JP3681811B2

JP3681811B2 - ころ軸受

Info

Publication number: JP3681811B2
Application number: JP07121996A
Authority: JP
Inventors: 直樹中川; 武彦梅本
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1995-09-29
Filing date: 1996-02-29
Publication date: 2005-08-10
Anticipated expiration: 2016-02-29
Also published as: JPH09151946A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、過給機等の高速回転する主軸軸受等で、保持器形状、内輪形状等を変更することにより内部への潤滑剤の巻き込み性を改善した鍔付き円筒ころ軸受等のころ軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
高速回転する軸受は、保持器案内面や転走面への潤滑剤の供給が重要であり、また機械加工により精度良く作られたもみ抜き保持器が採用される。このもみ抜き保持器は、内輪または外輪の案内面とのなじみ性が良くなるように、高力黄銅鋳物（ＨＢｓＣ₁）等の材料が使用される。
また、図１０に示したように、内輪５１の外径面に大きな面取部５１ａを設け、矢印ａのように供給される潤滑剤が保持器案内面５１ｂおよび転走面５１ｃに入るように工夫されている。
【０００３】
過給機等の主軸軸受は、近年さらに高速（ｄｎ値＝80×10⁴〜100 ×10⁴）となってきており、さらに潤滑条件（粘度，量，劣化温度）についても厳しくなってきている。
そのため、保持器案内面および転走面への潤滑剤の供給に確実さが求められている。
そこで、保持器材料をＳＡＥ４３４０（ニッケルモリブデン鋼）等の鉄系材料として強度アップさせ、肉厚を薄くすると同時に、銀めっきやリン酸塩被膜処理を施し、なじみ性を増す手法が採られる。
しかし、これらにおいても、潤滑条件が厳しい場合、十分に満足する潤滑剤の供給性を確保することが難しい。
【０００４】
この発明の目的は、保持器案内面や転走面の潤滑性が改善され、潤滑条件の劣悪化に対して安定的な軸受の回転が得られるころ軸受を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１記載のころ軸受は、保持器の外径面の側縁に環状の凹み部を設け、保持器の内径面に多条ねじ状の潤滑剤案内溝を形成したものである。このように潤滑剤案内溝を設けることにより、保持器の回転により潤滑剤が巻き込まれ、いわば「ねじポンプ効果」が得られ、内輪の保持器案内面と保持器の間の潤滑が良好に行われる。
【０００７】
この発明の請求項２記載のころ軸受は、請求項１の構成の軸受において、多条ねじ状の潤滑剤案内溝に代えて、保持器の内径面に軸方向に対して角度を持った複数の潤滑剤案内溝を円周方向に並べて設けてたものである。この構成の場合も、保持器の回転により潤滑剤が巻き込まれ、内輪の保持器案内面と保持器の間の潤滑が良好に行われる。
【０００８】
この発明の請求項３記載のころ軸受は、もみ抜き保持器を用いたころ軸受において、内輪の外径面における側縁から保持器内径面の側縁付近と対応する幅方向部分にわたり、断面が凹円弧状曲面の面取部を設けたものである。軸受の側面から内輪の外径面付近に供給される潤滑剤が、凹円弧状曲面の面取部のため、内輪の回転による遠心力で、保持器案内面に供給される。
この発明の請求項４記載のころ軸受は、保持器の外径面の側縁部分を凹円弧状曲面の断面形状としたものである。この保持器外径面の凹円弧状曲面のため、軸受の側面から内輪の外径面付近に供給される潤滑剤が、外輪転走面側へも供給される。
この発明の請求項５記載のころ軸受は、円周方向に並びそれぞれころを保持する複数のポケットを有し、隣合うポケット間の部分となる柱部に、内径面から外径面に貫通して、潤滑剤を通過させる貫通孔を設けたものである。保持器の回転により、内輪と保持器間の空気が貫通孔から外径側へ流れ、外部からの潤滑剤が保持器案内面に吸い込まれる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明の各実施形態を図１，図３，図５，図７〜図９に基づいて、また参考提案例を図２，図４，図６に基づいて説明する。いずれの例においても、保持器にはもみ抜き保持器が使用されている。
