JP5315881B2

JP5315881B2 - 転がり軸受

Info

Publication number: JP5315881B2
Application number: JP2008238302A
Authority: JP
Inventors: 友之合田; 健岩脇
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2008-09-17
Filing date: 2008-09-17
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2028-09-17
Also published as: JP2010071363A

Description

本発明は、保持器を有する転がり軸受に関する。

一般に、転がり軸受の外輪と内輪との間には、転動体を円周方向に沿って所定間隔に保持するための保持器が設けられている（例えば、特許文献１）。
図４に示すように、保持器１０５として、軸方向に分割されている一対の分割体１０８を連結したものが知られている。各分割体１０８は、円環部１０９と、この円環部１０９から軸方向の一方側に突出する柱部１１２とを備えている。そして、一方の分割体１０８の円環部１０９に形成された係合孔１０９ａに、他方の分割体１０８の柱部１１２に一体形成された係合部１１２ａが係合されている。また、周方向に隣接する柱部１１２の間には、転動体１０４を収容するためのポケット１１３が形成されている。
また、上記保持器１０５は、いわゆる外輪案内式とされており、外輪１０２の内周面の軸方向両端部に形成された案内面１１４と、各分割体１０８の円環部１０９の外周面に形成された被案内面１１５とが潤滑油を介して接触することによって保持器１０５の回転が案内される。

特開２００７−１１３５９２号公報

しかしながら、上記保持器１０５を有する転がり軸受１０１にあっては、転がり軸受１０１を油浴潤滑下で使用すると、保持器１０５を案内していない内輪１０３の外周面の軸方向両端部と、各分割体１０８の円環部１０９の内周面との間に、大きな隙間が生じるため、矢印ａで示すように、この両隙間から余剰の潤滑油が転がり軸受１０１の内部に流入し、この流入した潤滑油が転動体１０４の転動抵抗となって、軸受トルクが大きくなるという問題があった。
本発明は、このような実情に鑑み、転がり軸受内に余剰の潤滑油が流入するのを抑制し、軸受トルクを低減させることができる転がり軸受を提供することを目的とする。

本発明は、外輪と、内輪と、前記外輪および前記内輪の間に転動可能に設けられている複数の転動体と、この複数の転動体を周方向に所定間隔毎に保持するとともに、前記外輪、前記内輪、または前記転動体によって回転が案内される保持器と、を備えている転がり軸受であって、前記保持器が、軸方向の両端部に配置されている一対の円環部と、両円環部間に架け渡されているとともに前記転動体を収容するためのポケットを互いの間に形成している周方向に複数の柱部とを備え、前記保持器を案内していない前記外輪および前記内輪の一方または双方と、前記円環部との間に、潤滑油の流通を制限するシール隙間が形成され、前記円環部の軸方向の外側面が、少なくとも径方向外側部分において径方向外方に向かうに従って漸次軸方向外側に位置するように傾斜する第１の傾斜面に形成され、前記外輪の内周面の軸方向両端部が、径方向外方に向かうに従って漸次軸方向外側に位置するように傾斜しながら当該外輪の軸方向の外側面に至る第２の傾斜面に形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、保持器を案内しない外輪および内輪の一方または双方（非案内輪）と、保持器の円環部との間に形成されたシール隙間によって、円環部と非案内輪との間の潤滑油の流通が制限され、転がり軸受内に余剰の潤滑油が流入するのを抑制することができる。

また、円環部の軸方向の外側面付近に存在する潤滑油は、保持器の回転に伴う遠心力によって径方向外方へ流れながら、当該側面の傾斜に沿って円環部から離反する方向に導かれる。したがって、円環部と外輪との間から転がり軸受内部へ余剰の潤滑油が流入するのをより効果的に抑制することができる。

本発明によれば、転がり軸受内に余剰の潤滑油が流入するのを抑制し、軸受トルクを低減させることができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る転がり軸受の断面図である。転がり軸受１は深溝玉軸受であり、外輪２、内輪３、複数の玉（転動体）４、および保持器５を備えている。外輪２と内輪３とは同芯に配置され、外輪２の内周面には凹曲面状の外輪軌道面６が、内輪３の外周面には凹曲面状の内輪軌道面７がそれぞれ形成されている。前記複数の玉４は、外輪軌道面６と内輪軌道面７との間に転動可能に配置されている。外輪２、内輪３、および玉４は、例えば軸受鋼等の金属によって形成され、保持器５は合成樹脂によって形成されている。

