JP2011085153A - 転がり軸受 - Google Patents

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Abstract

【課題】転動体と保持器との間への異物の噛み込みを抑制し、ひいては転動体に形成された圧痕に起因した異音の発生を防止するとともに、転動体、外輪部材および内輪部材の耐久性を向上させることのできる転がり軸受を提供する。
【解決手段】外輪部材と外輪部材の放射内方に配置された内輪部材との間に転動自在に介装されるとともに保持器34の複数のポケット部41に保持された複数のボール33が、転動することにより外輪部材と内輪部材とが相対的に周方向に移動する転がり軸受であって、保持部34が、ボール33を保持するようボール33を挟んで対向して配置された一対の保持面51と、保持面51から延在して形成され、ボール33の転動面部33aと第1の間隔で離隔するとともにボール33を挟んで対向して配置された一対の非保持面52とを有し、第1の間隔が保持面51と転動面部33aとの間に形成された第2の間隔よりも大きい構成とした。
【選択図】図9

Description

本発明は、転がり軸受に関し、特に、互いに対向して配置された二つの部材の間で転動体が転動する転がり軸受に関する。
一般に、転がり軸受は、互いに対向して配置された軌道面を有する外輪および内輪と、外輪の軌道面と内輪の軌道面との間に転動自在に介装された複数の転動体と、この複数の転動体同士を等間隔に位置決めして保持する保持器と、を備えており、転動体が転動することにより外輪と内輪とが周方向に相対的に移動するようになっている。
また、このような転がり軸受に用いられる転動体としては、球状の玉および円筒状のころがよく知られている。転動体として玉を用いた転がり軸受、いわゆる玉軸受では、玉の曲率半径に対して外輪および内輪に形成された半円弧状の軌道面の曲率半径が僅かに大きく構成されているため、転動体としての玉が外輪および内輪の軌道面に対して点接触するようになっている。このため、玉軸受においては、負荷容量が小さいが、わずかな自動調心性があることによる使い勝手がよいという利点を有する。
一方、転動体として、ころを用いた転がり軸受、いわゆるころ軸受では、軌道面に沿ってころの両端面を保持するつば部が外輪および内輪に必要であり、かつ、ころの軌道面とつば部との完全な直角度や、ころの両端面とつば部との正確な面接触が要求される。したがって、ころ軸受においては、高精度な加工が必要であり玉軸受に比べて使い勝手がよくないばかりか、高価であるという欠点を有する。
しかし、ころ軸受は、外輪および内輪の軌道面に対して線接触であるため、負荷容量が玉軸受の数倍程度あり、高荷重に耐え得るという利点を有している。
近年、このような玉軸受やころ軸受で用いられる玉およびころの双方の利点を活かした新規な形状の転動体を用いた転がり軸受が提案されている。
従来、この種の転動体として、円弧状に膨らんだ転動球面部と、転動球面部の両端の球面状に膨らんだ端面球面部とからなり、転動球面部の曲率半径が端面球面部の曲率半径よりも大きく、転動球面部の回転中心線上に両端面球面部の曲率中心を配置するとともに、両端面球面部の頂点間の幅が、転動球面部の最大径よりも所定比率だけ大きくしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
この転動体においては、軌道面に対する転動球面部の接触長が長くなるので、ころほどではないが、玉に比べて負荷容量を数倍程度大きくすることができ、高荷重に耐え得る。また、転動球面部の中央部と両端部との径の差が玉に比べて小さいため、差動すべりが小さく、摩擦抵抗が軽減される。
特開2002−339977号公報
しかしながら、従来の玉軸受やころ軸受は、保持器が玉の転動面を含む球面あるいはころの転動面および端面との間に一定のクリアランスを維持して、玉あるいはころを保持するようになっているが、次のような問題があった。
すなわち、従来の玉軸受やころ軸受においては、いずれの箇所においても転動体と保持器との間に異物が噛み込まれる可能性が高く、また転動体と保持器との間に異物が噛み込まれてしまうと、転動体に圧痕が形成されてしまうという問題があった。
特に、玉軸受にあっては、玉軸受の中心軸に平行にかかる荷重、いわゆるアキシアル荷重により、転動体としての玉が玉軸受の中心軸方向に転動して玉のあらゆる面が外輪および内輪の軌道面に接触することがある。このように、玉軸受にあっては、玉のあらゆる面が転動面となり得るため、転動体としての玉に圧痕が形成されてしまうと、この圧痕が外輪および内輪の各軌道面と接触してしまう。
このため、従来の玉軸受にあっては、転動体と保持器との間に噛み込まれた異物により形成された圧痕が外輪および内輪の各軌道面と接触することにより、異音の発生を伴うとともに、玉や外輪および内輪の耐久性が低下してしまうという問題があった。
また、転動体として、従来の特許文献1に記載のような形状の転動体を用いた転がり軸受にあっては、上述の玉軸受のようにアキシアル荷重により転動体が転がり軸受の中心軸方向に転動することはないが、転動面と保持器との間のクリアランスおよび転動面の両端の端面と保持器との間に異物が噛み込まれてしまうというクリアランスの問題について未だ改善されていない。
したがって、従来の特許文献1に記載の転がり軸受にあっても、転動面と保持器との間および転動面の両端の端面と保持器との間に異物が噛み込まれてしまうと、転動体に圧痕が形成されてしまい、上述の玉軸受と同様、異音の発生や転動体、外輪および内輪の耐久性が低下してしまうという問題があった。
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、転動体と保持器との間への異物の噛み込みを抑制し、ひいては転動体に形成された圧痕に起因した異音の発生を防止するとともに、転動体、外輪部材および内輪部材の耐久性を向上させることのできる転がり軸受を提供することを目的とする。
本発明に係る転がり軸受は、上記目的達成のため、(1)外輪部材と、前記外輪部材に離隔して前記外輪部材の放射内方に配置された内輪部材と、前記外輪部材と前記内輪部材との間に転動自在に介装された複数の転動体と、前記外輪部材と前記内輪部材との間に設けられ、前記複数の転動体をそれぞれ保持する複数の保持部を有する保持器と、を備え、前記転動体が転動することにより前記外輪部材と前記内輪部材とが相対的に周方向に移動する転がり軸受であって、前記保持部が、前記転動体を保持するよう前記転動体を挟んで対向して配置された一対の保持面部と、前記保持面部から延在して形成され、前記転動体の外周面部と第1の間隔で離隔するとともに前記転動体を挟んで対向して配置された一対の非保持面部と、を有し、前記第1の間隔が、前記保持面部と前記転動体の前記外周面部との間に形成された第2の間隔よりも大きい構成を有する。
