JP5778540B2 - ころ軸受 - Google Patents

Description

この発明は、遊星歯車減速装置に用いて好適なころ軸受に関する。

ころ軸受２１は、図４〜図６に示すように、内周面に円筒形の外輪軌道２２を有する外方部材２３と、外周面に円筒形の内輪軌道２４を有する内方部材２５と、これら外輪軌道２２と内輪軌道２４との間に転動自在に設けた複数のころ２６とからなる。

ころ２６は、全体が円筒状に形成された保持器２７に転動自在に保持されている。保持器２７は、周方向に所定間隔でころ２６を収容するポケット２８を有し、周方向に隣り合う各ポケット２８間に柱部２９と、柱部２９の軸方向の両側に円環部３０とを備えている。

保持器２７の柱部２９には、軸方向両側の内径側と外径側とに、ころ２６の抜け落ちを防止する内側突起部３１と外側突起部３２を設けている。

例えば、柱部２９の軸方向中間部と軸方向両端の３か所には、径方向内外に延びる油道３３Ａ、３３Ｂが、内側突起部３１と外側突起部３２が形成された部分を除いて設けられる。そして、保持器２７の径方向内側から外側に遠心力によって潤滑油を前記各油道３３Ａ、３３Ｂを介して流通させることにより、潤滑油の流れやころ軸受２１内における潤滑油の油量を確保している。

このように構成されるころ軸受２１は、例えば、遊星歯車減速装置の各減速歯車機構における遊星歯車（外方部材２３）を支持ピン（内方部材２５）によって軸支する場合に使用される。

特に、建機等で使用される大型の減速歯車装置では、重荷重条件と取付け誤差を考慮して、ころ２６には、外周面の中央がストレート部２６ａ、その両側が両端に向かって径がなだらかに小さくなるようにクラウニング加工したクラウニング部２６ｂからなるクラウニング付きのものが使用される。

そして、重荷重、大きな取付け誤差になるにつれて、クラウニング部２６ｂのドロップ量（図４のｄ）と軸方向長さを大きくしなければならず、ストレート部２６ａの軸方向長さが短くなる。

ストレート部２６ａの軸方向長さが短くなると、ストレート部２６ａに掛かる面圧が大きくなり、ストレート部２６ａの領域で油膜切れを起こしやすい。

特に近年、歯車減速装置メーカではコスト削減の流れから、歯車の仕上げ加工の省略等で表面粗さが大きくなっており、歯車のかみ合いにより粗さの突起が脱落するなどして、多量の摩耗粉が発生しているケースも多々見受けられる。したがって、金属摩耗粉によるころの摩耗を防止することが重要な課題になっている。

このような摩耗粉対策として、特許文献１には、ポケット２８の柱部９の壁面に、異物や摩耗粉を流通させる逃がし溝を設けるということが示されている。

特開２００１−４１２５０号公報

ところが、上記のように、ポケット２８の柱部９の壁面に、異物や摩耗粉を流通させる逃がし溝を設けても、ストレート部２６ａの領域における油膜切れを防止することができず、クラウニング付きころが早期に破損するという問題がある。

そこで、この発明は、ストレート部の領域における油膜切れを生じ難くすることにより、クラウニング付きころの長寿命化を図ることを課題とするものである。

前記の課題を解決するために、この発明は、内周面に円筒形の外輪軌道を有する外方部材と、外周面に円筒形の内輪軌道を有する内方部材と、これら外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けた複数のころと、ころを周方向に所定間隔で収容保持するポケットを有する全体が円筒状で、周方向に隣り合う各ポケット間に柱部と、この柱部の軸方向の両側に円環部を備える保持器とからなり、ころの外周面に、中央のストレート部とその両側のクラウニング部を有し、ポケットの柱部の壁面に、周方向に凹む逃がし溝を設けたころ軸受において、柱部の逃がし溝の軸方向長さを、ころのストレート部の軸方向長さよりも長く形成したことを特徴とする。

