JP2021085500A - ラジアル型ころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】摩擦抵抗の増加を抑制しつつ、潤滑油の供給が断続的である潤滑環境下、或いは、潤滑油が微量である潤滑環境下であったとしても焼付きを防止することができるラジアル型ころ軸受を提供する。【解決手段】円筒ころ軸受１０の保持器１４は、一対の円環部１５の軸方向内端面１５ａところ１３の軸方向外端面１３ｂとの間に隙間Ｓ１をそれぞれ有して、軸方向に沿って所定の範囲で移動可能に設けられ、保持器１４は、連続気泡型の発泡樹脂成形により形成され、一対の円環部１５の軸方向内端面１５ａに、ソリッドスキン層２２を取り除き、発泡コア層２１を露出させる第１切欠き部３１を設け、保持器１４が軸方向に移動したときに、第１切欠き部３１がころ１３の軸方向外端面１３ｂに接触可能である。【選択図】図１

Description

本発明は、円筒ころ軸受、棒状ころ軸受、及び針状ころ軸受などのラジアル型ころ軸受に関する。

近年、一部のハイブリッド車のトランスミッションのように、エンジン停止時に潤滑油ポンプを停止する機構が登場しており、軸受の焼付き問題を生じさせやすい。また、自動車の被牽引時には潤滑油ポンプが作動せずにタイヤが空転するため、トランスミッション内の軸受に焼付きが生じることがある。このため、潤滑油の供給が断続的である潤滑環境下、或いは、潤滑油が微量である潤滑環境下であったとしても焼付きを防止することができる軸受が求められている。

従来、耐焼付き性を向上させるために、円筒ころ軸受のころの軸方向端部に潤滑油を供給するものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

特許第３７２３２４７号公報 特許第３０６９２８７号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の軸受では、ころの軸方向端面と保持器のポケット面のそれぞれに形成した凹部に潤滑油を溜め込むことはできるものの、凹部に潤滑油を溜め込むには、ころの軸方向端面と保持器のポケット面が密着している必要があるため、ころが保持器の一対の円環部に常時挟まれて、摩擦抵抗が増加していた。また、ころが保持器の一対の円環部に挟み込まれないようにすき間を設けると、溜め込んだ潤滑油が漏れ出てしまう背反関係にあった。

また、上記特許文献２は、潤滑油ではなく極圧添加剤を充填させる発明であり、目的は異なるがポケット面に凹部を形成し、極圧添加剤を含浸させた高分子材を埋設している。しかし、高分子材を埋設しているため、製造の工数が増えてコストが増大すると共に、高分子材が脱落した場合には、軸受に噛み込んだり、機械を詰まらせたりする可能性があった。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、摩擦抵抗の増加を抑制しつつ、潤滑油の供給が断続的である潤滑環境下、或いは、潤滑油が微量である潤滑環境下であったとしても焼付きを防止することができるラジアル型ころ軸受を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動可能に設けられる複数のころと、前記複数のころを周方向に略等間隔に保持する保持器と、を備え、前記外輪の軸方向両端部に、前記複数のころを案内する外輪鍔部がそれぞれ設けられ、前記保持器は、同軸に配置される一対の円環部と、前記一対の円環部を軸方向に連結し、周方向に略等間隔に設けられる複数の柱部と、周方向に互いに隣り合う前記柱部間に形成され、前記ころを転動可能に保持するポケットと、を有するラジアル型ころ軸受であって、前記保持器は、前記一対の円環部の軸方向内端面と前記ころの軸方向外端面との間に隙間をそれぞれ有して、軸方向に沿って所定の範囲で移動可能に設けられ、前記保持器の少なくとも前記一対の円環部は、連続気泡型の発泡樹脂成形により形成され、前記保持器の連続気泡型の発泡樹脂成形により形成された部分は、内側の発泡コア層及び外側のソリッドスキン層を有し、前記一対の円環部の軸方向内端面に、前記ソリッドスキン層を取り除き、前記発泡コア層を露出させる第１切欠き部を設け、前記保持器が軸方向に移動したときに、前記第１切欠き部が前記ころの軸方向外端面に接触可能であることを特徴とするラジアル型ころ軸受。
（２）前記円環部の軸方向内端面に予め形成された突起を切り取り、前記発泡コア層を露出させる前記第１切欠き部を設けることを特徴とする（１）に記載のラジアル型ころ軸受。
（３）前記第１切欠き部は、１つの溝、複数の溝、及び複数の孔のいずれか１つからなることを特徴とする（１）に記載のラジアル型ころ軸受。
（４）前記一対の円環部の内周面に、前記ソリッドスキン層を取り除き、前記発泡コア層を露出させる第２切欠き部を更に設けることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１つに記載のラジアル型ころ軸受。
（５）前記円環部の内周面に予め形成された突起を切り取り、前記発泡コア層を露出させる前記第２切欠き部を設けることを特徴とする（４）に記載のラジアル型ころ軸受。
（６）前記第２切欠き部は、１つの溝、複数の溝、及び複数の孔のいずれか１つからなることを特徴とする（４）に記載のラジアル型ころ軸受。
（７）前記ころと前記保持器が前記外輪の軸方向一方側に移動した時に、前記保持器が前記外輪の軸方向外端面よりも軸方向内側に位置することを特徴とする（１）に記載のラジアル型ころ軸受。
（８）潤滑油が軸受内部に断続的に供給される、或いは、軸受内部の潤滑油が微量である潤滑環境下で使用されることを特徴とする（１）〜（７）のいずれか１つに記載のラジアル型ころ軸受。