図２は、上記転がり軸受に使用される保持器５を示す斜視図である。保持器５は、軸方向に分割されている一対の分割体８を連結してなる、いわゆる組み合わせ型のものである。各分割体８は、円環部９と、この円環部９から軸方向の一方側に突出する長尺柱部１０と短尺柱部１１とを備えている。長尺柱部１０と短尺柱部１１とは、周方向に隣接して形成されており、この隣接する長尺柱部１０と短尺柱部１１とを一組として、円環部９の全周に亘って所定間隔毎に複数組形成されている。

図３は、上記両分割体８の連結構造を示す図２のＡ−Ａ断面図である。長尺柱部１０の軸方向の自由端には爪部１０ａが一体形成されており、短尺柱部１１の軸方向の自由端には係合部１１ａが一体形成されている。一方の分割体８から突出する短尺柱部１１の係合部１１ａは、他方の分割体８から突出する長尺柱部１０の爪部１０ａに係合され、両分割体８が軸方向に連結されている。そして、一方の分割体８の隣接する長尺柱部１０と短尺柱部１１とが、他方の分割体８の隣接する短尺柱部１１と長尺柱部１０とに係合されることにより、両分割体８の円環部９間に架け渡される柱部１２が構成されている。周方向に隣接する柱部１２の間には、玉４を収容するためのポケット１３が形成されている。ポケット１３は、玉４の半周以上の範囲を包囲するように形成されている。

保持器５は、いわゆる外輪案内式とされており、外輪２の内周面には保持器５の回転を案内する案内面１４が形成され、保持器５を構成する各分割体８の円環部９の外周面には被案内面１５が形成され、案内面１４と被案内面１５との間には微小な案内隙間Ｓ１が形成されている。保持器５は、被案内面１５と案内面１４とが潤滑油を介して接触することによって外輪２によって回転が案内されている。この案内隙間Ｓ１の寸法は、例えば約０．１５ｍｍ（半径値）に設定される。

各分割体８の円環部９の内周面と、内輪３の外周面の軸方向両端部との間にはシール隙間Ｓ２が形成されている。このシール隙間Ｓ２は、案内隙間Ｓ１よりも大きいが、各円環部９の内周面と内輪３の外周面の軸方向両端部との間に余剰の潤滑油が流入するのを制限することが可能なラビリンス隙間であり、その寸法は例えば約０．４ｍｍ（半径値）に設定される。
各分割体８の円環部９の軸方向両外側面は、径方向外方に向かうに従って漸次軸方向外側へ位置するように傾斜する傾斜面１６に形成されている。この傾斜面１６によって、円環部９の径方向外端部の軸方向寸法（肉厚）が、径方向内端部の軸方向寸法よりも大きくなっている。

外輪２の内周面の軸方向両端部は、径方向外方に向かうに従って漸次軸方向外側に位置するように傾斜する傾斜面１７に形成されている。この傾斜面１７の径方向内端部１７ａに対して、円環部９の傾斜面１６の径方向外端部１６ａは、軸方向外側に位置するように形成されている。

以上の構成の転がり軸受１によれば、外輪２を固定輪とし内輪３を回転輪として油浴潤滑下で使用する場合に、内輪３とともに保持器５が回転すると、内輪３および外輪２と円環部９との隙間Ｓ１，Ｓ２から余剰の潤滑油が転がり軸受１の内部に流入しようとする。しかしながら、本実施の形態の転がり軸受１では、外輪２と円環部９との間が案内隙間Ｓ１とされているので、当該案内隙間Ｓ１における潤滑油の流通が制限される。また、内輪３と円環部９との間はシール隙間Ｓ２とされているため、当該シール隙間Ｓ２における潤滑油の流通も制限される。そのため、各隙間Ｓ１，Ｓ２を通して転がり軸受１内へ余剰の潤滑油が流入するのを抑制することができ、転がり軸受１内における転動体４の転動抵抗を低減することができる。よって、この転動抵抗に起因して軸受トルクが増大するのを抑制することができる。

