特開 2022-93429 軸受の潤滑構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022093429

(43)【公開日】2022-06-23

(54)【発明の名称】軸受の潤滑構造

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/66 20060101AFI20220616BHJP

   F16C 19/06 20060101ALI20220616BHJP

   F16C 13/02 20060101ALI20220616BHJP

   F16N 7/14 20060101ALI20220616BHJP

   F16N 31/00 20060101ALI20220616BHJP

【ＦＩ】

F16C33/66 Z

F16C19/06

F16C13/02

F16N7/14

F16N31/00 D

【審査請求】有

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022070859

(22)【出願日】2022-04-22

(62)【分割の表示】P 2019147705の分割

【原出願日】2019-08-09

(71)【出願人】

【識別番号】000003458

【氏名又は名称】芝浦機械株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】芹澤 光明

(72)【発明者】

【氏名】結城 拓哉

(57)【要約】

【課題】液中で使用する際に、ゴミ等による軸受の回転不良の発生を防止することができる軸受の潤滑構造を提供すること。
【解決手段】軸受支持部材は、液中ロール（ロール）の両側の端面から突出する一対の軸部材を回転可能に軸支するセラミックベアリング（軸受）を支持する。そして、軸受支持部材のうち軸部材の端部側には、軸受支持部材の内部に連通する孔部を有する蓋部が設けられる。孔部からは分岐配管（給液部）によって液体が給液される。孔部から流入した液体は、セラミックベアリングを通過して、軸受支持部材の液中ロール側から貯液槽に排出される。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

貯液槽に貯留した液体の中で使用されるロールの両側の端面から突出する一対の軸部材を軸支する軸受の潤滑構造であって、
前記軸部材を回転可能に軸支する軸受と、
前記軸受を支持する軸受支持部材と、
前記軸受支持部材のうち前記軸部材の端部側に設けられて、前記軸受支持部材の内部に連通する孔部を有する蓋部と、
前記孔部から流入した前記液体が、前記軸受を通過して、前記軸受支持部材の前記ロール側から前記貯液槽に排出されるように前記液体を給液する給液部と、
を備える軸受の潤滑構造。

【請求項2】

前記給液部から給液された前記液体は、前記ロールの両端部とそれぞれ対向する位置に形成された開口部から、前記貯液槽に排出される、
請求項１に記載の軸受の潤滑構造。

【請求項3】

前記給液部は、前記ロールが回転している状態において、給液された前記液体が、前記貯液槽に排出される圧力で給液する、
請求項１又は請求項２に記載の軸受の潤滑構造。

【請求項4】

前記給液部は、前記軸部材の両端部側から、少なくとも当該軸部材の軸心位置に給液する、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の軸受の潤滑構造。

【請求項5】

前記給液部は、更に、前記軸心位置に関して対称な位置に設けられる、
請求項４に記載の軸受の潤滑構造。

【請求項6】

前記軸部材の端部は、前記給液部から給液された前記液体を、前記貯液槽まで偏りなく導く流束均一化部を備える、
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の軸受の潤滑構造。

【請求項7】

前記流束均一化部は、前記軸部材の端部を凹状に切り欠いたものである、
請求項６に記載の軸受の潤滑構造。

【請求項8】

前記流束均一化部は、前記軸部材の端部を凸状に成形したものである、
請求項６に記載の軸受の潤滑構造。

【請求項9】

前記軸部材の端部と対向する前記蓋部の内面は、前記給液部から給液された前記液体を、前記貯液槽まで偏りなく導く流束均一化部を備える、
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の軸受の潤滑構造。

【請求項10】

前記流束均一化部は、前記軸部材の端部と対向する前記蓋部の内面を、前記孔部の出口から前記蓋部の周縁に向かって、厚みが増すように円錐状に成形したものである、
請求項９に記載の軸受の潤滑構造。

【請求項11】

貯液槽に貯留した液体の中で使用されるロールの両側の端面から突出する一対の軸部材を軸支する軸受の潤滑構造であって、
前記軸部材を回転可能に軸支する軸受と、
前記軸受を支持する軸受支持部材と、
前記軸受支持部材のうち前記軸部材の端部側に設けられて、前記軸受支持部材を封止する蓋部と、
前記軸受支持部材のうち前記ロール側に設けられて、前記軸受支持部材と前記軸部材との間を密閉する密閉部材と、を備え、
前記蓋部は、前記軸受支持部材の内部と外部とを連通する第１の孔部と第２の孔部と、
を備える軸受の潤滑構造。

【請求項12】

前記第１の孔部は、前記蓋部において、前記軸部材の軸心位置よりも下方に形成されて、
前記第２の孔部は、前記蓋部において、前記軸心位置よりも上方に形成される、
請求項１１に記載の軸受の潤滑構造。

