JP2012241873A

JP2012241873A - 円すいころ軸受

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Publication number: JP2012241873A
Application number: JP2011115605A
Authority: JP
Inventors: Akiyuki Suzuki; 章之鈴木; Hiroshi Jo; 宏城
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2011-05-24
Filing date: 2011-05-24
Publication date: 2012-12-10
Anticipated expiration: 2031-05-24
Also published as: JP5807384B2

Abstract

【課題】内輪の大径側鍔部面と、円すいころとが滑り接触する箇所の焼き付きを防止する。
【解決手段】外輪１１および内輪２０に軌道面１２、２２を形成し、内輪２０に軌道面２２の軸方向両側の一方に小径側鍔部２３を、他方に大径側鍔部２４を形成し、外輪１１および内輪２０間にできる空間が、内輪２０の小径側鍔部２３から大径側鍔部２４へ潤滑油が流れる油流路とされている円すいころ軸受において、保持器３０は、大径側内側端面２４ａと対応する位置まで半径方向に肉厚を有するとともに、大径側内側端面２４ａと向かい合わせで対向する大径側外側端面６２を有し、さらにこの大径側外側端面６２と反対側に小径側外側端面３４を有し、一方が小径側外側端面３４に開口し、他方が大径側外側端面６２に開口する油導入通路３２を保持器３０に設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、外輪および内輪間に複数の円すいころと保持器を配置した円すいころ軸受に関する。

図４および図５（特許文献１）に示すように、円すいころ軸受１００は、外輪１１０、内輪１２０、円すいころ１４０、保持器１３０とからなり、内輪１２０の大径側鍔部１２１の大径側内側端面１２２と、円すいころ１４０の大径側端面１４１とが滑り接触し、この箇所の焼付き防止のために、矢印１５０、１５１で示すように、内輪１２０の小径側鍔部１２３側から大径側鍔部１２１へ、潤滑油を積極的に流している。また、前記保持器１３０には、円すいころ１４０を転動可能に保持するポケット１３１が円周方向に等間隔に形成され、さらに各ポケット１３０の円周方向の両側に油対流用切欠き１３２が形成されているが、この油対流用切欠き１３２は、矢印１５０に示す、外輪１１０側、内輪１２０側、外輪１１０側の順に流れる流れと、矢印１５１に示す、内輪１２０側、外輪１１０側の順に流れる流れを引き起こすために設けたものであって、内輪１２０の大径側鍔部１２１の大径側内側端面１２２へ供給される潤滑油を増やすために設けたものでない。

特開平９−３２８５８号公報

このため、自動車の発進時等で車速が低いときは、内輪１２０の小径側鍔部１２３側から大径側鍔部１２１へ流れる潤滑油の全体流量が少なく、内輪１２０の大径側鍔部１２１の大径側内側端面１２２と、円すいころ１４０の大径側端面１４１とが滑り接触する箇所に焼き付きが発生しやすい。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、内輪１２０の大径側鍔部１２１の大径側内側端面１２２と、円すいころ１４０の大径側端面１４１とが滑り接触する箇所の焼き付きを防止する。

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、前記外輪および前記内輪間に配置され円周上等間隔に複数のポケットを有する保持器と、前記ポケットに配置される複数の円すいころとからなり、前記外輪の内周および前記内輪の外周に前記円すいころが転動する軌道面を形成し、前記内輪に前記軌道面の軸方向両側の一方に小径側鍔部を、他方に大径側鍔部を形成し、この大径側鍔部に前記円すいころが滑り接触する大径側内側端面を形成し、前記外輪および前記内輪間にできる空間が、前記内輪の小径側鍔部から大径側鍔部へ潤滑油が流れる油流路とされている円すいころ軸受において、前記保持器は、前記大径側内側端面と対応する位置まで半径方向に肉厚を有するとともに、前記大径側内側端面と向かい合わせで対向する大径側外側端面を有し、さらにこの大径側外側端面と反対側に小径側外側端面を有し、一方が前記小径側外側端面に開口し、他方が大径側外側端面に開口する油導入通路を前記保持器に設けたものである。

この構成によって、内輪の小径側鍔部側にある潤滑油の一部が、油導入通路を経て内輪の大径側鍔部の大径側内側端面に供給され、この大径側端面へ供給される潤滑油が増えるので、内輪の大径側鍔部の大径側端面と、円すいころの大径側端面とが滑り接触する箇所の焼き付きを防止できる

請求項２に記載の発明は、前記油導入通路を、前記ポケットの円周方向両側で、前記ポケットに開口する位置に設けたものである。すなわち、油導入通路が、保持器の外径側あるいは内径側の円すいころが移動する空間に設けられていないので、油導入通路に潤滑油を流しても、攪拌抵抗が増えることがない。

請求項３に記載の発明は、前記油導入通路を、複数のポケット間で、前記ポケットに開口しない位置に設けたものである。すなわち、油導入通路が、保持器の外径側あるいは内径側の円すいころが移動する空間に設けられていないので、油導入通路に潤滑油を流しても、攪拌抵抗が大幅に増えることがない。しかも、油導入通路を流れる潤滑油は、円すいころの外周に触れることないため、円すいころの回転抵抗が大幅に増えることがない。

