特開 2024-159760 転がり軸受の製造方法及び転がり軸受の製造装置

(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】P2024159760

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】転がり軸受の製造方法及び転がり軸受の製造装置

(51)【国際特許分類】

   F16C 43/04 20060101AFI20241031BHJP

   F16C 19/06 20060101ALI20241031BHJP

   F16C 33/41 20060101ALI20241031BHJP

   F16C 33/66 20060101ALI20241031BHJP

【ＦＩ】

F16C43/04

F16C19/06

F16C33/41

F16C33/66 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024125870

(22)【出願日】2024-08-01

(62)【分割の表示】P 2023095690の分割

【原出願日】2023-06-09

(31)【優先権主張番号】P 2023075184

(32)【優先日】2023-04-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000114215

【氏名又は名称】ミネベアミツミ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001771

【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】矢澤 永一

(72)【発明者】

【氏名】小林 佳介

【テーマコード（参考）】

3J117

3J701

【Ｆターム（参考）】

3J117HA04

3J701AA02

3J701AA32

3J701AA42

3J701AA52

3J701AA62

3J701BA25

3J701BA44

3J701BA49

3J701BA50

3J701BA73

3J701BA80

3J701CA14

3J701EA02

3J701EA06

3J701EA31

3J701EA49

3J701EA78

3J701FA13

3J701FA38

3J701XB03

3J701XB26

3J701XE03

3J701XE43

(57)【要約】      （修正有）

【課題】グリースの巻き込みを抑制する。
【解決手段】転がり軸受を製造する方法であり、グリースの塊を、保持器の一部と、周方向において隣接する第１の転動体及び第２の転動体とにより支持されるように配置する工程と、シール部材を、前記グリースの塊に付着させる態様で、外輪又は内輪に装着する工程とを備える。前記グリースの塊は、前記第１の転動体及び前記第１の転動体を周方向における一方側から支持する第１の爪部と、前記第２の転動体及び前記第２の転動体を周方向における他方側から支持する第２の爪部とにより支持されるように配置される。グリースの塊を配置する工程において、前記グリースの塊が、軸受の周方向において前記第１の爪部と前記第２の爪部との間に位置する前記保持器の前記第１の方向側の表面と、軸受の軸方向において接しないように、また前記グリースの塊と軌道溝との距離が確保されるように配置される。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

周方向に並ぶ複数の転動体と、前記転動体を保持する保持器と、前記転動体と接する軌道溝を有する内輪及び外輪とを備える転がり軸受の製造方法であって、
グリースの塊を、前記保持器の一部と、周方向において隣接する第１の転動体及び第２の転動体とにより支持されるように配置する工程と、
シール部材を、前記グリースの塊に付着させる態様で、前記外輪又は内輪に装着する工程と、
を備え、
前記保持器は、軸受の軸方向における第１の方向に突出し、前記転動体を周方向において支持する複数の爪部を備える冠形保持器であり、
前記グリースの塊は、前記第１の転動体及び前記第１の転動体を周方向における一方側から支持する第１の爪部と、前記第２の転動体及び前記第２の転動体を周方向における他方側から支持する第２の爪部とにより支持されるように配置され、
前記グリースの塊は、前記第１の転動体及び前記第１の転動体を周方向における他方側から支持する他の爪部により支持される他のグリースの塊と離間して配置され、
前記他のグリースの塊は、前記グリースの塊と同様の構成を備え、
グリースの塊を配置する工程において、前記グリースの塊が、軸受の周方向において前記第１の爪部と前記第２の爪部との間に位置する前記保持器の前記第１の方向側の表面と、軸受の軸方向において接しないように、また前記グリースの塊と前記軌道溝との距離が確保されるように配置される、
転がり軸受の製造方法。

【請求項2】

グリースの塊を配置する工程において、前記グリースの塊が、軸受の半径方向において、前記外輪及び前記内輪から離間するように配置される、請求項１に記載の転がり軸受の製造方法。

【請求項3】

前記冠形保持器の軸受半径方向における厚さが、前記内輪の外周面と前記外輪の内周面との間の軸受半径方向の距離の５３％未満である、請求項１に記載の転がり軸受の製造方法。

【請求項4】

前記グリースの塊のピッチ円直径が、前記転動体のピッチ円直径と略一致する、請求項１に記載の転がり軸受の製造方法。

【請求項5】

前記転動体のピッチ円直径が、前記外輪の内径と前記内輪の外径との中間値よりも小さい、請求項４に記載の転がり軸受の製造方法。

【請求項6】

前記グリースの塊が、前記軌道溝に付着しないように、前記内輪及び外輪と前記シール部材とに囲まれる軸受空間のうち、軸受半径方向において、前記外輪及び前記内輪から離間するように配置される、請求項４に記載の転がり軸受の製造方法。

【請求項7】

前記シール部材が装着された転がり軸受を、使用回転数以下の回転数で回転させる工程をさらに含む、請求項１に記載の転がり軸受の製造方法。

【請求項8】

前記回転させる工程の後において、軸方向から見た、前記保持器と前記外輪との間の隙間全体における、前記グリースが視認できる面積の割合が７０％以下である、請求項７に記載の転がり軸受の製造方法。

【請求項9】

前記回転させる工程の後において、前記シール部材を外した際、封入された前記グリースの体積のうち、前記保持器に付着したグリースの体積が占める割合が、２０％以上である、請求項７に記載の転がり軸受の製造方法。

