JP2013174283A

JP2013174283A - ソリッド形針状ころ軸受

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Publication number: JP2013174283A
Application number: JP2012038541A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Makihara; 由行牧原; Takahiko Sato; 崇彦佐藤; Wataru Takamizawa; 渉高見澤
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2012-02-24
Filing date: 2012-02-24
Publication date: 2013-09-05

Abstract

【課題】外輪ところとの接触部の焼付きの発生を抑制し、耐久性の低下を防ぐことができるソリッド形針状ころ軸受を提供する。
【解決手段】内周に軌道面２ａが形成された外輪２と、外輪２の軌道面２ａに沿って配置された複数のころ３と、ころ３を円周方向に等間隔に保持するポケット部１１を有する保持器４と、からなるソリッド形針状ころ軸受１において、外輪２は、軸方向両端に軌道面２ａから内径方向に立設する第１鍔部５，６を有し、保持器４は、軸方向両端に外周面から外径方向に立設する第２鍔部７，８を有し、第１鍔部５，６と第２鍔部７，８は対向して配置され、第２鍔部７，８と対向する第１鍔部５，６には、軸方向内側から外側へ向けて漸次拡径する第１テーパ面５ａ，６ａが設けられ、第２鍔部７，８には、第１テーパ面５ａ，６ａに平行する第２テーパ面７ａ，８ａが設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ソリッド形針状ころ軸受に関するものである。

ソリッド形針状ころ軸受は、耐久性および回転性能に優れた軸受であり、各種機械の高速回転機構部分や自動車用トランスミッション等のエンジン機構部分に広く使用されている。ソリッド形針状ころ軸受は、内周に軌道面が形成された外輪と、外輪の軌道面に沿って配置された複数の針状ころと、針状ころを円周方向に等間隔に保持するポケット部を有する保持器とから構成されている。

ところで、このようなソリッド形針状ころ軸受では、ころが局所的な負荷を受けた場合や軸受回転の加減速等により、ころ相互間に公転速度のばらつきが生じることがある。このような、ころ相互間の公転速度のばらつきが生じると、保持器はころからの荷重を受けて、ころの姿勢がころの自転軸に対して傾く、いわゆるころのスキューが生じることがある。ころのスキューが生じると、ころは保持器とともに軸方向に移動し、ころと保持器が脱落したり、軸方向の相手部材と接触する場合がある。特許文献１には、外輪の軸方向両端部に鍔部を設け、ころと保持器の軸方向の移動および脱落を鍔部で抑えるとともに、鍔部でころのスキューを受けるようにしたソリッド形針状ころ軸受が開示されている。

２００７−２７０９４８号公報

しかしながら、外輪の鍔部でころのスキューを受けると、ころとの摩擦による発熱が生じ、鍔部との接触部に焼付きが生じたり、ピーリング等の表面損傷が生じて耐久性が低下する場合があった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、本発明が解決しようとする課題は、外輪ところとの接触部の焼付きの発生を抑制し、耐久性の低下を防ぐことができるソリッド形針状ころ軸受を提供することにある。

請求項１に係わる発明は、内周に軌道面が形成された外輪と、前記外輪の軌道面に沿って配置された複数のころと、前記ころを円周方向に等間隔に保持するポケット部を有する保持器と、からなるソリッド形針状ころ軸受において、前記外輪は、軸方向両端に前記軌道面から内径方向に立設する第１鍔部を有し、前記保持器は、軸方向両端に外周面から外径方向に立設する第２鍔部を有し、前記第１鍔部と前記第２鍔部は対向して配置され、前記第２鍔部と対向する前記第１鍔部には、軸方向内側から外側へ向けて漸次拡径する第１テーパ面が設けられ、前記第２鍔部には、前記第１テーパ面に平行する第２テーパ面が設けられていることを特徴とする。

上記のように構成した請求項１の発明によれば、ソリッド形針状ころ軸受は、外輪の軸方向両端には、軌道面から内径方向に立設する第１鍔部を有し、保持器の軸方向両端には、外周面から外径方向に立設する第２鍔部を有し、この第１鍔部と第２鍔部は対向して配置されている。そして、第２鍔部と対向する第１鍔部には、軸方向内側から外側へ向けて漸次拡径する第１テーパ面が設けられ、第２鍔部には、第１テーパ面に平行する第２テーパ面が設けられている。ころのスキューが生じ、ころが保持器とともに軸方向に移動すると、移動方向と反対側の第２鍔部の第２テーパ面が、対向する第１鍔部の第１テーパ面に摺接するので、移動を規制することができる。