この構成により、特に、転動体の外周面部と保持器の非保持面部との間に比較的大きな異物が混入した場合であっても、転動体の外周面部と保持器の非保持面部との間の第1の間隔が、保持面部と転動体の外周面部との間に形成された第2の間隔よりも大きいので、転動体の外周面部と保持器の非保持面部との間で異物が滞留することが抑制される。このため、転動体の外周面部と保持器の非保持面部との間への異物の噛み込みが抑制され、異物の噛み込みにより転動体に圧痕が形成されることが防止される。
したがって、転動体に形成された圧痕部と外輪部材および内輪部材との接触を防止することができ、転動体に形成された圧痕に起因した異音の発生が防止されるとともに、転動体、外輪部材および内輪部材の耐久性が向上する。
本発明に係る転がり軸受は、上記目的達成のため、上記(1)に記載の転がり軸受において、(2)前記外輪部材および前記内輪部材が、それぞれ前記転動体に対向するよう前記外輪部材および前記内輪部材の軸方向の両端部間で断面が円弧状になるよう形成された軌道面部を有し、前記軌道面部に対向する前記外周面部と前記軌道面部との間に所定の隙間が形成され、前記隙間が、前記転動体の中心から前記転動体の回転中心軸方向の両側に向うに従い大きくなるよう形成された構成を有する。
この構成により、軌道面部に対向する転動体の外周面部と軌道面部との間に形成された隙間が、転動体の中心から転動体の回転中心軸方向の両側に向うに従い大きくなるようにしたので、外輪部材および内輪部材の各軌道面に潤滑剤が供給されやすく、各軌道面と転動体の外周面との間の潤滑が好適に維持される。したがって、各軌道面と転動体の外周面との摩擦抵抗が抑制される。
本発明に係る転がり軸受は、上記目的達成のため、上記(1)または(2)に記載の転がり軸受において、(3)前記転動体は、前記外周面部が、前記一対の保持面部に対向するよう形成された一対の端面部と、前記外輪部材、前記内輪部材および前記一対の非保持面部に対向するとともに前記一対の端面部間に延在するよう形成された転動面部と、からなり、前記転動面部が、前記一対の端面部間の中央部における径を最大径とし、前記一対の端面部に向うに従い前記径が小さくなるよう円弧状に形成された構成を有する。
この構成により、転動体は、外周面部が一対の端面部と一対の端面部間に延在するよう形成された転動面部とからなり、転動面部が、一対の端面部間の中央部における径を最大径とし、一対の端面部に向うに従い前述の径が小さくなるよう円弧状に形成されているので、一般的なころ軸受に比べて調心性を有するとともに、一般的な球状の転動体に比べて、転動体の回転中心軸の変位が小さくなる。
このため、転動体の転動面部と保持器の非保持面部との間の間隔よりも小さな間隔に設定された転動体の端面部と保持器の保持面部との間で異物の噛み込みが生じて、転動体の端面部に圧痕が形成されたとしても、圧痕の形成された転動体の端面部が外輪部材および内輪部材の各軌道面に接触することが防止される。
したがって、転動体の端面部に形成された圧痕と各軌道面との接触による異音の発生が防止されるとともに、転動体、外輪部材および内輪部材の耐久性が向上する。
本発明に係る転がり軸受は、上記目的達成のため、上記(1)〜(3)に記載の転がり軸受において、(4)前記転動体は、前記転動面部の最大径よりも前記端面部間の幅が大きい構成を有する。
この構成により、転動体は、転動面部の最大径よりも端面部間の幅が大きく設定されているので、外輪部材および内輪部材の各軌道面上で安定して一定方向に転動する。
このため、転動体の転動面部と保持器の非保持面部との間の間隔よりも小さな間隔に設定された転動体の端面部と保持器の保持面部との間で異物の噛み込みが生じて、転動体の端面部に圧痕が形成されたとしても、圧痕の形成された転動体の端面部が外輪部材および内輪部材の各軌道面に接触することがより確実に防止される。
したがって、転動体の端面部に形成された圧痕と各軌道面との接触による異音の発生が防止されるとともに、転動体、外輪部材および内輪部材の耐久性が向上する。
本発明によれば、転動体と保持器との間への異物の噛み込みを抑制し、ひいては転動体に形成された圧痕に起因した異音の発生を防止するとともに、転動体、外輪部材および内輪部材の耐久性を向上させることのできる転がり軸受を提供することができる。
本発明の第1の実施の形態に係る転がり軸受が適用されるベルト式無段変速装置を備えたトランスアクスルの断面図である。 本発明の第1の実施の形態に係る転がり軸受の斜視図である。 本発明の第1の実施の形態に係る転がり軸受の径方向断面を示す拡大断面図である。 本発明の第1の実施の形態に係る転がり軸受の軌道面とボールとの関係を説明する図である。 本発明の第1の実施の形態に係る転がり軸受を示す正面図である。 図3におけるA−A断面を示す断面図である。 本発明の第1の実施の形態に係る転がり軸受のボールと保持器との関係を示す図である。 本発明の第1の実施の形態に係る転がり軸受のボールと保持器との関係を示す図であって、保持器に形成される保持面を説明する図である。 本発明の第1の実施の形態に係る転がり軸受のボールと保持器との関係を示す図であって、ボールと保持器との間の間隔を説明する図である。 本発明の第2の実施の形態に係る転がり軸受の径方向断面を示す拡大断面図である。 本発明の第2の実施の形態に係る転がり軸受の軌道面と転動体との関係を説明する図である。 本発明の第2の実施の形態に係る転がり軸受の転動体と保持器との関係を示す図である。 本発明の第2の実施の形態に係る転がり軸受に適用される転動体を示す図である。 本発明の第2の実施の形態に係る転がり軸受の転動体と保持器との関係を示す図であって、保持器に形成される保持面を説明する図である。 本発明の第2の実施の形態に係る転がり軸受の転動体と保持器との関係を示す図であって、転動体と保持器との間の間隔を説明する図である。 その他の形態に係る転がり軸受の一部を示す図であって、(a)は、本発明の第1の実施の形態に係る転がり軸受の保持器の他の形状を示す図であり、(b)は、本発明の第2の実施の形態に係る転がり軸受の保持器の他の形状を示す図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態においては、本発明に係る転がり軸受を、車両に搭載されたベルト式無段変速装置における軸受に適用した例について説明する。
