JP6759838B2

JP6759838B2 - ころ軸受

Info

Publication number: JP6759838B2
Application number: JP2016158799A
Authority: JP
Inventors: 中島　義仁; 義仁中島
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2016-08-12
Filing date: 2016-08-12
Publication date: 2020-09-23
Anticipated expiration: 2036-08-12
Also published as: JP2018025275A

Description

本発明は、複数のころが転動可能に保持されたころ軸受に関する。

従来、ころ軸受は、回転部材と支持部材との間に配置され、回転部材を支持部材に対して円滑に回転させるために用いられている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載のころ軸受は、複数のころと、これら複数のころを転動可能に収容する複数のポケットが形成された円筒状の保持器とを有して構成されている。それぞれのころは、ポケットから保持器の外径側及び内径側に一部が突出している。

特開２００９−７９６２９号公報

保持器のポケット内でころが転動すると、ころの外周面が保持器を摺動する。この摺動による保持器又はころの摩耗や摩擦抵抗を抑制するためには、摺動が発生する部位に十分な量の潤滑油を供給する必要がある。

特許文献１に記載のころ軸受では、ころをポケットから抜け止めする外径側及び内径側の係止部が保持器に設けられ、ころの軸心から外径側及び内径側の係止部までの距離を所定の関係を満たすようにすることで潤滑性の向上が図られている。しかし、ころ軸受の適用箇所や用途等によっては、このような保持器の構造上の工夫によっても十分な潤滑性を確保できない場合がある。

そこで、本発明は、潤滑性を向上させることが可能なころ軸受を提供することを目的とする。

本発明は、上記の目的を達成するため、円環状の外側保持器と、前記外側保持器の内側に配置された内側保持器と、前記外側保持器と前記内側保持器との間に転動可能に配置された複数のころとを備え、前記外側保持器は、前記ころの外周面の一部を外方に突出させて前記ころを保持する複数のポケットが形成された円筒状の本体部と、前記本体部の軸方向端部から内方に突出して形成された円環板状の内鍔部とを有し、前記内側保持器は、前記外側保持器に対して径方向に相対移動可能であり、かつ前記内鍔部により前記外側保持器に対する軸方向移動が規制されており、前記外側保持器と前記内側保持器との間に、前記外側保持器側への前記内側保持器の移動によって圧縮される弾性部材が配置され、前記弾性部材は、潤滑油を浸潤可能な多孔質体であり、前記外側保持器の前記本体部と前記内側保持器との間に、前記内鍔部に沿って環状に配置されている、ころ軸受を提供する。

本発明に係るころ軸受によれば、潤滑性を向上させることが可能となる。

本発明の実施の形態に係るラジアルころ軸受１を示す外観図である。外側保持器を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。内側保持器及び弾性部材を示す斜視図である。ラジアルころ軸受を中心軸線に直交する断面で示す断面図である。ラジアルころ軸受の使用態様の一例を示す構成図である。ラジアルころ軸受の部分断面図であり、（ａ）は弾性部材が圧縮されていない状態を、（ｂ）は弾性部材が圧縮された状態を、それぞれ示す。

［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至図６を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

（ラジアルころ軸受の構成）
図１は、本発明の実施の形態に係るラジアルころ軸受１を示す外観図である。このラジアルころ軸受１は、外側保持器２と内側保持器３との間に複数の針状ころ４及び一対の弾性部材５を配置して構成されている。外側保持器２、内側保持器３、及び針状ころ４は炭素鋼等の金属からなる。本実施の形態では、ラジアルころ軸受１に２４個の針状ころ４が保持されている。

図２は外側保持器２を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図３は、内側保持器３及び弾性部材５を示す斜視図である。図４は、ラジアルころ軸受１を中心軸線に直交する断面で示す断面図である。

外側保持器２は、全体として円環状に成形され、ラジアルころ軸受１の中心軸線Ｃ_１を中心とする円筒状の本体部２１と、本体部２１の軸方向の両端部から内方に突出して形成された一対の円環板状の内鍔部２２，２２とを一体に有している。本体部２１には、複数のポケット２０が形成され、各ポケット２０に針状ころ４がそれぞれ１つずつ保持されている。針状ころ４は、その外周面４ａの周方向の一部が本体部２１の外周面２１ａから外方に突出している。

ポケット２０は、本体部２１を径方向に貫通する矩形状の貫通孔であり、中心軸線Ｃ_１と平行な長手方向の長さが、針状ころ４の軸方向長さよりも僅かに長く形成されている。また、ポケット２０の幅は、針状ころ４の直径よりも短く形成されている。外側保持器２の本体部２１の軸方向長さは、ポケット２０の長手方向の長さよりも長く、本体部２１の軸方向の両端部には、ポケット２０が形成されていない一対の環状領域２１１が設けられている。本体部２１における一対の環状領域２１１の間の部分は、隣り合う２つのポケット２０を区画する柱部２１２として形成されている。

