JP2023169748A - 円すいころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】油量不足に起因する破損を抑制する機能を備えた保持器を有する円すいころ軸受を提供する。【解決手段】円すいころ軸受１は、内輪２と、外輪３と、内輪軌道２１及び外輪軌道３１に転がり接触する複数の円すいころ４と、円すいころ４を収容するポケット９を複数有する環状の保持器５と、を備え、複数のポケット９は、収容する円すいころ４の小径側端面４１に対向する小径側側面６ａと、大径側端面４２に対向する大径側側面７ａと、大径側側面７ａに形成された溝部１０と、を有し、溝部１０が、Ｖ字状溝１１を複数含むと共に、Ｖ字状溝１１の頂部１１ｃを大径側側面７ａの周方向に向けつつ、大径側側面７ａの周方向に複数のＶ字状溝１１を並べて配置したヘリングボーン溝１０である。【選択図】図４

Description

本開示は、円すいころ軸受に関する。

特許文献１に円すいころ軸受が開示されている。円すいころ軸受は、内輪と、外輪と、複数の円すいころと、環状の保持器とを備える。保持器は、円すいころを収容するポケットを複数有し、複数の円すいころを周方向に間隔をあけて保持する。保持器は、隣り合う円すいころ同士の接触を防止するセパレータとしての役割を有する。

円すいころ軸受では、樹脂製の保持器を採用する事例が多くなっている。樹脂製の保持器は、従来の金属製の保持器に比べて、形状等の設計自由度が高い。このため、近年では、円すいころのセパレータとしての役割以外の機能を保持器に付与することが検討されている。

特開２０１３－２２１５９２号公報

円すいころ軸受では、稼働直後の円すいころが油量不足に起因して焼き付く場合がある。円すいころ軸受では、このような油量不足に起因する破損を防止することが望まれる。

そこで、本開示は、油量不足に起因する破損を抑制する機能を備えた保持器を有する円すいころ軸受を提供することを目的とする。

本開示の円すいころ軸受は、外周側に、内輪軌道、当該内輪軌道の軸方向一方側に設けられている小鍔部、及び、当該内輪軌道の軸方向他方側に設けられている大鍔部を有する内輪と、内周側に外輪軌道を有する外輪と、前記内輪軌道及び前記外輪軌道に転がり接触する複数の円すいころと、前記円すいころを収容するポケットを複数有する環状の保持器と、を備え、複数の前記ポケットそれぞれは、収容する前記円すいころの小径側端面に対向する小径側側面と、収容する前記円すいころの大径側端面に対向する大径側側面と、前記大径側側面に形成された溝部と、を有し、前記溝部が、前記大径側側面に直交する方向から見てＶ字状の形態を有するＶ字状溝を複数含むと共に、前記Ｖ字状溝の頂部を前記大径側側面の周方向に向けつつ、前記大径側側面の周方向に複数の前記Ｖ字状溝を並べて配置したヘリングボーン溝である。

前記円すいころ軸受によれば、ヘリングボーン溝として構成された溝部によって、保持器の大径側側面に潤滑油を貯留することができ、円すいころ軸受の非稼働時に、大径側側面に潤滑油を保持することが可能となる。この場合、円すいころ軸受の稼働直後に、大径側側面に保持されていた潤滑油を円すいころ及び内輪に供給することが可能となり、油量不足に起因する円すいころの破損を抑制することができる。

また、本開示の円すいころ軸受は、前記へリングボーン溝が、前記頂部が前記大径側側面の周方向の第１の方向を向くと共に、前記大径側側面の径方向の外側に配置される第１の前記Ｖ字状溝と、前記頂部が前記大径側側面の周方向の第２の方向を向くと共に、前記大径側側面の径方向の内側に配置される第２の前記Ｖ字状溝と、を含むと好ましい。
この構成によれば、円すいころの回転方向に関わらず、溝部から円すいころに潤滑油を供給することが可能となる。

また、本開示の円すいころ軸受は、前記ヘリングボーン溝が、前記大径側側面の径方向外側に位置する第１の前記Ｖ字状溝と、前記大径側側面の径方向内側に位置する第２の前記Ｖ字状溝とを含み、前記大径側側面の径方向において、前記第１のＶ字状溝の形成領域の幅が前記第２のＶ字状溝の形成領域の幅に比べて小さいと好ましい。
この構成によれば、円すいころの回転方向が第１の方向である場合に発生する動圧、及び回転方向が第２の方向である場合に発生する動圧を、同程度とすることが可能となる。