本発明によれば、保持器の一対の円環部の軸方向内端面に、ソリッドスキン層を取り除き、発泡コア層を露出させる第１切欠き部が設けられ、保持器が軸方向に移動したときに、第１切欠き部がころの軸方向外端面に接触するため、潤滑油の供給が断続的である潤滑環境下、或いは、潤滑油が微量である潤滑環境下であったとしても円筒ころ軸受の焼付きを防止することができる。また、保持器の円環部がころの軸方向外端面から離れることができ、円環部がころに常時接触しないため、軸受回転時の摩擦抵抗の増加を抑制することができ、さらに、円環部の摩耗を抑制することができる。また、高度な部品寸法精度などの管理が不要であり、製造コストの増大を抑制することができる。

本発明に係るラジアル型ころ軸受の一実施形態を説明する断面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１に示すころと保持器が外輪の軸方向一方側に移動したときを説明する断面図である。 第１切欠き部及び第２切欠き部の形成方法について説明する円環部の断面図である。 保持器の第１変形例を説明する断面図である。 保持器の第２変形例を説明する断面図である。 保持器の第３変形例を説明する断面図である。 内輪の第１変形例を説明する断面図である。 内輪の第２変形例を説明する断面図である。 潤滑油ポンプによる軸受への給油を説明する断面図である。 歯車の跳ね掛けによる軸受への給油を説明する断面図である。

以下、本発明に係るラジアル型ころ軸受である円筒ころ軸受の一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において、軸方向とは、円筒ころ軸受の回転中心軸の方向（図１の左右方向）であり、径方向とは、円筒ころ軸受の回転中心軸に対して垂直な方向（図１の上下方向）であり、ころ軸方向とは、円筒ころの自転軸の方向であり、ころ径方向とは、円筒ころの自転軸に対して垂直な方向である。

本実施形態の円筒ころ軸受（ラジアル型ころ軸受）１０は、図１に示すように、内周面に外輪軌道面１１ａを有する外輪１１と、外周面に内輪軌道面１２ａを有する内輪１２と、外輪軌道面１１ａと内輪軌道面１２ａとの間に転動可能に設けられる複数の円筒ころ１３と、複数の円筒ころ１３を周方向に略等間隔に保持する保持器１４と、を備える。なお、本実施形態では、ハウジングＨ（図１０参照）の内部を循環する潤滑油が、潤滑油ポンプＰ（図１０参照）などにより軸受内部に適宜供給される。なお、図１は、円筒ころ１３及び保持器１４が、外輪１１に対して軸方向中央に位置した状態（換言すると、外輪１１と円筒ころ１３と保持器１４の各軸方向中心位置が一致した状態）で図示されている。なお、本発明に係る円筒ころ軸受１０の場合、軸方向ところ軸方向とは、方向が一致している。

外輪１１は、両鍔の外輪であり、その軸方向両端部に、複数の円筒ころ１３を案内する鍔部１１ｂがそれぞれ設けられている。内輪１２は、鍔なしの内輪であり、軸（アキシアル）方向の外部荷重を支持しない構造である。円筒ころ１３は、円筒ころ１３の周面である円筒状の転動面１３ａと、円筒ころ１３の軸方向外端面である円形平面状のころ端面１３ｂと、を有する。円筒ころ１３は、ころ軸方向両端にころ端面１３ｂをそれぞれ有している。

保持器１４は、合成樹脂製であり、同軸に配置される一対の円環部１５と、一対の円環部１５を軸方向で連結し、周方向に略等間隔に設けられる複数の柱部１６と、周方向に互いに隣り合う柱部１６間で、一対の円環部１５により囲まれて形成され、円筒ころ１３を転動可能に保持するポケット１７と、を有する。また、保持器１４の一対の円環部１５の外周面は、近接対向する外輪１１の各鍔部１１ｂの内周面によりそれぞれ案内されている。また、保持器１４は、射出成形により形成される。

