複列ころ軸受ユニット
【課題】限られた量の潤滑剤を内部へ効率よく、且つバランスよく容易に封入可能な複列ころ軸受ユニットを提供する。
【解決手段】相対回転可能に対向配置された少なくとも一対の静止輪２及び回転輪4(16p,16q)と、静止輪及び回転輪にそれぞれ形成された複列の軌道溝間へ転動可能に組み込まれた複数のころ１８とを備え、ユニット内部への潤滑剤の封入によって潤滑される複列ころ軸受ユニットＸにおいて、ころは、その回転軸に沿って貫通孔１８ｈが形成されて中空構造を成す中空ころ１８ａと、貫通孔を持たない中実ころ１８ｂで構成し、複列の軌道溝のうち、少なくとも一方の軌道溝には、複数の中空ころと中実ころを混在して組み込むとともに、中空ころを周方向へ少なくとも１つの中実ころを挟んで略等間隔で配置し、中空ころの貫通孔を通すことで、ユニット内部の軌道溝間領域へ潤滑剤を封入する。
【解決手段】相対回転可能に対向配置された少なくとも一対の静止輪２及び回転輪4(16p,16q)と、静止輪及び回転輪にそれぞれ形成された複列の軌道溝間へ転動可能に組み込まれた複数のころ１８とを備え、ユニット内部への潤滑剤の封入によって潤滑される複列ころ軸受ユニットＸにおいて、ころは、その回転軸に沿って貫通孔１８ｈが形成されて中空構造を成す中空ころ１８ａと、貫通孔を持たない中実ころ１８ｂで構成し、複列の軌道溝のうち、少なくとも一方の軌道溝には、複数の中空ころと中実ころを混在して組み込むとともに、中空ころを周方向へ少なくとも１つの中実ころを挟んで略等間隔で配置し、中空ころの貫通孔を通すことで、ユニット内部の軌道溝間領域へ潤滑剤を封入する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の複列ころ軸受ユニット(例えば、自動車の車輪を支持するためのハブユニット軸受など)の潤滑に関し、特に、ユニット内部への潤滑剤の封入方法を改良し、潤滑性能の向上を図った複列ころ軸受ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、軸受に対しては、当該軸受の軌道輪(回転輪及び静止輪)、転動体(玉やころ)及び保持器が相互に接触する部分の摩擦や摩耗の減少、焼付き防止、あるいは疲れ寿命の延長などを目的として、潤滑が行われている。このような潤滑は、軸受内部に潤滑剤を封入することにより行っており、その際に使用される潤滑剤の種類によって、油潤滑とグリース潤滑に大別することができる。
【０００３】
一般的に、油潤滑には、潤滑剤の流動性や装置に対する冷却効果が高く、グリース潤滑よりも潤滑性能に優れているという特長がある一方で、その性質上、軸受内部へ封入した潤滑油が軸受外部へ漏洩し易いという欠点がある。これに対し、グリース潤滑には、軸受外部への漏洩を抑制することができ、軸受及びその周辺構造を簡略化できるとともに、メンテナンスフリーであるという特長がある。このため、例えば、自動車の車輪を支持するハブユニット軸受(以下、車輪支持用軸受ユニットという)の場合には、その優れたメンテナンス性を考慮し、グリース潤滑が広く行われており、これにより、当該車輪支持用軸受ユニットの信頼性の向上などが図られている。
【０００４】
かかる車輪支持用軸受ユニットは、各種の荷重(ラジアル荷重、アキシアル荷重及びモーメント荷重など)に対する負荷容量を高めるため、通常、転動体軌道(軌道溝)が複数形成された複列構成とされており、当該複列の軌道溝に組み込まれる転動体の種類によって、玉軸受ユニット(一例として、アンギュラ玉軸受ユニット)と、ころ軸受ユニット(同、円錐ころ軸受ユニット)に大別される。このうち、図２〜４に示すような複列円錐ころ軸受ユニットは、ころの長さ寸法を大きくすることで当該軸受ユニットの負荷容量や剛性を高めることができるため、比較的重量の大きい車両や、アクスルの構造上、かかる軸受ユニットの断面高さ(（外径寸法−内径寸法)／２)を低く抑えることが要求される場合などに採用されている。
【０００５】
ところで、図２〜４に示すような複列円錐ころ軸受ユニット(以下、軸受ユニットＡという)においては、回転輪１０に形成された軌道面１０ｒの両肩部に円錐ころ２２を保持、案内するための鍔部10a,10bが設けられている。この場合、軌道面１０ｒは、転動体である円錐ころ２２の傾斜した転動面に沿って傾斜して形成されており、軸受ユニットＡの外部側(以下、ユニット外部側という)に大径の鍔部(同、大径鍔部１０ａという)が配設されているとともに、内部側(同、ユニット内部側という)に小径の鍔部(同、小径鍔部１０ｂという)が配設されている。
【０００６】
そして、大径鍔部１０ａ、より具体的には、そのユニット内部側の面(以下、接触面１０ｓという)は、円錐ころ２２の頭部(大径側の端部)２２ｈと接触しており、その接点はすべり接触となっている。このため、例えば、ユニット内部への潤滑剤(一例として、グリース)の封入時にかかる接点部分に対して当該グリースが十分に供給されない場合、大径鍔部１０ａの接触面１０ｓと円錐ころ２２の頭部２２ｈが滑らかに接触せず、これらの接点部分で焼き付きなどの不具合が生じてしまう。
【０００７】
軸受ユニットＡの内部へグリースを封入する場合、通常、回転輪１０と静止輪１２の間の開放部分からグリース封入用の治具(図示しない)を挿入してグリースを吐出し、順次、ユニット内部へグリースを押し込む方法が採られている。
しかしながら、大径鍔部１０ａ(接触面１０ｓ)と円錐ころ２２(頭部２２ｈ)との接点部分は、軸受平面側(ユニット外部側)を基準として見た場合、当該大径鍔部１０ａのユニット内部側(大径鍔部１０ａの背後側)に位置するため、かかる接点部分(大径鍔部１０ａの接触面１０ｓの近傍)に対してグリースを十分に封入することは困難となっていた。
【０００８】
そこで、かかる接点部分に対してグリースを容易に且つ十分に封入し、当該接点部分の潤滑状態を良好に保つべく、従来から各種の方策が講じられてきた。例えば、特許文献１には、大径鍔部１０ａの接触面１０ｓの近傍に対してグリースを十分に封入するための軸受ユニット構造例が開示されている。しかしながら、前記構造例では、静止輪(アウタレース及びアクスルハブ)を取り外し、かかる接点部分を外部に露出させた上で、当該接点部分に対するグリースの補給作業(封入作業)を行う必要がある。このため、グリースの補給作業(封入作業)自体は、容易に行うことができるが、その際の前作業に非常に手間がかかり、実際上、有効な方策とはなり得ない。
【特許文献１】実開平６−３２７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、図２〜４に示すような複列円錐ころ軸受ユニット(軸受ユニットＡ)は、その全幅(同各図の左右方向の寸法)に対する円錐ころ２２の長さ寸法の割合が大きく、軌道溝間の領域(空間)が小さい。このような溝間領域の小さい軸受ユニットＡでは、結果として、グリースの動的空間容積が少なく、ユニット内部へ封入可能なグリース量が限定される。このため、グリースを大径鍔部１０ａ(接触面１０ｓ)と円錐ころ２２(頭部２２ｈ)との接点部分の近傍へ集中的に封入すると、小径鍔部１０ｂの近傍へのグリース封入量が減少してしまう場合や、あるいは、封入されたグリースが小径鍔部１０ｂの近傍へ十分に到達しない場合がある。この結果、かかる小径鍔部１０ｂの近傍の潤滑状態が悪化し、場合によっては、溝間領域のグリースが欠如してしまう虞もある。
【００１０】
