JP2008051295A

JP2008051295A - 円すいころ軸受及び保持器

Info

Publication number: JP2008051295A
Application number: JP2006230409A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Ito; 雅敏伊藤; Motoji Kawamura; 基司河村
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2006-08-28
Filing date: 2006-08-28
Publication date: 2008-03-06

Abstract

【課題】円すいころの大端面と内輪の大つばのころ案内面との間に対する潤滑油の流れを円滑化し、耐焼き付き性を図ることができる円すいころ軸受と、円すいころ軸受に好適に採用することができる保持器を提供する。
【解決手段】保持器４０は、大径側環状部４１と、小径側環状部４２と、これら両環状部を連結しかつ複数個の円すいころ３０をそれぞれ保持するポケット４３を区画形成する複数の柱部４４とを有する。複数の柱部４４の内周面側には、中心軸線と平行する線Ｌ１又はＬ２に対し外周面側の傾斜角度θ１よりも小さい傾斜角度θ２でかつ小径側端部近傍から大径側端部近傍にわたって延びる突出部４５が形成される。突出部４５の内周面側には、小径側端部から大径側端部に向けて潤滑油を流動案内する誘導溝４６が凹設される。誘導溝４６の大径側端部は、大つば１２のころ案内面１３に臨んで開口している。
【選択図】図３

Description

この発明は、円すいころ軸受と、この円すいころ軸受に用いられる保持器に関する。

従来、円すいころ軸受は、図８と図９に示すように、内輪２１０と外輪２２０の両軌道面２１１、２２１の間に転動可能に配設された複数個の円すいころ２３０の大端面２３２が内輪２１０の大つば２１２のころ案内面２１３に転動案内され、複数個の円すいころ２３０の小端面２３３が内輪２１０の小つば２１５のころ案内面２１６に転動案内され、両軌道面２１１、２２１の間に複数個の円すいころ２３０をそれぞれ保持するポケット２４３を有する保持器２４０が配設されているのが一般的である。
また、円すいころ軸受において、保持器の柱部にグリースを溜めるための窪みが設けられたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−１２１０９７号公報

ところで、図８と図９に示すような一般的な円すいころ軸受においては、円すいころ２３０の接触角を大きくしたり、ころ径を大きくしたり、ころ数を少なくすることによって低損失トルク化を図ることが可能となる。
しかしながら、円すいころ２３０の接触角を大きくすると、軸受回転時の遠心力による潤滑油の振り切り力が大きくなり、内輪２１０側から保持器２４０の各柱部２４４に向けて流れる潤滑油が、図８の矢印Ｐに示すように保持器２４０のポケット２４３を通して外輪２２０側へ逃げやすくなる。また、ころ数を少なくすると、円すいころ２３０の大端面２３２と内輪２１０の大つば２１２のころ案内面２１３との間の面圧が高くなる。
このようなことから、円すいころ２３０の大端面２３２と内輪２１０の大つば２１２のころ案内面２１３との間に対する潤滑油の供給量が不足して、これら両者間に焼き付きが発生し易くなる、という問題点があった。

この発明の目的は、前記問題点に鑑み、円すいころの大端面と内輪の大つばのころ案内面との間に対する潤滑油の流れを円滑化し、耐焼き付き性を図ることができる円すいころ軸受と、円すいころ軸受に好適に採用することができる保持器を提供することである。

前記目的を達成するために、この発明の請求項１に係る円すいころ軸受は、内輪と外輪の両軌道面の間に転動可能に配設された複数個の円すいころの大端面が前記内輪の大つばのころ案内面に転動案内され、前記複数個の円すいころの小端面が前記内輪の小つばのころ案内面に転動案内され、前記両軌道面の間に前記複数個の円すいころをそれぞれ保持する保持器が配設された円すいころ軸受であって、
前記保持器は、大径側環状部と、小径側環状部と、これら両環状部を連結しかつ前記複数個の円すいころをそれぞれ保持するポケットを区画形成する複数の柱部とを有し、
前記複数の柱部の内周面側には、中心軸線と平行する線に対し外周面側の傾斜角度よりも小さい傾斜角度でかつ小径側端部近傍から大径側端部近傍にわたって延びる突出部が形成され、
前記突出部の内周面側には、小径側端部から大径側端部に向けて潤滑油を流動案内する誘導溝が凹設され、
前記誘導溝の大径側端部は、前記大つばのころ案内面に臨んで開口していることを特徴とする。

