JP2012092947A - 転がり軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】保持器の破損を無くすとともに、潤滑油が供給されないある程度の期間は、焼付きが発生しないようにする。
【解決手段】外輪１１と、外輪１１の内周側に配置される内輪２０と、外輪１１と内輪２０間に配置され円周上等間隔に複数のポケット部３４を有する保持器３０と、ポケット部３４に配置される複数の転動体４０とを備え、保持器３０は、リング状の環状部３１、３２と、環状部３１、３２に対して軸方向に延びる柱部３３とからなる転がり軸受において、保持器３０の柱部３３の内輪２０側の内周面に、多孔質体からなる保持部材５０を設け、保持部材５０には多孔が繋がることによって連通孔が多数形成され、これら連通孔に潤滑油を保持させた。
【選択図】図１

Description

本発明は、外輪と内輪間に複数の転動体と保持器を配置した転がり軸受に関する。

転がり軸受は、外輪、内輪、転動体、保持器とからなり、焼付き防止のために特に滑り接触する箇所へ潤滑油を積極的に供給する必要がある。潤滑油の供給として、転がり軸受の一部をどぶ漬けする方法と、オイルポンプからノズルへ潤滑油を送給し、ノズルから内輪の軌道面に潤滑油を掛ける方法とがある。前記オイルポンプは、自動車のエンジンによって駆動されるケースが殆どであり、ハイブリッド車のように電動モータ走行時は、前記エンジンが停止しており、転がり軸受へ潤滑油が供給されない。エンジン走行時までに転がり軸受の滑り面の焼付きを防ぐ必要がある。

これに対する対策として、特許文献１に示すように、前記保持器を連通孔を有する樹脂多孔質体で構成し、樹脂多孔質体に潤滑油を含浸させ、樹脂多孔質体から滲み出る潤滑油を滑り接触する箇所へ供給する方法が考えられる。

特開２００７−１９８５６１号公報

保持器全体を樹脂多孔質体にて構成すると、転がり軸受の急回転、急停止時に保持器に円周方向の力が作用し、保持器が破損しやすい。本発明は上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的は、保持器の破損を無くすとともに、潤滑油が供給されないある程度の期間は、焼付きが発生しないようにする。

請求項１に記載の発明は、外輪と、前記外輪の内周側に配置される内輪と、前記外輪と前記内輪間に配置され円周上等間隔に複数のポケット部を有する保持器と、前記ポケット部に配置される複数の転動体とを備え、前記保持器は、リング状の環状部と、環状部に対して軸方向に延びる柱部とからなる転がり軸受において、前記保持器を非多孔質体からなる樹脂または金属で構成し、前記保持器の前記柱部の前記内輪側の内周面に、多孔質体からなる保持部材を設け、前記保持部材には多孔が繋がることによって連通孔が多数形成され、これら連通孔に潤滑油を保持させたものである。

この構成によれば、保持器に非多孔質体の材料を使用して、多孔質体の材料と比較して引っ張り強度、曲げ強度を高めているため、保持器の破損を防止できるとともに、オイルポンプから潤滑油が供給されないある程度の期間は、保持部材から滲みでる潤滑油によって焼付きを防止できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の転がり軸受において、前記保持部材は、樹脂製の多孔質体で構成し、前記保持部材の一部を前記転動体に接触させたものである。

この構成によれば、保持部材から直接転動体に潤滑油が塗布されるため、転動体と滑り接触する箇所の焼付きを確実に防止できる効果がある。また、転動体よりも軟らかい材料を使用し、これを接触させているため、転動体が傷付くことがない。

