JP2008232314A - 遊星回転体用円錐ころ軸受 - Google Patents

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純一 服部
Michio Hori
径生 堀
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栄一 中溝
Tsukasa Toyoda
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Abstract

【課題】自転しながら公転する遊星回転体を支持する円錐ころ軸受の円錐ころの間隔を、摩耗や折損の恐れのない保持具で保持することである。
【解決手段】各円錐ころ４間の間隔を、一体の保持器のように偏心せず、円環部とも連結されずに、個々の慣性質量も小さい独立の間座５で保持するようにしたので、公転速度が速くなって遠心力が大きくなっても、間座５が円錐ころ４に強く当接されず、大きな曲げモーメントも受けないようにして、これらの間座５に摩耗や折損が生じないようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、自転しながら公転する遊星回転体を回転自在に支持する遊星回転体用円錐ころ軸受に関する。
内輪と外輪の軌道面間に複数の円錐ころを円周方向に間隔を開けて配列した円錐ころ軸受では、配列した各円錐ころ間の間隔を、円錐ころの小端面側と大端面側でそれぞれ円環状に連なる小円環部と大円環部を複数の柱部で連結して、各円錐ころを収納するポケットを形成した円錐筒状の保持器で保持している。
このような円錐ころ軸受の保持器には、鋼板等の金属板のプレス加工で形成したプレス保持器や、鋼や黄銅等の金属の切削加工で形成したもみ抜き保持器等が用いられており、これらの保持器は、ポケットの内側面を円錐ころで案内するころ案内式のものが多い。一部には、小円環部から屈曲して突出する突出部を設け、この突出部を内輪の軌道面もしくは小鍔外周面、または外輪の軌道面で案内するようにした軌道輪案内式のものもある（例えば、特許文献１参照）。
一方、大きな減速比が得られる減速機として遊星減速機が知られており、その代表的なものとして遊星歯車減速機がある。遊星歯車減速機は、入力軸に設けられた太陽歯車とハウジング等に固定された内歯車との間で、キャリヤのピンに回転自在に支持された複数の遊星歯車を自転させながら公転させ、これらの遊星歯車の公転運動をキャリヤを介して出力軸に出力するものである（例えば、特許文献２参照）。太陽歯車、内歯車および遊星回転体としての遊星歯車をそれぞれローラとした遊星ローラ減速機もある（例えば、特許文献３参照）。
前記遊星歯車や遊星ローラをキャリヤのピンに支持する転がり軸受には、小型の遊星減速機では針状ころ軸受が多く用いられ、中型や大型の遊星減速機では円錐ころ軸受、自動調心ころ軸受、円筒ころ軸受等が用いられている。
特開２００４−２９３７３０号公報 特開平７−１０３３２０号公報 特開平８−１３０８５３号公報
上述した遊星減速機の遊星歯車や遊星ローラ等の自転しながら公転する遊星回転体を支持する遊星回転体用円錐ころ軸受の保持器には、自転による軸受中心からの遠心力のほかに、公転による減速機等の中心からの遠心力が作用する。公転による遠心力は保持器を軸受中心から偏心させるように作用するので、公転速度が速くなって遠心力が大きくなると、ころ案内式のものでは、一体の保持器の偏心によって一部の柱部が円錐ころに強く当接され、柱部が摩耗したり、柱部が円環部と連結された根元部に集中する曲げモーメントによって折損したりする恐れがある。軌道輪案内式のものではこのような恐れはないが、特許文献１に記載されたように、軌道輪に案内される屈曲した突出部を設ける必要があるので、保持器が複雑な形状になり、プレス加工や切削加工による保持器の製造コストが高くなる問題がある。
そこで、本発明の課題は、自転しながら公転する遊星回転体を支持する円錐ころ軸受の円錐ころの間隔を、安価で摩耗や折損の恐れのない保持具で保持することである。
上記の課題を解決するために、本発明は、内輪と外輪の軌道面間に複数の円錐ころを円周方向に間隔を開けて配列し、自転しながら公転する遊星回転体を回転自在に支持する遊星回転体用円錐ころ軸受において、前記円周方向に間隔を開けて配列した各円錐ころ間の間隔を、これらの円錐ころ間に独立に配設した間座で保持する構成を採用した。
すなわち、各円錐ころ間の間隔を、一体の保持器のように偏心せず、円環部とも連結されずに、個々の慣性質量も小さい独立の間座で保持することにより、公転速度が速くなって遠心力が大きくなっても、間座が円錐ころに強く当接されず、大きな曲げモーメントも受けないようにし、これらの間座に摩耗や折損が生じないようにした。