また、軸受ユニットＡは、いわゆる背面組合せ形(ＤＢ)の軸受として構成されており、これにより高剛性化が図られている一方で、その軸受内部空間がユニット外部方向へ向かうに従って径の大きくなる円錐状(先太りとなるテーパ状)を成している。このため、溝間領域にグリースを蓄積し、当該蓄積したグリースを少しずつ軌道面１０ｒに移動させていくことが好ましい。
【００１１】
本発明は、このような課題を解決するためになされており、その目的は、限られた量の潤滑剤(例えば、グリースや潤滑油)をユニット内部へ効率よく、且つバランスよく容易に封入可能な複列ころ軸受ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような目的を達成するために、本発明に係る複列ころ軸受ユニットは、相対回転可能に対向配置された少なくとも一対の静止輪及び回転輪と、当該静止輪及び当該回転輪にそれぞれ形成された複列の軌道溝へ転動可能に組み込まれた複数のころとを備え、ユニット内部への潤滑剤の封入によって潤滑が行われる。かかる複列ころ軸受ユニットにおいて、前記ころは、その回転軸に沿って貫通孔が形成されて中空構造を成す中空ころと、当該貫通孔を持たない中実ころで構成され、前記複列の軌道溝のうち、少なくとも一方の軌道溝には、複数の前記中空ころと前記中実ころが混在して組み込まれているとともに、当該中空ころが周方向へ少なくとも１つの中実ころを挟んで略等間隔で配置されており、前記中空ころの貫通孔を通すことで、ユニット内部の前記軌道溝間の領域へ潤滑剤が封入されている。
【００１３】
この場合、前記一方の軌道溝への前記中空ころの組込数は、当該軌道溝への中空ころの組込数と中実ころの組込数を合計して算出した組込ころ総数の約数に設定すればよい。
また、前記一方の軌道溝の周方向へ沿って隣り合う中空ころ間への前記中実ころの組込数は、当該軌道溝への中実ころの組込数を中空ころの組込数で除し、その商を切り上げ又は切り捨てて算出された整数に設定すればよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る複列ころ軸受ユニットによれば、限られた量の潤滑剤(例えば、グリースや潤滑油)をユニット内部へ効率よく、且つバランスよく容易に封入することができ、封入された潤滑剤を確実にユニット内部の全体へ満遍なく行き亘らせることができる。この結果、潤滑剤の封入量を少量に限定せざるを得ない場合であっても、かかる複列ころ軸受ユニットを長期に亘って良好な潤滑状態に保つことができ、当該軸受ユニットを一定の精度で安定して回転させ続けること、すなわち耐久性の向上を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の複列ころ軸受ユニットについて、添付図面を参照して説明する。なお、本発明に係る複列ころ軸受ユニットは、各種の用途並びにユニット構成とすることができるが、ここでは、図１(ａ),(ｂ)に示すような自動車の車輪を支持するためのハブユニット軸受、具体的には、複列の円錐ころ軸受ユニット(以下、軸受ユニットＸという)を一例として想定し、当該軸受ユニットＸの構成について説明する。なお、軸受ユニットＸは、ユニット内部へ潤滑剤が封入されて潤滑が行われており、その際、封入される潤滑剤は潤滑油及びグリースのいずれであってもよいが、ここでは、グリースＧが封入される場合を一例として想定する。
【００１６】
この場合、軸受ユニットＸは、自動車の駆動輪(前置エンジン後輪駆動(ＦＲ)車及び後置エンジン後輪駆動(ＲＲ)車の後輪、前置エンジン前輪駆動(ＦＦ)車の前輪及び四輪駆動(４ＷＤ)車の全輪)を支持するハブユニット軸受として構成してもよいし、自動車の従動輪(ＦＲ車及びＲＲ車の前輪、ＦＦ車の後輪)を支持するハブユニット軸受として構成してもよい。
【００１７】
なお、ハブユニット軸受の型式(タイプ)は、図１(ａ),(ｂ)に示すタイプには特に限定されず、例えば、静止輪には、図示しない車体構成部材(例えば、懸架装置のナックル)に固定されるフランジが一体成形などにより設けられていてもよいし、回転輪には、図示しない車輪構成部材(例えば、ディスクホイール)が固定されるハブフランジが一体成形などにより設けられていてもよい。また、回転輪は、図１(ａ),(ｂ)に示すような第１の内輪１６ｐと第２の内輪１６ｑの分割構成であってもよいし、図示しないハブと内輪構成体で構成されていてもよい。なお、内輪構成体は、静止輪の図示しない車体内方側の軌道面と対向する軌道面が形成され、ハブに外嵌されて当該ハブとともに回転輪を構成する部材のことを指す。
さらに、転動体は、図１(ａ),(ｂ)に示すような円錐ころ１８のほか、軸受ユニットＸの使用条件や使用目的などに応じて、円筒ころや球面ころなどの各種のころを任意に選択して使用してもよい。
【００１８】
ここで、図１(ａ),(ｂ)に示す構成においては、外方部材(外方軌道輪)を静止輪２、内方部材(内方軌道輪)を回転輪４(内輪16p,16q)としているが、これとは逆に外方部材(外方軌道輪)を回転輪、内方部材(内方軌道輪)を静止輪とした構成のハブユニット軸受であってもよい。
また、上述したいずれのハブユニット軸受(軸受ユニットＸ)においても、静止輪は、車体構成部材(例えば、懸架装置のナックル(図示しない))に固定されて静止状態に維持されるのに対し、回転輪は、車輪構成部材(例えば、ディスクホイール(図示しない))が固定されて当該車輪構成部材とともに回転している。
【００１９】
図１(ａ),(ｂ)には、本発明の一実施形態に係る軸受ユニットＸが示されており、当該軸受ユニットＸには、相対回転可能に対向配置された静止輪２及び回転輪４と、当該静止輪２及び回転輪４の間にそれぞれ形成された軌道溝へ転動可能に組み込まれた複数の転動体(円錐ころ)１８が備えられている。
【００２０】
具体的には、静止輪２は、車体構成部材(例えば、懸架装置のナックル(図示しない))に固定され、常時非回転状態に維持されているのに対し、回転輪４は、車輪構成部材(例えば、ディスクホイール(図示しない))が固定されて当該車輪構成部材とともに回転しており、当該静止輪２及び回転輪４にそれぞれ形成されて相互に対向する軌道面21,41間(以下、軌道溝ａという)、及び軌道面23,43間(同、軌道溝ｂという)へ複数の転動体(円錐ころ)１８がそれぞれ転動可能に組み込まれて、軸受ユニットＸが構成されている。
【００２１】
この場合、転動体(円錐ころ)１８は、環状を成す保持器８に形成されたポケット内に１つずつ回転自在に保持された状態で、軌道溝ａ(軌道面21,41間)、及び軌道溝ｂ(軌道面23,43間)を転動している。これにより、各転動体(円錐ころ)１８は、その転動面が相互に接触することなく軌道溝a,bを所定間隔(一例として、等間隔)で転動することができ、結果として、当該各転動体(円錐ころ)１８が相互に接触して摩擦が生じることによる回転抵抗の増大や、焼付きなどを防止することができる。なお、図１(ａ),(ｂ)に示す構成においては、保持器８として、いわゆる傾斜型のもみぬきタイプが適用されているが、軸受ユニットＸの使用条件や使用目的、並びに転動体の種類などに応じて、くし型やかご型など任意のタイプを使用すればよい。
【００２２】
また、本実施形態においては、転動体(円錐ころ)１８が中空ころ１８ａと中実ころ１８ｂの２種類で構成されている。中空ころ１８ａは、その回転軸に沿って貫通孔１８ｈが形成された中空構造を成しているのに対し、中実ころ１８ｂは、当該貫通孔１８ｈを持たない構造(いわゆる、円錐ころ)を成している。
【００２３】
