JP6550898B2 - 転がり軸受 - Google Patents

Description

本発明は、転がり軸受に関する。

車両や工作機械等が備えている回転部の軸を支持するために、転がり軸受が用いられている。図１２に示す転がり軸受は、円すいころ軸受９０であり、内輪９１、外輪９２、これら内輪９１と外輪９２との間に設けられている複数の円すいころ９３、及びこれら円すいころ９３を周方向に間隔をあけて保持している環状の保持器９４を備えている（例えば、特許文献１参照）。

このような円すいころ軸受９０は、例えば自動車のトランスミッションにおいてギヤと共に回転する軸を支持するために用いられることがあり、この場合において、トランスミッションのハウジング内に溜められてギヤの潤滑に用いられる潤滑油は、円すいころ軸受９０の潤滑にも用いられる。

特開２００５−６９４２１号公報

図１２に示す円すいころ軸受９０では、その回転に伴うポンプ作用により、前記ハウジング内に溜められ軸受外部に存在する潤滑油が、保持器９４の小径側の端部９５と内輪外周９６との間から、及び、保持器９４の小径側の端部９５と外輪内周９７との間から、円すいころ９３が存在している軸受内部に流入し、流入した潤滑油が軸受内部を通過する。

そして、自動車のトランスミッションにおいては、潤滑油に、ギヤ等の製造時に生じた研磨粉や、駆動の際にギヤから生じた摩耗粉等の異物が含まれる。したがって、このような異物が潤滑油と共に軸受内部を通過すると、その異物が円すいころ９３と軌道面９１ａ，９２ａとの間に噛み込む場合があり、これにより、面あれが生じて軸受寿命が低下するおそれがある。

なお、このような潤滑油に含まれる異物に起因する軸受寿命の低下は、図１２に示すような円すいころ軸受９０に限らず、玉軸受や円筒ころ軸受等の他の転がり軸受においても生じるおそれがある。

そこで、本発明の目的は、転がり軸受において、潤滑油に含まれている異物が軸受内部に侵入し難くすることにある。

本発明の転がり軸受は、内輪、外輪、前記内輪と前記外輪との間に介在している複数の転動体、及び複数の前記転動体を保持する環状の保持器を備え、前記保持器は、前記内輪と前記外輪との間であって軸方向一方側に設けられている環状部と、当該環状部から軸方向他方側に延在している複数の柱部と、を有し、前記環状部の内周面及び外周面のうちの一方又は双方に、軸方向一方側の軸受外部に向かって開口している凹部が形成されており、前記凹部の内壁は、軸方向一方側の軸受外部に向かうにしたがって当該凹部の横断面を拡大させている傾斜面を有している。

この転がり軸受によれば、軸受が回転すると内輪と保持器の環状部との間の環状隙間及び外輪と保持器の環状部との間の環状隙間に、軸受回転方向と同方向の潤滑油の流れが発生する。潤滑油が環状隙間に沿って流れると、その一部が凹部に入り凹部において潤滑油の渦が発生し、この渦による遠心力で潤滑油に含まれている異物は凹部の内壁に押し付けられる。そして、この凹部の内壁は、軸方向一方側の軸受外部に向かうにしたがって凹部の横断面を拡大させている傾斜面を有していることから、この傾斜面に押し付けられる異物はこの面に沿って軸受外部へ排出される。これにより、潤滑油に含まれている異物は環状隙間を通じて軸受内部に侵入し難くなる。なお、凹部の横断面とは、軸受の中心線に直交する断面である。

また、前記凹部の前記内壁は、周方向に対向する側面部と、当該対向する側面部の間の底面部と、を有し、前記側面部及び前記底面部のうちの一方又は双方が、前記傾斜面となっている構成とすることができる。
つまり、凹部の側面部及び底面部のうちの一方が傾斜面となっている場合、その傾斜面に沿って異物を排出することが可能となる。また、凹部の側面部及び底面部の双方が傾斜面となっている場合、これら傾斜面に沿って異物を排出することが可能となる。

また、前記凹部の横断面のうちの周方向一方側半分と周方向他方側半分とは、対称形状であるのが好ましい。
この場合、転がり軸受は、前記凹部による軸受外部へ異物を排出する機能を、軸受の回転方向にかかわらず同じように備えることが可能となる。

