JP2005061575A - 転がり軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】 軸受空間内の潤滑油を適当に排出して油漏れが起き難い、転がり軸受を提供する。
【解決手段】外輪軌道面を有する回転輪である外輪１２と、内輪軌道面を有する静止輪である内輪１４と、前記外輪及び前記内輪軌道面間に転動自在に配された複数の転動体１５と、前記外輪の軸方向両端部に設けられたオイルシール１９と、を備え、前記外輪１２、内輪１４、オイルシール１９とで画成された軸受空間内に潤滑油を供給する油潤滑が適用された転がり軸受において、前記内輪１２は、前記潤滑油を軸側に排出するための排油孔２３，３２を備え、前記排油孔２３，３２の排油口２２，３４は、前記オイルシール１９が摺動する前記内輪１４の摺動面近傍に形成されていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、転がり軸受に関し、詳細には、鉄鋼産業における製鐡設備等に使用され、強制循環給油、オイルミスト潤滑、オイルエア潤滑のような油潤滑が適用され、外輪回転にて使用される転がり軸受に関する。

従来、外輪回転にて使用される転がり軸受を潤滑する手法が種々考案されている（例えば、特許文献１参照。）。図３は、外輪回転にて使用される複列円筒ころ軸受にオイルエア潤滑が適用される従来の構造を示す。

図３において、複列円筒ころ軸受４０は、内周面に複列の外輪軌道面４１を有する外輪４２と、外周面に複列の内輪軌道面４３を有する内輪４４と、外輪軌道面４１と内輪軌道面４３との間に転動自在に配された複数の円筒ころ４５と、円筒ころ４５を円周方向に等間隔に保持する保持器４６とを備えている。

内輪４４の両端部側方には、各列の円筒ころ４５の端面と摺動接触可能な一対の鍔輪４７が設けられている。内輪４４及び鍔輪４７は、固定軸４８に複数のＯリング４９を介して外嵌固定された静止輪として作用し、外輪４２は円筒ころ４５を介して相対回転する回転輪として作用する。また、外輪４２の軸方向両端部には、その内周面に一対のオイルシール５０が取付けられており、オイルシール５０のリップ部５１が鍔輪４７の外周面と摺動するように構成されている。
また、内輪４４の軸方向中間部には、給油孔５２が穿孔されると共に、軸方向両端部には、鍔輪４７と対向する部分に端面油溝５３が形成されている。

図示しない潤滑油供給装置から送られたオイルエアは、固定軸４８に形成された給油通路５４、内輪４４の給油孔５２を介して、外輪４２、内輪４４、オイルシール５０とで画成された軸受空間内を供給潤滑する。一方、軸受空間内を潤滑したオイルエアは、内輪４４の端面油溝５３、固定軸４８に形成された排油通路５５を通って回収される。
実開平５−２２８４９号公報

しかしながら、図３に示された複列円筒ころ軸受４０では、内輪４４に形成された端面油溝５３を用いて排油が行われている。このため、潤滑油は軸受下部における内輪軌道面４３まで溜まり、軸受空間内に充満して、オイルシール５０のリップ部５１から油漏れが生じることが懸念された。また、軸受空間の内圧が増加すると、外輪４２の鍔部に装着されたオイルシール５０が軸方向に変形する可能性があり、リップ部５１からの油漏れがより起きやすくなるという問題がある。

本発明は、上記の問題点を鑑みて、軸受空間内の潤滑油を適当に排出して油漏れが起き難い転がり軸受を提供することを目的とする。

本発明の上記の目的は、下記構成によって達成される。
（１）外輪軌道面を有する回転輪である外輪と、内輪軌道面を有する静止輪である内輪と、前記外輪及び前記内輪軌道面間に転動自在に配された複数の転動体と、前記外輪の軸方向両端部に設けられたオイルシールと、を備え、前記外輪、内輪、オイルシールとで画成された軸受空間内に潤滑油を供給する油潤滑が適用される、転がり軸受において、
前記内輪は、前記潤滑油を軸側（本実施形態における固定軸の排出通路）に排出するための排油孔を備え、
前記排油孔の排油口は、前記オイルシールが摺動する前記内輪の摺動面近傍に形成されていることを特徴とする転がり軸受。
（２）前記油潤滑は、圧縮空気を利用して前記潤滑油を供給通路（本実施形態における給油通路、給油孔を含む）の内壁面に沿って移動させるようにして、前記軸受空間内を潤滑するオイルエア潤滑であることを特徴とする（１）に記載の転がり軸受。
（３）前記内輪は、外周面に前記排油孔の排油口及び前記摺動面が形成された鍔部を備え、前記鍔部は、前記摺動面に対して前記排油口の反対側に、前記鍔部の外周面から径方向外方に突出する環状突起を有することを特徴とする（１）又は（２）に記載の転がり軸受。
（４）前記オイルシールは、前記環状突起の内側面と対向する位置に、外側面から軸方向に突出した突起部を備えたことを特徴とする（３）に記載の転がり軸受。

