JP2006200675A - ころ軸受および軸受給油方法 - Google Patents

Abstract

【課題】軸受の温度上昇防止、スラッジの発生防止、ならびに軸方向の貫通油量の増大を同時に達成可能にすること。
【解決手段】軌道面４１ａの軸方向両端に鍔部４１ｂを備えた内輪４１と、軌道面４１ａに沿って配置した複数のころ４２と、ころ４２を保持する保持器４３との三者を非分離一体とし、ハウジング１０と回転軸２０との間に介装されて側方から給油されるころ軸受４０において、保持器４３の角部をＲ形状とした構成および保持器柱４３ｂに軸方向両側に貫通する油導入溝４３ｄ１，４３ｄ２を設けた構成。
【選択図】図８

Description

本発明は、針状ころ軸受等のころ軸受および該ころ軸受に対する軸受給油方法に関するものである。

一般に軸受内部油流特性の一つである貫通油量は、寿命、焼付、トルクなどの軸受性能に影響を与えることが知られている。ころ転走面は軌道輪の軌道面に対しすべりを伴う転がり接触となるため、油量が少ない場合など潤滑条件が悪化すると、この部分で焼付が発生する可能性がある。このため軸受内部の潤滑や冷却へ寄与する貫通油量を確保することは重要である。

このようなころ軸受に対して、図１０で示すようにハウジング１０と回転軸２０との間にころ軸受４０を介装し、その側方に配置された給油装置３０の給油ノズル３１から油を油圧噴射により供給するものがある（特許文献１参照。）。このころ軸受４０は、内輪４１の軸方向両端に鍔部４１ｂを備え、この内輪４１の軌道面４１ａに複数のころ４２を配置するとともに、各ころ４２を保持器４３の円周方向複数のポケット孔４２ｃに保持している。また、保持器４３の軸方向両側の円環部４３ａを内輪４１の軸方向両端の鍔部４１ｂの外径面に対向させた構造を備えている。このようなころ軸受４０に対する油供給は、ハウジング１０と回転軸４０との狭い対向隙間がころ軸受４０によりさらに狭くなっているから、ころ軸受４０の側方から油を供給し難い上に、ころ軸受４０が高速回転しているために給油ノズル３１からの油が保持器４３に跳ね返されてころ軸受４０の内部に導入しにくい。したがって、このような給油では貫通油量も少なくなり、軸受温度が上昇して軸受性能に影響する給油構造である。

また、保持器４３のポケット孔４３ｃのすべてにころ４２が収納されかつ内輪４１の軸方向両側の鍔部４１ｂと保持器４３の軸方向両側の円環部４３ａとの隙間が狭いために保持器４３と内輪４１との間の内径側空間はほぼ密閉に近い状態となって、内輪４１の鍔部４１ｂと保持器４３の円環部４３ａとの狭い隙間を通過して内径側空間に供給されてきた油は内径側空間に滞留して貫通油量も少なくなり、油が軸受の高速回転による攪拌で酸化されてスラッジの発生要因となる傾向がある。

さらには、ハウジング１０と保持器４３との間の外径側空間に供給されてきた油は軸受運転時において油自体に作用する遠心力でハウジング側に滞留し勝ちとなるとともに、加えて、保持器４３のポケット孔４２ｃのすべてにころ４２が収納されているために外径側空間と内径側空間とが分離された状態となって、内径側空間内の油は外径側空間に貫通しにくく、全体としてはころ軸受４０の内部に供給されてきた油の貫通油量が不足し易く潤滑状態が悪化する傾向となる。
特開平１０−２９２８２１

したがって、本発明により解決すべき課題は、軸受の温度上昇防止、スラッジの発生防止、ならびに軸方向の貫通油量の増大を同時に達成可能にすることである。

本発明による第１のころ軸受は、軌道面の軸方向両端に鍔部を備えた内輪と、軌道面に沿って配置した複数のころと、軸方向両端が内輪の鍔部外径面に案内される保持器との三者が非分離一体とされ、ハウジングと回転軸との間に介装され、かつ、油が側方から内輪の鍔部と保持器の軸方向一方側端部との隙間に向けて給油されるころ軸受において、保持器が、その角部がＲ形状に形成されていることを特徴とするものである。