また、前記内輪及び前記外輪のうちの前記凹部と対向する軌道輪と、前記環状部との間に形成される環状隙間の径方向寸法は、前記凹部の軸方向一方側の開口端における径方向寸法よりも小さいのが好ましい。
保持器の環状部の内周面に凹部が形成されている場合、この環状部と内輪との間の環状隙間の径方向寸法が、凹部の開口端における径方向寸法よりも小さくなる。これにより、環状隙間を流れる潤滑油に含まれる異物を効率よく凹部に侵入させ、その異物を軸受外部に排出させることが可能となる。
また、保持器の環状部の外周面に凹部が形成されている場合、この環状部と外輪との間の環状隙間の径方向寸法が、凹部の開口端における径方向寸法よりも小さくなる。これにより、環状隙間を流れる潤滑油に含まれる異物を効率よく凹部に侵入させ、その異物を軸受外部に排出させることが可能となる。

本発明の転がり軸受によれば、保持器が有する環状部に形成されている凹部において潤滑油の渦が発生し、この潤滑油に含まれている異物が、渦による遠心力で凹部の傾斜面に押し付けられこの面に沿って軸受外部へ排出される。これにより、潤滑油に含まれている異物は軸受内部に侵入し難くなり、異物による軸受寿命の低下を抑制することが可能となる。

本発明の転がり軸受の実施の一形態を示す縦断面図である。 保持器の小径環状部及びその周囲を示す拡大断面図である。 図２の矢印Ｘ方向から円すいころ軸受の一部を見た説明図である。 軸方向一方側から小径環状部の一部を見た斜視図である。 軸方向一方側から小径環状部の他部を見た斜視図である。 軸方向一方側から小径環状部の一部を見た斜視図である。 図６に示す凹部の変形例を示す斜視図である。 図６に示す凹部の変形例を示す斜視図である。 図６に示す凹部の変形例を示す斜視図である。 図４に示す凹部の変形例を示す斜視図である。 図４に示す凹部の変形例を示す斜視図である。 従来の転がり軸受の縦断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔転がり軸受の全体構成について〕
図１は、本発明の転がり軸受の実施の一形態を示す縦断面図である。この転がり軸受は、円すいころ軸受２であり、内輪３、外輪４、これら内輪３と外輪４との間に介在している複数の円すいころ５、及び複数の円すいころ５を保持する環状の保持器６を備えている。

本実施形態では、円すいころ軸受２が自動車のトランスミッションに用いられており、この円すいころ軸受２は、トランスミッションのハウジング内において、ギヤと共に回転する軸７を回転可能として支持している。このハウジング内には、ギヤを潤滑するための潤滑油（オイル）が溜められており、また、この潤滑油は、円すいころ軸受２の潤滑にも用いられる。このようなトランスミッションにおいては、潤滑油に、ギヤ等の製造時に生じた研磨粉や、駆動の際にギヤから生じた摩耗粉等の金属製である異物が含まれる。

内輪３は、軸受鋼や機械構造用鋼等を用いて形成された環状の部材であり、その外周には、複数の円すいころ４が転動するテーパー状の内輪軌道面３ａが形成されている。また、内輪３は、内輪軌道面３ａの軸方向一方側（図１では左側）に設けられ径方向外側に突出する小鍔部８と、内輪軌道面３ａの軸方向他方側（図１では右側）に設けられ径方向外側に突出する大鍔部９とを有している。

外輪４も、内輪３と同様、軸受鋼や機械構造用鋼等を用いて形成された環状の部材であり、その内周には、内輪軌道面３ａに対向し複数の円すいころ４が転動するテーパー状の外輪軌道面４ａが形成されている。

円すいころ５は、軸受鋼等を用いて形成された部材であり、内輪軌道面３ａと外輪軌道面４ａとを転動する。円すいころ５は、軸方向一方側に直径の小さい小端面５ａを有し、軸方向他方側に直径の大きい大端面５ｂを有している。大端面５ｂは、内輪３の大鍔部９の鍔面９ａと接触する。

保持器６は、内輪３と外輪４との間であって軸方向一方側に設けられている小径環状部１１と、この小径環状部１１から軸方向他方側に延在している複数の柱部１３とを有している。更に、本実施形態の保持器６は、内輪３と外輪４との間であって軸方向他方側に設けられている大径環状部１２を有している。小径環状部１１と大径環状部１２とは円環状であり、軸方向に所定間隔離れて設けられている。柱部１３は、周方向に間隔をあけて設けられており、環状部１１，１２を連結している。なお、周方向とは、円すいころ軸受２の中心線Ｃ回りの方向である。