請求項２に係わる発明は、請求項１に記載されたソリッド形針状ころ軸受であって、前記ころの軸方向両側の端部は、それぞれ前記第１鍔部の内側側面部との間に軸方向に第１隙間を有し、軸方向両側の前記第１テーパ面は、前記第２テーパ面との間に軸方向に第２隙間を有し、前記第１隙間は前記第２隙間よりも大きいまたは等しいことを特徴とする。

上記のように構成した請求項２の発明によれば、第１隙間を第２隙間よりも大きくした場合、保持器が軸方向に移動したとき、ころが移動方向と同方向の第１鍔部の内側側面部に接触するよりも先に、移動方向と反対側の第２鍔部の第２テーパ面が、対向する第１鍔部の第１テーパ面に摺接するので、外輪の鍔部ところとは接触せず、ころの焼付きやピーリング等の表面損傷を防ぐことができる。

また、第１隙間と第２隙間を等しくした場合、保持器が軸方向に移動したとき、ころが移動方向と同方向の第１鍔部の内側側面部に接触するのと同時に、移動方向と反対側の第２鍔部の第２テーパ面が、対向する第１鍔部の第１テーパ面に摺接するので、ころのスキューにより生じた力は分散される。従って、第２テーパ面と第１テーパ面との摺接による第２テーパ面の摩耗を抑制するとともに、外輪の鍔部ところとの摩擦を小さくし、ころの焼付きやピーリング等の表面損傷を抑制して、耐久性の低下を防ぐことができる。

本発明によれば、外輪ところとの接触部の焼付きの発生を抑制し、耐久性の低下を防ぐことができるソリッド形針状ころ軸受を提供することができる。

本発明の実施形態に係るソリッド形針状ころ軸受を示す断面図である。図１の要部を拡大した断面図である。図１の保持器を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態のソリッド形針状ころ軸受１を図面に従って説明する。
図１に示されるように、ソリッド形針状ころ軸受１は、外輪２と、外輪２の軌道面２ａに沿って配置された針状ころ３と、針状ころ３を保持する保持器４とから構成されている。

外輪２は、円筒状に形成され、その内周に形成された針状ころ３の軌道面２ａと、軸方向両側に軌道面２ａから内径方向に立設する第１鍔部５，６と、を備えている。第１鍔部５，６の外周部分には、軸方向内側から外側へ向けて漸次拡径する第１テーパ面５ａ，６ａが設けられている。この外輪２は、例えば、鋼管などを旋削加工したソリッド形であるが、鋼板をプレス成形したものとしてもよい。

保持器４は、例えば、合成樹脂で円筒状に形成され、周方向の一部に軸方向の切り離し部（図示せず）を形成した一つ割り構造となっている。軸方向両側に外周面から外径方向に立設する第２鍔部７，８と、円周方向に複数箇所に設けられた柱部１０と、各柱部１０の間に設けられ、針状ころ３を円周方向に等間隔に保持するポケット１１を備えている。この第２鍔部７，８の外周部分には、第１テーパ面５ａ，６ａに平行する第２テーパ面７ａ，８ａが設けられている。ポケット１１の軸方向長さＷ３は、針状ころ３の軸方向長さＷ４より若干長く形成されている。また、本体部の厚みｔは、針状ころ３の外径ｄより薄く形成されている。

外輪２の軸方向長さＷ１は、保持器４の軸方向長さＷ２よりも若干大きく設定されている。保持器４は、ポケット１１にそれぞれ針状ころ３を保持させた状態で、外輪２に組み付けると、針状ころ３が外輪２の軌道面２ａに沿って配置され、第１鍔部５，６の内側側面部５ｂ，６ｂの間に針状ころ３が収まる。そして、第１鍔部５，６と第２鍔部７，８とが対向して配置され、第１テーパ面５ａ，６ａと第２テーパ面７ａ，８ａとが、それぞれ平行して向き合う。

図２（ａ）に示すように、第１テーパ面５ａと第２テーパ面７ａは、軸方向に第２隙間ｇ２を隔てて位置している。また、図２（ｂ）に示すように、外輪２の第１鍔部６の内側側面部６ｂと針状ころ３の端部３ｂは、軸方向に第１隙間ｇ１を隔てて位置している。なお、図示していないが、同様に、第１テーパ面６ａと第２テーパ面８ａは、軸方向に第２隙間ｇ２を隔てて位置している。また、外輪２の第１鍔部５の内側側面部５ｂと針状ころ３の端部３ａは、軸方向に第１隙間ｇ１を隔てて位置している。

