JP2014119032A - 円すいころ軸受用保持器及び円すいころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】軸受回転時における円すいころの大径側端面部と保持器の大径側円環部との接触を防止して、保持器の回転を安定化することができる円すいころ軸受用保持器及び円すいころ軸受を提供する。
【解決手段】大径側円環部１５と、大径側円環部１５と同軸配置される小径側円環部１６と、大径側円環部１５と小径側円環部１６とを連結すべく、周方向に略等間隔で複数配置される柱部１７と、円周方向に互いに隣り合う柱部１７の間に形成され、円すいころ１３を転動可能に保持するポケット部１８と、を有し、小径側円環部１６の軸方向外端面１６ａには、複数のフィン部２０が周方向に略等間隔で放射状に設けられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、円すいころ軸受用保持器及び円すいころ軸受に関する。

円すいころ軸受は、コンパクトで、大きなラジアル荷重及びアキシャル荷重を支持することができ、しかも、高速回転で使用することができるため、鉄道車両、鉄鋼機械、工作機械、建設機械等の一般産業機械や、自動車のトランスミッションなどの回転支持部として幅広く使用されている。

ところで、円すいころ軸受では、高速回転する際に円すいころが軸方向に移動する場合があり、この場合に円すいころの端面が保持器に接触すると、円すいころの端面と保持器との間で摩擦が生じて、回転トルクの上昇や保持器の摩耗が発生してしまう可能性があった。特に、円すいころの大径側端面部と保持器の大径側円環部とが接触すると、保持器の重心回りのモーメントが大きくなって、保持器に軸方向の振動や傾きが生じやすい。そのため、軸受回転時に保持器が回転する際、保持器の挙動が不安定になり、騒音や振動が発生してしまうという問題があった。

そこで、円すいころ軸受において、内輪の小径側端部に形成された小鍔部の周面部が保持器を内輪及び外輪の周方向に案内する保持器案内面となるように設けることにより、保持器の振り回りを抑制して騒音や振動を低減しようとするものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−０４１６５１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の円すいころ軸受では、保持器の軸方向の移動を十分に規制することができず、円すいころの大径側端面部と保持器の大径側円環部との接触を回避することができない。そのため、保持器に軸方向の振動や傾きが生じてしまい、軸受回転時における保持器の挙動安定化の点で改善の余地があった。

本発明は、前述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、軸受回転時における円すいころの大径側端面部と保持器の大径側円環部との接触を防止して、保持器の回転を安定化することができる円すいころ軸受用保持器及び円すいころ軸受を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）大径側円環部と、大径側円環部と同軸配置される小径側円環部と、大径側円環部と小径側円環部とを連結すべく、周方向に略等間隔で複数配置される柱部と、円周方向に互いに隣り合う柱部の間に形成され、円すいころを転動可能に保持するポケット部と、を有する円すいころ軸受用保持器であって、小径側円環部の軸方向外端面には、複数のフィン部が周方向に略等間隔で放射状に設けられることを特徴とする円すいころ軸受用保持器。
（２）複数のフィン部は、円すいころ軸受用保持器の回転方向に対して所定の傾斜角度でそれぞれ設けられることを特徴とする（１）に記載の円すいころ軸受用保持器。
（３）小径側円環部の軸方向外端面には、保持器回転時に複数のフィン部により発生する潤滑剤を含む空気の流れを小径側円環部側の軸方向外方に案内するガイド部が更に設けられることを特徴とする（１）又は（２）に記載の円すいころ軸受用保持器。
（４）内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、外輪軌道面と内輪軌道面との間に転動可能に配設される複数の円すいころと、円すいころを周方向に等間隔に保持する保持器と、を備える円すいころ軸受であって、保持器が、（１）〜（３）のいずれか１つに記載の円すいころ軸受用保持器であることを特徴とする円すいころ軸受。

本発明の円すいころ軸受用保持器又は円すいころ軸受によれば、円すいころ軸受用保持器の小径側円環部の軸方向外端面に、複数のフィン部が周方向に略等間隔で放射状に設けられるため、保持器回転時において、複数のフィン部により潤滑剤を含む空気を小径側円環部側の軸方向外方に向かって流すことができる。これにより、この潤滑剤を含む空気の流れに対する反作用により保持器に大径側円環部側に向かう推進力が生じるので、円すいころの大径側端面部と保持器の大径側円環部との接触を防止することができる。このため、保持器に軸方向の振動や傾きが生じるのを防止することができるので、保持器の回転を安定化することができる。