両環状部１１，１２の間であって周方向で隣り合う二つの柱部１３,１３の間に形成される空間が、円すいころ４を収容（保持）するポケット１４となる。保持器６は金属製であってもよいが、本実施形態の保持器６は樹脂製（合成樹脂製）であり、射出成形によって成形することができる。保持器６を樹脂製とすることで、後述する凹部４１（４２）の成形が容易となる。

図２は、保持器６の小径環状部１１及びその周囲を示す拡大断面図である。本実施形態の小径環状部１１は、外輪４の軸方向一方側の端部２１（以下、外輪端部２１という。）と、内輪３の軸方向一方側の端部である小鍔部８（以下、内輪端部８という。）との間に位置している。小径環状部１１の内周面３１は、内輪端部８の外周面２３に対して環状隙間Ａ１を有して対向している。また、この小径環状部１１の外周面３２は、外輪端部２１の内周面２２に対して環状隙間Ａ２を有して対向している。本実施形態では、内輪端部８の外周面２３及び小径環状部１１の内周面３１は、前記中心線Ｃ（図１参照）を中心とするストレート形状の円筒面に沿った形状を有しており、外輪端部２１の内周面２２及び小径環状部１１の外周面３２は、円すいころ軸受２の中心線Ｃ（図１参照）を中心とする円錐面に沿った形状を有している。

内輪端部８の外周面２３と小径環状部１１の内周面３１とは接近しており、環状隙間Ａ１の径方向寸法は微小（例えば、半径で１．５ｍｍ未満）となるように設定されている。また、外輪端部２１の内周面２２と小径環状部１１の外周面３２とは接近しており、環状隙間Ａ２の径方向寸法は微小（例えば、半径で１．５ｍｍ未満）となるように設定されている。以上より、内輪端部８と外輪端部２１との間には環状の開口部が形成されるが、小径環状部１１は、この開口部を微小な環状隙間Ａ１，Ａ２をあけて塞ぐ構成となっている。

そして、図１に示す円すいころ軸受２では、外輪４の内周面（外輪軌道面４ａ）が、軸方向一方側から他方側に向かって拡径している。このため、円すいころ軸受２（本実施形態では内輪３）が回転すると、内輪３と外輪４との間に形成されている環状空間を潤滑油が軸方向一方側から他方側に向かって流れる作用（ポンプ作用）が生じる。このような円すいころ軸受２の回転に伴うポンプ作用により、軸受外部１０の潤滑油が、軸方向一方側から、内輪３と外輪４との間の環状空間に流入可能となり、流入した潤滑油は、軸方向他方側から流出する。つまり、円すいころ４が存在している軸受内部を潤滑油が通過する。以上より、図１に示す円すいころ軸受２では、軸方向一方側が潤滑油の流入側となり、軸方向他方側が潤滑油の流出側となる。

〔小径環状部１１に設けられている凹部について〕
図３は、図２の矢印Ｘ方向から円すいころ軸受２の一部を見た説明図である。図２及び図３に示すように、小径環状部１１の内周面３１及び外周面３２の双方に、軸方向一方側の軸受外部１０に向かって開口している凹部４１，４２が形成されている。なお、小径環状部１１の内周面３１及び外周面３２のうちの一方にのみ、凹部が形成されている構成であってもよい。

図４は、軸方向一方側から小径環状部１１の一部を見た斜視図である。図２及び図４に示すように、内周面３１側の凹部４１の内壁４１ａは傾斜面４３を有しており、この傾斜面４３によって、凹部４１の横断面を軸方向一方側の軸受外部１０に向かうにしたがって拡大させている。つまり、この凹部４１は、軸方向一方側の開口端４１ｂにおいて横断面が最も大きくなっている。なお、前記横断面とは、円すいころ軸受２の中心線Ｃ（図１参照）に直交する断面である。そして、この凹部４１は内周面３１に沿って複数設けられている。

図５は、軸方向一方側から小径環状部１１の他部を見た斜視図である。図２及び図５に示すように、外周面３２側の凹部４２の内壁４２ａは傾斜面４４を有しており、この傾斜面４４によって、凹部４２の横断面を軸方向一方側の軸受外部１０に向かうにしたがって拡大させている。つまり、この凹部４２は、軸方向一方側の開口端４２ｂにおいて横断面が最も大きくなっている。そして、この凹部４２は外周面３２に沿って複数設けられている。

