JP2011174529A - 円錐ころ用保持器 - Google Patents

Abstract

【課題】トルクを抑制できると共に、軌道面への潤滑剤の供給を円滑に行うことができる円錐ころ軸受を実現できる円錐ころ用保持器を提供すること。
【解決手段】円錐ころ用保持器に、小径環状部１と、小径環状部１の内径よりも大きな内径を有する大径環状部２と、小径環状部１と大径環状部２との間を連結すると共に、周方向に互いに間隔をおいて位置する複数の柱部３とを形成する。また、円錐ころ用保持器に、柱部３の径方向の端面から径方向に延在するころ仕切壁部４と、ころ仕切壁部４の径方向の柱部３側とは反対側の端部から周方向の両側に突出するひさし部５とを形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、円錐ころを保持する円錐ころ用保持器に関する。

従来、円錐ころ軸受としては、特開平９−１７７７９６号公報（特許文献１）に記載されているものがある。また、円錐ころ軸受を、グリース潤滑する場合、用途に応じて、チャーニングタイプのグリースで潤滑したり、チャンネルタイプのグリースで潤滑したりしている。

ここで、チャーニングタイプは、チャンネルタイプと比較して、軌道面への油分供給が円滑になる一方、グリースの攪拌抵抗が大きくなり、攪拌抵抗による発熱も大きいという課題がある。一方、チャンネルタイプは、攪拌抵抗が小さいため、トルク低減に有利である一方、駆動初期に軸受内のグリースが軌道外に飛ばされるため、軌道面への油分供給が少なくなり、軸受寿命で不利となるという課題がある。

特開平９−１７７７９６号公報（第１図）

そこで、本発明の課題は、トルクを抑制できると共に、軌道面への潤滑剤の供給を円滑に行うことができる円錐ころ軸受を実現できる円錐ころ用保持器を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明の円錐ころ用保持器は、
小径環状部と、
上記小径環状部の内径よりも大きな内径を有する大径環状部と、
上記小径環状部と上記大径環状部との間を連結すると共に、周方向に互いに間隔をおいて位置する複数の柱部と、
上記柱部の径方向の端面から径方向に延在するころ仕切壁部と、
上記ころ仕切壁部の径方向の上記柱部側とは反対側の端部から周方向の両側に突出するひさし部と
を備えることを特徴としている。

本発明によれば、円錐ころ軸受の組み付け後に、円錐ころと、ころ仕切壁部と、ひさし部とで、潤滑剤溜りを画定することができる。また、上記円錐ころの自転により、潤滑剤溜りに、円錐ころの転動面上に存在する潤滑剤をフィードすることができる。したがって、上記潤滑剤溜りに潤滑剤を保持できて、円錐軌道面により近い箇所に潤滑剤を保持することができるから、円錐軌道面への潤滑剤供給を円滑に行うことができて、軸受寿命を向上することができる。したがって、例えば、潤滑剤として、チャンネルタイプのグリースを使用した場合に、グリースが軌道外に飛ばされにくくなるから、トルクの低減を図ることができると共に、円錐軌道面に確実にグリースを供給することができる。

また、一実施形態では、
上記仕切壁部は、
周方向に隣接する上記柱部の間に形成されるポケットに円錐ころを収容した状態で、その円錐ころの中心軸よりも径方向の外方に位置する外方部分と、
上記円錐ころの中心軸よりも径方向の内方に位置する内方部分と
を有している。

上記実施形態によれば、ころ仕切壁部と、円錐ころとの距離が極小となる径方向の位置が、上記ころ仕切壁部の径方向の中央部（径方向の両端部以外の部分をさす）に存在することになる。したがって、ころ仕切壁部と、円錐ころとの距離が極小となる径方向の位置の径方向の両側に、潤滑剤溜りを形成することができる。詳しくは、ころ仕切壁部と、円錐ころとの距離が極小となる径方向の位置に対して径方向の柱部側において、円錐ころと、ころ仕切壁部とで、潤滑剤溜り（以下、柱部側潤滑剤溜りという）を画定できる。そして、円錐ころの自転により、その柱部側潤滑剤溜りに、潤滑剤を集めてフィードすることができる。また、ころ仕切壁部と、円錐ころとの距離が極小となる径方向の位置に対して径方向の上記ひさし部側において、ころ仕切壁部と、ひさし部と、円錐ころとで、潤滑剤溜り（以下、ひさし部側潤滑剤溜り）を画定できる。そして、円錐ころの自転により、そのひさし部側潤滑剤溜りに、潤滑剤を集めてフィードすることができる。したがって、各ころ仕切壁部の近傍に、４箇所の潤滑剤溜りを形成することができるから、円錐ころの円錐軌道面の近傍に、多数の潤滑剤溜りを形成することができて、円錐軌道面への潤滑剤の供給を更に円滑に行うことができて、軸受寿命の向上を更に図ることができる。

