JP5286959B2 - 円筒ころ軸受 - Google Patents

Description

本発明は、内輪と外輪との間に設けた保持器に複数の円筒ころを転動可能に配置している円筒ころ軸受に関する。

円筒ころ軸受は、内輪の外周面の略中央部に形成した軌道面と、外輪の内周面の略中央部に形成した軌道面との間に複数の円筒ころを転動可能に配置している。
上記円筒ころは、外輪と内輪との間に設けた保持器によって円周方向に沿って所定間隔に保持されている。具体的には上記保持器は軸方向に所定間隔離して対向配置した一対の環状部と、一対の環状部を軸方向に延びて連結する柱部とにより複数のポケットを形成してあり、このポケット内に各円筒ころを円周方向に沿って所定間隔に保持するようにしてある。
上記円筒ころ軸受として、上記各環状部の外周側に、外輪の内周面の軸方向両端部に摺接可能な案内部をそれぞれ設け、軸受の回転中に上記案内部が外輪の内周面に摺接することによって保持器の回転を案内するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−１５９５３５号公報

しかし、上記円筒ころ軸受装置は、各案内部によって円筒ころが挟まれた状態となるので、外輪の軌道面上に供給されたグリースや潤滑油等の潤滑剤が保持器の軸方向外側へ移動するのが当該案内部により規制される。このため潤滑剤が軌道面上に滞留しやすく、この滞留する潤滑剤が円筒ころの転動抵抗となって軸受トルクが上昇し易いという問題があった。
上記潤滑剤の滞留を防止するために、案内部の外形を小さくして、案内部と上記軌道面との間に隙間を形成し、この隙間から潤滑剤を逃がすことが考えられる。しかし、この場合は上記隙間の存在によって保持器が偏心し易く、その回転を良好に案内することができなくなるという新たな問題が生じる。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、保持器の回転を良好に案内することができるとともに、軌道面上に潤滑剤が滞留することに起因して軸受トルクが上昇するのを防止することができる円筒ころ軸受を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の円筒ころ軸受は、外周面に軌道面を有する内輪と、内周面に軌道面を有する外輪と、前記内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に転動可能に配置された複数の円筒ころと、前記円筒ころを円周方向に沿って所定間隔に保持する保持器と、を備えた円筒ころ軸受において、前記保持器に、当該保持器の周面より突出し、前記内輪及び外輪のいずれか一方の軌道面に摺接して当該保持器の回転を案内するとともに、軌道面上の余剰潤滑剤を除去する案内片を周方向に沿って所定間隔毎に設け、前記案内片の軸方向両端部に、前記保持器の周面側から、前記軌道面と摺接する部分の軸方向中央に向かって傾斜するテーパ面が形成され、前記摺接する部分の軸方向全長が、前記軌道面の軸方向全長よりも短いことを特徴としている。

上記のように構成された円筒ころ軸受によれば、案内片を内輪または外輪の軌道面に摺接させるようにしたので、保持器の回転を良好に案内することができる。また、保持器の回転に伴って軌道面上の余剰の潤滑剤を上記案内片によって除去することができる。しかも上記案内片が、保持器の周方向に沿って所定間隔毎に設けられているので、外輪又は内輪の軸方向両端部に余剰の潤滑剤を逃がすことができる。このため、軌道面上に余剰の潤滑剤が滞留することに起因して、軸受トルクが上昇するのを防止することができる。

また、円筒ころ軸受の回転中に案内片が軌道面に対して軸方向のいずれか一方側に偏っても、軌道面の他方側には案内片が摺接しない領域すなわち潤滑剤を除去しない領域が常に存在することになるため、軌道面上に潤滑剤を適度に残留させることができる。このため、軌道面の軸方向全長に亘って余剰の潤滑剤を除去することによって潤滑剤の供給が不足し易い条件下でも、潤滑剤の供給不足が生じるのを回避することできるとともに、軌道面の軸方向における少なくとも一方側に残留させた潤滑剤が表面張力等により軌道面上に広がることで、円筒ころが転走する軌道面の内の転走面に、適度な量の潤滑剤を供給することができる。

また、上記案内片の上記軌道面と摺接する部分の軸方向全長は、上記円筒ころの軸方向全長よりも短いことが好ましい。この場合、円筒ころ軸受の回転中に円筒ころが転走する軌道面の内の転走面の軸方向における少なくとも一方側には、潤滑剤を除去しない領域が常に存在することになるため、転走面上に潤滑剤を適度に残留させることができる。このため、転走面の軸方向全長に亘って余剰の潤滑剤を除去することによって潤滑剤の供給が不足し易い条件下でも、潤滑剤の供給不足が生じるのを回避することができるとともに、転走面の軸方向における少なくとも一方側に残留させた潤滑剤を円筒ころが転動により引き伸ばすことで、適度な量の潤滑剤を転走面に供給することができる。

