特開 2024-39804 軸受ユニット及び軸受ユニットにおける潤滑剤の交換方法

(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】P2024039804

(43)【公開日】2024-03-25

(54)【発明の名称】軸受ユニット及び軸受ユニットにおける潤滑剤の交換方法

(51)【国際特許分類】

   F16N 1/00 20060101AFI20240315BHJP

   F16N 31/00 20060101ALI20240315BHJP

   F16C 19/38 20060101ALI20240315BHJP

   F16C 33/66 20060101ALI20240315BHJP

   F16C 33/76 20060101ALI20240315BHJP

   F16J 15/16 20060101ALI20240315BHJP

【ＦＩ】

F16N1/00

F16N31/00 B

F16C19/38

F16C33/66 Z

F16C33/76 A

F16J15/16 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022144435

(22)【出願日】2022-09-12

(71)【出願人】

【識別番号】000006105

【氏名又は名称】株式会社明電舎

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100116001

【弁理士】

【氏名又は名称】森 俊秀

(74)【代理人】

【識別番号】100208580

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 玲奈

(72)【発明者】

【氏名】岩永 智秀

【テーマコード（参考）】

3J043

3J216

3J701

【Ｆターム（参考）】

3J043AA16

3J043CB20

3J043DA20

3J216AA03

3J216AA14

3J216AB22

3J216BA30

3J216CA01

3J216CA04

3J216CB04

3J216CB11

3J216CB18

3J216CC70

3J216DA11

3J216EA06

3J216EA07

3J216EA09

3J701AA15

3J701AA25

3J701AA43

3J701AA54

3J701AA62

3J701BA54

3J701BA56

3J701BA77

3J701CA08

3J701CA17

3J701FA13

3J701FA31

3J701FA48

3J701GA41

(57)【要約】

【課題】軸受に対するグリースの供給や交換を容易に行うことができることで、軸受自体の寿命を最大限確保しながら、長期間にわたって安定して使用することができる軸受ユニット及び潤滑剤の交換方法を提供する。
【解決手段】軸受４がハウジング２の軸受収容部９に収容された軸受ユニット１において、軸受収容部９の両側をそれぞれ覆った状態で、ハウジング２に取り付けられた第１軸受カバー５及び第２軸受カバー６と、第１軸受カバー５から外方に延び、軸受４内の潤滑剤を第１排出口１７ｂから排出するための第１潤滑剤排出管１７と、第２軸受カバー６から外方に延び、軸受４内の潤滑剤を第２排出口２７ｃから排出するための第２潤滑剤排出管２７と、を備え、第１潤滑剤排出管１７の先端部には、開閉自在の第１通気孔１７ｃが設けられ、第２潤滑剤排出管２７の先端部には、開閉自在の第２通気孔２７ｃが設けられている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定方向に貫通した軸受収容部を有するハウジングと、前記軸受収容部に嵌合された状態に収容され、前記所定方向に沿って延びるシャフトを回転自在に支持する軸受とを備えた軸受ユニットであって、
前記軸受は、前記軸受収容部の周面に外周面が密着した外輪と、この外輪の内側に配置され、前記シャフトが貫通した状態で、当該シャフトに固定された内輪と、前記外輪及び内輪の間に周方向に沿って配置された複数の転動体を一組とする複数組の転動体列と、を有しており、
前記軸受収容部の周面及び前記外輪の外周面の少なくとも一方には、他方に向かって開口するとともに、周方向に沿って延びかつ当該周方向の全体にわたって形成されたリング状のリング溝が形成され、
前記ハウジングは、外部と前記リング溝を連通し、外部から前記軸受に潤滑剤を供給するための潤滑剤供給通路を有し、
前記外輪は、前記リング溝と前記外輪の内周面側とを連通し、前記外輪の周方向に沿って互いに所定間隔を隔てて配置され、前記リング溝に供給された潤滑剤を前記外輪の内周面側に導入するための複数の潤滑剤導入孔を有しており、
前記シャフトが貫通するとともに前記軸受収容部をその両側からそれぞれ覆った状態で、前記ハウジングに取り付けられ、潤滑剤の漏出を防止するための第１及び第２軸受カバーと、
前記第１軸受カバーの所定部位から外方に所定長さ延びるように設けられ、前記軸受内の潤滑剤を、先端の第１排出口から外部に排出するための第１潤滑剤排出管と、
前記第２軸受カバーの所定部位から外方に所定長さ延びるように設けられ、前記軸受内の潤滑剤を、先端の第２排出口から外部に排出するための第２潤滑剤排出管と、
をさらに備え、
前記第１潤滑剤排出管の先端部には、当該第１潤滑剤排出管の内外を連通する開閉自在の第１通気孔が設けられ、
前記第２潤滑剤排出管の先端部には、当該第２潤滑剤排出管の内外を連通する開閉自在の第２通気孔が設けられていることを特徴とする軸受ユニット。

【請求項2】

前記複数組の転動体列は、２組の転動体列で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の軸受ユニット。

【請求項3】

前記複数の潤滑剤導入孔の各々は、前記２組の転動体列の間に位置するように設けられていることを特徴とする請求項２に記載の軸受ユニット。

【請求項4】

前記潤滑剤供給通路は、前記ハウジングの上部に、上下方向に延びるように設けられていることを特徴とする請求項３に記載の軸受ユニット。

【請求項5】

前記第１潤滑剤排出管は、その基端部が前記第１軸受カバーの下部に設けられ、前記シャフトに対して直角にかつ水平に延びるように構成されており、
前記第２潤滑剤排出管は、その基端部が前記第２軸受カバーの下部に設けられ、前記シャフトに対して直角にかつ水平に延びるように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の軸受ユニット。