図１はこの発明の第１の実施形態を示す。このころ軸受は、両鍔付きの内輪１と外輪２の間に円筒ころ３を介在させた鍔付き円筒ころ軸受であり、ころ３は保持器４の各ポケットに保持されている。内輪１の鍔部１ａの外径面は、軸方向の端部側の部分をテーパ面部１ｂとしてある。
この保持器４は、外径面の両側縁に環状のスクープ、すなわち凹み部５を設け、保持器４の内径面に多条ねじ状の潤滑剤案内溝６を形成してある。潤滑剤案内溝６を設ける軸方向範囲は、内輪１のテーパ面部１ｂに対応する保持器内径面部分としてある。なお、保持器４の内径面の全体に潤滑剤案内溝６を形成しても良い。
【００１０】
この構成によると、矢印ａで示すように軸受の側面から内輪１の外径面付近に供給される潤滑剤が、保持器４の回転に伴って潤滑剤案内溝６により中央側へ巻き込まれ、内輪１の保持器案内面１ｃへ送られる。そのため、保持器案内面１ｃの潤滑性が良くなる。また、保持器４の外径面に設けた凹み部５のため、前記のように軸受の側面から供給される潤滑剤が、外輪２の転走面へも供給され、転走面の潤滑性も向上する。ただし、前記の潤滑剤巻き込み効果を得るには、内輪１の回転方向に制限がある。前記潤滑剤には油等が使用され、軸受へノズルから噴射させるなどして供給される。
【００１１】
図２は参考提案例を示す。この例は、図１の例の軸受において、ころ３の幅方向位置を内外輪１，２の中心に対して偏らせ、保持器４のころ偏り側と反対側となるリング状部分４ａの幅を偏り側のリング状部分４ｂよりも広くしたものである。多ねじ状の潤滑剤案内溝６は、広い方のリング状部分４ａのみに設けてある。潤滑剤案内溝６のねじ方向を回転方向に合わせることは、図１の例と同様である。潤滑剤案内溝６は、リング状部分４ａのうち、端部側部分のみに形成する。内輪１の鍔部１ａによる保持器４の案内は、広い方のリング状部分４ａにおけるころ３の近傍部分で内輪鍔１ａに案内させる片鍔案内としてある。すなわち、内輪１のもう片方の保持器案内面１ｃ₂と保持器３との隙間を、保持器案内面１ｃ₁と保持器３との隙間よりも大きくしてある。保持器４の外径面の凹み部５は、潤滑剤供給側となる広い方のリング状部分４ａのみに設けてある。
【００１２】
この構成の場合、潤滑剤の供給を矢印ａのように軸受の片側のみから行う場合に、潤滑剤供給側の保持器リング状部分４ａの幅を、図１の例のように両側を同幅にする場合に比べて広く取れる。これにより、ねじ状の潤滑剤案内溝６の長さが長くなって、ねじポンプ効果が大きくなり、したがって潤滑剤が一層効率良くころ３の周辺に行き渡り、円滑な潤滑が行われる。このように潤滑性が改善されることで、高速回転（例えばｄｎ値＝８０〜２００×１０⁴）における案内面１ｃ₁，１ｃ₂の耐焼付性、耐摩耗性が増す。
また、内輪１の保持器案内面１ｃ₁が保持器４の中央付近に取れるため、内輪の保持器案内面１ｃ₁を１箇所とできる。そのため、油の入り難い排出側（反給油側）の案内面１ｃ₂の摩耗を減らすことが可能となる。この案内面１ｃ₂の摩耗低減効果は、内輪１および保持器４の両方につき得られる。
【００１３】
図３はこの発明の第２の実施形態を示す。この例は、図１の例において、多条ねじ状の潤滑剤案内溝６を形成した代わりに、保持器４の内径面に軸方向に対して角度を持った複数の潤滑剤案内溝７を円周方向に並べて設けたものである。潤滑剤案内溝７を設ける軸方向範囲は、内輪１のテーパ面部１ｂに対応する保持器内径面部分としてある。その他の構成は図１の例と同じである。
この構成の場合も、潤滑剤が潤滑剤案内溝７で軸受中央側へ送られ、保持器案内面１ｃの潤滑性が向上する。
【００１４】
図４は他の参考提案例を示す。この例は、保持器４の内径面の側縁に潤滑剤導入用の面取部８を設けたものである。保持器４の外径面には前記各例と同様に環状の凹み部５を設ける。内輪１および外輪２は、図１の例と同じ形状である。
この構成の場合、保持器４の内径面の大きな面取部８のため、保持器案内面１ｃに潤滑剤が入り易くなる。
【００１５】
図５はこの発明の第３の実施形態を示す。この例は、内輪１の外径面における側縁から保持器内径面の側縁付近と対応する幅方向部分にわたり、断面が凹円弧状曲面の面取部１３を設けたものである。その他の各部の構成は、図１の例と、潤滑剤案内溝６を有しない他は同じである。