また、本開示の円すいころ軸受において、前記保持器は、軸方向一方側に設けられる小径環状体と、軸方向他方側に設けられる大径環状体と、前記小径環状体と前記大径環状体とを繋ぐ複数の柱と、を有し、前記柱の径方向外側に凹み部が設けられていると好ましい。
この構成によれば、円すいころ軸受の非稼働時において、油溜まりでない位置に配置された凹み部によって、潤滑油を貯めることが可能となる。また、凹み部を有する保持器によれば、柱から大径側端面へ向かって潤滑油を流れやすくすることができる。

本開示によれば、円すいころ軸受の保持器によって、当該円すいころ軸受の油量不足に起因する破損を抑制することが可能となる。

本開示の円すいころ軸受を示す概略的な断面図である。 保持器を示す斜視図である。 中心軸を含む位置における保持器の部分断面図である。 ポケット及び溝部の周囲を示す部分断面図である。 第１の実施形態に係る溝部を示す部分模式図である。 第１の実施形態に係る溝部における潤滑油の流れを示す模式図である。 円すいころの大径側端面と溝部との位置関係を示す部分断面図である。 円すいころの大径側端面と溝部との位置関係を示す部分断面図である。 第２の実施形態に係る溝部を示す部分模式図である。 第３の実施形態に係る溝部を示す部分模式図である。

［円すいころ軸受の構成］
図１は、本開示の円すいころ軸受を示す概略的な断面図である。図２は、保持器を示す斜視図である。図３は、中心軸を含む位置における保持器の部分断面図である。図４は、ポケット及び溝部の周囲を示す部分断面図である。なお、図４は、図３におけるＩ－Ｉ線部分の断面矢視図であるが、説明の便宜上、図３及び図４では中心軸回りの位相を変更して図示している。ここでは、図１に示す円すいころ軸受１に基づいて、本開示の円すいころ軸受１の構成を説明する。図１に示す円すいころ軸受１は、内輪２と、内輪２の径方向外方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を保持する環状の保持器５とを備える。

内輪２、外輪３、保持器５の各説明における「軸方向」「径方向」「周方向」について定義する。「軸方向」とは、内輪２、外輪３、保持器５それぞれの中心線に沿った方向である。なお、その軸方向には、前記中心線に平行な方向も含まれる。「径方向」とは、それぞれの中心線に直交する方向である。「周方向」とは、それぞれの中心線を中心とした円に沿う方向である。各図において、内輪２、外輪３、保持器５それぞれの中心線が一致した状態でのその中心線の符号を「Ｃ０」としている。

円すいころ４の説明における「軸方向」「径方向」「周方向」について定義する。円すいころ４の「軸方向」とは、円すいころ４の中心線Ｃ１に沿った方向である。内輪２、外輪３、保持器５の軸方向と区別するために、保持器５等の軸方向を単に「軸方向」と称し、円すいころ４の軸方向を「ころ軸方向」と称する場合がある。なお、ころ軸方向には、中心線Ｃ１に平行な方向も含まれる。「径方向」とは、円すいころ４の中心線Ｃ１に直交する方向であり、「ころ径方向」と称する場合がある。「周方向」とは、円すいころ４の中心線Ｃ１を中心とした円に沿う方向であり、「ころ周方向」と称することができる。

内輪２は、軸受鋼又は機械構造用鋼等を用いて形成された環状の部材である。内輪２は、その外周側に、テーパー状の内輪軌道２１を有する。内輪２は、内輪軌道２１の軸方向一方側（図１Ａでは左側、図１Ｂでは右側）に設けられている小鍔部２２と、内輪軌道２１の軸方向他方側（図１Ａでは右側、図１Ｂでは左側）に設けられている大鍔部２３とを有する。小鍔部２２及び大鍔部２３それぞれは、径方向外方に突出している。

外輪３は、軸受鋼又は機械構造用鋼等を用いて形成された環状の部材である。外輪３は、その内周側に、テーパー状の外輪軌道３１を有する。

円すいころ４は、軸受鋼等を用いて形成された円すい台形状の部材である。円すいころ４は、ころ軸方向の一方側（図１Ａでは左側、図１Ｂでは右側）に直径の小さい円形の小径側端面４１を有し、ころ軸方向の他方側（図１Ａでは右側、図１Ｂでは左側）に直径の大きい円形の大径側端面４２を有する。円すいころ４は、内輪軌道２１及び外輪軌道３１に転がり接触する。大径側端面４２は、大鍔部２３の側面（鍔面）２４に転がり接触する。