図３に示すように、保持器４は一つ割り構造となっており、柱部１０の一つに軸方向に切り離し部１２が形成されている。組付けにおいては、切り離し部１２を保持器４を径方向に位置をずらして保持器４を縮径させて外輪２の内側に組込み、組込後に弾性で保持器４を拡径させて切り離し部１２を係合するようにしている。

上記のように構成されたソリッド形針状ころ軸受１において、針状ころ３のスキューが生じ、針状ころ３が保持器４とともに軸方向Ａに移動した場合の動作について説明する。

図１および図２（a）、図２（ｂ）に示すように、第１隙間ｇ１を第２隙間ｇ２よりも大きくした場合、針状ころ３の端部３ｂが移動方向と同方向に対向する第１鍔部６の内側側面部６ｂに接触するよりも先に、移動方向と反対側の第２鍔部７の第２テーパ面７ａが、対向する第１鍔部５の第１テーパ面５ａに摺接する。

これにより、針状ころ３と保持器４の移動が規制される。このとき外輪２の第１鍔部６と針状ころ３の端部３ｂは接触しないので、針状ころ３の焼付きやピーリング等の表面損傷を防ぐことができる。

また、針状ころ３と保持器４の移動方向が逆方向の場合も、針状ころ３と保持器４の移動が規制される。このときも外輪２の第１鍔部５と針状ころ３の端部３ａは接触しないので、上記と同様な効果を得ることができる。

また、第１隙間ｇ１と第２隙間ｇ２を等しくした場合、針状ころ３の端部３ｂが移動方向と同方向に対向する第１鍔部６の内側側面部６ｂに接触するのとほぼ同時に、移動方向と反対側の第２鍔部７の第２テーパ面７ａが、対向する第１鍔部５の第１テーパ面５ａに摺接する。

これにより、針状ころ３と保持器４の移動が規制される。このとき針状ころ３のスキューにより生じた力は、外輪２の内側側面部６ｂと針状ころ３の端部３ｂとの接触と、第２テーパ面７ａと第１テーパ面５ａとの摺接により分散されるので、それぞれの接触部位の摩擦を小さくすることができる。

従って、第２テーパ面７ａと第１テーパ面５ａとの摺接による第２テーパ面７ａの摩耗を抑制するとともに、外輪２の第１鍔部６と針状ころ３との摩擦を小さくするので、針状ころ３の焼付きやピーリング等の表面損傷を抑制し、耐久性の低下を防ぐことができる。また、針状ころ３と保持器４の移動方向が逆方向の場合も同様な効果を得ることができる。

本実施の形態においては、針状ころ軸受として、ソリッド形の針状ころ軸受に適用しているが、これら針状ころ軸受に限定されるものではなく、他のころ軸受にも適用することができる。

１：ソリッド形針状ころ軸受、２：外輪、３：針状ころ、４：保持器、
５，６：第１鍔部、５ａ，６ａ：第１テーパ面、５ｂ，６ｂ：内側側面部、
７，８：第２鍔部、７ａ，８ａ：第２テーパ面、１０：柱部、１１；ポケット、
１２：切り離し部、ｔ：保持器厚さ、ｄ：ころ外径、
ｇ１：第１隙間、ｇ２：第２隙間、
Ｗ１：外輪軸の方向長さ、Ｗ２：保持器の軸方向長さ、
Ｗ３：ポケットの軸方向長さ、Ｗ４：ころの軸方向長さ

Claims

内周に軌道面が形成された外輪と、
前記外輪の軌道面に沿って配置された複数のころと、
前記ころを円周方向に等間隔に保持するポケット部を有する保持器と、
からなるソリッド形針状ころ軸受において、
前記外輪は、軸方向両端に前記軌道面から内径方向に立設する第１鍔部を有し、
前記保持器は、軸方向両端に外周面から外径方向に立設する第２鍔部を有し、
前記第１鍔部と前記第２鍔部は対向して配置され、
前記第２鍔部と対向する前記第１鍔部には、軸方向内側から外側へ向けて漸次拡径する第１テーパ面が設けられ、
前記第２鍔部には、前記第１テーパ面に平行する第２テーパ面が設けられていることを特徴とするソリッド形針状ころ軸受。
請求項１に記載されたソリッド形針状ころ軸受であって、
前記ころの軸方向両側の端部は、それぞれ前記第１鍔部の内側側面部との間に軸方向に第１隙間を有し、
軸方向両側の前記第１テーパ面は、前記第２テーパ面との間に軸方向に第２隙間を有し、
前記第１隙間は前記第２隙間よりも大きいまたは等しいことを特徴とするソリッド形針状ころ軸受。