そして、前記保持器のポケットの軸方向長さＱと、クラウニング付きころの軸方向長さＮと、ころのストレート部の軸方向長さＬと、柱部に形成した逃がし溝の軸方向長さＭは、Ｑ−Ｎ＝Ｒとした場合に、Ｍ＞Ｌ＋Ｒの関係が保たれている。

前記保持器の材料は、樹脂材料又は鉄製材料によって形成される。

前記樹脂材料としては、ポリアミド６６、ポリアミド４６、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド等を使用することができ、グラスファイバーにより繊維強化してもよい。

この発明に係るころ軸受は、遊星歯車減速装置に使用することができ、その場合、外方部材を遊星歯車、内方部材を支持ピンとして使用される。

この発明のころ軸受は、柱部の逃がし溝の軸方向長さを、ころのストレート部の軸方向長さよりも長く形成しているので、クラウニング付きころのストレート部の軸方向の全長に亘り、十分な油膜厚さが確保されるので、ストレート部の油膜切れが起こり難い。

したがって、この発明のころ軸受は、ころが油膜切れによって損傷をうけ難く、また、ころとポケットの隙間が広く、潤滑油がスムーズに流れるため、潤滑油中に混入した金属摩耗粉等の塵埃がポケット内に滞留し難いので、金属摩耗粉が発生しやすい遊星歯車減速装置に使用しても、長寿命である。

この発明に係るころ軸受の一実施形態を部分的に示す平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線の断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。 従来のころ軸受を部分的に示す平面図である。 図４のＶ−Ｖ線の断面図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線の断面図である。

この発明の実施の形態について図１〜図３に基づいて説明する。
ころ軸受１は、内周面に円筒形の外輪軌道２を有する外方部材３と、外周面に円筒形の内輪軌道４を有する内方部材５と、これら外輪軌道２と内輪軌道４との間に転動自在に設けた複数のころ６とからなる。

ころ６は、金属材料等から円筒状体として形成され、針状ころ、棒状ころ等として構成され、全体が円筒状に形成された保持器７に規則正しく配列して保持されている。

ころ６は、ころ外周面が中央のストレート部６ａとその両側のクラウニング部６ｂとからなるクラウニング付きのものを使用している。

保持器７は、周方向に所定間隔でころ６を規則正しく収容する矩形状のポケット８を有し、樹脂材料を射出成形等の手段を用いることにより形成される。保持器７は、ポケット８が内径側から外径側に貫通するように形成され、周方向に隣り合う各ポケット８間に柱部９と、柱部９の軸方向の両側に円環部１０を備える。

ポケット８の柱部９の壁面には、周方向に凹む逃がし溝１６を内径側から外径側に貫通するように形成されている。

この柱部９の逃がし溝１６の軸方向長さＭは、ころ６のストレート部６ａの軸方向長さＬより長く形成されており、次の関係を満足している。

即ち、前記保持器７のポケット８の軸方向長さＱと、クラウニング付きころ６の軸方向長さＮと、ころ６のストレート部６ａの軸方向長さＬと、柱部９に形成した逃がし溝１６の軸方向長さＭは、Ｑ−Ｎ＝Ｒとした場合に、Ｍ＞Ｌ＋Ｒの関係が保たれている。

保持器７を形成する樹脂材料としては、ポリアミド６６、ポリアミド４６、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド等を使用することができ、グラスファイバーにより繊維強化してもよい。

保持器７の柱部９には、軸方向両側の内径側と外径側とに、ころ６の抜け落ちを防止する内側突起部１１と外側突起部１２を設けている。

柱部９の軸方向中間部と軸方向両端の３か所には、径方向内外に延びる油道１３Ａ、１３Ｂが、内側突起部１１と外側突起部１２が形成された部分を除いて設けられる。そして、保持器７の径方向内側から外側に遠心力によって潤滑油を前記各油道１３Ａ、１３Ｂを介して流通させることにより、潤滑油の流れやころ軸受１内における潤滑油の油量を確保している。