図１～図４に示すように、保持器５は、軸方向一方側の小径環状体６、小径環状体６よりも外径が大きい軸方向他方側の大径環状体７、及び周方向に間隔をあけて設けられている複数の柱８を有する。小径環状体６及び大径環状体７は円環形状であり、軸方向に離れて設けられている。柱８は、小径環状体６と大径環状体７とを連結している。小径環状体６と大径環状体７との間であって周方向で隣り合う二つの柱８，８の間に形成される空間が、ポケット９となる。各ポケット９に一つの円すいころ４が収容される。

保持器５は、円すいころ４を収容するポケット９を複数有し、複数の円すいころ４を周方向に等しい間隔をあけて保持する。

前記二つの柱８，８の各側面８ａ，８ａは、ポケット９の内側において対向している。各側面８ａ，８ａは、その面間距離が保持器５の径方向外方に向かって小さくなるようにした所定の角度をなしている。側面８ａは、ポケット９に収容された円すいころ４が径方向外方に脱落するのを阻止する抜け止め部としての役割を有する。

小径環状体６には小径側側面６ａが形成されている。小径側側面６ａは、ポケット９に収容された円すいころ４の小径側端面４１と対向する部位である。小径側側面６ａは、ポケット９に収容された円すいころ４の小径側部分４ａが径方向外方へ変位するのを規制する役割を有する。

大径環状体７には大径側側面７ａが形成されている。大径側側面７ａは、ポケット９に収容された円すいころ４の大径側端面４２と対向する部位である。大径側側面７ａは、ポケット９に収容された円すいころ４の大径側部分４ｂが径方向外方へ変位するのを規制する役割を有する。

ポケット９の内側には、各側面８ａ，８ａと、小径側側面６ａと、大径側側面７ａと、によって囲まれた空間が形成されている。ポケット９に収容された円すいころ４は、錘状の外周面４３が各側面８ａ，８ａと対向する。また、ポケット９に収容された円すいころ４は、小径側端面４１が小径側側面６ａと対向し、大径側端面４２が大径側側面７ａと対向する。

保持器５は、大径側側面７ａにおいて、溝部１０が形成されている。溝部１０は、大径側側面７ａにおいて潤滑油を保持する役割を有する。なお、溝部１０の形態については、後で詳細に説明する。

保持器５は、柱８の径方向外側の側面それぞれに、凹み部８ｂが形成されている。柱８は、凹み部８ｂにおける径方向外側の面の中心線Ｃ０に対する傾斜角度が、柱８の凹み部８ｂ以外の部位における径方向外側の面の中心線Ｃ０に対する傾斜角度に比べて小さい。換言すると、凹み部８ｂでは、柱８の径方向外側の面の傾斜角度が、凹み部８ｂ以外の部位に比べて、水平に近くなっている。このため、凹み部８ｂでは、凹み部８ｂ以外の部位に比べて、潤滑油が溜まりやすくなっている。そして、凹み部８ｂを有する保持器５では、円すいころ軸受１の非稼働時において油溜まりの上側に位置する一部の凹み部８ｂに潤滑油を貯めることが可能となる。また、保持器５では、凹み部８ｂを設けることによって、柱８の径方向外側に付着した潤滑油が大径側側面７ａ側へ流れやすくなる。このため、凹み部８ｂを有する保持器５では、凹み部８ｂで潤滑油を保持すると共に、大径側側面７ａに形成された溝部１０によって潤滑油が保持しやすくなる。凹み部８ｂは、円すいころ軸受の油量不足に起因する破損を抑制することに寄与する。

保持器５は、合成樹脂製であり、射出成形によって成形される。本形態の保持器５は、例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）製である。その保持器５は、潤滑油に対する耐性（耐油性）を有し、比較的、硬質であり、弾性変形し難い。保持器５は３Ｄプリンタにより製造されてもよい。

本開示では、保持器５は、外輪３の内周面の一部に滑り接触可能であり、これにより、保持器５の回転は外輪３によって案内される。つまり、図１に示す円すいころ軸受１は、保持器５が外輪３によって案内される外輪案内形式の軸受である。

以上に説明した通り、本開示の円すいころ軸受１において、保持器５は、軸方向一方側に設けられる小径環状体６と、軸方向他方側に設けられる大径環状体７と、小径環状体６と大径環状体７とを繋ぐ複数の柱８と、を有し、柱８の径方向外側に凹み部８ｂが設けられている。この構成によれば、円すいころ軸受１の非稼働時において、油溜まりでない位置に配置された凹み部８ｂによって、潤滑油を貯めることが可能となる。また、凹み部８ｂを有する保持器５によれば、柱８から大径側端面７ａへ向かって潤滑油を流れやすくすることができる。