内側保持器３は、周方向に分割された一対の分割体３１，３１からなり、外側保持器２の内側に配置されている。それぞれの分割体３１，３１は、中心軸線Ｃ_１に沿って見た形状がそれぞれ半円状であり、内側保持器３は、全体として円筒状である。内側保持器３は、外側保持器２に対する軸方向移動が、外側保持器２の内鍔部２２，２２によって規制されている。具体的には、一対の分割体３１，３１が一方の内鍔部２２と他方の内鍔部２２との間に軸方向に挟まれている。

一対の分割体３１，３１のそれぞれには、複数のポケット３０が形成されている。ポケット３０は、中心軸線Ｃ_１と平行な長手方向の長さが針状ころ４の軸方向長さよりも僅かに長く、針状ころ４の直径より幅が短い矩形状の貫通孔である。それぞれの分割体３１の軸方向の両端部には、ポケット３０が形成されていない一対の帯状領域３１１が設けられている。分割体３１における一対の帯状領域３１１の間の部分は、隣り合う２つのポケット３０を区画する柱部３１２として形成されている。

それぞれの分割体３１は、ポケット３０に保持された針状ころ４の外周面４ａの一部を内周面３１ｂから内方に突出させている。つまり、針状ころ４は、外周面４ａの一部がポケット２０から外側保持器２の外方に突出すると共に、外周面４ａの他の一部がポケット３０から内側保持器３の内方に突出し、外側保持器２及び内側保持器３によって転動可能に保持されている。針状ころ４が転動すると、針状ころ４の外周面４ａが外側保持器２及び内側保持器３を摺動する。

内側保持器３の一対の分割体３１，３１は、複数の針状ころ４を保持した状態で、外側保持器２に対して中心軸線Ｃ_１に直交する径方向に所定の範囲で相対移動可能である。具体的には、一対の分割体３１，３１が互いに接近及び離間することにより、外側保持器２に対して径方向に相対移動する。一対の分割体３１，３１が互いに離間すると、分割体３１の外周面３１ａと外側保持器２の本体部２１の内周面２１ｂとの間隔が狭くなり、一対の分割体３１，３１が互いに接近すると、分割体３１の外周面３１ａと外側保持器２の本体部２１の内周面２１ｂとの間隔が広くなる。

弾性部材５は、内側保持器３の外周面（一対の分割体３１，３１の外周面３１ａ）と、外側保持器２の本体部２１の内周面２１ｂとの間に配置されている。本実施の形態では、ラジアルころ軸受１がリング状の一対の弾性部材５を有している。それぞれの弾性部材５は、外側保持器２の本体部２１と内側保持器３との間に、外側保持器２の内鍔部２２に沿って環状に配置されている。より具体的には、外側保持器２における本体部２１の環状領域２１１と分割体３１の帯状領域３１１との間に弾性部材５が配置されている。

弾性部材５は、スポンジ状の多孔質体であり、多数の気泡５０（図３参照）が形成されている。より詳細には、弾性部材５は、多数の気泡５０同士が互いに連通した連続気泡構造体であり、外側保持器２及び内側保持器３に対する針状ころ４の回転を潤滑する潤滑油を浸潤可能である。

弾性部材５は、外側保持器２側への内側保持器３（一対の分割体３１，３１）の移動によって圧縮される。潤滑油を浸潤した弾性部材５が外側保持器２と内側保持器３との間で圧縮されると、弾性部材５から滲み出た潤滑油が針状ころ４と外側保持器２及び内側保持器３との接触部に供給される。

（ラジアルころ軸受の使用態様）
図５は、ラジアルころ軸受１の使用態様の一例を示す構成図である。ラジアルころ軸受１は、例えば自動車のオートマチックトランスミッション等に用いられる。図５に示す例では、ラジアルころ軸受１が、支持部材としての軸状のシャフト６と、シャフト６に対して回転する回転部材としての歯車７との間に配置されている。シャフト６の中心軸線Ｃ_２は、水平方向に延び、ラジアルころ軸受１の中心軸線Ｃ_１と一致している。ラジアルころ軸受１は、鉛直方向下方の一部が潤滑油Ｌに浸かっている。なお、図５では、歯車７がシャフト６に対して回転していない静止状態を図示している。

シャフト６は、外径が異なる大径部６１及び小径部６２を有し、大径部６１と小径部６２との間に段差面６ａが形成されている。小径部６２には、環状の抜け止め部材８が外嵌され、ラジアルころ軸受１は、段差面６ａと抜け止め部材８との間に配置されている。抜け止め部材８は、例えば圧入によってシャフト６の小径部６２に固定されている。

歯車７は、円筒状の基部７１と、基部７１から外方に延びる円盤部７２と、円盤部７２の先端に設けられた複数のギヤ歯からなるギヤ部７３とを有し、基部７１がシャフト６の段差面６ａと抜け止め部材８との間に配置されている。

ラジアルころ軸受１は、シャフト６における小径部６２の外周面６２ａと、歯車７の基部７１の内周面７１ａとの間に配置されている。歯車７がシャフト６に対して回転すると、複数の針状ころ４がシャフト６の外周面６２ａ及び歯車７の内周面７１ａを転動する。これに伴い、外側保持器２及び内側保持器３が歯車７よりも遅い速度で回転する。

