JP2007270907A - 円錐ころ軸受 - Google Patents
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Abstract
【課題】軸受内部に潤滑油が流入する円錐ころ軸受における潤滑油の流動抵抗によるトルク損失を低減することである。
【解決手段】円錐ころ4の軸心に潤滑油流動用としてころ小径側の小径孔ところ大径側の大径孔の少なくとも二つの異なる径の孔からなる貫通孔4b、4c、4dを形成する。これにより、軸受内部に滞留する潤滑油量を低減して潤滑油の流動抵抗によるトルク損失を低減する。
【選択図】図2
【解決手段】円錐ころ4の軸心に潤滑油流動用としてころ小径側の小径孔ところ大径側の大径孔の少なくとも二つの異なる径の孔からなる貫通孔4b、4c、4dを形成する。これにより、軸受内部に滞留する潤滑油量を低減して潤滑油の流動抵抗によるトルク損失を低減する。
【選択図】図2
Description
本発明は、潤滑油の流動抵抗によるトルク損失を低減した円錐ころ軸受に関する。
円錐ころ軸受は、外径面の軌道面の両側に小鍔と大鍔が設けられた内輪と、内径面に軌道面が設けられた外輪と、内輪と外輪の軌道面間に配列された複数の円錐ころと、これらの円錐ころをポケットに収納して保持する保持器とからなり、保持器には、円錐ころの小径端面側で連なる小環状部と、円錐ころの大径端面側で連なる大環状部と、これらの環状部を連結する複数の柱部とからなり、ポケットが、円錐ころの小径側を収納する部分が狭幅側、大径側を収納する部分が広幅側となる台形状に形成されたものが用いられている。
自走車両のデファレンシャルやトランスミッション等の動力伝達軸を支持する円錐ころ軸受は、下部が油浴に漬かった状態で使用される。このため軸の回転に伴って油浴の油が潤滑油として軸受内部に流入する油浴潤滑状態となる。このような用途に使用される円錐ころ軸受では、いわゆるポンプ作用により潤滑油が円錐ころの小径側から軸受内部に流入する。保持器よりも外径側から流入する潤滑油は外輪の軌道面に沿って円錐ころの大径側へ通過する。保持器よりも内径側から流入する潤滑油は内輪の軌道面に沿って円錐ころの大径側へ通過する。
円錐ころの周囲では潤滑油がころ小径側から大径側へと流れている。円錐ころは内外輪の軌道面間を周方向に公転運動をする関係で前記潤滑油の流れを剪断する。このため潤滑油の粘性による撹拌抵抗が発生する。
なお、円錐ころ軸受の潤滑性向上を目的として円錐ころの軸心に形成した貫通孔に固形グリースを嵌合したものは知られている(特許文献1参照)。
特開2004−176771号公報(図4)
円錐ころ軸受は、玉軸受と比較し回転トルクが大きい。特に円錐ころ軸受は、いわゆるポンプ作用により潤滑油を軸受内部に引き込む作用があるので、前記した油浴潤滑状態で使用される場合、トルクに占める攪拌抵抗の割合が大きくなる。近年は環境対策としても省エネや低燃費化の要請が強く、円錐ころ軸受についてもその低トルク化が望まれている。
そこで、本発明の課題は、軸受内部に潤滑油が流入する円錐ころ軸受における潤滑油の流動抵抗によるトルク損失を低減することである。
上記の課題を解決するために、本発明は、外径面の軌道面の両側に小鍔と大鍔が設けられた内輪と、内径面に軌道面が設けられた外輪、前記内輪と外輪の軌道面間に配列された複数の円錐ころと、これらの円錐ころをポケットに収納して保持する保持器とからなる円錐ころ軸受において、前記円錐ころの軸心に、ころ小径側の小径孔ところ大径側の大径孔の少なくとも二つの異なる径の孔からなる貫通孔を形成したことを特徴とする。前記小径孔及び/又は大径孔を、ころ小径側から大径側に向かって漸次拡径したテーパ孔としてもよい。
円錐ころの軸心に、ころ小径側の小径孔ところ大径側の大径孔の少なくとも二つの異なる径の孔からなる貫通孔を形成すると、円錐ころの公転に伴い貫通孔自体によるポンプ作用が生じる。すなわち、貫通孔の軸線はころ大径側が軸受の半径方向外方に離れるように傾斜しているため、貫通孔内の潤滑油に作用する遠心力によって、貫通孔内でころ小径端から大径端に向かう潤滑油流れが発生する。遠心力はころ大径側の大径孔内の潤滑油により大きく作用するから前記潤滑油流れが促進される。貫通孔によるこのポンプ作用により、保持器内径側の潤滑油がころ小径側から貫通孔内に吸い込まれころ大径側から吐出される。前述したように一般に保持器内側の潤滑油は内輪軌道面に沿って円錐ころの大径側へ通過したときに内輪大鍔で堰き止められ、軸受内部に滞留しやすい。円錐ころの貫通孔はこのような行き場のない潤滑油のバイパスとして機能し、軸受内部に滞留する潤滑油量を低減して潤滑油の流動抵抗によるトルク損失を低減する。