このような保持器６を有する円すいころ軸受２によれば、図３に示すように、軸受が回転すると（本実施形態では内輪３が矢印Ｒ１方向に回転すると）、内輪３と小径環状部１１との間の環状隙間Ａ１に、軸受回転方向と同方向（図３において、矢印Ｒ２方向）の潤滑油の流れが発生する。この潤滑油が環状隙間Ａ１に沿って流れると、その一部が凹部４１に入り凹部４１において潤滑油の渦が発生する（矢印ｒ１に示す渦が発生する）。すると、この渦による遠心力で潤滑油に含まれている異物Ｊは凹部４１の内壁４１ａに押し付けられる。
特に、異物Ｊは、前記のとおり金属製であるため潤滑油と比較して比重が大きい。このため、凹部４１において異物Ｊには潤滑油よりも大きな遠心力が作用し、異物Ｊは潤滑油の流れから分離するようにして内壁４１ａに押し付けられる。
そして、凹部４１の内壁４１ａは、前記のとおり傾斜面４３を有していることから、この傾斜面４３に押し付けられる異物Ｊはこの面（傾斜面４３）に沿って軸受外部１０へ排出される（図２の矢印Ｇ１参照）。これにより、潤滑油に含まれている異物Ｊは環状隙間Ａ１を通じて、円すいころ５が存在している軸受内部に侵入し難くなる。

また、本実施形態では、小径環状部１１の外周面３２側においても同様の機能を有する凹部４２が設けられている。つまり、図３に示すように、軸受が回転すると（内輪３が矢印Ｒ１方向に回転すると）外輪４と小径環状部１１との間の環状隙間Ａ２に、軸受回転方向と同方向（図３において、矢印Ｒ３方向）の潤滑油の流れが発生する。この潤滑油が環状隙間Ａ２に沿って流れると、その一部が凹部４２に入り凹部４２において潤滑油の渦が発生する（矢印ｒ２に示す渦が発生する）。すると、この渦による遠心力で潤滑油に含まれている異物Ｊは凹部４２の内壁４２ａに押し付けられる。
そして、凹部４２の内壁４２ａは、前記のとおり傾斜面４４を有していることから、この傾斜面４４に押し付けられる異物Ｊはこの面（傾斜面４４）に沿って軸受外部１０へ排出される（図２の矢印Ｇ２参照）。これにより、潤滑油に含まれている異物Ｊは環状隙間Ａ２を通じて、円すいころ５が存在している軸受内部に侵入し難くなる。

本実施形態では、凹部４１の内壁４１ａ及び凹部４２の内壁４２ａは、円すいころ軸受２の中心線Ｃ（図１参照）に平行な直線を中心とする円すい面に沿った形状を有しており（図４、図５参照）、凹部４１，４２それぞれの横断面形状は半円形状である。このため、凹部４１の内壁４１ａの全体が傾斜面４３となっており、また、凹部４２の内壁４２ａの全体が傾斜面４４となっている。

内壁４１ａ，４２ａに関して更に説明する。図３において、小径環状部１１の内周側に設けられている凹部４１の内壁４１ａを区画すると、この内壁４１ａは、周方向に対向する側面部４３ａ，４３ｂと、これら対向する側面部４３ａ，４３ｂの間の底面部４３ｃとを有している。そして、本実施形態では、一対の側面部４３ａ，４３ｂ、及び底面部４３ｃの双方が傾斜面４３となっている（図４参照）。つまり、底面部４３ｃは、軸方向一方側の軸受外部に向かうにしたがって径方向外側へ延びる傾斜面４３となっており、側面部４３ａ，４３ｂは、軸方向一方側の軸受外部に向かうにしたがって両者間の間隔が広くなる傾斜面４３となっている。このため、内壁４１ａのどの面においても、異物Ｊを排出する機能を期待することができる。

また、図３において、小径環状部１１の外周側に設けられている凹部４２の内壁４２ａを区画すると、この内壁４２ａは、周方向に対向する側面部４４ａ，４４ｂと、これら対向する側面部４４ａ，４４ｂの間の底面部４４ｃとを有しており、本実施形態では、一対の側面部４４ａ，４４ｂ、及び底面部４４ｃの双方が、傾斜面４４となっている（図５参照）。つまり、底面部４４ｃは、軸方向一方側の軸受外部に向かうにしたがって径方向内側へ延びる傾斜面４４となっており、側面部４４ａ，４４ｂは、軸方向一方側の軸受外部に向かうにしたがって両者間の間隔が広くなる傾斜面４４となっている。このため、内壁４２ａのどの面においても、異物Ｊを排出する機能を期待することができる。