前記構成によると、軸受回転時において、遠心力によって内輪側から保持器の各柱部に向けて流れる潤滑油は、各柱部の突出部に形成された誘導溝内に流入した後、誘導溝によって小径側から大径側に向けて流動案内される。
誘導溝の大径側端部は、内輪の大つばのころ案内面に臨んで開口しているため、誘導溝によって流動案内された潤滑油は内輪の大つばのころ案内面に向けて流れる。これによって、円すいころの大端面と内輪の大つばのころ案内面との間に対する潤滑油が充分に供給され、潤滑油の不足による焼き付きの発生を防止することができる。
前記したようにして、円すいころの大端面と内輪の大つばのころ案内面との間に対する潤滑油の流れを円滑化し、耐焼き付き性を図ることができる。ひいては、円すいころ軸受の円すいころの接触角を大きくしたり、ころ径を大きくしたり、ころ数を少なくすることによって低損失トルク化を図る場合に効果が大きい。

請求項２に係る円すいころ軸受は、請求項１に記載の円すいころ軸受であって、
誘導溝の両側壁部のうち、少なくとも一方の側壁部には、潤滑油が前記誘導溝内に流入可能な連通孔が貫設されていることを特徴とする。

前記構成によると、軸受回転時において、遠心力によって内輪側から保持器の各柱部に向けて流れる潤滑油の一部は、複数の円すいころの転動面（外周面）と各柱部の突出部の外壁面の間に溜まる場合がある。この際、前記潤滑油が各柱部の突出部の誘導溝の両側壁部のうち、少なくとも一方の側壁部に貫設された連通孔を通して誘導溝内に流入する。その後、潤滑油は誘導溝によって流動案内されて内輪の大つばのころ案内面に向けて流れる。このため、円すいころの大端面と内輪の大つばのころ案内面との間に対する潤滑油の流れがより一層円滑化される。ひいては、潤滑油によるトルク損失の低減や焼き付き防止に効果が大きい。

請求項３に係る円すいころ軸受の保持器は、内輪と外輪の両軌道面の間に転動可能に配設された複数個の円すいころの大端面が前記内輪の大つばのころ案内面に転動案内され、前記複数個の円すいころの小端面が前記内輪の小つばのころ案内面に転動案内され、前記両軌道面の間に前記複数個の円すいころをそれぞれ保持する円すいころ軸受の保持器であって、
前記保持器は、大径側環状部と、小径側環状部と、これら両環状部を連結しかつ前記複数個の円すいころをそれぞれ保持するポケットを区画形成する複数の柱部とを有し、
前記複数の柱部は、中心軸線と平行する線に対し外周面側の傾斜角度よりも内周面側の傾斜角度が小さく設定されると共に、前記複数の柱部の内周面側には、小径側から大径側に向けて潤滑油を流動案内する誘導溝が凹設され、
前記誘導溝の大径側端部は、前記大つばのころ案内面に臨んで開口していることを特徴とする。

前記構成によると、保持器の各柱部の突出部に形成した誘導溝によって、円すいころの大端面と内輪の大つばのころ案内面との間に対する潤滑油の流れを円滑化し、耐焼き付き性を図ることができるため、円すいころの接触角を大きくしたり、ころ径を大きくしたり、ころ数を少なくすることによって低損失トルク化を図るための円すいころ軸受に好適に採用することができる。