【請求項10】

周方向に並ぶ複数の転動体と、前記転動体を保持する保持器と、内輪及び外輪にそれぞれ形成され、前記転動体と接する軌道溝とを備える転がり軸受に、
グリースの塊を、第１の転動体及び前記保持器の一部と、前記第１の転動体と周方向において隣接する第２の転動体及び前記保持器の他の一部とにより支持されるように載置し、
前記保持器は、軸受の軸方向における第１の方向に突出し、前記転動体を周方向において支持する複数の爪部を備える冠形保持器であり、
前記グリースの塊は、前記第１の転動体と、前記第１の転動体を周方向における一方側から支持する第１の爪部と、前記第２の転動体と、前記第２の転動体を周方向における他方側から支持する第２の爪部とにより支持され、
前記グリースの塊は、前記第１の転動体及び前記第１の転動体を周方向における他方側から支持する他の爪部により支持される他のグリースの塊と離間して配置され、
グリースの塊を載置する工程において、前記グリースの塊が、軸受の周方向において前記第１の爪部と前記第２の爪部との間に位置する前記保持器の前記第１の方向側の表面と、軸受の軸方向において接しないように載置する、
転がり軸受の製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、転がり軸受の製造方法及び転がり軸受の製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

転動体を備えた転がり軸受において、潤滑剤として、軸受空間にグリースを封入することが知られている。グリースは転動体の潤滑に寄与する一方で、転動体と軌道輪の軌道溝との間に巻き込まれること等により、回転トルクが上昇する原因となる。

【0003】

そこで、例えばグリースを軌道溝から遠ざけるために、転がり軸受の外輪が凹部を備え、当該凹部が、グリースが載置される載置面と、載置面と前記稜部との間に形成され、軸方向外側に向かって前記外輪の外周面に近づく第１傾斜部とを備える技術が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第７２０９９０２号公報

【特許文献2】特許第６６３７７８７号公報

【特許文献3】特開２００２－１３９０５０号公報

【特許文献4】特開２０１３－５０１３９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、転動体の直径や転がり軸受の軌道輪の幅によっては、当該技術ではグリースの巻き込みが抑制できない場合がある。

【0006】

一つの側面では、グリースの巻き込みを抑制できる転がり軸受の製造方法及び転がり軸受の製造装置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】

一つの態様において、転がり軸受の製造方法は、周方向に並ぶ複数の転動体と、前記転動体を保持する保持器と、前記転動体と接する軌道溝を有する内輪及び外輪とを備える転がり軸受を製造する方法であり、グリースの塊を、前記保持器の一部と、周方向において隣接する第１の転動体及び第２の転動体とにより支持されるように配置する工程と、シール部材を、前記グリースの塊に付着させる態様で、前記外輪又は内輪に装着する工程とを備える。前記保持器は、軸受の軸方向における第１の方向に突出し、前記転動体を周方向において支持する複数の爪部を備える冠形保持器である。前記グリースの塊は、前記第１の転動体及び前記第１の転動体を周方向における一方側から支持する第１の爪部と、前記第２の転動体及び前記第２の転動体を周方向における他方側から支持する第２の爪部とにより支持されるように配置される。前記グリースの塊は、前記第１の転動体及び前記第１の転動体を周方向における他方側から支持する他の爪部により支持される他のグリースの塊と離間して配置される。前記他のグリースの塊は、前記グリースの塊と同様の構成を備える。グリースの塊を配置する工程において、前記グリースの塊が、軸受の周方向において前記第１の爪部と前記第２の爪部との間に位置する前記保持器の前記第１の方向側の表面と、軸受の軸方向において接しないように、また前記グリースの塊と前記軌道溝との距離が確保されるように配置される。

【0008】

一つの態様によれば、グリースの巻き込みを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、第１の実施形態におけるグリース及びシール部材を装着する前における転がり軸受の軸方向における負方向側の側面図である。