図１に示すように、保持器５の中心線が内輪２の中心線と一致していて、その保持器５に保持されている複数の円すいころ４が内輪軌道２１及び大鍔部２３の側面（鍔面）２４に適切に接触している状態を「基準状態」と定義する。前記基準状態であって、円すいころ４が外輪軌道３１に接触している状態では、円すいころ４は、ころ径方向及びころ軸方向に変位不能である。円すいころ４の小径側端面４１と小径環状体６との間には、隙間が設けられていて、円すいころ４の外周面４３と柱８の各側面８ａ，８ａの間には、隙間が設けられている。このため、保持器５は、円すいころ４に対して径方向及び軸方向に僅かに変位可能である。

基準状態で、円すいころ４の小径側端面４１の中心を結ぶ仮想円が、円すいころ４の（設計上の）小径側のピッチ円と定義され、円すいころ４の大径側端面４２の中心を結ぶ仮想円が、円すいころ４の（設計上の）大径側のピッチ円であると定義される。

［第１実施形態に係る溝部］
図５は、第１実施形態に係る溝部を示す概略的な構成図である。本開示の円すいころ軸受１を構成する保持器５は、図４及び図５に示す形態の溝部１０を採用することができる。図４及び図５に示すように、溝部１０は、複数のＶ字状溝１１を含んでいる。Ｖ字状溝１１は、大径側側面７ａに直交する方向から見た場合にＶ字状の形態を有する溝部であり、第１溝部１１ａ、第２溝部１１ｂ、及び頂部１１ｃを備えている。

溝部１０を構成する各Ｖ字状溝１１は、第１溝部１１ａが大径側側面７ａの径方向外側に位置すると共に、第２溝部１１ｂが大径側側面７ａの径方向内側に位置し、かつ、大径側側面７ａの周方向の一方に頂部１１ｃを向けた姿勢で、大径側側面７ａに設けられる。溝部１０では、複数のＶ字状溝１１が大径側側面７ａの周方向に並べて形成されており、ヘリングボーン状の形態を有している。なお、以下の説明では、溝部１０を「ヘリングボーン溝１０」とも称する。以下の説明では、図４及び図５に示す第１実施形態に係るヘリングボーン溝１０を、第１ヘリングボーン溝１０Ａとも称する。なお、本実施形態で示す第１ヘリングボーン溝１０Ａは、５個のＶ字状溝１１を含んでいるが、本開示のヘリングボーン溝を構成するＶ字状溝の個数はこれに限定されない。

［溝部における潤滑油の流れについて］
図６は、第１の実施形態に係る溝部における潤滑油の流れを示す模式図である。図７Ａ及び図７Ｂは、円すいころの大径側端面と溝部との位置関係を示す部分断面図である。なお、図６では、説明の便宜上、各Ｖ字状溝１１同士の間隔を拡げて図示している。図６には、円すいころ４が矢印Ｒ１の方向（図７Ａ参照）に回転する場合の、へリングボーン溝１０周辺の潤滑油Ｊの流れを示している。図６に示すように、円すいころ４が矢印Ｒ１の方向に回転する場合、円すいころ４の回転に伴って、第１溝部１１ａ及び第２溝部１１ｂに潤滑油Ｊが流入する。これにより、Ｖ字状溝１１内に潤滑油Ｊが貯留される。円すいころ軸受１では、非稼働状態となった場合に、潤滑油ＪがＶ字状溝１１内に保持される。

第１溝部１１ａ及び第２溝部１１ｂ内の各潤滑油Ｊは、円すいころ４が矢印Ｒ１の方向へ回転することに伴って、各溝部１１ａ，１１ｂに沿って流動すると共に、頂部１１ｃの近傍で合流し、Ｖ字状溝１１の外側へと流出する。円すいころ軸受１の上部に位置するＶ字状溝１１から流出した潤滑油Ｊは、自重によって自然流下し、大径側側面７ａの下方に位置する大鍔部２３の側面（鍔面）２４に到達する。これにより、円すいころ４の大径側端面４２と側面（鍔面）２４との間に、潤滑油Ｊを供給することができる。

さらに、円すいころ軸受１では、このような潤滑油Ｊの流れによって、溝部１０と大径側端面４２との間に動圧が生じる。円すいころ軸受１では、前記動圧によって円すいころ４が軸方向に変位され、大鍔部２３の側面（鍔面）２４と大径側端面４２との間に隙間が生じる。このため、円すいころ軸受１では、保持器５によって、側面（鍔面）２４と大径側端面４２との間に生じた隙間に確実に潤滑油を供給することができる。これにより、油量不足に起因する円すいころ４の破損を抑制することができる。

