JP2002235752A

JP2002235752A - ころ軸受用保持器

Info

Publication number: JP2002235752A
Application number: JP2001031175A
Authority: JP
Inventors: Hirohisa Mihara; 弘久三原; Toru Takehara; 徹竹原
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2001-02-07
Filing date: 2001-02-07
Publication date: 2002-08-23

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構造でありながら潤滑性を向上でき、
軸受性能向上に寄与するころ軸受用保持器を提供する。【解決手段】ころ１４を収容する複数のポケット１６
を備えたころ軸受用保持器１５において、複数のポケッ
ト１６の少なくとも一つの、隅部の少なくとも一つに潤
滑用の切欠き１７が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ころ軸受の潤滑性
向上とそれに伴う軸受性能向上（低昇温、冷却性、停留
異物除去による長寿命化、耐焼付性能など）を実現する
ための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】円すいころ軸受等のころ軸受に組み込ま
れるころは、一般に図７に示すように、軌道輪９１，９
２に接触する外周面と、軌道輪９２のつば部９３ａ，９
３ｂに接触する端面９４ａ，９４ｂとを有する。アキシ
アル荷重は、円すいころ軸受９０においては主に内輪９
２に設けられたつば部９３ａ及びころ端面９４ａで支持
され、円筒ころ軸受においては内輪又は外輪に設けられ
たつば部及びころ端面で支持される。内輪つば部９３ａ
ところ端面９４ａとの接触は、軸受構造上、大きなすべ
りを伴う転がり接触となるため、軸受９０に供給される
潤滑油量が少ない場合や枯渇した場合には、内輪つば部
９３ａ及びころ端面９４ａ間のすべりにより摩擦・発熱
が増大し、この接触部分９５で焼付やかじりなどの損傷
が生じやすい。また、潤滑油中に金属摩耗粉等の異物の
混入が比較的多くなるような状況では、潤滑油中の異物
が内輪９２の転走面に入り込む。潤滑油量が不十分な場
合、軸受９０内部に停留した異物が、ころ９４及び内輪
９２転走面間にかみこまれる現象が起こる。その結果、
転走面やころ９４が損傷しやすくなり、著しい寿命低下
を生じる。

【０００３】これら軸受の諸問題及び軸受性能には、軸
受内部の潤滑油流が影響することが知られている（例え
ば、戸田・三上・柴田・星野：トライボロジスト，４
１，３（１９９６）２３２．など）。円すいころ軸受の
ような接触角を有する軸受では、例えば、特開平１０−
８９３５２号公報や特開平１０−８９３５３号公報に記
載されているように、軸受回転に伴う遠心力により軸受
内部に潤滑油を引き込む作用（以下「ポンプ作用」とい
う）が働く。このポンプ作用により、保持器９５と外輪
９１との間の空間（以下「外輪側空間」という）及び保
持器９５と内輪９２との間の空間（以下「内輪側空間と
いう」に、図８に示すように内輪９２小径側から大径側
へ向かう一方向の潤滑油流が発生する。また、軸受回転
に伴うころ９４の自転により、ころ９４表面に付着した
潤滑油が外輪側空間及び内輪側空間を行き来して対流す
るとされている。

【０００４】しかし、軸受内の潤滑油は、軸受回転に伴
う遠心力の影響を受けるため、一般に、保持器の内輪側
空間を流れる潤滑油流よりも、保持器の外輪側空間を流
れる潤滑油流が多くなる。その結果、保持器の内輪側に
位置する内輪つば部９３ａ及びころ端面９４ａの間に
は、潤滑油が供給されにくくなり、それらの間は益々枯
渇する。更に、ころ９４が収容された保持器９５を境に
して外輪側空間及び内輪側空間は隔離されており、ころ
９４表面に付着した潤滑油がそれら空間を行き来しよう
としても、そのような油は保持器９５の柱によってかき
取られるため、ほとんどが保持器９５を通過できない。
したがって、外輪側空間から内輪側空間へ、又内輪側空
間から外輪側空間へ潤滑油が対流することがなく、特に
内輪つば部９３ａ及びころ端面９４ａ間が枯渇し易くな
る。

【０００５】接触角のない円筒ころ軸受の場合には、ポ
ンプ作用による潤滑油流が発生しないため、軸受内に潤
滑油が引き込まれにくい。保持器を境にした外輪側空間
と内輪側空間との間の潤滑油の対流も、ポンプ作用がな
いことから、円すいころ軸受以上に阻害される。したが
って、円筒ころ軸受でも潤滑性が不十分である。