前記間座を樹脂で形成することにより、間座の慣性質量をより小さくして、公転による遠心力を低減することができる。
前記間座を形成する樹脂としては、ナイロン等のポリアミド樹脂、ポリテトラフルオルエチレン等のフッ素樹脂、ポリエーテルエーテルケトン等のポリエーテルケトン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂や、これらの混合物を用いることができる。また、必要に応じて、これらの樹脂に、炭素繊維、ガラス繊維等の繊維状補強材、マイカ、タルク等の鱗状補強材、チタン酸カリウムウィスカ等の微小繊維補強材、ポリテトラフルオロエチレン、グラファイト、二硫化モリブデン等の固体潤滑剤、リン酸カルシウム、硫酸カルシウム等の摺動補強材等を配合することもできる。
上述した各遊星回転体用円錐ころ軸受は、前記遊星回転体が遊星減速機の遊星歯車または遊星ローラであるものに好適である。
本発明の遊星回転体用円錐ころ軸受は、各円錐ころ間の間隔を、一体の保持器のように偏心せず、円環部とも連結されずに、個々の慣性質量も小さい独立の間座で保持することにより、公転速度が速くなって遠心力が大きくなっても、間座が円錐ころに強く当接されず、大きな曲げモーメントも受けないようにして、これらの間座に摩耗や折損が生じないようにすることができる。
前記間座を樹脂で形成することにより、間座の慣性質量をより小さくして、公転による遠心力を低減することができる。
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。この遊星回転体用円錐ころ軸受１は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、内輪２と外輪３の軌道面２ａ、３ａ間に配列された複数の円錐ころ４間の各間隔を、独立の間座５で保持したものであり、内輪２の軌道面２ａの両側には大鍔２ｂと小鍔２ｃが設けられている。間座５はポリアミド樹脂であるナイロンで形成され、図２に示すように、凹円錐面とされた両側面が円錐ころ４で案内される案内面６とされている。
図３および図４は、上述した円錐ころ軸受１で、遊星回転体としての遊星歯車１５を支持した遊星歯車減速機を示す。この遊星歯車減速機は、入力軸１１に取り付けた太陽歯車１２とハウジング１３に固定された内歯車１４との間に複数の遊星歯車１５を噛み合わせ、出力軸１６に連結されたキャリヤ１７のピン１７ａに、一対の円錐ころ軸受１で各遊星歯車１５を回転自在に支持して、太陽歯車１２と内歯車１４との間で自転しながら公転する遊星歯車１５の公転運動を、キャリヤ１７を介して出力軸１６に出力するものである。
上述した実施形態では、間座をポリアミド樹脂であるナイロンで形成したが、この間座は、フッ素樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂等の他の樹脂やこれらの混合物で形成することもでき、鋼、銅、アルミニウム等やこれらの合金等の金属で形成することもできる。
また、上述した実施形態では、円錐ころ軸受で支持する遊星回転体を遊星歯車減速機の遊星歯車としたが、本発明に係る遊星回転体用円錐ころ軸受は、遊星ローラ減速機の遊星ローラや、他の自転しながら公転する遊星回転体の支持にも適用することができる。
ａは遊星回転体用円錐ころ軸受の実施形態を示す縦断面図、ｂはａのIb−Ib線に沿った断面図 図１の間座を示す斜視図 図１の円錐ころ軸受を用いた遊星歯車減速機を示す縦断面図 図３のIV−IV線に沿った断面図
符号の説明
１ 円錐ころ軸受
２ 内輪
２ａ 軌道面
２ｂ 大鍔
２ｃ 小鍔
３ 外輪
３ａ 軌道面
４ 円錐ころ
５ 間座
６ 案内面
１１ 入力軸
１２ 太陽歯車
１３ ハウジング
１４ 内歯車
１５ 遊星歯車
１６ 出力軸
１７ キャリヤ
１７ａ ピン

Claims (3)

  1. 内輪と外輪の軌道面間に複数の円錐ころを円周方向に間隔を開けて配列し、自転しながら公転する遊星回転体を回転自在に支持する遊星回転体用円錐ころ軸受において、前記円周方向に間隔を開けて配列した各円錐ころ間の間隔を、これらの円錐ころ間に独立に配設した間座で保持するようにしたことを特徴とする遊星回転体用円錐ころ軸受。
  2. 前記間座を樹脂で形成した請求項１に記載の遊星回転体用円錐ころ軸受。
  3. 前記遊星回転体が遊星減速機の遊星歯車または遊星ローラである請求項１または２に記載の遊星回転体用円錐ころ軸受。
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