JP2000329146A - 固体潤滑剤使用円筒ころ軸受 - Google Patents

固体潤滑剤使用円筒ころ軸受

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JP2000329146A
JP2000329146A JP11137993A JP13799399A JP2000329146A JP 2000329146 A JP2000329146 A JP 2000329146A JP 11137993 A JP11137993 A JP 11137993A JP 13799399 A JP13799399 A JP 13799399A JP 2000329146 A JP2000329146 A JP 2000329146A
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JP
Japan
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solid lubricant
ring
bearing
flange
cylindrical roller
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JP11137993A
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English (en)
Inventor
Hideji Ito
秀司 伊藤
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シール性に優れ、かつ潤滑寿命、軸受寿命の
延命を図ることができる円筒ころ軸受を提供する。 【解決手段】 総ころ型の円筒ころ軸受において、各こ
ろ3,3間に形成される空間と、ころ3の端面側に形成
される内外輪1,2間の環状の空間とに固体潤滑剤4
b,4aを封入する。ころ端面側の固体潤滑剤4aは、
鍔輪5または内輪1に形成される内輪側鍔1bに付着
し、外輪側鍔2bに対しては、滑り接触のシール面、ま
たはラビリンスシールとなる隙間をもって対面する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、低速回転でかつ
シール性が要求される部位、例えば鉄鋼設備のチェーン
コンベヤ用、または車輪用等の使用に適した固体潤滑剤
使用円筒ころ軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、鉄鋼設備のチェーンコンベヤにお
いて、図5に示すような総ころ型、つまり保持器を有し
ない型の円筒ころ軸受が用いられている。同図の円筒こ
ろ軸受は、鍔無しの内輪51と鍔付きの外輪52との間
に円筒ころ53を介在させ、内輪51に鍔輪54を装着
したものである。鍔輪54は、軸方向外側の外径部が外
輪52の内径面に近接し、ラビリンスシール55を構成
する。軸受の内部空間には、通常のグリースを封入す
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この種のチェーンコン
ベヤ用軸受は、鋼材の冷却水等が降りかかる環境下で使
用されるため、冷却水等が軸受内部に入ったときには、
グリースの乳化や、軸受の錆などを引き起こす場合があ
る。このため、定期的にグリースアップが必要で、保守
に手間がかかり、また軸受の長寿命化が難しく、早期に
軸受を交換する必要がある。
【0004】この発明の目的は、シール性に優れ、かつ
潤滑寿命、軸受寿命の延命を図ることができる固体潤滑
剤使用円筒ころ軸受を提供することである。この発明の
他の目的は、固体潤滑剤の封入や分離に手間がかから
ず、生産性に優れた軸受とすることである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明の固体潤滑剤使
用円筒ころ軸受は、内輪と外輪との間に、複数のころを
円周方向に並べて介在させた総ころ型の円筒ころ軸受に
おいて、円周方向に隣合う各ころ間に形成される内外輪
の軌道面間の空間と、ころの端面側に形成される内外輪
間の環状の空間とに固体潤滑剤を封入したものである。
ころ端面側の固体潤滑剤は、内輪側鍔および外輪側鍔の
片方に付着してもう片方の鍔に対し、滑り接触のシール
面、またはラビリンスシールとなる隙間をもって対面す
るものとする。固体潤滑剤は、樹脂材料とグリースまた
は潤滑油との混合物を、加熱処理して固形化したもので
ある。この構成によると、固体潤滑剤が内外輪間の隙間
を蓋し、滑り接触のシール面またはラビリンスシールで
シールを行う。そのため、異物や水等が軸受内部に入る
ことが抑制され、水等が降りかかる環境下で使用されて
も、異物や水の浸入で潤滑剤が劣化することによる潤滑
寿命の低下が防止される。また、固体潤滑剤により、軸
受内部の転がり面や滑り面への潤滑が行われる。これら
のため、シール性に優れ、潤滑寿命、軸受寿命に優れた
軸受となる。
【0006】この発明において、前記外輪に、前記ころ