そして、軸受ユニットＸに形成された複列の軌道溝a,b(軌道面21,41間、及び軌道面23,43間)のうち、少なくとも一方の軌道溝(一方の軌道列)には、複数の中空ころ１８ａと中実ころ１８ｂが混在して組み込まれている。図１(ａ),(ｂ)には、一例として、軌道溝ａ(軌道面21,41間)にのみ、中空ころ１８ａと中実ころ１８ｂを混在させて組み込んだ軸受ユニットＸの構成が示されている。なお、この場合、他方の軌道溝ｂ(軌道面23,43間)には、中空ころ１８ａは組み込まれておらず、中実ころ１８ｂのみが組み込まれた構成となっている。
【００２４】
ただし、軌道溝ａ(軌道面21,41間)のみならず、軌道溝ｂ(軌道面23,43間)にも中空ころ１８ａと中実ころ１８ｂを混在させて組み込んだ構成としてもよいし、軌道溝ｂにのみ、これらのころ18a,18bを混在させて組み込んだ構成であってもよい。
【００２５】
また、一方の軌道溝(軌道溝ａ(軌道面21,41間))に混在して組み込まれた複数の中空ころ１８ａと中実ころ１８ｂは、当該中空ころ１８ａが当該軌道溝ａの周方向へ当該中実ころ１８ｂを挟んで略等間隔で配置されている。その際、軌道溝ａ(軌道面21,41間)への中空ころ１８ａの組込数、すなわち、当該軌道溝ａ(軌道面21,41間)で中実ころ１８ｂと混在させる中空ころ１８ａの数は、例えば、軸受ユニットＸの大きさなどに応じて任意に設定すればよいため、ここでは特に限定しない。
【００２６】
ただし、中空ころ１８ａは、その回転軸に沿って貫通孔１８ｈが形成された中空構造を成しているため、中実ころ１８ｂと同一材料(例えば、同一鋼材など)で構成した場合、その重量が中実ころ１８ｂよりも小さい。したがって、中実ころ１８ｂと混在させて組み込んだ際、一方の軌道溝(軌道溝ａ(軌道面21,41間))、ひいては軸受ユニットＸの重量バランスを偏らせることなく、これを略均等に保って振動を防止すべく、２つ以上の中空ころ１８ａを当該一方の軌道溝(軌道溝ａ)へ組み込むことが好ましい。なお、その際、中空ころ１８ａを中実ころ１８ｂよりも比重の大きな材料で構成し、中空ころ１８ａと中実ころ１８ｂの重量差をなくすことで、前記重量バランスを略均等に保ち、振動の発生を防止してもよい。
【００２７】
さらに、一方の軌道溝(軌道溝ａ(軌道面21,41間))への中空ころ１８ａの組込数(中実ころ１８ｂと混在させる中空ころ１８ａの数)は、当該軌道溝ａ(軌道面21,41間)への中空ころ１８ａの組込数と中実ころ１８ｂの組込数を合計して算出した組込ころ総数の約数に設定することが好ましい。
例えば、軌道溝ａ(軌道面21,41間)への組込ころ総数を９個とした場合、中空ころ１８ａの組込数を３個に設定し、中実ころ１８ｂの組込数を６個に設定すればよい。そして、当該３個の中空ころ１８ａを１つずつ相互に２個の中実ころ１８ｂを挟んで組み込むことで、かかる軌道溝ａの周方向へこれらの中空ころ１８ａを等間隔で配置すればよい。
【００２８】
また、一方の軌道溝(軌道溝ａ(軌道面21,41間))への中空ころ１８ａの組込数を上述した組込ころ総数の約数に設定した構成とする代わりに、かかる軌道溝ａ(軌道面21,41間)の周方向へ沿って隣り合う中空ころ１８ａの間への中実ころ１８ｂの組込数を、当該軌道溝ａへの中実ころ１８ｂの組込数を中空ころ１８ａの組込数で除し、その商を切り上げ又は切り捨てて算出した整数に設定した構成としてもよい。これにより、かかる軌道溝ａの周方向へ中空ころ１８ａを略等間隔で配置することができる。
【００２９】
例えば、軌道溝ａ(軌道面21,41間)への中実ころ１８ｂの組込数(すなわち、組込総数)を７個、中空ころ１８ａの組込数を３個とした場合(この場合、組込ころ総数は１０個となる)、かかる軌道溝ａの周方向へ沿って隣り合う中空ころ１８ａの間へ２個(前記商を切り上げた場合)、又は３個(同、切り捨てた場合)の中実ころ１８ｂを組み込むことで、当該軌道溝ａの周方向へこれらの中空ころ１８ａを略等間隔で配置できる。具体的には、軌道溝ａにおいて、周方向へ沿って隣り合う中空ころ１８ａの間へ２個の中実ころ１８ｂが組み込まれた部位が２箇所、３個の中実ころ１８ｂが組み込まれた部位が１箇所、それぞれ構成される。
【００３０】
このように中空ころ１８ａと中実ころ１８ｂが一方の軌道溝(軌道溝ａ(軌道面21,41間))へ配置された(組み込まれた)軸受ユニットＸは、上述したようにグリース潤滑が行われており、これにより、軸受ユニットＸは、静止輪２及び回転輪４(内輪16p,16q)、転動体１８(中空ころ１８ａ及び中実ころ１８ｂ)、並びに保持器８が相互に接触する部分の摩擦や摩耗の減少、焼付き防止、あるいは疲れ寿命の延長などが図られている。その際、ユニット内部へのグリースＧの封入は、以下の手順で行えばよい。
【００３１】
なお、封入されるグリースＧは、軸受ユニットＸに要求される潤滑性能などに応じ、各種のグリースを任意に選択して使用すればよいため、その具体的な種類は特に限定されない。例えば、基油として、鉱油、あるいはシリコーン油及びジエステル油等の合成油などを用いることができるとともに、増ちょう剤として、リチウム石鹸等の金属石鹸、ウレアあるいはフッ素化合物などを用いることができ、これらの基油と増ちょう剤を任意に組み合わせてグリースＧを構成すればよい。なお、必要に応じて、各種の添加剤(例えば、酸化防止剤、防錆剤及び極圧剤など)をグリースＧに対して添加してもよい。
【００３２】
また、グリースＧが封入される際には、図１(ａ)に示すように、静止輪２、回転輪４(内輪16p,16q)、及び保持器８に保持された転動体１８(中空ころ１８ａ及び中実ころ１８ｂ)が一体的に組み付けられ、軸受ユニットＸは、当該静止輪２と回転輪４(内輪16p,16q)の間の両側(同図の左側と右側)が開放された状態となっている(同図に示す状態)。
【００３３】
かかるグリースＧの封入は、グリース封入機(図示しない)を用いて行われており、その際、予めグリースＧの封入量(吐出量)がグリース封入機に設定され、当該設定量のグリースＧが前記グリース封入機によって加圧される。かかるグリース封入機には、グリースＧを吐出するためのノズル30a,30bが接続されており、当該ノズル30a,30bからユニット内部へグリースＧが吐出されることで、軸受ユニットＸに対してグリースＧが封入されている。この場合、グリースＧの吐出量は、例えば、軸受ユニットＸの大きさ、より具体的にはユニット内部空間の大きさなどに応じて任意に設定すればよい。
【００３４】
本実施形態においては、一例として、中空ころ１８ａを介してユニット内部の軌道溝a,b間領域(以下、列間部位Ｓという)へグリースＧを吐出するためのノズル(同、列間ノズル３０ａという)と、回転輪４(内輪１６ｑ)の大径鍔部４ａの近傍へグリースＧを吐出するためのノズル(同、鍔部ノズル３０ｂという)がそれぞれ設けられている。なお、大径鍔部４ａは、転動体１８(中空ころ１８ａ及び中実ころ１８ｂ)を保持、案内するために、回転輪４(内輪16p,16q)の軌道面41,43の両肩部にそれぞれ設けられた鍔部4a,4bのうち、軸受ユニットＸの外部側(以下、ユニット外部側という)に配設され、内部側(同、ユニット内部側という)に配設された鍔部(同、小径鍔部４ｂという)と比べて大径の鍔部のことをいう。
【００３５】
図１(ａ)に示す構成においては、一例として、列間ノズル３０ａが軸受ユニットＸの静止輪２と回転輪４との間の一方側の開放部分(内輪１６ｐ側の開放部分(同図の右端部分))に位置付けられるとともに、当該列間ノズル３０ａの吐出口３２ａが軸受ユニットＸの内部(同図の左方)へ向けて開口された状態となっている。また、鍔部ノズル３０ｂが静止輪２と回転輪４(内輪１６ｑ)との間の他方側の開放部分(内輪１６ｑ側の開放部分(同図の左端部分))に位置付けられるとともに、当該鍔部ノズル３０ｂの吐出口３２ｂが軸受ユニットＸの内部(同図の右方)へ向けて開口された状態となっている。
