JP2010090912A

JP2010090912A - 円筒ころ軸受

Info

Publication number: JP2010090912A
Application number: JP2008258444A
Authority: JP
Inventors: Yuichiro Hayashi; 祐一郎林
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2008-10-03
Filing date: 2008-10-03
Publication date: 2010-04-22
Anticipated expiration: 2028-10-03
Also published as: JP5315905B2

Abstract

【課題】保持器の回転を良好に案内することができるとともに、余剰のオイルによって軸受トルクが上昇するのを防止することができる円筒ころ軸受を提供する。
【解決手段】保持器５の柱部５ｂの外周に、外輪３の軌道面３ａに摺接する案内片６を突設し、保持器５の回転を案内しつつ、保持器５の回転に伴って案内片６により軌道面３ａ上の余剰のオイルＯｂを除去し、外輪３の軸方向両端部に上記余剰のオイルＯｂを逃がす。また、柱部５ｂの内周面から案内片６先端部の摺動部６ａに向かって貫通する貫通孔７を形成し、柱部５ｂの内周面側のオイルＯを、貫通孔７を通過させて外輪３の軌道面３ａに供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、内輪と外輪との間に設けた保持器に複数の円筒ころを転動可能に配置している円筒ころ軸受に関する。

円筒ころ軸受は、内輪の外周面の略中央部に形成した軌道面と、外輪の内周面の略中央部に形成した軌道面との間に複数の円筒ころを転動可能に配置している。
上記円筒ころは、外輪と内輪との間に設けた保持器によって円周方向に沿って所定間隔に保持されている。具体的には上記保持器は軸方向に所定間隔離して対向配置した一対の環状部と、一対の環状部を軸方向に延びて連結する柱部とにより複数のポケットを形成してあり、このポケット内に各円筒ころを円周方向に沿って所定間隔に保持するようにしてある。
上記円筒ころ軸受として、上記各環状部の外周側に、外輪の内周面の軸方向両端部に摺接可能な案内部をそれぞれ設け、軸受の回転中に上記案内部が外輪の内周面に摺接することによって保持器の回転を案内するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−１５９５３５号公報

しかし、上記円筒ころ軸受装置は、各案内部によって円筒ころが挟まれた状態となるので、オイルエア等によって外輪の軌道面上に供給されたオイル等の潤滑剤が保持器の軸方向外側へ移動するのが当該案内部により規制される。このため潤滑剤が軌道面上に滞留しやすく、この滞留する潤滑剤が円筒ころの転動抵抗となって軸受トルクが上昇し易いという問題があった。
上記潤滑剤の滞留を防止するために、案内部の外形を小さくして、案内部と上記軌道面との間に隙間を形成し、この隙間から潤滑剤を逃がすことが考えられる。しかし、この場合は上記隙間の存在によって保持器が偏心し易く、その回転を良好に案内することができなくなるという新たな問題が生じる。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、保持器の回転を良好に案内することができるとともに、軌道面上に潤滑剤が滞留することに起因して軸受トルクが上昇するのを防止することができる円筒ころ軸受を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の円筒ころ軸受は、外周面に軌道面を有する内輪と、内周面に軌道面を有する外輪と、前記内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に転動可能に配置された複数の円筒ころと、前記円筒ころを円周方向に沿って所定間隔に保持する保持器と、を備えた円筒ころ軸受において、前記保持器が、当該保持器の外周面の周方向に沿って所定間隔毎にかつ前記外輪の軌道面側に突出して設けられ、当該軌道面に摺接して当該保持器の回転を案内するとともに、当該軌道面上の余剰の潤滑剤を除去するための案内片を備え、この案内片に前記保持器の内周面から前記案内片の先端部に向かって貫通され、当該内周面側から前記軌道面に潤滑剤を供給するための貫通孔が形成されていることを特徴としている。

上記のように構成された円筒ころ軸受によれば、案内片を外輪の軌道面に摺接させるようにしたので、保持器の回転を良好に案内することができる。また、保持器の回転に伴って軌道面上の余剰の潤滑剤を上記案内片によって除去することができる。しかも上記案内片が、保持器の周方向に沿って所定間隔毎に設けられているので、外輪の軸方向両端部に余剰の潤滑剤を逃がすことができる。このため、軌道面上に余剰の潤滑剤が滞留することに起因して、軸受トルクが上昇するのを防止することができる。
さらに、潤滑剤を保持器の内周面側から貫通孔を介して軌道面に供給することができるため、軌道面上の余剰の潤滑剤を除去することによって潤滑剤の供給が不足し易い条件下でも、軌道面上に潤滑剤を供給することができ、潤滑剤の供給不足を防止することができる。