なお、凹部４１，４２の形態は、図２〜図５に示した形態以外であってもよい。以下、凹部４１，４２の他の形態について説明する、他の形態については、小径環状部１１の内周側に設けられている凹部４１を説明するが、外周側に設けられている凹部４２についても、内周側の凹部４１と同様の構成を採用することができる。また、内周側の凹部４１と外周側の凹部４２とが異なる形態であってもよい。

〔凹部の他の形態（その１）〕
図６は、凹部４１が形成されている小径環状部１１の一部を軸方向一方側から見た斜視図である。この凹部４１では、横断面形状が矩形（隅部４１ｃ，４１ｄに小さい凹アール形状を有する矩形）となっている。この凹部４１は、図４に示す形態と同様に、小径環状部１１の内周面３１に形成されており、軸方向一方側の軸受外部に向かって開口している。そして、この凹部４１の内壁４１ａは、軸方向一方側の軸受外部に向かうにしたがって凹部４１の横断面を拡大させている傾斜面４３を有している。

図６に示す形態においても、軸受が回転すると（内輪３が回転すると）内輪３と小径環状部１１との間の環状隙間Ａ１に、軸受回転方向と同方向（図６において、矢印Ｒ２方向）の潤滑油の流れが発生する。この潤滑油が環状隙間Ａ１に沿って流れると、その一部が凹部４１に入り凹部４１において潤滑油の渦が発生する（矢印ｒ１に示す渦が発生する）。すると、この渦による遠心力で潤滑油に含まれている異物Ｊは凹部４１の内壁４１ａに押し付けられる。
そして、凹部４１の内壁４１ａは、前記のとおり傾斜面４３を有していることから、図４に示す形態の場合と同様の作用により、この傾斜面４３に押し付けられる異物Ｊはこの面（傾斜面４３）に沿って軸受外部１０へ排出される。

また、この内壁４１ａは、周方向に対向する側面部４３ａ，４３ｂと、これら対向する側面部４３ａ，４３ｂの間の底面部４３ｃとを有しており、本実施形態では、側面部４３ａ，４３ｂ及び底面部４３ｃの双方が、前記傾斜面４３となっている。このため、内壁４１ａのどの面においても、異物Ｊを排出する機能を期待することができる。
以上より、潤滑油に含まれている異物Ｊは環状隙間Ａ１を通じて、円すいころ５が存在している軸受内部に侵入し難くなる。

また、この図６に示す横断面形状が矩形となる凹部４１の場合、この凹部４１に二つの隅部４１ｃ，４１ｄが形成されており、この隅部４１ｃ，４１ｄにおいて、より一層回転半径が小さい渦（矢印ｒ３に示す渦）が発生する。遠心力は回転半径が小さいほど大きくなることから、潤滑油に含まれている異物Ｊは、特に凹部４１の隅部４１ｃ，４１ｄにおける内壁４１ａに押し付けられやすくなる。そして、この内壁４１ａは傾斜面４３となっていることから、押し付けられる異物Ｊはこの傾斜面４３に沿って軸受外部へ排出される。

〔凹部の他の形態（その２）〕
図７は、図６に示す凹部４１の変形例を示す斜視図である。この凹部４１は、図６に示す凹部４１と同様に、小径環状部１１の内周面３１に形成されており、軸方向一方側の軸受外部に向かって開口している。そして、凹部４１の内壁４１ａは、軸方向一方側の軸受外部に向かうにしたがって凹部４１の横断面を拡大させている傾斜面４３を有している。
そして、図７に示す凹部４１の横断面は矩形であり、その内壁４１ａは、周方向に対向する側面部４３ａ，４３ｂと、これら対向する側面部４３ａ，４３ｂの間の底面部４３ｃとを有しており、底面部４３ｃのみが傾斜面４３となっている。つまり、対向する側面部４３ａ，４３ｂは平行となっている。このため、内壁４１ａの底面部４３ｃにおいて、異物Ｊを排出する機能を期待することができる。