また、上記案内片は上記軌道面に線接触していることが好ましい。この場合、案内片の摺接抵抗を小さくすることができるため、保持器の案内部が面接触する従来の円筒ころ軸受に比べて軸受トルクを減少させることができる。
また上記案内片の先端部に上記軌道面上の潤滑剤を溜める窪みを有することが好ましい。この場合、上記窪み内に潤滑剤を一時的に溜めておくことができるため、潤滑剤の供給が不足し易い条件下でも、窪み内の潤滑剤を供給することができ、潤滑剤の供給不足を防止することができる。

本発明の円筒ころ軸受によれば、案内片により保持器の回転を良好に案内しつつ、余剰潤滑剤が軌道面に滞留することに起因して軸受トルクが上昇するのを防止することができる。

次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係る内輪鍔付きタイプの円筒ころ軸受を示す断面図である。
図１において、円筒ころ軸受１は、図示しない回転軸に固定される内輪２と、図示しないハウジングに固定される外輪３と、内輪２と外輪３との間に転動可能に配置された複数の円筒ころ４と、各円筒ころ４を円周方向に沿って等間隔に保持するための保持器５とを備えている。

内輪２は、外周面の軸方向中央部に円筒ころ４が転動する軌道面２ａを形成し、軌道面２ａの軸方向両端部の側方には、外輪３側に突出する鍔部２ｂを一体形成している。
外輪３は、内周面の軸方向中央部に円筒ころ４が転動する軌道面３ａを形成し、軌道面３ａの軸方向両端部には、軸方向外側に向かって漸次拡径するテーパ面３ｂを形成している。
各軌道面２ａ、３ａには全周にわたって潤滑剤としてのグリースＧを塗布している。

図２は保持器５の一部を示す斜視図である。この保持器５は、軸方向に離間して配置された一対の環状部５ａ、５ａと、この環状部の周方向に沿って等間隔おきに配置して環状部５ａ、５ａ同士を連結する複数の柱部５ｂと、保持器５の回転を案内する案内片６とを備え、隣接する柱部５ｂと一対の環状部５ａとによって囲まれるポケット５ｃ内に、各円筒ころ４を配置し、円筒ころ４を円周方向に沿って所定間隔に保持している。

案内片６は、全ての柱部５ｂの外周面に外輪３の軌道面３ａ側に突出して形成され、その先端部には軌道面３ａに摺接する摺接部６ａを備えている。
また、案内片６は、軸方向に延びる一対の側面に、柱部５ｂ側から摺接部６ａの周方向略中央部に向けて傾斜する第一テーパ面６ｂが形成された断面三角形状のものであり、摺接部６ａの軸方向全長が先鋭になっている（図３参照）。

上記構成により、円筒ころ軸受１の回転中に案内片６の摺接部６ａが軌道面３ａに摺接するため、保持器５の回転を良好に案内することができる。また、保持器５が軌道面３ａに対して図３の矢印Ｘ方向に回転することに伴って、軌道面３ａ上のグリースＧのうち余剰のグリースＧｂ（図３の斜線部分）を摺接部６ａにより掻き取って除去することができるとともに、外輪３の軸方向両端側に余剰グリースＧｂを逃がすことができる。このため、適量のグリースＧａ（図３の非斜線部分）を軌道面３ａ全体に薄く均一な厚みにして残留させつつ軌道面３ａ上に余剰グリースＧｂが滞留するのを防止することができる。したがって、余剰潤滑剤Ｇｂが軌道面３ａに滞留することに起因して軸受トルクが上昇するのを防止することができる。しかも、摺接部６ａが一対の第一テーパ面６ｂによって先鋭に形成されているため、摺接部６ａの軸方向全長が軌道面３ａに対して線接触となり、摺接部６ａの摺接抵抗を小さくすることができる。このため、保持器の案内部が面接触する従来の円筒ころ軸受に比べて軸受トルクを減少させることができる。

また、図１に示すように案内片６の基端部の軸方向全長Ｌ１を、外輪３の軌道面３ａの軸方向全長Ｌ３と同一長さに形成するとともに、案内片６の軸方向両端部に、柱部５ｂ側から摺接部６ａの軸方向略中央に向かって傾斜する第二テーパ面６ｃを形成して、案内片６の先端部である摺接部６ａの軸方向全長Ｌ２を軌道面３ａの軸方向全長Ｌ３および軌道面３ａの軸方向全長Ｌ３以下（本実施形態では軌道面３ａの軸方向全長Ｌ３と同じ）の円筒ころ４の軸方向全長Ｌ４より短く形成している。
これにより、円筒ころ軸受１の回転中に摺接部６ａが軌道面３ａに対して軸方向のいずれか一方側に偏っても、軌道面３ａの他方側には摺接部６ａが摺接しない領域（Ｌ３−Ｌ２、Ｌ４−Ｌ２）、すなわちグリースＧを除去しない領域が常に存在することから、軌道面３ａ上に適量のグリースＧａを残留させることができ、軌道面３ａの軸方向全長に亘って余剰の潤滑剤Ｇｂを除去することによって適量グリースＧａの供給が不足し易い条件下であっても適量グリースＧａの供給不足が生じるのを回避することできる。