【図2】図２は、第１の実施形態における転がり軸受の一例を示す断面図である。

【図3】図３は、第１の実施形態における軸受空間の一例を示す拡大断面図である。

【図4】図４は、第１の実施形態における転がり軸受の分解斜視図である。

【図5】図５は、背景技術における慣らし運転後における転がり軸受の軸方向における負方向側の内面図である。

【図6】図６は、第１の実施形態におけるシール部材を装着する前における転がり軸受の軸方向における正方向側の側面図である。

【図7】図７は、第１の実施形態におけるグリースの配置の一例を示す周方向に沿った断面図である。

【図8】図８は、第１の実施形態における慣らし運転後における転がり軸受の軸方向における負方向側の内面図である。

【図9】図９は、背景技術における慣らし運転後のグリースが付着した第１シール部材の一例を示す上面図である。

【図10】図１０は、第１の実施形態における慣らし運転後のグリースが付着した第１シール部材の一例を示す上面図である。

【図11】図１１は、背景技術における慣らし運転後のグリースの分布の一例を示す周方向に沿った断面図である。

【図12】図１２は、第１の実施形態における慣らし運転後のグリースの分布の一例を示す周方向に沿った断面図である。

【図13】図１３は、第１の実施形態における製造工程の一例を示す上面図である。

【図14】図１４は、第１の実施形態における製造工程の一例を示す断面図である。

【図15】図１５は、第１の実施形態における製造工程の一例を示す周方向に沿った断面図である。

【図16】図１６は、第２の実施形態における波形保持器の一例を示す斜視図である。

【図17】図１７は、第２の実施形態におけるグリースの配置の一例を示す周方向に沿った断面図である。

【図18】図１８は、第３の実施形態におけるグリースの配置の一例を示す周方向に沿った断面図である。

【図19】図１９は、比較例におけるグリースの配置の一例を示す周方向に沿った断面図である。

【図20】図２０は、第２の変形例における冠形保持器の一例を示す斜視図である。

【図21】図２１は、第３の変形例における冠形保持器の一例を示す部分斜視図である。

【図22】図２２は、第４の変形例における冠形保持器の一例を示す部分斜視図である。

【図23】図２３は、第５の変形例における冠形保持器の一例を示す部分斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、本願の開示する転がり軸受の製造方法及び転がり軸受の製造装置の各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面における各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。各図面において、説明を分かりやすくするために、後に説明する第１シール部材１０が装着される側を軸方向における正方向側とし、第２シール部材２０が装着される側を軸方向における負方向とする座標系を図示する場合がある。また、以下に説明するグリースの塊７０、シール部材１０及び２０が装着される前の転がり軸受を、転がり軸受３と表現し、グリースの塊７０が載置され、シール部材１０及び２０が装着される前の転がり軸受を、転がり軸受２とする場合がある。

【0011】

［第１の実施形態］
第１の実施形態における転がり軸受１は、例えば、図１に示す転がり軸受３に、図２及び図３に示すようにグリースの塊７０を載置し、さらにシール部材１０及び２０を装着することにより製造される。図１は、第１の実施形態におけるグリース及びシール部材を装着する前における転がり軸受の軸方向における負方向側の側面図である。図２は、第１の実施形態における転がり軸受の一例を示す断面図である。図３は、第１の実施形態における軸受空間の一例を示す拡大断面図である。図２は、図１のＡ－Ａ線で切断した断面を示す。図３は、図２の枠Ｆ１に示す部分を拡大した図である。

【0012】

図１に示す転がり軸受３は、図４に示すように、外輪３０と、内輪４０と、保持器５０と、複数の転動体６０とを備える。図４は、第１の実施形態における転がり軸受の分解斜視図である。図１及び図４に示すように、第１の実施形態における転がり軸受３は、７つの転動体６０を備える。

【0013】

転動体６０は、例えば鋼材などの金属材料や、セラミックス材料からなる玉である。複数の転動体６０は、例えば保持器５０に、周方向に並んで保持される。

【0014】

保持器５０は、例えば図４に示すような樹脂製の冠形保持器等であり、環状部５１と、柱部５２とを備える。第１の実施形態において、環状部５１は軸方向における負方向側に配置される。柱部５２は、環状部５１から軸方向における正方向側に延在する。柱部５２には、軸方向における正方向側に突出する爪部５３が形成される。転動体６０は、保持器５０の環状部５１と柱部５２と爪部５３とにより形成される保持部５６に保持される。

【0015】

外輪３０及び内輪４０は、鋼材などの金属材料からなる。外輪３０には、軌道溝３６が、内周面３４に円周方向に延びるように、内輪４０と対向して形成されている。内輪４０には、軌道溝４６が、外周面４３に円周方向に延びるように、外輪３０と対向して形成されている。

【0016】

シール部材１０，２０は、亜鉛メッキ鋼板、ステンレス鋼板、芯金により補強された弾性材料、樹脂などからなる略円環形状の板材である。なお、シール部材１０及びシール部材２０をそれぞれ区別して表現する場合に、第１シール部材１０及び第２シール部材２０のように表記する場合がある。

【0017】

図２に示すように、第１シール部材１０は、止め輪１３を介して、外輪３０の内周面３４の軸方向における正方向側に固定される。同様に、第２シール部材２０は、止め輪２３を介して、外輪３０の内周面３４の軸方向における負方向側に固定される。この場合において、第１シール部材１０は、軸方向において、保持器５０の爪部５３と対向し、第２シール部材２０は、軸方向において、保持器５０の環状部５１と対向する。

【0018】

第１シール部材１０及び第２シール部材２０は、その内周部が内輪４０の直近まで延びている。これにより、第１シール部材１０及び第２シール部材２０は、外輪３０と内輪４０との間を覆い、転動体６０及びグリースの塊７０を保護する。図３に示すように、外輪３０及び内輪４０と、第１シール部材１０及び第２シール部材２０と、各シール部材１０及び２０から径方向内側へ外周面４３まで延長した仮想の線Ｌ１，Ｌ２とで囲まれた領域は、軸受空間Ｓを構成する。

【0019】

転がり軸受においては、グリースから基油成分が浸み出すことで、潤滑に寄与する。一方、グリースの本体が転動体と軌道溝との間に巻き込まれること等が、転がりトルク上昇の原因となる。グリースを転がり軸受の外輪の内周面に載置する場合においては、グリースを軌道溝から離間する、例えばシール部材に接するように載置することで、グリースの軌道溝への巻き込みを抑制している。

【0020】

一方、例えば図２に示すように、外輪３０の幅Ｗ８に対して、転動体６０の玉径Ｄ８の割合が大きい場合、例えば図２に示す幅Ｗ８に対して玉径Ｄ８が占める割合が、例えば４２％以上、４５％以上、あるいは５０％以上等である場合、外輪３０の内周面３４にグリースを配置すると、グリースと軌道溝との距離を確保することが難しい。グリースが配置された時点で、当該グリースの一部は転動体６０と軌道溝との間に入り込んでしまう可能性がある。この場合、グリースを外輪ではなく、保持器５０に配置することが好ましい。