〔凹部の他の形態（その３）〕
図８は、図６に示す凹部４１の変形例を示す斜視図である。この凹部４１は、図６に示す凹部４１と同様に、小径環状部１１の内周面３１に形成されており、軸方向一方側の軸受外部に向かって開口している。そして、凹部４１の内壁４１ａは、軸方向一方側の軸受外部に向かうにしたがって凹部４１の横断面を拡大させている傾斜面４３を有している。
図８に示す凹部４１の横断面は矩形であり、その内壁４１ａは、周方向に対向する側面部４３ａ，４３ｂと、これら対向する側面部４３ａ，４３ｂの間の底面部４３ｃとを有しており、側面部４３ａ，４３ｂが傾斜面４３となっている。そして、底面部４３ｃは、小径環状部１１の内周面３１と平行な面となっている。このため、内壁４１ａの側面部４３ａ，４３ｂにおいて、異物Ｊを排出する機能を期待することができる。

なお、図６、図７、及び図８それぞれに示す形態では、凹部４１の横断面形状を矩形（四角形）としているが、五角形や六角形等の多角形であってもよい。

〔凹部の他の形態（その４）〕
図９は、図６に示す凹部４１の変形例を示す斜視図である。この凹部４１は、図６に示す凹部４１と同様に、小径環状部１１の内周面３１に形成されており、軸方向一方側の軸受外部に向かって開口している。そして、凹部４１の内壁４１ａは、軸方向一方側の軸受外部に向かうにしたがって凹部４１の横断面を拡大させている傾斜面４３を有している。
図９に示す凹部４１の横断面は、三角形（頂部４１ｅに小さい凹アール形状の三角形）である。この凹部４１の内壁４１ａは、周方向に対向する側面部４３ａ，４３ｂを有しており、側面部４３ａ，４３ｂが傾斜面４３となっている。このため、内壁４１ａの側面部４３ａ，４３ｂにおいて、異物Ｊを排出する機能を期待することができる。

横断面が三角形である凹部４１の場合、凹部４１の頂部４１ｅの小空間において、より一層回転半径が小さい渦（矢印ｒ４に示す渦）が発生する。遠心力は回転半径が小さいほど大きくなることから、潤滑油に含まれている異物Ｊは、特に凹部４１の頂部における内壁４１ａに押し付けられやすくなる。そして、内壁４１ａは傾斜面４３となっていることから、押し付けられる異物Ｊはこの傾斜面４３に沿って軸受外部へ排出される。

〔凹部の他の形態（その５）〕
図１０は、図４に示す凹部４１の変形例を示す斜視図である。この凹部４１は、図４に示す凹部４１と同様に、小径環状部１１の内周面３１に形成されており、軸方向一方側の軸受外部に向かって開口している。そして、凹部４１の内壁４１ａは、軸方向一方側の軸受外部に向かうにしたがって凹部４１の横断面を拡大させている傾斜面４３を有している。
また、この内壁４１ａは、周方向に対向する側面部４３ａ，４３ｂと、これら対向する側面部４３ａ，４３ｂの間の底面部４３ｃとを有しており、本実施形態では、一対の側面部４３ａ，４３ｂ、及び底面部４３ｃの双方が、傾斜面４３となっている。このため、内壁４１ａのどの面においても、異物Ｊを排出する機能を期待することができる。

図１０に示す凹部４１では、底面部４３ｃの横断面が円弧形状であるが、一対の側面部４３ａ，４３ｂそれぞれは平面となっており、凹部４１の内壁４１ａの横断面形状は、半長円形（半楕円形）となっている。このため、凹部４１の奥部、つまり、底面部４３ｃ側において潤滑油の渦を確実に生じさせることが可能となる。

〔凹部４１（４２）の対称性について〕
図３〜図１０に示す各形態において、図３により代表して説明すると、各凹部４１（４２）の横断面は対称形状となっている。つまり、各凹部４１（４２）の横断面の図心Ｑ１（Ｑ２）と円すいころ軸受２の中心とを通過する径方向の仮想線Ｋ１（Ｋ２）を挟んで、凹部４１（４２）の周方向一方側半分と周方向他方側半分とは線対称となっている。このように、凹部４１（４２）の横断面のうちの周方向一方側半分と周方向他方側半分とが対称形状であることから、円すいころ軸受２は、凹部４１（４２）による軸受外部へ異物を排出する機能を、軸受の回転方向にかかわらず同じように備えることが可能となる。つまり、図３に示す形態では、内輪３が矢印Ｒ１方向に回転する場合について説明したが、この矢印Ｒ１と反対方向に内輪３が回転する場合においても、凹部４１（４２）による軸受外部へ異物を排出する作用を生じさせることが可能となる。