図７Ａ及び図７Ｂに示すように、保持器５では、第１ヘリングボーン溝１０Ａが、円すいころ４の大径側端面４２の回転中心（中心軸Ｃ１の位置）に比べて径方向外側に設けられている。換言すると、保持器５を備えた円すいころ軸受１では、複数の円すいころ４のピッチ円が、溝部１０の径方向内側に位置している。保持器５を備えた円すいころ軸受１では、大径側端面４２が溝部１０に接する範囲は、円形を有する大径側端面４２の半円以下の範囲となっている。

図７Ａに示すように、円すいころ４が矢印Ｒ１の方向へ回転する状態で使用される円すいころ軸受１では、第１ヘリングボーン溝１０Ａを構成する各Ｖ字状溝１１の頂部１１ｃを、円すいころ４の回転方向（矢印Ｒ１の方向）と一致する方向へ向けると好ましい。図７Ｂに示すように、円すいころ４が矢印Ｒ２の方向へ回転する状態で使用される円すいころ軸受１では、第１ヘリングボーン溝１０Ａを構成する各Ｖ字状溝１１の頂部１１ｃを、円すいころ４の回転方向（矢印Ｒ２の方向）と一致する方向へ向けると好ましい。このような構成の円すいころ軸受１では、ヘリングボーン溝１０の向きを円すいころ４の回転方向に合わせることによって、側面（鍔面）２４と大径側端面４２との間に隙間を生じさせることが可能な動圧を確実に生じさせることができる。

以上に説明した通り、本開示の円すいころ軸受１は、外周側に、内輪軌道２１、当該内輪軌道２１の軸方向一方側に設けられている小鍔部２２、及び、当該内輪軌道２１の軸方向他方側に設けられている大鍔部２３を有する内輪２と、内周側に外輪軌道３１を有する外輪３と、内輪軌道２１及び外輪軌道３１に転がり接触する複数の円すいころ４と、円すいころ４を収容するポケット９を複数有する環状の保持器５と、を備える。複数のポケット９それぞれは、収容する円すいころ４の小径側端面４１に対向する小径側側面６ａと、収容する円すいころ４の大径側端面４２に対向する大径側側面７ａと、大径側側面７ａに形成された溝部１０と、を有する。円すいころ軸受１では、溝部１０が、大径側側面７ａに直交する方向から見てＶ字状の形態を有するＶ字状溝１１を複数含むと共に、Ｖ字状溝１１の頂部１１ｃを大径側側面７ａの周方向に向けつつ、大径側側面７ａの周方向に複数のＶ字状溝１１を並べて配置したヘリングボーン溝１０である。このような円すいころ軸受１によれば、ヘリングボーン溝として構成された溝部１０によって、保持器５の大径側側面７ａに潤滑油Ｊを貯留することができ、円すいころ軸受１の非稼働時に、大径側側面７ａに潤滑油を保持することが可能となる。この場合、円すいころ軸受１の稼働直後に、大径側側面７ａに保持されていた潤滑油Ｊを円すいころ４及び内輪２に供給することが可能となり、油量不足に起因する円すいころ４の破損を抑制することができる。

［第２実施形態に係る溝部］
図８は、第２実施形態に係る溝部を示す概略的な構成図である。本開示の円すいころ軸受１を構成する保持器５では、ヘリングボーン溝１０が、図８に示す形態であってもよい。以下の説明では、図８に示す第２実施形態に係るヘリングボーン溝１０を、第２ヘリングボーン溝１０Ｂとも称する。

第２ヘリングボーン溝１０Ｂは、複数のＶ字状溝１１により構成されている。第２ヘリングボーン溝１０Ｂを構成するＶ字状溝１１には、第１のＶ字状溝１１である第１Ｖ字状溝１１Ａと、第２のＶ字状溝１１である第２Ｖ字状溝１１Ｂとが含まれる。第１Ｖ字状溝１１Ａは、第１溝部１１ａ、第２溝部１１ｂ、及び頂部１１ｃを備えている。第２Ｖ字状溝１１Ｂは、第１溝部１１ｄ、第２溝部１１ｂ、及び頂部１１ｅを備えている。

第２ヘリングボーン溝１０Ｂでは、第２溝部１１ｂの径方向外側の半分が第１Ｖ字状溝１１Ａを構成し、第２溝部１１ｂの径方向内側の半分が第１Ｖ字状溝１１Ａを構成しており、第１Ｖ字状溝１１Ａ及び第２Ｖ字状溝１１Ｂで第２溝部１１ｂを共有している。このため、第２ヘリングボーン溝１０Ｂでは、一つの第１Ｖ字状溝１１Ａと一つの第２Ｖ字状溝１１Ｂとが一体となっており、全体として略Ｓ字状の形態を有している。なお、本実施形態の第２ヘリングボーン溝１０Ｂでは、第１Ｖ字状溝１１Ａ及び第２Ｖ字状溝１１Ｂが一体となっているが、第１Ｖ字状溝１１Ａ及び第２Ｖ字状溝１１Ｂは分離していてもよい。

