JP2011247356A

JP2011247356A - ころ軸受

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Publication number: JP2011247356A
Application number: JP2010121468A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Kobayashi; 康裕小林
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2010-05-27
Filing date: 2010-05-27
Publication date: 2011-12-08
Anticipated expiration: 2030-05-27
Also published as: EP2390520A3; CN102287447A; US20110293212A1; EP2390520A2; JP5565101B2; CN102287447B

Abstract

【課題】耐荷重性能に優れると共に、摺動部の焼付きやスミアリングを抑制できるころ軸受を提供すること。
【解決手段】内輪の外周円筒軌道面と、外輪の内周円筒軌道面との間、かつ、周方向において隣接する二つの円筒ころの間に間隔体７を配置する。間隔体７に、その間隔体７の周方向の一方側に位置して円筒ころが摺接する第１凹面３１と、内輪の径方向の一方側の端面３０と、上記径方向の一方側の端面３０に開口する潤滑剤収容室２７と、第１凹面３１に開口すると共に、潤滑剤収容室２７に連通する一以上のスリット２８,２９とを形成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ころ軸受に関し、例えば、円筒ころ軸受や、円錐ころ軸受や、凸面ころ軸受（球面ころ軸受）等に関する。また、本発明は、例えば、風力発電用ギアボックス内の回転軸等を回転自在に支持するのに使用すれば好ましいころ軸受に関する。

従来、ころ軸受としては、特開２００７−６４４３４号公報（特許文献１）に記載されている円錐ころ軸受がある。

この円錐ころ軸受は、外輪、内輪、複数の円錐ころおよび複数の間隔体を備え、上記各円錐ころおよび上記間隔体は、外輪と内輪との間に配置されている。上記内輪は、その円錐軌道面の大径側に鍔部を有している。上記鍔部は、ころ案内面を有し、そのころ案内面は、円錐ころの大径側の端面を案内している。また、上記内輪と外輪との間には潤滑剤が充填されている。

上記各間隔体は、周方向に隣接する二つの円錐ころの間に介在している。上記各間隔体は、円錐ころが摺動する凹面と、溝とを有している。上記溝は、円錐ころ軸受の軸方向、径方向または周方向に延在している。

上記従来の円錐ころ軸受は、保持器の代わりに間隔体を使用することにより、円錐ころの数を多くして、耐荷重性能を向上するようにしている。また、上記溝に収容された上記潤滑剤を、円錐ころの転動面等の摺動部に供給することにより、円錐ころ軸受が無負荷で高速回転した場合等に、円錐ころがすべりを起こすことで発生するスミアリングや、焼付きを抑制するようにしている。

しかしながら、上記従来の円錐ころ軸受でも、上記摺動部のスミアリングや焼付きの抑制効果が十分でないという問題がある。

特開２００７−６４４３４号公報（第９図）

そこで、本発明の課題は、耐荷重性能に優れると共に、摺動部の焼付きやスミアリングを抑制できるころ軸受を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明のころ軸受は、
外周軌道面を有する内側軌道部材と、
内周軌道面を有する外側軌道部材と、
上記内側軌道部材の上記外周軌道面と、上記外側軌道部材の上記内周軌道面との間に配置された複数のころと、
上記内側軌道部材の上記外周軌道面と、上記外側軌道部材の上記内周軌道面との間に配置されると共に、上記内側軌道部材の周方向において隣接する二つの上記ころの間に介在する間隔体と
を備え、
上記間隔体は、
その間隔体の上記周方向の一方側に位置すると共に、上記ころが摺接する凹面と、
上記内側軌道部材の径方向の一方側の端面と、
上記径方向の一方側の端面に開口する潤滑剤収容室と、
上記凹面に開口すると共に、上記潤滑剤収容室に連通する一以上のスリットと
を有していることを特徴としている。

本発明によれば、重力や、内側または外側軌道部材の遠心力によって、内周軌道面や、外周軌道面に付着している潤滑剤を、潤滑剤収容室の内部に送り込むことができ、また、潤滑剤収容室に収容された潤滑剤を、上記スリットを通じてころの転動面に供給することができる。したがって、ころの転動面等の摺動部のスミアリングや焼付きを抑制できる。

また、一実施形態では、
上記間隔体は、複数の上記スリットを有し、
上記複数のスリットは、上記内側軌道部材の軸方向に互いに間隔をおいて位置しており、
上記各スリットは、上記凹面において上記ころが接触可能な位置であって、かつ、上記凹面の深さ方向において最も深い位置に対して、上記径方向の片側の領域のみに存在し、
上記複数のスリットのうちの少なくとも二つのスリットは、上記径方向の長さが異なっている。