〔凹部の他の形態（その６）〕
これに対して、図１１に示すように、凹部４１の横断面のうちの周方向一方側半分と周方向他方側半分とが非対称形状であってもよい。図１１に示す形態では、凹部４１の横断面のうち周方向一方側半分は内周面３１における開口が狭くなっている蟻溝形状であるが、周方向他方側半分は内周面３１における開口が広い（狭くならない）円弧形状となっている。この場合、軸受の回転方向（内輪３の回転方向）を、周方向他方側から周方向一方側へ向かう方向、つまり、図１１において矢印Ｒ１の方向に内輪３が回転することで、凹部４１において潤滑油の渦流をより効果的に生じさせることが可能となる。

〔環状隙間Ａ１，Ａ２、及び凹部４１，４２について〕
前記各形態において（図３により代表して説明すると）、内輪３と小径環状部１１との間には環状隙間Ａ１が形成されており、また、外輪４と小径環状部１１との間には環状隙間Ａ２が形成されている。そして内輪３側の環状隙間Ａ１の径方向寸法Ｂ１は、この環状隙間Ａ１に開口する凹部４１の軸方向一方側の開口端４１ｂにおける径方向寸法Ｂ２よりも小さく設定されている（Ｂ１＜Ｂ２）。このため、環状隙間Ａ１を流れる潤滑油に含まれる異物Ｊを効率よく凹部４１に侵入させ、その異物Ｊを軸受外部に排出させることが可能となる。
仮に、環状隙間Ａ１の径方向寸法Ｂ１が、図示しないが（径方向寸法Ｂ２よりも）大きい場合（Ｂ１＞Ｂ２）、特に内輪３の外周面２３に沿って潤滑油と共に流れる異物Ｊは、凹部４１へ流れにくくなる。しかし、本実施形態（Ｂ１＜Ｂ２）によれば、内輪３の外周面２３に沿って異物Ｊが潤滑油に含まれて流れても、その異物Ｊは潤滑油と共に凹部４１に流れやすくなり、この異物Ｊを軸受外部へ排出させることが可能となる。

これと同様に、外輪４側の環状隙間Ａ２の径方向寸法Ｂ３は、この環状隙間Ａ２に開口する凹部４２の軸方向一方側の開口端４２ｂにおける径方向寸法Ｂ４よりも小さく設定されている（Ｂ３＜Ｂ４）。このため、環状隙間Ａ２を流れる潤滑油に含まれる異物Ｊを効率よく凹部４２に侵入させ、その異物Ｊを軸受外部に排出させることが可能となる。

〔その他について〕
前記の各形態において、小径環状部１１の内周面３１に設けられている凹部４１、及び外周面３２に設けられている凹部４２それぞれは、軸方向一方側に開口すると共に、軸方向他方側（円すいころ５側）にも開口しており、小径環状部１１を軸方向に貫通している（図２参照）。しかし、軸方向他方側の開口は、円すいころ５の小端面５ａによって塞がれた状態となっている。
なお、図示しないが、凹部４１（４２）は、軸方向一方側（軸受外部）に開口しているが、軸方向他方側（円すいころ５側）に開口していない構成であってもよい。

以上のように説明した各形態の円すいころ軸受２（図１参照）によれば、保持器６が有する小径環状部１１に凹部４１（４２）が形成されており、凹部４１（４２）の横断面形状は、軸方向一方側の軸受外部１０に向かうにしたがって拡大していることから、凹部４１（４２）において潤滑油の渦が発生し、この潤滑油に含まれている異物Ｊが、渦による遠心力で凹部４１（４２）の傾斜面４３（４４）に押し付けられこの面に沿って軸受外部１０へ排出される。これにより、潤滑油に含まれている異物Ｊは軸受内部に侵入し難くなり、異物Ｊによる軸受寿命の低下を抑制することが可能となる。

特に本実施形態では、軸方向一方側の軸受外部１０に存在する潤滑油が、前記のとおり軸受の回転に伴うポンプ作用によって、環状隙間Ａ１，Ａ２を通じて内輪３と外輪４との間から流入するが、環状隙間Ａ１，Ａ２を通過しようとする潤滑油から、凹部４１，４２によって異物Ｊを分離させ、しかも、この異物Ｊを軸方向一方側の軸受外部１０へ戻す作用を有する。この結果、潤滑油が軸受内部に侵入しても、異物Ｊは軸受内部に侵入し難くなり、異物Ｊによる軸受寿命の低下を抑制することが可能となる。