図1に示すように、本実施の形態に係る車両1は、例えば、前輪駆動車(FF:Front engine Front drive)であり、横置きに設置されたガソリンを燃料とするエンジン2と、エンジン2のクランクシャフト3に連結されたトランスアクスル4と、エンジン2およびトランスアクスル4を制御する図示しない電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)とを含んで構成されている。
トランスアクスル4は、クランクシャフト3に連結されたトルクコンバータ5と、トルクコンバータ5に入力軸6を介して連結された前後進切替機構7と、前後進切替機構7に連結されたベルト式無段変速装置(CVT:Continuously Variable Transmission)8と、ベルト式無段変速装置8に連結されたカウンタドライブギヤ9と、カウンタドライブギヤ9と噛み合うカウンタドリブンギヤ11と、カウンタドリブンギヤ11を支持するインターメディエートシャフト12と、インターメディエートシャフト12に支持されたファイナルドライブギヤ13と、ファイナルドライブギヤ13と噛み合うリングギヤ14と、リングギヤ14に連結されたディファレンシャル15と、これらの各構成要素を収納するトランスアクスルハウジング16、トランスアクスルケース17およびトランスアクスルリヤカバー18とを含んで構成されている。
(ベルト式無段変速装置)
ここで、ベルト式無段変速装置8は、V溝状のプーリ溝を備えた駆動側のプライマリプーリ21と従動側のセカンダリプーリ22とにベルト23を巻き掛け、一方のプーリのプーリ溝の溝幅を拡大すると同時に他方のプーリのプーリ溝の溝幅を狭くすることにより、それぞれのプーリに対するベルト23の巻き掛け半径(有効径)を連続的に変化させて変速比を無段階に設定するように構成されている。
また、前述のベルト式無段変速装置8は、入力軸6と略同軸に延在し、プライマリプーリ21と一体回転するプライマリシャフト25と、プライマリシャフト25と平行に延在し、セカンダリプーリ22と一体回転するセカンダリシャフト26とを有している。そして、これらプライマリシャフト25およびセカンダリシャフト26は、それぞれトランスアクスルケース17およびトランスアクスルリヤカバー18に軸受を介して回転自在に支持されている。
次いで、プライマリシャフト25およびセカンダリシャフト26を回転自在に支持する軸受について、プライマリシャフト25の一端を回転自在に支持する転がり軸受30を例に説明する。
図2に示すように、転がり軸受30は、トランスアクスルリヤカバー18に取り付けられる外輪部材31と、プライマリシャフト25に一体回転可能に取り付けられる内輪部材32と、外輪部材31と内輪部材32との間に介装された転動体としてのボール33と、ボール33を保持する保持器34とを含んで構成されたいわゆるラジアル形の転がり軸受である。
このように構成された転がり軸受30は、ボール33が外輪部材31と内輪部材32との間で転動することにより、外輪部材31と内輪部材32とが相対的に周方向に移動するようになっている。
図3に示すように、外輪部材31は、トランスアクスルリヤカバー18に取り付けられる外周面部31aと、内輪部材32に対向する内周面部31bとを含んで構成されている。
また、内周面部31bには、ボール33に対向するよう外輪部材31および内輪部材32の軸方向の両端部間で断面が円弧状の軌道面31cが形成されている。
具体的には、図4に示すように、軌道面31cは、ボール33の中心O33を通り外輪部材31および内輪部材32の径方向に延在する中心線N上に配置された中心O31を曲率中心とする所定の曲率半径R31を有する円弧状となるよう内周面部31bに形成されている。なお、中心O31は、ボール33の中心O33を挟んで内輪部材32側にオフセットされた位置に配置されている。
一方、図3に示すように、内輪部材32は、外輪部材31から放射内方に離隔するとともに外輪部材31と同心に配置され、プライマリシャフト25に一体回転可能に取り付けられる内周面部32aと、外輪部材31に対向する外周面部32bとを含んで構成されている。
また、外周面部32bには、外輪部材31と同様、ボール33に対向するよう外輪部材31および内輪部材32の軸方向の両端部間で断面が円弧状の軌道面32cが形成されている。
具体的には、図4に示すように、外周面部32bは、外輪部材31の軌道面31cに対向するよう配置され、軌道面31cと同じく中心線N上に配置された中心O32を曲率中心とする所定の曲率半径R32を有する円弧状となるよう外周面部32bに形成されている。なお、中心O32は、ボール33の中心O33を挟んで中心O31と反対側の外輪部材31側にオフセットされた位置に配置されている。
ここで、上述の曲率半径R31とR32とは、同一の曲率半径に限らず、互いに異なる曲率半径であってもよいが、本実施の形態においては、同一の曲率半径としている。
なお、本実施の形態に係る転がり軸受30における各軌道面31c、32cは、本発明に係る転がり軸受における各軌道面部を構成している。
図5に示すように、ボール33は、外輪部材31と内輪部材32との間で外輪部材31および内輪部材32の周方向に等間隔で複数個配置されている。また、複数のボール33は、軌道面31cと軌道面32cとの間に転動自在に介装され、プライマリシャフト25および内輪部材32の回転に伴い、回転中心軸N(図4参照)を回転中心として転動するようになっている。
なお、ボール33は、球状であるため実際には外輪部材31と内輪部材32との間であらゆる方向に転動可能であり、その回転中心軸は一律に定まるものではないが、本実施の形態においては、ボール33が外輪部材31と内輪部材32との間で周方向に転動するときの回転中心軸を回転中心軸Nと定めて説明を行うものとする。
また、図4に示すように、ボール33は、中心O33を曲率中心として、上述の軌道面31cおよび軌道面32cのそれぞれの曲率半径R31、R32よりも僅かに小さい曲率半径R33からなる外周面部としての転動面部33aを有している。
このように構成されたボール33は、外輪部材31と内輪部材32との間に介装された際、転動面部33aが点Pおよび点Pにおいて軌道面31cおよび軌道面32cにそれぞれ点接触するようになっている。