【0021】

しかし、保持器に載置されたグリースは流動的であり、慣らし運転等による転がり軸受の回転により、形状が崩れる場合がある。この場合、保持器と外輪又は内輪との間にグリースブリッジが形成されることで、軌道溝にグリースが巻き込まれやすくなる。そこで、図１に示すように、転がり軸受３は、グリースブリッジの発生を抑制するため、保持器５０と、外輪３０及び内輪４０との距離が十分に確保されるように形成される。

【0022】

例えば、図１に示すように、第１の実施形態における保持器５０の径方向における幅Ｗ１は、転動体６０の玉径Ｄ８の４５％以下、あるいは４２％以下であることが好ましい。また、保持器５０の幅Ｗ１は、例えば内輪４０の外周面４３と外輪３０の内周面３４との間の軸受半径方向の距離Ｄ７（図１に示すＧ１＋Ｗ１＋Ｇ２）の５３％未満とすることが好ましい。

【0023】

また、保持器５０の径方向の動きが転動体６０により規制される転動体案内方式の転がり軸受においては、内輪４０の外周面４３の外径Ｄ１は、径方向における外周面４３と保持器５０の内周面との隙間Ｇ１が、外輪３０の内周面３４と内輪４０の外周面４３との距離の２０％以上、例えば２５％以上となるように形成されることが好ましい。同様に、外輪３０の内周面３４の内径Ｄ２は、径方向における内周面３４と保持器５０の外周面との隙間Ｇ２が、外輪３０の内周面３４と内輪４０の外周面４３との距離の１５％以上、例えば２３％以上となるように形成されることが好ましい。一方、転動体案内方式でない転がり軸受においては、保持器５０と外輪３０及び内輪４０との隙間の合計値が、外輪３０の内周面と内輪４０の外周面との距離の３５％以上であることが好ましい。

【0024】

なお、転がり軸受３においては、転動体６０の転がりトルクを低減するために、転動体６０のピッチ円直径ＰＣＤを、外輪３０の内径と内輪４０の外径との中間値よりも小さくする（転動体６０のピッチ円が、外輪３０の内径と内輪４０との外径の中間位置より径方向内側にある）ことが好ましい。

【0025】

このように、グリースブリッジの発生を抑制するために保持器５０の幅Ｗ１等を設定することにより、５％程度のトルク軽減効果が得られる。なお、以下に説明するトルク軽減効果は、グリースが封入された転がり軸受を、１５００ｒｐｍで２分間回転させたのちにおけるトルク値に基づいて算出されるものである。

【0026】

この場合においても、保持器上に配置するように封入されるグリースの体積が大きい（例えば軸受空間Ｓ容積において、グリースの塊７０が占める割合が１５％以上である）場合、載置されたグリースの塊が、径方向において保持器からはみ出すことにより、外輪又は内輪に近づきやすくなる。この場合、図５に示すように、慣らし運転後にグリースブリッジが発生しやすくなる。図５は、背景技術における慣らし運転後における転がり軸受の軸方向における負方向側の内面図である。なお、図５に示す背景技術は、グリースを保持器５０の柱部５２の表面５２ａ上に配置するように封入した場合における事例を示す。

【0027】

図５に示すように、背景技術においては、転がり軸受Ａ９の周方向全体にわたって、外輪３０及び内輪４０と保持器５０との間にグリースブリッジ８７及び８８が形成される。グリースブリッジは、グリースの体積が大きいほど形成されやすくなる。なお、図５に示す転がり軸受Ａ９は、背景技術における慣らし運転後の転がり軸受から、シール部材を取り外した状態を示す。

【0028】

そこで、第１の実施形態の転がり軸受の製造方法は、グリースの塊７０を、図２及び図３に示す軸受空間Ｓのうち、軸方向における正方向側に、周方向において隣接する２つの転動体６０又は保持器５０の一部により支持されるように配置する工程を含む。より具体的には、図６及び図７に示すように、グリースの塊７０は、転動体６０と保持器５０の爪部５３とに支持されるように載置される。図６は、第１の実施形態におけるシール部材を装着する前における転がり軸受の軸方向における正方向側の側面図である。図７は、第１の実施形態におけるグリースの配置の一例を示す周方向に沿った断面図である。図７は、図３のＢ－Ｂ線で切断した、周方向に沿った断面を示す。

【0029】

第１の実施形態における、周方向において相互に隣接する、保持部５６ｌと５６ｒとの距離Ｇ０１は、図６及び図７に示すように、転動体６０の直径Ｄ８以下である。図７に示すように、転動体６０ｌは、爪部５３ｌを含む保持部５６ｌに保持され、転動体６０ｒは、爪部５３ｒを含む保持部５６ｒに保持される。なお、距離Ｇ０１は、直線距離ではなく、図１に示す転動体６０のピッチ円直径ＰＣＤに沿った曲線距離である。

【0030】

図２及び図７に示すように、軸方向における、爪部５３と第１シール部材１０との距離Ｇ８は、例えば転動体６０の玉径Ｄ８の５０％未満であり、好ましくは４５％未満である。また、転動体６０が保持器５０から露出している部分の軸方向における距離Ｄ９は、例えば転動体６０の玉径Ｄ８の２０％未満であり、好ましくは１７％未満である。