この発明においては、柱部９に逃がし溝１６を形成しているので、逃がし溝１６によって潤滑油がスムーズに流通し、ころのストレート部の油膜切れが起こり難く、また、ポケット８内の潤滑油の流通が良好であるので、ポケット８内に金属摩耗粉等の塵埃が滞留しない。

図１〜図３に示す実施形態では、前記外輪軌道２と保持器７の外径との間に形成される外側油路１４の隙間間隔よりも、内輪軌道４と保持器７の内径との間に形成される内側油路１５の隙間間隔を大きく設定している。

これにより、内側油路１５から外側油路１４への潤滑油の流通が多くなり、潤滑油による冷却効果も向上する。

この発明のころ軸受１は、例えば、遊星歯車減速装置の各減速歯車機構における遊星歯車（外方部材３）を支持ピン（内方部材５）によって軸支する場合に使用される。

このような場合、外方部材３と保持器７との間に形成される隙間が外側油路１４を形成し、内方部材５と保持器７との間に形成される隙間が内側油路１５を形成し、遊星歯車減速装置の外形を構成するハウジング内の潤滑油が、外側油路１４と内側油路１５を通ってころ軸受１内に流入する。そして、流入した潤滑油は、遊星歯車が回転するときに生じる遠心力によって、各油道１３Ａ、１３Ｂを介して保持器７の径方向内側から外側に向けて流れてハウジング内に放出される。これにより、ころ軸受１の潤滑性が高められている。

１ ころ軸受
２ 外輪軌道
３ 外方部材
４ 内輪軌道
５ 内方部材
６ ころ
６ａ ストレート部
６ｂ クラウニング部
７ 保持器
８ ポケット
９ 柱部
１０ 円環部
１１ 内側突起部
１２ 外側突起部
１３Ａ 油道
１３Ｂ 油道
１４ 外側油路
１５ 内側油路
１６ 逃がし溝

Claims (10)

1. 内周面に円筒形の外輪軌道を有する外方部材と、外周面に円筒形の内輪軌道を有する内方部材と、これら外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けた複数のころと、ころを周方向に所定間隔で収容保持するポケットを有する全体が円筒状で、周方向に隣り合う各ポケット間に柱部と、この柱部の軸方向の両側に円環部を備える保持器とからなり、ころの外周面に、中央のストレート部とその両側のクラウニング部を有し、ポケットの柱部の壁面に、周方向に凹む逃がし溝を設けたころ軸受において、柱部の逃がし溝の軸方向長さを、ころのストレート部の軸方向長さよりも長く形成したことを特徴とするころ軸受。
2. 前記保持器のポケットの軸方向長さＱと、ころの軸方向長さＮと、ころのストレート部の軸方向長さＬと、柱部に形成した逃がし溝の軸方向長さＭとが、Ｑ−Ｎ＝Ｒとした場合に、Ｍ＞Ｌ＋Ｒの関係を保っていることを特徴とする請求項１記載のころ軸受。
3. 前記外輪軌道と保持器の外径との間に形成される外側油路の隙間間隔よりも、内輪軌道と保持器の内径との間に形成される内側油路の隙間間隔を大きく設定している請求項１又は２記載のころ軸受。
4. 前記保持器の材料が樹脂材料である請求項１〜３のいずれかに記載のころ軸受。
5. 前記保持器の材料が鉄製材料である請求項１〜３のいずれかに記載のころ軸受。
6. 前記樹脂材料がポリアミド６６又はポリアミド４６である請求項４に記載のころ軸受。
7. 前記樹脂材料がポリエーテルエーテルケトン又はポリフェニレンサルファイドである請求項４に記載のころ軸受。
8. 前記樹脂材料を、グラスファイバーにより繊維強化している請求項６又は７に記載のころ軸受。
9. 前記請求項１〜８のいずれかに記載のころ軸受を使用した遊星歯車減速装置。
10. 前記外方部材を遊星歯車、内方部材を支持ピンとした請求項８記載の遊星歯車減速装置。

Images