したがって、各軌道面31c、32cに対向する転動面部33aと各軌道面31c、32cとの間には、点接触する点Pおよび点Pの箇所を除いて、所定の隙間31d、32dが形成される。そして、この隙間31d、32dは、ボール33の中心O33から回転中心軸Nの軸方向の両側(図4中、左側および右側)に向うに従い徐々に大きくなるよう設定されている。
なお、上述の外輪部材31、内輪部材32およびボール33の各構成部材は、いずれも高硬度で低価格な高炭素鋼、例えばSUJ2鋼を素材として用いるのが好ましい。
図2に示すように、保持器34は、金属製の一対の環状の板状部材34a、34bをプレス成形することにより波形に成形された、いわゆる波形プレス保持器であり、外輪部材31と内輪部材32との間に設けられ、周方向に配置された各ボール33を等間隔で保持するようになっている。
また、図6に示すように、保持器34は、周方向に一定の間隔をおいて複数配置されたポケット部41と、複数のポケット部41の間に設けられた複数の接続部42と、を含んで構成されている。本実施の形態に係る転がり軸受30におけるポケット部41は、本発明に係る転がり軸受における保持部を構成している。
また、保持器34は、一対の板状部材34a、34bが接続部42において、互いにリベット44などの結合部材により結合されることにより、上述のポケット部41が構成されるようになっている。このように、保持器34は、金属製の板状部材34a、34bの打ち抜きにより得られるため、強度および価格の面からして好ましいが、これに限らず、樹脂製の保持器としてもよい。
ポケット部41は、板状部材34aおよび板状部材34bのそれぞれに互いに対向するよう形成された半円筒状の凹部41a、41bの組み合わせから形成されており、ボール33を保持するようになっている。
また、図7に示すように、ポケット部41の凹部41a、41bは、それぞれボール33の回転中心軸N上に配置された中心O41を曲率中心とする所定の曲率半径R41を有しており、この曲率半径R41は、ボール33の転動面部33aの曲率半径R33に比べて大きく設定されている。
なお、凹部41a、41bの各中心O41は、ボール33の中心O33を挟んで対向する凹部側にそれぞれオフセットされた位置に配置されている。
また、図8に示すように、ポケット部41の凹部41a、41bの内周面は、周方向の中央部に位置するとともにボール33を挟んで対向して配置された一対の保持面51と、この保持面51の周方向両端部から連続的にそれぞれ周方向に延在するとともにボール33を挟んで対向して配置された非保持面52とから構成されている。本実施の形態に係る転がり軸受30における保持面51および非保持面52は、それぞれ本発明に係る転がり軸受における保持面部および非保持面部を構成している。
なお、ポケット部41の凹部41bの構成は、凹部41aの構成と同一の構成であるため、凹部41bについては、その詳細な説明を省略する。
保持面51は、図8中、矢印Sで示す通り周方向に一定の範囲で形成されている。すなわち、保持面51は、ポケット部41内でボール33が周方向に移動した際にボール33の転動面部33aがポケット部41の内周面に接触可能な範囲に配置されている。
また、図9に示すように、保持面51は、ボール33の回転中心軸N上における転動面部33a上の外周点Pに対して、回転中心軸Nの軸方向に所定の間隔dで離隔し、ボール33を保持するようになっている。また、保持面51は、前述の間隔dを最小の間隔とし、周方向両端部の非保持面52に向うに従い徐々にその間隔が大きくなるようボール33の転動面部33aから離隔するようになっている。
これに対して、非保持面52は、ボール33の転動面部33aの図7に示す曲率半径R33に比べて凹部41a、41bの曲率半径R41が大きく設定されているので、保持面51の両端部と連続的に接続された端部から接続部42に向うに従い、ボール33の転動面部33aから放射外方に徐々に大きく離隔するようになっている。
すなわち、非保持面52の保持面51側の端部におけるボール33の転動面部33aと転動面部33aに対向する非保持面52との間の間隔dは、上述のボール33の外周点Pと外周点Pに対向する保持面51との間の間隔dよりも大きくなっている。さらに、転動面部33aと非保持面52との間の間隔は、前述の間隔dから徐々に大きくなり、最終的には接続部42側のポケット部41の両端部において、転動面部33aと非保持面52との間の最大の間隔dとなる。したがって、ボール33の転動面部33aとポケット部41の内周面との間の間隔は、d<d<dの関係が成り立つようになっている。
ここで、保持面51と保持面51に対向する転動面部33aとの間に形成された間隔をDとすると、この間隔Dは、上述の間隔d以上、間隔d未満の範囲(d≦D<d)に設定される。一方、非保持面52と非保持面52に対向する転動面部33aとの間に形成された間隔をDとすると、この間隔Dは、上述の間隔d以上、間隔d以下の範囲(d≦D≦d)に設定される。
なお、本実施の形態に係る転がり軸受30における上述の間隔Dは、本発明に係る第2の間隔に対応し、間隔Dは、第1の間隔に対応するものである。
このように、それぞれ異なる間隔D、Dで構成されたボール33の転動面部33aとポケット部41の内周面との間には、潤滑剤が導入されるようになっている。また、その間隔が大きい転動面部33aと非保持面52との間には、転動面部33aと保持面51との間に比べてより多くの潤滑剤が導入されるようになっている。このため、転動面部33aと非保持面52との間での異物の滞留が抑制される。
さらに、図3に示すように、ポケット部41の凹部41a、41bは、外輪部材31および内輪部材32の径方向にボール33の転動面部33aの曲率半径R33(図4参照)と同一の曲率半径を有する円弧状に形成されている。このため、ポケット部41は、上述の保持面51において、外輪部材31および内輪部材32の径方向に沿って転動面部33aと線接触してボール33を保持するようになっている。
図5に示すように、接続部42は、ポケット部41の周方向の両端部から連続して周方向に延在するとともに、周方向に隣り合うポケット部41同士を接続するようになっている。
以上のように、本実施の形態に係る転がり軸受30は、前述のように構成されているので、以下のような効果が得られる。