また、一実施形態では、
上記ころ仕切壁部は、上記柱部の径方向の内方側の端面から径方向に延在し、
上記ひさし部は、上記ころ仕切壁部の径方向の内方側の端部から周方向の両側に突出している。

上記実施形態によれば、上記ころ仕切壁部が、柱部の径方向の内方側の端面から径方向に延在しているから、保持器への円錐ころの組み付け性を優れたものにすることができる。また、上記潤滑剤溜りにおける潤滑剤の保持力を、優れたものにすることができる。

また、一実施形態では、
上記小径鍔部は、径方向側に屈曲したのち延在する屈曲延在部を有し、
上記ころ仕切壁部および上記ひさし部の夫々は、上記屈曲部延在部につながっている。

上記実施形態によれば、上記ころ仕切壁部と、ひさし部と、円錐ころとで画定された潤滑剤溜りが、更に、軸方向の一方側において、屈曲部延在部で塞がれることになる。したがって、上記潤滑剤溜りの密封性を格段に向上することができて、潤滑剤溜りの潤滑剤の保持性能を格段に向上することができる。

本発明の円錐ころ軸受用保持器によれば、円錐ころ軸受の組み付け後に、円錐ころと、ころ仕切壁部と、ひさし部とで、潤滑剤溜りを画定することができて、さらに、円錐ころの自転により、潤滑剤溜りに、円錐ころの転動面上に存在する潤滑剤をフィードすることができる。したがって、上記潤滑剤溜りに潤滑剤を保持できて、円錐軌道面により近い箇所に潤滑剤を保持することができるから、円錐軌道面への潤滑剤供給を円滑に行うことができて、軸受寿命を向上することができる。

本発明の一実施形態の円錐ころ用保持器の一部の斜視図である。 円錐ころ用保持器と、複数の円錐ころとからなる保持器アッセンブリの一部を示す図である。 上記実施形態の円錐ころ用保持器を備える円錐ころ軸受の軸方向の模式断面図である。

以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態の円錐ころ用保持器の一部の斜視図である。

この円錐ころ用保持器は、樹脂製であり、射出成形等で製造されている。この円錐ころ軸受用保持器は、小径環状部１と、大径環状部２と、複数の柱部３と、複数のころ仕切壁部４と、複数のひさし部５とを備える。

上記小径環状部１の内径は、大径環状部２の内径よりも小さくなっている。上記小径環状部１は、屈曲延在部１０を有している。上記屈曲延在部１０は、小径環状部１の軸方向の外方側の端部に存在している。上記屈曲延在部１０は、径方向の内方側に屈曲した後、径方向の内方側に延在している。

上記大径環状部２は、小径環状部１に対して軸方向に間隔をおいて位置している。上記大径環状部２の中心軸は、小径環状部１の中心軸に略一致している。

上記各柱部３は、小径環状部１と、大径環状部２との間を連結している。上記複数の柱部３は、小径環状部１の周方向に互いに略同一の間隔をおいて配置されている。周方向に隣接する柱部３の間に、円錐ころ（図示せず）を収容するポケット１２を形成している。

上記ころ仕切壁部４は、柱部３と同一の数存在している。上記各ころ仕切壁部４の軸方向の長さは、柱部３の軸方向の長さと略同一になっている。また、上記各ころ仕切壁部４の円周方向幅は、柱部３の円周方向幅よりも小さくなっている。上記各ころ仕切壁部４は、柱部３に対して径方向の一方側のみに存在している。上記各ころ仕切壁部４は、柱部３の径方向の内方側の端面から径方向の内方に延在している。上記各ころ仕切壁部４は、小径環状部１の屈曲延在部１０につながっている。

上記ひさし部５は、ころ仕切壁部４と同一の数存在している。上記各ひさし部５の軸方向の長さは、ころ仕切壁部４の軸方向の長さと略同一になっている。上記ひさし部５は、ころ仕切壁部４の柱部３側とは反対側の端部につながっている。上記ひさし部５は、ころ仕切壁部４の径方向の柱部３側とは反対側の端部から周方向の両側にひさし状に突出している。上記各ひさし部５は、小径環状部１の屈曲延在部１０につながっている。