上記案内片の上記軌道面と摺接する部分の軸方向全長は、上記軌道面の軸方向全長よりも短いことが好ましい。この場合、円筒ころ軸受の回転中に案内片が軌道面に対して軸方向のいずれか一方側に偏っても、軌道面の他方側には案内片が摺接しない領域すなわち潤滑剤を除去しない領域が常に存在することになるため、軌道面上に潤滑剤を適度に残留させることができる。このため、軌道面の軸方向全長に亘って余剰の潤滑剤を除去することによって潤滑剤の供給が不足し易い条件下でも、潤滑剤の供給不足が生じるのを回避することできるとともに、軌道面の軸方向における少なくとも一方側に残留させた潤滑剤が表面張力等により軌道面上に広がることで、円筒ころが転走する軌道面の内の転走面に、適度な量の潤滑剤を供給することができる。

また、上記案内片の上記軌道面と摺接する部分の軸方向全長は、上記円筒ころの軸方向全長よりも短いことが好ましい。この場合、円筒ころ軸受の回転中に円筒ころが転走する軌道面のうちの転走面の軸方向における少なくとも一方側には、潤滑剤を除去しない領域が常に存在することになるため、転走面上に潤滑剤を適度に残留させることができる。このため、転走面の軸方向全長に亘って余剰の潤滑剤を除去することによって潤滑剤の供給が不足し易い条件下でも、潤滑剤の供給不足が生じるのを回避することができるとともに、転走面の軸方向における少なくとも一方側に残留させた潤滑剤を円筒ころが転動により引き伸ばすことで、適度な量の潤滑剤を転走面に供給することができる。

また、上記案内片は上記軌道面に線接触していることが好ましい。この場合、案内片の摺接抵抗を小さくすることができるため、保持器の案内部が面接触する従来の円筒ころ軸受に比べて軸受トルクを減少させることができる。
また上記案内片の先端部に上記軌道面上の潤滑剤を溜める窪みを有することが好ましい。この場合、上記窪み内に潤滑剤を一時的に溜めておくことができるため、潤滑剤の供給が不足し易い条件下でも、窪み内の潤滑剤を供給することができ、潤滑剤の供給不足をさらに効果的に防止することができる。

本発明の円筒ころ軸受によれば、案内片により保持器の回転を良好に案内しつつ、余剰潤滑剤が軌道面に滞留することに起因して軸受トルクが上昇するのを防止することができる。また、潤滑剤を保持器の内周面側から貫通孔を介して軌道面に供給することができるため、軌道面上の余剰の潤滑剤を除去することによって潤滑剤の供給が不足し易い条件下でも、軌道面上に潤滑剤を供給することができ、潤滑剤の供給不足を防止することができる。

次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係る内輪鍔付きタイプの円筒ころ軸受を示す断面図である。
図１において、円筒ころ軸受１は、図示しない回転軸に固定される内輪２と、図示しないハウジングに固定される外輪３と、内輪２と外輪３との間に転動可能に配置された複数の円筒ころ４と、各円筒ころ４を円周方向に沿って等間隔に保持するための保持器５とを備えている。

内輪２は、外周面の軸方向中央部に円筒ころ４が転動する軌道面２ａを形成し、軌道面２ａの軸方向両端部の側方には、外輪３側に突出する鍔部２ｂを一体形成している。
外輪３は、内周面の軸方向中央部に円筒ころ４が転動する軌道面３ａを形成し、軌道面３ａの軸方向両端部には、軸方向外側に向かって漸次拡径するテーパ面３ｂを形成している。
上記保持器５の内周面と内輪２の外周面との間から、噴射ノズル（図示せず）により潤滑剤としてのオイルエアＰが供給される。円筒ころ軸受１の内部に供給されたオイルエアＰは油粒を含み、油粒は円筒ころ軸受１の内部、特に、保持器５の内周面、円筒ころ４、内輪２の外周面などに付着する。付着した油粒は凝集したオイルＯとなり、このオイルＯは、円筒ころ４と内輪２の軌道面２ａや、円筒ころ４と外輪３の軌道面３ａの転がり接触面、円筒ころ４と鍔部２ｂや、円筒ころ４と保持器５の滑り接触面に移動し、これらの転がり接触面や滑り接触面を潤滑する。

図２は保持器５の一部を示す斜視図である。この保持器５は、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂により形成されており、軸方向に離間して配置された一対の環状部５ａと、この環状部５ａの周方向に沿って等間隔おきに配置して環状部５ａ同士を連結する複数の柱部５ｂと、保持器５の回転を案内する案内片６とを備え、隣接する柱部５ｂと一対の環状部５ａとによって囲まれるポケット５ｃ内に、各円筒ころ４を配置し、円筒ころ４を円周方向に沿って所定間隔に保持している。