【００３６】
なお、図１(ａ)には、列間ノズル３０ａと鍔部ノズル３０ｂをそれぞれ１つずつ配設された状態が示されているが、これらのノズル30a,30bは複数配設することが望ましい。その際、列間ノズル３０ａは、グリースＧを吐出させる軌道溝(一例として、軌道溝ａ(軌道面21,41間))に組み込まれた中空ころ１８ａの数と同数だけ設け、これらの列間ノズル３０ａを１つずつ、所定の中空ころ１８ａと周方向に沿って同一位相となるように配置する。具体的には、各列間ノズル３０ａは、その吐出口３２ａが中空ころ１８ａの貫通孔１８ｈへ向けて各々開口するように配置すればよい。
【００３７】
複数の列間ノズル３０ａをこのように配設することで、グリース封入機によって加圧されたグリースＧを各列間ノズル３０ａの吐出口３２ａから、当該吐出口３２ａが各々正対する中空ころ１８ａの貫通孔１８ｈへ向けてそれぞれ個別に吐出させることができる。この結果、吐出されたグリースＧを各中空ころ１８ａの貫通孔１８ｈを通して軸受ユニットＸの列間部位Ｓまでスムーズに到達させることができるため、当該列間部位ＳへグリースＧを確実に封入させることができるとともに、充分に蓄積させることができる。
【００３８】
この場合、図１(ｂ)に示すように、列間ノズル３０ａ(図１(ａ))は、これに内設された送出管３４ａを延出し、外部へ露出させた構造としてもよい。列間ノズル３０ａをこのような構造とすることで、送出管３４ａを中空ころ１８ａの貫通孔１８ｈへ挿通し、その吐出口３２ａを軸受ユニットＸの列間部位Ｓの近傍へ位置付け(開口させ)、当該列間部位Ｓに対して直接グリースＧを吐出させることができる。これにより、列間部位ＳへグリースＧをより確実に封入させることができるとともに、より効果的に充分な量のグリースＳを蓄積させることができる。
【００３９】
一方、鍔部ノズル３０ｂは、例えば、軸受ユニットＸの大きさなどに応じて、周方向へ沿って所定の間隔(例えば、等間隔)で所定の数だけ配設すればよい。なお、列間ノズル３０ａと同一側の静止輪２と回転輪４との間の開放部分へ鍔部ノズル３０ｂを配設する場合、鍔部ノズル３０ｂが周方向に沿って当該列間ノズル３０ａの間に挟まれた状態(例えば、これらが１つずつ交互に並んだ状態)となるように、これらの鍔部ノズル３０ｂを位置付ければよい。
【００４０】
複数の鍔部ノズル３０ｂをこのように配設することで、グリース封入機によって加圧されたグリースＧを各鍔部ノズル３０ｂの吐出口３２ｂから、回転輪４(内輪16p,16q)の大径鍔部４ａの近傍へ向けて、より具体的には、当該大径鍔部４ａと転動体１８(中空ころ１８ａ又は中実ころ１８ｂ)との接触部分へ向けてそれぞれ個別に吐出させることができる。この結果、吐出されたグリースＧをかかる大径鍔部４ａの近傍(大径鍔部４ａと中空ころ１８ａ又は中実ころ１８ｂとの接触部分)へ充分に封入させることができる。
【００４１】
なお、列間ノズル３０ａ、並びに鍔部ノズル３０ｂから吐出させるグリースＧの量は、例えば、軸受ユニットＸの大きさ、より具体的にはユニット内部空間の大きさなどに応じて任意に設定すればよいため、特に限定されないが、当該軸受ユニットＸの列間部位Ｓへ充分な量のグリースＧが封入、蓄積されるように、鍔部ノズル３０ｂからの吐出量を必要最小限に止め、列間ノズル３０ａからの吐出量を可能な限り多くすることが好ましい。この場合、例えばグリース封入機に対し、これらの列間ノズル３０ａ及び鍔部ノズル３０ｂの吐出量を予めそれぞれ設定しておけばよい。その際、各列間ノズル３０ａからの吐出量は、相互に異なっていてもよいが、均等とすることが好ましい。同様に、鍔部ノズル３０ｂからの吐出量は、相互に異なっていてもよいが、均等とすることが好ましい。
【００４２】
列間ノズル３０ａ及び鍔部ノズル３０ｂからの吐出量をこのような設定とすることで、軸受ユニットＸの列間部位Ｓを長期に亘って良好な潤滑状態に保つことができる。加えて、列間部位ＳにグリースＳを充分に蓄積させることで、当該蓄積グリースＳを、回転輪４(内輪16p,16q)の回転に伴って、当該回転輪４(内輪16p,16q)の軌道面41,43に沿って大径鍔部４ａ側へ移動させることができる。これにより、限られた量のグリースＧをユニット内部において流動させ、列間部位Ｓだけでなく、当該ユニット内部全体を長期に亘って良好な潤滑状態に保つことができる。
【００４３】
このように、本実施形態に係る軸受ユニットＸによれば、限られた量のグリースＧをユニット内部へ効率よく、且つバランスよく容易に封入することができ、封入されたグリースＧを確実にユニット内部の全体へ満遍なく行き亘らせることができる。この結果、グリースＧの封入量を少量に限定せざるを得ない場合であっても、かかる軸受ユニットＸを長期に亘って良好な潤滑状態に保つことができ、当該軸受ユニットＸを一定の精度で安定して回転させ続けること、すなわち耐久性の向上を図ることが可能となる。
【００４４】
なお、軸受ユニットＸへのグリースＧの封入が完了した後は、ユニット内部を外部から遮蔽して密封状態(気密状態、及び液密状態)に保つための各種の密封装置(例えば、接触型のシール、あるいは非接触型のシールやシールドなど)を、静止輪２と回転輪４(内輪16p,16q)との間の開放部分に組み付ければよい。これにより、封入されたグリースＧのユニット外部への漏洩を防止することができるとともに、ユニット内部への異物(例えば、泥水、塵埃など)の侵入を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態に係る複列ころ軸受ユニットの構成を説明するための図であって、(ａ)は、一方の軌道溝に中空ころと中実ころを混在させて組み込み、当該中空ころの貫通孔を通してグリースをユニット内部(列間部位)へ封入(吐出)させるとともに、大径鍔部の近傍へ封入させる状態を示す断面図、(ｂ)は、列間ノズルの送出管を延出させ、列間部位へグリースを直接封入(吐出)させる状態を示す断面図。
【図２】従来の複列円錐ころ軸受ユニットの構成例を示す断面図。
【図３】従来の複列円錐ころ軸受ユニットの構成例を示す断面図。
【図４】従来の複列円錐ころ軸受ユニットの構成例を示す断面図。
【符号の説明】
【００４６】
２ 静止輪
４ 回転輪
１６ｐ，１６ｑ 内輪
１８ 転動体(円錐ころ)
１８ａ 中空ころ
１８ｂ 中実ころ
１８ｈ 貫通孔
２１，２３，４１，４３ 軌道面
Ｘ 軸受ユニット(複列円錐ころ軸受ユニット)
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の複列ころ軸受ユニット(例えば、自動車の車輪を支持するためのハブユニット軸受など)の潤滑に関し、特に、ユニット内部への潤滑剤の封入方法を改良し、潤滑性能の向上を図った複列ころ軸受ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、軸受に対しては、当該軸受の軌道輪(回転輪及び静止輪)、転動体(玉やころ)及び保持器が相互に接触する部分の摩擦や摩耗の減少、焼付き防止、あるいは疲れ寿命の延長などを目的として、潤滑が行われている。このような潤滑は、軸受内部に潤滑剤を封入することにより行っており、その際に使用される潤滑剤の種類によって、油潤滑とグリース潤滑に大別することができる。
【０００３】