【請求項6】

前記第１通気孔及び前記第２通気孔に接続され、常時は当該第１通気孔及び当該第２通気孔を大気開放するように構成されるとともに、潤滑剤の供給時に、前記第１通気孔及び前記第２通気孔の一方を閉鎖し、かつ前記第１通気孔及び前記第２通気孔の他方を大気開放するように構成された通気孔開閉装置を、さらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の軸受ユニット。

【請求項7】

請求項１～６のいずれかに記載の軸受ユニットにおける潤滑剤の交換方法であって、
前記第１潤滑剤排出管の前記第１排出口及び前記第１通気孔を開放するとともに、前記第２潤滑剤排出管の前記第２排出口及び前記第２通気孔を閉鎖した状態で、前記潤滑剤供給通路を介して、前記軸受に新たな潤滑剤を供給するとともに、前記第１排出口から劣化した潤滑剤を排出する第１潤滑剤供給・排出工程と、
前記第１排出口からの劣化した潤滑剤の排出完了後、前記第２潤滑剤排出管の前記第２排出口及び前記第２通気孔を開放するとともに、前記第１潤滑剤排出管の前記第１排出口及び前記第１通気孔を閉鎖した状態で、前記潤滑剤供給通路を介して、前記軸受に新たな潤滑剤を供給するとともに、前記第２排出口から劣化した潤滑剤を排出する第２潤滑剤供給・排出工程と、
を備えていることを特徴とする軸受ユニットにおける潤滑剤の交換方法。

【請求項8】

前記第２潤滑剤供給工程後、前記第１排出口及び前記第２排出口を開放した状態で、前記第１潤滑剤排出管及び前記第２潤滑剤排出管に残留する潤滑剤を、前記第１排出口及び前記第２排出口から外部に掻き出す潤滑剤掻き出し工程と、
前記第１排出口及び前記第２排出口を閉鎖する排出口閉鎖工程と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項７に記載の軸受ユニットにおける潤滑剤の交換方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば巻上機などに適用され、シャフトを回転自在に支持する軸受ユニット及び軸受ユニットにおける潤滑剤の交換方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の軸受ユニットとして、例えば本出願人がすでに出願した特許文献１に記載されたものが知られている。この軸受ユニットは、軸受を軸受箱に組み付けることによって構成されており、水平に延びる回転軸を回転自在に支持している。上記の軸受は、内輪と外輪の間に２列の転動体を有する複列タイプのものであり、内輪と外輪の間の両側面が一対のシールドによって密封されている。また、この軸受ユニットは、軸受の内外で空気の出入りを可能とする通気構造、及び軸受内に潤滑油としてのグリースを補充可能とする給油構造を備えている。

【0003】

通気構造は、軸受箱の上部において上下方向に延びるように設けられた軸受箱通気穴と、軸受の外輪の外周面において周方向の全体にわたって延びるように設けられ、軸受箱通気穴に連通する通気溝と、この通気溝の底部において外輪を貫通し、通気溝の周方向に互いに所定間隔を隔てて配置された複数の外輪通気穴などで構成されている。これらの軸受箱通気穴、通気溝及び外輪通気穴を介して、軸受の内外で空気の出入りが可能になっている。一方、給油構造は、軸受箱の上下方向の中央付近において、水平に対して若干傾斜した状態に延びるように設けられた軸受箱給油穴を有している。この軸受箱給油穴では、その外側の端部にグリースニップルが取り付けられる一方、内側の端部が外輪の通気溝に連通している。

【0004】

上記の軸受ユニットでは、グリースが軸受内にあらかじめ封入されており、軸受の潤滑性を高めることで、軸受箱に固定された外輪に対し、内輪と一体の回転軸を円滑に回転させるようになっている。また、軸受ユニットの長期間の使用により、グリースが減少することで、回転軸の回転不良が生じる場合には、上記の給油構造を介して、グリースが軸受内に補充される。具体的には、グリースニップルにグリースガンなどを接続し、軸受箱給油穴にグリースを圧入する。これにより、そのグリースは、軸受箱給油穴から、外輪の通気溝及び外輪通気穴を順に通って、軸受内に補充される。なおこの場合、軸受内の空気は、通気構造を介して、軸受ユニットの外部に排出され、それにより、軸受の内圧を上昇させることなく、グリースの補充が可能になっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１５－９６７３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述した軸受ユニットでは、軸受内へのグリースの補充が可能であるので、軸受内のグリースが減少した際に、新たなグリースを補充することで、軸受ユニットの使用期間を長くすることが可能である。しかし、上記の軸受は、２列の転動体を有する複列タイプのものであるので、例えば補充されたグリースが転動体の一方の列側に多く、他方の列側に少なくなることにより、軸受内のグリースの充填度合が転動体の列間で偏ってしまうことがある。その場合には、軸受の十分な円滑性を得ることができなくなるおそれがある。

【0007】

また、一般にグリースは、鉱油や合成油から成る基油に、３次元構造を有する増ちょう剤が分散されることで、半固体のペースト状に構成されており、増ちょう剤がスポンジのような役割をして基油を保持している。しかし、軸受ユニットの長期間の使用に伴い、増ちょう剤による基油の保持能力の低下や、基油自体の減少により、グリースが劣化し、その潤滑性能が低下してしまう。そのため、上述したように、新たなグリースが軸受内に補充されるものの、上記の軸受ユニットでは、以下のような問題がある。

【0008】

すなわち、軸受内には、劣化したグリースが残留しているため、補充された新たなグリースが劣化したグリースと混ざることなどにより、グリースによる本来の潤滑性能を発揮できなくなるおそれがある。もちろん、劣化したグリースを軸受から除去してから、新たなグリースを補充することにより、軸受内のグリースを交換することが考えられる。しかし、上記の軸受ユニットにおいてグリースを交換する場合には、軸受ユニットを回転軸から取り外し、さらに軸受からシールドを取り外して、劣化したグリースを除去する必要があり、その作業が非常に煩雑であり、手間がかかってしまう。したがって、上記の軸受ユニットには、改善の余地がある。