【0031】

また、外輪の幅Ｗ８に占める転動体６０の玉径Ｄ８の割合は、例えば４２％以上、好ましくは４５％以上、より好ましくは５０％以上とすることができる。また、軸受空間容積（軸受空間Ｓの容積全体から、複数の転動体６０と保持器５０との体積を差し引いた容積）において、グリースの塊７０が占める割合は、例えば１０％以上３０％以下、１５％以上２０％以下、１５％以上３５％以下または２５％以上３５％以下とすることができ、２５％以上６０％以下、４０％以上５０％以下、４０％以上６０％以下、５０％以上６０％以下、等とすることもできる。

【0032】

第１の実施形態におけるグリースの塊７０は、図７に示すように、第１の実施形態における転動体６０又は爪部５３により支持される第１の部分７１と、別の転動体６０又は別の爪部５３により支持される第２の部分７２とを備える。すなわち、グリースの塊７０は、保持部５６ｌと５６ｒとの２点間を跨ぐように封入される。この場合において、第１の部分７１と第２の部分７２とは、接点７９において相互に接する。

【0033】

かかる構成においては、グリースの塊７０は、保持器５０の爪部５３に引っかかるように封入される。また、グリースの塊７０の第１の部分７１及び第２の部分７２は、封入時において、いずれも柱部５２の軸方向における正方向側の表面５２ａに接しない。具体的には、グリースの塊７０を配置する工程において、軸受の軸方向において、グリースの塊７０と柱部５２との間に隙間Ｇ６が形成される。すなわち、グリースの塊７０は、封入された段階において、図３の矢印に示すように、軌道溝３６及び４６との距離が確保される。すなわち、第１の実施形態において、グリースの塊７０は、軌道溝３６及び４６に付着しないように、内輪４０及び外輪３０と第１シール部材１０とに囲まれる軸受空間のうち、軸受半径方向において、前記外輪及び前記内輪から離間して配置される。

【0034】

かかる構成においては、グリースの塊７０は、径方向における外輪側又は内輪側や、軸方向における負方向側、すなわち軌道溝３６及び４６に近づく方向ではなく、第１シール部材１０に近づく側、すなわち軸方向における正方向側に配置される。

【0035】

この場合、図３の矢印に示すように、載置されたグリースの塊７０と、軌道溝３６及び４６との間に距離が確保されやすい。これにより、グリースが軌道溝３６又は４６に巻き込まれることが抑制される。

【0036】

また、第１の実施形態における転がり軸受の製造方法は、図７に示すように、第１シール部材１０を、グリースの塊７０が付着するように、外輪３０に装着する工程を含む。その際、グリースの塊７０は、図７に示すように第１シール部材１０に押されて変形する。

【0037】

また、第１の実施形態における転がり軸受の製造方法は、グリースの塊７０及びシール部材１０，２０が装着された転がり軸受１を慣らし運転させる工程をさらに含む。慣らし運転は、最大許容回転数以下、あるいは使用回転数以下、例えば３００００ｒｐｍ以下、１００００ｒｐｍ以下、５０００ｒｐｍ以下、２０００ｒｐｍ以下などの回転数で回転させる工程である。慣らし運転としては、５０００ｒｐｍ以下の回転数で所定時間維持する段階を含むことが好ましい。なおここでいう慣らし運転には、アンデロンメーター等による音響性能確認試験も含む。

【0038】

この場合、第１の実施形態においても、図８に示すように、周方向における一部には、グリースブリッジ８３及び８４が形成される。図８は、第１の実施形態における慣らし運転後における転がり軸受の軸方向における負方向側の内面図である。図８に示す転がり軸受９は、第１の実施形態における慣らし運転後の転がり軸受１から、シール部材１０及び２０を取り外した状態を示す。

【0039】

しかし、慣らし運転に伴うグリースの移動も、第１シール部材１０により抑制されることで、転がり軸受１の回転と共に攪拌されるグリースの量が少ない。図８に示すように、内輪４０とグリース８０との隙間Ｇ１１、及び外輪３０とグリース８０との隙間Ｇ１２は、周方向の他の部分において維持される。すなわち、第１の実施形態においては、グリースブリッジが全周にわたって形成されることが抑制される。

【0040】

なお、転がり軸受が回転すると、遠心力の作用により、グリースは径方向における外側に移動しやすい。この場合、保持器５０と外輪３０の内周面３４との間に形成されるグリースブリッジ８３は、保持器５０と内輪４０の外周面４３との間に形成されるグリースブリッジ８４よりも大きくなると考えられる。

【0041】

この場合においても、グリース８０と外輪３０の内周面３４との間に隙間が残っていることが好ましい。例えば、第１の実施形態においては、慣らし運転後において、軸方向視における、保持器５０と外輪３０の内周面３４との隙間全体（全周にわたる隙間）の面積に対して、グリースが視認できる領域の面積の割合は７０％以下である。この面積の割合は、光学顕微鏡等により確認可能である。

【0042】

一方、第１の実施形態においては、グリースは、第１シール部材１０に多く付着する。図９は、背景技術における慣らし運転後のグリースが付着した第１シール部材の一例を示す上面図である。図１０は、第１の実施形態における慣らし運転後のグリースが付着した第１シール部材の一例を示す上面図である。なお、図９及び図１０において、破線で示す部分は、軸方向において保持器５０と対向する部分を示す。また、図９に示す背景技術は、グリースを保持器５０の柱部５２の表面５２ａ上に配置するように封入した場合における事例を示す。