第１のころ軸受によると、保持器の角部をＲ形状としたので、ハウジングと回転軸との間に介装されたころ軸受に対しその側方から内輪と保持器との間の内径側空間に供給されてきた油は、保持器の角部に阻害されずに、ハウジングと保持器との間の外径側空間に円滑に貫通される結果、潤滑状態が良好となって軸受温度の上昇を防止することができる。また、その側方から外径側空間に供給されてきた油は、内径側空間から貫通されてくる油で押されて外部へと貫通するようになるので、油が内径側空間に滞留してスラッジが発生するという要因は解消されるとともに、油の貫通量が増大し、その結果、油の貫通が極めて良好なころ軸受を提供することができる。

本発明による第２のころ軸受は、軌道面の軸方向両端に鍔部を備えた内輪と、軌道面に沿って配置した複数のころと、円周方向で隣り合う保持器柱間のポケット孔にころを保持する保持器との三者が非分離一体とされ、ハウジングと回転軸との間に介装され、かつ、油が側方から内輪の鍔部と保持器の軸方向一方側端部との隙間に向けて給油されるころ軸受において、保持器が、その保持器柱に軸方向両側を円周方向斜め向きに貫通する油導入溝が設けられていることを特徴とするものである。

第２のころ軸受によると、保持器柱に軸方向両側を円周方向斜め向きに貫通する油導入溝を設けたので、ハウジングと回転軸との間に介装されたころ軸受に対しその側方から内輪の鍔部と保持器の軸方向一方側端部との隙間を通じて内輪と保持器との間の内径側空間に供給されてきた油は、油導入溝により、ハウジングと保持器との間の外径側空間に円滑に貫通される結果、潤滑状態が良好となって軸受温度の上昇を防止することができる。また、その側方から外径側空間に供給されてきた油は、内径側空間から貫通されてくる油で押されて外部へと貫通するようになるので、油が内径側空間に滞留してスラッジが発生するという要因は解消されるとともに、油の貫通量が増大し、その結果、油の貫通が極めて良好なころ軸受を提供することができる。

上記の場合、油導入溝を少なくとも２つ備え、各油導入溝の溝通路を円周方向に対して斜めに交差させて平面視Ｘ字形状に形成すると、ハウジングと回転軸との間に介装されたころ軸受に対しその側方から内輪と保持器との間の内径側空間に供給されてきた油は、両油導入溝により、ハウジングと保持器との間の外径側空間に円滑に貫通される。

本発明による軸受給油方法は、軌道面の軸方向両端に鍔部を備えた内輪と、軌道面に沿って配置した複数のころと、軸方向両端が内輪の鍔部外径面に案内される保持器との三者を非分離一体としたころ軸受を、ハウジングと回転軸との間に介装し、その側方から内輪の鍔部と保持器の軸方向一方側端部との隙間に向けて油を給油する軸受給油方法において、給油対象を請求項１ないし３いずれかに記載のころ軸受としたことを特徴とするものである。

本発明の軸受給油方法によると、ころ軸受にその側方から内輪の鍔部と保持器の軸方向一方側端部との隙間を通じて内径側空間に導入してきた油を円滑に外径側空間へと良好に貫通させることができ、貫通油量の増大を図れる。

本発明によれば、軸受温度の上昇を防止することができ、また、スラッジの発生防止と軸方向の貫通油量の増大とを図ることができる。

以下、添付した図面を参照して本発明の実施の形態に係るころ軸受および軸受給油方法を説明する。本発明では、一例として実施の形態では針状ころ軸受に適用しているが、針状ころ軸受に限定されるものではなく、他の形式のころ軸受にも適用することができることは勿論である。

（実施の形態１）
図１ないし図３はハウジングと回転軸とこれらの間に介装された実施の形態に係り、図１はハウジング、回転軸、針状ころ軸受および給油装置を示す断面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図３は保持器の断面図である。

これらの図を参照して、１０はハウジング、２０は回転軸、３０は給油装置、４０は針状ころ軸受である。給油装置３０は、ハウジング１０と回転軸２０との間の隙間に対向する給油ノズル３１を備える。給油ノズル３１は、油を噴射して針状ころ軸受に供給するようになっている。

針状ころ軸受４０は、内輪４１と、複数の針状ころ４２と、保持器４３とを備える。内輪４１は、軌道面４１ａの軸方向両端に鍔部４１ｂを備える。針状ころ４２は、内輪４１の軌道面４１ａに沿って配置されている。保持器４３は、内輪４１と針状ころ４２とを含む三者が非分離一体となるごとく、針状ころ４２を保持するようになっている。