端面側の固体潤滑剤よりも軸方向の外側で、内外輪間の
隙間をシールする非接触のシール部材を設け、ころ端面
側の固体潤滑剤は、内輪側鍔に付着させても良い。この
構成の場合、シール部材と、固体潤滑剤のシール面また
はラビリンスシールとの2重のシール構造となる。ま
た、非接触のシール部材は、内径側がラビリンスシール
となり、固体潤滑剤は外径側が接触シールまたはラビリ
ンスシールとなる。そのため、異物や水の浸入経路は蛇
行することになり、2重シール構造になることと相まっ
て、より一層、シール効果が高められる。
【0007】この発明において、内輪側鍔の外径面およ
び外輪側鍔の内径面のうち、固体潤滑剤を付着状態とす
る面を、他方の面よりも、真円度、または面粗さ等の精
度が悪いものとしても良い。固体潤滑剤は、例えば、軸
受内に流動体の状態で封入し、後に焼成することによっ
て固体とされる。このような固体潤滑剤の封入方法を採
る場合に、上記のように固体潤滑剤を付着状態とする面
を精度の悪いものとしておくことにより、充填して焼成
した後、軸受を回転させると、固体潤滑剤のころ端面側
に充填された部分は、その精度が悪くされた面に対して
は滑りが生じ難く、この面を持つ軌道輪と共に回転す
る。そのため、固体潤滑剤のころ端面側の部分と、各こ
ろ間の部分とが互いに剪断される。このため、固体潤滑
剤の一括封入後に分離作業を行ったり、あるいは予め固
体潤滑剤のころ端面側の部分と、各ころ間の部分とを別
体として組み込むことが不要であり、固体潤滑剤の封入
作業が容易である。
【0008】
【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図1ない
し図4と共に説明する。この固体潤滑剤使用円筒ころ軸
受は、内輪1と外輪2との間に、複数の円筒ころ3を円
周方向に並べて介在させた総ころ型、つまり保持器省略
型の円筒ころ軸受において、固体潤滑剤4を充填したも
のである。
【0009】内輪1の外径面は、軌道面1aとなる軸方
向中央の部分が、両側の端側部分1bよりも段差を持っ
て大径となる段付き円筒面に形成されている。内輪1の
幅は、外輪2よりも広くされている。内輪1の端側部分
1bには、内輪側鍔となる鍔輪5が、軌道面1aの間の
段差面に接して嵌合している。鍔輪5の外径面は、端側
部分5bが中央側部分5aよりも小径となる段付き円筒
面状とされている。外輪2は、内径面の軸方向両側に、
鍔2bを有する両鍔付きのものである。外輪2の鍔2b
の内径面には、外端部近傍にシール取付溝が形成され、
シール部材6が嵌合状態に取付けられている。シール部
材6は、鍔輪5の外径面における端側部分5bに内径面
が近接する非接触シールであり、金属板で形成されてシ
ールド板を兼ねている。なお、鍔輪5は、固体潤滑剤4
の封入方法として後述のように軸受内の全体に一度に封
入する方法を採る場合は、後に説明する固体潤滑剤4の
剪断のために、鍔輪外径面(この例では中央側部分5
a)を、外輪鍔2bの内径面よりも、真円度や面粗さ等
の精度につき、極力悪くしておく。真円度および面粗さ
は、両方とも悪くしても、いずれか片方だけを悪くして
も良い。
【0010】固体潤滑剤4は、円周方向に隣合う各ころ
3,3間に形成される内外輪1,2の軌道面1a,2a
間の空間と、ころ3の端面側に形成される内外輪間の環
状の空間、つまり鍔輪5の外径面と外輪鍔2bとの間と
に封入されている。ころ端面側の固体潤滑剤4aは、内
輪側鍔となる鍔輪5の外径面に付着して外輪側鍔2bに
対し、滑り接触のシール面、またはラビリンスシールと
なる隙間をもって対面する。ころ端面側の固体潤滑剤4
aの軸方向幅は、鍔輪5の中央側部分5aの幅内とされ
ている。ころ端面側の固体潤滑剤4aと、各ころ3,3
間の固体潤滑剤4bとは、使用状態では互いに分離され
ており、例えば滑り接触する。
【0011】固体潤滑剤4は、樹脂材料とグリースまた
は潤滑油との混合物を、加熱処理して固形化したもので
あり、例えば次の各種の潤滑組成物が使用できる。 高分子量ポリエチレンと鉱油等の潤滑油を混合して得
られる液状または半固体状の混合物を、加熱処理して固
形化した潤滑組成物。 超高分子量ポリエチレンと、このポリエチレンの融解
温度より高い滴点を有する潤滑グリースを配合した混合
物を前記融解温度に加熱し、固形化した潤滑組成物。 平均分子量約1×106 〜5×106 の超高分子量ポ
リオレフィンのゲル化点より高い滴点を有する潤滑グリ
ース5〜99wt%に、粒径1〜100μmの前記超高
分子量ポリオレフィン粉末95〜1wt%を混合して前
記ゲル化点以上の温度で分散保持させた潤滑組成物。 平均分子量約1×106 〜5×106 の超高分子量ポ
リオレフィンのゲル化点より高い滴点を有する潤滑グリ
ース5〜99wt%に、粒径1〜100μmの前記超高
分子量ポリオレフィン粉末95〜1wt%および油の滲
み出しを抑制するための添加剤1〜50wt%を混合し
て前記ゲル化点以上の温度で分散保持させた潤滑組成
物。 なお、上記,における平均分子量および各組成の配
合の割合は、好ましい例であり、必ずしも上記の平均分