【0043】

背景技術においては、軌道溝に近接するようにグリースを封入するため、図９に示すように、第１シール部材Ａ１０に付着するグリース８９は比較的少ない。特に、背景技術においては、外輪３０側又は内輪４０側まではみ出したグリース８９が少ない。一方、第１の実施形態においては、図１０に示すように、グリースの塊７０から第１シール部材１０に移動したグリース８１が多い。

【0044】

また、第１の実施形態において、保持器５０の爪部５３に支持される態様で封入されたグリースの塊７０は、慣らし運転後においても、軌道溝３６又は４６に接近する量は少なく、保持器５０上に留まりやすい。例えば、慣らし運転後において、第１シール部材１０および第２シール部材を外した際、封入されたグリースの体積のうち、２０％以上が保持器５０上に付着している。保持器５０上に付着したグリースは、封入されたグリースの体積のうち、３０％以上であることが好ましい。

【0045】

保持器５０上に付着したグリースの体積の上記割合は、例えば転がり軸受から取り外した保持器５０の重量を測定することで確認が可能である。また、第１の実施形態において、保持器５０および第１シール部材１０に付着したグリースの体積の合計は、封入されたグリースの体積の４０％以上、好ましくは６０％以上、より好ましくは７０％以上である。

【0046】

図１１は、背景技術における慣らし運転後のグリースの分布の一例を示す周方向に沿った断面図である。図１２は、第１の実施形態における慣らし運転後のグリースの分布の一例を示す周方向に沿った断面図である。なお、図１１に示す背景技術は、図５及び図９に示す事例とは異なり、グリースを外輪の内周面に封入した場合における事例を示す。

【0047】

図１１に示すように、背景技術において、グリースの塊は、背景技術における転がり軸受Ａ１の外輪の内周面に円環状に塗布される際に、転動体６０に接触するように封入され得る。この場合において、慣らし運転後のグリース９２は、軸方向において、転動体６０の上面に多く留まる。すなわち、転動体６０上におけるグリース９２の軸方向における厚さＴ２１が大きい。

【0048】

また、背景技術におけるグリースは、慣らし運転後に、一部は保持器上に移動するものの、その量は多くはない。この場合、転動体６０上におけるグリース９２の厚みと、隣接する２つの転動体６０の中間部におけるグリース９２の厚みとの差Ｄ２１も大きくなる。

【0049】

一方、第１の実施形態においては、グリースの塊７０は、隣接する２つの転動体６０にまたがるように封入される。この場合において、転動体６０上に移動するグリース９１の量は、背景技術に比べて少ない。図１２に示すように、転動体６０上を覆うグリース９１の厚さは、例えば１００μｍ以下である。すなわち、転動体６０上におけるグリース９１の軸方向における厚さＴ１１は、背景技術における厚さＴ２１に比べて小さい。

【0050】

この場合において、隣接する２つの転動体６０の間に残るグリース９１の量も多い。転動体６０間におけるグリース９１の量は、グリースポケットの高さ等に応じて変わるが、図１２に示すように、例えば爪部５３の軸方向における高さの中間よりも高い位置までグリース９１が達する。すなわち、転動体６０上におけるグリース９１の厚みと、隣接する２つの転動体６０の中間部におけるグリース９１の厚みとの差Ｄ１１も、背景技術における差Ｄ２１に比べて小さい。

【0051】

また、グリースの塊７０として載置されるグリースは、所定の測定条件、すなわち温度が２５℃、周波数が１Ｈｚ、ひずみ量が０．０７（固定）％の条件で測定した時の損失正接ｔａｎδが、０．１以上０．２以下の値である。これにより、載置したグリースの形状が安定しやすく、回転トルクの低減と長期にわたる良好な潤滑性能の維持とをより好適に両立できる。

【0052】

また、２つの部分７１及び７２を含むグリースの塊７０は、例えば、図１３乃至図１５に示すような２つのノズル１２０及び１３０を備えた製造装置１００により載置される。図１３は、第１の実施形態における製造工程の一例を示す上面図である。図１４は、第１の実施形態における製造工程の一例を示す断面図である。図１５は、第１の実施形態における製造工程の一例を示す周方向に沿った断面図である。図１４は、図１３のＣ－Ｃ線で切断した断面を示す。図１５は、図１４のＤ－Ｄ線で切断した、周方向に沿った断面を示す。

【0053】

図１３乃至図１５に示すように、第１の実施形態における製造装置１００は、複数の載置部１１０を備える。載置部１１０は、例えば転がり軸受１における転動体６０の数と同数設けられる。

【0054】

各載置部１１０は、２つのノズル１２０及び１３０を備える。例えば図１３に示すように、ノズル１２０は、軸方向において、保持器５０の爪部５３と対向する位置の近傍に設けられ、ノズル１３０は、軸方向において、保持器５０の別の爪部５３と対応する位置の近傍に設けられる。

【0055】

図１４及び図１５に示すように、製造装置１００は、シール部材１０及び２０が装着される前の転がり軸受３に対して、軸方向における正方向側からグリースを封入する。この場合において、図１５に示すように、ノズル１２０から封入されるグリース１７１は、グリースの塊７０の第１の部分７１を形成し、ノズル１３０から封入されるグリース１７２は、グリースの塊７０の第２の部分７２を形成する。かかる構成によれば、グリースの塊７０の第１の部分７１及び第２の部分７２が、それぞれ保持器５０の爪部５３に引っかかるように、グリースの塊７０が転がり軸受３に封入される。