保持器４３は、内輪４１の両鍔部４１ｂの外径面４１ｃに案内される軸方向一対の円環部４３ａと、両円環部４３ａ間に円周方向に架設される複数の保持器柱４３ｂとを備える。保持器柱４３ｂは、軸方向両側の円環部４３ａから半径方向ほぼ同じ位置から軸方向内側に延びる内径側柱部分４３ｂ１と、両内径側柱部分４３ｂ１の端部から半径方向外側にころＰＣＤよりも半径方向外側に傾斜状に立ち上がる中間側柱部分４３ｂ２と、両中間側柱部分４３ｂ２の端部間に架設されて上記三者を非分離一体となすための外径側柱部分４３ｂ３とを備える。外径側柱部分４３ｂ３は、ころＰＣＤよりも半径方向外側に位置して、針状ころ４２を内輪４１との間で抜け止め状態で保持して上記三者を非分離としている。保持器柱４３ｂは互いの円周方向間に半径方向内外に貫通する複数のポケット孔４３ｃを形成している。保持器４３は、円環部４３ａ、保持器柱４３ｂの角部のすべてがＲ形状とされて油の貫通を良好にしている。

（実施の形態２）
図４ないし図８を参照して実施の形態２を説明する。これらの図において、図１ないし図３と対応する部分には同一の符号を付している。図４はハウジングと回転軸と給油装置と実施の形態２の針状ころ軸受とを示す断面図、図５は図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図６は保持器の断面図、図７は保持器の要部の斜視図、図８は保持器の要部の平面展開図である。これらの図を参照して、１０はハウジング、２０は回転軸、３０は給油装置、４０は針状ころ軸受である。給油装置３０は、ハウジング１０と回転軸２０との間の隙間に対向する給油ノズル３１を備える。給油ノズル３１は、油を油圧で噴射して針状ころ軸受に供給するようになっている。針状ころ軸受４０は、内輪４１と、複数の針状ころ４２と、保持器４３とを備える。内輪４１は、軌道面４１ａの軸方向両端に鍔部４１ｂを備える。針状ころ４２は、内輪４１の軌道面４１ａに沿って配置されている。保持器４３は、内輪４１と針状ころ４２とを含む三者が非分離一体となるごとく、針状ころ４２を保持するようになっている。

保持器４３は、内輪４１の両鍔部４１ｂの外径面４１ｃに案内される軸方向一対の円環部４３ａと、両円環部４３ａ間に円周方向に架設される複数の保持器柱４３ｂとを備える。保持器柱４３ｂは、ころＰＣＤよりも半径方向外側に位置して、針状ころ４２を内輪４１との間で抜け止め状態で保持して上記三者を非分離としている。保持器柱４３ｂは互いの円周方向間に半径方向内外に貫通する複数のポケット孔４３ｃを形成している。

以上の構成において、実施の形態２においては、保持器４３の保持器柱４３ｂの外径面に、軸方向両側を円周方向斜めに貫通した２つの第１、第２油導入溝４３ｄ１，４３ｄ２を設けたことに特徴を備える。第１両油導入溝４３ｄ１は溝通路ｇ１，ｇ２を有する。第２油導入溝４３ｄ２は溝通路ｇ３，ｇ４を有する。両油導入溝４３ｄ１，４３ｄ２それぞれの溝通路ｇ１，ｇ２と溝通路ｇ３，ｇ４は円周方向に対して互いに斜め向きに交差して平面視Ｘ字形状をなしている。保持器４３の回転方向が実線矢印（図８に図示）の方向の場合、両油導入溝４３ｄ１，４３ｄ２には実線方向に、保持器４３の回転方向が点線矢印（図８に図示）の方向の場合、両油導入溝４３ｄ１，４３ｄ２には点線方向に、それぞれ、油が導入される。したがって、保持器４３の回転方向のいずれに対しても、両油導入溝４３ｄ１，４３ｄ２は、油を導入することができ、ハウジング１０と回転軸２０との間に介装されたころ軸受４０に対しその側方から内輪４１と保持器４３との間に供給されてきた油は、両油導入溝４３ｄ１により貫通される。