請求項４に記載の発明は、前記前記内輪の前記小径側鍔部側にある前記保持器を、前記外輪に対し内径側へ離して設けることにより、前記外輪および前記保持器間に油導入空間を形成し、この油導入空間を構成する前記小径側外側端面に、前記油導入通路の一方を開口させたものである。これにより、油導入空間で潤滑油が捕捉され、油導入通路を経て内輪の大径側鍔部の大径側端面へ供給される潤滑油の量が増える。

本発明によれば、内輪の小径側鍔部側にある潤滑油の一部が、油導入通路を経て内輪の大径側鍔部の大径側内側端面に供給され、この大径側端面へ供給される潤滑油が増えるので、内輪の大径側鍔部の大径側端面と、円すいころの大径側端面とが滑り接触する箇所の焼き付きを防止できる。

本発明の実施形態における円すいころ軸受の縦断面図である。本発明の実施形態における図１のＡ矢視図である。本発明の実施形態における図１のＢ方向から見た保持器の展開図である。本発明の実施形態における図１のＣ−Ｃ線断面図である。従来における円すいころ軸受の縦断面図である。従来における保持器の外観図である。

本発明の一実施形態について、図１乃至図４を参酌しつつ説明する。図１は、円すいころ軸受の縦断面図であり、図２は、図１のＡ矢視図であり、図３は、図１のＢ方向から見た保持器の展開図であり、図４は、図１のＣ−Ｃ線断面図である。

図１乃至図２に示すように、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に保持される複数の円すいころ４０とからなっている。外輪１１、内輪２０、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。保持器３０は、樹脂製の材料で構成され、特にナイロンがよく使われる。

前記外輪１１の内周には、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の外周には、内輪２０の軸線に対して傾斜した内輪側軌道面２２が形成されている。内輪側軌道面２２の軸方向両側の一方に外径方向へ突出した小径側鍔部２３が形成され、他方に外径方向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に滑り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に滑り接触する大径側内側端面２４ａが形成されている。

図１および図３に示すように、前記保持器３０には、円周方向に等間隔にポケット３１が形成され、各ポケット３１の円周方向両側に油導入通路３２が形成されている。また保持器３０は、外径側は外輪側軌道面１２の近傍まで、内径側は内輪側軌道面２２の近傍まで径方向に肉厚を有し、言い換えれば、大径側内側端面２４ａと対応する位置まで肉厚を有する。

保持器３０の外輪側軌道面１２側には、第１の案内面３３、小径側外側端面３４、第２の案内面３５、第３の案内面３６が、小径側から大径側へ向かって順に形成されている。第１の案内面３３は、外輪側軌道面１２と平行に傾斜しており、小径側外側端面３４は、保持器３０の軸線に対し直角に近い角度で持って傾斜しており、第２の案内面３５は、外輪側軌道面１２に対して緩やかな傾斜を有し、第３の案内面３６は、保持器３０の軸線と平行な方向に延びている。

第１の案内面３３は、外輪側軌道面１２に対し内径方向に離れた位置にあるので、外輪側軌道面１２、第１の案内面３３、小径側外側端面３４で囲まれた油導入空間３８が形成されている。第２の案内面３５は、外輪側軌道面１２に最も接近し、しかも外輪側軌道面１２に対し緩やかな傾斜を有するので、小径側外側端面３４側の外側軌道面１２および外輪側軌道面１２間に絞り３７が形成されている。油導入空間３８を設けることにより、潤滑油を捕捉しやすくなり、絞り３７を設けることにより、油導入通路３２を流れる潤滑油が増える。

保持器３０の内輪側軌道面２２側には、第４の案内面６０、第５の案内面６１、大径側外側端面６２、第６の案内面６３が、小径側から大径側へ向かって順に形成されている。第４の案内面６０は、保持器３０の軸線とほぼ平行な方向に延びており、第５の案内面６１は、内輪側軌道面２２と平行な方向に延びており、大径側外側端面６２は、大径側内側端面２４ａと向かい合わせで対向しかつ大径側内側端面２４ａと平行な面を有し、第６の案内面６３は、保持器３０の軸線と平行な方向に延びている。

外輪１１および内輪２０間の空間が、小径側鍔部２３から大径側鍔部２４へ潤滑油が流れる油流路となっている。つまり、外輪１１および保持器３０間の空間も油流路の一つであり、保持器３０および内輪２０間の空間も油流路の一つである。油導入通路３２は、一方が小径側外側端面３４に開口し、他方が大径側外側端面６２に開口している。また油導入通路３２は、図４に示すように、断面略四角形状の溝であり、ポケット３１に開口する側は、円すいころ４０で塞がれている。図１および図３に示すように、油導入通路３２は、円すいころ４０に沿って形成されており、図１で見る限り、油導入通路３２は、保持器３０の軸線とほぼ平行に形成されているように見えるが、油導入通路３２は、円すいころ４０の外輪１１側から円すいころ４０の内輪２０側に渡って形成されているので、図３に示すように、油導入通路３２は、円弧状に形成されている。

