤滑剤としてポリ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ールエーテル油のようなエーテル
油、フタル酸エステル，トリメリット酸エステルのよう
なエステル油等の何れかを単独若しくは混合油の形で混
ぜて調整した混合物である。この合成樹脂と潤滑剤との
混合物を所定温度に加熱溶融した後、転がり軸受の内輪
と外輪との端面に型板を嵌めて囲った軸受空間内に注入
して加圧しながら冷却固化させ、潤滑材含有ポリマ部材
３５を成形する。

【００１４】前記ポリマの群は、分子構造は同じでその
平均分子量が異なっており、１×１０³ 〜５×１０⁶ の
範囲に及んでいる。その中で、平均分子量１×１０³ 〜
１×１０⁶ という比較的低分子量のものと、１×１０⁶
〜５×１０⁶ という超高分子量のものとを、単独もしく
は必要に応じて混合して用いる。また、必要に応じて前
記ポリマに酸化防止剤，錆止め剤，摩耗防止剤，あわ消
し剤，極圧剤等の各種の添加剤を加えてもよい。

【００１５】前記潤滑剤含有部材の組成比は、全重量に
対してポリオレフィン系樹脂２０〜８０重量％、潤滑剤
８０〜２０重量％である。ポリオレフィン系樹脂が２０
重量％未満の場合は、あるレベル以上の硬さ・強度等が
得られない。また、ポリオレフィン系樹脂が８０重量％
を越える場合（つまり、潤滑剤が２０重量％未満の場
合）は、潤滑剤の供給が少なくなり、シール装置のリッ
プ部の磨耗低減効果が少なくなる。

【００１６】更に、特に耐熱性を要求される場合には、
上述のポリα一オレフィン系ポリマの代わりに、次のよ
うな熱硬化性樹脂をべ一スにした潤滑剤含有ポリマ部材
が好適である。

【００１７】その熱硬化性樹脂としては、ジアリルフタ
レート系樹脂．フェノール系樹脂及びポリカルボジイミ
ド系樹脂を挙げることができる。より具体的には、ジア
リルフタレート系樹脂は、ジアリルフタレート，ジアリ
ルイソフタレート，ジアリルテレフタレートのモノマー
あるいはプリポリマーのそれぞれ単独重合体（ホモポり
マ）、これらの中の２つ以上のモノマーあるいはプリポ
リマの共重合体及びこれらの単独重合体と共重合体との
混合物である。このジアリルフタレート系樹脂は、その
ままでは加熱硬化させることができないので、通常、過
酸化物を硬化剤（重合開始剤）として用いる必要があ
る。過酸化物としては、ベンゾイルパーオキサィド，ｍ
−トルオイルパーオキサイド，ｔ−ブチルパーオキサイ
ド，ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート，ジ−ｔ−ブチ
ルパーオキシイソフタレート，２，５−ジメチル−２，
５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）へキサン，ジクミルパ
ーオキサイドなどを用いることができる。これら硬化剤
は、重合に際して樹脂に対して数重量％程度、通常は１
重量％程度添加される。

【００１８】本発明で使用できるフェノール系樹脂は、
レゾールタイプの純フェノール樹脂，ノボラックタイプ
の純フェノール樹脂及び種々の変性フェノール樹脂であ
る。変性フェノール樹脂としては、例えばカシュー変性
フェノール樹脂（ノボラックタイプ，レゾールタイ
プ），油変性フェノール樹脂（ノボラックタィプ）など
が使用できる。ノボラックタィプのフェノール樹脂は、
そのままでは硬化せず、硬化剤としてへキサミンあるい
はレゾールタイプのフェノール樹脂を添加する必要があ
る。それに対して、レゾールタイプのフェノール樹脂は
無添加で加熱硬化する。また、油変性フェノール樹脂
は、硬化時に潤滑油を保持する能力が弱〈、単独では使
用できないため、他のフェノール樹脂を混合して使用す
る必要がある。