【請求項13】

前記第１の孔部及び前記第２の孔部は、前記液体の中のゴミを捕獲するフィルタを備える、
請求項１１又は請求項１２に記載の軸受の潤滑構造。

【請求項14】

前記軸受は、セラミックベアリングである、
請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の軸受の潤滑構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液中で使用するロール等に用いられる軸受の潤滑構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、プラスチックフィルムや紙や金属箔等のウェブ状の柔軟媒体を搬送する手段としてロールが使用されている。ロールは円筒形状をなして、両端を転がり軸受等で回転可能に支持される構造を有する。

【0003】

前記した柔軟媒体に何らかの処理を施すために、液体中にロールを配置して、当該ロールによって柔軟媒体を液体中で走行させる場合がある。このような場合、一般的な軸受鋼製による転がり軸受や、ステンレス製の転がり軸受では、液体によって腐食を起こす場合があるため、例えば特許文献１では、セラミック製の転がり軸受（セラミックベアリング）を用いている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２－２２８６７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、液体中にゴミがあった場合には、セラミックベアリングの内部にゴミが入って回転抵抗が増大する可能性があった。また、ゴミの影響によってセラミックベアリングが回転不良を起こす可能性があった。

【0006】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、液中で使用する際に、ゴミ等による軸受の回転不良の発生を防止することができる軸受の潤滑構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る軸受の潤滑構造は、貯液槽に貯留した液体の中で使用されるロールの両側の端面から突出する一対の軸部材を軸支する軸受の潤滑構造であって、前記軸部材を回転可能に軸支する軸受と、前記軸受を支持する軸受支持部材と、前記軸受支持部材のうち前記軸受支持部材の内部に連通する孔部を有する蓋部と、前記孔部から流入した前記液体が、前記軸受を通過して、前記軸受支持部材の前記ロール側から前記貯液槽に排出されるように前記液体を給液する給液部と、を備えることを特徴とする。

【0008】

また、本発明に係る軸受の潤滑構造は、貯液槽に貯留した液体の中で使用されるロールの両側の端面から突出する一対の軸部材を軸支する軸受の潤滑構造であって、前記軸部材を回転可能に軸支する軸受と、前記軸受を支持する軸受支持部材と、前記軸受支持部材のうち前記軸部材の端部側に設けられて、前記軸受支持部材を封止する蓋部と、前記軸受支持部材のうち前記ロール側に設けられて、前記軸受支持部材と前記軸部材との間を密閉する密閉部材と、を備え、前記蓋部は、前記軸受支持部材の内部と外部とを連通する第１の孔部と第２の孔部と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係る軸受の潤滑構造は、液中で使用する際に、ゴミ等による軸受の回転不良の発生を防止することができる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１の実施形態に係る軸受の潤滑構造を使用したロールの使用例の一例を示す正面図。

【図2】第１の実施形態に係る軸受の潤滑構造を使用したロールの使用例の一例を示す側面図。

【図3】第１の実施形態に係る軸受の潤滑構造の一例を示す断面図。

【図4】第１の実施形態に係る軸受の潤滑構造の一例を示す正面図。

【図5】給液部の他の構造の一例を示す正面図。

【図6】孔部から給液した液体の流束を均一にする構造の一例を示す断面図。

【図7】第２の実施形態に係る軸受の潤滑構造の一例を示す断面図と正面図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（第１の実施形態）
以下に、本開示に係る軸受の潤滑構造の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能、且つ、容易に想到できるもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

【0012】

［軸受の概略構成の説明］
図１と図２を用いて、第１の実施形態に係る軸受の潤滑構造を使用したロールの使用例を説明する。図１は、第１の実施形態に係る軸受の潤滑構造を使用したロールの使用例の一例を示す正面図である。図２は、第１の実施形態に係る軸受の潤滑構造を使用したロールの使用例の一例を示す側面図である。

【0013】

図１に示すフィルム処理装置５は、複数の液中ロール１８と複数の気中ロール２４とに交互に架け渡されたフィルム２６を矢印Ｂの方向、すなわちｘ軸正方向に搬送する。搬送されたフィルム２６は、貯液槽３０に貯留した薬液等の液体４０に浸漬される。これにより、フィルム２６には所定の表面処理がなされる。液中ロール１８は、液体４０に浸漬された状態で使用されるため、主要な構成要素は、耐腐食性の高い材質、例えばステンレス等で形成される。なお液中ロール１８は、本開示におけるロールの一例である。

【0014】

液中ロール１８及び気中ロール２４は、フリーロールであり、フィルム２６の搬送方向の下流側に設置された非図示の巻取軸の回転に応じて搬送されるフィルム２６に連れ添って回転する。なお、いずれかの気中ロール２４をモータ等で回転駆動することによって、フィルム２６を搬送してもよい。