そして、本実施形態では、図１に示すように、保持器１４のポケット１７の軸方向長さ寸法ＬＰは、円筒ころ１３の軸方向長さ寸法ＬＲよりも大きく設定されている。このため、保持器１４は、一対の円環部１５の軸方向内端面１５ａと円筒ころ１３の各ころ端面１３ｂとの間に軸方向の第１隙間Ｓ１をそれぞれ有する。

このように、円筒ころ１３と保持器１４との間に軸方向の第１隙間Ｓ１が設けられるため、保持器１４は、軸方向に沿って隙間の総和寸法（軸方向両側の第１隙間Ｓ１の軸方向寸法Ｄ１の和）の範囲で移動可能に設けられる。また、本実施形態では、隙間の総和寸法は、厳密な寸法管理は不要で、保持器の一般的な加工精度を考慮して、０．１ｍｍから円筒ころ１３の長さ寸法ＬＲの１／１０以下の範囲に設定される。なお、軸方向寸法Ｄ１、円筒ころ１３の長さ寸法ＬＲ、及びポケット１７の長さ寸法ＬＰは、円筒ころ１３の中心軸（自転軸）方向に沿ったころ軸方向での寸法と一致する。

また、保持器１４の円環部１５の軸方向内端面（以下、単に「ポケット面」とも言う）１５ａの表面は、粗く形成されており、具体的なポケット面１５ａの表面粗さ（算術平均粗さ）は３μｍ〜２０μｍに設定される。また、ポケット面１５ａの表面粗さは、例えば、柱部１６の周方向側面よりも粗く形成されていてもよい。

また、円環部１５のポケット面１５ａの粗さは、後述する発泡コア層２１が蓄えた潤滑油を円筒ころ１３に導くように機能する。これにより、ポケット面１５ａの保油能力及び給油能力を高めることができる。なお、ポケット面１５ａの表面粗さは、全てのポケット１７に対して設定してもよいし、一部のポケット１７に対して設定してもよい。

そして、本実施形態では、保持器１４の全体は、連続気泡型の発泡樹脂成形により形成されており、保持器１４の連続気泡型の発泡樹脂成形により形成された部分は、図１に示すように、内側の発泡コア層２１と、発泡コア層２１を包み込む外側のソリッドスキン層（以下、単に「スキン層」とも言う）２２と、を有する。また、本実施形態では、一対の円環部１５及び複数の柱部１６の全てがこの発泡コア層２１とスキン層２２からなる２層構造で構成されている。なお、保持器１４は、二色成形（ダブルモールド）によって、一対の円環部１５を連続気泡型の発泡樹脂成形により形成し、複数の柱部１６を一般的な射出成形により形成してもよい。

発泡コア層２１は、連続気泡部分であり、潤滑油を貯蓄する油貯留部として機能する。スキン層２２は、気泡が閉じた部分であり、発泡コア層２１に保持された潤滑油を外部に出さないように閉じ込める壁として機能する。

また、図１及び図２に示すように、保持器１４の円環部１５のポケット面１５ａには、スキン層２２を取り除き、発泡コア層２１を露出させる２つの第１切欠き部３１が形成されている。２つの第１切欠き部３１は、円形状であり、ポケット面１５ａの周方向中心に対して周方向対称に形成されている。なお、第１切欠き部３１は、全てのポケット１７に対して形成されてもよいし、一部のポケット１７に対して形成されてもよい。また、第１切欠き部３１は、２つに限定されず、１つ又は３つ以上であってもよい。また、第１切欠き部３１の形状は、円形に限定されず、三角形、矩形などの多角形、或いは、星形、涙形（雫形）などの任意の形状に変更可能である。

さらに、ラジアル型ころ軸受である円筒ころ軸受１０では、円筒ころ１３の自転軸が固定されていないため、保持器１４のポケット１７の内部で円筒ころ１３の自転軸が傾くスキュー現象を起こすことが知られている。このため、例えば、平面状のころ端面１３ｂを有する円筒ころ１３がスキューした場合、ころ端面１３ｂの外周部がポケット面１５ａに接触し、ころ端面１３ｂの中央部がポケット面１５ａに接触しない。従って、潤滑油を効果的に供給するためには、スキューした際の円筒ころ１３のころ端面１３ｂが接触する位置に第１切欠き部３１を設ける方が望ましい。このため、本実施形態では、２つの第１切欠き部３１は、スキューした際の円筒ころ１３のころ端面１３ｂが接触する位置に形成されている。具体的には、各第１切欠き部３１は、ポケット面１５ａのうちで、柱部１６に接近した部分に設けられている。