子量や配合割合でなくても良い。
【0012】固体潤滑剤4の封入方法例を説明する。固
体潤滑剤4の固形化前の素材を軸受内に封入するに際し
ては、図3に示すように注入治具10,11を用い、封
入しようとする軸受内空間を軸方向両側から蓋して行
う。この注入治具10,11は、内外輪1,2間の環状
の空間、詳しくは鍔輪5の外径面と外輪鍔2bの内径面
との間の環状空間を、固体潤滑剤4を封入しようとする
軸方向位置まで蓋するものであり、片方の治具10は注
入用孔10aを有し、もう片方の治具11は確認用孔1
1aを有する。同図のように両注入治具10,11で蓋
し、片方の治具10の注入用孔10aから、軸受内空間
に固体潤滑剤4となる液体または流動体状の素材を注入
する。もう片方の治具11の確認用孔11aから固体潤
滑剤素材が出て来ることで、軸受内空間に一杯に充填さ
れたことを確認し、注入を止める。このように固体潤滑
剤素材を封入した後、軸受および治具10,11と共に
固体潤滑剤素材を加熱し、つまり焼成し、固形化する。
【0013】このように固形化した固体潤滑剤4は、冷
却により収縮して外輪鍔2bの内径面に対して軽接触、
またはラビリンスシールとなる微小隙間を生じ、また軸
受を回転させると、ころ端部側のリング状の固体潤滑剤
4aと、隣合う各ころ3,3間の固体潤滑剤4bとに分
離される。図2に交差斜線で示す部分は、その分離面を
示す。すなわち、固体潤滑剤4は、固形化した後、冷却
されることで収縮する。この収縮によって、固体潤滑剤
4は、鍔輪5に対して面圧が高くなり、外輪鍔2bの内
径面に対しては面圧が下がるか、または僅かな隙間が生
じる。このように、固体潤滑剤4が鍔輪5に対して面圧
が高くなっていることに加えて、鍔輪5の外径面の真円
度や面粗さが悪くされていることにより、固体潤滑剤4
の鍔輪5に対する滑り抵抗が大きくなる。そのため、軸
受を回転させると、固体潤滑剤4のころ端面側の部分4
aが鍔輪5あるいは内輪1と共に連れ廻りし、これよ
り、ころ端面側の環状の固体潤滑剤4aと、隣合う各こ
ろ3,3間の固体潤滑剤4bとが剪断される。
【0014】なお、固体潤滑剤4の封入方法は、上記の
方法に限らず、例えば、各ころ3,3間の固体潤滑剤4
bの封入および焼成をした後に、ころ端面側の固体潤滑
剤4aを後工程で封入し、焼成しても良く、またころ端
面側の固体潤滑剤4aは、軸受外で環状に成形しておい
て、内輪1ないし鍔輪5の外径部に圧入により取付けて
も良い。
【0015】図4は、この固体潤滑剤使用円筒ころ軸受
20を装備したチェーンコンベヤの一例を示す。このチ
ェーンコンベヤは、縦列に連結される各リンク21につ
き、隣合うリンク21同士を、軸22および軸受20を
介して連結したものである。各リンク21は、各々繋が
り方向の一端側の両側に対向片21a,21aがあり、
他端側に上記対向片21a,21aの内側に位置する対
向片21b,21bを有する。軸22は、外側の対向片
21a,21aに両端が固定され、軸22の外周にこの
軸受20の内輪1が滑り接触で回転自在に嵌合してい
る。内輪1の端側部分1bは、内側の対向片21b,2
1bの孔に内嵌して取付けられている。軸受20の外輪
2は、ローラとして使用される。このチェーンコンベヤ
は、例えば鉄鋼設備の鋼材搬送用に用いられ、冷却水の
かかる環境下で使用される。
【0016】この構成の円筒ころ軸受20は、このよう
に軸受内に固体潤滑剤4を封入したため、この固体潤滑
剤4に、滑り接触によるシール効果、またはラビリンス
シール効果を持たせることができ、軸受内に浸入しよう
とする冷却水等を従来より入り難くすることができる。
これにより、潤滑寿命、軸受寿命の延命効果が得られ
る。この実施形態では、シール6を外輪2に取付けたた
め、シール6と鍔輪5とで構成されるラビリンスシール
部と、固体潤滑剤4と外輪側鍔2bとの間のシール部と
で2重にシール効果が得られ、より一層、冷却水や異物
の浸入が生じ難くなる。また、固体潤滑剤4により、軸
受内部の転がり面や滑り面への潤滑が行われるが、固体
潤滑剤4には微量ずつ油が滲み出すものがあり、適宜の
固体潤滑剤4を使用することで、より長い潤滑寿命を得
ることができる。
【0017】
【発明の効果】この発明の固体潤滑剤使用円筒ころ軸受
は、円周方向に隣合う各ころ間に形成される内外輪の軌
道面間の空間と、ころの端面側に形成される内外輪間の
環状の空間とに固体潤滑剤を封入し、ころ端面側の固体
潤滑剤は、内輪側鍔および外輪側鍔の片方に付着しても
う片方の鍔に対し、滑り接触のシール面、またはラビリ
ンスシールとなる隙間をもって対面するものとしたた
め、固体潤滑剤によって異物や水等の浸入が防止され
て、シール性に優れ、潤滑寿命、軸受寿命の延命効果が
得られる。前記外輪に、ころ端面側の固体潤滑剤よりも
軸方向の外側で、内外輪間の隙間をシールする非接触の
シール部材を設け、ころ端面側の固体潤滑剤を、内輪側
鍔に付着させた場合は、シール部材と固体潤滑剤による
シールとの二重シールとなり、しかも異物,水の浸入経
路が蛇行状となって、より一層シール性に優れた軸受と