次に、この発明を実施するための最良の形態を実施例にしたがって説明する。

（実施例１）
この発明の実施例１を図１〜図５にしたがって説明する。
図１はこの発明の実施例１に係る円すいころ軸受を示す縦断面図である。図２は内輪、外輪、円すいころ及び保持器の組付状態を拡大して示す断面図である。図３は保持器の柱部を拡大して示す断面図である。図４は図３のＩＶ−ＩＶ線に基づく保持器の柱部の横断面図である。図５は図３のＶ−Ｖ線に基づく保持器の柱部の横断面図である。
図１に示すように、円すいころ軸受は、内輪１０、外輪２０、複数個の円すいころ３０及び保持器４０を備えて構成されている。
内輪１０は、外周面に円すい状の軌道面１１が形成され、軌道面１１の両端部には大つば１２と小つば１５がそれぞれ形成されている。
外輪２０の内周面には、内輪１０の軌道面１１に対向して円すい状の軌道面２１が形成されている。そして、内輪１０と外輪２０の両軌道面１１、２１の間に複数の円すいころ３０が転動可能に配設されると共に、これら円すいころ３０の大端面３２が内輪１０の大つば１２のころ案内面１３に転動案内され、円すいころ３０の小端面３３が小つば１５のころ案内面１６に転動案内されるようになっている。

内輪１０と外輪２０の両軌道面１１、２１の間に複数個の円すいころ３０をそれぞれ保持する保持器４０は、両軌道面１１、２１の間に組込可能な円すい状に形成される。
すなわち、保持器４０は、大径側環状部４１と、小径側環状部４２と、これら両環状部４１、４２を連結しかつ複数個の円すいころ３０をそれぞれ個別に保持するポケット４３を区画形成する複数の柱部４４とを有し、全体として略円すい状に形成されている。
図２と図３に示すように、複数の柱部４４の内周面側には、中心軸線と平行する線Ｌ１又はＬ２に対し柱部４４の外周面側の傾斜角度θ１よりも小さい傾斜角度θ２でかつ小径側端部近傍から大径側端部近傍にわたって延びる突出部４５が形成されている。
図３〜図５に示すように、突出部４５の内周面側には、小径側端部から大径側端部に向けて潤滑油を流動案内する誘導溝４６が凹設されている。さらに、誘導溝４６の大径側端部は、大つば１２のころ案内面１３に臨んで開口している。
この実施例１において、誘導溝４６の大径側端部の開口部の溝底部４６ａは、大つば１２のころ案内面１３の外周を越えることなくころ案内面１３の範囲内の位置に設定されている。

また、この実施例１において、保持器４０は、ポリアミドを含む樹脂組成物（強化繊維、充填材、添加剤等も含む）を材料とし射出成形によって形成されている。
また、より広い温度範囲で、より幅広い種類の潤滑油に対応するために、例えば、国際公開第２００６／０１９１２１号パンフレットに開示されたポリアミドを含む樹脂組成物によって保持器４０が形成されるのが望ましい。
すなわち、ポリアミドが、式（１）：

で表される繰り返し単位と、式（２）：

で表される繰り返し単位とを含むと共に、式（１）及び式（２）において、Ｒ^１、Ｒ^２が、ｐーフェニレン基、炭素数６〜１０の直鎖アルキレン基、及び炭素数６〜１０が分岐アルキレン基の三種の基であることが望ましい。
前記三種の基のうち、ｐーフェニレン基の機能によって、ポリアミドの主鎖を剛直化させることで、保持器４０の耐熱性を向上させると共に、保持器４０に対する潤滑油の使用上限温度を上昇させることができる。
また、三種の基のうち、炭素数６〜１０が分岐アルキレン基の機能によって、潤滑油に含まれる極圧添加剤等に対する耐性を向上させることができる。
また、二種の基と共に併用している、炭素数６〜１０の直鎖アルキレン基の機能によって、ポリアミドの主鎖が剛直化しすぎるのを抑制して、射出成形等による保持器４０の成形性を向上させることができる。
また、三種の基を併用することで、保持器４０に適度な柔軟性と靱性とを付与して保持器４０の耐衝撃性を向上させることができる。