また、保持器１４の円環部１５の内周面１５ｂには、スキン層２２を取り除き、発泡コア層２１を露出させる第２切欠き部３２が形成されている。第２切欠き部３２は、矩形状であり、ポケット面１５ａと同位相となる周方向位置において所定の周方向長さで複数形成されている。そして、第２切欠き部３２は、軸受内に流入する潤滑油を発泡コア層２１に導く入口として機能する。なお、第２切欠き部３２は、形成しなくてもよい。この場合、第１切欠き部３１が潤滑油の出入口として機能する。また、第２切欠き部３２の形状は、矩形に限定されず、円形、楕円形、多角形などの任意の形状であってもよい。

ここで、図４を参照して、第１切欠き部３１及び第２切欠き部３２の形成方法について説明する。本実施形態では、保持器１４の射出成形時に、円環部１５のポケット面１５ａに軸方向内側に突出する突起１８ａを形成すると共に、円環部１５の内周面１５ｂに径方向内側に突出する突起１８ｂを形成する。その後、突起１８ａ，１８ｂを切取線ＣＬに沿って切り取る。これにより、円環部１５のポケット面１５ａに、発泡コア層２１を露出させた第１切欠き部３１が形成されると共に、円環部１５の内周面１５ｂに、発泡コア層２１を露出させた第２切欠き部３２が形成される。なお、突起１８ａを切断する切取線ＣＬは、ポケット面１５ａに沿った線であり、第１切欠き部３１の表面（開口部）は、ポケット面１５ａと面一になるように形成されている。同様に、突起１８ｂを切断する切取線ＣＬは、内周面１５ｂに沿った線であり、第２切欠き部３２の表面（開口部）は、内周面１５ｂと面一になるように形成されている。

また、保持器１４の材質としては、使用される潤滑油に対して表面張力を生じる親油性を有する樹脂材（例えば、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂など）であればよく、その他は特に制限はなく、保持器としての強度や耐熱性、耐薬品性等を満たす樹脂材を自由に選択可能である。親油性が低い樹脂材を使用することも可能であるが、この場合、親油処理を施した方が好ましい。また、発泡樹脂部は、低発泡の連続気泡型である必要はあるが、発泡成形の手法に特に制限はなく、モールディング発泡等、既存技術を用いることが可能である。

また、本実施形態では、図１に示すように、円筒ころ１３は、その両方のころ端面１３ｂと外輪１１の両方の鍔部１１ｂとの間に軸方向の第２隙間Ｓ２をそれぞれ設けた状態で、両方の鍔部１１ｂにより案内されている。そして、第２隙間Ｓ２の軸方向寸法Ｄ２は、図３に示すように、円筒ころ１３と保持器１４が外輪１１の軸方向一方側（図３の左側）に移動した時（図３の左側である軸方向一方側のころ端面１３ｂと軸方向一方側の鍔部１１ｂが当接し、図３の右側である軸方向他方側のころ端面１３ｂと軸方向他方側のポケット面１５ａが当接した状態）に、保持器１４が外輪１１の軸方向外端面よりも軸方向内側に位置するような寸法に設定されている。これにより、保持器１４が軸受周辺のハウジングなどに干渉するのを防止することができる。

このように構成された円筒ころ軸受１０では、軸受に潤滑油が供給され軸受内が潤滑油で満たされている場合、潤滑油が円筒ころ１３と保持器１４のポケット１７との間に入り込み油膜を形成する。従って、図１に示すように、潤滑油の流れの力を受けて、円筒ころ１３のころ端面１３ｂと保持器１４のポケット面１５ａとの間に第１隙間Ｓ１が形成され、ポケット面１５ａがころ端面１３ｂに常時接触しないため、軸受回転時の摩擦抵抗の増加が抑制される。また、軸受に供給された潤滑油は、第１切欠き部３１及び第２切欠き部３２を介して、発泡コア層２１に蓄えられる。

その一方、軸受に潤滑油が供給されず軸受内の潤滑油が微量である場合、潤滑油の流れは発生せず、図３に示すように、保持器１４は、円筒ころ１３のスキューの分力や車両の前後左右の運動により、軸方向に自由に移動して、ポケット面１５ａがころ端面１３ｂに繰り返し接触する（接触状態と非接触状態とが繰り返される）。つまり、軸受内の潤滑油が微量である場合にのみ、ポケット面１５ａの第１切欠き部３１がころ端面１３ｂに接触し、発泡コア層２１に蓄えられた潤滑油が第１切欠き部３１から円筒ころ１３に供給される。そして、円筒ころ１３に供給された潤滑油は、円筒ころ１３の転動面１３ａ、外輪軌道面１１ａ、及び内輪軌道面１２ａのそれぞれの接触部を潤滑する。なお、本実施形態の円筒ころ軸受１０は、保持器１４の自由運動を利用して保持器１４を移動させるものであるため、水平に設けられる軸（横軸）を支持する構造且つ自動車のように軸受を組み込んだ装置が前後左右に動くものに用いるのが好適である。