なる。内輪側鍔の外径面および外輪側鍔の内径面のう
ち、固体潤滑剤を付着状態とする面を、他方の面より
も、真円度、または面粗さ等の精度が悪いものとした場
合は、軸受内に流動性の材料を充填して焼成により固体
潤滑剤とする場合に、固体潤滑剤における、ころ端面側
の部分と各ころ間の部分とを分離する作業が不要とな
り、生産性が良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態にかかる固体潤滑剤使用
円筒ころ軸受の部分破断側面図である。
【図2】同軸受の部分拡大破断正面図である。
【図3】同軸受の固体潤滑剤封入作業の説明図である。
【図4】(A),(B)は各々同軸受を装備したチェー
ンコンベヤの部分破断平面図および部分正面図である。
【図5】従来例の断面図である。
【符号の説明】
1…内輪 2…外輪 2b…外輪側鍔 3…ころ 4…固体潤滑剤 4a…ころ端面側の固体潤滑剤 4b…各ころ間の固体潤滑剤 5…鍔輪(内輪側鍔) 6…シール部材 10,11…注入治具

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内輪と外輪との間に、複数のころを円周
    方向に並べて介在させた総ころ型の円筒ころ軸受におい
    て、円周方向に隣合う各ころ間に形成される内外輪の軌
    道面間の空間と、ころの端面側に形成される内外輪間の
    環状の空間とに固体潤滑剤を封入し、ころ端面側の固体
    潤滑剤は、内輪側鍔および外輪側鍔の片方に付着しても
    う片方の鍔に対し、滑り接触のシール面、またはラビリ
    ンスシールとなる隙間をもって対面するものとした固体
    潤滑剤使用円筒ころ軸受。
  2. 【請求項2】 前記外輪に、前記ころ端面側の固体潤滑
    剤よりも軸方向の外側で、内外輪間の隙間をシールする
    非接触のシール部材を設け、ころ端面側の固体潤滑剤
    は、前記内輪側鍔に付着させた請求項1記載の固体潤滑
    剤使用円筒ころ軸受。
  3. 【請求項3】 内輪側鍔の外径面および外輪側鍔の内径
    面のうち、固体潤滑剤を付着状態とする面を、他方の面
    よりも、真円度、または面粗さ等の精度が悪いものとし
    た請求項1または請求項2記載の固体潤滑剤使用円筒こ
    ろ軸受。
JP11137993A 1999-05-19 1999-05-19 固体潤滑剤使用円筒ころ軸受 Pending JP2000329146A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008056440A1 (en) * 2006-11-08 2008-05-15 Ntn Corporation Support structure for suspension device
DE102018101989A1 (de) * 2018-01-30 2019-08-01 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Radialrollenlager und Verfahren zur Montage eines Radialrollenlagers
DE102019104418A1 (de) * 2019-02-21 2020-08-27 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Zylinderrollenlager, sowie Stützrolle oder Kurvenrolle mit einem solchen Zylinderrollenlager, und Verwendung eines solchen Zylinderrollenlagers als Stützrolle oder Kurvenrolle

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2008056440A1 (en) * 2006-11-08 2008-05-15 Ntn Corporation Support structure for suspension device
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DE102019104418A1 (de) * 2019-02-21 2020-08-27 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Zylinderrollenlager, sowie Stützrolle oder Kurvenrolle mit einem solchen Zylinderrollenlager, und Verwendung eines solchen Zylinderrollenlagers als Stützrolle oder Kurvenrolle

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