本実施の形態に係る転がり軸受30においては、特に、ボール33の転動面部33aと保持器34の非保持面52との間に比較的大きな異物が混入した場合であっても、ボール33の転動面部33aと保持器34の非保持面52との間の間隔Dが、保持面51とボール33の転動面部33aとの間に形成されたDよりも大きいので、ボール33の転動面部33aと保持器34の非保持面52との間で異物が滞留することが抑制される。このため、ボール33の転動面部33aと保持器34の非保持面52との間への異物の噛み込みを抑制することができ、異物の噛み込みによりボール33の転動面部33aに圧痕が形成されることを防止することができる。
したがって、転動面部33aに形成された圧痕部と外輪部材31および内輪部材32との接触を防止することができ、転動面部33aに形成された圧痕に起因した異音の発生を防止するとともに、外輪部材31、内輪部材32およびボール33の耐久性を向上させることができる。
また、本実施の形態に係る転がり軸受30においては、各軌道面31c、32cに対向するボール33の転動面部33aと各軌道面31c、32cとの間に形成された隙間31d、32dが、ボール33の中心O33からボール33の回転中心軸N方向の両側に向うに従い大きくなるようにしたので、外輪部材31および内輪部材32の各軌道面31c、32cに潤滑剤が供給されやすく、各軌道面31c、32cとボール33の転動面部33aとの間の潤滑を好適に維持することができる。したがって、各軌道面31c、32cとボール33の転動面部33aとの摩擦抵抗を抑制することができる。
また、本実施の形態に係る転がり軸受30においては、上述の通り、外輪部材31、内輪部材32およびボール33の耐久性を向上させることができるので、例えばダイヤモンドライクカーボンの皮膜処理などの特殊な硬化熱処理を行う必要がなく、製造コストの削減に寄与することができる。
(第2の実施の形態)
次に、図10〜図15を参照して、本発明の第2の実施の形態に係る転がり軸受について説明する。
本実施の形態に係る転がり軸受においては、本発明の第1の実施の形態に係る転がり軸受とは転動体の形状および保持器の形状が異なるが、他の構成は同様に構成されている。したがって、図1から図9に示した第1の実施の形態と同一の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。
図10に示すように、本実施の形態に係る転がり軸受60に適用される転動体63は、一対の端面部63aと、この一対の端面部63a間に延在するよう形成された転動面部63bと、を含んで構成されている。本実施の形態に係る転がり軸受60における端面部63aおよび転動面部63bは、本発明に係る転動体の外周面部を構成している。
また、転動体63は、軌道面31cと軌道面32cとの間に転動自在に介装され、プライマリシャフト25および内輪部材32の回転に伴い、回転中心軸Nを回転中心として周方向に転動するようになっている。
なお、転動体63は、例えばアキシアル荷重を受けることにより回転中心軸が傾く場合もあり、その回転中心軸は一律に定まるものではないが、本実施の形態においては、転動体63が外輪部材31と内輪部材32との間で傾くことなく周方向に転動するときの回転中心軸を回転中心軸Nと定めて説明を行うものとする。
図11および図12に示すように、端面部63aは、転動体63の中心Oを曲率中心として、転動面部63bの曲率半径R63よりも小さい曲率半径r63を有する球面状に形成されている。なお、端面部63aの曲率半径r63は、転動面部63bの曲率半径R63と同一、もしくは曲率半径R63よりも大きな曲率半径としてもよい。
転動面部63bは、中心O63を曲率中心として、軌道面31cおよび軌道面32cのそれぞれの曲率半径R31、R32よりも僅かに小さい曲率半径R63を有する球面状に形成されている。ここで、曲率半径R63は、第1の実施の形態に係るボール33の転動面部33aの曲率半径R33(図4参照)に比べて大きく設定されている。
また、上述の転動面部63bの曲率半径の中心O63は、外輪部材31および内輪部材32の径方向に延在する中心線N上で転動体63の中心Oよりもオフセットされた位置に配置されている。
したがって、転動体63は、外輪部材31と内輪部材32との間に介装された際、転動面部63bが軸方向の中央部の所定領域において軌道面31cおよび軌道面32cにそれぞれ接触するようになっている。すなわち、本実施の形態に係る転動体63は、前述の第1の実施の形態に係る転がり軸受に用いられるボール状の転動体に比べて、比較的幅のある範囲で転動面部63bが軌道面31cおよび軌道面32cに線接触するようになっている。このため、転動体63は、ボール状の転動体に比べて、負荷容量が数倍程度大きくなるとともに、調心性も優れたものとなる。
また、一般に、転動体が外輪部材および内輪部材に対して線接触する転がり軸受にあっては、転動体が外輪部材および内輪部材の軌道面に接触する際に、接触領域の端部に過大な圧力がかかる、いわゆるエッジロードが生じるおそれがある。本実施の形態においては、上述のように転動体63の転動面部63bの曲率半径R63よりも外輪部材31および内輪部材32の各軌道面31c、32cのそれぞれの曲率半径R31、R32を大きくして、上述の線接触する箇所を除いた転動面部63bと各軌道面31c、32cとの間に、所定の隙間31e、32eを形成している。そして、この隙間31e、32eは、転動体63の中心Oから回転中心軸Nの軸方向の両側(図11中、左側および右側)に向うに従い徐々に大きくなるよう設定されている。このため、一般的に生じ得るエッジロードを防止することができる。
なお、本実施の形態においては、転動面部63bの曲率半径R63と各軌道面31c、32cのそれぞれの曲率半径R31、R32とを異なる曲率半径とすることにより、エッジロードを防止するようにしたが、これに限らず、接触領域の端部にかかる過大な圧力による応力集中を回避するため、転動体63あるいは外輪部材31および内輪部材32の各軌道面31c、32cのそれぞれに適切なクラウニングを施すことにより応力集中を緩和させて、エッジロードを防止するようにしてもよい。
また、図13に示すように、転動体63の転動面部63bは、両端面部63a間の中央部、すなわち中心Oを通り回転中心軸Nに直交する中央線C上における径を最大径Dmaxとし、その径が両端面部63aに向うに従い最小径Dminとなるまで徐々に小さくなるよう円弧状に形成されている。