案内片６は、全ての柱部５ｂの外周面に外輪３の軌道面３ａ側に突出して形成されており、その先端部に軌道面３ａに摺接する摺接部６ａが備えられている。この摺接部６ａは平坦状に形成されており、その周方向の角部が軸方向全長に亘って、円弧状に形成された軌道面３ａに線接触するようになっている。
また、案内片６は、軸方向に延びる一対の側面に、柱部５ｂ側から摺接部６ａの周方向略中央部に向けて傾斜する第一テーパ面６ｂが形成されている（図３参照）。

また、図１に示すように案内片６は、その基端部の軸方向全長Ｌ１を、外輪３の軌道面３ａの軸方向全長Ｌ３と同一長さに形成されているとともに、軸方向両端部に柱部５ｂ側から摺接部６ａの軸方向略中央に向かって傾斜する第二テーパ面６ｃが形成されている。これによって、案内片６の先端部である摺接部６ａの軸方向全長Ｌ２は、軌道面３ａの軸方向全長Ｌ３より短く形成されるとともに、軌道面３ａの軸方向全長Ｌ３以下（本実施形態では軌道面３ａの軸方向全長Ｌ３と同じ）の円筒ころ４の軸方向全長Ｌ４よりも短く形成されている。

各柱部５ｂの内周面には、軸方向略中央部に向かって漸次拡径する一対のテーパ面５ｄが形成されており、この両テーパ面５ｄの交差部である軸方向略中央部には、上記摺接部６ａの軸方向略中央部に向かって貫通する貫通孔７が形成されている。

上記構成により、円筒ころ軸受１の回転中に案内片６の摺接部６ａが軌道面３ａに摺接するため、保持器５の回転を良好に案内することができる。また、保持器５が軌道面３ａに対して図３の矢印Ｘ方向に回転することに伴って、軌道面３ａ上のオイルＯのうち余剰のオイルＯｂ（図３の斜線部分）を摺接部６ａにより掻き取って除去することができるとともに、外輪３の軸方向両端側に余剰のオイルＯｂを逃がすことができる。このため、適量のオイルＯａ（図３の非斜線部分）を軌道面３ａ全体に薄く均一な厚みにして残留させつつ軌道面３ａ上に余剰オイルＯｂが滞留するのを防止することができる。したがって、余剰オイルＯｂが軌道面３ａに滞留することに起因して軸受トルクが上昇するのを防止することができる。

また、柱部５ｂの内周面と内輪２の内周面との間からオイルエア潤滑により供給されたオイルＯは、保持器５の回転に伴う遠心力によって、テーパ面５ｄに沿って柱部５ｂの内周面の軸方向略中央部側に案内され、貫通孔７の下部からその内部に流れ込む（図１矢印Ａ参照）。さらに、オイルＯは、上記遠心力によって貫通孔７内を径方向外側に向かって流れ、貫通孔７上端部の摺接部６ａから外輪３の軌道面３ａに供給される（図１矢印Ｂ参照）。このため、軌道面３ａの軸方向全長に亘って余剰のオイルＯｂを除去することによってオイルＯの供給が不足し易い条件下でも、オイルＯの供給不足が生じるのを回避することできる。

さらに、摺接部６ａの軸方向全長Ｌ２は、軌道面３ａの軸方向全長Ｌ３より短く形成されているため、円筒ころ軸受１の回転中に摺接部６ａが軌道面３ａに対して軸方向のいずれか一方側に偏っても、軌道面３ａの他方側には摺接部６ａが摺接しない領域（Ｌ３−Ｌ２、Ｌ４−Ｌ２）、すなわちオイルＯを除去しない領域が常に存在することになる。このため、軌道面３ａ上に適量のオイルＯａを残留させることができ、軌道面３ａの軸方向全長に亘って余剰のオイルＯｂを除去することによってオイルＯの供給が不足し易い条件下であっても、オイルＯの供給不足が生じるのを回避することできる。また、軌道面３ａの軸方向における少なくとも一方側に残留させたオイルＯが表面張力等により軌道面３ａ上に広がることで、円筒ころ４が転走する軌道面３ａの内の転走面に、適度な量のオイルＯを供給することができる。

また、摺接部６ａの軸方向全長Ｌ２は、円筒ころ４の軸方向全長Ｌ４より短く形成されているため、円筒ころ軸受１の回転中に円筒ころ４が転走する軌道面３ａのうちの転走面の軸方向における少なくとも一方側には、オイルＯを除去しない領域が常に存在することになるため、転走面３ａ上に適量のオイルＯａを残留させることができる。このため、転走面の軸方向全長に亘って余剰のオイルＯｂを除去することによって適量オイルＯａの供給が不足し易い条件下でも、適量オイルＯａの供給不足が生じるのを回避することができるとともに、転走面の軸方向における少なくとも一方側に残留させたオイルＯを円筒ころ４が転動により引き伸ばすことで、適度な量のオイルＯを転走面に供給することができる。
また、摺接部６ａの軸方向全長が軌道面３ａに対して線接触するため、摺接部６ａの摺接抵抗を小さくすることができ、保持器の案内部が面接触する従来の円筒ころ軸受に比べて軸受トルクを減少させることができる。