本発明によれば、外輪回転にて使用され、油潤滑が適用される転がり軸受において、内輪に設けられた排油孔の排油口をオイルシールが摺動する内輪の摺動面近傍に形成している。したがって、排油口とオイルシールのリップ部とが同レベルかつ近い位置にあるため、軸受内の油浴レベルとリップ部の摺動位置とが同レベルとなる。これにより、リップ部近傍の余分な油が排油孔へと搬送され、オイルシールのリップ部からの油漏れを非常に少なくすることが可能となる。

また、内輪の鍔部に環状突起が設けられたので、軸受空間の内圧増加によるオイルシールの軸方向変形を防止することができ、オイルシールのリップ部から油漏れが発生することをより確実に防止することができる。さらに、オイルシールが軸方向に変形したとしても、オイルシールに突起部を設けることで接触面積を小さくし、シール効果を落とさずに、環状突起との面接触によるトルクの増加を防止することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１（ａ）は、第１実施形態に係る油潤滑であるオイルエア潤滑が適用される転がり軸受の断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ部分の拡大断面図である。

図１（ａ）において、転がり軸受である複列円筒ころ軸受１０は、内周面に複列の外輪軌道面１１を有する外輪１２と、外周面にそれぞれ内輪軌道面１３を有する一対の内輪１４と、複列の外輪軌道面１１と内輪軌道面１３との間に転動自在に配された転動体である複数の円筒ころ１５とを備えている。内輪１４は、固定軸１６に複数のＯリング１７を介して外嵌固定された静止輪として作用し、外輪１２は、円筒ころ１５を介して相対回転する回転輪として作用する。

一対の内輪１４は、それぞれ一方の端部同士を突き合わせて配置されている。また、各内輪１４の他方の端部には、各列の円筒ころ１５の端面と摺動接触可能な鍔部１８が設けられている。外輪１２の軸方向両端部には、その内周面に一対のオイルシール１９が取付けられており、オイルシール１９のリップ部２０が鍔部１８の外周面と摺動するように構成されている。

一対の内輪１４の一方の端部間には、径方向に貫通した給油孔２１が設けられている。また、各内輪の鍔部１８には、オイルシール１９のリップ部２０が摺動する摺動面近傍に排出口２２を有し、径方向に貫通する排油孔２３が穿孔されている。
給油孔２１は、固定軸１６に設けられた給油通路２４と、外輪１２、内輪１４、オイルシール１９とで画成された軸受空間とを連通しており、排出孔２３は、固定軸１６に設けられた排油通路２５と、軸受空間とを連通している。

また、各内輪１４の鍔部１８には、リップ部２０が摺動する摺動面に対して排油口２２の軸方向反対側に、鍔部１８の外周面から径方向外方に突出する環状突起２６が設けられている。環状突起２６は、軸受空間の内圧増加によるオイルシール１９の軸方向変形を防止しており、その軸方向内側面はオイルシール１９の外側面と対向している。

一方、図１（ｂ）に示されるように、オイルシール１９の外側面には、環状突起２６の内側面と対向する位置に、軸方向外方に突出した突起部２７が形成されている。これにより、オイルシール１９が軸受空間の内圧増加により軸方向に変形したとしても、突起部２７が環状突起２６の内側面と接触するので、接触面積を小さくし、シール効果を落とさずに、環状突起２６との面接触によるトルクの増加を防止することができる。

本実施形態のオイルエア潤滑においては、図示しない潤滑油供給装置が、圧縮空気を利用して、潤滑油を供給通路の内壁面に沿って移動させるように、圧縮空気と潤滑油を適宜混合してなるオイルエアを搬送する。オイルエアは、固定軸１６の給油通路２４、内輪１２の給油孔２１を介して、軸受空間内に搬送され、軸受空間内を潤滑する。一方、軸受空間内を潤滑したオイルエアは、内輪１４の排油孔２３、固定軸１６の排油通路２５を通り、固定軸１６の外部に排出される。

従って、本実施形態の複列円筒ころ軸受によれば、オイルシール１９のリップ部２０が摺動する内輪１４の摺動面近傍、即ち、内輪１４の鍔部１８の外周面上であり、かつ、リップ部２０が摺接する部分の近傍に、オイルエアを排出するための排油孔２３の排油口２２が設けられている。このため、軸受内の油浴レベルとリップ部２０の摺動位置とが同レベルとなり、オイルシール１９のリップ部２０近傍の余分なオイルは直ちに排油孔２３へと排出され、オイルシール１９のリップ部２０からの油漏れを非常に少なくすることができる。