また、保持器４０を形成する樹脂組成物に含まれる強化繊維、充填材において、補強繊維としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、繊維状珪灰石、炭化ケイ素繊維、ボロン繊維等が挙げられる。
また、充填材としては、例えば、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。

この実施例１に係る円すいころ軸受は上述したように構成される。
したがって、軸受回転時において、遠心力によって内輪１０側から保持器４０の各柱部４４に向けて流れる潤滑油は、各柱部４４の突出部４５に形成された誘導溝４６内に流入した後、誘導溝４６によって小径側から大径側に向けて流動案内される（図３の矢印Ｑ参照）。
誘導溝４６の大径側端部は、内輪１０の大つば１２のころ案内面１３に臨んで開口しているため、誘導溝４６によって流動案内された潤滑油は内輪１０の大つば１２のころ案内面１３に向けて流れる。これによって、円すいころ３０の大端面３２と内輪１０の大つば１２のころ案内面との間に対する潤滑油が充分に供給され、潤滑油の不足による焼き付きの発生を防止することができる。
前記したようにして、円すいころ３０の大端面３２と内輪１０の大つば１２のころ案内面１３との間に対する潤滑油の流れを円滑化し、耐焼き付き性を図ることができる。ひいては、円すいころ軸受の円すいころ３０の接触角を大きくしたり、ころ径を大きくしたり、ころ数を少なくすることによって低損失トルク化を図る場合に効果が大きい。

また、この実施例１においては、図３に示すように、誘導溝４６の大径側端部の開口部の溝底部４６ａは、大つば１２のころ案内面１３の外周を越えることなくころ案内面１３の範囲内の位置に設定されている。このため、誘導溝４６の大径側端部の開口部の溝底部４６ａに沿って流出する潤滑油は、内輪１０の大つば１２のころ案内面１３に良好に流れる。これによって、円すいころ３０の大端面３２と内輪１０の大つば１２のころ案内面１３との間に潤滑油を不足なく確実に供給することが可能となり、焼き付き防止に効果が大きい。

（実施例２）
次に、この発明の実施例２を図６と図７にしたがって説明する。
図６はこの発明の実施例２に係る円すいころ軸受の保持器の柱部を拡大して示す断面図である。図７は図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に基づく保持器の柱部の横断面図である。
図６と図７に示すように、この実施例２においては、複数の円すいころ３０の転動面（外周面）と保持器４０の各柱部４４の突出部４５の外壁面の間に溜まる潤滑油を誘導溝１４６内に流入させるように構成したものであり、各柱部４４の突出部４５の誘導溝１４６の両側壁部１４７（又は一方の側壁部）の長手方向中央部近傍に長孔状の連通孔１４８が貫設されている。
また、この実施例２のその他の構成は実施例１と同様にして構成されるため、同一構成部分に対し同一符号を付記してその説明は省略する。

したがって、この実施例２においては、軸受回転時の遠心力によって内輪１０側から保持器４０の各柱部４４に向けて流れる潤滑油の一部は、複数の円すいころ３０の転動面３１と各柱部４４の突出部４５の外壁面の間に溜まる場合がある。この際、前記潤滑油が各柱部４４の誘導溝１４６の側壁部１４７に貫設された連通孔１４８を通して誘導溝１４６内に流入する（図７の矢印Ｘ参照）。その後、潤滑油は誘導溝１４６によって流動案内されて内輪１０の大つば１２のころ案内面１３に向けて流れる。このため、円すいころの大端面３２と内輪１０の大つば１２のころ案内面１３との間に対する潤滑油の流れがより一層円滑化される。ひいては、潤滑油によるトルク損失の低減や焼き付き防止に効果が大きい。