【０００６】これらの問題を解決するために、従来以下
のような提案がなされている。特開平９−３２８５８号
公報には、潤滑油流の妨げとなる保持器の柱中央部に油
流促進用切欠きを設けたり保持器の柱を切断したりし
て、外輪側空間及び内輪側空間を行き来する潤滑油流を
改善し、潤滑性を向上させることが記載されている。特
開平１０−８９３５２号公報、特開平１０−８９３５３
号公報には、円すいころ軸受における保持器の軸方向端
部と内外輪との間の隙間を適宜調節することで、潤滑油
流量を制御し、円すいころ軸受の異物噛み込みを防止す
ることが記載されている。特開平８−１７７８６９号公
報には、保持器の柱中間付近に、軸受中心線に対して所
定の角度を有する羽を設けることで、意図的に潤滑油流
を発生させて軸受内部の停留異物を除去することが記載
されている。また、実用新案登録第２５６８８０６号公
報には、外部に設けた潤滑ノズルによって潤滑油を噴射
することで、潤滑性を向上させることが記載されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の解決方
法には、以下の点で改善が求められる。保持器の柱中央部に油流促進用切欠きを設けたり保持
器の柱を切断して油流路を設けたりすると、保持器強度
が低下する。保持器の柱には、軸受の回転や外部からの
振動、ころと保持器との接触や衝突等による応力が負荷
される。したがって、保持器の柱の強度低下は問題とな
る。保持器の軸方向端部と内外輪との間の隙間を適宜調節
することで潤滑油流量を制御すれば、円すいころ軸受の
内輪小径側から大径側へ向かう一方向の潤滑油流を生じ
せしめることができるが、保持器を境にした外輪側空間
と内輪側空間との間の潤滑油の対流に関しては、改善の
余地がある。保持器に羽を設けたり外部の潤滑ノズルから潤滑油を
噴射したりすると、構造が複雑になり、コストがかか
る。本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的は、簡単な構造でありながら潤滑性を向上でき、
軸受性能向上（低昇温、冷却性、停留異物除去による長
寿命化、耐焼付性能など）に寄与するころ軸受用保持器
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では、図１に示す
ように、ころ軸受用保持器１５の複数のポケット１６の
少なくとも一つの、隅部の少なくとも一つに潤滑用の切
欠き１７を設ける。潤滑性向上の観点では、複数のポケ
ット１６全ての、隅部の全てに切欠き１７を設けること
が好ましいが、加工を容易化するために、潤滑性を確保
できる範囲で切欠き１７の数を減らしてもよい。本発明
では、特に限定するものではないが、切欠き１７によっ
て形成される流路が、内輪側から外輪側へ向かうにつれ
て広がっていることが好ましい。

【０００９】以上のようなころ軸受用保持器１５を用い
れば、保持器ポケット１６の隅部に設けられた切欠き１
７によって、外輪側空間と内輪側空間とを連通する流路
が形成され、その流路を介して、潤滑剤が外輪側空間と
内輪側空間との間を行き来する。ころ１４表面に付着し
た潤滑剤の一部は保持器の柱１９によってかき取られる
ものの、図２に示すように、保持器１５の切欠き１７の
部分では潤滑剤がかき取られず、例えば外輪側空間から
内輪側空間へと潤滑剤が移動される。こうして、つば部
１３ａところ１４端面との間が枯渇することがなくな
り、軸受性能向上が達成される。さらに、図２に示すよ
うに、保持器１５のポケット１６隅部に設けられた切欠
き１７は、内輪１２等に設けられたつば部１３ａところ
１４端面との接触部分１５に位置が非常に近いため、つ
ば部１３ａに十分な潤滑剤が供給される。こうして、接
触部分１５における焼付、摩耗等の不具合を防止するこ
とができる。

【００１０】本発明のころ軸受用保持器は、潤滑剤とし
て潤滑油を用いたものとグリースを用いたものとのどち
らにも適用できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図３〜図６に基づいて本発
明の実施形態を詳細に説明する。図３に示す円筒ころ軸
受用保持器２５は、複数の長方形状のポケット２６の全
ての４隅に、円弧状の切欠き２７が設けられている。こ
の保持器２５は、例えばプレス成形によって形成でき
る。一般にプレス成形保持器においては、ポケットの隅
部に応力集中が起こいやすい。しかし、この保持器２５
は、応力集中源となるポケットの隅部を切欠いたこと
で、応力集中が起こらないようになっており、結果とし
て保持器２５の強度が向上されている。すなわち、この
保持器２５は切欠き２７を設けたことにより、軸受内の
潤滑油流促進と保持器強度向上を同時に達成している。