【0009】

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、軸受に対するグリースなどの潤滑剤の供給や交換を容易に行うことができ、それにより、軸受自体の寿命を最大限確保しながら、長期間にわたって安定して使用することができる軸受ユニット、及び軸受ユニットにおける潤滑剤の交換方法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】

【0010】

上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、所定方向に貫通した軸受収容部を有するハウジングと、軸受収容部に嵌合された状態に収容され、所定方向に沿って延びるシャフトを回転自在に支持する軸受とを備えた軸受ユニットであって、軸受は、軸受収容部の周面に外周面が密着した外輪と、この外輪の内側に配置され、シャフトが貫通した状態で、シャフトに固定された内輪と、外輪及び内輪の間に周方向に沿って配置された複数の転動体を一組とする複数組の転動体列と、を有しており、軸受収容部の周面及び外輪の外周面の少なくとも一方には、他方に向かって開口するとともに、周方向に沿って延びかつ周方向の全体にわたって形成されたリング状のリング溝が形成され、ハウジングは、外部とリング溝を連通し、外部から軸受に潤滑剤を供給するための潤滑剤供給通路を有し、外輪は、リング溝と外輪の内周面側とを連通し、外輪の周方向に沿って互いに所定間隔を隔てて配置され、リング溝に供給された潤滑剤を外輪の内周面側に導入するための複数の潤滑剤導入孔を有しており、シャフトが貫通するとともに軸受収容部をその両側からそれぞれ覆った状態で、ハウジングに取り付けられ、潤滑剤の漏出を防止するための第１及び第２軸受カバーと、第１軸受カバーの所定部位から外方に所定長さ延びるように設けられ、軸受内の潤滑剤を、先端の第１排出口から外部に排出するための第１潤滑剤排出管と、第２軸受カバーの所定部位から外方に所定長さ延びるように設けられ、軸受内の潤滑剤を、先端の第２排出口から外部に排出するための第２潤滑剤排出管と、をさらに備え、第１潤滑剤排出管の先端部には、第１潤滑剤排出管の内外を連通する開閉自在の第１通気孔が設けられ、第２潤滑剤排出管の先端部には、第２潤滑剤排出管の内外を連通する開閉自在の第２通気孔が設けられていることを特徴とする。

【0011】

この構成によれば、複数組の転動体列を有する軸受がハウジングの軸受収容部に嵌合された状態に収容されるとともに、そのハウジングには、軸受収容部をその両側からそれぞれ覆うように、第１及び第２軸受カバーが取り付けられている。また、第１軸受カバーには、その所定部位から外方に延びる第１潤滑剤排出管が設けられる一方、第２軸受カバーには、その所定部位から外方に延びる第２潤滑剤排出管が設けられている。これらの第１潤滑剤排出管及び第２潤滑剤排出管には、それぞれの先端に第１排出口及び第２排出口が設けられ、さらに、それぞれの先端部に、内外を連通する開閉自在の第１通気孔及び第２通気孔が設けられている。

【0012】

上記のように構成された軸受ユニットにおいて、潤滑剤を軸受に供給する場合、軸受ユニットの外部からハウジングの潤滑剤供給通路に潤滑剤を注入する。この注入された潤滑剤は、ハウジングの軸受収容部の周面及び軸受の外輪の外周面の少なくとも一方に形成されたリング溝に供給され、さらに、外輪に設けられた複数の潤滑剤導入孔を介して、外輪の内周面側に導入される。これにより、軸受において、外輪と内輪との空間や、各転動体の周囲、さらには軸受の両側面と第１及び第２軸受カバーとの空間に潤滑剤が充填される。このようにして潤滑剤が充填された軸受ユニットにおいて、その使用による温度上昇に伴い、軸受の内圧が上昇する場合でも、軸受の内部が第１及び第２潤滑剤排出管にそれぞれ設けられた第１及び第２通気孔を介して大気開放されることにより、軸受の内圧の上昇を抑制することができる。これにより、第１及び第２軸受カバーからの潤滑剤の漏出を防止しながら、外輪に対する内輪の円滑な回転を確保することができる。

【0013】

また、潤滑剤が軸受に充填された軸受ユニットにおいて、軸受ユニットの長期間の使用に伴い、軸受内の潤滑剤が劣化した場合には、後述する軸受ユニットにおける潤滑剤の交換方法を実行することにより、軸受内の劣化した潤滑剤が、新たな潤滑剤に交換される。

【0014】

以上のように、本発明の軸受ユニットによれば、軸受内への潤滑剤の供給や交換を容易に行うことができ、それにより、軸受ユニットにおける軸受自体の寿命を最大限確保しながら、長期間にわたって安定して使用することができる。

【0015】

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の軸受ユニットにおいて、複数組の転動体列は、２組の転動体列で構成されていることを特徴とする。

【0016】

この構成によれば、軸受における複数組の転動体列として、２組の転動体列を採用するので、比較的汎用される一般的な軸受を用い、また、３組以上の転動体列を有する軸受を用いる場合に比べて、軸受ユニットを容易にかつ安価に構成することができる。

【0017】

請求項３に係る発明は、請求項２に記載の軸受ユニットにおいて、複数の潤滑剤導入孔の各々は、２組の転動体列の間に位置するように設けられていることを特徴とする。

【0018】

この構成によれば、複数の潤滑剤導入孔の各々が、２組の転動体列の間に位置しているので、軸受ユニットへの潤滑剤の供給の際に、各潤滑剤導入孔から外輪の内周面側に導入された潤滑剤を、両転動体列に対し、比較的バランス良く流動させながら、軸受内に供給することができる。