一般的に、油潤滑には、潤滑剤の流動性や装置に対する冷却効果が高く、グリース潤滑よりも潤滑性能に優れているという特長がある一方で、その性質上、軸受内部へ封入した潤滑油が軸受外部へ漏洩し易いという欠点がある。これに対し、グリース潤滑には、軸受外部への漏洩を抑制することができ、軸受及びその周辺構造を簡略化できるとともに、メンテナンスフリーであるという特長がある。このため、例えば、自動車の車輪を支持するハブユニット軸受(以下、車輪支持用軸受ユニットという)の場合には、その優れたメンテナンス性を考慮し、グリース潤滑が広く行われており、これにより、当該車輪支持用軸受ユニットの信頼性の向上などが図られている。
【０００４】
かかる車輪支持用軸受ユニットは、各種の荷重(ラジアル荷重、アキシアル荷重及びモーメント荷重など)に対する負荷容量を高めるため、通常、転動体軌道(軌道溝)が複数形成された複列構成とされており、当該複列の軌道溝に組み込まれる転動体の種類によって、玉軸受ユニット(一例として、アンギュラ玉軸受ユニット)と、ころ軸受ユニット(同、円錐ころ軸受ユニット)に大別される。このうち、図２〜４に示すような複列円錐ころ軸受ユニットは、ころの長さ寸法を大きくすることで当該軸受ユニットの負荷容量や剛性を高めることができるため、比較的重量の大きい車両や、アクスルの構造上、かかる軸受ユニットの断面高さ(（外径寸法−内径寸法)／２)を低く抑えることが要求される場合などに採用されている。
【０００５】
ところで、図２〜４に示すような複列円錐ころ軸受ユニット(以下、軸受ユニットＡという)においては、回転輪１０に形成された軌道面１０ｒの両肩部に円錐ころ２２を保持、案内するための鍔部10a,10bが設けられている。この場合、軌道面１０ｒは、転動体である円錐ころ２２の傾斜した転動面に沿って傾斜して形成されており、軸受ユニットＡの外部側(以下、ユニット外部側という)に大径の鍔部(同、大径鍔部１０ａという)が配設されているとともに、内部側(同、ユニット内部側という)に小径の鍔部(同、小径鍔部１０ｂという)が配設されている。
【０００６】
そして、大径鍔部１０ａ、より具体的には、そのユニット内部側の面(以下、接触面１０ｓという)は、円錐ころ２２の頭部(大径側の端部)２２ｈと接触しており、その接点はすべり接触となっている。このため、例えば、ユニット内部への潤滑剤(一例として、グリース)の封入時にかかる接点部分に対して当該グリースが十分に供給されない場合、大径鍔部１０ａの接触面１０ｓと円錐ころ２２の頭部２２ｈが滑らかに接触せず、これらの接点部分で焼き付きなどの不具合が生じてしまう。
【０００７】
軸受ユニットＡの内部へグリースを封入する場合、通常、回転輪１０と静止輪１２の間の開放部分からグリース封入用の治具(図示しない)を挿入してグリースを吐出し、順次、ユニット内部へグリースを押し込む方法が採られている。
しかしながら、大径鍔部１０ａ(接触面１０ｓ)と円錐ころ２２(頭部２２ｈ)との接点部分は、軸受平面側(ユニット外部側)を基準として見た場合、当該大径鍔部１０ａのユニット内部側(大径鍔部１０ａの背後側)に位置するため、かかる接点部分(大径鍔部１０ａの接触面１０ｓの近傍)に対してグリースを十分に封入することは困難となっていた。
【０００８】
そこで、かかる接点部分に対してグリースを容易に且つ十分に封入し、当該接点部分の潤滑状態を良好に保つべく、従来から各種の方策が講じられてきた。例えば、特許文献１には、大径鍔部１０ａの接触面１０ｓの近傍に対してグリースを十分に封入するための軸受ユニット構造例が開示されている。しかしながら、前記構造例では、静止輪(アウタレース及びアクスルハブ)を取り外し、かかる接点部分を外部に露出させた上で、当該接点部分に対するグリースの補給作業(封入作業)を行う必要がある。このため、グリースの補給作業(封入作業)自体は、容易に行うことができるが、その際の前作業に非常に手間がかかり、実際上、有効な方策とはなり得ない。
【特許文献１】実開平６−３２７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、図２〜４に示すような複列円錐ころ軸受ユニット(軸受ユニットＡ)は、その全幅(同各図の左右方向の寸法)に対する円錐ころ２２の長さ寸法の割合が大きく、軌道溝間の領域(空間)が小さい。このような溝間領域の小さい軸受ユニットＡでは、結果として、グリースの動的空間容積が少なく、ユニット内部へ封入可能なグリース量が限定される。このため、グリースを大径鍔部１０ａ(接触面１０ｓ)と円錐ころ２２(頭部２２ｈ)との接点部分の近傍へ集中的に封入すると、小径鍔部１０ｂの近傍へのグリース封入量が減少してしまう場合や、あるいは、封入されたグリースが小径鍔部１０ｂの近傍へ十分に到達しない場合がある。この結果、かかる小径鍔部１０ｂの近傍の潤滑状態が悪化し、場合によっては、溝間領域のグリースが欠如してしまう虞もある。
【００１０】
また、軸受ユニットＡは、いわゆる背面組合せ形(ＤＢ)の軸受として構成されており、これにより高剛性化が図られている一方で、その軸受内部空間がユニット外部方向へ向かうに従って径の大きくなる円錐状(先太りとなるテーパ状)を成している。このため、溝間領域にグリースを蓄積し、当該蓄積したグリースを少しずつ軌道面１０ｒに移動させていくことが好ましい。
【００１１】
本発明は、このような課題を解決するためになされており、その目的は、限られた量の潤滑剤(例えば、グリースや潤滑油)をユニット内部へ効率よく、且つバランスよく容易に封入可能な複列ころ軸受ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような目的を達成するために、本発明に係る複列ころ軸受ユニットは、相対回転可能に対向配置された少なくとも一対の静止輪及び回転輪と、当該静止輪及び当該回転輪にそれぞれ形成された複列の軌道溝へ転動可能に組み込まれた複数のころとを備え、ユニット内部への潤滑剤の封入によって潤滑が行われる。かかる複列ころ軸受ユニットにおいて、前記ころは、その回転軸に沿って貫通孔が形成されて中空構造を成す中空ころと、当該貫通孔を持たない中実ころで構成され、前記複列の軌道溝のうち、少なくとも一方の軌道溝には、複数の前記中空ころと前記中実ころが混在して組み込まれているとともに、当該中空ころが周方向へ少なくとも１つの中実ころを挟んで略等間隔で配置されており、前記中空ころの貫通孔を通すことで、ユニット内部の前記軌道溝間の領域へ潤滑剤が封入されている。
【００１３】
この場合、前記一方の軌道溝への前記中空ころの組込数は、当該軌道溝への中空ころの組込数と中実ころの組込数を合計して算出した組込ころ総数の約数に設定すればよい。
また、前記一方の軌道溝の周方向へ沿って隣り合う中空ころ間への前記中実ころの組込数は、当該軌道溝への中実ころの組込数を中空ころの組込数で除し、その商を切り上げ又は切り捨てて算出された整数に設定すればよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る複列ころ軸受ユニットによれば、限られた量の潤滑剤(例えば、グリースや潤滑油)をユニット内部へ効率よく、且つバランスよく容易に封入することができ、封入された潤滑剤を確実にユニット内部の全体へ満遍なく行き亘らせることができる。この結果、潤滑剤の封入量を少量に限定せざるを得ない場合であっても、かかる複列ころ軸受ユニットを長期に亘って良好な潤滑状態に保つことができ、当該軸受ユニットを一定の精度で安定して回転させ続けること、すなわち耐久性の向上を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の複列ころ軸受ユニットについて、添付図面を参照して説明する。なお、本発明に係る複列ころ軸受ユニットは、各種の用途並びにユニット構成とすることができるが、ここでは、図１(ａ),(ｂ)に示すような自動車の車輪を支持するためのハブユニット軸受、具体的には、複列の円錐ころ軸受ユニット(以下、軸受ユニットＸという)を一例として想定し、当該軸受ユニットＸの構成について説明する。なお、軸受ユニットＸは、ユニット内部へ潤滑剤が封入されて潤滑が行われており、その際、封入される潤滑剤は潤滑油及びグリースのいずれであってもよいが、ここでは、グリースＧが封入される場合を一例として想定する。