図３および図４に示すように、ポケット３１は、円すいころ４０に沿って断面円弧状に形成されている。ポケット３１の外輪１１側の入口は、円すいころ４０の最大外形よりも小さいので、内輪２０に保持器３０を遊嵌した状態で、ポケット３１の入口を変形させて保持器３０の外周側よりポケット３１に円すいころ４０が挿入される。保持器３０は、射出成形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２２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。

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２２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および大径側内側端面２４ａ間は滑り接触しながら、前記スラスト力の一部を受け止めるため、焼付きが発生しやすい。

これに対し、外輪１１および内輪２０間の油流路へ潤滑油が供給され、小径側鍔部２３から大径側鍔部２４へ潤滑油が流れる。このとき、矢印５０に示すように、保持器３０および内輪２０間の油流路を流れる流れと、矢印５１に示すように、油導入空間３８、油導入通路３２の順に流れ、さらに保持器３０および内輪２０間の油流路を流れる流れの２つがあり、いずれの流れも、円すいころ４０の大径側端面４３および大径側内側端面２４ａ間の滑り接触する箇所へ供給されるので、焼付きを防止できる。油導入空間３８、油導入通路３２、絞り３７によって、円すいころ４０の大径側端面４３および大径側内側端面２４ａ間へ供給される潤滑油の流量が増え、自動車の発進時等の車速が低い状態で全体の潤滑油の供給量が少なくても、円すいころ４０の大径側端面４３および大径側内側端面２４ａ間の焼き付きを防止できる。油導入通路３２が、保持器３０の外径側あるいは内径側の円すいころ４０が移動する空間に設けられていないので、油導入通路３２に潤滑油を流しても、攪拌抵抗が増えることがない。

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。

上述した実施形態は、ポケット３１の円周方向両側で、ポケット３１に開口する位置に油導入通路３２を設けた。他の実施形態として、図３および図４の一点鎖線で示すように、複数のポケット３１間で、ポケット３１に開口しない位置に油導入通路７０を設けても良い。この油導入通路７０は、断面円形で、一方が小径側外側端面３４に開口し、他方が大径側外側端面６２に開口している。油導入通路７０が、保持器３０の外径側あるいは内径側の円すいころ４０が移動する空間に設けられていないので、油導入通路７０に矢印７１に示すように潤滑油を流しても、攪拌抵抗が増えることがない。油導入通路７０を流れる潤滑油は、円すいころ４０の外周に触れることないため、円すいころ４０の回転抵抗が大幅に増えることがない。

上述した実施形態は、第１の案内面３３を外輪側軌道面１２に対し内径方向に離れた位置に設けることによって、外輪側軌道面１２、第３の案内面３６、小径側外側端面３４で囲まれた油導入空間３８を形成したが、第１の案内面３３を第２の案内面３５と同一の面にしても良い。この場合、小径側外側端面３４は、図１の位置よりも小径側鍔部２３側に位置し、保持器３０の端面と同一の面となる。

１１：外輪、１２：外輪側軌道面（軌道面）、２０：内輪、２２：内輪側軌道面（軌道面）、２３：小径側鍔部、２４：大径側鍔部、２４ａ：大径側内側端面、３０：保持器、３１：ポケット、３２：油導入通路、３４：小径側外側端面、３７：絞り、３８：油導入空間、４０：円すいころ、６２：大径側外側端面

Claims

外輪と、前記外輪の内周側に配置される内輪と、前記外輪および前記内輪間に配置され円周上等間隔に複数のポケットを有する保持器と、前記ポケットに配置される複数の円すいころとからなり、前記外輪の内周および前記内輪の外周に前記円すいころが転動する軌道面を形成し、前記内輪に前記軌道面の軸方向両側の一方に小径側鍔部を、他方に大径側鍔部を形成し、この大径側鍔部に前記円すいころが滑り接触する大径側内側端面を形成し、前記外輪および前記内輪間にできる空間が、前記内輪の小径側鍔部から大径側鍔部へ潤滑油が流れる油流路とされている円すいころ軸受において、前記保持器は、前記大径側内側端面と対応する位置まで半径方向に肉厚を有するとともに、前記大径側内側端面と向かい合わせで対向する大径側外側端面を有し、さらにこの大径側外側端面と反対側に小径側外側端面を有し、一方が前記小径側外側端面に開口し、他方が大径側外側端面に開口する油導入通路を前記保持器に設けたことを特徴とする円すいころ軸受。
前記油導入通路は、前記ポケットの円周方向両側で、前記ポケットに開口する位置に設けたことを特徴とする請求項１に記載の円すいころ軸受。
前記油導入通路は、複数のポケット間で、前記ポケットに開口しない位置に設けたことを特徴とする請求項１に記載の円すいころ軸受。
前記前記内輪の前記小径側鍔部側にある前記保持器を、前記外輪に対し内径側へ離して設けることにより、前記外輪および前記保持器間に油導入空間を形成し、この油導入空間を構成する前記小径側外側端面に、前記油導入通路の一方を開口させたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項に記載の円すいころ軸受。