JP6492792B2 - ころ軸受 - Google Patents
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Description
(1)外輪の軌道面に対するころの接触位置付近では、軸受回転方向の上流側及び下流側それぞれの領域の圧力差によって、当該ころの公転を阻害する方向の力が作用すること
(2)回転する内輪の軌道面に対するころの接触位置付近では、軸受回転方向の上流側及び下流側それぞれの領域の圧力差によって、当該ころの公転を補助する方向の力が作用すること
(3)前記(1)と前記(2)との関係から軸受の低トルク化が可能になること
この場合、保持器の前記円環部と内輪との間から流入した潤滑油は、柱部の径方向内側面に沿って流れてから、内輪の軌道面へ向かうことができる。このため、前記(2)の作用を維持しやすい構成が得られる。
そこで、前記延在部は、前記円環部と別部材により構成され、当該円環部に取付手段によって取り付けられているのが好ましい。この構成によれば、前記ユニットと外輪とを組み合わせてから、延在部を円環部に取り付けることができ、前記干渉の問題は解消される。
また、この場合において、前記延在部の径方向外側部の断面形状は、円弧形状であるのが好ましい。この場合、前記ユニットと外輪とを組み合わせる際に、延在部が外輪の一部と干渉しても、延在部はスムーズに外輪の一部を通過することが可能となる。
このころ軸受によれば、前記(1)の作用が、前記(2)の作用に比べて小さくなり、軸受の低トルク化が可能になる。
図1は、本発明のころ軸受の実施の一形態を示す縦断面図である。本実施形態のころ軸受は、円すいころ軸受1であり、内輪2と、この内輪2の径方向外側に設けられている外輪3と、これら内輪2と外輪3との間に設けられている複数の円すいころ4と、これら円すいころ4を保持している環状の保持器10とを備えている。
図2は、保持器10の小径円環部11、延在部15、及びその周囲を示す拡大図である。延在部15は、小径円環部11の軸方向一方側の端部11aから延びて設けられている環状の部材であり、図2に示す延在部15は、小径円環部11と別部材から構成されており、小径円環部11に取付手段16によって取り付けられている。本実施形態の取付手段16は、接着剤であるが、その他であってもよく、例えば止めねじであってもよい。
以上の構成を備えている円すいころ軸受1によれば、保持器10は、潤滑油が流入する軸方向一方側に小径円環部11を有しており、この小径円環部11から延在部15が設けられ、この延在部15が外環状空間A1を軸方向一方側(軸方向の外側)から覆っているため、潤滑油はこの外環状空間A1を通じて外輪3(端部7)と保持器10(小径円環部11)との間に流入し難くなる。この結果、以下に説明する作用により、この円すいころ軸受1の回転について低トルク化が可能になる。
(1)外輪3の軌道面3aに対する円すいころ4の接触位置Q1付近では、軸受回転方向R3の上流側及び下流側それぞれの領域S3,S4の圧力差(P4−P3=Pb)によって、円すいころ4の公転を阻害する方向の力F(Pb)が作用する(円すいころ4の抵抗が大きくなる)
(2)回転する内輪2の軌道面2aに対する円すいころ4の接触位置Q2付近では、軸受回転方向R3の上流側及び下流側それぞれの領域S1,S2の圧力差(P1−P2=Pa)によって、円すいころ4の公転を補助する方向の力F(Pa)が作用する(円すいころ4の抵抗が小さくなる)
すなわち、本実施形態(図2参照)の保持器10では、前記のとおり、潤滑油が流入する軸方向一方側に小径円環部11を有しており、この小径円環部11から延在部15が設けられている。そして、この延在部15は、外環状空間A1を軸方向一方側から覆っているため、潤滑油はこの外環状空間A1を通じて外輪3と保持器10との間に流入し難くなる(潤滑油の流入が制限されている)。このため、潤滑油に浸かっている軸受部分において(図3参照)、外輪3の軌道面3aに対する円すいころ4の接触位置Q1付近では、軸受回転方向R3の上流側の領域S3の圧力P3及び下流側の領域S4の圧力P4それぞれが低下することで、これら圧力の差(P4−P3=Pb)が小さくなる。
これに対して、内環状空間A2(図2参照)は、延在部15によって覆われていないことから、潤滑油が保持器10と内輪2との間に制限されることなく流入することができ、これにより、内輪2の軌道面2aに対する円すいころ4の接触位置Q2付近では(図3参照)、軸受回転方向R3の上流側の領域S1の圧力P1、及び下流側の領域S2の圧力P2はそれぞれ低下しないで維持される。
このため、潤滑油に浸かっている軸受部分において、外輪3の軌道面3aと円すいころ4との接触位置Q1を挟んで軸受回転方向R3の上流側領域S3と下流側領域S4との圧力差(Pb)は、内輪2の軌道面2aと円すいころ4との接触位置Q2を挟んで軸受回転方向R3の上流側領域S1と下流側領域S2との圧力差(Pa)よりも小さくなる(Pb<Pa)。
この結果、延在部15が存在しない従来の構成の場合には円すいころ4の公転を阻害する方向の力F(Pb)と、円すいころ4の公転を補助する方向の力F(Pa)とは等しくなり、これらは相殺されていたが、本実施形態では、円すいころ4の公転を阻害する方向に作用する力F(Pb)が、円すいころ4の公転を補助する方向に作用する力F(Pa)に比べて小さくなる。つまり、前記(1)の作用が、前記(2)の作用に比べて小さくなる。したがって、軸受の回転抵抗が従来よりも減少し、軸受の低トルク化が可能になる。