【0019】

請求項４に係る発明は、請求項３に記載の軸受ユニットにおいて、潤滑剤供給通路は、ハウジングの上部に、上下方向に延びるように設けられていることを特徴とする。

【0020】

この構成によれば、外部から潤滑剤を供給するための潤滑剤供給通路が、ハウジングの上部に上下方向に延びるように設けられているので、潤滑剤供給通路の上端部から潤滑剤を注入することにより、その潤滑剤を、自重を利用しながら、軸受の上部から下部にわたって流動させ、軸受ユニットに容易に充填することができる。

【0021】

請求項５に係る発明は、請求項４に記載の軸受ユニットにおいて、第１潤滑剤排出管は、その基端部が第１軸受カバーの下部に設けられ、シャフトに対して直角にかつ水平に延びるように構成されており、第２潤滑剤排出管は、その基端部が第２軸受カバーの下部に設けられ、シャフトに対して直角にかつ水平に延びるように構成されていることを特徴とする。

【0022】

この構成によれば、第１及び第２潤滑剤排出管が、それぞれ対応する第１及び第２軸受カバーの下部から、シャフトに対して直角にかつ水平に所定長さ延びるように構成されている。つまり、第１及び第２潤滑剤排出管のそれぞれの先端の第１及び第２排出口は、シャフトから離れるように設けられている。そのため、潤滑剤の交換の際などに、各潤滑剤排出管の排出口から排出された潤滑剤がシャフトに付着するのを回避しながら、その潤滑剤を比較的容易に回収することができる。

【0023】

請求項６に係る発明は、請求項１に記載の軸受ユニットにおいて、第１通気孔及び第２通気孔にそれぞれ接続され、常時は第１通気孔及び第２通気孔を大気開放するように構成されるとともに、潤滑剤の供給時に、第１通気孔及び第２通気孔の一方を閉鎖し、かつ第１通気孔及び第２通気孔の他方を大気開放するように構成された通気孔開閉装置を、さらに備えていることを特徴とする。

【0024】

この構成によれば、第１通気孔及び第２通気孔に接続された通気孔開閉装置を操作するだけで、第１通気孔及び第２通気孔を上記のように開閉することができ、軸受ユニットの通常の使用時や潤滑剤の供給時における第１通気孔及び第２通気孔の開閉状態の切り替えを容易に行うことができる。

【0025】

請求項７に係る発明は、請求項１～６のいずれかに記載の軸受ユニットにおける潤滑剤の交換方法であって、第１潤滑剤排出管の第１排出口及び第１通気孔を開放するとともに、第２潤滑剤排出管の第２排出口及び第２通気孔を閉鎖した状態で、潤滑剤供給通路を介して、軸受に新たな潤滑剤を供給するとともに、第１排出口から劣化した潤滑剤を排出する第１潤滑剤供給・排出工程と、第１排出口からの劣化した潤滑剤の排出完了後、第２潤滑剤排出管の第２排出口及び第２通気孔を開放するとともに、第１潤滑剤排出管の第１排出口及び第１通気孔を閉鎖した状態で、潤滑剤供給通路を介して、軸受に新たな潤滑剤を供給するとともに、第２排出口から劣化した潤滑剤を排出する第２潤滑剤供給・排出工程と、を備えていることを特徴とする。

【0026】

この構成によれば、請求項１～６のいずれかに記載の軸受ユニットにおいて、軸受にすでに充填され、劣化した潤滑剤（以下、本欄において適宜「劣化潤滑剤」という）を、次のようにして、新たな潤滑剤（以下、本欄において適宜「新規潤滑剤」という）に交換する。まず、第１潤滑剤排出管の第１排出口及び第１通気孔を開放するとともに、第２潤滑剤排出管の第２排出口及び第２通気孔を閉鎖する。そして、この状態を維持しながら、ハウジングの潤滑剤供給通路を介して、新規潤滑剤を供給する。この場合、閉鎖された第２排出口及び第２通気孔を有する第２潤滑剤排出管、及びその基端部付近の第２軸受カバーと軸受との空間では、その内圧が上昇することで、潤滑剤が流入しにくくなる一方、開放された第１排出口及び第１通気孔を有する第１潤滑剤排出管では、内圧が上昇することなく、潤滑剤が流入しやすくなる。

【0027】

このため、上記のように、第１排出口及び第１通気孔を開放し、第２排出口及び第２通気孔を閉鎖した状態で、新規潤滑剤を潤滑剤供給通路に圧入などで供給することにより、軸受内や第１軸受カバーと軸受との空間に新規潤滑剤が充填されるとともに、軸受内の劣化潤滑剤が、新規潤滑剤で押圧されながら第１潤滑剤排出管に送り出され、第１排出口を介して外部に排出される（第１潤滑剤供給・排出工程）。そして、第１排出口からの劣化潤滑剤の排出完了後、第１及び第２排出口並びに第１及び第２通気孔の開閉状態を逆にする。

【0028】

すなわち、第２排出口及び第２通気孔を開放するとともに、第１排出口及び第１通気孔を閉鎖する。そして、この状態で、新規潤滑剤を、潤滑剤供給通路を介して再度、供給する。これにより、第２潤滑剤排出管の基端部付近の第２軸受カバーと軸受との空間にも新規潤滑剤が充填されるとともに、軸受内の残りの劣化潤滑剤が、新規潤滑剤で押圧されながら、第２潤滑剤排出管に送り出され、第２排出口を介して外部に排出される（第２潤滑剤供給・排出工程）。

【0029】

以上のように、本発明の軸受ユニットにおける潤滑剤の交換方法によれば、軸受内への潤滑剤の供給や交換を容易に行うことができ、それにより、軸受ユニットにおける軸受自体の寿命を最大限確保しながら、軸受ユニットを長期間にわたって安定して使用することができる。

【0030】

請求項８に係る発明は、請求項７に記載の軸受ユニットにおける潤滑剤の交換方法であって、第２潤滑剤供給工程後、第１排出口及び第２排出口を開放した状態で、第１潤滑剤排出管及び第２潤滑剤排出管に残留する潤滑剤を、第１排出口及び第２排出口から外部に掻き出す潤滑剤掻き出し工程と、第１排出口及び第２排出口を閉鎖する排出口閉鎖工程と、をさらに備えていることを特徴とする。