【0015】

気中ロール２４は、貯液槽３０の上部に設置された軸受支持部材２７ａに支持された非図示の軸受によって回転可能に軸支されている。詳しくは後述する。

【0016】

図１において、貯液槽３０には、配管１２から分岐した分岐配管１２ａによって、液体４０が補給される。また、配管１２から分岐した分岐配管１２ｂは、バルブ１４で流量調整された液体４０が、軸受支持部材３４ａに支持された、液中ロール１８を回転可能に軸支する非図示の軸受に給液される。軸受支持部材３４ａは、貯液槽３０の底面に設置された取付部材２２ａに固定されている。

【0017】

軸受支持部材３４ａの内部の軸受に給液する液体４０の流量は、操作者が流量計１６を見ながらバルブ１４の開度を変更することによって調整する。もちろん、流量計１６が検出した流量が所定の範囲になるように、バルブ１４の開度をコンピュータ制御によって自動調整してもよい。なお、軸受支持部材３４ａの内部に給液された液体４０が軸受を潤滑するが、その際の液体４０の流れについては後述する。

【0018】

貯液槽３０内の液体４０には、搬送中のフィルム２６の表面に付着したゴミが溜まる。そのため、貯液槽３０は、溜まったゴミを除去する循環配管を備える。すなわち、液体４０はポンプ３２で汲み上げられて、フィルタ３３によって濾過される。そして、必要に応じて、熱交換器４３によって適温になるまで加熱されて、貯液槽３０に戻される。また、貯液槽３０は、液体４０のオーバーフローを防止するため、所定量を超えた液体４０を排液する排出口２９を備えている。

【0019】

次に、図２を用いて、フィルム処理装置５の構造を側面方向から説明する。図２は、フィルム処理装置５を、図１の切断位置Ａ－Ａで切断してｘ軸正側から見た側面図である。

【0020】

図２に示すように、気中ロール２４は、両側の端面２４ａ，２４ｂから突出する一対の軸部材２５ａ，２５ｂを備える。軸部材２５ａ，２５ｂは、それぞれ軸受支持部材２７ａ，２７ｂに内蔵された非図示の軸受によって、回転可能に軸支される。軸受支持部材２７ａ，２７ｂに内蔵された軸受は、例えば、一般的な転がり軸受に用いられるベアリングである。なお、軸受支持部材２７ａ，２７ｂは、貯液槽３０の筐体の上端に設置された取付部材３１ａ，３１ｂに固定されている。なお、軸受支持部材２７ａ，２７ｂにはグリース等の潤滑剤が封入されており、軸受は当該潤滑剤によって潤滑される。

【0021】

一方、液中ロール１８は、両側の端面１８ａ，１８ｂからそれぞれ突出する一対の軸部材１９ａ，１９ｂを備える。軸部材１９ａ，１９ｂは、それぞれ軸受支持部材３４ａ，３４ｂに内蔵された非図示の軸受によって、回転可能に軸支される。軸受支持部材３４ａ，３４ｂは、貯液槽３０の底面に設置された取付部材２２ａ，２２ｂに固定されている。軸受支持部材３４ａ，３４ｂに内蔵された軸受の構造は後述する。

【0022】

軸受支持部材３４ａ，３４ｂには、それぞれ、前記した分岐配管１２ｂが接続される。そして、当該分岐配管１２ｂを介して、軸受支持部材３４ａ，３４ｂに液体４０が給液される。

【0023】

なお、図１，図２の例では、配管１２から分岐した分岐配管１２ａによって、軸受支持部材３４ａ，３４ｂに液体４０を給液しているが、給液方法はこの限りではない。すなわち、前記した循環配管を熱交換器４３の下流側で分岐して、軸受支持部材３４ａ，３４ｂに給液してもよい。

【0024】

［軸受の潤滑構造の説明］
次に、図３，図４を用いて、液中ロール１８の軸受の潤滑構造を説明する。図３は、第１の実施形態に係る軸受の潤滑構造の一例を示す断面図である。図４は、第１の実施形態に係る軸受の潤滑構造の一例を示す正面図である。

【0025】

図３は、図２の軸受支持部材３４ｂの周辺のｙｚ断面図である。軸受支持部材３４ｂは、外側ハウジングを形成する蓋部３７ｂと、ベアリングケース３５ｂと、内側ハウジング２８ｂとを備える。ベアリングケース３５ｂは円環状の形状をなして、内側に、軸部材１９ｂを回転可能に軸支するセラミックベアリング３６ｂ（本開示における軸受の一例）を支持する。セラミックベアリング３６ｂは、例えばジルコニア（窒化ケイ素）で形成されており、耐腐食性が高く、液中で使用可能である。

【0026】

蓋部３７ｂは、図４に示すように、４本のボルト４１によって、ベアリングケース３５ｂ、及び図３に示す内側ハウジング２８ｂに締結される。

【0027】

また、図３に示すように、液中ロール１８の端面１８ｂから突出する軸部材１９ｂは、セラミックベアリング３６ｂに挿通される。そして、軸部材１９ｂの端部１９ｃは、Ｃ字形状の軸止め輪３８によって抜け止めされる。

