JP2015010651A - ころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】ころ軸受を隣接して複数配置していても、それぞれのころ軸受のころの転動面および保持器の外周面に充分な量の潤滑油を供給して、油膜切れによる焼付きを抑制することができるころ軸受を提供する。
【解決手段】保持器６０は、ポケット７１の内側となる第１環状部６１および第２環状部６２の軸方向の端面７１Ａに形成された凸部７７と、凸部７７を軸方向に貫通する第１貫通孔７２および第２貫通孔７４が形成され、ころ５０は、軸方向の両端面５０Ａに形成された凹部５１と、凹部５１を軸方向に貫通するころ貫通孔５２とが形成され、ころ５０は、保持器６０の凸部７７に凹部５１が係合して保持され、第１貫通孔７２と第２貫通孔７４ところ貫通孔５２とを介して、第１環状部６１の軸方向の一方側の端面と、第２環状部６２の軸方向の他方側の端面とを連通する。
【選択図】図２

Description

本発明はころ軸受に関する。

従来、針状ころ軸受は複数の針状ころと保持器とを備え、保持器は環状部と複数の柱部と複数のポケットを有した構成となっている。この針状ころ軸受には、外部から潤滑油をころの端面に供給して、ころの転動面に油膜を形成して潤滑するものがある。

このような針状ころ軸受では、ころの端面に充分な量の潤滑油を供給できないと、ころの転動面に油膜を形成することができず、その結果、油膜切れを起こし、ころの転動面および保持器の外周面で焼付きが発生する場合がある。

例えば、特許文献１には、保持器の各ポケットに軸方向に貫通する貫通孔を有し、潤滑油を外部からこの貫通孔を通して潤滑油を供給することにより、ころの端面に充分な量の潤滑油を供給するようにしたころ軸受が開示されている。

特開２００７−７８０９０号公報

しかしながら、このころ軸受では、貫通孔と転動するころの相対位置によっては、ころが潤滑油の流路を妨げるため、一時的に潤滑油の流量が低下する場合がある。例えば、ころ軸受を隣接して複数配置した装置では、潤滑油を一方のころ軸の外側から供給すると、一方のころ軸受には充分な量の潤滑油を供給できても、他方のころ軸受には、充分な量の潤滑油を供給できないことがある。その結果、他方のころ軸受は、ころの転動面に油膜を形成するころができず、油膜切れを起こし、ころの転動面および保持器の外周面で焼付きが発生するという問題があった。

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、ころ軸受を隣接して複数配置していても、それぞれのころ軸受のころの転動面および保持器の外周面に充分な量の潤滑油を供給して、油膜切れによる焼付きを抑制することができる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、第１環状部および第２環状部と、前記第１環状部および前記第２環状部を軸方向に連結するとともに周方向に互いに間隔をおいて位置する複数の柱部と、第１環状部および第２環状部の軸方向の端面と周方向に隣接する前記柱部との間に形成されたポケットを有する保持器と、前記各ポケットに収容されたころとを備え、前記保持器は、前記ポケットの内側となる前記第１環状部および前記第２環状部の軸方向の端面に形成された凸部と、前記凸部を軸方向に貫通する第１貫通孔および第２貫通孔が形成され、前記ころは、軸方向の両端面に形成された凹部と、前記凹部を軸方向に貫通するころ貫通孔とが形成され、前記ころは、前記保持器の前記凸部に前記凹部が係合して保持され、前記第１貫通孔と前記第２貫通孔ところ貫通孔とを介して、前記第１環状部の軸方向の一方側の端面と、前記第２環状部の軸方向の他方側の端面とを連通す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、保持器の軸方向の外方側から供給される潤滑油は、第１環状部の第１貫通孔を通って、ころ貫通孔に流入する。このとき、潤滑油に作用する遠心力により、第１環状部ところ端面との隙間を介して、ころの転動面と第１環状部の外周面に潤滑油を供給することができる。さらに、潤滑油は、ころ貫通孔を通って第２環状部の第２貫通孔に流入する。このとき、潤滑油に作用する遠心力により、第２環状部ところ端面との隙間を介して、ころの転動面と第２環状部の外周面に潤滑油を供給することができる。そして、ころの転動面および保持器の外周面に供給された潤滑油により、ころの転動面および保持器の外周面に油膜を形成することができる。