【００１９】本発明で用いることのできるポリカルボジ
イミド系樹脂は、無添加で加熱硬化する。上記熱硬化性
樹脂と混合して本発明で使用できる潤滑剤としては、前
記熱硬化性樹脂との相溶性を有することが必要であり、
例えばジイソデシルフタレート，ジ−２−エチルヘキル
セバケート，トリ−２−エチルヘキシルトリメリテート
などのエステル油、ポリオールエステル油，オクタデシ
ルジフェニルエーテル，テトラフェニルエーテル，ペン
タフェニルエーテルなどのフェニルエーテル油を挙げる
ことができる。

【００２０】また、本発明においては、前記潤滑剤の代
わりに該潤滑剤を基油とするグリースを使用することが
できる。その場合、潤滑剤にリチウム石けん等の公知の
金属石けん類を適量添加して調合される。

【００２１】なお、本発明の潤滑剤含有ポリマ部材の機
械的強度の補強や、成形性向上の目的で、次のような各
種充填剤を添加してもよい。例えば、炭酸カルシウムや
タルク，シリカ，クレー，マイカ等の鉱物類、チタン酸
カリウムウィスカー，ホウ酸アルミニウムウィスカー等
の無機ウィスカー類、或いはガラス繊維やアスベス卜，
石英ウール，金属繊維等の無機繊維類、及びこれらを布
伏に編組したもの、また有機化合物では、カーボンブラ
ック、黒鉛粉末、カーボン繊維、アラミド繊維やポリエ
ステル繊維或いはポリイミドやポリベンゾイミダゾール
等の各種熱硬化性樹脂を添加することができる。更に、
潤滑剤含有ポリマ部材の熱伝導性を向上させる目的で、
カーボン繊椎，金属繊維，黒鉛粉末，金属粉末，酸化亜
鉛粉末等を添加してもよい。

【００２２】更に、前記潤滑剤含有ポリマ部材は、高吸
油高分子であるポリプロピレン，ポリスチレン，ポリエ
チレン，ポリウレタン，ポリメタクリル酸エステル等の
アクリル系樹脂或いはポリノルボルネンなどを用いたも
のであってもよい。

【００２３】上記の転がり軸受装置で両端部を支承した
軸１が、高速回転または重荷重下で使用されると、その
条件次第で内蔵されているころ軸受３の温度が上昇して
固体状に成形されている潤滑剤含有ポリマ部材３５が軟
化することがある。そして最悪の場合、潤滑剤含有ポリ
マ部材３５が保持器３４や転動体３３から分離する。し
かし、各ころ軸受３の両サイドの円環状の開口はシール
板３６，シール板３７により塞がれており、分離した潤
滑剤含有ポリマ部材３５がころ軸受３の外部へ脱落して
しまうことなく軸受内に残留するから、潤滑剤含有ポリ
マ部材３５からの潤滑剤の自動的な供給は依然として継
続されて潤滑不足は生じない。それゆえ、潤滑剤含有ポ
リマ部材３５が分離した状態になっても、転がり軸受装
置の蓋４，５を取り外して軸箱２内に収納されているこ
ろ軸受３，３に外部からの潤滑油補給を行わずに済み、
長期間にわたり潤滑剤含有ポリマ部材３５からの自動給
油で運転できる。実施形態２ 第２の実施形態を図２に基づいて説明する。

【００２４】この実施形態は、転がり軸受装置の軸箱２
に内蔵する転がり軸受のタイプが上記第１の実施形態の
場合と異なる。すなわち、図２（ａ）は、円すいころ軸
受３に替えて自動調心ころ軸受３Ａを用いた例である。
二列の軌道間に浮き案内輪３９を有する内輪３１と、そ
の２列の軌道に対向した軌道を有する外輪３２と、これ
らの内輪３１と、外輪３２の軌道間に介在し保持器３４
で保持された二列のころ３３，３３からなる転動体とを
備え、各列のころ３３，３３の外端面より内側における
内輪３１と外輪３２との間に存在する軸受内部空間に潤
滑剤含有ポリマ部材３５が充填されて、ころ３３，保持
器３４，浮き案内輪３９と一体に成形されている。その
外輪３２の両サイドにシール板３６，シール板３７を取
り付けて、分離した潤滑剤含有ポリマ部材３５が軸受の
外部へ脱落することを防止している。