針状ころ軸受４０への給油方法を説明すると、給油装置３０の給油ノズル３１から油を油圧で針状ころ軸受４０の側方に噴射する。給油ノズル３１からはハウジング１０と回転軸２０との対向隙間に広がるようにして針状ころ軸受４０の側面に噴射して給油する。針状ころ軸受４０においては、両油導入溝４３ｄ１，４３ｄ２内に油を導入し、両油導入溝４３ｄ１，４３ｄ２外に導出させながら螺旋状に油を回転させるので、内輪４１と保持器４３との間の内径側空間に供給した油はハウジング１０と保持器４３との間の外径側空間へと貫通させられ、外径側空間に供給した油は、内径側空間から貫通してくる油で押し出されて外部へと貫通する。

以上の給油により、油は内径側空間と外径側空間とを良好に貫通するので、軸受内部の潤滑が向上し、従来のごとき潤滑不足による軸受温度の上昇が防止され、油が内径側空間に滞留しないからスラッジの発生が防止され、油の貫通油量を増大させることができる。

なお、図９（ａ）および図９（ａ）のＣ−Ｃ断面である図９（ｂ）で示すように、給油装置３０側の溝深さを深くし給油装置３０側とは軸方向反対側の溝深さを浅くした油導入溝４３ｄとした場合、保持器柱の強度、剛性を確保しながら給油装置側の溝断面積をより大きく設定できるので、油の貫通量を増大させることができる。

更に、図９（ｃ）に示すように保持器側面側の溝深さを深くし保持器のほぼ中央側の溝深さを浅くした油導入溝とした場合、保持器柱の強度、剛性を確保しながら該保持器を使用した軸受について給油装置側との方向性に関係なく組込みができるとともに、給油装置側での溝断面積をより大きく設定できるので、油の貫通量を増大させることができる。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内で、種々な変更ないしは変形を含むものである。

実施の形態１に係るころ軸受を示す断面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図１の保持器の断面図である。 実施の形態２に係るころ軸受を示す断面図である。 図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 図４の保持器の断面図である。 図４の保持器の要部の斜視図である。 図４の保持器の要部の平面展開図である。 油導入溝の変形例を示す断面図である。 従来のころ軸受を示す断面図である。

符号の説明

１０ ハウジング
２０ 回転軸
３０ 給油装置
３１ 給油ノズル
４０ 針状ころ軸受
４１ 内輪
４２ 針状ころ
４３ 保持器
４３ａ 円環部
４３ｂ 保持器柱
４３ｂ１ 内径側柱部分
４３ｂ２ 中間側柱部分
４３ｂ３ 外径側柱部分
４３ｃ ポケット孔
４３ｄ１ 油導入溝
４３ｄ２ 油導入溝

Claims (4)

1. 軌道面の軸方向両端に鍔部を備えた内輪と、軌道面に沿って配置した複数のころと、軸方向両端が内輪の鍔部外径面に案内される保持器との三者が非分離一体とされ、ハウジングと回転軸との間に介装され、かつ、油が側方から内輪の鍔部と保持器の軸方向一方側端部との隙間に向けて給油されるころ軸受において、保持器が、その角部がＲ形状に形成されている、ことを特徴とするころ軸受。
2. 軌道面の軸方向両端に鍔部を備えた内輪と、軌道面に沿って配置した複数のころと、円周方向で隣り合う保持器柱間のポケット孔にころを保持する保持器との三者が非分離一体とされ、ハウジングと回転軸との間に介装され、かつ、油が側方から内輪の鍔部と保持器の軸方向一方側端部との隙間に向けて給油されるころ軸受において、
   保持器が、その保持器柱に軸方向両側を円周方向斜め向きに貫通する油導入溝が設けられている、ことを特徴とするころ軸受。
3. 上記油導入溝を少なくとも２つ備え、各油導入溝の溝通路が円周方向に対して斜めに交差して平面視Ｘ字形状に形成されている、ことを特徴とする請求項２に記載のころ軸受。
4. 軌道面の軸方向両端に鍔部を備えた内輪と、軌道面に沿って配置した複数のころと、軸方向両端が内輪の鍔部外径面に案内される保持器との三者を非分離一体としたころ軸受を、ハウジングと回転軸との間に介装し、その側方から内輪の鍔部と保持器の軸方向一方側端部との隙間に向けて油を給油する軸受給油方法において、給油対象を請求項１ないし３いずれかに記載のころ軸受とした、ことを特徴とする軸受給油方法。

Images