【0031】

この構成によれば、第２潤滑剤供給工程後、第１潤滑剤排出管及び第２潤滑剤排出管に残留する潤滑剤を、第１排出口及び第２排出口から外部に掻き出す（潤滑剤掻き出し工程）。そして、第１排出口及び第２排出口を閉鎖する（排出口閉鎖工程）。これにより、第１及び第２潤滑剤排出管の第１及び第２通気孔を介して、軸受内を外部と連通させることができるので、軸受の内圧の上昇を抑制し、第１及び第２軸受カバーからの潤滑剤の漏出を防止することができる。なお、通常時には、第１及び第２排出口が閉鎖されているので、軸受ユニットの使用中に、仮に潤滑剤が第１又は第２排出口に達した場合でも、その潤滑剤が漏出するのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】本発明の一実施形態による軸受ユニットを示しており、（ａ）は左側面図及び左グリース排出管の先端部の拡大図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は右側面図及び右グリース排出管の先端部の拡大図である。

【図2】図１（ｂ）に示す軸受ユニットの縦断面図を拡大して示す図である。

【図3】軸受ユニットにおけるグリース交換の際の第１グリース供給・排出工程を説明するための図であり、（ａ）及び（ｂ）は、図１（ａ）及び（ｃ）にそれぞれ対応する図である。

【図4】第１グリース供給・排出工程におけるグリースの流れを説明するための図であり、（ａ）及び（ｂ）は、図１（ａ）及び（ｃ）にそれぞれ対応する図である。

【図5】軸受ユニットにおけるグリース交換の際のグリースの流れを説明するための図であり、図１（ｂ）に対応する図である。

【図6】軸受ユニットにおけるグリース交換の際の第２グリース供給・排出工程を説明するための図であり、（ａ）及び（ｂ）は、図１（ａ）及び（ｃ）にそれぞれ対応する図である。

【図7】第２グリース供給・排出工程におけるグリースの流れを説明するための図であり、（ａ）及び（ｂ）は、図１（ａ）及び（ｃ）にそれぞれ対応する図である。

【図8】両通気孔を開閉操作するための三方弁を模式的に示す図である。

【図9】両通気孔の開閉状態を説明するための図であり、（ａ）は両通気孔が大気開放した状態、（ｂ）は左通気孔が大気開放しかつ右通気孔が閉鎖した状態、（ｃ）は右通気孔が大気開放しかつ左通気孔が閉鎖した状態を示す。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による軸受ユニットを示しており、（ａ）は左側面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は右側面図である。また、図２は、図１（ｂ）に示す軸受ユニットの縦断面図を拡大して示している。この軸受ユニット１は、エレベータの巻上機などに適用され、その巻上機のシャフトを回転自在に支持するものである。

【0034】

図１及び図２に示すように、軸受ユニット１は、所定形状を有するペデスタル２（ハウジング）と、このペデスタル２に収容された状態に保持され、水平に延びるシャフト３を回転自在に支持する軸受４と、シャフト３が貫通した状態で、軸受４の両側面をそれぞれ覆うようにペデスタル２に取り付けられた外小蓋５（第１又は第２軸受カバー）及び内小蓋６（第２又は第１軸受カバー）とを備えている。なお、図示は省略するが、図１（ｂ）及び図２に示す軸受ユニット１に対して、その右側には、シャフト３と一体に回転する巻上機のシーブが設けられる一方、左側には、シャフト３を回転駆動するモータが設けられている。

【0035】

ペデスタル２は、鋳造などによって成形されており、平面形状が横長矩形状で、所定の厚さを有する板状のベース部７と、このベース部７の上側に一体に設けられ、軸受４を保持する軸受ホルダ部８とで構成されている。ベース部７には、上下方向に貫通する複数の取付孔（図示せず）が形成されており、これらの取付孔にボルトが挿通されることにより、軸受ユニット１が固定される。一方、軸受ホルダ部８には、軸受４が嵌入される軸受収容部９が形成されている。この軸受収容部９は、水平方向に貫通し、軸受４の後述する外輪１１の外径とほぼ同じ径を有している。

【0036】

また、軸受ホルダ部８の上部には、上下方向に貫通して延び、軸受４に潤滑剤としてのグリースを供給するためのグリース供給通路１０（潤滑剤供給通路）が設けられている。このグリース供給通路１０は、比較的小さな所定の径を有しており、軸受ホルダ部８の厚さ方向（図２の左右方向）のほぼ中央に設けられている。

【0037】

軸受４は、外輪１１、内輪１２、複数のころ１３（転動体）、及び図示しない保持器で構成されている。より具体的には、外輪１１は、ペデスタル２の軸受収容部９の径とほぼ同じ外径を有しており、外周面が軸受収容部９の周面に密着している。また、外輪１１の外周面には、その幅方向（図２の左右方向）の中央に、外方に向かって開放するとともに、外輪１１の周方向の全体にわたって延びるリング溝１１ａが形成されている。加えて、このリング溝１１ａには、周方向に沿って互いに所定間隔ごとに貫通するように形成され、グリースを外輪１１の内周面側に導入するための複数（例えば１０～２０個）のグリース導入孔１１ｂ（潤滑剤導入孔）が形成されている。

【0038】

内輪１２は、外輪１１の内径よりも小さい外径を有するとともに、内輪１２が固定されるシャフト３の所定部位３ａの外径とほぼ同じ内径を有している。

【0039】

各ころ１３は、たる形に形成されている。外輪１１の内周面と内輪１２の外周面との間には、それらの周方向に沿って所定間隔ごとに配置された複数のころ１３を一組とする２組のころ列１３Ａ、１３Ｂ（転動体列）が、軸受４の幅方向（図２の左右方向）に並設されている。したがって、この軸受４は、いわゆる自動調心ころ軸受で構成されている。