【００１６】
この場合、軸受ユニットＸは、自動車の駆動輪(前置エンジン後輪駆動(ＦＲ)車及び後置エンジン後輪駆動(ＲＲ)車の後輪、前置エンジン前輪駆動(ＦＦ)車の前輪及び四輪駆動(４ＷＤ)車の全輪)を支持するハブユニット軸受として構成してもよいし、自動車の従動輪(ＦＲ車及びＲＲ車の前輪、ＦＦ車の後輪)を支持するハブユニット軸受として構成してもよい。
【００１７】
なお、ハブユニット軸受の型式(タイプ)は、図１(ａ),(ｂ)に示すタイプには特に限定されず、例えば、静止輪には、図示しない車体構成部材(例えば、懸架装置のナックル)に固定されるフランジが一体成形などにより設けられていてもよいし、回転輪には、図示しない車輪構成部材(例えば、ディスクホイール)が固定されるハブフランジが一体成形などにより設けられていてもよい。また、回転輪は、図１(ａ),(ｂ)に示すような第１の内輪１６ｐと第２の内輪１６ｑの分割構成であってもよいし、図示しないハブと内輪構成体で構成されていてもよい。なお、内輪構成体は、静止輪の図示しない車体内方側の軌道面と対向する軌道面が形成され、ハブに外嵌されて当該ハブとともに回転輪を構成する部材のことを指す。
さらに、転動体は、図１(ａ),(ｂ)に示すような円錐ころ１８のほか、軸受ユニットＸの使用条件や使用目的などに応じて、円筒ころや球面ころなどの各種のころを任意に選択して使用してもよい。
【００１８】
ここで、図１(ａ),(ｂ)に示す構成においては、外方部材(外方軌道輪)を静止輪２、内方部材(内方軌道輪)を回転輪４(内輪16p,16q)としているが、これとは逆に外方部材(外方軌道輪)を回転輪、内方部材(内方軌道輪)を静止輪とした構成のハブユニット軸受であってもよい。
また、上述したいずれのハブユニット軸受(軸受ユニットＸ)においても、静止輪は、車体構成部材(例えば、懸架装置のナックル(図示しない))に固定されて静止状態に維持されるのに対し、回転輪は、車輪構成部材(例えば、ディスクホイール(図示しない))が固定されて当該車輪構成部材とともに回転している。
【００１９】
図１(ａ),(ｂ)には、本発明の一実施形態に係る軸受ユニットＸが示されており、当該軸受ユニットＸには、相対回転可能に対向配置された静止輪２及び回転輪４と、当該静止輪２及び回転輪４の間にそれぞれ形成された軌道溝へ転動可能に組み込まれた複数の転動体(円錐ころ)１８が備えられている。
【００２０】
具体的には、静止輪２は、車体構成部材(例えば、懸架装置のナックル(図示しない))に固定され、常時非回転状態に維持されているのに対し、回転輪４は、車輪構成部材(例えば、ディスクホイール(図示しない))が固定されて当該車輪構成部材とともに回転しており、当該静止輪２及び回転輪４にそれぞれ形成されて相互に対向する軌道面21,41間(以下、軌道溝ａという)、及び軌道面23,43間(同、軌道溝ｂという)へ複数の転動体(円錐ころ)１８がそれぞれ転動可能に組み込まれて、軸受ユニットＸが構成されている。
【００２１】
この場合、転動体(円錐ころ)１８は、環状を成す保持器８に形成されたポケット内に１つずつ回転自在に保持された状態で、軌道溝ａ(軌道面21,41間)、及び軌道溝ｂ(軌道面23,43間)を転動している。これにより、各転動体(円錐ころ)１８は、その転動面が相互に接触することなく軌道溝a,bを所定間隔(一例として、等間隔)で転動することができ、結果として、当該各転動体(円錐ころ)１８が相互に接触して摩擦が生じることによる回転抵抗の増大や、焼付きなどを防止することができる。なお、図１(ａ),(ｂ)に示す構成においては、保持器８として、いわゆる傾斜型のもみぬきタイプが適用されているが、軸受ユニットＸの使用条件や使用目的、並びに転動体の種類などに応じて、くし型やかご型など任意のタイプを使用すればよい。
【００２２】
また、本実施形態においては、転動体(円錐ころ)１８が中空ころ１８ａと中実ころ１８ｂの２種類で構成されている。中空ころ１８ａは、その回転軸に沿って貫通孔１８ｈが形成された中空構造を成しているのに対し、中実ころ１８ｂは、当該貫通孔１８ｈを持たない構造(いわゆる、円錐ころ)を成している。
【００２３】
そして、軸受ユニットＸに形成された複列の軌道溝a,b(軌道面21,41間、及び軌道面23,43間)のうち、少なくとも一方の軌道溝(一方の軌道列)には、複数の中空ころ１８ａと中実ころ１８ｂが混在して組み込まれている。図１(ａ),(ｂ)には、一例として、軌道溝ａ(軌道面21,41間)にのみ、中空ころ１８ａと中実ころ１８ｂを混在させて組み込んだ軸受ユニットＸの構成が示されている。なお、この場合、他方の軌道溝ｂ(軌道面23,43間)には、中空ころ１８ａは組み込まれておらず、中実ころ１８ｂのみが組み込まれた構成となっている。
【００２４】
ただし、軌道溝ａ(軌道面21,41間)のみならず、軌道溝ｂ(軌道面23,43間)にも中空ころ１８ａと中実ころ１８ｂを混在させて組み込んだ構成としてもよいし、軌道溝ｂにのみ、これらのころ18a,18bを混在させて組み込んだ構成であってもよい。
【００２５】
また、一方の軌道溝(軌道溝ａ(軌道面21,41間))に混在して組み込まれた複数の中空ころ１８ａと中実ころ１８ｂは、当該中空ころ１８ａが当該軌道溝ａの周方向へ当該中実ころ１８ｂを挟んで略等間隔で配置されている。その際、軌道溝ａ(軌道面21,41間)への中空ころ１８ａの組込数、すなわち、当該軌道溝ａ(軌道面21,41間)で中実ころ１８ｂと混在させる中空ころ１８ａの数は、例えば、軸受ユニットＸの大きさなどに応じて任意に設定すればよいため、ここでは特に限定しない。
【００２６】
ただし、中空ころ１８ａは、その回転軸に沿って貫通孔１８ｈが形成された中空構造を成しているため、中実ころ１８ｂと同一材料(例えば、同一鋼材など)で構成した場合、その重量が中実ころ１８ｂよりも小さい。したがって、中実ころ１８ｂと混在させて組み込んだ際、一方の軌道溝(軌道溝ａ(軌道面21,41間))、ひいては軸受ユニットＸの重量バランスを偏らせることなく、これを略均等に保って振動を防止すべく、２つ以上の中空ころ１８ａを当該一方の軌道溝(軌道溝ａ)へ組み込むことが好ましい。なお、その際、中空ころ１８ａを中実ころ１８ｂよりも比重の大きな材料で構成し、中空ころ１８ａと中実ころ１８ｂの重量差をなくすことで、前記重量バランスを略均等に保ち、振動の発生を防止してもよい。
【００２７】
さらに、一方の軌道溝(軌道溝ａ(軌道面21,41間))への中空ころ１８ａの組込数(中実ころ１８ｂと混在させる中空ころ１８ａの数)は、当該軌道溝ａ(軌道面21,41間)への中空ころ１８ａの組込数と中実ころ１８ｂの組込数を合計して算出した組込ころ総数の約数に設定することが好ましい。
例えば、軌道溝ａ(軌道面21,41間)への組込ころ総数を９個とした場合、中空ころ１８ａの組込数を３個に設定し、中実ころ１８ｂの組込数を６個に設定すればよい。そして、当該３個の中空ころ１８ａを１つずつ相互に２個の中実ころ１８ｂを挟んで組み込むことで、かかる軌道溝ａの周方向へこれらの中空ころ１８ａを等間隔で配置すればよい。
【００２８】