以上説明したように、本実施形態の円筒ころ軸受１０によれば、保持器１４の一対の円環部１５のポケット面１５ａに、スキン層２２を取り除き、発泡コア層２１を露出させる第１切欠き部３１がそれぞれ設けられ、保持器１４が軸方向に移動したときに、第１切欠き部３１が円筒ころ１３のころ端面１３ｂに接触するため、潤滑油の供給が断続的である潤滑環境下、或いは、潤滑油が微量である潤滑環境下であったとしても円筒ころ軸受１０の焼付きを防止することができる。また、保持器１４の円環部１５がころ端面１３ｂから離れることができ、円環部１５が円筒ころ１３に常時接触しないため、軸受回転時の摩擦抵抗の増加を抑制することができ、さらに、円環部１５の摩耗を抑制することができる。また、高度な部品寸法精度などの管理が不要であり、製造コストの増大を抑制することができる。

更に詳細に説明すると、保持器１４は、事前に円筒ころ１３に対する接触力（押付け力）が設定されているわけではなく、保持器１４が軸方向に移動したときに円筒ころ１３と接触するため、接触抵抗を殆ど発生させず、ポケット１７の摩耗劣化を最小限に抑えることができる。

また、本実施形態の円筒ころ軸受１０によれば、保持器１４の円環部１５の内周面１５ｂに、スキン層２２を取り除き、発泡コア層２１を露出させる第２切欠き部３２が設けられるため、発泡コア層２１に潤滑油を効率よく導入することができる。これにより、第１切欠き部３１から円筒ころ１３のころ端面１３ｂに供給される潤滑油量を増大させることができるので、軸受寿命を向上させることができる。

また、本実施形態の円筒ころ軸受１０によれば、潤滑油量を大幅に減らすことができるので、潤滑油の攪拌抵抗を低減することができる。また、例えば、歯車による跳ね掛けなどによって潤滑油を微量でも供給できる構造（図１１参照）とすれば、潤滑油ポンプや給油路を廃止することもでき、これにより、潤滑システム全体の軽量コンパクト化、低コスト化を図ることができる。

また、本実施形態の円筒ころ軸受１０によれば、潤滑油が軸受内に断続的に供給される、或いは、軸受内の潤滑油が微量である潤滑環境下でも、焼付きを防止して軸受性能や潤滑効果を長期間に亘って維持することができる。このため、本実施形態の円筒ころ軸受１０は、例えば、一部のハイブリッド車のトランスミッションのようにエンジン停止時に潤滑油ポンプが一時的に停止する機構に好適に用いることができ、また、自動車の被牽引時に潤滑油ポンプが作動せずに潤滑油の十分な供給が困難な状況などに対応することができる。

ここで、本明細書における潤滑油が微量である潤滑環境下について説明する。例えば、自動車などのトランスミッションの場合、潤滑油の供給方法として、図１０に示す潤滑油ポンプＰによる潤滑油の圧送と、図１１に示す歯車Ｇによる潤滑油の跳ね掛けとの２通りが一般的に知られている。

潤滑油ポンプＰにより潤滑油を圧送する構造としては、図１０に示すように、円筒ころ軸受１０の外輪１１がハウジングＨに内嵌され、内輪１２が回転軸Ａに外嵌されており、ハウジングＨに軸受１０に連通する給油路Ｒが設けられ、この給油路Ｒに潤滑油ポンプＰが接続される構造が一般的に知られている。この構造の場合、潤滑油ポンプＰから圧送された潤滑油が給油路Ｒを介して軸受１０に供給される。

また、歯車Ｇにより潤滑油を跳ね掛ける構造としては、図１１に示すように、円筒ころ軸受１０の外輪１１がハウジングＨに内嵌され、内輪１２が回転軸Ａに外嵌されており、回転軸Ａに内輪１２と隣接して歯車Ｇが設けられる構造が一般的に知られている。この構造の場合、歯車Ｇに付着している潤滑油が軸回転に伴う遠心力により飛散し、飛散した潤滑油が軸受１０に付着して給油される。