また、前記の各形態の凹部４１（４２）において、円すいころ５側に向かうにしたがって横断面が小さくなっている。例えば図４に示す形態の場合、凹部４１の内壁４１ａは、円すい面に沿った形状を有しており、図２に示すように、円すいころ５側に向かうにしたがって横断面における半径が小さくなる。このため、凹部４１において渦となって流れる潤滑油に含まれる異物Ｊには遠心力が作用するが、遠心力は回転半径が小さくなるほど大きくなることから、凹部４１のうちの円すいころ５に近い奥部において大きな遠心力が生じ、異物Ｊを内壁４１ａに押し付ける作用が強くなる。このため、凹部４１の前記奥部において捉えた異物Ｊを軸受外部１０へ効果的に排出させることができる。

以上のとおり開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。つまり、本発明の転がり軸受は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。

例えば、小径環状部１１の内周面３１（外周面３２）において、凹部４１（凹部４２）が周方向に沿って複数設けられており、本実施形態では、複数の凹部４１（４２）は断続的に設けられているが、連続して設けられていてもよい。

また、図１に示す転がり軸受は円すいころ軸受２であるが、保持器６が有する環状部に凹部４１（４２）を設ける構成は、他の転がり軸受に適用してもよく、例えばアンギュラ玉軸受等に適用することができる。なお、前記のようなポンプ作用等により潤滑油の流入方向が一定となる転がり軸受の場合、その流入側となる環状部に凹部を設ければよい。また、転がり軸受は、例えば深溝玉軸受や円筒ころ軸受であってもよく、そして、保持器が軸方向両側に環状部を有している場合、両側の環状部それぞれに凹部を設けてもよい。また、転がり軸受は、一列の転動体を有する軸受以外に、二列の転動体を有する軸受であってもよい。このように、環状部に凹部を有する保持器は様々な形式の転がり軸受に適用可能である。

２：円すいころ軸受（転がり軸受） ３：内輪 ４：外輪
５：円すいころ（転動体） ６：保持器 １０：軸受外部
１１：小径環状部（環状部） １３：柱部 ３１：内周面
３２：外周面 ４１：凹部 ４１ａ：内壁
４１ｂ：開口端 ４２：凹部 ４２ａ：内壁
４２ｂ：開口端 ４３：傾斜面 ４３ａ，４３ｂ：側面部
４３ｃ：底面部 ４４：傾斜面 ４４ａ，４４ｂ：側面部
４４ｃ：底面部 Ａ１：環状隙間 Ａ２：環状隙間
Ｂ１：径方向寸法 Ｂ２：径方向寸法 Ｂ３：径方向寸法
Ｂ４：径方向寸法

Claims (4)

1. 内輪、外輪、前記内輪と前記外輪との間に介在している複数の転動体、及び複数の前記転動体を保持する環状の保持器を備え、回転すると、前記内輪と前記外輪との間の環状空間を潤滑油が軸方向一方側から他方側に向かって流れるポンプ作用が生じ、軸方向一方側が潤滑油の流入側となり、軸方向他方側が潤滑油の流出側となる転がり軸受であって、
   前記保持器は、前記内輪と前記外輪との間であって軸方向一方側に設けられている小径環状部と、当該小径環状部から軸方向他方側に延在している複数の柱部と、軸方向他方側に設けられ前記柱部と連結している大径環状部と、を有し、
   前記大径環状部と前記小径環状部との内の当該小径環状部のみにおいて、当該小径環状部の内周面及び外周面のうちの一方又は双方に、軸方向一方側の軸受外部に向かって開口している凹部が形成されており、
   前記凹部の内壁は、軸方向一方側の軸受外部に向かうにしたがって当該凹部の横断面を拡大させている傾斜面を有している、転がり軸受。
2. 前記凹部の前記内壁は、周方向に対向する側面部と、当該対向する側面部の間の底面部と、を有し、
   前記側面部及び前記底面部のうちの一方又は双方が、前記傾斜面となっている請求項１に記載の転がり軸受。
3. 前記凹部の横断面のうちの周方向一方側半分と周方向他方側半分とは、対称形状である請求項１又は２に記載の転がり軸受。
4. 前記内輪及び前記外輪のうちの前記凹部と対向する軌道輪と、前記小径環状部との間に形成される環状隙間の径方向寸法は、前記凹部の軸方向一方側の開口端における径方向寸法よりも小さい請求項１〜３のいずれか一項に記載の転がり軸受。

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