JP2008208975A - 円すいころ軸受 - Google Patents

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、低トルク化及び耐焼き付き性の向上を図ることができる円すいころ軸受を提供する。
【解決手段】内輪１０、外輪２０、複数個の円すいころ３０及び保持器４０を有する。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は、その内径面４５が複数個の円すいころ３０の配設ピッチ円Ａよりも中心側に設けられ、外径面４６が外輪２０の軌道面２１に接近して設けられることで、隣接する円すいころ３０の間の空間領域を塞ぐ構成にしてある。
【選択図】図３

Description

この発明は円すいころ軸受に関する。

従来、円すいころ軸受は、図６と図７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に摺動案内され、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に摺動案内され、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。
また、円すいころ軸受において、保持器２４０の柱部２４４の内径面２４５は、複数個の円すいころ２３０の配設ピッチ円（ＰＣＤ）Ａ’よりも半径方向外方に位置するように設定される。これによって、外輪２２０が取り外された状態であっても、内輪２１０の軌道面２１１側に複数個の円すいころ２３０を保持（一体化）して、容易に取り扱うことができるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−２２８２１号公報

図６と図７に示すような円すいころ軸受においては、軸受回転時に、内輪２１０の小つば２１５側から大つば２１２側への流体の流れ（遠心力によるポンプ作用）が発生する。
このポンプ作用を利用して内輪２１０の小つば２１５側から軸受内部へ潤滑油が供給され、この潤滑油が内輪２１０の大つば２１２側から排出される。
ところが、高速回転時には、遠心力が大きくなり内輪２１０の小つば２１５側から軸受内部に供給された潤滑油が、図６の矢印Ｐ’に示すように流れ、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。このことから、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することが想定される。
特に、機械装置のトルク損失の低減に対応して円すいころ軸受の低トルク化を図るために、潤滑油の供給量を軽減すると、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との間に対する潤滑油の供給量が不足しやすくなり、焼き付きが発生する恐れがある。

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潤滑油を効率よく供給することができ、低トルク化及び耐焼き付き性の向上を図ることができる円すいころ軸受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摺動案内され、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、
前記複数の柱部は、その内径面が前記複数個の円すいころの配設ピッチ円よりも中心側に設けられ、外径面が前記外輪の軌道面に接近して設けられることで、隣接する円すいころの間の空間領域を塞ぐ構成にしてあることを特徴とする。

前記構成によると、保持器の複数の柱部によって、複数個の円すいころの配設ピッチ円よりも中心側から外輪の軌道面に接近する範囲にわたって隣接する円すいころの間の空間領域が塞がれるため、遠心力が大きい高速回転時においても、保持器の各柱部の内径面に沿って流れる潤滑油が保持器のポケットを通して外輪側へ逃げることを可及的に抑制することができる。
仮に、潤滑油が保持器のポケットを通して外輪側へ逃げたしても、その潤滑油の逃げ量を極めて少量に抑えることができる。このため、内輪の小つば側に対する潤滑油の供給量が少ない場合におても、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潤滑油を効率よく供給することができる。この結果、潤滑油の供給量を軽減して円すいころ軸受の低トルク化を図ることが可能となると共に、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。

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、
保持器の大径側環状部には、内輪の大つばの外周面に接近して環状延出部が形成されていることを特徴とする。
前記構成によると、保持器の大径側環状部の環状延出部が内輪の大つばの外周面に接近することによって、各柱部の内径面の小径側から大径側に沿って流れた潤滑油が大径側環状部の環状延出部の内径面と、内輪の大つばの外周面との間を通って排出される。
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、潤滑油の供給がより一層円滑となると共に、大つばの冷却効果も期待でき、低トルク化及び耐焼き付き性に効果が大きい。

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４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は図１のＩＩ−ＩＩ線に基づく横断面図である。図３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縦断面図である。図４は図３のＩＶ−ＩＶ線に基づく横断面図である。
図１と図２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、これら複数の円すいころ３０の大端面３２が内輪１０の大つば１２のころ案内面１３に摺動案内され、円すいころ３０の小端面３３が小つば１５のころ案内面１６に摺動案内されるようになっている。

図１と図２に示すように、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、例えば、耐熱性、耐摩耗性を有する合成樹脂材の射出成形によって形成されると共に、両軌道面１１、２１の間に組込可能な円すい状に形成される。
さらに、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３と図４に示すように、保持器４０の複数の柱部４４の内径面４５は、複数個の円すいころ３０の配設ピッチ円（ＰＣＤ）Ａよりも中心側に配置されると共に、小径側環状部４２から大径側環状部４１に向けて傾斜状に形成されて潤滑油を内輪１０の大つば１２に向けて流動案内する。また、複数の柱部４４の外径面４６は、外輪２０の軌道面２１に接近して傾斜状に形成されている。
さらに、複数の柱部４４の周方向両側部（ポケット４３の両側壁面）には、隣接する円すいころ３０の外周面に沿って接近又は接触する断面円弧状（又は湾曲状）のころ案内面４７が形成されている。
そして、複数の柱部４４によって、複数個の円すいころ３０の配設ピッチ円Ａよりも中心側から外輪２０の軌道面２１に接近する範囲にわたって隣接する円すいころ３０の間の空間領域が塞がれるようになっている。