【0040】

外小蓋５及び内小蓋６はいずれも、金属板などから成り、平面形状がドーナツ状で、厚さ方向（図２の左右方向）に立体的に形成されている。外小蓋５は、軸受ユニット１の左側、すなわち図示しないモータ側に配置され、軸受ホルダ部８の左側面に、外小蓋５の外周部に沿って配置された複数（図１（ａ）では８つ）のボルト１４によって固定されている。

【0041】

また、外小蓋５は、所定径を有するリング状のオイルシール１５を内輪１２の左側面との間に介在させた状態で、さらに、オイルシール１５よりも大きい径を有するリング状のオイルパッキン１６を軸受ホルダ部８の左側面との間に介在させた状態で、軸受ユニット１の左側に配置されている。上記のオイルシール１５は、内輪１２の左側面及びシャフト３の外周面に摺接するように設置される一方、上記のオイルパッキン１６は、軸受ホルダ部８の左側面に圧接するように設置されている。上記の外小蓋５、オイルシール１５及びオイルパッキン１６により、軸受４の左側のスペース（以下「左スペース」という）ＬＳが、液密状態に保持されている。

【0042】

また、外小蓋５の下部には、水平な状態で前後方向（図１（ａ）の左右方向）に所定長さ延びるグリース排出管１７（第１又は第２潤滑剤排出管）の基端部が連結されている。このグリース排出管１７は、外観が角柱状に形成されるとともに、その内部には、長さ方向の全体にわたり、横断面が円形で、軸受４内の劣化したグリースを排出するための排出通路１７ａが形成され、その先端に排出口１７ｂ（第１又は第２排出口）が設けられている。また、グリース排出管１７の先端部には、排出通路１７ａと外部とを連通し、上方に開口する通気孔１７ｃ（第１又は第２通気孔）が形成されている。

【0043】

一方、内小蓋６は、上述した外小蓋５とほぼ左右対称に構成されている。具体的には、内小蓋６は、軸受ユニット１の右側、すなわち図示しないシーブ側に配置され、軸受ホルダ部８の右側面に、内小蓋６の外周部に沿って配置された複数（図１（ｃ）では８つ）のボルト２４によって固定されている。

【0044】

また、内小蓋６は、上記のオイルシール１５及びオイルパッキン１６とほぼ同様に構成されたオイルシール２５及びオイルパッキン２６を介して、軸受ユニット１の右側に配置されている。そして、上記の内小蓋６、オイルシール２５及びオイルパッキン２６により、軸受４の右側のスペース（以下「右スペース」という）ＲＳが、液密状態に保持されている。

【0045】

また、内小蓋６の下部には、外小蓋５に連結されたグリース排出管１７と同様に構成されたグリース排出管２７（第２又は第１潤滑剤排出管）が設けられている。すなわち、このグリース排出管２７は、水平な状態で前後方向（図１（ｃ）の左右方向）に所定長さ延び、基端部が内小蓋６の下部に連結されている。また、このグリース排出管２７には、前述したグリース排出管１７と同様、排出通路２７ａ及び排出口２７ｂ（第２又は第１排出口）が設けられ、先端部に、上方に開口する通気孔２７ｃ（第２又は第１排出口）が形成されている。

【0046】

なお、以下の説明では、外小蓋５に連結され、軸受ユニット１の左側に配置されたグリース排出管１７を適宜、「左グリース排出管１７」といい、内小蓋６に連結され、軸受ユニット１の右側に配置されたグリース排出管２７を適宜、「右グリース排出管２７」というものとする。

【0047】

以上のように構成された軸受ユニット１は、グリースを軸受４内に充填した状態、具体的には、外輪１１と内輪１２の間や各ころ１３の周囲にグリースが存する状態で使用される。また、軸受ユニット１の通常の使用時には、左右のグリース排出管１７、２７の両排出口１７ｂ、２７ｂはいずれも、後述する栓１８、２８によって閉鎖される一方、両通気孔１７ｃ、２７ｃはいずれも、開放された状態に保持される。両排出口１７ｂ、２７ｂが閉鎖されることにより、軸受ユニット１の使用時に、両排出口１７ｂ、２７ｂからのグリースの漏出が防止され、両通気孔１７ｃ、２７ｃが開放されることにより、軸受４の内圧の上昇が抑制される。

【0048】

次に、図３～図７を参照しながら、軸受ユニット１におけるグリースの交換方法について説明する。このグリースの交換は、軸受ユニット１によるシャフト３の円滑な回転支持を維持するために、例えば所定期間ごとに実施される。なお、この軸受ユニット１には、グリースがあらかじめ充填されており、以下の説明において、軸受ユニット１内の交換すべきグリース及び新たに供給するグリースを区別する場合には、前者を「劣化グリース」、後者を「新規グリース」というものとする。

【0049】

図３は、軸受ユニット１への新規グリースの供給直前の状態を示しており、（ａ）は左側面図及び左グリース排出管１７の先端部の拡大図、（ｂ）は右側面図及び右グリース排出管２７の先端部の拡大図である。同図に示すように、軸受ユニット１の上端部、具体的には、ペデスタル２のグリース供給通路１０の上端部には、グリースニップル３０が装着される。このグリースニップル３０は、逆止弁を有しており、外部からグリース供給通路１０への新規グリースの圧入を許容し、圧入された新規グリースの逆流を阻止するように構成されている。なお、このグリースニップル３０は、グリース供給通路１０に常時、装着しておいてもよい。