本発明によれば、保持器の破損を防止できるとともに、オイルポンプから潤滑油が供給されないある程度の期間は、保持部材から滲みでる潤滑油によって焼付きを防止できる。

本発明の実施形態における転がり軸受の断面図である。 本発明の実施形態における図１のＡ矢視図である。

本発明の一実施形態について、図１乃至図２を参酌しつつ説明する。図１は、転がり軸受の一種である円すいころ軸受の断面図、図２は、図１のＡ矢視図である。

図１乃至図２に示すように、転がり軸受の一種である円すいころ軸受１０は、リング状の外輪１１と、外輪１１の内周側に配置されるリング状の内輪２０と、外輪１１と内輪２０間に配置されるリング状の保持器３０と、保持器３０の内周に固着された多孔質体からなる保持部材５０と、前記保持器３０に保持される複数の円すいころ４０とからなっている。前記外輪１１、内輪２０、保持器３０、円すいころ４０は、いずれも金属製の材料で構成され、特に鉄系の材料がよく使われる。前記外輪１１、内輪２０、保持器３０、円すいころ４０は、内部に微細な孔を多数有しない非多孔質体である。

前記外輪１１の内周面には、外輪１１の軸線に対して傾斜した外輪側軌道面１２が形成されている。前記内輪２０の外周面には、内輪２０の軸線に対して傾斜した内輪側軌道面２１が形成されている。内輪側軌道面２１を挟んで小径側に半径方向外方へ突出した小径側鍔部２３が形成され、内輪側軌道面２１を挟んで大径側に半径方向外方へ突出した大径側鍔部２４が形成されている。小径側鍔部２３の円すいころ４０側の端面には、円すいころ４０の後述する小径側端面４２に接触する小径側内側端面２３ａが形成されている。大径側鍔部２４の円すいころ４０側の端面には、円すいころ４０の後述する大径側端面４３に接触する大径側内側端面２４ａが形成されている。

前記保持器３０は、リング状の小径側環状部３１、リング状の大径側環状部３２、前記小径側環状部３１と前記大径側環状部３２を繋ぐ柱部３３とからなっている。前記柱部３３は円周方向に等間隔に複数設けられ、２つの柱部３３と前記小径側環状部３１と前記大径側環状部３２とでポケット部３４が形成されている。前記ポケット部３４は円周方向に等間隔に複数設けられ、各ポケット部３４に前記円すいころ４０が回転可能に保持されている。前記保持器３０は、板状の金属板からプレスによって、切り抜き、折り曲げ等により製作される。

前記円すいころ４０は、円すい形状から頂部を除去した形状を有するもので、前記外輪側軌道面１２と前記内輪側軌道面２１上を転動する転動面４１と、小径側の端面に形成された小径側端面４２と、大径側の端面に形成された大径側端面４３を有する。

前記保持器３０の前記内輪２０側の内周面に多孔質体からなる保持部材５０が設けられている。前記保持部材５０は四角柱の形状を有し、全ての柱部３３にこれと平行になるように接着剤を介して固定されている。前記保持部材５０は、前記円すいころ４０の軸方向長さよりも若干短く、前記柱部３３の円周方向の幅よりも若干狭く、前記えんすいころ４０の回転中心近傍まで前記保持器３０に対し内径方向に突出している。

前記保持部材５０の前記内輪２０側の角部が、前記円すいころ４０に最も接近している。前記保持部材５０は、内部に多数の微細な孔を有し、孔同士が繋がることによって連通孔を構成し、これら連通孔に潤滑油が保持されるようになっている。前記保持部材５０は、熱溶融した樹脂の中に気孔形成粒子を混合し、射出成形後、前記気孔形成粒子を溶かして連通孔を形成した樹脂製の多孔質体が使用されている。

続いて上述した構成にもとづいて、作用について説明する。

外輪１１に対して内輪２０が回転すると、円すいころ４０は外輪側軌道面１２上と内輪側軌道面２１上を転動しながら内輪２０の回転方向と同方向に移動する。円すいころ４０の転動によって保持器３０が内輪２０と同方向に回転する。

内輪２０に軸方向のスラスト力が作用すると、円すいころ４０の大径側端面４３が大径側内側端面２４ａに接触し、さらに円すいころ４０を介して外輪１１に前記スラスト力が作用する。円すいころ４０の大径側端面４３と大径側内側端面２４ａ間は滑り接触するため、焼付きが発生しやすい。図略のノズルよりオイルポンプからの潤滑油が供給され、この潤滑油が先程の滑り接触面に供給されるので、焼付きが抑えられる。内輪側軌道面２１と大径側内側端面２４ａと小径側内側端面２３ａに掛けられた潤滑油は、遠心力によって保持器３０、外輪１１の順に移動し、この過程で保持部材５０に潤滑油が貯えられる。保持部材５０にとって柱部は外径側の壁となるので、この壁がある分だけ遠心力による潤滑油の流出が抑えられる。