また、一方の軌道溝(軌道溝ａ(軌道面21,41間))への中空ころ１８ａの組込数を上述した組込ころ総数の約数に設定した構成とする代わりに、かかる軌道溝ａ(軌道面21,41間)の周方向へ沿って隣り合う中空ころ１８ａの間への中実ころ１８ｂの組込数を、当該軌道溝ａへの中実ころ１８ｂの組込数を中空ころ１８ａの組込数で除し、その商を切り上げ又は切り捨てて算出した整数に設定した構成としてもよい。これにより、かかる軌道溝ａの周方向へ中空ころ１８ａを略等間隔で配置することができる。
【００２９】
例えば、軌道溝ａ(軌道面21,41間)への中実ころ１８ｂの組込数(すなわち、組込総数)を７個、中空ころ１８ａの組込数を３個とした場合(この場合、組込ころ総数は１０個となる)、かかる軌道溝ａの周方向へ沿って隣り合う中空ころ１８ａの間へ２個(前記商を切り上げた場合)、又は３個(同、切り捨てた場合)の中実ころ１８ｂを組み込むことで、当該軌道溝ａの周方向へこれらの中空ころ１８ａを略等間隔で配置できる。具体的には、軌道溝ａにおいて、周方向へ沿って隣り合う中空ころ１８ａの間へ２個の中実ころ１８ｂが組み込まれた部位が２箇所、３個の中実ころ１８ｂが組み込まれた部位が１箇所、それぞれ構成される。
【００３０】
このように中空ころ１８ａと中実ころ１８ｂが一方の軌道溝(軌道溝ａ(軌道面21,41間))へ配置された(組み込まれた)軸受ユニットＸは、上述したようにグリース潤滑が行われており、これにより、軸受ユニットＸは、静止輪２及び回転輪４(内輪16p,16q)、転動体１８(中空ころ１８ａ及び中実ころ１８ｂ)、並びに保持器８が相互に接触する部分の摩擦や摩耗の減少、焼付き防止、あるいは疲れ寿命の延長などが図られている。その際、ユニット内部へのグリースＧの封入は、以下の手順で行えばよい。
【００３１】
なお、封入されるグリースＧは、軸受ユニットＸに要求される潤滑性能などに応じ、各種のグリースを任意に選択して使用すればよいため、その具体的な種類は特に限定されない。例えば、基油として、鉱油、あるいはシリコーン油及びジエステル油等の合成油などを用いることができるとともに、増ちょう剤として、リチウム石鹸等の金属石鹸、ウレアあるいはフッ素化合物などを用いることができ、これらの基油と増ちょう剤を任意に組み合わせてグリースＧを構成すればよい。なお、必要に応じて、各種の添加剤(例えば、酸化防止剤、防錆剤及び極圧剤など)をグリースＧに対して添加してもよい。
【００３２】
また、グリースＧが封入される際には、図１(ａ)に示すように、静止輪２、回転輪４(内輪16p,16q)、及び保持器８に保持された転動体１８(中空ころ１８ａ及び中実ころ１８ｂ)が一体的に組み付けられ、軸受ユニットＸは、当該静止輪２と回転輪４(内輪16p,16q)の間の両側(同図の左側と右側)が開放された状態となっている(同図に示す状態)。
【００３３】
かかるグリースＧの封入は、グリース封入機(図示しない)を用いて行われており、その際、予めグリースＧの封入量(吐出量)がグリース封入機に設定され、当該設定量のグリースＧが前記グリース封入機によって加圧される。かかるグリース封入機には、グリースＧを吐出するためのノズル30a,30bが接続されており、当該ノズル30a,30bからユニット内部へグリースＧが吐出されることで、軸受ユニットＸに対してグリースＧが封入されている。この場合、グリースＧの吐出量は、例えば、軸受ユニットＸの大きさ、より具体的にはユニット内部空間の大きさなどに応じて任意に設定すればよい。
【００３４】
本実施形態においては、一例として、中空ころ１８ａを介してユニット内部の軌道溝a,b間領域(以下、列間部位Ｓという)へグリースＧを吐出するためのノズル(同、列間ノズル３０ａという)と、回転輪４(内輪１６ｑ)の大径鍔部４ａの近傍へグリースＧを吐出するためのノズル(同、鍔部ノズル３０ｂという)がそれぞれ設けられている。なお、大径鍔部４ａは、転動体１８(中空ころ１８ａ及び中実ころ１８ｂ)を保持、案内するために、回転輪４(内輪16p,16q)の軌道面41,43の両肩部にそれぞれ設けられた鍔部4a,4bのうち、軸受ユニットＸの外部側(以下、ユニット外部側という)に配設され、内部側(同、ユニット内部側という)に配設された鍔部(同、小径鍔部４ｂという)と比べて大径の鍔部のことをいう。
【００３５】
図１(ａ)に示す構成においては、一例として、列間ノズル３０ａが軸受ユニットＸの静止輪２と回転輪４との間の一方側の開放部分(内輪１６ｐ側の開放部分(同図の右端部分))に位置付けられるとともに、当該列間ノズル３０ａの吐出口３２ａが軸受ユニットＸの内部(同図の左方)へ向けて開口された状態となっている。また、鍔部ノズル３０ｂが静止輪２と回転輪４(内輪１６ｑ)との間の他方側の開放部分(内輪１６ｑ側の開放部分(同図の左端部分))に位置付けられるとともに、当該鍔部ノズル３０ｂの吐出口３２ｂが軸受ユニットＸの内部(同図の右方)へ向けて開口された状態となっている。
【００３６】
なお、図１(ａ)には、列間ノズル３０ａと鍔部ノズル３０ｂをそれぞれ１つずつ配設された状態が示されているが、これらのノズル30a,30bは複数配設することが望ましい。その際、列間ノズル３０ａは、グリースＧを吐出させる軌道溝(一例として、軌道溝ａ(軌道面21,41間))に組み込まれた中空ころ１８ａの数と同数だけ設け、これらの列間ノズル３０ａを１つずつ、所定の中空ころ１８ａと周方向に沿って同一位相となるように配置する。具体的には、各列間ノズル３０ａは、その吐出口３２ａが中空ころ１８ａの貫通孔１８ｈへ向けて各々開口するように配置すればよい。
【００３７】
複数の列間ノズル３０ａをこのように配設することで、グリース封入機によって加圧されたグリースＧを各列間ノズル３０ａの吐出口３２ａから、当該吐出口３２ａが各々正対する中空ころ１８ａの貫通孔１８ｈへ向けてそれぞれ個別に吐出させることができる。この結果、吐出されたグリースＧを各中空ころ１８ａの貫通孔１８ｈを通して軸受ユニットＸの列間部位Ｓまでスムーズに到達させることができるため、当該列間部位ＳへグリースＧを確実に封入させることができるとともに、充分に蓄積させることができる。
【００３８】
この場合、図１(ｂ)に示すように、列間ノズル３０ａ(図１(ａ))は、これに内設された送出管３４ａを延出し、外部へ露出させた構造としてもよい。列間ノズル３０ａをこのような構造とすることで、送出管３４ａを中空ころ１８ａの貫通孔１８ｈへ挿通し、その吐出口３２ａを軸受ユニットＸの列間部位Ｓの近傍へ位置付け(開口させ)、当該列間部位Ｓに対して直接グリースＧを吐出させることができる。これにより、列間部位ＳへグリースＧをより確実に封入させることができるとともに、より効果的に充分な量のグリースＳを蓄積させることができる。
【００３９】
一方、鍔部ノズル３０ｂは、例えば、軸受ユニットＸの大きさなどに応じて、周方向へ沿って所定の間隔(例えば、等間隔)で所定の数だけ配設すればよい。なお、列間ノズル３０ａと同一側の静止輪２と回転輪４との間の開放部分へ鍔部ノズル３０ｂを配設する場合、鍔部ノズル３０ｂが周方向に沿って当該列間ノズル３０ａの間に挟まれた状態(例えば、これらが１つずつ交互に並んだ状態)となるように、これらの鍔部ノズル３０ｂを位置付ければよい。
【００４０】
複数の鍔部ノズル３０ｂをこのように配設することで、グリース封入機によって加圧されたグリースＧを各鍔部ノズル３０ｂの吐出口３２ｂから、回転輪４(内輪16p,16q)の大径鍔部４ａの近傍へ向けて、より具体的には、当該大径鍔部４ａと転動体１８(中空ころ１８ａ又は中実ころ１８ｂ)との接触部分へ向けてそれぞれ個別に吐出させることができる。この結果、吐出されたグリースＧをかかる大径鍔部４ａの近傍(大径鍔部４ａと中空ころ１８ａ又は中実ころ１８ｂとの接触部分)へ充分に封入させることができる。