本発明はこのようにころ貫通孔によるトルク損失低減作用が期待できるので、貫通孔による円錐ころの軽量化と相まって、輸送機器の省エネ低燃費化を効果的に促進する。
本発明の円錐ころ軸受はころ軸心に大径孔と小径孔からなる貫通孔を形成したので、ころ小径側の貫通孔入口から潤滑油を吸い込み、ころ大径側の貫通孔出口から吐出するポンプ作用が生まれる。このポンプ作用によりころの貫通孔を通過する潤滑油量が増大し、内輪大鍔で堰き止められて軸受内部に滞留しがちであった潤滑油を貫通孔経由でバイパスさせて潤滑油の滞留傾向を軽減することができ、さらに保持器内側のころ相互間を通過する潤滑油量を減少させることができて円錐ころが公転移動する際の潤滑油の撹拌抵抗を低減することができる。この結果円錐ころ軸受の低トルク化が図られ、自動車など輸送機器の省エネ低燃費化を促進することができる。
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図1に示すように、この円錐ころ軸受1は、内輪2と外輪3の各軌道面2a、3a間に、複数の円錐ころ4が保持器5に保持されて配列され、各円錐ころ4は、内輪2の軌道面2aの両側に設けられた小鍔2bと大鍔2cとで軸方向への移動を規制されている。
本発明の円錐ころ軸受で使用する円錐ころ4は、図2(A)〜(C)に示すように、ころ軸心に貫通孔ないしテーパ孔4b、4c、4dを形成している。貫通孔によるポンプ作用を強化するため、以下のようころ小径側で小径を成しころ大径側で大径を成す異径貫通孔とする。これにより貫通孔内の潤滑油量を増大し、ころ4の公転運動に伴って潤滑油に作用する遠心力を増大する。貫通孔4b、4c、4dの両端は保持器の内径側で開口するように形成するのがよい。貫通孔4b、4c、4dの両端開口の一部が保持器ポケット内に入り込むと潤滑油の流動が阻害されるおそれがある。
図2(A)はころ小径端から大径端に向かって漸次拡径したテーパ孔4bによる貫通孔である。貫通孔の中間で傾斜段部4b3が形成される。傾斜段部4b3の片側が大径テーパ孔4b1であり反対側が小径テーパ孔4b2である。傾斜段部4b3を形成することで、貫通孔のポンプ作用をさらに強化することができ、貫通孔内の潤滑油量をさらに増大させることができる。
図2(B)は段付き孔4cによる貫通孔である。この段付き孔4cは、ころ小径端から大径端にかけて大小二種類の一様径孔4c1、4c2を連続させた貫通孔である。大径の一様径孔4c1がころ大径側、小径の一様径孔4c2がころ小径側に形成される。大小の孔4c1、4c2がころ軸線方向中央で接続し、ここに半径方向の段部4c3を形成する。
図2(C)は(B)と同様にころ小径端から大径端にかけて大小二種類の一様径孔4d1、4d2を連続させた段付き孔4dによる貫通孔であるが、大小の孔4d1、4d2がころ軸線方向中央で接続する部分の段部4d3が傾斜している。すなわち、小径孔4d2から大径孔4d1にかけて漸次拡径したテーパ状段部4d3が形成される。
いずれの円錐ころ4においても、円錐ころ4の軸線が大径側が軸受中心から離れるように傾斜していることにより、円錐ころ4の公転運動に伴い潤滑油がころ4の小径側入口から流入して大径側出口から流出する。このような潤滑油の流動傾向は、貫通孔の内径が小径端から大径端に向かって拡大変化する形状によって強化される。貫通孔の入口と出口は保持器内径側で開口しているので、潤滑油が保持器内径側において保持器の小径側から大径側に向かう傾向が強化される。貫通孔出口から出た潤滑油はいったん軸受外に出た後再び円錐ころ4の小径側入口に流入する。
図3は、上述した円錐ころ軸受1を使用した自動車のデファレンシャルを示す。このデファレンシャルは、プロペラシャフト(図示省略)に連結され、デファレンシャルケース21に挿通されたドライブピニオン22が、差動歯車ケース23に取り付けられたリングギヤ24と噛み合わされ、差動歯車ケース23の内部に取り付けられたピニオンギヤ25が、差動歯車ケース23に左右から挿通されるドライブシャフト(図示省略)に連結されるサイドギヤ26と噛み合わされて、エンジンの駆動力がプロペラシャフトから左右のドライブシャフトに伝達されるようになっている。このデファレンシャルでは、動力伝達軸であるドライブピニオン22と差動歯車ケース23が、それぞれ一対の円錐ころ軸受1a、1bで支持されている。