本発明に係る円すいころ軸受用保持器及び円すいころ軸受の第１実施形態を説明する要部断面図である。 図１に示す円すいころ軸受用保持器の斜視図である。 図１に示す円すいころ軸受用保持器の要部拡大図である。 本発明に係る円すいころ軸受用保持器の第２実施形態を説明する斜視図である。 図４に示す円すいころ軸受用保持器の要部断面図である。

以下、本発明に係る円すいころ軸受用保持器及び円すいころ軸受の各実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。

（第１実施形態）
まず、図１〜図３を参照して、本発明に係る円すいころ軸受用保持器及び円すいころ軸受の第１実施形態について説明する。

本実施形態の円すいころ軸受１０は、図１に示すように、内周面に外輪軌道面１１ａを有する外輪１１と、外周面に内輪軌道面１２ａを有する内輪１２と、外輪軌道面１１ａと内輪軌道面１２ａとの間に転動可能に配設される複数の円すいころ１３と、円すいころ１３を円周方向に等間隔に保持する円すいころ軸受用保持器１４（以下、単に「保持器」とも言う）と、を備える。また、内輪１２の軸方向端部には、小鍔部１２ｂ及び大鍔部１２ｃがそれぞれ形成されている。そして、外輪１１の外輪軌道面１１ａと内輪１２の内輪軌道面１２ａとの間の軸受空間には、潤滑油（潤滑剤）が充填されている。

円すいころ軸受用保持器１４は、合成樹脂の射出成形で形成されており、図１及び図２に示すように、大径側円環部１５と、大径側円環部１５と同軸配置される小径側円環部１６と、大径側円環部１５と小径側円環部１６とを連結すべく、円周方向に略等間隔で複数配置される柱部１７と、円周方向に互いに隣り合う各柱部１７の間に形成され、円すいころ１３を転動可能に保持するポケット部１８と、を有する。

そして、本実施形態では、図２及び図３に示すように、保持器１４の小径側円環部１６の軸方向外端面１６ａに、複数のフィン部２０が周方向に略等間隔で放射状に設けられている。この複数のフィン部２０は、保持器１４の射出成形の際に同時に形成されている。

複数のフィン部２０は、保持器１４の回転方向（矢印Ａ方向）に対して所定の傾斜角度でそれぞれ設けられ、より具体的には、保持器１４の反回転方向に向かうに従って軸方向外側に向かうように傾斜して設けられている。これにより、図３に示すように、保持器１４の回転時において、複数のフィン部２０により潤滑油を含む空気が小径側円環部１６側の軸方向外方に向かって押し出されるようにして流される（矢印Ｂ参照）。このため、この潤滑油を含む空気の流れに対する反作用により保持器１４に大径側円環部１５側に向かう推進力（矢印Ｃ参照）が生じる。

また、フィン部２０は、略Ｓ字状に形成されている。これにより、複数のフィン部２０により発生する潤滑油を含む空気の流れを滑らかにして、保持器１４に作用する推進力を安定化することができる。

以上説明したように、本実施形態の円すいころ軸受１０によれば、保持器１４の小径側円環部１６の軸方向外端面１６ａに、複数のフィン部２０が周方向に略等間隔で放射状に設けられるため、保持器回転時において、複数のフィン部２０により潤滑油を含む空気を小径側円環部１６側の軸方向外方に向かって流すことができる。これにより、この潤滑油を含む空気の流れに対する反作用により保持器１４に大径側円環部１５側に向かう推進力が生じるので、円すいころ１３の大径側端面部と保持器１４の大径側円環部１５との接触を防止することができる。このため、保持器１４に軸方向の振動や傾きが生じるのを防止することができるので、保持器１４の回転を安定化することができる。

また、その一方で、円すいころ１３の小径側端面部と保持器１４の小径側円環部１６とが接触する可能性が高まるが、この場合、大径側の接触と比較して、保持器１４に生じるモーメントが小さいため、保持器１４に大きな傾きが生じることはなく、保持器１４が安定的に回転して騒音や振動の発生が抑制される。さらに、複数のフィン部２０が補強リブとして機能するため、保持器１４の剛性を高めることができる。

また、本実施形態の円すいころ軸受１０によれば、複数のフィン部２０が保持器１４の回転方向に対して所定の傾斜角度でそれぞれ設けられるため、複数のフィン部２０により潤滑油を含む空気を小径側円環部１６側の軸方向外方に向かって効率良く流すことができる。

また、本実施形態の円すいころ軸受１０によれば、円すいころ１３の大径側端面部と保持器１４の大径側円環部１５との接触を防止することができるため、保持器１４の強度を低下させることなく大径側円環部１５を薄肉化することができる。これにより、複数のフィン部２０を設けることによる材料コストの増加を抑制することができる。

（第２実施形態）
次に、図４及び図５を参照して、本発明に係る円すいころ軸受用保持器及び円すいころ軸受の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一或いは同等符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。