この円錐ころ用保持器は、その複数のポケット１２に、複数の円錐ころを収容した状態で、円錐ころアッセンブリを構成できるようになっている。

図２は、円錐ころアッセンブリの一部を、軸方向の大径環状部２の外方側からみたときの図である。

この円錐ころアッセンブリでは、円錐ころ３０は、ころ仕切壁部４に接触不可になっており、また、ひさし部５にも接触不可になっている。これは、円錐ころ３０の動きを、ポケット１２（図１参照）で制限（規制）することで、実現するようになっている。このようにすることで、円錐ころ３０の転動が、ころ仕切壁部４やひさし部５で制動されないようにして、円錐ころ３０の円滑な転動を確保するようにしている。

図２において、参照番号５０は、円錐ころの中心軸Ｐが通過する軌跡として定義される仮想円錐環状面を示している。図２に示すように、上記ころ仕切壁部４は、仮想円錐環状面５０よりも径方向の外方に位置する円錐ころ３０の外方部分の少なくとも一部を覆うと共に、仮想円錐環状面５０よりも径方向の内方に位置する円錐ころ３０の内方部分の少なくとも一部を覆っている。簡単にいうと、上記仕切壁部４は、ポケット１２に円錐ころ３０を収容した状態で、その円錐ころ３０の中心軸Ｐよりも径方向の外方に位置する外方部分６０と、上記中心軸Ｐよりも径方向の内方に位置する内方部分６１とを有している。

このようにして、上記仮想円錐環状面５０の付近に、円錐ころ３０と、ころ仕切壁部４との間の周方向の距離が、極小になるころ仕切壁部４の径方向の位置３５を意図的に形成して、その位置３５の径方向の両側に、潤滑剤溜り７０,７１,７２,７３を意図的に形成するようになっている。詳しくは、上記位置３５の径方向の柱部３側に、円錐ころ３０と、ころ仕切壁部４とで画定される潤滑剤溜り（以下、柱部側潤滑剤溜りという）７０,７２に、円錐ころ３０の自転により、潤滑剤を集めて送り込むことができるようにしている。また、上記位置３５の径方向のひさし部５側において、ころ仕切壁部４と、ひさし部５と、円錐ころ３０とによって画定された潤滑剤溜り（以下、ひさし部側潤滑剤溜りという）７１,７３に、円錐ころ３０の自転により、潤滑剤を集めて送り込むことができるようにしている。尚、この実施形態では、上記ころ仕切壁部４の上記位置３５と、円錐ころ３０との周方向の距離は、０.２〔ｍｍ〕程度になっている。

図３は、上記実施形態の円錐ころ用保持器８０を備える円錐ころ軸受の軸方向の模式断面図である。

この円錐ころ軸受は、外輪９０と、内輪９１と、複数の円錐ころ３０と、円錐ころ用保持器８０とを備える。上記外輪９０は、内周円錐軌道面９７を有し、内輪９１は、外周円錐軌道面９８を有する。上記複数の円錐ころ３０は、外輪９０の内周円錐軌道面９７と、内輪９１の外周円錐軌道面９８との間に、円錐ころ用保持器８０に保持された状態で、周方向に互いに間隔を置いて配置されている。この円錐ころ軸受は、円錐軌道面９７,９８に近い円錐ころ用保持器８０の潤滑剤溜り７０,７１,７２,７３に潤滑剤を保持できるから、円錐軌道面９７,９８への潤滑剤供給を円滑に行うことができる。したがって、軸受寿命を長くすることができる。

上記実施形態の円錐ころ用保持器８０によれば、円錐ころ軸受の組み付け後に、円錐ころ３０と、ころ仕切壁部４と、ひさし部５とで、潤滑剤溜り７１,７３を画定することができる。また、上記円錐ころ３０の自転により、潤滑剤溜り７１,７３に、円錐ころ３０の転動面上に存在する潤滑剤をフィードすることができる。したがって、上記潤滑剤溜り７１,７３に潤滑剤を保持できて、円錐軌道面９７,９８により近い箇所に潤滑剤を保持することができるから、円錐軌道面９７,９８への潤滑剤供給を円滑に行うことができて、軸受寿命を向上することができる。したがって、例えば、潤滑剤として、チャンネルタイプのグリースを使用した場合に、グリースが円錐軌道面９７,９８外に飛ばされにくくなるから、トルクの低減を図ることができると共に、円錐軌道面９７,９８に確実にグリースを供給することができる。