前記デファレンシャルケース21には潤滑油が貯留されて、シール部材27a、27b、27cで密封されており、各円錐ころ軸受1a、1bは、下部がこの貯留された潤滑油の油浴に漬かった状態で回転する。この油浴浸漬状態で円錐ころ軸受1a、1bが回転すると、前述したように円錐ころ4の貫通孔4b、4c、4dを通して潤滑油が流れるため、軸受内部での潤滑油の滞留を抑制して潤滑油の流動抵抗によるトルク損失を低減する。
1、1a、1b 円錐ころ軸受
2 内輪
2a 軌道面
2b 小鍔
2c 大鍔
3 外輪
3a 軌道面
4 円錐ころ4b、4c、4d 貫通孔
4b1 大径テーパ孔
4b2 小径テーパ孔
4b3 傾斜段部
4c3 段部
4d1 大径孔
4d2 小径孔
4d3 テーパ状段部
5 保持器
21 デファレンシャルケース
22 ドライブピニオン
23 差動歯車ケース
24 リングギヤ
25 ピニオンギヤ
26 サイドギヤ
27a、27b、27c シール部材
2 内輪
2a 軌道面
2b 小鍔
2c 大鍔
3 外輪
3a 軌道面
4 円錐ころ4b、4c、4d 貫通孔
4b1 大径テーパ孔
4b2 小径テーパ孔
4b3 傾斜段部
4c3 段部
4d1 大径孔
4d2 小径孔
4d3 テーパ状段部
5 保持器
21 デファレンシャルケース
22 ドライブピニオン
23 差動歯車ケース
24 リングギヤ
25 ピニオンギヤ
26 サイドギヤ
27a、27b、27c シール部材
Claims (2)
- 外径面の軌道面の両側に小鍔と大鍔が設けられた内輪と、内径面に軌道面が設けられた外輪、前記内輪と外輪の軌道面間に配列された複数の円錐ころと、これらの円錐ころをポケットに収納して保持する保持器とからなる円錐ころ軸受において、前記円錐ころの軸心に、ころ小径側の小径孔ところ大径側の大径孔の少なくとも二つの異なる径の孔からなる貫通孔を形成したことを特徴とする円錐ころ軸受。
- 前記小径孔及び/又は大径孔を、ころ小径側から大径側に向かって漸次拡径したテーパ孔としたことを特徴とする請求項1記載の円錐ころ軸受。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006095379A JP2007270907A (ja) | 2006-03-30 | 2006-03-30 | 円錐ころ軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006095379A JP2007270907A (ja) | 2006-03-30 | 2006-03-30 | 円錐ころ軸受 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007270907A true JP2007270907A (ja) | 2007-10-18 |
Family
ID=38673932
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2006095379A Withdrawn JP2007270907A (ja) | 2006-03-30 | 2006-03-30 | 円錐ころ軸受 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007270907A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111946737A (zh) * | 2020-08-19 | 2020-11-17 | 中车大连机车研究所有限公司 | 一种轨道交通齿轮箱用空心滚子轴承 |
-
2006
- 2006-03-30 JP JP2006095379A patent/JP2007270907A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111946737A (zh) * | 2020-08-19 | 2020-11-17 | 中车大连机车研究所有限公司 | 一种轨道交通齿轮箱用空心滚子轴承 |
CN111946737B (zh) * | 2020-08-19 | 2022-06-17 | 中车大连机车研究所有限公司 | 一种轨道交通齿轮箱用空心滚子轴承 |
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Legal Events
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