【0050】

また、図３（ａ）の拡大図に示すように、左グリース排出管１７では、その排出口１７ｂ及び通気孔１７ｃが開放した状態に保持される。一方、図３（ｂ）の拡大図に示すように、右グリース排出管２７では、その排出口２７ｂ及び通気孔２７ｃがそれぞれ、栓２８及び２９によって、閉鎖した状態に保持される。なお、これらの栓２８及び２９はそれぞれ、排出口２７ｂ及び通気孔２７ｃに対して気密状態にねじ込み可能に構成されており、ねじ込み方向と逆方向に回されることにより、簡単に取り外せるようになっている。

【0051】

軸受ユニット１の上述した状態において、まず、新規グリースが封入されたグリースガンなどのグリース供給装置を用い、そのグリース供給装置をグリースニップル３０に接続し、新規グリースをペデスタル２のグリース供給通路１０に圧入する。なおこの場合、シャフト３を回転させながら、新規グリースを圧入する。これにより、軸受４の温度が上昇するので、軸受４内のグリースの粘性を低下させ、流動性を高めることができる。

【0052】

図４及び図５は、軸受ユニット１におけるグリース交換の際のグリースの流れを矢印で示している。両図に示すように、グリースニップル３０を介してペデスタル２のグリース供給通路１０に圧入された新規グリースは、軸受４の外輪１１における外周面のリング溝１１ａに到達し、そのリング溝１１ａに沿って、下方に流れる。この場合、リング溝１１ａに到達した新規グリースは、複数のグリース導入孔１１ｂを介して、外輪１１の内周面側、すなわち外輪１１と内輪１２の間で、かつ両ころ列１３Ａ、１３Ｂの間に導入される。そして、両ころ列１３Ａ、１３Ｂ間に導入された新規グリースは、劣化グリースを押圧しながら、軸受４の両側面側、すなわち左スペースＬＳ及び右スペースＲＳに流れる。

【0053】

また、左スペースＬＳに流れた新規グリースは、劣化グリースをさらに押圧しながら、左グリース排出管１７の排出通路１７ａに流れる。そして、左グリース排出管１７の排出通路１７ａに流入した劣化グリースは、排出口１７ｂを介して外部に排出される。なおこの場合、図４（ｂ）に示すように、右グリース排出管２７の排出口２７ｂ及び通気孔２７ｃがいずれも、気密状態に閉鎖されているため、右グリース排出管２７の排出通路２７ａや、右グリース排出管２７の基端部付近の右スペースＲＳでは、内圧が高くなり、グリースの流れが抑制される。

【0054】

そして、左グリース排出管１７の排出口１７ｂから流出していた劣化グリースが新規グリースに変わったときに、左グリース排出管１７から排出される劣化グリースが全て排出されたとして、新規グリースの供給を一時、中止する。なお、以上の新規グリースの供給及び劣化グリースの排出の工程（図３～図５）は、本発明の第１潤滑剤供給・排出工程に相当する第１グリース供給・排出工程である。

【0055】

次いで、図６（ａ）に示すように、左グリース排出管１７の排出口１７ｂ及び通気孔１７ｃを、前述した栓２８及び２９と同様に構成された栓１８及び１９によってそれぞれ閉鎖する。一方、右グリース排出管２７については、栓２８及び２９を取り外し、図６（ｂ）に示すように、排出口２７ｂ及び通気孔２７ｃを開放する。そして、この状態において、新規グリースの供給を再開する。

【0056】

図７は、前述した図４と同様の図であり、軸受ユニット１における新規グリースの供給再開後のグリースの流れを示している。図７（ｂ）に示すように、新規グリースの供給再開後には、右グリース排出管２７の排出口２７ｂ及び通気孔２７ｃが開放されているため、右スペースＲＳに流れた新規グリースは、劣化グリースを押圧しながら、右グリース排出管２７の排出通路２７ａに流れる。そして、右グリース排出管２７の排出通路２７ａに流入した劣化グリースは、排出口２７ｂを介して外部に排出される。なお、この場合、左グリース排出管１７では、排出口１７ｂ及び通気孔１７ｃが閉鎖されており、しかも排出通路１７ａには、新規グリースが満杯の状態であるので、排出通路１７ａの新規グリースが流動することはない。

【0057】

そして、右グリース排出管２７の排出口２７ｂから流出していた劣化グリースが新規グリースに変わったときに、軸受ユニット１の劣化グリースが新規グリースに交換されたとして、新規グリースの供給を停止する。なお、以上の新規グリースの供給及び劣化グリースの排出の工程（図６及び図７）は、本発明の第２潤滑剤供給・排出工程に相当する第２グリース供給・排出工程である。

【0058】

以上のようにして、軸受ユニット１内のグリースを交換した直後には、左右のグリース排出管１７及び２７の排出通路１７ａ及び２７ａは、新規グリースによって満杯の状態になっている。そのため、その後の軸受ユニット１の使用時に、軸受ユニット１の内部を、両通気孔１７ｃ及び２７ｃを介して外部と連通するために、所定の工具を使用して、両排出通路１７ａ及び２７ａの新規グリースが掻き出される（潤滑剤掻き出し工程）。そして、左右のグリース排出管１７及び２７からの新規グリースの掻き出し後、両排出口１７ｂ及び２７ｂが、栓１８及び２８によって閉鎖される（排出口閉鎖工程）。以上により、軸受ユニット１におけるグリースの交換が終了する。

【0059】

なお、上述した軸受ユニット１では、左右のグリース排出管１７及び２７の通気孔１７ｃ、２７ｃに対し、栓１９、２９を着脱することによって、両通気孔１７ｃ、２７ｃを開閉するようにしたが、以下のような三方弁４０を用いて、開閉操作するようにしてもよい。

【0060】

図８は、左右のグリース排出管１７及び２７の両通気孔１７ｃ及び２７ｃを開閉操作するための三方弁４０（通気孔開閉装置）を模式的に示している。この三方弁４０は、左グリース排出管１７に対し、左接続具４１及び左配管４１ａを介して、左グリース排出管１７の通気孔１７ｃに接続されている。また、三方弁４０は、右グリース排出管２７に対し、右接続具４２及び右配管４２ａを介して、右グリース排出管２７の通気孔２７ｃに接続されている。さらに、三方弁４０は、配管４０ａを介して、大気開放されている。