また、転動体63は、両端面部63a間の幅、特に回転中心軸N上で最大となる両端面部63a間の幅Wが、転動面部63bの最大径Dmaxよりも大きくなるよう設定されている。このように、転動体63は、回転中心軸Nの軸方向に長く、その軸方向両端に端面部63aを有する、いわゆる太鼓状に形成されている。
なお、本実施の形態においては、転動体63の形状をいわゆる太鼓状となるよう形成したが、これに限らず、端面部63aの曲率半径r63をさらに小さくしたり、転動体63の転動面部63bと端面部63aとの連続部分が滑らかな球面となるよう、この連続部分の曲率半径をR63およびr63とは別に設定することにより、転動体63の形状を回転中心軸Nの軸方向に長い、いわゆる長球の回転楕円体としてもよい。
また、本実施の形態においては、転動体63の幅Wを転動面部63bの最大径Dmaxよりも大きくなるよう設定したが、これに限らず、幅Wと最大径Dmaxとを同一の寸法としてもよく、また幅Wに比べて最大径Dmaxの寸法を大きく設定してもよい。つまり、幅Wおよび最大径Dmaxは、外輪部材31および内輪部材32の大きさや、各軌道面の形状等の諸条件により最適な寸法に設定される。
また、本実施の形態に係る転がり軸受60に適用される保持器64は、図12に示すように、第1の実施の形態と同様、金属製の一対の環状の板状部材64a、64bをプレス成形することにより波形に成形された、いわゆる波形プレス保持器であり、外輪部材31と内輪部材32(図1参照)との間で周方向に配置された各転動体63を等間隔で保持するようになっている。
保持器64は、周方向に一定の間隔をおいて複数配置されたポケット部71と、複数のポケット部71の間に設けられた複数の接続部72と、を含んで構成されている。本実施の形態に係る転がり軸受60におけるポケット部71は、本発明に係る転がり軸受における保持部を構成している。
また、保持器64は、一対の板状部材64a、64bが接続部72において、互いにリベット44などの結合部材により結合されることにより、上述のポケット部71が構成されるようになっている。このように、保持器64は、金属製の板状部材64a、64bの打ち抜きにより得られるため、強度および価格の面からして好ましいが、これに限らず、樹脂製の保持器としてもよい。
ポケット部71は、板状部材64aおよび板状部材64bのそれぞれに互いに対向するよう形成された半円筒状の凹部71a、71bの組み合わせから形成されており、転動体63を保持するようになっている。
また、ポケット部71の凹部71a、71bは、それぞれ転動体63の回転中心軸N上に配置された中心O71を曲率中心とする所定の曲率半径R71を有しており、この曲率半径R71は、転動体63の端面部63aの曲率半径r63に比べて大きく設定されている。
なお、凹部71a、71bの各中心O71は、転動体63の中心Oを挟んで対向する凹部側にそれぞれオフセットされた位置に配置されている。
また、図14に示すように、ポケット部71の凹部71a、71bの内周面は、周方向の中央部に位置するとともに転動体63を挟んで対向して配置された一対の保持面81と、この保持面81の周方向両端部から連続的にそれぞれ周方向に延在するとともに転動体63を挟んで対向して配置された非保持面82とから構成されている。本実施の形態に係る転がり軸受60における保持面81および非保持面82は、それぞれ本発明に係る転がり軸受における保持面部および非保持面部を構成している。
なお、ポケット部71の凹部71bの構成は、凹部71aの構成と同一の構成であるため、凹部71bについては、その詳細な説明を省略する。
保持面81は、図14中、矢印Sで示す通り周方向に一定の範囲で形成されている。すなわち、保持面81は、ポケット部71内で転動体63が周方向に移動した際に転動体63の端面部63aがポケット部71の内周面に接触可能な範囲に配置されている。
また、図15に示すように、保持面81は、転動体63の回転中心軸N上に位置する端面部63aの外周点Pに対して、回転中心軸Nの軸方向に所定の間隔dで離隔し、転動体63の端面部63aを保持するようになっている。また、保持面81は、前述の間隔dを最小の間隔とし、周方向両端部の非保持面82に向うに従い徐々にその間隔が大きくなるよう転動体63の転動面部63bから離隔するようになっている。
これに対して、非保持面82は、転動体63の端面部63aの曲率半径r63に比べて凹部71a、71bの曲率半径R71が大きく設定されている(図12参照)ので、端面部63aと対向する位置においては、保持面81の両端部と連続的に接続された端部から接続部72に向うに従い、転動体63の端面部63aから放射外方に徐々に大きく離隔するようになっている。
一方、非保持面82は、上述の通り、転動体63が回転中心軸Nの軸方向に長く、その軸方向両端に端面部63aを有する、いわゆる太鼓状に形成されているので、転動面部63bと対向する位置においては、転動体63の転動面部63bからさらに大きく離隔するようになっている。
すなわち、非保持面82の保持面81側の端部における転動体63の端面部63aと端面部63aに対向する非保持面82との間の間隔dは、上述の転動体63の外周点Pと外周点Pに対向する保持面81との間の間隔dよりも大きくなっている。さらに、端面部63aおよび転動面部63bと非保持面82との間の間隔は、前述の間隔dから徐々に大きくなり、最終的には接続部72側のポケット部71の両端部において、転動面部63bと非保持面82との間の最大の間隔dとなる。したがって、転動体63の端面部63aおよび転動面部63bとポケット部71の内周面との間の間隔は、d<d<dの関係が成り立つようになっている。
ここで、保持面81と保持面81に対向する端面部63aとの間に形成された間隔をDとすると、この間隔Dは、上述の間隔d以上、間隔d未満の範囲(d≦D<d)に設定される。一方、非保持面82と非保持面82に対向する転動面部63bとの間に形成された間隔をDとすると、この間隔Dは、上述の間隔d以上、間隔d以下の範囲(d≦D≦d)に設定される。
なお、本実施の形態に係る転がり軸受60における上述の間隔Dは、本発明に係る第2の間隔に対応し、間隔Dは、第1の間隔に対応するものである。
このように、それぞれ異なる間隔D、Dで構成された転動体63の転動面部63bおよび端面部63aとポケット部71の内周面との間には、潤滑剤が導入されるようになっている。また、その間隔が大きい端面部63aおよび転動面部63bと非保持面82との間には、端面部63aと保持面81との間に比べてより多くの潤滑剤が導入されるようになっている。このため、転動体63と非保持面82との間での異物の滞留が抑制される。