【００１２】切欠き２７の形状は円弧状が好ましいが、
四角形状、三角形状、楕円形状など、軸受潤滑性を向上
できるものであれば、どのような形状でもよい。また、
応力集中緩和のために、切欠き２７の内輪側端部や外輪
側端部を丸めてもよい。切欠き２７の大きさは、保持器
２５強度を損なわない範囲で任意に設定できる。

【００１３】図４（Ａ）は、保持器２５を内周側（内輪
側）から見た平面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）
におけるＢ部の拡大斜視図である。図４（Ｂ）に示すよ
うに、円弧状の切欠き２７によって形成された流路は、
内輪側から外輪側へ向かうにつれて流路断面積が広がっ
ている（拡径している）。このような切欠き２７によれ
ば、外輪側空間から内輪側空間へと潤滑油が移動しやす
く好ましい。また、切欠き２７を形成する加工は、外輪
側（図４（Ｂ）では下側）から行われるのが一般的であ
るが、このように内輪側から外輪側へ向かうにつれて広
がった形状の切欠き２７は、加工が容易である。

【００１４】図５に示す円すいころ軸受用保持器３５
は、複数の略台形状のポケット３６の全ての４隅に、円
弧状の切欠き３７が設けられている。この保持器３５
も、切欠き３７を設けたことにより、軸受内の潤滑油流
促進と保持器強度向上を同時に達成している。切欠き３
７の形状は円弧状が好ましいが、四角形状、三角形状、
楕円形状など、どのような形状でもよい。また、応力集
中緩和のために、切欠き３７の内輪側端部や外輪側端部
を丸めてもよい。切欠き３７の大きさは、保持器３５強
度を損なわない範囲で任意に設定できる。さらに、切欠
き３７によって形成された流路が、内輪側から外輪側へ
向かうにつれて流路断面積が広がるようにすることが好
ましい。

【００１５】図６は、自動車用ディファレンシャルギヤ
装置（デフギヤ装置）におけるピニオン軸５０を支持す
る一対の円すいころ軸受４０ａ，４０ｂに、本発明の一
実施形態を適用し、ピニオン軸用軸受の潤滑性を向上さ
せた例である。これら軸受４０ａ，４０ｂは、高温高速
の大変厳しい潤滑条件にさらされる。特に、自動車旋回
時に遠心力でデフケース内の潤滑油に偏りが生じる場
合、フロント側軸受４０ｂでは給油が瞬間的に停止して
潤滑油が不足することが多く、焼付、予圧抜け等が生じ
やすい。リヤ側軸受４０ａに関しては、使用時の大半
は、歯車同士の接触や摩耗により生じる金属粉などの異
物が混在する潤滑油に浸かっているため、軸受の摩耗や
損傷による寿命低下が大きな問題となる。そこで、フロ
ント側軸受４０ｂに、図５に示した形態の保持器３５を
組み込んだ円すいころ軸受を採用することで、効果的に
潤滑油膜を形成して、焼付を防止することができる。さ
らに、リヤ側軸受４０ａに、図５に示した形態の保持器
３５を組み込んだ円すいころ軸受を採用することで、金
属などの停留異物除去が可能となり、高寿命化を達成す
ることができる。

【００１６】なお、本発明は、前述した実施形態に限定
されるものではなく、適宜な変形、改良等が可能であ
る。例えば、前述の実施形態では、円筒ころ軸受や円す
いころ軸受に適用される例を示したが、本発明は保持器
を有するころ軸受全般に適用でき、顕著な効果を奏す
る。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
保持器のポケット隅部に設けられた潤滑用切欠きによ
り、ころ軸受の潤滑性及び各軸受性能を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す平面図である。

【図２】本発明の作用を説明する斜視図である。

【図３】本発明の一実施形態を示す図である。

【図４】図３の要部拡大図である。

【図５】本発明の一実施形態を示す図である。

【図６】本発明が適用されたデフギヤ装置を示す概略断
面図である。

【図７】円すいころ軸受の構成を説明する図である。

【図８】円すいころ軸受のポンプ作用を説明する図であ
る。

【符号の説明】

１４円すいころ（ころ）１５，３５円すいころ軸受用保持器（ころ軸受用保
持器）１６，３６ポケット１７，３７切欠き１９柱２５円筒ころ軸受用保持器（ころ軸受用保持
器）２６ポケット２７切欠き

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ころを収容する複数のポケットを備えた
ころ軸受用保持器において、前記複数のポケットの少な
くとも一つの、隅部の少なくとも一つに潤滑用の切欠き
が設けられたことを特徴とするころ軸受用保持器。