上記した２通りの構造では、軸受の焼付きを防止するため、５０ｃｃ／ｍｉｎから１０００ｃｃ／ｍｉｎ程度の潤滑油量が供給されている。そして、この潤滑油量が１０ｃｃ／ｍｉｎを下回ると潤滑油不足に伴う油膜不足により発熱や焼付きが起こりやすくなり、０ｃｃ／ｍｉｎ（無潤滑油）では焼付きが生じる。本発明は、無潤滑状態ではなく希薄潤滑状態への対応であり、潤滑油が微量である潤滑環境下、具体的には、０．０１ｃｃ／ｍｉｎ〜１０ｃｃ／ｍｉｎ程度の希薄潤滑状態で大きな効果を発揮する。

次に、本明細書における潤滑油が断続的に供給される環境について説明する。例えば、ハイブリッド車では、エンジンを停止したまま電動モータで走行するモードがある。このモード中は、エンジンと直結した潤滑油ポンプだけの構造では、軸受に潤滑油が給油されない状態で走行が行われる。このため、数分程度までの無給油走行状態が発生するが、軸受はこの間に焼付きを起こしてはならない。この電動走行時間はバッテリーの進化と共に延長させたいニーズがある。現状では焼付き防止のために一定間隔毎にエンジンを回し、潤滑油ポンプを作動させる制御を行っている車種もある。この課題を解決するには、電動潤滑油ポンプをシステムに追加するか、本発明のような無潤滑で焼付きにくい軸受の採用が必要となる。本発明では、焼付きまでの時間は発泡コア層に蓄えられる保油量と関連があることから、保油量を増やすことで無潤滑適用時間を数十分から数時間と大幅に延長させることが可能である。

また、乗用車は、故障時やキャンピングカーなどの大型車両での移動先での補助用車両として牽引されることがある。このようなときは、車両の駆動輪を台車などに載せることで空転を防止することが可能であるが、現実には、駆動輪を空転させながら牽引される事例が起こっている。この場合、駆動伝達はなく無負荷空転のため軸受の負担も軽微であるが、ころ軸受の場合、ころ端面と鍔部との間はすべり接触になっている。そして、この空転状態では、エンジンや電動潤滑油ポンプが稼働せず、潤滑油ポンプは停止しているため、軸受は焼付きを起こしやすい。この対策のために、跳ね掛け給油が起こるように駆動装置に工夫を施している車種もある。本発明では、潤滑油ポンプが停止しても、発泡コア層に蓄えられた潤滑油がなくなるまで軸受に給油を行えるため、跳ね掛けが不十分又は跳ね掛けがないような被牽引状態でも耐焼付き性を大幅に向上することができる。

また、極寒環境での始動時には、潤滑油が凍結し、潤滑油ポンプによる給油も跳ね掛けによる給油も起こらない現象が一時的に発生する。この場合は、凍結した潤滑油が温まって溶けるまでの間、軸受自身に付着していた僅かな油分で潤滑を賄わなければならない。そして、本発明では、凍結した潤滑油が発泡コア層に蓄えられているため、軸受の発熱に伴い徐々に溶けながら潤滑するため、耐焼付き性を飛躍的に向上することができる。

次に、本実施形態の第１変形例として、図５に示すように、円環部１５のポケット面１５ａに、第１切欠き部３１の代わりに、円弧状（扇状）である１つの第１切欠き部４１を保持器１４の周方向に沿って形成してもよい。この第１切欠き部４１は、ポケット面１５ａの周方向中心に対して周方向対称で、且つ、ポケット面１５ａの径方向中央部分に形成されている。また、第１切欠き部４１は、スキューした際の円筒ころ１３のころ端面１３ｂが接触するように、柱部１６に接近した位置に形成されている。また、第１切欠き部４１の数や形状は任意である。

また、本実施形態の第２変形例として、図６に示すように、円環部１５のポケット面１５ａに、第１切欠き部３１の代わりに、直線状（矩形）の２つの第１切欠き部５１を保持器１４の径方向に対して直交する方向に沿って形成してもよい。この２つの第１切欠き部５１は、ポケット面１５ａの周方向中心に対して周方向対称に形成されている。また、２つの第１切欠き部５１は、スキューした際の円筒ころ１３のころ端面１３ｂが接触する位置に形成されている。また、第１切欠き部５１の数や形状は任意である。

