JP6354242B2 - 保持器ユニットおよび該保持器ユニットを備えた円錐ころ軸受 - Google Patents

Description

本発明は保持器ユニットおよび該保持器ユニットを備えた円錐ころ軸受に関する。さらに詳しくは、潤滑油を収容する油溝を有する保持器ユニットおよび該保持器ユニットを備えた円錐ころ軸受に関する。

各種機械装置の回転支持部を構成するために、従来、円錐ころ軸受が用いられている。かかる円錐ころ軸受では、円錐ころの端面と内輪または外輪の鍔端面との間に摺動部が存在する。この摺動部における両端面の接触状態は滑りを伴う転がり接触となるため、軸受に供給される潤滑油が不足したり枯渇したりすると、前記端面において焼き付きが発生しやすくなる。

機械装置の運転中は軸の回転に伴う潤滑油の撹拌などによって当該潤滑油が軸受に飛散して供給され、また、一旦停止してもすぐに再起動する場合には前記両端面に残っている潤滑油が潤滑効果を維持することができるため、焼き付きは発生しない。

しかし、一旦停止して、かなりの時間が経過した後に再起動する場合には、両端面に付着していた潤滑油が重力により流れ落ちてしまい潤滑油が不足または枯渇するため、焼き付きが発生しやすくなる。

そこで、複数の円錐ころを周方向に沿って所定間隔で保持する保持器自体に油溜め用の溝を形成することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。図４の（ａ）は、特許文献１記載のころ軸受における保持器２０の部分斜視図であり、図４の（ｂ）は、同部分平面図である。特許文献１記載の保持器２０では、当該保持器２０の大径側端部２１の、ポケット２２に面する内端面２１ａに円周方向に沿った周溝２３が形成されている。そして、この周溝２３に収容される潤滑油によって、長時間放置後の初動時における潤滑油不足が緩和されるので、焼き付きが防止される、とされている。なお、図４において、符号２４は、保持器２１の小径側端部２５と前記大径側端部２１とを接続する柱部である。

特開２００７−３２６１２号公報

しかし、特許文献１記載のころ軸受における周溝２３は、図５に示されるように、ポケットに面する内端面２１ａ全体にわたって形成されているので、周溝２３の両端近傍部２３ａは円錐ころ２６の端面と対向しておらず、開放された状態である。このため、運転停止状態が長時間にわたると、周溝２３の両端近傍部２３ａから徐々にではあるが潤滑油が流出し、再起動時に潤滑油が不足または枯渇して焼き付きが発生する虞がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、長期間放置後の初動時においても潤滑油の供給が可能であり、耐焼き付き性を向上させることができる保持器ユニットおよび該保持器ユニットを備えた円錐ころ軸受を提供することを目的としている。

（１）本発明の保持器ユニットは、小径側環状部と、この小径側環状部に対し軸方向に離間して配置された大径側環状部と、前記小径側環状部と大径側環状部とを接続する複数の柱部とを有する保持器、および
前記小径側環状部、大径側環状部および柱部によって囲まれる空間であるポケットに収容される円錐ころ
を備えた保持器ユニットであって、
前記円錐ころの大径側端面と対向する前記大径側環状部の内端面に、円周方向に沿った油溝が形成されており、この油溝の円周方向の長さが、前記円錐ころの大径側端面と円周方向において重なり合う長さにされており、
前記油溝は、円周方向に延びる短辺と、この短辺よりも径方向内側に位置しており当該短辺よりも円周方向長さが長い長辺と、前記短辺と長辺の端部をつなぐ連結辺とを有しており、当該油溝の開口は略台形状であることを特徴としている。

本発明の保持器ユニットでは、円錐ころの大径側端面と対向する大径側環状部の内端面に形成される油溝の円周方向の長さが、当該円錐ころの大径側端面と円周方向において重なり合う長さにされている。すなわち、油溝の開口全体が円錐ころの大径側端面と対向するように油溝の長さが設定されているので、停止時には、油溝の開口が円錐ころの大径側端面と当接して当該大径側端面により蓋をされたような状態になる。換言すれば、潤滑油は、円錐ころの大径側端面と保持器との間において当該潤滑油の表面張力により保持された状態になる。したがって、本発明の保持器ユニットを含む円錐ころ軸受が長時間放置された後に再起動する場合においても、油溝に収容されている潤滑油が流出してしまうことがない。その結果、潤滑油の不足または枯渇に起因する再起動時の焼き付きを防止することができる。

（２）前記（１）の保持器ユニットにおいて、前記油溝は、前記円錐ころの大径側端面のピッチ円よりも径方向外側に位置することが好ましい。この場合、停止時に軸受内部を流れ落ちる油が前記油溝をより多く流れるため当該油溝により多くの油を保持することができる。