上記実施形態によれば、各スリットが、上記凹面においてころが接触可能な位置であって、かつ、上記凹面の深さ方向において最も深い位置に対して、径方向の片側の領域のみに存在しているから、スリットの開口から漏れた潤滑剤が、ころの転動面で堰き止められて、径方向の片側とは反対側の領域に流動しにくくなる。したがって、潤滑剤が飛散することを抑制できて、潤滑性を優れたものにすることができる。

また、上記実施形態によれば、上記複数のスリットのうちの少なくとも二つのスリットは、上記径方向の長さが異なっているから、スリットの多様性を確保できて、運転条件による潤滑性能のばらつきを緩和することができる。また、上記複数のスリットのうちの少なくとも二つのスリットは、上記径方向の長さが異なっているから、ころが、スリットの縁部に、へんあたりする頻度を小さくすることができて、ころの円滑な転動を確保することができると共に、間隔体（セパレータ）の損傷も防止することができる。

また、一実施形態では、
上記間隔体は、
その間隔体の上記周方向の他方側に位置すると共に、上記ころが摺接する第２凹面を有し、
上記各スリットは、上記第２凹面に開口している。

上記実施形態によれば、間隔体の周方向の両側のころの転動面の潤滑性を良好なものにすることができる。

また、一実施形態では、
上記各スリットは、上記径方向の一方側の端面に開口している。

上記実施形態によれば、上記各スリットを容易に形成することができる。

また、一実施形態では、
上記径方向の一方側は、上記径方向の内方側である。

上記実施形態によれば、内側軌道部材が回転部材である場合に、内側軌道部材の遠心力により潤滑剤を自動的かつ円滑に潤滑剤収容室に送り込むことができる。

本発明のころ軸受によれば、重力や、内側または外側軌道部材の遠心力によって、内周軌道面や、外周軌道面に付着している潤滑剤を、潤滑剤収容室の内部に送り込むことができて、潤滑剤収容室に収容された潤滑剤を、スリットを通じてころの転動面に供給することができる。したがって、ころの転動面等の摺動部のスミアリングや焼付きを抑制できる。

本発明のころ軸受の一実施形態である円筒ころ軸受の軸方向の模式断面図である。上記円筒ころ軸受の一部の径方向の模式断面図である。上記円筒ころ軸受の間隔体の斜視図であり、間隔体の内部構造がわかるようにした斜視図である。図３のＡＡ線断面図である。図３のＢＢ線断面図である。変形例のころ軸受の間隔体の第１凹面の平面図である。

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筒ころ軸受の軸方向の模式断面図である。

この円筒ころ軸受は、内側軌道部材としての内輪１と、外側軌道部材としての外輪２と、複数の円筒ころ３と、複数の間隔体（セパレータ、図１には図示せず）とを備える。

上記内輪１は、風力発電のギアボックス内の出力軸（図示しない）に外嵌されて固定されている。上記内輪１は、外周軌道面としての外周円筒軌道面１１と、第１鍔部１２と、第２鍔部１３とを有する。上記第１鍔部１２は、外周円筒軌道面１１の軸方向の一方側に位置する一方、第２鍔部１３は、外周円筒軌道面１１の軸方向の他方側に位置している。

上記外輪２は、上記ギアボックスのハウジングの内周面に内嵌されて固定されている。上記外輪２は、内周軌道面としての内周円筒軌道面２１を有する。上記円筒ころ３の数は、上記間隔体の数と等しくなっている。上記円筒ころ３と、上記間隔体とは、内輪１の周方向に交互に配置されている。上記複数の円筒ころ３は、内輪１の外周円筒軌道面１１と、外輪２の内周円筒軌道面２１との間に、上記間隔体によって、周方向に互いに間隔を隔てられて配置されている。

図２は、図１のＡＡ線断面図（径方向の断面図）である。尚、図２においては、上記内輪１および外輪２の図示を省略している。

図２に示すように、上記間隔体７は、断面略鼓状の形状をしている。上記間隔体７は、第１凹面３１と、第２凹面３２とを有し、第１凹面３１は、間隔体７の周方向（円筒ころ軸受の周方向のこと、内輪１の周方向とも一致）の一方側に位置する一方、第２凹面３２は、間隔体７の上記周方向の他方側に位置している。上記第１凹面３１および第２凹面３２は、円筒ころ３が摺動する摺動面になっている。