さらに、図10に示すように、ポケット部71の凹部71a、71bは、外輪部材31および内輪部材32の径方向に転動体63の端面部63aの曲率半径r63(図12参照)と同一の曲率半径を有する円弧状に形成されている。このため、ポケット部71は、上述の保持面81において、外輪部材31および内輪部材32の径方向に沿って端面部63aと線接触して転動体63を保持するようになっている。
図12に示すように、接続部72は、ポケット部71の周方向の両端部から連続して周方向に延在するとともに、周方向に隣り合うポケット部71同士を接続するようになっている。
以上のように、本実施の形態に係る転がり軸受60は、前述のように構成されているので、以下のような効果が得られる。
本実施の形態に係る転がり軸受60においては、特に、転動体63の転動面部63bと保持器64の非保持面82との間に比較的大きな異物が混入した場合であっても、転動体63の転動面部63bと保持器64の非保持面82との間の間隔Dが、保持面81と転動体63の端面部63aとの間に形成されたDよりも大きいので、転動体63の転動面部63bと保持器64の非保持面82との間で異物が滞留することが抑制される。このため、転動体63の転動面部63bと保持器64の非保持面82との間への異物の噛み込みを抑制することができ、異物の噛み込みにより転動体63の転動面部63bに圧痕が形成されることを防止することができる。
したがって、転動面部63bに形成された圧痕部と外輪部材31および内輪部材32との接触を防止することができ、転動面部63bに形成された圧痕に起因した異音の発生を防止するとともに、外輪部材31、内輪部材32および転動体63の耐久性を向上させることができる。
また、各軌道面31c、32cに対向する転動体63の転動面部63bと各軌道面31c、32cとの間に形成された隙間31e、32eが、転動体63の中心Oから転動体63の回転中心軸N方向の両側に向うに従い大きくなるようにしたので、外輪部材31および内輪部材32の各軌道面31c、32cに潤滑剤が供給されやすく、各軌道面31c、32cと転動体63の転動面部63bとの間の潤滑を好適に維持することができる。したがって、各軌道面31c、32cと転動体63の転動面部63bとの摩擦抵抗を抑制することができる。
また、本実施の形態に係る転がり軸受60において、転動体63は、外周面部が一対の端面部63aと一対の端面部63a間に延在するよう形成された転動面部63bとからなり、転動面部63bが、一対の端面部63a間の中央部における径を最大径Dmaxとし、一対の端面部63aに向うに従い前述の径が小さくなるよう円弧状に形成されているので、一般的なころ軸受に比べて調心性を有するとともに、一般的な球状の転動体に比べて、転動体63の回転中心軸Nの変位が小さくなる。
このため、転動体63の転動面部63bと保持器64の非保持面82との間の間隔Dよりも小さな間隔Dに設定された転動体63の端面部63aと保持器64の保持面81との間で異物の噛み込みが生じて、転動体63の端面部63aに圧痕が形成されたとしても、圧痕の形成された転動体63の端面部63aが外輪部材31および内輪部材32の各軌道面31c、32cに接触することを防止することができる。
さらに、本実施の形態に係る転がり軸受60において、転動体63は、転動面部63bの最大径Dmaxよりも端面部63a間の幅Wが大きく設定されているので、外輪部材31および内輪部材32の各軌道面31c、32c上で安定して一定方向に転動することができる。
また、本実施の形態に係る転がり軸受60においては、上述の通り、外輪部材31、内輪部材32および転動体63の耐久性を向上させることができるので、例えばダイヤモンドライクカーボンの皮膜処理などの特殊な硬化熱処理を行う必要がなく、製造コストの削減に寄与することができる。
なお、上述の各実施の形態においては、本発明に係る転がり軸受を、車両に搭載されたベルト式無段変速装置における軸受に適用した例について説明したが、これに限らず、転がり軸受が用いられるあらゆる装置、機構に適用可能である。
また、上述の各実施の形態においては、各軌道面31cおよび32cが、ともにボール33の曲率半径R33あるいは転動体63の転動面部63bの曲率半径R63よりも大きな曲率半径R31および曲率半径R32を有するよう円弧状に形成されているが、これに限らず、曲率半径R33あるいはR63と曲率半径R31、R32とを同一の曲率半径としてもよい。さらに、各軌道面31cおよび32cは、単一の曲率半径を有する円弧状に限らず、曲面状に形成してもよい。
また、上述の各実施の形態においては、ポケット部41の凹部41a、41bおよびポケット部71の凹部71a、71bの曲率半径をそれぞれ一律に曲率半径R41、R71としたが、これに限らず、凹部41a、41bおよび凹部71a、71bのうち、保持面51および保持面81に対応する部分の曲率半径に比べて、非保持面52および非保持面82に対応する部分の曲率半径を大きく設定するようにしてもよい。
また、上述の各実施の形態においては、ポケット部41の凹部41a、41bおよびポケット部71の凹部71a、71bの形状を円弧状としたが、これに限らず、保持面51および保持面81に対応する部分の形状を円弧状にするとともに、非保持面52および非保持面82に対応する部分の形状をストレート形状としてもよい。
さらに、各実施の形態に係る保持器34、64は、ポケット部41の41a、41bおよびポケット部71の凹部71a、71bにおける非保持面52および非保持面82に対応する部分の形状を、図16(a)、(b)に示すように、ボール33および転動体63に対向する側と反対側に凸部を有するL字状の形状としてもよい。この場合、周方向に隣接する各転動体同士の配置間隔を広げることなく、周方向におけるボール33、63と保持器34、64との間隔をさらに大きくとることができる。
また、上述の各実施の形態においては、外輪部材31および内輪部材32の径方向における凹部41a、41bおよび凹部71a、71bの曲率半径を、それぞれボール33の転動面部33aの曲率半径R33および転動体63の端面部63aの曲率半径r63と同一の曲率半径としたが、これに限らず、それぞれ曲率半径R33および曲率半径r63よりも大きな曲率半径としてもよいし、上述の円弧状に限らず、ストレート形状としてもよい。