（３）前記（２）の保持器ユニットにおいて、前記連結辺と前記円錐ころの大径側端面の縁との間の円周方向の長さが、前記円錐ころと前記ポケットとの円周方向の相対移動可能距離よりも長くすることができる。この場合、円錐ころがポケット内において円周方向のいずれかに片寄って停止したとしても、当該円錐ころの大径側端面によって確実に油溝の開口に蓋をすることができ、当該油溝から潤滑油が流出するのを確実に防止することができる。

（４）前記（２）または（３）の保持器ユニットにおいて、前記連結辺を、前記円錐ころの大径側端面の縁に対し略平行な曲線とすることができる。
（５）前記（２）または（３）の保持器ユニットにおいて、前記連結辺を直線とすることができる。

（６）本発明の円錐ころ軸受は、外輪と、この外輪の径内方に当該外輪と相対回転可能に配設された内輪と、前記外輪と内輪との間の環状空間に配設された、前記（１）〜（５）のいずれかの保持器ユニットとを備えたことを特徴としている。

本発明の円錐ころ軸受では、円錐ころの大径側端面と対向する大径側環状部の内端面に形成される油溝の円周方向の長さが、当該円錐ころの大径側端面と円周方向において重なり合う長さにされている。すなわち、油溝の開口全体が円錐ころの大径側端面と対向するように油溝の長さが設定されているので、停止時には、油溝の開口が円錐ころの大径側端面と当接して当該大径側端面により蓋をされたような状態になる。換言すれば、潤滑油は、円錐ころの大径側端面と保持器との間において当該潤滑油の表面張力により保持された状態になる。したがって、本発明の保持器ユニットを含む円錐ころ軸受が長時間放置された後の再起動する場合においても、油溝に収容されている潤滑油が流出してしまうことがない。その結果、潤滑油の不足または枯渇に起因する再起動時の焼き付きを防止することができる。

本発明の保持器ユニットおよび該保持器ユニットを備えた円錐ころ軸受によれば、長期間放置後の初動時においても潤滑油の供給が可能であり、耐焼き付き性を向上させることができる。

本発明の円錐ころ軸受の一実施形態の断面説明図である。 図１に示される円錐ころ軸受における保持器の斜視説明図である。 図２に示される保持器の側面説明図である。 （ａ）は従来の保持器の部分斜視図であり、（ｂ）は同部分平面図である。 従来の保持器の側面説明図である。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の保持器ユニットおよび該保持器ユニットを備えた円錐ころ軸受の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る円錐ころ軸受１の断面説明図であり、図２は、図１に示される円錐ころ軸受１における保持器２の斜視説明図である。

本実施形態に係る円錐ころ軸受１は、円錐状の軌道面３ａを内周側に有する外輪３と、前記軌道面３ａと対向する円錐状の軌道面４ａを外周側に有する内輪４と、前記軌道面３ａと軌道面４ａとの間の環状空間に配設される複数の円錐ころ５と、この円錐ころ５を周方向に沿って所定間隔で保持する保持器２とを備えている。保持器１と円錐ころ５とで保持器ユニット６が構成されている。内輪４は、外輪３の径内方において当該外輪３と相対回転可能に配設されている。また、内輪４の軌道面４ａの大径側には大鍔部４ｂが形成されており、軌道面４ａの小径側には小鍔部４ｃが形成されている。

保持器２は、小径側環状部７と、この小径側環状部７に対して軸方向に離間して配置された大径側環状部８と、両環状部を接続する複数の柱部９と有している。保持器２は、図２に示されるように、全体として円錐台形状を呈しており、互いに隣接する柱部９間に周方向に沿って複数のポケット１０が等間隔に形成されている。円錐ころ５は、このポケット１０内に回転自在に保持される。保持器２は、例えばガラス繊維入りのＰＰＳなどの耐油性に優れた合成樹脂を用いて作製することができるが、鉄系の金属を用いて作製することもできる。

保持器２の大径側環状部８の内端面８ａには円周方向に沿った油溝１１が形成されている。大径側環状部８の内端面８ａは、円錐ころ５の大径側端面５ａと当接可能に対向している端面である。油溝１１の円周方向の長さは、図３に示されるように、円錐ころ５の大径側端面５ａと円周方向において重なり合う長さにされている。このため、円錐ころ軸受１を備えた装置の停止時には、油溝１１の開口が円錐ころ５の大径側端面５ａと当接して当該大径側端面５ａにより蓋をされたような状態になる。換言すれば、潤滑油は、円錐ころ５の大径側端面５ａと保持器２との間において当該潤滑油の表面張力により保持された状態になる。したがって、円錐ころ軸受１が長時間放置された後に再起動する場合においても、油溝１１に収容されている潤滑油が流出してしまうことがない。その結果、潤滑油の不足または枯渇に起因する再起動時の焼き付きを防止することができる。