【0028】

軸受支持部材３４ｂは、セラミックベアリング３６ｂ（軸受）を支持するとともに、軸部材１９ｂの外周及び端部１９ｃとの間の間隙部４４と、当該間隙部４４と連通して貯液槽３０に貯留された液体４０と面する開口部４２と、を形成する。

【0029】

蓋部３７ｂの中心、すなわち、セラミックベアリング３６ｂによって軸支される軸部材１９ｂの軸心位置付近には、分岐配管１２ｂが接続される孔部３９が形成される。分岐配管１２ｂを通して孔部３９から流入した液体４０は、セラミックベアリング３６ｂ（軸受）を通過して、軸受支持部材３４ｂの液中ロール１８側において、軸受支持部材３４ｂと軸部材１９ｂとの間に形成された開口部４２から貯液槽３０に排出される。なお、分岐配管１２ｂは、本開示における給液部の一例である。

【0030】

分岐配管１２ｂから給液された液体４０の流れを、より具体的に説明する。孔部３９から給液された液体４０（図３の矢印Ｆ１）は、軸部材１９ｂの端部１９ｃに突き当たった後で、端部１９ｃの半径方向に沿って放射状に拡散する（図３の矢印Ｆ２）。その後、給液された液体４０は、軸部材１９ｂの外周に沿って開口部４２に至る（図３の矢印Ｆ３）。

【0031】

フィルム２６の搬送に伴って液中ロール１８が回転すると、液中ロール１８の回転に伴って貯液槽３０に貯留された液体４０が撹拌される。そして、攪拌された液体４０は、渦を形成して、開口部４２から間隙部４４の内部に浸入しようとする。このとき、孔部３９から給液される液体４０は、貯液槽３０内の液体４０が開口部４２から間隙部４４に流入するのを阻止する勢い、すなわち、給液された液体４０が開口部４２から排出される圧力（液圧）で給液される。

【0032】

液中ロール１８の回転速度が定まれば、開口部４２から間隙部４４に浸入する液体４０の圧力Ｐａ（液圧）はある程度予測することができる。したがって、開口部４２から間隙部４４への液体４０の浸入を阻止するためには、孔部３９から給液する液体４０の圧力Ｐｂ（液圧）を、Ｐｂ＞Ｐａになるように設定すればよい。液中ロール１８の回転速度は、フィルム２６の搬送速度から一意に求めることができるため、フィルム２６の搬送速度に応じて、孔部３９から給液すべき液体４０の圧力Ｐｂの最小値を定めることができる。すなわち、予めフィルム２６の搬送速度と圧力Ｐａとの関係、及び流量計１６が計測する液体４０の流量と圧力Ｐｂとの関係を測定しておくことによって、フィルム２６の搬送速度と、Ｐｂ＞Ｐａになるための液体４０の流量との対応表を作成することができる。フィルム処理装置５の操作者は、当該対応表を参照して、フィルム２６の搬送速度に応じた流量の液体４０を給液するように、流量計１６を見ながらバルブ１４の開度を変更する。そして、孔部３９から圧力Ｐｂで液体４０を給液するように設定する。

【0033】

なお、液中ロール１８のもう一方の軸部材１９ａ（図２参照）を軸支する軸受支持部材３４ａも、前記した軸受支持部材３４ｂと同じ構造を有するため、説明は省略する。すなわち、軸受支持部材３４ａは、いずれも非図示の蓋部３７ａと、ベアリングケース３５ａと、内側ハウジング２８ａとを備えて、内部にセラミックベアリング３６ａを支持する。

【0034】

［給液部の別の構造の説明］
図５は、給液部の他の構造の一例を示す正面図である。図５に示す蓋部３７ｂは、３箇所の孔部３９を備える。孔部３９には、それぞれ分岐配管１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを通して、ほぼ同量の液体４０が、ほぼ同等の圧力で給液される。

【0035】

図５において、２本の分岐配管１２ｃ，１２ｄは、分岐配管１２ｂが接続された蓋部３７ｂの中心位置に関して対称な位置に接続される。これによって、間隙部４４には液体４０が均一に給液されるため、開口部４２に向かう均一な液体４０の流れが形成される。

【0036】

［実施形態の変形例］
次に、図６を用いて、実施形態の変形例を説明する。図６は、孔部から給液した液体の流束を均一にする構造の一例を示す断面図である。

【0037】

図６（ａ）は、蓋部３７ｂの内面３７ｃを、孔部３９の出口から蓋部３７ｂの周縁に向かって、円錐状に削り取って成形した例である。したがって、蓋部３７ｂの内面３７ｃは、孔部３９の出口から蓋部３７ｂの周縁に向かって、徐々に厚みが増している。図６（ａ）において、孔部３９から給液された液体４０（図６（ａ）の矢印Ｆ１）は、軸部材１９ｂの端部１９ｃに突き当たった後、内面３７ｃに沿って放射状に均一に流れる（図６（ａ）の矢印Ｆ２）。したがって、液体４０は、軸部材１９ｂの外周に沿って、開口部４２まで偏りなく導かれる。すなわち、内面３７ｃは、給液された液体４０の流れを均一にする流束均一化部を形成する。