なお、この発明は前記実施例１及び２に限定するものではない。
例えば、前記実施例１及び２においては、式（１）で表される繰り返し単位と、式（２）で表される繰り返し単位とを含むと共に、式（１）及び式（２）において、Ｒ^１、Ｒ^２が、ｐーフェニレン基、炭素数６〜１０の直鎖アルキレン基、及び炭素数６〜１０が分岐アルキレン基の三種の基であるポリアミド樹脂を含む樹脂組成物によって保持器４０が形成される場合を例示したが、他の樹脂組成物によって保持器４０を形成した場合においてもこの発明を実施可能である。

この発明の実施例１に係る円すいころ軸受を示す縦断面図である。同じく内輪、外輪、円すいころ及び保持器の組付状態を拡大して示す断面図である。同じく保持器の柱部を拡大して示す断面図である。同じく図３のＩＶ−ＩＶ線に基づく保持器の柱部の横断面図である。同じく図３のＶ−Ｖ線に基づく保持器の柱部の横断面図である。この発明の実施例２に係る円すいころ軸受の保持器の柱部を拡大して示す断面図である。同じく図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に基づく保持器の柱部の横断面図である。従来の円すいころ軸受の保持器の柱部を拡大してを示す縦断面図である。同じく図８のＩＸ−ＩＸ線に基づく保持器の柱部の横断面図である。

符号の説明

１０内輪
１１軌道面
１２大つば
１３ころ案内面
２０外輪
２１軌道面
３０円すいころ
３２大端面
３３小端面
４０保持器
４１大径側環状部
４２小径側環状部
４３ポケット
４４柱部
４５突出部
４６誘導溝
１４６誘導溝
１４７側壁部
１４８連通孔

Claims

内輪と外輪の両軌道面の間に転動可能に配設された複数個の円すいころの大端面が前記内輪の大つばのころ案内面に転動案内され、前記複数個の円すいころの小端面が前記内輪の小つばのころ案内面に転動案内され、前記両軌道面の間に前記複数個の円すいころをそれぞれ保持する保持器が配設された円すいころ軸受であって、
前記保持器は、大径側環状部と、小径側環状部と、これら両環状部を連結しかつ前記複数個の円すいころをそれぞれ保持するポケットを区画形成する複数の柱部とを有し、
前記複数の柱部の内周面側には、中心軸線と平行する線に対し外周面側の傾斜角度よりも小さい傾斜角度でかつ小径側端部近傍から大径側端部近傍にわたって延びる突出部が形成され、
前記突出部の内周面側には、小径側端部から大径側端部に向けて潤滑油を流動案内する誘導溝が凹設され、
前記誘導溝の大径側端部は、前記大つばのころ案内面に臨んで開口していることを特徴とする円すいころ軸受。
請求項１に記載の円すいころ軸受であって、
誘導溝の両側壁部のうち、少なくとも一方の側壁部には、潤滑油が前記誘導溝内に流入可能な連通孔が貫設されていることを特徴とする円すいころ軸受。
内輪と外輪の両軌道面の間に転動可能に配設された複数個の円すいころの大端面が前記内輪の大つばのころ案内面に転動案内され、前記複数個の円すいころの小端面が前記内輪の小つばのころ案内面に転動案内され、前記両軌道面の間に前記複数個の円すいころをそれぞれ保持する円すいころ軸受の保持器であって、
前記保持器は、大径側環状部と、小径側環状部と、これら両環状部を連結しかつ前記複数個の円すいころをそれぞれ保持するポケットを区画形成する複数の柱部とを有し、
前記複数の柱部は、中心軸線と平行する線に対し外周面側の傾斜角度よりも内周面側の傾斜角度が小さく設定されると共に、前記複数の柱部の内周面側には、小径側から大径側に向けて潤滑油を流動案内する誘導溝が凹設され、
前記誘導溝の大径側端部は、前記大つばのころ案内面に臨んで開口していることを特徴とする円すいころ軸受の保持器。