【0061】

上記のように構成されかつ両通気孔１７ｃ及び２７ｃに接続された三方弁４０により、両通気孔１７ｃ及び２７ｃは、図９（ａ）～（ｃ）に示す３つのパターンで開閉される。なお、同図では、三方弁４０による通気を白抜き矢印で示している。

【0062】

図９（ａ）に示す第１パターンでは、両通気孔１７ｃ及び２７ｃがいずれも大気開放されている。また、同図（ｂ）に示す第２パターンでは、左グリース排出管１７の通気孔１７ｃが大気開放される一方、右グリース排出管２７の通気孔２７ｃが閉鎖されている。さらに、同図（ｃ）に示す第３パターンでは、左グリース排出管１７の通気孔１７ｃが閉鎖される一方、右グリース排出管２７の通気孔２７ｃが大気開放されている。

【0063】

以上のように構成された三方弁４０により、軸受ユニット１の通常の使用時には、三方弁４０が第１パターンに設定される。一方、グリースの交換時には、三方弁４０を第２パターンに設定して、前述した第１グリース供給・排出工程が実行され、その後、三方弁４０を第３パターンに設定して、前述した第２グリース供給・排出工程が実行される。以上のように、三方弁４０を操作するだけで、左右のグリース排出管１７及び２７の両通気孔１７ｃ及び２７ｃを開閉することができ、軸受ユニット１の通常の使用時やグリースの交換時における両通気孔１７ｃ及び２７ｃの開閉状態の切り替えを容易に行うことができる。

【0064】

以上詳述したように、本実施形態によれば、グリースが充填された軸受ユニット１において、その使用による温度上昇に伴い、軸受４の内圧が上昇する場合でも、軸受４の内部が左右のグリース排出管１７及び２７にそれぞれ設けられた２つの通気孔１７ｃ及び２７ｃを介して大気開放されているので、軸受４の内圧の上昇を抑制し、外小蓋５及び内小蓋６からのグリースの漏出を防止しながら、外輪１１に対する内輪１２の円滑な回転を確保することができる。

【0065】

また、軸受ユニット１においてグリースを交換する場合、左右のグリース排出管１７及び２７において、一方の排出口１７ｂ（２７ｂ）及び通気孔１７ｃ（２７ｃ）を閉鎖するとともに、他方の排出口２７ｂ（１７ｂ）及び通気孔２７ｃ（１７ｃ）を開放した状態で、新規グリースを軸受ユニット１内に注入する。これにより、軸受ユニット１内の劣化グリースを新規グリースで押圧しながら、排出口２７ｂ（１７ｂ）を介して外部に排出するとともに、新規グリースを軸受ユニット１内に充填することができる。このように、軸受ユニット１内へのグリースの供給及び交換を容易に行うことができ、それにより、軸受ユニット１における軸受４自体の寿命を最大限確保しながら、長期間にわたって安定して使用することができる。

【0066】

なお、本発明は、説明した上記実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、本発明の軸受ユニット１を巻上機に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の機器に適用することが可能である。また、実施形態では、軸受ユニット１における軸受４として、２組のころ列１３Ａ、１３Ｂを有する自動調心ころ軸受を採用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、３組以上のころ列を有する軸受や、転動体として玉を用いかつ２組以上の玉列を有する複列の玉軸受を採用することも可能である。さらに、１組の転動体列を有する２つの軸受を組み合わせることにより、軸受４を構成することも可能である。

【0067】

また、実施形態では、軸受４の外輪１１の外周面にリング溝１１ａを形成し、このリング溝１１ａを介して、ペデスタル２のグリース供給通路１０と外輪１１のグリース導入孔１１ｂとを連通するようにしたが、上記のリング溝１１ａに代えて、又はリング溝１１ａとともに、ペデスタル２の軸受収容部９の周面全体に、同様のリング溝を形成することも可能である。

【0068】

また、実施形態では、グリースがすでに充填されている軸受ユニット１におけるグリースの交換方法について説明したが、最初のグリースの充填の際に、前述したグリースの交換方法と同様にして、グリースを充填することも可能である。

【0069】

さらに、実施形態では、本発明の潤滑剤としてグリースを採用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、軸受４の潤滑剤として適切な各種の潤滑剤を採用することが可能である。

【0070】

また、実施形態で示した軸受ユニット１、軸受４、外小蓋５、内小蓋６、及びグリース排出管１７、２７の細部の構成などは、あくまで例示であり、本発明の趣旨の範囲内で適宜、変更することができる。

【符号の説明】

【0071】

１ 軸受ユニット
２ ペデスタル（ハウジング）
３ シャフト
４ 軸受
５ 外小蓋（第１又は第２軸受カバー）
６ 内小蓋（第２又は第１軸受カバー）
７ ベース部
８ 軸受ホルダ部
９ 軸受収容部
１０ グリース供給通路（潤滑剤供給通路）
１１ 外輪
１１ａ リング溝
１１ｂ グリース導入孔（潤滑剤導入孔）
１２ 内輪
１３ ころ（転動体）
１３Ａ ころ列（転動体列）
１３Ｂ ころ列（転動体列）
１７ グリース排出管（第１又は第２潤滑剤排出管）
１７ａ 排出通路
１７ｂ 排出口（第１又は第２排出口）
１７ｃ 通気孔（第１又は第２通気孔）
２７ グリース排出管（第２又は第１潤滑剤排出管）
２７ａ 排出通路
２７ｂ 排出口（第２又は第１排出口）
２７ｃ 通気孔（第２又は第１通気孔）
３０ グリースニップル
４０ 三方弁（通気孔開閉装置）
ＬＳ 左スペース
ＲＳ 右スペース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】