【0038】

図６（ｂ）は、軸部材１９ｂの端部１９ｄを、凹状に切り欠いた例である。図６（ｂ）において、孔部３９から流入した液体４０（図６（ｂ）の矢印Ｆ１）は、軸部材１９ｂの端部１９ｄに突き当たった後、端部１９ｄの半径方向に向きを変えて放射状に均一に流れる（図６（ｂ）の矢印Ｆ２）。したがって、液体４０は、軸部材１９ｂの外周に沿って、開口部４２まで偏りなく導かれる。すなわち、軸部材１９ｂの端部１９ｄは、給液された液体４０の流れを均一にする流束均一化部を形成する。

【0039】

図６（ｃ）は、軸部材１９ｂの端部１９ｅを、凸状に成形した例である。図６（ｃ）において、孔部３９から流入した液体４０（図６（ｃ）の矢印Ｆ１）は、軸部材１９ｂの端部１９ｅに突き当たった後、端部１９ｅの半径方向に向きを変えて放射状に均一に流れる（図６（ｃ）の矢印Ｆ２）。したがって、液体４０は、軸部材１９ｂの外周に沿って、開口部４２まで偏りなく導かれる。すなわち、軸部材１９ｂの端部１９ｅは、給液された液体４０の流れをできるだけ均一にする流束均一化部を形成する。

【0040】

なお、図６（ａ）の構成と図６（ｂ）の構成とを併用してもよい。また、図６（ａ）の構成と図６（ｃ）の構成とを併用してもよい。

【0041】

以上説明したように、第１の実施形態に係る軸受の潤滑構造において、軸受支持部材３４ａ，３４ｂは、液中ロール１８（ロール）の両側の端面１８ａ，１８ｂから突出する一対の軸部材１９ａ，１９ｂを回転可能に軸支するセラミックベアリング３６ａ，３６ｂ（軸受）を支持する。そして、軸受支持部材３４ａ，３４ｂのうち軸部材１９ａ，１９ｂの端部側には、軸受支持部材３４ａ，３４ｂの内部に連通する孔部３９を有する蓋部３７ａ，３７ｂが設けられる。孔部３９からは分岐配管１２ｂ（給液部）によって液体４０が給液される。孔部３９から流入した液体４０は、セラミックベアリング３６ａ，３６ｂを通過して、軸受支持部材３４ａ，３４ｂの液中ロール１８側から貯液槽３０に排出される。したがって、セラミックベアリング３６ａ，３６ｂ（軸受）には、液体４０の中のゴミが浸入しないため、軸受の回転不良の発生を防止することができる。これにより、セラミックベアリング３６ａ，３６ｂの交換のための機械停止時間が削減できる。また、液中ロール１８の回転抵抗が小さくなるため、液中ロール１８とフィルム２６との滑りを防止することができ、これによってフィルム２６に傷がつかないため、フィルム２６の品質を向上させることができる。さらに、セラミックベアリング３６ａ，３６ｂは、グリース等の潤滑剤を使用しないため、貯液槽３０に貯留した液体４０の汚染を防止することができ、これによってフィルム２６の品質の低下を防止することができる。

【0042】

また、第１の実施形態に係る軸受の潤滑構造において、分岐配管１２ｂ（給液部）から給液された液体４０は、液中ロール１８（ロール）の両側の端面１８ａ，１８ｂとそれぞれ対向する位置に設けられた開口部４２から貯液槽３０に排出される。したがって、液中ロール１８の回転に伴って渦を形成した貯液槽３０内の液体４０が、開口部４２から間隙部４４（軸受支持部材３４ａ，３４ｂの内部）へ流入するのを、確実に阻止することができる。

【0043】

また、第１の実施形態に係る軸受の潤滑構造において、分岐配管１２ｂ（給液部）は、孔部３９に、液中ロール１８が回転している状態において、給液された液体４０が、貯液槽３０に排出される圧力で給液する。したがって、貯液槽３０に貯留した液体４０が間隙部４４に流入しないため、液体４０の中のゴミが、軸受支持部材３４ａ，３４ｂの内部へ浸入するのを阻止することができ、セラミックベアリング３６ａ，３６ｂの回転抵抗の増大と、回転不良とを防止することができる。