図３は、上記円筒ころ軸受の間隔体７の斜視図であり、間隔体７の内部構造がわかるようにした斜視図である。

図３に示すように、上記間隔体７は、潤滑剤収容室２７と、第１スリット２８と、第２スリット２９とを有する。上記間隔体７が、円筒ころ軸受に設置されている状態で、上記潤滑剤収容室２７は、間隔体７の内輪１の径方向の一方側としての径方向の内方側の端面３０に開口している。

上記潤滑剤収容室２７は、略直方体のスペースを画定している。上記潤滑剤収容室２７は、第１凹面３１において円筒ころ３が接触可能な位置であって、かつ、第１凹面３１の深さ方向において最も深い位置８０（便宜上、描かれている。製品には、視覚で見える線は入っていない）に対して、径方向の片側の領域８１のみに存在している。

上記第１スリット２８は、第１凹面３１と、第２凹面３２と、径方向の内方側の端面３０とに開口している。上記第１スリット２８の第１凹面３１側の第１開口４０および第２凹面３２側の第２開口４１の夫々は、略長方形の平面形状を有している。上記第１スリット２８の第１開口４０および第２開口４１の夫々は、間隔体７の径方向の内方側の端面３０につながっている。上記第１スリット２８の第１開口４０および第２開口４１の夫々の長手方向は、径方向に略一致している。上記第１開口４０は、第２開口４１と略同一で、間隔体７の長手方向において略同一の位置に存在している。上記第１開口４０において、間隔体７の幅方向に重なる領域は空洞（スペース）になっている。上記第１スリット２８は、その空洞から、その空洞と潤滑剤収容室２７により画定される空洞との重なり部分を除いてなる空洞を、画定している。上記第１スリット２８は、第１凹面３１において円筒ころ３が接触可能な位置であって、かつ、第１凹面３１の深さ方向において最も深い位置８０に対して、径方向の片側の領域８１のみに存在している。

上記第２スリット２９は、第１スリット２８から間隔体７の長手方向に間隔をおいて位置している。上記第２スリット２９は、第１凹面３１と、第２凹面３２と、径方向の内方側の端面３０とに開口している。上記第２スリット２９の第１凹面３１側の第１開口４５および第２凹面３２側の第２開口４６の夫々は、略長方形の平面形状を有している。上記第２スリット２９の第１開口４５および第２開口４６の夫々は、間隔体７の径方向の内方側の端面３０につながっている。上記第２スリット２９の第１開口４５および第２開口４６の夫々の長手方向は、径方向に略一致している。上記第１開口４５は、第２開口４６と略同一で、間隔体７の長手方向において略同一の位置に存在している。上記第１開口４５において、間隔体７の幅方向に重なる領域は空洞（スペース）になっている。上記第２スリット２９は、その空洞から、その空洞と潤滑剤収容室２７により画定される空洞との重なり部分を除いてなる空洞を、画定している。上記第２スリット２９は、第１凹面３１において円筒ころ３が接触可能な位置であって、かつ、第１凹面３１の深さ方向において最も深い位置８０に対して、径方向の片側の領域８１のみに存在している。

図４は、図３のＡＡ線断面図であり、間隔体７の長手方向の一方側の端部における間隔体７の幅方向を含む断面図である。また、図５は、図３のＢＢ線断面図であり、間隔体７の幅方向を含むと共に、上記ＡＡ線より間隔体７の長手方向の中央側に位置する線の断面図である。

図４および図５に示すように、潤滑剤収容室２７の軸方向の一方側の端は、第１スリット２８の軸方向の一方側の端よりも軸方向の一方側に位置している。

上記実施形態の円筒ころ軸受によれば、内輪１の遠心力によって、外周円筒軌道面１１に付着している潤滑剤を、潤滑剤収容室２７の内部に円滑に送り込むことができて、潤滑剤収容室２７に収容された潤滑剤を、スリット２８,２９を通じて円筒ころ３の転動面に供給することができる。したがって、ころの転動面等の摺動部のスミアリングや焼付きを抑制できる。

また、上記実施形態の円筒ころ軸受によれば、各スリット２８,２９が、第１凹面３１においてころが接触可能な位置であって、かつ、第１凹面３１の深さ方向において最も深い位置８０に対して、径方向の片側の領域８１のみに存在しているから、スリット２８,２９の開口から漏れた潤滑剤が、円筒ころ３の転動面で堰き止められて、径方向の片側の領域８１とは反対側の領域に流動しにくくなる。したがって、潤滑剤が飛散することを抑制できて、潤滑性を優れたものにすることができる。