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、内輪１０の小つば１５側へ供給された潤滑油は、遠心力によるポンプ作用によって保持器４０の各柱部４４の内径面４５に沿って小径側から外径側に向けて図３の矢印Ｐに示すように流れる。
図３と図４に示すように、保持器４０の複数の柱部４４の内径面４５は、複数個の円すいころ３０の配設ピッチ円（ＰＣＤ）Ａよりも中心側に設けられ、外径面４６は、外輪２０の軌道面２１に接近して設けられる。そして、複数の柱部４４によって、複数個の円すいころ３０の配設ピッチ円Ａよりも中心側から外輪２０の軌道面２１に接近する範囲にわたって隣接する円すいころ３０の間の空間領域が塞がれる。
このため、遠心力が大きい高速回転時においても、保持器４０の各柱部４４の内径面４５に沿って流れる潤滑油がポケット４３を通して外輪２０側へ逃げることを可及的に抑制することができる。
仮に、潤滑油がポケット４３を通して外輪２０側へ逃げたしても、その潤滑油の逃げ量を極めて少量に抑えることができる。このため、内輪１０の小つば１５側に対する潤滑油の供給量が少ない場合におても、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１６との間に潤滑油を効率よく供給することができる。この結果、潤滑油の供給量を軽減して円すいころ軸受の低トルク化を図ることが可能となると共に、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。

（実施例２）
次に、この発明の実施例２を図５にしたがって説明する。
図５はこの発明の実施例２に係る円すいころ軸受の内輪、外輪、円すいころ及び保持器の組付状態を示す縦断面図である。
図５に示すように、この実施例２においては、保持器４０の大径側環状部４１に、内輪１０の大つば１２の外周面に接近して環状延出部４１ａが形成されている。
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。

この実施例２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、保持器４０の大径側環状部４１の環状延出部４１ａが内輪１０の大つば１２の外周面に接近することによって、軸受回転時には、各柱部４４の内径面４５の小径側から大径側に沿って流れた潤滑油が大径側環状部４１の環状延出部４１ａ内径面と内輪１０の大つば１２の外周面との間を通って排出される。
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との間に対する、潤滑油の供給がより一層円滑となると共に、大つば１２の冷却効果も期待でき、低トルク化及び耐焼き付き性に効果が大きい。

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、保持器４０が一部品によって形成される場合を例示したが、保持器４０の複数のポケット４３に円すいころ３０をそれぞれ組み付ける際に、円すいころ３０の組み付けが困難となる場合には、保持器４０の複数の柱部４４を中空状に形成し、弾性的に拡開しやすい構造にしてもよい。
この場合、保持器４０をガスインジェクション成形等によって形成することが可能である。
また、保持器４０を長手方向、あるいは半径方向に分割（例えば二分割）して形成し、これら分割体を一体に結合する際に、円すいころ３０を組み付けるように構成することも可能である。
例えば、保持器４０を長手方向に分割する場合、保持器４０の複数の柱部４４の長手方向中間部を分割面として分割したり、あるいは、保持器４０の複数の柱部４４と大径側環状部４１との境界部を分割面として分割することが可能である。
また、保持器４０を半径方向に分割する場合、複数個の円すいころ３０の配設ピッチ円Ａ上に沿って分割面を有する内径側の分割体と外径側の分割体とに分割することが望ましい。
そして、保持器４０を複数（二つ）の分割体によって構成する場合には、各分割体の分割面の相互に、弾性的に係合するクリップ体と係止部とをそれぞれ形成することによって、これら各分割体を容易に結合して保持器４０を構成することが可能となる。
また、前記実施例１及び２においては、保持器４０が耐熱性、耐摩耗性を有する合成樹脂材の射出成形によって形成される場合を例示したが、金属板のプレス加工によって形成することも可能である。

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。 同じく図１のＩＩ−ＩＩ線に基づく横断面図である。 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縦断面図である。 同じく図３のＩＶ−ＩＶ線に基づく横断面図である。 この発明の実施例２に係る円すいころ軸受の内輪、外輪、円すいころ及び保持器の組付状態を示す縦断面図である。 従来の円すいころ軸受の内輪、外輪、円すいころ及び保持器の組付状態を示す縦断面図である。 同じく図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に基づく横断面図である。

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
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 内径面
４６ 外径面
４７ ころ案内面

Claims (2)

1. 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摺動案内され、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、
   前記複数の柱部は、その内径面が前記複数個の円すいころの配設ピッチ円よりも中心側に設けられ、外径面が前記外輪の軌道面に接近して設けられることで、隣接する円すいころの間の空間領域を塞ぐ構成にしてあることを特徴とする円すいころ軸受。
2. 請求項１に記載の円すいころ軸受であって、
   保持器の大径側環状部には、内輪の大つばの外周面に接近して環状延出部が形成されていることを特徴とする円すいころ軸受。

Images