この(2)の作用をより維持しやすくするために、次の構成(図4に示す構成)としてもよい。
なお、図4に示す保持器10の延在部15の構成は、図2に示す構成と同じである。
図1に示す円すいころ軸受1の組み立て方法について説明する。この組み立て方法は、次のようにして行うことができる。
すなわち、まず、内輪2、複数の円すいころ4、及び保持器10を組み合わせて内輪ユニットとする。次に、この内輪ユニットと外輪3とを軸方向に沿って接近させ、これらを組み合わせることで、円すいころ軸受1を組み立てることができる。
そこで、本実施形態では、前記のとおり、延在部15は、小径円環部11と別部材により構成されており、この小径円環部11に取付手段16によって取り付けられている。なお、本実施形態の取付手段16は、接着剤である。
すなわち、延在部15を円環状の部材として保持器10と別に製造し、この延在部15が小径円環部11から外れている状態で、前記内輪ユニットと外輪3とを軸方向に沿って接近させる。そして、これらを組み合わせてから、延在部15を小径円環部11に前記取付手段16によって取り付ければよい。これにより、前記干渉の問題は解消される。
図7は、保持器10の更に別の変形例を示す説明図である。図7に示す保持器10においても、図2に示す形態と同様に、保持器10は、小径円環部11から延びて設けられている延在部15を有しており、この延在部15は、小径円環部11の端部11aから径方向外側に延在している。そして、延在部15は、外環状空間A1(の一部又は全体)を軸方向一方側(つまり、軸方向外側)から覆っている。
この図7に示す円すいころ軸受1においても、図2に示す形態の場合と同様に、潤滑油は外環状空間A1を通じて外輪3(端部7)と保持器10(小径円環部11)との間に流入し難くなる。この結果、この円すいころ軸受1の回転について低トルク化が可能になる。
図8は、更に別の保持器10を備えている円すいころ軸受1の説明図である。この保持器10においても、前記各形態と同様に、保持器10は、小径円環部11から延びて設けられている延在部15を有している。この延在部15の機能は、前記各形態と同様であり、ここでは説明を省略する。
図8に示す保持器10は、第1の前記延在部15の他に、第2の延在部25を有している。この第2の延在部25は、小径円環部11の端部11aから径方向内側に延在している部分である。第2の延在部25は、内環状空間A2を軸方向一方側(軸方向の外側)から覆っている。このため、潤滑油は内環状空間A2を通じて内輪2と保持器10との間に流入し難くなる。この結果、軸受内部を流れる潤滑油を減らすことができ、軸受回転時の撹拌抵抗を低減することができ、円すいころ軸受1の回転について低トルク化が可能になる。
図9に示す形態では、小径円環部11の軸方向外側面(軸方向一方側の端面)11dに、円環状である延在部15の径方向内側部15dを突き合わせて、接着剤等の取付手段16により延在部15を小径円環部11に取り付けている。
3:外輪 4:円すいころ(ころ) 7:外輪の軸方向一方側の端部
7a:側面 10:保持器 11:小径円環部(円環部)
13:柱部 15:延在部 15c:径方向外側部
16:取付手段 17:径方向内側面 17a:仮想延長面
A1:外環状空間(環状空間) D1:延在部の外径 d1:端部の内径
S1:上流側領域 S2:下流側領域 S3:上流側領域
S4:下流側領域 Q1,Q2:接触位置
Claims (6)
- 外輪と、内輪と、前記外輪と前記内輪との間に設けられている複数のころと、前記複数のころを周方向に間隔をあけて保持する環状の保持器と、を備え、前記外輪と前記内輪との間に潤滑油が軸方向一方側から流入可能となるころ軸受であって、
前記保持器は、軸方向一方側に設けられている円環部と、前記円環部から軸方向他方側に延びて設けられている複数の柱部と、前記円環部から延びて設けられ当該円環部と前記外輪の軸方向一方側の端部との間に形成される環状空間を軸方向一方側から覆っている環状の延在部と、を有していて、
前記柱部は、軸方向他方側に向かって前記内輪の軌道面に近づく形状を有していて仮想延長面が当該軌道面と交差する径方向内側面を、当該柱部の軸方向一方側にのみ、有していて、
前記延在部は、当該延在部の径方向内側の領域に、径方向外側に向かうにしたがって軸方向一方側に向かって傾斜する傾斜面を有している、ころ軸受。 - 前記延在部の外径は、前記外輪の前記端部の内径よりも大きい請求項1に記載のころ軸受。
- 前記延在部は、前記外輪の前記端部の側面よりも軸方向一方側に存在している請求項1又は2に記載のころ軸受。
- 前記延在部は、前記円環部と別部材により構成され、当該円環部に取付手段によって取り付けられている請求項1〜3のいずれか一項に記載のころ軸受。
- 前記延在部は、前記外輪の一部と接触すると弾性変形する部材である請求項1〜3のいずれか一項に記載のころ軸受。
- 前記延在部の径方向外側部の断面形状は、円弧形状である請求項5に記載のころ軸受。
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