【0044】

また、第１の実施形態に係る軸受の潤滑構造において、分岐配管１２ｂ（給液部）は、孔部３９を通して、軸部材１９ａ，１９ｂの端部１９ｃ側から、少なくとも軸部材１９ａ，１９ｂの軸心位置に液体４０を給液する。したがって、給液された液体４０は、軸部材１９ａ，１９ｂの軸心位置に突き当たった後で、軸部材１９ａ，１９ｂの端部１９ｃ及び外周部に沿って均一に進行するため、孔部３９から開口部４２に至る液体４０の均一な流れを作り出すことができ、これによって、貯液槽３０に貯留した液体４０が、開口部４２から流入するのを阻止することができる。

【0045】

また、第１の実施形態に係る軸受の潤滑構造において、分岐配管１２ｃ，１２ｄ（給液部）は、軸部材１９ａ，１９ｂの軸心位置に関して対称な位置にそれぞれ設置される。したがって、孔部３９から開口部４２に至る液体４０の均一な流れを作り出すことができ、これによって、開口部４２からの液体４０の流入を阻止することができる。

【0046】

また、第１の実施形態に係る軸受の潤滑構造において、軸部材１９ｂの端部１９ｄ，１９ｅは、分岐配管１２ｂ（給液部）から給液された液体４０を、貯液槽３０まで偏りなく導く流束均一化部を形成する。したがって、貯液槽３０から軸受支持部材３４ａ，３４ｂの内部への液体４０の流入を確実に阻止することができる。

【0047】

また、第１の実施形態に係る軸受の潤滑構造において、軸部材１９ｂの端部１９ｄは、凹状に切り欠かれることによって流束均一化部を形成する。したがって、分岐配管１２ｂ（給液部）から給液された液体４０を、軸部材１９ｂの外周に沿って、開口部４２まで偏りなく導くことができる。

【0048】

また、第１の実施形態に係る軸受の潤滑構造において、軸部材１９ｂの端部１９ｅは、凸状に成形されることによって流束均一化部を形成する。したがって、分岐配管１２ｂ（給液部）から給液された液体４０を、軸部材１９ｂの外周に沿って、開口部４２まで偏りなく導くことができる。

【0049】

また、第１の実施形態に係る軸受の潤滑構造において、蓋部３７ｂの、軸部材１９ｂの端部１９ｃと対向する内面３７ｃは、分岐配管１２ｂ（給液部）から給液された液体４０を、貯液槽３０まで偏りなく導く流束均一化部を形成する。したがって、貯液槽３０から軸受支持部材３４ａ，３４ｂの内部への液体４０の流入を確実に阻止することができる。

【0050】

また、第１の実施形態に係る軸受の潤滑構造において、軸部材１９ｂの端部１９ｃと対向する蓋部３７ｂの内面３７ｃは、孔部３９の出口から蓋部３７ｂの周縁に向かって、厚みが増すように円錐状に成形されることによって流束均一化部を形成する。したがって、分岐配管１２ｂ（給液部）から給液された液体４０を、軸部材１９ｂの外周に沿って、開口部４２まで偏りなく導くことができる。

【0051】

また、第１の実施形態に係る軸受の潤滑構造において、軸受にはセラミックベアリング３６ａ，３６ｂが使用される。したがって、液中で使用する際に、高い耐久性を発揮させることができる。

【0052】

（第２の実施形態）
以下に、本開示に係る軸受の潤滑構造の第２の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態で説明した分岐配管１２ｂ（給液部）を備えない軸受の潤滑構造の例である。

【0053】

図７は、第２の実施形態に係る軸受の潤滑構造の一例を示す断面図と正面図である。すなわち、図７（ａ）は、軸受支持部材４５ｂのｙｚ断面図である。図７（ｂ）は、軸受支持部材４５ｂをｙ軸負側から見た正面図である。軸受支持部材４５ｂは、外側ハウジングを形成する蓋部５０ｂと、ベアリングケース３５ｂと、内側ハウジング２８ｂとを備える。ベアリングケース３５ｂは円環状の形状をなして、内側に、軸部材１９ｂを回転可能に軸支するセラミックベアリング３６ｂ（本開示における軸受の一例）を支持する。セラミックベアリング３６ｂは、例えばジルコニア（窒化ケイ素）で形成されており、耐腐食性が高く、液中で使用可能である。

【0054】

蓋部５０ｂは、図７（ｂ）に示すように、４本のボルト４１によって、ベアリングケース３５ｂ及び内側ハウジング２８ｂに締結される。

【0055】

液中ロール１８の端面１８ｂから突出する軸部材１９ｂは、セラミックベアリング３６ｂに挿通される。そして、軸部材１９ｂの端部１９ｃは、Ｃ字形状の軸止め輪３８によって抜け止めされる。

【0056】

内側ハウジング２８ｂと軸部材１９ｂとの間隙には、オイルシール６０（密閉部材の一例）が装着される。オイルシール６０は、内側ハウジング２８ｂと軸部材１９ｂとの間隙、すなわち、第１の実施形態における開口部４２（図３参照）を密閉する。なお、オイルシール６０は、貯液槽３０の液体４０が、オイルシール６０を押圧する方向の力を作用させた際に、オイルシール６０自身が撓むことによって、軸部材１９ｂに押し付けられる方向の力を発生させる向きに装着される。これによって、オイルシール６０は、内側ハウジング２８ｂと軸部材１９ｂとの間隙を確実に密閉する。