また、上記実施形態の円錐ころ用保持器８０によれば、ころ仕切壁部４と、円錐ころ３０との距離が極小となるころ仕切壁部４の径方向の位置３５が、ころ仕切壁部４の径方向の中央部（径方向の両端部以外の部分をさす）に存在しているから、ころ仕切壁部４の上記位置３５の径方向の両側に、潤滑剤溜り７０,７１,７２,７３を形成することができる。詳しくは、各ころ仕切壁部４の近傍に、４箇所の潤滑剤溜り７０,７１,７２,７３を形成することができるから、円錐軌道面９７,９８の近傍に、多数の潤滑剤溜り７０,７１,７２,７３を形成することができて、円錐軌道面９７,９８への潤滑剤の供給を更に円滑に行うことができて、軸受寿命の向上を更に図ることができる。

また、上記実施形態の円錐ころ用保持器８０によれば、上記ころ仕切壁部４が、柱部３の径方向の内方側の端面から径方向に延在しているから、円錐ころ用保持器８０への円錐ころ３０の組み付け性を優れたものにすることができる。また、上記潤滑剤溜り７０,７１,７２,７３における潤滑剤の保持力を、優れたものにすることができる。

また、上記実施形態の円錐ころ用保持器８０によれば、小径環状部１が、径方向側に屈曲したのち延在する屈曲延在部１０を有し、ころ仕切壁部４およびひさし部５の夫々が、屈曲部延在部１０につながっている。したがって、上記ころ仕切壁部４と、ひさし部５と、円錐ころ３０とで画定された潤滑剤溜り７０,７１,７２,７３が、更に、軸方向の一方側において、屈曲部延在部１０で塞がれることになる。したがって、上記潤滑剤溜り７０,７１,７２,７３の密封性を格段に向上することができて、潤滑剤溜り７０,７１,７２,７３の潤滑剤の保持性能を格段に向上させることができる。

また、上記実施形態の円錐ころ用保持器８０によれば、ころ仕切壁部４が、柱部に対して径方向の片側にしか存在しないから、円錐ころ用保持器８０に対する円錐ころ３０の組み込み性を優れたものにすることができる。もし、ころ仕切壁部が、柱部に対して径方向の両側に存在すると、円錐ころ用保持器に円錐ころを組み付けにくくなるのである。

尚、上記実施形態の円錐ころ用保持器８０では、ころ仕切壁部４およびひさし部５が、柱部３よりも径方向の内方に位置していたが、この発明では、ころ仕切壁部およびひさし部は、柱部よりも径方向の外方に位置しても良い。

また、上記実施形態の円錐ころ用保持器８０では、ころ仕切壁部４およびひさし部５が、柱部３の径方向の一方側のみに存在していたが、この発明では、ころ仕切壁部およびひさし部は、柱部の径方向の両側に存在しても良い。

また、上記実施形態の円錐ころ用保持器８０では、ころ仕切壁部４およびひさし部５が、小径環状部１の屈曲延在部１０につながっていたが、この発明では、ころ仕切壁部およびひさし部が、小径環状部の屈曲延在部に間隔をおいて位置していても良い。また、ころ仕切壁部およびひさし部のうちの一方が、小径環状部の屈曲延在部に間隔をおいて位置する一方、ころ仕切壁部およびひさし部のうちの他方が、小径環状部の屈曲延在部につながっていても良い。例えば、屈曲延在部１０がころ仕切壁部の径方向途中まで延びており、ひさし部まで届いていない形状でも良い。この場合でも、潤滑剤溜り７０,７２の軸方向一方側が屈曲延在部でふさがれることになるので、潤滑剤の保持性能を向上させることができる。

また、上記実施形態の円錐ころ用保持器８０では、上記ころ仕切壁部４の上記位置３５と、円錐ころ３０との周方向の距離は、０.２〔ｍｍ〕程度であったが、この発明では、円錐ころアッセンブリにおいて、円錐ころと、ころ仕切壁部との間の周方向の極小の距離は、０.２〔ｍｍ〕程度よりも小さくても良く、また、０.２〔ｍｍ〕程度よりも大きくても良い。

また、上記実施形態の円錐ころ用保持器８０では、ころ仕切壁部４およびひさし部５の両方が、大径環状部２に対して間隔をおいて位置していたが、この発明では、大径環状部に径方向側に屈曲したのち延在する屈曲延在部を形成し、ころ仕切壁部およびひさし部の少なくとも一方を、その屈曲延在部に接続しても良い。

また、上記実施形態の円錐ころ用保持器８０では、小径環状部１の屈曲延在部１０は、ポケット１２の径方向の内方側に位置し、柱部３の径方向の内方に位置するころ仕切壁部４およびひさし部５とつながっていたが、この発明では、小径環状部の屈曲延在部が、ポケットの径方向の外方側に位置し、柱部の径方向の外方に位置するころ仕切壁部およびひさし部のうちの少なくとも一方とポケットの径方向の外方側でつながっていても良い。