【００２５】また、図２（ｂ）は、円すいころ軸受３に
替えて円筒ころ軸受３Ｂを用いた例である。内輪３１
と、つば付外輪３２と、これらの両輪３１，３２の軌道
間に介在し保持器３４で保持された単列の円筒ころ３３
からなる転動体とを備え、内輪３１と外輪３２との間に
存在する軸受内部空間に潤滑剤含有ポリマ部材３５が充
填されて円筒ころ３３，保持器３４と一体に成形されて
いる。その外輪３２の両サイドにシール板３６，シール
板３７を取り付けて、分離した潤滑剤含有ポリマ部材３
５が軸受の外部へ脱落することを防止している。

【００２６】図２（ｃ）は、円すいころ軸受３に替えて
玉軸受３Ｃを用いた例である。内輪３１と、つば付外輪
３２と、これらのこれらの両輪３１，３２の軌道間に介
在し保持器３４で保持された単列の玉３３からなる転動
体とを備え、内輪３１と外輪３２との間に存在する軸受
内部空間に潤滑剤含有ポリマ部材３５が充填されて玉３
３，保持器３４と一体に成形されている。その外輪３２
の両サイドにシール板３６，シール板３７を取り付け
て、分離した潤滑剤含有ポリマ部材３５が軸受の外部へ
脱落することを防止している。

【００２７】なお、シール板３６，３７を薄鋼板製また
はゴム製のものではなく、潤滑剤含有ポリマ製とした場
合には、分離した潤滑剤含有ポリマ部材３５が軸受の外
部へ脱落することを防止する機能とともに、シール板自
身から潤滑剤を軸受内へ自動供給する機能をも付与され
る。潤滑剤含有ポリマ製のシール板の場合、シール板を
内外両輪に接触させて取り付けても良い。

【００２８】また、本発明は、転動体を円周上等間隔に
配設する保持器を外し、潤滑剤含有ポリマで保持する形
態のものにも適用できる。また、各実施形態には、転が
り軸受を内輪回転で装着したものを示しているが、本発
明に係る転がり軸受装置は内輪回転，外輪回転を問わず
に適用できることは勿論である。

【００２９】また、装置内の転がり軸受の装着数につい
ても、一軸端につき二個一対と限定する必要はない。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る転が
り軸受装置によれば、内蔵された転がり軸受の内輪と外
輪との間の軸受内部空間に充填した潤滑剤含有ポリマ部
材が保持器や転動体から分離しても、軸受内に残留させ
ることができるから、潤滑剤の自動的な供給を継続させ
ることが可能になるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の断面図である。

【図２】本発明の第２の実施形態の転がり軸受要部の断
面図で、（ａ）は自動調心ころ軸受を用いた例、（ｂ）
は円筒ころ軸受を用いた例、（ｃ）は玉軸受を用いた例
である。

【図３】従来の転がり軸受装置の一例を示す断面図であ
る。

【図４】従来の他の転がり軸受の要部の断面図である。

【符号の説明】

１ 軸 ２ 軸箱 ３ 転がり軸受 ３Ａ 転がり軸受 ３Ｂ 転がり軸受 ３Ｃ 転がり軸受 ３１ 内輪 ３２ 外輪 ３３ 転動体 ３４ 保持器 ３５ 潤滑剤含有ポリマ部材 ３６ シール板 ３７ シール板 ４ 蓋 ５ 蓋

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内輪と外輪との間に転動体を有する軸受
   内部空間に潤滑剤含有ポリマ部材を充填してなる転がり
   軸受を装着した転がり軸受装置において、前記軸受の両
   サイドに、前記潤滑剤含有ポリマ部材の脱落を防止する
   シール板を取り付けたことを特徴とする転がり軸受装
   置。