ハイブリッド車で電動モータ走行時は、エンジンが停止するので、オイルポンプから潤滑油が供給されなくなる。前記保持部材５０から潤滑油が遠心力によって滲み出し、保持器３０の内周面に沿って潤滑油が移動し、ポケット部３４に潤滑油が供給される。ポケット部３４に供給された潤滑油は、円すいころ４０に付着し、円すいころ４０の大径側端面４３と大径側内側端面２４ａ間にも潤滑油が供給される。この場合、柱部がポケット部に潤滑油を確実に供給するためのガイドの役目を持つ。保持部材５０から滲み出る潤滑油に限りがあるため、数分電動モータで走行した後は、エンジンを駆動し、オイルポンプから潤滑油を円すいころ４０の大径側端面４３と大径側内側端面２４ａ間の滑り接触する箇所へ供給する必要がある。

保持器３０に前記保持部材５０取付け用の専用の貫通穴を明けることなく、保持器３０の表面に接着剤を介して保持部材５０を固定するため、保持器３０の強度を損なうことない。よって、内輪２０を急回転、急停止させても、保持器３０が破損することがない。また、柱部３３の両端に環状部３１、３２を有する保持器３０の柱部３３に保持部材５０を固定した場合、保持器３０の軸方向略中間に保持部材５０を固定したと同じ状態となり、重量バランスが上手くとれているため、保持器３０を滑らかに回転させることができる。

本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

前記保持部材５０をスポンジ等の転動体よりも軟らかい材質で構成しても良い。この場合、保持部材５０の保持器３０の円周方向の幅を広げ、保持部材５０の内輪２０側の角部を円すいころ４０に直接接触させ、保持部材５０から滲み出る潤滑油を直接円すいころ４０に塗布しても良い。

前記保持部材５０は、熱溶融した樹脂の中に気孔形成粒子を混合し、射出成形後、前記気孔形成粒子を溶かして連通孔を形成したものを使用したが、他の実施形態として、樹脂製の粉末を焼結型に入れ、焼結成形により溶けた粉末間に微細な連通孔を形成したものを使用しても良いし、２液混合の液体の中に発泡剤を混ぜ、液体の中に多数の泡を形成し、これを成形型に流し込み硬化させたものを使用しても良い。この場合、成形された樹脂の内部に、前記多数の泡によって多数の微細な連通孔が形成される。さらに、他の実施形態として、金属製の粉末を焼結型に入れ、焼結成形により溶けた粉末間に微細な連通孔を形成したものを使用しても良い。

本実施例は、転がり軸受として、円すいころ軸受を適用した例について述べたが、円ころ軸受、アンギュラ玉軸受あるいは深溝玉軸受を適用できる。

１１：外輪、２０：内輪、３０：保持器、３１：小径側環状部（環状部）、３２：大径側環状部（環状部）、３３：柱部、３４：ポケット部、４０：円すいころ（転動体）

Claims (2)

1. 外輪と、前記外輪の内周側に配置される内輪と、前記外輪と前記内輪間に配置され円周上等間隔に複数のポケット部を有する保持器と、前記ポケット部に配置される複数の転動体とを備え、前記保持器は、リング状の環状部と、環状部に対して軸方向に延びる柱部とからなる転がり軸受において、
   前記保持器を非多孔質体からなる樹脂または金属で構成し、前記保持器の前記柱部の前記内輪側の内周面に、多孔質体からなる保持部材を設け、前記保持部材には多孔が繋がることによって連通孔が多数形成され、これら連通孔に潤滑油を保持させたことを特徴とする転がり軸受。
2. 前記保持部材は、樹脂製の多孔質体で構成し、前記保持部材の一部を前記転動体に接触させたことを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。

Images