また、上記実施形態の円錐ころ用保持器８０では、ころ仕切壁部４の数と、柱部３の数とが同一で、ころ仕切壁部４は、各柱部３につながっていたが、この発明では、ころ仕切壁の数が、柱部の数よりも小さくて、ころ仕切壁部が、複数の柱部のうちの一部の柱部のみに接続していても良い。例えば、柱部が、偶数個存在している場合に、ころ仕切壁部が接続している柱部と、ころ仕切壁部が接続していない柱部とが、周方向に交互に現れるようにしても良い。

また、上記実施形態の円錐ころ用保持器８０では、円錐ころ３０は、ころ仕切壁部４およびひさし部５の両方に接触不可になっていた。

しかし、この発明では、円錐ころが、ころ仕切壁部およびひさし部によって安定的に抱かれる構成にして、円錐ころ用保持器および複数の円錐ころだけで安定な円錐ころアッセンブリを構成するようにしても良い。

このようにすると以下に示す課題を解決できて、格別な作用効果を奏することができる。

すなわち、一般に、円錐ころ軸受の内輪の小端面側には、大端面側と同じように鍔部があるものが一般的である。ここで、大端面側の大鍔部が、円錐ころのスラスト受けになっているのに対し、小端面側の小鍔部は、軸受を分解する際の円錐ころのばらけ防止が主目的となっているため、小鍔部は、軸受性能（強度や寿命）に大きく影響することはない。すなわち、小鍔部は、大鍔部と比べ、加工によるコストアップの割に効果（費用対効果）が少ないという欠点がある。また、客先に軸受を供給する際も、内外輪をセットした状態が基本となる。

ここで、上記変形例によれば、ケージ＆ローラーのように、円錐ころ用保持器および複数の円錐ころだけで安定な円錐ころアッセンブリを構成できるから、軸受を分解する際に、円錐ころのばらけが起こることがない。したがって、この変形例によれば、内輪の小鍔部を作成する必要がないから、内輪の構造がシンプルになり、軸受の原価を低減することができる。また、内外輪に相当する部位（ハウジング）を、客先対応として、客先に、内外輪なしで、円錐ころアッセンブリだけを供給することも可能になる。尚、この変形例においても、円錐軌道面の近傍に潤滑剤を保持できるから、円錐軌道面への潤滑剤供給を円滑に行うことができて、軸受寿命を長くできるのは、言うまでもない。

１ 小径環状部
２ 大径環状部
３ 柱部
４ ころ仕切壁部
５ ひさし部
３０ 円錐ころ
５０ 円錐ころの中心軸が通過する軌跡として定義される仮想円錐環状面
６０ 仕切壁部の外方部分
６１ 仕切壁部の内方部分
７０,７１,７２,７３ 潤滑剤溜り
８０ 円錐ころ用保持器
９０ 外輪
９１ 内輪
９７ 内周円錐軌道面
９８ 外周円錐軌道面
Ｐ 円錐ころの中心軸

Claims (4)

1. 小径環状部と、
   上記小径環状部の内径よりも大きな内径を有する大径環状部と、
   上記小径環状部と上記大径環状部との間を連結すると共に、周方向に互いに間隔をおいて位置する複数の柱部と、
   上記柱部の径方向の端面から径方向に延在するころ仕切壁部と、
   上記ころ仕切壁部の径方向の上記柱部側とは反対側の端部から周方向の両側に突出するひさし部と
   を備えることを特徴とする円錐ころ用保持器。
2. 請求項１に記載の円錐ころ用保持器において、
   上記仕切壁部は、
   周方向に隣接する上記柱部の間に形成されるポケットに円錐ころを収容した状態で、その円錐ころの中心軸よりも径方向の外方に位置する外方部分と、
   上記円錐ころの中心軸よりも径方向の内方に位置する内方部分と
   を有していることを特徴とする円錐ころ用保持器。
3. 請求項１または２に記載の円錐ころ用保持器において、
   上記ころ仕切壁部は、上記柱部の径方向の内方側の端面から径方向に延在し、
   上記ひさし部は、上記ころ仕切壁部の径方向の内方側の端部から周方向の両側に突出していることを特徴とする円錐ころ用保持器。
4. 請求項１乃至３のいずれか１つに記載の円錐ころ用保持器において、
   上記小径鍔部は、径方向側に屈曲したのち延在する屈曲延在部を有し、
   上記ころ仕切壁部および上記ひさし部の夫々は、上記屈曲部延在部につながっていることを特徴とする円錐ころ用保持器。

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