【0056】

以上説明したように、第１の実施形態における転がり軸受の製造方法は、周方向に並ぶ複数の転動体６０と、転動体６０を保持する保持器５０と、転動体６０と接する軌道溝３６，４６を有する内輪４０及び外輪３０とを備える転がり軸受１を製造する方法であり、グリースの塊７０を、保持器５０の一部、又は周方向において隣接する２つの転動体６０により支持されるように配置する工程と、シール部材１０を、グリースの塊７０に付着させる態様で、外輪３０又は内輪４０に装着する工程とを備える。かかる構成によれば、軌道溝へのグリースの巻き込みを抑制できるので、転がり軸受のトルク上昇を抑制できる。例えば、かかる製造方法により製造された転がり軸受１においては、図５及び図９に示す背景技術と比べて１５％程度のトルク軽減効果が得られる。

【0057】

また、保持器５０の軸受半径方向における幅Ｗ１を、内輪４０の外周面４３と外輪３０の内周面３４との間の軸受半径方向の距離の５３％未満としてもよい。かかる構成によれば、図５及び図９に示す背景技術と比べて３０％程度のトルク軽減効果が得られる。

【0058】

［第２の実施形態］
第１の実施形態における保持器は、図４に示すような冠形保持器であるが、これに限らず、図１６に示すような波形保持器であってもよい。図１６は、第２の実施形態における波形保持器の一例を示す斜視図である。図１６に示すように、保持器２００は、例えば波形に形成された一対の板材２０１及び２０２を、軸方向において結合することにより形成される波形保持器である。

【0059】

図１６に示すように、波形の板材２０１は、転動体６０を保持する保持部２１１と、保持部２１１と一体に形成され、周方向において隣接する保持部２１１を連結する中間板部２３１とを備える。同様に、波形の板材２０２は、転動体６０を保持する保持部２１２と、保持部２１２と一体に形成され、周方向において隣接する保持部２１２を連結する中間板部２３２とを備える。

【0060】

波形の板材２０１及び２０２は、結合部２２０により、軸方向において結合される。結合部２２０は、例えば図１６に示すように、一方の波形の板材２０１の中間板部２３１を、他方の波形の板材２０２の中間板部２３２に折り重ねることで形成される。なお、結合部２２０は、例えば波形の板材２０１及び２０２の中間板部２３１及び２３２に形成された貫通孔に、リベットを挿通することにより形成されてもよい。

【0061】

保持部２１１及び２１２は、図１７に示すように、転動体６０を収容する部分である転動体保持部２１０を形成する。図１７は、第２の実施形態におけるグリースの配置の一例を示す周方向に沿った断面図である。転動体保持部２１０及び結合部２２０は、例えば転動体６０の数と同数形成される。

【0062】

第２の実施形態における、波形の保持器２００を備える転がり軸受Ｂ１において、グリースの塊Ｂ７０は、図１７に示すように、一方の保持部２１２ｌにより支持される第１の部分Ｂ７１と、保持部２１２ｌと周方向において隣接する他方の保持部２１２ｒにより支持される第２の部分Ｂ７２とを備える。この場合においても、第１の部分Ｂ７１と第２の部分Ｂ７２とは、接点Ｂ７９において相互に接する。

【0063】

また、図１７に示すように、第２の実施形態における保持部２１２の軸方向における長さｂの中間点１／２ｂからシール部材１０までの軸方向における距離ｃが、転動体６０の直径Ｄ８の５０％未満である。

【0064】

かかる構成においても、グリースの塊Ｂ７０と、保持器２００の軸方向における中心部との間に隙間Ｇ６０が形成される。すなわち、グリースの塊Ｂ７０は、封入された段階において、図３に示す軌道溝３６及び４６との距離が確保される。

【0065】

なお、第２の実施形態における保持器２００の径方向中央において、中間板部２３１及び２３２の周方向における幅Ｇ２１が、例えば転動体６０の直径Ｄ８以下である。好ましくは、幅Ｇ２１は、直径Ｄ８の８０％以下であり、より好ましくは直径Ｄ８の５０％以下である。また、保持器２００の径方向における厚さも、第１の実施形態と同様に、例えば図２に示す距離Ｄ７の５３％未満である。

【0066】

［第３の実施形態］
また、第１の実施形態における冠形の保持器５０を備えた転がり軸受１においても、図６及び図７に示すように、周方向において相互に隣接する、爪部５３ｌと５３ｒとの距離Ｇ０１を、例えば転動体６０の直径Ｄ８の８０％以下、あるいは直径Ｄ８の５０％とすることが好ましい。図１８は、第３の実施形態におけるグリースの配置の一例を示す周方向に沿った断面図である。図１８に示すように、第３の実施形態における転がり軸受Ｃ１において、周方向において相互に隣接する爪部Ｃ５３ｌとＣ５３ｒとの距離Ｇ０２は、例えば転動体６０の直径Ｄ８の５０％以下である。

【0067】

また、図１８に示すように、周方向において隣接する２つの転動体６０の距離Ｇ０２が十分に小さい場合は、２つの転動体６０により、図７に示すような２つの部分７１及び７２を有さない１つのグリースの塊Ｃ７０が支持されるような構成であってもよい。この場合においても、グリースの塊は、２つの転動体と、保持器の爪部とにより保持され、封入された段階で、軸方向においてグリースの塊と保持器の柱部との間に隙間が形成されることが好ましい。なお、第１の実施形態においても、２つの部分７１及び７２を有さない態様でグリースを封入してもよい。