【0057】

すなわち、軸受支持部材４５ｂの内部には、蓋部５０ｂと、ベアリングケース３５ｂと、内側ハウジング２８ｂと、オイルシール６０と、によって密閉された空間、すなわち間隙部４４が形成される。

【0058】

なお、蓋部５０ｂにおいて、軸部材１９ｂの軸心位置よりも下方（Ｚ軸負側）、すなわち、軸受支持部材４５ａ，４５ｂを貯液槽３０に浸漬した際に、液体４０の液面から遠い位置には、図７（ｂ）に示すように、導入口５４（本開示における第１の孔部の一例）が形成される。導入口５４は、軸受支持部材４５ｂの内部と外部、すなわち、間隙部４４と貯液槽３０とを連通させる。導入口５４は、貯液槽３０から間隙部４４に液体４０を導入する。なお、導入口５４には、例えばステンレス等の多孔質金属の粉体を焼結したフィルタ５３を内蔵したフィルタケース５１が装着される。フィルタ５３は、液体４０とともに間隙部４４に導入される、例えば１０μｍ以上のゴミを捕獲する。

【0059】

また、蓋部５０ｂにおいて、軸部材１９ｂの軸心位置よりも上方（Ｚ軸正側）、すなわち、軸受支持部材４５ａ，４５ｂを貯液槽３０に浸漬した際に、液体４０の液面から近い位置には、図７（ｂ）に示すように、排出口５６（本開示における第２の孔部の一例）が形成される。排出口５６は、軸受支持部材４５ｂの内部と外部、すなわち、間隙部４４と貯液槽３０とを連通させる。排出口５６は、間隙部４４から貯液槽３０に空気を排出する。なお、排出口５６には、例えばステンレス等の多孔質金属の粉体を焼結したフィルタ５３を内蔵したフィルタケース５２が装着される。フィルタ５３は、間隙部４４から貯液槽３０に排出される、例えば１０μｍ以上のゴミを捕獲する。

【0060】

導入口５４と排出口５６との作用によって、液中ロール１８を貯液槽３０に浸漬した際に、軸受支持部材４５ｂの間隙部４４は液体４０で満たされる。そして、セラミックベアリング３６ｂは、液体４０によって潤滑される。

【0061】

このとき、間隙部４４に１０μｍ以上のゴミは流入しないため、セラミックベアリング３６ｂが回転不良を起こすことがない。さらに、蓋部５０ｂの内側にグリース等の潤滑油は封入されないため、液体４０を汚染することもない。

【0062】

なお、導入口５４及び排出口５６の設置箇所は、それぞれ１箇所に限定されるものではない。すなわち、複数の導入口５４及び複数の排出口５６を設置してもよい。

【0063】

液中ロール１８のもう一方の軸部材１９ａ（図２参照）を軸支する軸受支持部材４５ａも、前記した軸受支持部材４５ｂと同じ構造を有するため、説明は省略する。すなわち、軸受支持部材４５ａは、いずれも非図示の蓋部５０ａと、ベアリングケース３５ａと、内側ハウジング２８ａと、オイルシール６０とを備えて、内部にセラミックベアリング３６ａを支持する。そして、蓋部５０ａは、蓋部５０ｂと同様に、導入口５４と排出口５６を備える。

【0064】

以上説明したように、第２の実施形態に係る軸受の潤滑構造において、軸受支持部材４５ａ，４５ｂは、液中ロール１８（ロール）の両側の端面１８ａ，１８ｂから突出する一対の軸部材１９ａ，１９ｂを回転可能に軸支するセラミックベアリング３６ａ，３６ｂ（軸受）を支持する。そして、軸受支持部材４５ａ，４５ｂのうち、軸部材１９ａ，１９ｂの端部側は蓋部５０ａ，５０ｂで封止されるとともに、液中ロール１８側は、軸受支持部材４５ａ，４５ｂと軸部材１９ａ，１９ｂとの間がオイルシール６０（密閉部材）で密閉される。そして、蓋部５０ａ，５０ｂは、軸受支持部材４５ａ，４５ｂの内部と外部とを連通する導入口５４（第１の孔部）と排出口５６（第２の孔部）とを備える。これによって、軸受支持部材４５ａ，４５ｂを貯液槽３０に浸漬した際に、貯液槽３０に貯留した液体４０が導入口５４から軸受支持部材４５ａ，４５ｂの内部に導入されて、軸受支持部材４５ａ，４５ｂの内部に溜まった空気が排出口５６から排出される。そのため、軸受支持部材４５ａ，４５ｂの内部は、導入口５４から導入された液体４０で満たされて、セラミックベアリング３６ａ，３６ｂ（軸受）は液体４０によって潤滑される。したがって、セラミックベアリング３６ａ，３６ｂ（軸受）の回転不良の発生を防止することができる。これにより、セラミックベアリング３６ａ，３６ｂの交換のための機械停止時間が削減できる。また、液中ロール１８の回転抵抗が小さくなるため、液中ロール１８とフィルム２６との滑りを防止することができ、これによってフィルム２６に傷がつかないため、フィルム２６の品質を向上させることができる。さらに、セラミックベアリング３６ａ，３６ｂは、グリース等の潤滑剤を使用しないため、液体４０の汚染を防止することができ、これによってフィルム２６の品質の低下を防止することができる。