この構成の場合、軸受の側面から矢印ａのように内輪１の外径面付近に供給される潤滑剤が、凹円弧状曲面の面取部１３のため、内輪１の回転による遠心力で保持器案内面１ｃに供給される。
【００１６】
図６はさらに他の参考提案例を示す。この例は、保持器４の内径面に環状溝１０を設け、この環状溝１０の底面から保持器外径面に貫通させて、外輪転走面へ向かう油孔９を設けたものである。その他の各部の構成は、図１の例と、潤滑剤案内溝６を有しない他は同じである。この構成の場合、保持器４の回転に伴い、油孔９から潤滑剤が外輪１の転走面へ供給される。また、内輪１の保持器案内面１ｃにも潤滑剤が入り易くなる。
【００１７】
図７はこの発明の第４の実施形態を示す。この例は、保持器４の外径面の側縁部分を凹円弧状曲面１１の断面形状としたものである。その他の各部の構成は、図１の例と、潤滑剤案内溝６を有しない他は同じである。この構成の場合、保持器外径面の凹円弧状曲面１１のため、軸受の側面から内輪１の外径面付近に供給される潤滑剤が、外輪転走面側へも供給される。
【００１８】
図８はこの発明の第５の実施形態を示す。この例は、円周方向に並びそれぞれころ３を保持する複数のポケットを有し、隣合うポケット間の部分となる柱部に、保持器４の内径面から外径面に貫通する貫通孔１２を設けたものである。その他の各部の構成は、図１の例と、潤滑剤案内溝６を有しない他は同じである。この構成の場合、保持器４の回転により、内輪１と保持器４間の空気が貫通孔１２から外径側へ流れ、外部からの潤滑剤が保持器案内面１ｃに吸い込まれる。
貫通孔１２は、図９の例のように出口側部１２ａを円錐面状に開くように形成しても良い。また、保持器４の内径面に浅い円周溝１３を設け、この円周溝１３に貫通孔１２の内端を開口させても良い。
【００１９】
なお、図１ないし図９の各例における各部の構成、すなわち潤滑剤案内溝６，７、凹み部５、面取部８，１３、油孔９、凹円弧状曲面１１、および貫通孔１２は、組み合わせ可能な範囲で任意に組み合わせて使用しても良い。例えば、図１ないし図７の各例において、図８や図９の貫通孔１２を設けても良い。また、図１〜図６の各例において、図７の例のように保持器４に凹円弧状曲面１１を設けても良い。また、この発明は、円筒ころ軸受に限らず、円すいころ軸受にも適用できる。
【００２０】
【発明の効果】
この発明のころ軸受は、保持器形状や内輪形状の工夫により、内部への潤滑剤の巻き込み性が良くなって、転走面や保持器案内面の潤滑性が改善され、潤滑条件の劣悪化に対して安定的な軸受の回転が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態にかかるころ軸受の部分断面図である。
【図２】参考提案例にかかるころ軸受の部分断面図である。
【図３】この発明の第２の実施形態にかかるころ軸受の部分断面図である。
【図４】他の参考提案例にかかるころ軸受の部分断面図である。
【図５】この発明の第３の実施形態にかかるころ軸受の部分断面図である。
【図６】さらに他の参考提案例にかかるころ軸受の部分断面図である。
【図７】この発明の第４の実施形態にかかるころ軸受の部分断面図である。
【図８】この発明の第５の実施形態にかかるころ軸受の部分断面図である。
【図９】この発明の第６の実施形態にかかるころ軸受の部分断面図である。
【図１０】従来例の断面図である。
【符号の説明】
１…内輪、１ａ…鍔部、１ｃ，１ｃ₁，１ｃ₂…保持器案内面、２…外輪、３…ころ、４…保持器、４ａ，４ｂ…リング状部分、５…凹み部、６，７…潤滑剤案内溝、８…面取部、９…油孔、１０…環状溝、１１…凹円弧状曲面、１２…貫通孔、１３…面取部

Claims

保持器の外径面の側縁に環状の凹み部を設け、保持器の内径面に多条ねじ状の潤滑剤案内溝を形成したころ軸受。
保持器の外径面の側縁に環状の凹み部を設け、保持器の内径面に軸方向に対して角度を持った複数の潤滑剤案内溝を円周方向に並べて設けたころ軸受。
もみ抜き保持器を設けたころ軸受において、内輪の外径面における側縁から保持器内径面の側縁付近と対応する幅方向部分にわたり、断面が凹円弧状曲面の面取部を設けたころ軸受。
保持器の外径面の側縁部分を凹円弧状曲面の断面形状としたころ軸受。
円周方向に並びそれぞれころを保持する複数のポケットを有し、隣合うポケット間の部分となる柱部に、内径面から外径面に貫通して、潤滑剤を通過させる貫通孔を設けたころ軸受。