また、保持器５の傾斜面１６によって、当該傾斜面１６の付近に存在する余剰の潤滑油は、保持器５の回転に伴う遠心力で径方向外方へ流れながら軸方向外方へ導かれるため（図１矢印Ａ参照）、当該潤滑油が外輪２と円環部９との案内隙間Ｓ１から転がり軸受１内へ流入するのを効果的に抑制することができる。さらに、外輪２の傾斜面１７によって、潤滑油をさらに径方向外方且つ軸方向外方へ導くことができるため（図１矢印Ｂ参照）、案内隙間Ｓ１から転がり軸受１内へ余剰の潤滑油が流入するのをより効果的に抑制することができる。その際、傾斜面１６の径方向外端部１６ａが、傾斜面１７の径方向内端部１７ａに対して軸方向外側に位置するため、潤滑油が傾斜面１６から傾斜面１７に移動する際に、潤滑油は径方向内端部１７ａより軸方向外側の傾斜面１７をつたって径方向外方且つ軸方向外方へ導かれる。このため、案内隙間Ｓ１から転がり軸受１内へ余剰の潤滑油が流入するのをさらに効果的に抑制することができる。

保持器５の円環部９は、径方向内端部よりも径方向外端部の方が軸方向寸法（肉厚）が大きく形成されているので、外輪２と円環部９との間の案内隙間Ｓ１を可及的に軸方向に長くすることができ、これによってシール性をより高めることが可能となる。

本発明は、上記の実施形態に限定されることなく適宜変更して実施可能である。例えば、上記の実施形態では、外輪案内式の保持器５について説明したが、内輪案内式、転動体案内式の保持器５であってもよい。前者の場合、内輪３と保持器５との間に案内隙間Ｓ１が形成されるとともに外輪２と保持器５の間にシール隙間Ｓ２が形成される。後者の場合、内輪３と保持器５の間、および、外輪２と保持器５の間の双方にシール隙間Ｓ２が形成される。
また、上記実施形態では深溝玉軸受について説明したが、アンギュラ玉軸受であってもよく、この場合、保持器５は分割式の組み合わせ型でなく、一体形成されたもみ抜き型のものが採用される。
さらに、本発明の転がり軸受１は、車軸ケース内やミッションケース内等において油浴潤滑される転がり軸受として好適に使用することができるが、このような使用に限定されるものではない。

本発明の第１の実施の形態に係る転がり軸受の断面図である。図１に示される転がり軸受に使用される保持器を示す斜視図である。図２のＡ−Ａ断面図である。従来技術に係る転がり軸受の断面図である。

符号の説明

１転がり軸受
２外輪
３内輪
５保持器
４玉（転動体）
９円環部
１２柱部
１３ポケット
１６傾斜面
Ｓ２シール隙間

Claims

外輪と、内輪と、前記外輪および前記内輪の間に転動可能に設けられている複数の転動体と、この複数の転動体を周方向に所定間隔毎に保持するとともに、前記外輪、前記内輪、または前記転動体によって回転が案内される保持器と、を備えている転がり軸受であって、
前記保持器が、軸方向の両端部に配置されている一対の円環部と、両円環部間に架け渡されているとともに前記転動体を収容するためのポケットを互いの間に形成している周方向に複数の柱部とを備え、
前記保持器を案内していない前記外輪および前記内輪の一方または双方と、前記円環部との間に、潤滑油の流通を制限するシール隙間が形成され、
前記円環部の軸方向の外側面が、少なくとも径方向外側部分において径方向外方に向かうに従って漸次軸方向外側に位置するように傾斜する第１の傾斜面に形成され、
前記外輪の内周面の軸方向両端部が、径方向外方に向かうに従って漸次軸方向外側に位置するように傾斜しながら当該外輪の軸方向の外側面に至る第２の傾斜面に形成されていることを特徴とする転がり軸受。