また、本実施形態の第３変形例として、図７に示すように、円環部１５のポケット面１５ａに、第１切欠き部３１の代わりに、１つの第１溝（第１切欠き部）６１を形成すると共に、円環部１５の内周面１５ｂに、第２切欠き部３２の代わりに、第２溝（第２切欠き部）６２を形成してもよい。第１溝６１及び第２溝６２は、有底溝であり、スキン層２２を貫通し、発泡コア層２１に到達する深さに形成されている。つまり、第１溝６１及び第２溝６２は、スキン層２２を取り除き、溝底部に発泡コア層２１を露出させる溝である。また、第１溝６１及び第２溝６２は、保持器１４の射出成形後にレーザー加工などの二次加工によって形成される。なお、本変形例の第１切欠き部及び第２切欠き部は、溝ではなく複数の孔であってもよい。

そして、第１溝６１は、発泡コア層２１に貯蓄された潤滑油を円筒ころ１３に導く出口として機能する。このため、第１溝６１には表面張力が強く働く必要があるため、第１溝６１は、細く狭い形状であり、具体的には、第１溝６１の溝幅（径方向に沿った幅）Ｄ３は、０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍに設定されている。また、第１溝６１は、それぞれのポケット１７において、周方向に沿って形成されている。なお、第１溝６１は、全てのポケット１７に対して設けられてもよいし、一部のポケット１７に対して設けられてもよい。また、第１溝６１は、１つに限定されず、複数であってもよい。

また、第２溝６２は、軸受内に流入する潤滑油を発泡コア層２１に導く入口として機能する。第２溝６２の溝幅（軸方向に沿った幅）Ｄ４は、０．０１ｍｍ〜２．０ｍｍに設定されるのが望ましい。また、第２溝６２は、円環部１５の全周に亘って周方向に沿って形成されている。また、第２溝６２は、１つに限定されず、ポケット面１５ａと同位相となる周方向位置において所定の周方向長さで複数形成されていてもよい。なお、第２溝６２は、形成しなくてもよい。この場合、第１溝６１が潤滑油の出入口として機能する。

本変形例によれば、保持器１４の一対の円環部１５のポケット面１５ａに、スキン層２２を取り除き、発泡コア層２１を露出させる第１溝６１がそれぞれ設けられ、保持器１４が軸方向に移動したときに、第１溝６１が円筒ころ１３のころ端面１３ｂに接触するため、潤滑油の供給が断続的である潤滑環境下、或いは、潤滑油が微量である潤滑環境下であったとしても軸受１０の焼付きを防止することができる。また、保持器１４の円環部１５がころ端面１３ｂから離れることができ、円環部１５が円筒ころ１３に常時接触しないため、軸受回転時の摩擦抵抗の増加を抑制することができ、さらに、円環部１５の摩耗を抑制することができる。また、高度な部品寸法精度などの管理が不要であり、製造コストの増大を抑制することができる。

また、本変形例によれば、保持器１４の円環部１５の内周面１５ｂに、スキン層２２を取り除き、発泡コア層２１を露出させる第２溝６２が設けられるため、発泡コア層２１に潤滑油を効率よく導入することができる。これにより、第１溝６１から円筒ころ１３のころ端面１３ｂに供給される潤滑油量を増大させることができるので、軸受寿命を向上させることができる。

また、本変形例によれば、第１溝６１が周方向に沿って形成され、軸受回転時の遠心力の作用方向と第１溝６１の形成方向が直交するため、軸受回転に伴う遠心力によって第１溝６１から潤滑油が保持器１４の外周側に飛散するのを最小限に抑制することができる。

また、本実施形態の内輪の第１変形例として、図８に示すように、内輪１２は、片鍔の内輪であってもよく、内輪１２の軸方向他端部（図８の右端部）に鍔部１２ｂが設けられている。この場合、内輪１２は、軸方向一方側に向う外部からのアキシアル荷重（内輪１２を図８の左側に移動する荷重）を受けることが可能である。具体的には、ギヤの噛み合い反力などのアキシアル荷重を、外輪１１の軸方向一方側の鍔部１１ｂと内輪１２の鍔部１２ｂで支持している。このため、第１切欠き部３１による給油効果により、円筒ころ１３のころ端面１３ｂと各鍔部１１ｂ，１２ｂとの摺接面における耐焼付き性を高めることができ、アキシアル方向に関して許容可能な負荷荷重を高めることができる。

また、本実施形態の内輪の第２変形例として、図９に示すように、内輪１２は、両鍔の内輪であってもよく、内輪１２の軸方向他端部（図９の右端部）に鍔部１２ｂが設けられると共に、内輪１２の軸方向一端部（図９の左端部）に鍔輪１２ｃが取り付けられている。この場合、内輪１２は、軸方向両方側に向う外部からのアキシアル荷重を受けることが可能である。具体的には、ギヤの噛み合い反力などのアキシアル荷重を、外輪１１の軸方向一方側の鍔部１１ｂと内輪１２の鍔部１２ｂ、及び外輪１１の軸方向他方側の鍔部１１ｂと内輪１２の鍔輪１２ｃで支持している。このため、第１切欠き部３１による給油効果により、円筒ころ１３のころ端面１３ｂと各鍔部１１ｂ，１２ｂとの摺接面、及び円筒ころ１３のころ端面１３ｂと鍔部１１ｂ，鍔輪１２ｃとの摺接面における耐焼付き性を高めることができ、アキシアル方向に関して許容可能な負荷荷重を高めることができる。