図４および図５は、第２の実施形態に係る円筒ころ軸受１を示すものである。図４は保持器５を示す要部斜視図であり、図５は図４のＢ−Ｂ断面図である。
図４および図５において、第２の実施形態が第１の実施形態と相違する点は、案内片６の摺接部６ａにオイルＯを一時的に溜める窪み６ｄを備えている点である。この窪み６ｄは、貫通孔７に対して軸方向両側の２箇所に形成されている。
本実施形態によれば、円筒ころ軸受１の回転中に適量オイルＯａの供給が不足し易い条件下であっても、窪み６ｄ内に溜められたオイルＯを軌道面３ａに供給することができ、適量オイルＯａの供給不足を防止することができる。

なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、例えば上記各実施形態では貫通孔７を案内片６の軸方向略中央部の一箇所のみに形成されているが、案内片６の軸方向に複数個形成するようにしても良い。
また、上記各実施形態では案内片６を内輪鍔付きタイプの円筒ころ軸受１の外輪軌道面３ａに摺接させているが、外輪鍔付きタイプの円筒ころ軸受の外輪軌道面に摺接させることも可能である。また、上記各実施形態では案内片６の摺接部６ａを軌道面３ａに線接触させているが、面接触させることも可能である。

また、上記各実施形態では、案内片６の摺接部６ａの軸方向全長Ｌ２を軌道面３ａの軸方向全長Ｌ３、および、円筒ころ４の軸方向全長Ｌ４よりも短くするために、案内片６の軸方向両端部をテーパ面（第二テーパ面６ｃ）にしているが、案内片６の基端部の軸方向全長Ｌ１を軌道面３ａの軸方向全長Ｌ３より短く形成している場合は、鉛直面であってもよい。
また、上記各実施形態では、案内片６の摺接部６ａの軸方向全長Ｌ２を軌道面３ａの軸方向全長Ｌ３、および、円筒ころ４の軸方向全長Ｌ４より短く形成していたが、例えば、潤滑条件が厳しくない場合には、案内片６の摺接部６ａの軸方向全長Ｌ２は、軌道面３ａの軸方向全長Ｌ３以上、および／または、円筒ころ４の軸方向全長Ｌ４以上であってもよい。
また、上記各実施形態では、案内片６を保持器５の全ての柱部５ｂに形成してあるが、一部の柱部５ｂのみに形成することも可能である。要するに案内片６は保持器５の周方向に所定間隔毎に、好ましくは等配に形成されていれば良い。
また、上記各実施形態では、潤滑剤としてのオイルＯをオイルエアＰで供給したが、オイルＯの供給は、オイルミストなどの他の手段で供給しても良い。

本発明の第１の実施形態に係る円筒ころ軸受を示す断面図である。上記円筒ころ軸受における保持器を示す要部斜視図である。図３のＡ−Ａ断面図である。本発明の第２の実施形態に係る円筒ころ軸受における保持器を示す要部斜視図である。図４のＢ−Ｂ断面図である。

符号の説明

１円筒ころ軸受
２内輪
２ａ軌道面
３外輪
３ａ軌道面
４円筒ころ
５保持器
６案内片
６ｄ窪み
７貫通孔
Ｏオイル（潤滑剤）
Ｏｂ余剰オイル（余剰潤滑剤）

Claims

外周面に軌道面を有する内輪と、
内周面に軌道面を有する外輪と、
前記内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に転動可能に配置された複数の円筒ころと、
前記円筒ころを円周方向に沿って所定間隔に保持する保持器と、を備えた円筒ころ軸受において、
前記保持器が、当該保持器の外周面の周方向に沿って所定間隔毎にかつ前記外輪の軌道面側に突出して設けられ、当該軌道面に摺接して当該保持器の回転を案内するとともに、当該軌道面上の余剰の潤滑剤を除去するための案内片を備え、
この案内片に前記保持器の内周面から前記案内片の先端部に向かって貫通され、当該内周面側から前記軌道面に潤滑剤を供給するための貫通孔が形成されている
ことを特徴とする円筒ころ軸受。
前記案内片の前記軌道面と摺接する部分の軸方向全長が、前記軌道面の軸方向全長よりも短い請求項１記載の円筒ころ軸受。
前記案内片の前記軌道面と摺接する部分の軸方向全長が、前記円筒ころの軸方向全長よりも短い請求項１または２に記載の円筒ころ軸受。
前記案内片が、前記軌道面に線接触している請求項１乃至３に記載の円筒ころ軸受。
前記案内片の先端部に、前記軌道面上の潤滑剤を溜める窪みを有する請求項１乃至４に記載の円筒ころ軸受。