また、潤滑油を供給する流路となる第１貫通孔ところ貫通孔と第２貫通孔は、軸方向に重なっており、ころ回転中であっても、それぞれの貫通孔の相対位置は変わらない。したがって、それぞれの貫通孔が常に連通しており、潤滑油を供給する流路が妨げられることがないので、一時的に潤滑油の流量が低下することを防ぎ、油膜切れの発生による焼付きを抑制することができる。

また、潤滑油は、第１環状部の第１貫通孔を通って、ころ貫通孔に流入し、さらに第２環状部の第２貫通孔を通って、保持器の軸方向の外側へ流出することができる。したがって、このころ軸受を軸方向に複数配置した装置において、一方のころ軸受を介して、他方のころ軸受に潤滑油を供給をすることができるので、装置全体の潤滑油の流動性を高くすることができる。

請求項２に係わる発明は、請求項１に記載のころ軸受であって、前記保持器は、前記第１貫通孔および前記第１環状部の外周面とを連通する第１溝部と、前記第２貫通孔および前記第２環状部の外周面とを連通する第２溝部を有していることを特徴とする。

上記のように構成した請求項２の発明によれば、第１溝部および第２溝部ところの端面との間に形成される空間を油溜まりとして設けているので、第１貫通孔およびころ貫通孔を介して流動してきた潤滑油を充填することができる。この油溜まりは、ころの転動面および保持器の外周面の近傍に位置しているので、油溜まりから潤滑油をころの転動面および保持器の外周面に効率的に流出させて、ころの転動面および保持器の外周面に油膜を形成することができる。

また、この油溜まりにより、ころの転動面および保持器の外周面に供給する潤滑油を確保することができるので、一時的に潤滑油の流量が低下しても油膜切れの発生による焼付きを抑制することができる。

本発明によれば、ころ軸受を隣接して複数配置していても、それぞれのころ軸受のころの転動面および保持器の外周面に充分な量の潤滑油を供給して、油膜切れによる焼付きを抑制することができる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ころ軸受を用いた減速機の一部を構成しているクランク軸近傍の軸方向の断面図である。 図１のころ軸受の斜視図である。 図１のころ軸受の断面図である。

図１は、本発明の実施形態に係るころ軸受を隣接して複数配置した減速機１の一部を構成しているクランク軸１６近傍の軸方向の断面図である。この減速機１は、ケーシング（図示せず）と、このケーシングに収容されている減速機構（図示せず）と、この減速機構によって伝達された回転動力を出力する出力軸としてのシャフト１２とを備えている。

この減速機構は、クランク軸１６と、このクランク軸１６に設けられている偏心ギア１７ａおよび１７ｂとを有し、入力軸の回転速度を変速している。この減速機１は、入力軸の回転速度を、減速機構によって減速し、シャフト１２に出力するようになっている。なお、この減速機１は、入力軸の回転速度を減速機構によって増速するようになっていてもよい。

図１に示すように、クランク軸１６は、一端から順に、軸部１６ｃ、偏心部１６ａ、偏心部１６ｂおよび軸部１６ｄを有している。軸部１６ｃの中心軸と上記軸部１６ｄの中心軸とは略一致している。クランク軸１６の軸部１６ｃ，１６ｄは、それぞれ軸受２３，２４を介してシャフト１２に回転可能に支持されている。偏心部１６ａおよび偏心部１６ｂは、軸部１６ｃおよび軸部１６ｄに対して偏心している。