第２ヘリングボーン溝１０Ｂでは、第１Ｖ字状溝１１Ａは、頂部１１ｃが大径側側面７ａの周方向の第１の方向（図８では略左側）を向くと共に、大径側側面７ａの径方向の外側に配置され、第２Ｖ字状溝１１Ｂは、頂部１１ｅが大径側側面７ａの周方向の第２の方向（図８では略右側）を向くと共に、第１Ｖ字状溝１１Ａに比べて大径側側面７ａの径方向内側に配置される。

第２ヘリングボーン溝１０Ｂを有する保持器５では、円すいころ４の回転方向が矢印Ｒ１（図７Ａ参照）である場合には、各第１Ｖ字状溝１１Ａが、動圧を発生する役割を果たし、円すいころ４の回転方向が矢印Ｒ２（図７Ｂ参照）である場合には、各第２Ｖ字状溝１１Ｂが、動圧を発生する役割を果たす。このため、第２ヘリングボーン溝１０Ｂを有する保持器５を用いた円すいころ軸受１では、円すいころ４の回転方向が矢印Ｒ１（図７Ａ参照）・矢印Ｒ２（図７Ｂ参照）のどちらであっても、溝部１０に存在する潤滑油Ｊ（図６参照）によって動圧を発生させることができる。このため、第２ヘリングボーン溝１０Ｂを有する保持器５は、円すいころ４の回転方向に関わらず使用することができる。

以上に説明した通り、本開示の円すいころ軸受１を構成する第２へリングボーン溝１０Ｂは、頂部１０ｃが大径側側面７ａの周方向の第１の方向を向くと共に、大径側側面７ａの径方向の外側に配置される第１Ｖ字状溝１１Ａと、頂部１０ｅが大径側側面７ａの周方向の第２の方向を向くと共に、大径側側面７ａの径方向の内側に配置される第２Ｖ字状溝１１Ｂと、を含んでいる。この構成によれば、円すいころ４の回転方向に関わらず、溝部１０（第２へリングボーン溝１０Ｂ）から円すいころ４に潤滑油を供給することが可能となる。

［第３実施形態に係る溝部］
図９は、第３実施形態に係る溝部を示す概略的な構成図である。本開示の円すいころ軸受１を構成する保持器５では、ヘリングボーン溝１０が、図９に示す形態であってもよい。以下の説明では、図９に示す第３実施形態に係るヘリングボーン溝１０を、第３ヘリングボーン溝１０Ｃとも称する。なお、第３ヘリングボーン溝１０Ｃは、径方向におけるＶ字状溝１１の形成領域の幅が、径方向外側及び径方向内側で異なる点が、前述した第２ヘリングボーン溝１０Ｂと異なっている。

第３ヘリングボーン溝１０Ｃは、複数のＶ字状溝１１により構成されている。第３ヘリングボーン溝１０Ｃを構成するＶ字状溝１１には、第３のＶ字状溝１１である第３Ｖ字状溝１１Ｃと、第４のＶ字状溝１１である第４Ｖ字状溝１１Ｄとが含まれる。第３Ｖ字状溝１１Ｃは、第１溝部１１ａ、第２溝部１１ｂ、及び頂部１１ｃを備えている。第４Ｖ字状溝１１Ｄは、第１溝部１１ｄ、第２溝部１１ｂ、及び頂部１１ｅを備えている。

第３ヘリングボーン溝１０Ｃでは、第２溝部１１ｂの径方向外側の一部分（後で説明する形成領域の幅Ｗ３に含まれる部分）が第３Ｖ字状溝１１Ｃを構成し、第２溝部１１ｂの径方向内側の一部分（後で説明する形成領域の幅Ｗ４に含まれる部分）が第４Ｖ字状溝１１Ｄを構成しており、第３Ｖ字状溝１１Ｃ及び第４Ｖ字状溝１１Ｄで第２溝部１１ｂを共有している。第３ヘリングボーン溝１０Ｃでは、第３Ｖ字状溝１１Ｃの第２溝部１１ｂと第４Ｖ字状溝１１Ｄの第２溝部１１ｂとを共有している。このため、第３ヘリングボーン溝１０Ｃでは、一つの第３Ｖ字状溝１１Ｃと一つの第４Ｖ字状溝１１Ｄとが一体となっており、全体として略Ｓ字状の形態を有している。なお、本実施形態の第３ヘリングボーン溝１０Ｃでは、第３Ｖ字状溝１１Ｃ及び第４Ｖ字状溝１１Ｄが一体となっているが、第３Ｖ字状溝１１Ｃ及び第４Ｖ字状溝１１Ｄは分離していてもよい。