また、各内輪１４の鍔部１８には、リップ部２０が摺動する摺動面に対して排油口２２の軸方向反対側に、鍔部１８の外周面から径方向外方に突出する環状突起２６が設けられたので、軸受空間の内圧増加によるオイルシール１９の軸方向変形を防止することができ、オイルシール１９のリップ部２０から油漏れが発生することをより確実に防止することができる。さらに、オイルシール１９が軸方向に変形したとしても、オイルシールに突起部２７を設けることで接触面積を小さくし、シール効果を落とさずに、環状突起２６との面接触によるトルクの増加を防止することができる。

次に、本発明の第２実施形態に係る転がり軸受について図２を参照して説明する。なお、第２実施形態の転がり軸受は、油潤滑における給・排油構造が特徴であり、その他の構成は第１実施形態と略同様であるので、同一の構成については、同一の符号を付し、その部分の説明は省略若しくは簡略にする。

転がり軸受である複列円筒ころ軸受３０では、給油孔３１が一方の内輪１４（図中左側）の鍔部１８に穿孔されていると共に、排油孔３２が他方の内輪１４（図中右側）の鍔部１８に穿孔されている。給油孔３１は、オイルシール１９のリップ部２０が摺動する鍔部１８の摺動面近傍に給油口３３を有しており、固定軸１６の給油通路２４と軸受空間とを連通するように径方向に貫通している。また、排油孔３２は、オイルシール１９のリップ部２０が摺動する鍔部１８の摺動面近傍に排油口３４を有しており、固定軸１６の排油通路２５と軸受空間とを連通するように径方向に貫通している。

上記構成の複列円筒ころ軸受３０におけるオイルエア潤滑では、内輪１４の中央部分から給油ができないような場合に、一方の内輪１４に形成された給油孔３２から軸受空間内にオイルエアを供給し、他方の内輪１４に形成された排油孔３４を介して、外部へオイルエアを排出している。ここで、排油孔３４の排油口３３は、第１実施形態と同様、オイルシール１９のリップ部２０が摺動する内輪１４の摺動面近傍、即ち、内輪１４の鍔部１８の外周面上であり、かつ、オイルシール１９のリップ部２０が摺動する部分の近傍に設けられている。このため、軸受内の油浴レベルとリップ部２０の摺動位置とが同レベルとなり、オイルシール１９のリップ部２０近傍の余分なオイルは直ちに排油孔２３へと排出され、オイルシール１９のリップ部２０からの油漏れを非常に少なくすることができる。

また、本実施形態では、給油孔３２、排油孔３４が同一形状を有することから、一対の内輪１４は同一形状に加工される。これにより、内輪１４の加工が容易となり、コストアップを抑えることができる。

なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜な変形、改良等が可能である。本実施形態の排油孔は、内輪と一体に設けられた鍔部に形成されているけれども、内輪と別体に設けられた鍔輪に排油孔を穿孔し、オイルシールのリップ部が摺動する鍔輪外周の摺動面近傍に排油口が形成されるようにしてもよい。

図１（ａ）は、第１実施形態に係る油潤滑が適用された転がり軸受の断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ部分の拡大断面図である。 図２は、第２実施形態に係る油潤滑が適用された転がり軸受の断面図である。 従来の油潤滑が適用された転がり軸受の構成を示す断面図である。

符号の説明

１０，３０ 複列円筒ころ軸受（転がり軸受）
１２ 外輪
１４ 内輪
１５ 円筒ころ（転動体）
１９ オイルシール
２２，３４ 排油口
２３，３２ 排油孔

Claims (4)

1. 外輪軌道面を有する回転輪である外輪と、内輪軌道面を有する静止輪である内輪と、前記外輪及び前記内輪軌道面間に転動自在に配された複数の転動体と、前記外輪の軸方向両端部に設けられたオイルシールと、を備え、前記外輪、内輪、オイルシールとで画成された軸受空間内に潤滑油を供給する油潤滑が適用される、転がり軸受において、
   前記内輪は、前記潤滑油を軸側に排出するための排油孔を備え、
   前記排油孔の排油口は、前記オイルシールが摺動する前記内輪の摺動面近傍に形成されていることを特徴とする転がり軸受。
2. 前記油潤滑は、圧縮空気を利用して前記潤滑油を供給通路の内壁面に沿って移動させるようにして、前記軸受空間内を潤滑するオイルエア潤滑であることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
3. 前記内輪は、外周面に前記排油孔の排油口及び前記摺動面が形成された鍔部を備え、前記鍔部は、前記摺動面に対して前記排油口の反対側に、前記鍔部の外周面から径方向外方に突出する環状突起を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の転がり軸受。
4. 前記オイルシールは、前記環状突起の内側面と対向する位置に、外側面から軸方向に突出した突起部を備えたことを特徴とする請求項３に記載の転がり軸受。

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