また、上述の各実施の形態においては、本発明に係る転がり軸受を、外輪部材31および内輪部材32を有する、いわゆるラジアル形で、かつ単列型の転がり軸受に適用した例について説明したが、これに限らず、座金状の一対の軌道輪(軸軌道盤、ハウジング軌道盤)と、転動体を保持する保持器とを含んで構成されたいわゆるスラスト形の転がり軸受についても適用可能である。また、単列型に限らず複列型のラジアル形の転がり軸受や、スラスト形の転がり軸受においても単式に限らず、複式の転がり軸受に適用可能である。
以上説明したように、本発明に係る転がり軸受は、転動体と保持器との間への異物の噛み込みを抑制し、ひいては転動体に形成された圧痕に起因した異音の発生を防止するとともに、転動体、外輪部材および内輪部材の耐久性を向上させることができるという効果を有し、互いに対向して配置された二つの部材の間で転動体が転動する転がり軸受全般に有用である。
30、60 転がり軸受
31 外輪部材
32 内輪部材
31c、32c 軌道面(軌道面部)
31d、32d 隙間
33 ボール(転動体)
33a 転動面部(外周面部)
34、64 保持器
41、71 ポケット部(保持部)
51、81 保持面(保持面部)
52、82 非保持面(非保持面部)
63 転動体
63a 端面部(外周面部)
63b 転動面部(外周面部)
、D 間隔(第2の間隔)
、D 間隔(第1の間隔)
、N 回転中心軸
max 最大径

Claims (4)

  1. 外輪部材と、
    前記外輪部材に離隔して前記外輪部材の放射内方に配置された内輪部材と、
    前記外輪部材と前記内輪部材との間に転動自在に介装された複数の転動体と、
    前記外輪部材と前記内輪部材との間に設けられ、前記複数の転動体をそれぞれ保持する複数の保持部を有する保持器と、を備え、
    前記転動体が転動することにより前記外輪部材と前記内輪部材とが相対的に周方向に移動する転がり軸受であって、
    前記保持部が、
    前記転動体を保持するよう前記転動体を挟んで対向して配置された一対の保持面部と、
    前記保持面部から延在して形成され、前記転動体の外周面部と第1の間隔で離隔するとともに前記転動体を挟んで対向して配置された一対の非保持面部と、を有し、
    前記第1の間隔が、前記保持面部と前記転動体の前記外周面部との間に形成された第2の間隔よりも大きいことを特徴とする転がり軸受。
  2. 前記外輪部材および前記内輪部材が、それぞれ前記転動体に対向するよう前記外輪部材および前記内輪部材の軸方向の両端部間で断面が円弧状になるよう形成された軌道面部を有し、
    前記軌道面部に対向する前記外周面部と前記軌道面部との間に所定の隙間が形成され、
    前記隙間が、前記転動体の中心から前記転動体の回転中心軸方向の両側に向うに従い大きくなるよう形成されたことを特徴とする請求項1に記載の転がり軸受。
  3. 前記転動体は、
    前記外周面部が、前記一対の保持面部に対向するよう形成された一対の端面部と、前記外輪部材、前記内輪部材および前記一対の非保持面部に対向するとともに前記一対の端面部間に延在するよう形成された転動面部と、からなり、
    前記転動面部が、前記一対の端面部間の中央部における径を最大径とし、前記一対の端面部に向うに従い前記径が小さくなるよう円弧状に形成されたことを特徴とする請求項1または2に記載の転がり軸受。
  4. 前記転動体は、前記転動面部の最大径よりも前記端面部間の幅が大きいことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1の請求項に記載の転がり軸受。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016161056A (ja) * 2015-03-03 2016-09-05 株式会社 神崎高級工機製作所 マイクロトラクションドライブユニット及び油圧式無段変速装置
WO2018074555A1 (ja) * 2016-10-21 2018-04-26 Ntn株式会社 玉軸受
EP3203099A4 (en) * 2014-09-30 2018-06-20 NTN Corporation Ball bearing cage
JP2018115760A (ja) * 2017-01-19 2018-07-26 太陽工業株式会社 複合ベアリング装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3203099A4 (en) * 2014-09-30 2018-06-20 NTN Corporation Ball bearing cage
US10663001B2 (en) 2014-09-30 2020-05-26 Ntn Corporation Ball bearing cage
JP2016161056A (ja) * 2015-03-03 2016-09-05 株式会社 神崎高級工機製作所 マイクロトラクションドライブユニット及び油圧式無段変速装置
WO2016140059A1 (ja) * 2015-03-03 2016-09-09 株式会社神崎高級工機製作所 マイクロトラクションドライブユニット及び油圧式無段変速装置
US20170335939A1 (en) * 2015-03-03 2017-11-23 Kanzaki Kokyukoki Mfg. Co., Ltd. Micro-Traction Drive Unit and Hydrostatic Transmission
US10364875B2 (en) 2015-03-03 2019-07-30 Kanzaki Kokyukoki Mfg. Co., Ltd. Micro-traction drive unit and hydrostatic transmission
WO2018074555A1 (ja) * 2016-10-21 2018-04-26 Ntn株式会社 玉軸受
US20200056661A1 (en) * 2016-10-21 2020-02-20 Ntn Corporation Ball bearing
US10914343B2 (en) 2016-10-21 2021-02-09 Ntn Corporation Ball bearing
JP2018115760A (ja) * 2017-01-19 2018-07-26 太陽工業株式会社 複合ベアリング装置

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