第３ヘリングボーン溝１０Ｃでは、第３Ｖ字状溝１１Ｃは、頂部１１ｃが大径側側面７ａの周方向の第１の方向（図９では略左側）を向くと共に、大径側側面７ａの径方向の外側に配置され、第４Ｖ字状溝１１Ｄは、頂部１１ｅが大径側側面７ａの周方向の第２の方向（図９では略右側）を向くと共に、第３Ｖ字状溝１１Ｃに比べて大径側側面７ａの径方向内側に配置される。

第３ヘリングボーン溝１０Ｃでは、大径側側面７ａの径方向において、第３Ｖ字状溝１１Ｃの形成領域の幅Ｗ３が第４Ｖ字状溝１１Ｄの形成領域の幅Ｗ４に比べて小さい。

第３ヘリングボーン溝１０Ｃを有する保持器５では、円すいころ４の回転方向が矢印Ｒ１（図７Ａ参照）である場合には、各第３Ｖ字状溝１１Ｃが、動圧を発生する役割を果たし、円すいころ４の回転方向が矢印Ｒ２（図７Ｂ参照）である場合には、各第４Ｖ字状溝１１Ｄが、動圧を発生する役割を果たす。

溝部１０に存在する潤滑油Ｊ（図６参照）によって生じる動圧の大きさは、溝部１０に対向する大径側端面４２の移動速度との間に相関があり、前記移動速度が大きいと発生する動圧が大きくなる。大径側端面４２の周速度は、径方向外側ほど大きくなり、径方向内側ほど小さくなる。このため、前述した第２ヘリングボーン溝１０Ｂ（図８参照）では、溝部１０の径方向外側に位置する第１Ｖ字状溝１１Ａから生じる動圧と、溝部１０の径方向内側に位置する第２Ｖ字状溝１１Ｂから生じる動圧との間で差異が生じる可能性がある。

第３ヘリングボーン溝１０Ｃでは、第３Ｖ字状溝１１Ｃの形成領域の幅Ｗ３が、第４Ｖ字状溝１１Ｄの形成領域の幅Ｗ４に比べて小さい。つまり、第３ヘリングボーン溝１０Ｃでは、大径側端面４２の周速度が大きくなる径方向外側に位置する第３Ｖ字状溝１１Ｃは、その形成領域の幅Ｗ３を小さくし、大径側端面４２の周速度が小さくなる径方向内側に位置する第４Ｖ字状溝１１Ｄは、その形成領域の幅Ｗ４を小さくしている。

このような第３ヘリングボーン溝１０Ｃを有する保持器５では、径方向外側の第３Ｖ字状溝１１Ｃから生じる動圧と、径方向内側の第４Ｖ字状溝１１Ｄから生じる動圧との差異を抑制することができる。第３ヘリングボーン溝１０Ｃを有する保持器５では、円すいころ４の回転方向が矢印Ｒ１（図７Ａ参照）である場合の動圧と、回転方向が矢印Ｒ２（図７Ｂ参照）である場合の動圧を、同程度の動圧とすることができる。このため、第３ヘリングボーン溝１０Ｃを有する保持器５では、円すいころ４の回転方向が矢印Ｒ２（図７Ｂ参照）であり、各第４Ｖ字状溝１１Ｄが、動圧を発生する役割を果たす場合に、動圧不足が生じるのを抑制することができる。

換言すると、第３ヘリングボーン溝１０Ｃを有する保持器５では、円すいころ４の回転方向が矢印Ｒ１（図７Ａ参照）・矢印Ｒ２（図７Ｂ参照）のどちらであっても、側面（鍔面）２４と大径側端面４２との間に確実に隙間を生じさせることができ、当該隙間に潤滑油Ｊを供給することができる。第３ヘリングボーン溝１０Ｃを有する保持器５によれば、油量不足に起因する円すいころ４の破損をより確実に抑制することができると共に、円すいころ４の回転方向を気にせずに使用することが可能となる。なお、前述した第１へリングボーン溝１０Ａ（図５参照）では、第１溝部１１ａ及び第２溝部１１ｂの溝長さを略同一としているが、第１へリングボーン溝１０Ａにおける第１溝部１１ａ及び第２溝部１１ｂの溝長さは異なっていてもよい。この場合、第１溝部１１ａの溝長さを第２溝部１１ｂの溝長さに比べて短くすると好ましい。