【００４１】
なお、列間ノズル３０ａ、並びに鍔部ノズル３０ｂから吐出させるグリースＧの量は、例えば、軸受ユニットＸの大きさ、より具体的にはユニット内部空間の大きさなどに応じて任意に設定すればよいため、特に限定されないが、当該軸受ユニットＸの列間部位Ｓへ充分な量のグリースＧが封入、蓄積されるように、鍔部ノズル３０ｂからの吐出量を必要最小限に止め、列間ノズル３０ａからの吐出量を可能な限り多くすることが好ましい。この場合、例えばグリース封入機に対し、これらの列間ノズル３０ａ及び鍔部ノズル３０ｂの吐出量を予めそれぞれ設定しておけばよい。その際、各列間ノズル３０ａからの吐出量は、相互に異なっていてもよいが、均等とすることが好ましい。同様に、鍔部ノズル３０ｂからの吐出量は、相互に異なっていてもよいが、均等とすることが好ましい。
【００４２】
列間ノズル３０ａ及び鍔部ノズル３０ｂからの吐出量をこのような設定とすることで、軸受ユニットＸの列間部位Ｓを長期に亘って良好な潤滑状態に保つことができる。加えて、列間部位ＳにグリースＳを充分に蓄積させることで、当該蓄積グリースＳを、回転輪４(内輪16p,16q)の回転に伴って、当該回転輪４(内輪16p,16q)の軌道面41,43に沿って大径鍔部４ａ側へ移動させることができる。これにより、限られた量のグリースＧをユニット内部において流動させ、列間部位Ｓだけでなく、当該ユニット内部全体を長期に亘って良好な潤滑状態に保つことができる。
【００４３】
このように、本実施形態に係る軸受ユニットＸによれば、限られた量のグリースＧをユニット内部へ効率よく、且つバランスよく容易に封入することができ、封入されたグリースＧを確実にユニット内部の全体へ満遍なく行き亘らせることができる。この結果、グリースＧの封入量を少量に限定せざるを得ない場合であっても、かかる軸受ユニットＸを長期に亘って良好な潤滑状態に保つことができ、当該軸受ユニットＸを一定の精度で安定して回転させ続けること、すなわち耐久性の向上を図ることが可能となる。
【００４４】
なお、軸受ユニットＸへのグリースＧの封入が完了した後は、ユニット内部を外部から遮蔽して密封状態(気密状態、及び液密状態)に保つための各種の密封装置(例えば、接触型のシール、あるいは非接触型のシールやシールドなど)を、静止輪２と回転輪４(内輪16p,16q)との間の開放部分に組み付ければよい。これにより、封入されたグリースＧのユニット外部への漏洩を防止することができるとともに、ユニット内部への異物(例えば、泥水、塵埃など)の侵入を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態に係る複列ころ軸受ユニットの構成を説明するための図であって、(ａ)は、一方の軌道溝に中空ころと中実ころを混在させて組み込み、当該中空ころの貫通孔を通してグリースをユニット内部(列間部位)へ封入(吐出)させるとともに、大径鍔部の近傍へ封入させる状態を示す断面図、(ｂ)は、列間ノズルの送出管を延出させ、列間部位へグリースを直接封入(吐出)させる状態を示す断面図。
【図２】従来の複列円錐ころ軸受ユニットの構成例を示す断面図。
【図３】従来の複列円錐ころ軸受ユニットの構成例を示す断面図。
【図４】従来の複列円錐ころ軸受ユニットの構成例を示す断面図。
【符号の説明】
【００４６】
２ 静止輪
４ 回転輪
１６ｐ，１６ｑ 内輪
１８ 転動体(円錐ころ)
１８ａ 中空ころ
１８ｂ 中実ころ
１８ｈ 貫通孔
２１，２３，４１，４３ 軌道面
Ｘ 軸受ユニット(複列円錐ころ軸受ユニット)
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転可能に対向配置された少なくとも一対の静止輪及び回転輪と、当該静止輪及び当該回転輪にそれぞれ形成された複列の軌道溝へ転動可能に組み込まれた複数のころとを備え、ユニット内部への潤滑剤の封入によって潤滑される複列ころ軸受ユニットであって、
前記ころは、その回転軸に沿って貫通孔が形成されて中空構造を成す中空ころと、当該貫通孔を持たない中実ころで構成され、
前記複列の軌道溝のうち、少なくとも一方の軌道溝には、複数の前記中空ころと前記中実ころが混在して組み込まれているとともに、当該中空ころが周方向へ少なくとも１つの中実ころを挟んで略等間隔で配置されており、
前記中空ころの貫通孔を通すことで、ユニット内部の前記軌道溝間の領域へ潤滑剤が封入されていることを特徴とする複列ころ軸受ユニット。
【請求項２】
前記一方の軌道溝への前記中空ころの組込数は、当該軌道溝への中空ころの組込数と中実ころの組込数を合計して算出した組込ころ総数の約数に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の複列ころ軸受ユニット。
【請求項３】
前記一方の軌道溝の周方向へ沿って隣り合う中空ころ間への前記中実ころの組込数は、当該軌道溝への中実ころの組込数を中空ころの組込数で除し、その商を切り上げ又は切り捨てて算出された整数に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の複列ころ軸受ユニット。
【請求項１】
相対回転可能に対向配置された少なくとも一対の静止輪及び回転輪と、当該静止輪及び当該回転輪にそれぞれ形成された複列の軌道溝へ転動可能に組み込まれた複数のころとを備え、ユニット内部への潤滑剤の封入によって潤滑される複列ころ軸受ユニットであって、
前記ころは、その回転軸に沿って貫通孔が形成されて中空構造を成す中空ころと、当該貫通孔を持たない中実ころで構成され、
前記複列の軌道溝のうち、少なくとも一方の軌道溝には、複数の前記中空ころと前記中実ころが混在して組み込まれているとともに、当該中空ころが周方向へ少なくとも１つの中実ころを挟んで略等間隔で配置されており、
前記中空ころの貫通孔を通すことで、ユニット内部の前記軌道溝間の領域へ潤滑剤が封入されていることを特徴とする複列ころ軸受ユニット。
【請求項２】
前記一方の軌道溝への前記中空ころの組込数は、当該軌道溝への中空ころの組込数と中実ころの組込数を合計して算出した組込ころ総数の約数に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の複列ころ軸受ユニット。
【請求項３】
前記一方の軌道溝の周方向へ沿って隣り合う中空ころ間への前記中実ころの組込数は、当該軌道溝への中実ころの組込数を中空ころの組込数で除し、その商を切り上げ又は切り捨てて算出された整数に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の複列ころ軸受ユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−１６８１２９（Ｐ２００９−１６８１２９Ａ）
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−６４９４（Ｐ２００８−６４９４）
【出願日】平成２０年１月１６日（２００８．１．１６）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月１６日（２００８．１．１６）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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