歯車７が回転していない状態では、一対の分割体３１，３１に遠心力が作用せず、弾性部材５が分割体３１，３１に圧縮されない。また、この状態では、弾性部材５に潤滑油Ｌが浸潤する。そして、この状態から歯車７が回転すると、一対の分割体３１，３１が遠心力によって離間し、弾性部材５を径方向に圧縮する。

図６は、複数の針状ころ４のうち１つの針状ころ４及びその周辺部を示すラジアルころ軸受１の断面図であり、（ａ）は弾性部材５が圧縮されていない状態を、（ｂ）は弾性部材５が圧縮された状態を、それぞれ示す。

歯車７が回転していない状態では、弾性部材５の鉛直方向下方の一部が潤滑油Ｌに浸かり、当該一部における弾性部材５に潤滑油Ｌが浸み込むと共に、浸み込んだ潤滑油Ｌの一部が毛細管現象により弾性部材５の上方へ拡散する。この状態から歯車７が回転すると、一対の分割体３１，３１が遠心力によって離間して、弾性部材５を圧縮する。そして、弾性部材５が圧縮される過程で、弾性部材５に浸潤した潤滑油Ｌが絞り出され、図６（ｂ）に矢印で示すように、絞り出された潤滑油Ｌが外側保持器２と針状ころ４の摺動部ならびに内側保持器３と針状ころ４の摺動部に供給される。

（実施の形態の作用及び効果）
以上説明した実施の形態によれば、針状ころ４の転動時に内側保持器３を構成する一対の分割体３１，３１が遠心力により互いに離間して弾性部材５を圧縮するので、弾性部材５から流れ出る潤滑油Ｌにより、外側保持器２及び内側保持器３と針状ころ４との摺動が潤滑される。これにより潤滑性が向上し、摩耗や摩擦抵抗が抑制される。また、本実施の形態では、弾性部材５が外側保持器２の両端部にそれぞれ配置されているので、外側保持器２の一方の端部のみに弾性部材５が配置される場合に比較して、より潤滑性を向上させることができる。

また、本実施の形態では、内側保持器３が周方向に分割された一対の分割体３１，３１からなるので、これらの分割体３１，３１に作用する遠心力により、弾性部材５を効率よく圧縮することができる。また、弾性部材５は、外側保持器２の内鍔部２２に沿って配置されているので、弾性部材５から流れ出た潤滑油Ｌが、外側保持器２と内側保持器３の間から針状ころ４とは反対側の軸方向に漏れ出てしまうことが抑制される。つまり、外側保持器２の内鍔部２２は、内側保持器３及び弾性部材５の軸方向移動を規制する機能と共に、弾性部材５から流れ出た潤滑油Ｌが針状ころ４の回転を潤滑しない方向に漏れ出てしまうことを抑制する機能を有している。

（付記）
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記の実施の形態では、弾性部材５が外側保持器２及び内側保持器３の周方向に延びるリング状であり、外側保持器２における本体部２１の環状領域２１１と分割体３１の帯状領域３１１との間に配置された場合について説明したが、弾性部材５の配置はこれに限らない。例えば、外側保持器２の柱部２１２と内側保持器３の柱部３１２との間に、潤滑油を浸潤可能な多孔質体からなる弾性部材を配置してもよい。

１…ラジアルころ軸受（ころ軸受）、２…外側保持器、２０…ポケット、２１…本体部、２１１…環状領域、２１２…柱部、２１ａ…外周面、２１ｂ…内周面、２２…内鍔部、３…内側保持器、３０…ポケット、３１…分割体、３１１…帯状領域、３１２…柱部、３１ａ…外周面、３１ｂ…内周面、４…針状ころ（ころ）、４ａ…外周面、５…弾性部材、５０…気泡、６…シャフト、６１…大径部、６２…小径部、６２ａ…外周面、６ａ…段差面、７…歯車、７１…基部、７１ａ…内周面、７２…円盤部、７３…ギヤ部、８…抜け止め部材、Ｃ_１…中心軸線、Ｃ_２…中心軸線、Ｌ…潤滑油

Claims

円環状の外側保持器と、前記外側保持器の内側に配置された内側保持器と、前記外側保持器と前記内側保持器との間に転動可能に配置された複数のころとを備え、
前記外側保持器は、前記ころの外周面の一部を外方に突出させて前記ころを保持する複数のポケットが形成された円筒状の本体部と、前記本体部の軸方向端部から内方に突出して形成された円環板状の内鍔部とを有し、
前記内側保持器は、前記外側保持器に対して径方向に相対移動可能であり、かつ前記内鍔部により前記外側保持器に対する軸方向移動が規制されており、
前記外側保持器と前記内側保持器との間に、前記外側保持器側への前記内側保持器の移動によって圧縮される弾性部材が配置され、
前記弾性部材は、潤滑油を浸潤可能な多孔質体であり、前記外側保持器の前記本体部と前記内側保持器との間に、前記内鍔部に沿って環状に配置されている、
ころ軸受。
前記内側保持器は、周方向に分割された一対の分割体からなる、
請求項１に記載のころ軸受。