【0068】

一方、図１９に示すように、周方向において相互に隣接する、爪部５３ｌと５３ｒとの距離Ｇ０９が、転動体６０の直径Ｄ８より大きい場合、グリースを爪部Ｚ５３ｌとＺ５３ｒとの２点を跨ぐように封入させることが難しい。図１９は、比較例におけるグリースの配置の一例を示す周方向に沿った断面図である。例えば、図１９に示すように、転がり軸受Ｚ１に封入されるグリースの塊Ｚ７０を大きくすることにより、グリースの塊Ｚ７０が２つの部分Ｚ７１及びＺ７２を含むように、グリースを２点を跨ぐように封入させることができる。しかし、グリースの封入量が増えることにより、シール部材１０によりグリースが押しつぶされる。この場合、グリースが軌道溝３６又は４６に流入しやすくなる。そこで、図６及び図７、又は図１８に示すように、周方向において相互に隣接する、爪部５３ｌと５３ｒとの距離Ｇ０１又はＧ０２を、例えば転動体６０の直径Ｄ８の８０％以下とすることが好ましい。

【0069】

［変形例］
以上、各実施形態における構成について説明したが、実施形態はこれらに限られない。例えば、転がり軸受１が有する複数の転動体６０の数は一例であり、６つ以下であっても、８つ以上であってもよい。

【0070】

また、第１シール部材１０及び第２シール部材２０が、外輪３０に装着される構成について説明したが、これに限られず、内輪４０に装着されるような構成であってもよい。また、図３に示す隙間Ｇ７が形成されない、すなわちシール部材１０又は２０が、外輪３０と内輪４０とを隙間なく覆うような構成であってもよい。なお、シール部材１０及び２０が、止め輪１３又は２３を介さずに外輪又は内輪に固定されてもよい。また、シール部材２０を含まず、第１シール部材１０のみが装着された構成であってもよい。

【0071】

また、図４に示す冠形の保持器５０に形成される柱部５２の表面５２ａが、図２０に示すように壁を備えるような構成であってもよい。図２０は、第２の変形例における冠形保持器の一例を示す斜視図である。図２０に示す冠形の保持器Ｄ５０は、表面５２ａの径方向における外側に壁５４を備え、また表面５２ａの径方向における内側に壁５５を備える。かかる構成によれば、転動体６０又は爪部５３に載置されるグリースの動きが、壁５４及び５５により抑制されるので、グリースが軌道溝３６及び４６に近づくことがより抑制される。

【0072】

また、図２１及び図２２に示すように、冠形保持器の柱部５２の表面５２ａのうち、径方向における外側及び内側のうちいずれか一方だけに、壁が形成されるような構成であってもよい。図２１は、第３の変形例における冠形保持器の一例を示す部分斜視図である。図２２は、第４の変形例における冠形保持器の一例を示す部分斜視図である。図２１に示すように、第３の変形例における冠形の保持器Ｅ５０には、表面５２ａの径方向における外側に壁５４が備えられるが、表面５２ａの径方向における内側には壁が形成されない。また、図２２に示すように、第４の変形例における冠形の保持器Ｆ５０には、表面５２ａの径方向における内側に壁Ｆ５５が備えられるが、表面５２ａの径方向における外側には壁が形成されない。

【0073】

さらに、図２２及び図２３に示すように、冠形保持器の壁には、スリットが形成されていてもよい。図２３は、第５の変形例における冠形保持器の一例を示す部分斜視図である。図２２及び図２３に示すように、表面５２ａの径方向における内側に形成される壁Ｆ５５には、スリット５８が形成される。また、図２３に示すように、第５の変形例における冠形の保持器Ｇ５０の表面５２ａの径方向における外側に形成される壁Ｇ５４には、スリット５７が形成される。

【0074】

以上、本発明を各実施形態及び各変形例に基づき説明したが、本発明は各実施形態及び各変形例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の変更が可能であることも言うまでもない。そのような要旨を逸脱しない範囲での種々の変更を行ったものも本発明の技術的範囲に含まれるものであり、そのことは、当業者にとって特許請求の範囲の記載から明らかである。

【符号の説明】

【0075】

１，２，３，９，Ａ１，Ａ９，Ｃ１，Ｂ１，Ｚ１ 転がり軸受、１０，Ａ１０ 第１シール部材、１３ 止め輪、２０ 第２シール部材、２３ 止め輪、３０ 外輪、３４ 内周面、３６ 軌道溝、４０ 内輪、４３ 外周面、４６ 軌道溝、５０，２００，Ｄ５０，Ｅ５０，Ｆ５０，Ｇ５０ 保持器、５１ 環状部、５２ 柱部、５３，Ｃ５３，Ｚ５３ 爪部、５４，Ｇ５４，５５，Ｆ５５ 壁、５６ 保持部、５７，５８ スリット、６０ 転動体、７０，Ｂ７０，Ｃ７０，Ｚ７０ グリースの塊、８０，８１，８９，９１，９２ グリース、８３，８４，８７，８８ グリースブリッジ、１００ 製造装置、１１０ 載置部、１２０，１３０ ノズル、２１０ 転動体保持部、２１１，２１２ 保持部、２２０ 結合部、２３１，２３２ 中間板部、Ｓ 軸受空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】