偏心ギア１７ａおよび１７ｂは、平板状の外歯歯車である。偏心ギア１７ａは、クランク軸１６の偏心部１６ａにころ軸受２１を介して取り付けられている。一方、偏心ギア１７ｂは、クランク軸１６の偏心部１６ｂにころ軸受２２を介して取り付けられている。

ころ軸受２１は、複数のころ５０と、保持器６０とを備えている。保持器６０は、第１環状部６１と、第２環状部６２とを有している。複数のころ５０は、クランク軸１６の偏心部１６ａと偏心ギア１７ａとの間に、保持器６０によって保持された状態で配置されている。第１環状部６１の外周面および第２環状部６２の外周面は、偏心ギア１７ａの内周面に案内されている。

軸受２３は、円錐ころ軸受であって、外輪２３１と、内輪２３２と、複数の円錐ころ２３３と、保持器２３４とを有している。複数の円錐ころ２３３は、内輪２３２の円錐軌道面と外輪２３１の円錐軌道面との間に、保持器２３４によって保持された状態で互いに間隔をおいた状態で配置されている。

円錐ころ２３３は、シャフト１２に対して、クランク軸１６を回転可能に支持している。潤滑油は、内輪２３２と外輪２３１との間を、外輪２３１の円錐軌道面の小径側から大径側に流動するようになっている。

クランク軸１６の軸部１６ｃには、止め輪４１が外嵌されている。この止め輪４１の軸方向の一方の端面は、偏心部１６ａの軸部１６ｃ側の段部１６Ａにおける軸方向の端面に当接している。また、止め輪４１の他方の端面は、軸受２３の内輪２３２の軸方向における段部１６Ａ側の端面に当接している。止め輪４１の外周面と偏心ギア１７ａの内周面との間には隙間Ｄ１が存在している。

潤滑油は、軸受２３から隙間Ｄ１を通って、ころ軸受２１に供給されている。クランク軸１６が回転すると、偏心部１６ａの軸部１６ｃに対する偏心回転によって、隙間Ｄ１の距離が周期的に変動する。隙間Ｄ１の距離が小さくなると流量が減少し、軸受２１に潤滑油が供給されにくくなる。

ころ軸受２２は、複数のころ５５と、保持器６５とを備えている。保持器６５は、第１環状部６６と、第２環状部６７とを有している。複数のころ５５は、クランク軸１６の偏心部１６ｂと偏心ギア１７ｂとの間に、保持器６５によって保持された状態で配置されている。第１環状部６６の外周面および第２環状部６７の外周面は、偏心ギア１７ｂの内周面に案内されている。

軸受２４は、円錐ころ軸受であって、外輪２４１と、内輪２４２と、複数の円錐ころ２４３と、保持器２４４とを有している。複数の円錐ころ２４３は、内輪２４２の円錐軌道面と外輪２４１の円錐軌道面との間に、保持器２４４によって保持された状態で互いに間隔をおいた状態で配置されている。

円錐ころ２４３は、シャフト１２に対して、クランク軸１６を回転可能に支持している。潤滑油は、内輪２４２と外輪２４１との間を、外輪２４１の円錐軌道面の小径側から大径側に流動するようになっている。

クランク軸１６の軸部１６ｄには、止め輪４２が外嵌されている。この止め輪４２の軸方向の一方の端面は、偏心部１６ｂの軸部１６ｄ側の段部１６Ｂにおける軸方向の端面に当接している。また、止め輪４２の他方の端面は、軸受２４の内輪２４２の軸方向における段部１６Ｂ側の端面に当接している。止め輪４２の外周面と偏心ギア１７ｂの内周面との間には隙間Ｄ２が存在している。

潤滑油は、軸受２４から隙間Ｄ２を通って、ころ軸受２２に供給されている。クランク軸１６が回転すると、偏心部１６ｂの軸部１６ｄに対する偏心回転によって、隙間Ｄ２の距離が周期的に変動する。隙間Ｄ２の距離が小さくなると流量が減少し、軸受２２に潤滑油が供給されにくくなる。