また、上記実施形態の円筒ころ軸受によれば、二つのスリット２８,２９の径方向の長さが異なっているから、スリット２８,２９の多様性を確保できて、運転条件による潤滑性能のばらつきを緩和することができる。また、二つのスリット２８,２９の径方向の長さが異なっているから、円筒ころ３が、スリット２８,２９の縁部に、へんあたりする頻度を小さくすることができて、円筒ころ３の円滑な転動を確保することができると共に、間隔体７の損傷を防止することができる。

また、上記実施形態の円筒ころ軸受によれば、スリット２８,２９の夫々は、第１凹面３１と、第２凹面３２の両方に開口しているから、間隔体７の周方向の両側の円筒ころ３の転動面の潤滑性を良好なものにすることができる。

また、上記実施形態の円筒ころ軸受によれば、スリット２８,２９の夫々は、径方向の一方側の端面に開口しているから、各スリット２８,２９を容易に形成することができる。また、一部の潤滑剤を、スリット２８,２９のみを経由して、円筒ころ３の転動面に供給することができる。

また、上記実施形態の円筒ころ軸受によれば、潤滑剤収容室２７が、径方向の一方側としての径方向の内方側に開口し、かつ、内側軌道部材としての内輪１が、回転部材であるから、内輪１の遠心力により、潤滑剤を自動的かつ円滑に潤滑剤収容室２７に送り込むことができる。

尚、上記実施形態の円筒ころ軸受では、潤滑剤収容室２７が直方体状の空間を取り囲んでいたが、この発明では、潤滑剤収容室は、如何なる形状の空間を取り囲んでいても良く、潤滑剤収容室は、径方向の一方側に開口していさえすれば、如何なる形状の室であっても良い。

また、上記実施形態の円筒ころ軸受では、間隔体７が、長手方向（円筒ころ軸受の軸方向）に互いに間隔をおいて位置すると共に、周方向（円筒ころ軸受の周方向のこと）の両側に開口し、かつ、潤滑剤収容室２７に連通する二つのスリット２８,２９を有していた。しかしながら、この発明では、間隔体は、長手方向に互いに間隔をおいて位置すると共に、周方向の両側に開口し、かつ、潤滑剤収容室に連通する一または三以上のスリットを有していても良い。

また、この発明では、間隔体が、長手方向に互いに間隔をおいて位置すると共に、周方向の両側に開口し、かつ、潤滑剤収容室に連通する複数のスリットを有している場合に、それらの複数のスリットは、全てのスリットの長手方向の幅が、同一であっても良く、または、少なくとも二つのスリットの長手方向の幅が異なっていても良い。

また、この発明では、間隔体が、長手方向に互いに間隔をおいて位置すると共に、周方向の両側に開口し、かつ、潤滑剤収容室に連通する複数のスリットを有している場合に、それらの複数のスリットは、全てのスリットの径方向の長さが、同一であっても良く、または、少なくとも二つのスリットの径方向の長さが異なっていても良い。例えば、本発明では、図６、すなわち、変形例の円筒ころ軸受の間隔体１０７の第１凹面１３１の平面図に示すように、間隔体１０７が、第１凹面１３１に開口する三つのスリット１２８,１２９,１３０を有し、径方向の長さが同じ二つのスリット１２８,１２９,１３０の組が一つも存在しなくても良い。

また、上記実施形態の円筒ころ軸受では、間隔体７に形成されたスリット２８,２９が、周方向の両側に開口していたが、この発明では、間隔体に形成されたスリットは、周方向の片側のみに開口していても良い。この場合、各間隔体において、スリットが開口している側を、全て同一の周方向の一方側に配置し、かつ、間隔体が、静止部材に対して周方向の他方側に相対移動するようにすることにより、効率的にスリットから全ての円筒ころに潤滑剤を供給することができる。尚、この発明のころ軸受は、周方向の一方側にのみ開口しているスリットと有する間隔体と、周方向の両側に開口しているスリットを有するスリットとを有する間隔体とを両方とも有していても良い。

また、上記実施形態の円筒ころ軸受では、各スリット２８,２９の開口形状が、長方形であったが、この発明では、各スリットの開口形状は、正方形、丸穴等、如何なる形状であっても良い。

また、上記実施形態の円筒ころ軸受では、各スリット２８,２９が、間隔体７の径方向の端面３０に開口していたが、この発明では、各スリットは、径方向の端面に開口していなくても良い。すなわち、各スリットは、潤滑剤収容室に連通し、周方向の凹面に開口していさえすれば良い。