【0065】

また、第２の実施形態に係る軸受の潤滑構造において、導入口５４（第１の孔部）は、蓋部５０ｂにおいて、軸部材１９ｂの軸心位置よりも下方に形成されて、排出口５６（第２の孔部）は、蓋部５０ｂにおいて、軸部材１９ｂの軸心位置よりも上方に形成される。これによって、軸受支持部材４５ａ，４５ｂを液体４０の中に浸漬した際に、間隙部４４には導入口５４から液体４０が導入されて、排出口５６からは間隙部４４の内部の空気が排出されるため、間隙部４４の内部を液体４０で確実に満たすことができる。

【0066】

また、第２の実施形態に係る軸受の潤滑構造において、導入口５４及び排出口５６は、液体４０の中のゴミを捕獲するフィルタ５３を備える。したがって、間隙部４４にゴミが浸入しないため、セラミックベアリング３６ａ，３６ｂ（軸受）の回転不良の発生を防止することができる。

【0067】

また、第２の実施形態に係る軸受の潤滑構造において、軸受にはセラミックベアリング３６ａ，３６ｂが使用される。したがって、液中で使用する際に、高い耐久性を発揮させることができる。

【符号の説明】

【0068】

５…フィルム処理装置、１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ…分岐配管（給液部）、１８…液中ロール（ロール）、１９ａ，１９ｂ，２５ａ，２５ｂ…軸部材、１９ｃ…端部、１９ｄ，１９ｅ…端部（流束均一化部）、２４…気中ロール、２６…フィルム、２７ａ，２７ｂ，３４ａ，３４ｂ，４５ａ，４５ｂ…軸受支持部材、２８ａ，２８ｂ…内側ハウジング、３６ａ，３６ｂ…セラミックベアリング（軸受）、３７ａ，３７ｂ，５０ａ，５０ｂ…蓋部、３７ｃ…内面（流束均一化部）、３９…孔部、４０…液体、４２…開口部、４４…間隙部、５１，５２…フィルタケース、５３…フィルタ、５４…導入口（第１の孔部）、５６…排出口（第２の孔部）、６０…オイルシール（密閉部材）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【手続補正書】

【提出日】2022-04-22

【手続補正1】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】削除

【補正の内容】

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0008】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る軸受の潤滑構造は、貯液槽に貯留した液体の中で使用されるロールの両側の端面から突出する一対の軸部材を軸支する軸受の潤滑構造であって、前記軸部材を回転可能に軸支する軸受と、前記軸受を支持する軸受支持部材と、前記軸受支持部材のうち前記軸部材の端部側に設けられて、前記軸受支持部材を封止する蓋部と、前記軸受支持部材のうち前記ロール側に設けられて、前記軸受支持部材と前記軸部材との間を密閉する密閉部材と、を備え、前記蓋部は、前記軸受支持部材の内部と外部とを連通する第１の孔部と第２の孔部と、を備えることを特徴とする。

【手続補正3】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

貯液槽に貯留した液体の中で使用されるロールの両側の端面から突出する一対の軸部材を軸支する軸受の潤滑構造であって、
前記軸部材を回転可能に軸支する軸受と、
前記軸受を支持する軸受支持部材と、
前記軸受支持部材のうち前記軸部材の端部側に設けられて、前記軸受支持部材を封止する蓋部と、
前記軸受支持部材のうち前記ロール側に設けられて、前記軸受支持部材と前記軸部材との間を密閉する密閉部材と、を備え、
前記蓋部は、前記軸受支持部材の内部と外部とを連通する第１の孔部と第２の孔部と、
を備える軸受の潤滑構造。

【請求項2】

前記第１の孔部は、前記蓋部において、前記軸部材の軸心位置よりも下方に形成されて、
前記第２の孔部は、前記蓋部において、前記軸心位置よりも上方に形成される、
請求項１に記載の軸受の潤滑構造。

【請求項3】

前記第１の孔部及び前記第２の孔部は、前記液体の中のゴミを捕獲するフィルタを備える、
請求項１又は請求項２に記載の軸受の潤滑構造。

【請求項4】

前記軸受は、セラミックベアリングである、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の軸受の潤滑構造。