図２に示すように、ころ軸受２１の保持器６０は、第１環状部６１および第２環状部６２と、第１環状部６１および第２環状部６２を軸方向に連結するとともに周方向に互いに間隔をおいて位置する複数の柱部６３を有している。保持器６０は、第１環状部６１および第２環状部６２の軸方向の端面と周方向に隣接する柱部６３との間に形成されたポケット７１を有している。各ポケット７１には、ころ５０が収容されている。

保持器６０には、ポケット７１の内側となる第１環状部６１および第２環状部６２の軸方向の端面７１Ａに、それぞれ凸部７７が形成されている。この凸部７７は、ポケット７１の内側に突出する略円錐形に形成されるとともに、凸部７７を軸方向に貫通する第１貫通孔７２および第２貫通孔７４が形成されている。この第１貫通孔７２および第２貫通孔７４は、断面略円形の形状を有している。保持器６０のポケット７１の内側となる端面７１Ａには、それぞれ保持器６０の外周面と連通する第１溝部７３および第２溝部７５が形成されている。

ころ５０は、軸方向の両端面５０Ａに凹部５１が形成されている。この凹部５１は、ころ５０の内側に略円錐形に凹設されるとともに、凹部５１を軸方向に貫通するころ貫通孔５２とが形成されている。

図３に示すように、ころ５０は、保持器６０の凸部７７に凹部５１が係合して保持されている。そして、ころ５０が保持器６０に保持された状態で、第１貫通孔７２と第２貫通孔７４ところ貫通孔５２とが軸方向に重なっており、ころ回転中であっても、それぞれの貫通孔の相対位置は変わらない。

また、この凸部７７と凹部５１との間には、軸方向に隙間Ｅ１，Ｅ２を有しており、この隙間Ｅ１，Ｅ２は第１溝部７３および第２溝部７５を介して保持器６０の外周面と連通している。さらに、第１貫通孔７２と第２貫通孔７４ところ貫通孔５２とを介して、第１環状部６１の軸方向の一方側の端面と、第２環状部６２の軸方向の他方側の端面とを連通している。

なお、図１のころ軸受２２は、ころ軸受２１と同様な構成であり、保持器６５は、第１貫通孔および第２貫通孔を有し、ころ５５はころ貫通孔を有している。

このように構成された本実施形態のころ軸受によれば、図１の軸受２３から隙間Ｄ１を通って、ころ軸受２１に供給される潤滑油は、図３の矢印で示すように、保持器６０の第１環状部６１の第１貫通孔７２を通って、ころ貫通孔５２に流入する。このとき、潤滑油に作用する遠心力により、第１環状部６１ところ端面５０Ａとの隙間Ｅ１を介して、ころの転動面と第１環状部６１の外周面に潤滑油を供給することができる。さらに、潤滑油は、ころ貫通孔５２を通って第２環状部６２の第２貫通孔７４に流入する。このとき、潤滑油に作用する遠心力により、第２環状部６２ところ端面との隙間Ｅ２を介して、ころ５０の転動面と第２環状部６２の外周面に潤滑油を供給することができる。そして、ころ５０の転動面および保持器６０の外周面に供給された潤滑油により、ころ５０の転動面および保持器６０の外周面に油膜を形成することができる。

また、潤滑油を供給する流路となる第１貫通孔７２ところ貫通孔５２と第２貫通孔７４は、軸方向に重なっており、ころ５０回転中であっても、それぞれの貫通孔の相対位置は変わらない。したがって、それぞれの貫通孔が常に連通しており、潤滑油を供給する流路が妨げられることがないので、一時的に潤滑油の流量が低下することを防ぎ、油膜切れの発生による焼付きを抑制することができる。