また、上記実施形態の円筒ころ軸受では、各スリットの開口４０,４１,４５,４６は、第１凹面３１において円筒ころ３が接触可能な位置であって、かつ、第１凹面３１の深さ方向において最も深い位置８０に対して、径方向の片側の領域８１のみに存在していた。しかしながら、本発明では、各スリットの開口は、第１凹面においてころが接触可能な位置であって、かつ、第１凹面の深さ方向において最も深い位置に対して、径方向の両側に跨っていても良い。また、本発明では、各スリットは、第１凹面においてころが接触可能な位置であって、かつ、第１凹面の深さ方向において最も深い位置に対して、径方向の片側の領域のみに存在していても良く、または、径方向の両側に跨って存在しても良い。

また、上記実施形態の円筒ころ軸受では、スリット２８,２９は、周方向および径方向に開口していたが、この発明では、少なくとも一つのスリットは、軸方向に開口していても良く、この場合、軌道部材の鍔部の焼付きを抑制できる。

また、上記実施形態の円筒ころ軸受では、間隔体７の潤滑剤収容室２７は、径方向の内方側に開口していたが、この発明では、間隔体の潤滑剤収容室は、径方向の内方側のかわりに径方向の外方側に開口していても良い。

また、本発明が、内側軌道部材が回転部材で、潤滑剤収容室が、径方向の内方側に開口している仕様である場合、スリットの径方向の外方側の面が、間隔体の周方向の凹面に行くにしたがって、径方向の外方側に傾斜するように、スリットを形成すると、内側軌道部材および間隔体の遠心力によるポンプ効果によって、潤滑剤をより円滑にスリットの開口から排出し易くなって、潤滑性能をより優れたものにすることができて、好ましい。

また、上記実施形態の円筒ころ軸受では、軌道部材１,２が、環状部材であったが、この発明では、軌道部材は、軸部材を含んでいても良く、外周軌道面が、軸部材の外周面に形成されていても良い。また、ハウジングの内周面に内周軌道面を形成しても良く、この場合、上記ハウジングが、外側軌道部材になる。

また、本発明のころ軸受では、径方向の内方側の内側軌道部材は、回転軌道部材でも、静止軌道部材でも、どちらでも良い。

また、上記実施形態またはその変形例では、ころが、円筒ころであったが、この発明では、ころは、円錐ころ、凸面ころ等であっても良く、円筒ころ以外のころであっても良い。

また、上記実施形態では、本発明が、風力発電のギアボックスの回転軸とハウジングとの間に設置されたが、本発明が、風力発電のギアボックス以外の如何なる回転軸または回転ハウジングを、静止部材に対して回転自在に支持するのに、使用できることは、言うまでもない。

また、本発明では、潤滑剤は、如何なるものが使用されても良く、例えば、潤滑剤として、グリースを使用しても良く、または、洗浄液や、潤滑油を使用しても良い。

１内輪
２外輪
３円筒ころ
７,１０７間隔体
１１外周円筒軌道面
２１内周円筒軌道面
２７潤滑剤収容室
２８,２９,１２８,１２９,１３０スリット
３０間隔体の内輪の径方向の内方側の端面
３１,１３１第１凹面
４０,４１,４５,４６スリットの開口
８０第１凹面において円筒ころが接触可能な位置であって、かつ、第１凹面の深さ方向において最も深い位置
８１第１凹面において円筒ころが接触可能な位置であって、かつ、第１凹面の深さ方向において最も深い位置に対して、径方向の片側の領域

Claims

外周軌道面を有する内側軌道部材と、
内周軌道面を有する外側軌道部材と、
上記内側軌道部材の上記外周軌道面と、上記外側軌道部材の上記内周軌道面との間に配置された複数のころと、
上記内側軌道部材の上記外周軌道面と、上記外側軌道部材の上記内周軌道面との間に配置されると共に、上記内側軌道部材の周方向において隣接する二つの上記ころの間に介在する間隔体と
を備え、
上記間隔体は、
その間隔体の上記周方向の一方側に位置すると共に、上記ころが摺接する凹面と、
上記内側軌道部材の径方向の一方側の端面と、
上記径方向の一方側の端面に開口する潤滑剤収容室と、
上記凹面に開口すると共に、上記潤滑剤収容室に連通する一以上のスリットと
を有していることを特徴とするころ軸受。
請求項１に記載のころ軸受において、
上記間隔体は、複数の上記スリットを有し、
上記複数のスリットは、上記内側軌道部材の軸方向に互いに間隔をおいて位置しており、
上記各スリットは、上記凹面において上記ころが接触可能な位置であって、かつ、上記凹面の深さ方向において最も深い位置に対して、上記径方向の片側の領域のみに存在し、
上記複数のスリットのうちの少なくとも二つのスリットは、上記径方向の長さが異なっていることを特徴とするころ軸受。