なお、本発明は、上記実施形態に例示したものに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適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、本発明を円筒ころ軸受に適用する場合を例示したが、これに限定されず、棒状ころ軸受や針状ころ軸受などに本発明を適用してもよい。

１０ 円筒ころ軸受（ラジアル型ころ軸受）
１１ 外輪
１１ａ 外輪軌道面
１１ｂ 鍔部（外輪鍔部）
１２ 内輪
１２ａ 内輪軌道面
１２ｂ 鍔部
１２ｃ 鍔輪
１３ 円筒ころ
１３ａ 転動面
１３ｂ ころ端面（軸方向外端面）
１４ 保持器
１５ 円環部
１５ａ 軸方向内端面（ポケット面）
１５ｂ 内周面
１６ 柱部
１７ ポケット
１８ａ 突起
１８ｂ 突起
２１ 発泡コア層
２２ スキン層
３１ 第１切欠き部
３２ 第２切欠き部
４１ 第１切欠き部
５１ 第１切欠き部
６１ 第１溝（第１切欠き部）
６２ 第２溝（第２切欠き部）
Ｓ１ 第１隙間
Ｓ２ 第２隙間
Ｄ１ 第１隙間の軸方向寸法
Ｄ２ 第２隙間の軸方向寸法
Ｄ３ 第１溝の溝幅
Ｄ４ 第２溝の溝幅
ＬＲ 円筒ころの長さ寸法
ＬＰ ポケットの長さ寸法

Claims (8)

1. 内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動可能に設けられる複数のころと、前記複数のころを周方向に略等間隔に保持する保持器と、を備え、
   前記外輪の軸方向両端部に、前記複数のころを案内する外輪鍔部がそれぞれ設けられ、
   前記保持器は、同軸に配置される一対の円環部と、前記一対の円環部を軸方向に連結し、周方向に略等間隔に設けられる複数の柱部と、周方向に互いに隣り合う前記柱部間に形成され、前記ころを転動可能に保持するポケットと、を有するラジアル型ころ軸受であって、
   前記保持器は、前記一対の円環部の軸方向内端面と前記ころの軸方向外端面との間に隙間をそれぞれ有して、軸方向に沿って所定の範囲で移動可能に設けられ、
   前記保持器の少なくとも前記一対の円環部は、連続気泡型の発泡樹脂成形により形成され、前記保持器の連続気泡型の発泡樹脂成形により形成された部分は、内側の発泡コア層及び外側のソリッドスキン層を有し、
   前記一対の円環部の軸方向内端面に、前記ソリッドスキン層を取り除き、前記発泡コア層を露出させる第１切欠き部を設け、
   前記保持器が軸方向に移動したときに、前記第１切欠き部が前記ころの軸方向外端面に接触可能であることを特徴とするラジアル型ころ軸受。
2. 前記円環部の軸方向内端面に予め形成された突起を切り取り、前記発泡コア層を露出させる前記第１切欠き部を設けることを特徴とする請求項１に記載のラジアル型ころ軸受。
3. 前記第１切欠き部は、１つの溝、複数の溝、及び複数の孔のいずれか１つからなることを特徴とする請求項１に記載のラジアル型ころ軸受。
4. 前記一対の円環部の内周面に、前記ソリッドスキン層を取り除き、前記発泡コア層を露出させる第２切欠き部を更に設けることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のラジアル型ころ軸受。
5. 前記円環部の内周面に予め形成された突起を切り取り、前記発泡コア層を露出させる前記第２切欠き部を設けることを特徴とする請求項４に記載のラジアル型ころ軸受。
6. 前記第２切欠き部は、１つの溝、複数の溝、及び複数の孔のいずれか１つからなることを特徴とする請求項４に記載のラジアル型ころ軸受。
7. 前記ころと前記保持器が前記外輪の軸方向一方側に移動した時に、前記保持器が前記外輪の軸方向外端面よりも軸方向内側に位置することを特徴とする請求項１に記載のラジアル型ころ軸受。
8. 潤滑油が軸受内部に断続的に供給される、或いは、軸受内部の潤滑油が微量である潤滑環境下で使用されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のラジアル型ころ軸受。

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