また、潤滑油は、第１環状部６１の第１貫通孔７２を通って、ころ貫通孔５２に流入し、さらに第２環状部６２の第２貫通孔７４を通って、保持器６０の軸方向の外側へ流出することができる。

したがって、図１の減速機１によれば、減速機が本実施形態に係るころ軸受２１，２２を隣接して複数配置しており、一方のころ軸受２１を介して、他方のころ軸受２２に潤滑油を供給をすることができるので、減速機１全体の潤滑油の流動性を高くすることができる。

また、図３に示すように、第１溝部７３および第２溝部７５ところ端面５０Ａとの間に形成される空間を油溜まりとして設けているので、第１貫通孔７２およびころ貫通孔５２を介して流動してきた潤滑油を充填することができる。この油溜まりは、ころ５０の転動面および保持器６０の外周面の近傍に位置しているので、油溜まりから潤滑油をころ５０の転動面および保持器６０の外周面に効率的に流出させて、ころ５０の転動面および保持器６０の外周面に油膜を形成することができる。

また、この油溜まりにより、ころ５０の転動面および保持器６０の外周面に供給する潤滑油を常に確保することができるので、一時的に潤滑油の流量が低下しても油膜切れの発生による焼付きを抑制することができる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で適宜変更することが可能である。例えば、上記実施形態では、減速機１のクランク軸１６に設けられていたが、ころ軸受は、減速機以外の回転軸に設けられていてもよく、ころ軸受の潤滑性能を向上させることができる。

１：減速機、 １２：シャフト、 １６：クランク軸、 １６ａ：偏心部、
１６ｂ：偏心部、 １６ｃ：軸部、 １６ｄ：軸部、 １６Ａ，１６Ｂ：段部、
１７ａ，１７ｂ：偏心ギア、 ２１，２２：ころ軸受、 ２３：軸受（円錐ころ軸受）、
２３１：外輪、 ２３２：内輪、 ２３３：円錐ころ、 ２３４：保持器、
２４：軸受（円錐ころ軸受）、 ２４１：外輪、 ２４２：内輪、
２４３：円錐ころ、 ２４４：保持器、 ４１，４２：止め輪、
５０，５５：ころ、 ５０Ａ：ころ端面、 ５１：凹部、
５２：ころ貫通孔、 ６０，６５：保持器、 ６１，６６：第１環状部、
６２，６７：第２環状部、 ６３：柱部、 ７１：ポケット、 ７１Ａ：端面、
７２：第１貫通孔、 ７３：第１溝部、 ７４：第２貫通孔、 ７５：第２溝部、
７７：凸部、 Ｄ１，Ｄ２：隙間、 Ｅ１，Ｅ２：隙間

Claims (2)

1. 第１環状部および第２環状部と、前記第１環状部および前記第２環状部を軸方向に連結するとともに周方向に互いに間隔をおいて位置する複数の柱部と、第１環状部および第２環状部の軸方向の端面と周方向に隣接する前記柱部との間に形成されたポケットを有する保持器と、前記各ポケットに収容されたころとを備え、
   前記保持器は、前記ポケットの内側となる前記第１環状部および前記第２環状部の軸方向の端面に形成された凸部と、前記凸部を軸方向に貫通する第１貫通孔および第２貫通孔が形成され、
   前記ころは、軸方向の両端面に形成された凹部と、前記凹部を軸方向に貫通するころ貫通孔とが形成され、
   前記ころは、前記保持器の前記凸部に前記凹部が係合して保持され、前記第１貫通孔と前記第２貫通孔ところ貫通孔とを介して、前記第１環状部の軸方向の一方側の端面と、前記第２環状部の軸方向の他方側の端面とを連通することを特徴とするころ軸受。
2. 請求項１に記載のころ軸受であって、前記保持器は、前記第１貫通孔および前記第１環状部の外周面とを連通する第１溝部と、前記第２貫通孔および前記第２環状部の外周面とを連通する第２溝部を有していることを特徴とするころ軸受。

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