本実施形態では、図４及び図５に示すように、保持器１４の小径側円環部１６の軸方向外端面１６ａに、上記複数のフィン部２０の代わりに、複数のフィン部３０が周方向に略等間隔で放射状に設けられている。このフィン部３０は、軸方向外端面１６ａに対して直角に形成されている。

さらに、小径側円環部１６の径方向外端縁には、軸方向外方に突出する円筒状のガイド部３１が設けられている。また、ガイド部３１の内周面には、小径側円環部１６の軸方向外端面１６ａから滑らかに連続し、軸方向外方且つ径方向外方に延びるテーパー面３１ａが形成されている。また、複数のフィン部３０及びガイド部３１は、一体に接合されており、保持器１４の射出成形の際に同時に形成されている。

そして、このように構成された保持器１４では、隣り合うフィン部３０，３０間の空間は、外径側がガイド部３１で閉じられ、内径側及び軸方向外側が開放された溝状の空間を構成している。このため、保持器１４が回転することにより、複数のフィン部３０及びガイド部３１がシロッコファンとして機能して、潤滑油を含む空気が小径側円環部１６の内径側から外径側に流されると共に、軸方向外方に向かって流される（矢印Ｄ参照）。このため、この潤滑油を含む空気の流れに対する反作用により保持器１４に大径側円環部１５側に向かう推進力（矢印Ｅ参照）が生じる。なお、本実施形態では、保持器１４の回転方向に限定はなく、保持器１４が回転すれば同様な潤滑油を含む空気の流れが発生する。

以上説明したように、本実施形態の円すいころ軸受１０によれば、保持器１４の小径側円環部１６の軸方向外端面１６ａに、複数のフィン部３０が周方向に略等間隔で放射状に設けられると共に、小径側円環部１６の径方向外端縁に、軸方向外方に突出する円筒状のガイド部３１が設けられるため、保持器回転時において、複数のフィン部３０及びガイド部３１により潤滑油を含む空気を小径側円環部１６側の軸方向外方に向かって流すことができる。これにより、この潤滑油を含む空気の流れに対する反作用により保持器１４に大径側円環部１５側に向かう推進力が生じるので、円すいころ１３の大径側端面部と保持器１４の大径側円環部１５との接触を防止することができる。このため、保持器１４に軸方向の振動や傾きが生じるのを防止することができるので、保持器１４の回転を安定化することができる。

また、本実施形態の円すいころ軸受１０によれば、ガイド部３１の内周面に、小径側円環部１６の軸方向外端面１６ａから滑らかに連続し、軸方向外方且つ径方向外方に延びるテーパー面３１ａが形成されるため、複数のフィン部３０及びガイド部３１により発生する潤滑油を含む空気の流れを滑らかにして、保持器１４に作用する推進力を安定化することができる。
その他の構成及び作用効果については、上記第１実施形態と同様である。

なお、本発明は、上記各実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

１０ 円すいころ軸受
１１ 外輪
１１ａ 外輪軌道面
１２ 内輪
１２ａ 内輪軌道面
１３ 円すいころ
１４ 円すいころ軸受用保持器
１５ 大径側円環部
１６ 小径側円環部
１６ａ 軸方向外端面
１７ 柱部
１８ ポケット部
２０ フィン部
３０ フィン部
３１ ガイド部
３１ａ テーパー面

Claims (4)

1. 大径側円環部と、前記大径側円環部と同軸配置される小径側円環部と、前記大径側円環部と前記小径側円環部とを連結すべく、周方向に略等間隔で複数配置される柱部と、円周方向に互いに隣り合う前記柱部の間に形成され、円すいころを転動可能に保持するポケット部と、を有する円すいころ軸受用保持器であって、
   前記小径側円環部の軸方向外端面には、複数のフィン部が周方向に略等間隔で放射状に設けられることを特徴とする円すいころ軸受用保持器。
2. 前記複数のフィン部は、前記円すいころ軸受用保持器の回転方向に対して所定の傾斜角度でそれぞれ設けられることを特徴とする請求項１に記載の円すいころ軸受用保持器。
3. 前記小径側円環部の軸方向外端面には、保持器回転時に前記複数のフィン部により発生する潤滑剤を含む空気の流れを前記小径側円環部側の軸方向外方に案内するガイド部が更に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の円すいころ軸受用保持器。
4. 内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動可能に配設される複数の円すいころと、前記円すいころを周方向に等間隔に保持する保持器と、を備える円すいころ軸受であって、
   前記保持器が、請求項１〜３のいずれか１項に記載の円すいころ軸受用保持器であることを特徴とする円すいころ軸受。

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