本実施形態における油溝１１は、図３に示されるように、円錐ころ５の大径側端面５ａのピッチ円Ｃよりも径方向外側（図３において上側）に位置している。また、油溝１１は、円周方向に延びる短辺１１ａと、この短辺１１ａよりも径方向内側に位置しており当該短辺１１ａよりも円周方向長さが長い長辺１１ｂと、前記短辺１１ａと長辺１１ｂの端部をつなぐ連結辺１１ｃとを有している。かかる短辺１１ａ、長辺１１ｂおよび連結辺１１ｃにより囲まれる溝部１１の開口は略台形状である。連結辺１１ｃは、円錐ころ５の大径側端面５ａの縁５ｂ、すなわち円形の縁に対し略平行な曲線（円弧）である。このため、最少肉厚を厚くでき成型を有利にすることができ、ひいては油溝１１の容積を大きくすることができる。

本実施形態では、前記連結辺１１ｃと前記円錐ころ５の大径側端面５ａの縁との間の円周方向の長さｗが、前記円錐ころ５と前記ポケット１０との円周方向の相対移動可能距離よりも長くなるように設定されている。したがって、円錐ころ５がポケット１０内において円周方向のいずれかに片寄って停止したとしても、当該円錐ころ５の大径側端面５ａによって確実に油溝１１の開口に蓋をすることができ、当該油溝１１から潤滑油が流出するのを確実に防止することができる。前記連結辺１１ｃと前記円錐ころ５の大径側端面５ａの縁との間の円周方向の長さｗは、本発明において特に限定されるものではないが、例えば０．５ｍｍ程度とすることができる。

油溝１１は、大径側環状部８の内端面８ａの高さ方向（図３において上下方向）および円周方向それぞれにおいて略中央に配置されている。油溝１１の高さｈ１は、内端面８ａの高さｈ２の約１／３であり、油溝１１の短辺１１ａの周方向に沿った長さＬ１は、内端面８ａの周方向に沿った長さＬ２の約２／３である。油溝１１の開口の大きさや深さは、本発明において特に限定されるものではなく、保持器２の材質やサイズなどを考慮して、所定の強度が確保される範囲内において適宜選定することができる。

〔その他の変形例〕
なお、今回開示された実施の形態はすべての点において単なる例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、前記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内のすべての変更が含まれることが意図される。

例えば、前述した実施形態では、油溝の開口の形状を略台形状としているが、長円状や帯板状など他の形状とすることもできる。
また、前述した実施形態では、油溝の短辺と長辺を接続する連結辺を曲線としているが、直線であってもよい。

１：円錐ころ軸受、２：保持器、３：外輪、５：内輪、５：円錐ころ、５ａ：大径側端面、６：保持器ユニット、７：小径側環状部、８：大径側環状部、９：柱部、１０：ポケット、１１：油溝、１１ａ：短辺、１１ｂ：長辺：１１ｃ：連結辺、Ｃ：ピッチ円

Claims (6)

1. 小径側環状部と、この小径側環状部に対し軸方向に離間して配置された大径側環状部と、前記小径側環状部と大径側環状部とを接続する複数の柱部とを有する保持器、および
   前記小径側環状部、大径側環状部および柱部によって囲まれる空間であるポケットに収容される円錐ころ
   を備えた保持器ユニットであって、
   前記円錐ころの大径側端面と対向する前記大径側環状部の内端面に、円周方向に沿った油溝が形成されており、この油溝の円周方向の長さが、前記円錐ころの大径側端面と円周方向において重なり合う長さにされており、
   前記油溝は、円周方向に延びる短辺と、この短辺よりも径方向内側に位置しており当該短辺よりも円周方向長さが長い長辺と、前記短辺と長辺の端部をつなぐ連結辺とを有しており、当該油溝の開口は略台形状であることを特徴とする保持器ユニット。
2. 前記油溝は、前記円錐ころの大径側端面のピッチ円よりも径方向外側に位置する、請求項１に記載の保持器ユニット。
3. 前記連結辺と前記円錐ころの大径側端面の縁との間の円周方向の長さが、前記円錐ころと前記ポケットとの円周方向の相対移動可能距離よりも長くされている、請求項２に記載の保持器ユニット。
4. 前記連結辺は、前記円錐ころの大径側端面の縁に対し略平行な曲線である、請求項２または請求項３に記載の保持器ユニット。
5. 前記連結辺が直線である、請求項２または請求項３に記載の保持器ユニット。
6. 外輪と、この外輪の径内方に当該外輪と相対回転可能に配設された内輪と、前記外輪と内輪との間の環状空間に配設された、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の保持器ユニットとを備えたことを特徴とする円錐ころ軸受。

Images