以上に説明した通り、本開示の円すいころ軸受を構成する第３ヘリングボーン溝１０Ｃは、大径側側面７ａの径方向外側に位置する第１Ｖ字状溝１１Ｃと、大径側側面７ａの径方向内側に位置する第２Ｖ字状溝１１Ｄとを含み、大径側側面７ａの径方向において、第１Ｖ字状溝１１Ｃの形成領域の幅Ｗ３が第２Ｖ字状溝１１Ｄの形成領域の幅Ｗ４に比べて小さい。この構成によれば、円すいころ４の回転方向が第１の方向（例えば、図７Ａに示す矢印Ｒ１の方向）である場合に発生する動圧、及び回転方向が第２の方向（例えば、図７Ｂに示す矢印Ｒ２の方向）である場合に発生する動圧を、同程度とすることが可能となる。

前記開示では、周方向に複数の円すいころ４が一列となって並ぶ単列の円すいころ軸受１について説明した。図示しないが、複列の円すいころ軸受の保持器が、前記のような構成を備えていてもよい。また、別の形態として、自動車の車輪を支持する車輪用軸受装置（ハブユニットとも言われる。）の一部が、円すいころ軸受により構成されている場合に、つまり、車輪用軸受装置がその一部に円すいころを転動体として有する場合、その円すいころを保持する保持器が、前記のような構成を備えていてもよい。

今回開示した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。本発明の権利範囲は、上述の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。

１：円すいころ軸受
２：内輪
３：外輪
４：円すいころ
５：保持器
６：小径環状体
６ａ：小径側側面
７：大径環状体
７ａ：大径側側面
８：柱
８ｂ：凹み部
９：ポケット
１０：溝部（ヘリングボーン溝）
１１：Ｖ字状溝
１１Ａ：第１Ｖ字状溝（第１のＶ字状溝）
１１Ｂ：第２Ｖ字状溝（第２のＶ字状溝）
１１Ｃ：第１Ｖ字状溝（第１のＶ字状溝）
１１Ｄ：第２Ｖ字状溝（第２のＶ字状溝）
１１ａ：第１溝部
１１ｄ：第１溝部
１１ｂ：第２溝部
１１ｃ：頂部
１１ｅ：頂部
２１：内輪軌道
２２：小鍔部
２３：大鍔部
３１：外輪軌道
４１：小径側端面
４２：大径側端面

Claims (4)

1. 外周側に、内輪軌道、当該内輪軌道の軸方向一方側に設けられている小鍔部、及び、当該内輪軌道の軸方向他方側に設けられている大鍔部を有する内輪と、
   内周側に外輪軌道を有する外輪と、
   前記内輪軌道及び前記外輪軌道に転がり接触する複数の円すいころと、
   前記円すいころを収容するポケットを複数有する環状の保持器と、を備え、
   複数の前記ポケットそれぞれは、収容する前記円すいころの小径側端面に対向する小径側側面と、収容する前記円すいころの大径側端面に対向する大径側側面と、
   前記大径側側面に形成された溝部と、を有し、
   前記溝部が、
   前記大径側側面に直交する方向から見てＶ字状の形態を有するＶ字状溝を複数含むと共に、前記Ｖ字状溝の頂部を前記大径側側面の周方向に向けつつ、前記大径側側面の周方向に複数の前記Ｖ字状溝を並べて配置したヘリングボーン溝である、円すいころ軸受。
2. 前記へリングボーン溝が、
   前記頂部が前記大径側側面の周方向の第１の方向を向くと共に、前記大径側側面の径方向の外側に配置される第１の前記Ｖ字状溝と、
   前記頂部が前記大径側側面の周方向の第２の方向を向くと共に、前記大径側側面の径方向の内側に配置される第２の前記Ｖ字状溝と、を含む、請求項１に記載の円すいころ軸受。
3. 前記ヘリングボーン溝が、
   前記大径側側面の径方向外側に位置する第１の前記Ｖ字状溝と、前記大径側側面の径方向内側に位置する第２の前記Ｖ字状溝とを含み、
   前記大径側側面の径方向において、前記第１のＶ字状溝の形成領域の幅が前記第２のＶ字状溝の形成領域の幅に比べて小さい、請求項１又は請求項２に記載の円すいころ軸受。
4. 前記保持器は、軸方向一方側に設けられる小径環状体と、軸方向他方側に設けられる大径環状体と、前記小径環状体と前記大径環状体とを繋ぐ複数の柱と、を有し、
   前記柱の径方向外側に凹み部が設けられている、請求項１又は請求項２に記載の円すいころ軸受。

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