図４は、第２の実施形態に係る円筒ころ軸受１における案内片６の軸方向略中央部の断面図であり、第１の実施形態における図３に対応する図である。図４において第２の実施形態が第１の実施形態と相違する点は、案内片６の摺接部６ａを平坦面とし、この摺接部６ａにグリースＧを一時的に溜める窪み６ｄを備えている点である。
本実施形態によれば、円筒ころ軸受１の回転中に適量グリースＧａの供給が不足し易い条件下であっても、窪み６ｄ内に溜められたグリースＧを軌道面３ａに供給することができ、適量グリースＧａの供給不足を防止することができる。

図５は、第３の実施形態に係る外輪鍔付きタイプの円筒ころ軸受２１を示す断面図である。第３の実施形態が第１の実施形態と相違する点は、外輪２３を鍔部付きとし、内輪２２を鍔部なしとし、保持器２５の案内片２６を内輪２２の軌道面２２ａ側に形成した点である。図５において、内輪２２は、外周面の軸方向中央部に円筒ころ２４が転動する軌道面２２ａを形成し、軌道面２２ａの軸方向両端部には、軸方向内側に向かって漸次拡径するテーパ面２２ｂを形成している。外輪２３は、外周面の軸方向中央部に円筒ころ２４が転動する軌道面２３ａを形成し、軌道面２３ａの軸方向両端部には内輪２２側に突出する鍔部２３ｂを一体形成している。

案内片２６は、各柱部２５ｂの内周面から内輪２２の軌道面２２ａ側に突出しており、その先部には内輪２２の軌道面２２ａに摺接する摺接部２６ａを備えている。この摺接部２６ａが円筒ころ軸受２１の回転中に軌道面２２ａに摺接することにより保持器２５の回転を良好に案内することができる。
また、この第３の実施形態においては、保持器２５と軌道面２２ａとの相対回転に伴って軌道面２２ａ上の余剰のグリース（図示せず）を摺接部２６ａにより掻き取って除去することができるとともに、内輪２２の軸方向両端側に余剰グリースを逃がすことができる。このため、適量のグリース（図示せず）を軌道面２２ａ全体に薄く均一な厚みにして残留させることができるとともに、軌道面２２ａ上に余剰グリースが滞留するのを防止することができる。したがって、余剰潤滑剤が軌道面に滞留することに起因して軸受トルクが上昇するのを防止することができる。

なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、例えば上記各実施形態では案内片６、２６を鍔なし側の軌道輪の軌道面に摺接させているが、鍔あり側の軌道輪の軌道面に摺接させることも可能である。また、上記各実施形態では案内片６、２６の摺接部６ａ、２６ａを軌道面に線接触させているが、面接触させることも可能である。

さらに、上記各実施形態では案内片６、２６を保持器５、２５の全ての柱部５ｂ、２５ｂに形成してあるが、一部の柱部５ｂ、２５ｂのみに形成することも可能である。要するに案内片６、２６は保持器５、２５の周方向に所定間隔毎に、好ましくは等配に形成されていれば良い。

本発明の第１の実施形態に係る円筒ころ軸受を示す断面図である。 保持器を示す要部斜視図である。 案内片付近の周方向の断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る円筒ころ軸受における案内片付近の周方向断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る円筒ころ軸受の断面図である。

符号の説明

１、２１ 円筒ころ軸受
２、２２ 内輪
３、２３ 外輪
３ａ、２２ａ 軌道面
４、２４ 円筒ころ
５、２５ 保持器
６、２６ 案内片
６ｄ 窪み
Ｇｂ 余剰グリース（余剰潤滑剤）

Claims (4)

1. 外周面に軌道面を有する内輪と、
   内周面に軌道面を有する外輪と、
   前記内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に転動可能に配置された複数の円筒ころと、
   前記円筒ころを円周方向に沿って所定間隔に保持する保持器と、を備えた円筒ころ軸受において、
   前記保持器に、当該保持器の周面より突出し、前記内輪及び外輪のいずれか一方の軌道面に摺接して当該保持器の回転を案内するとともに、軌道面上の余剰潤滑剤を除去する案内片を周方向に沿って所定間隔毎に設け、
   前記案内片の軸方向両端部に、前記保持器の周面側から、前記軌道面と摺接する部分の軸方向中央に向かって傾斜するテーパ面が形成され、前記摺接する部分の軸方向全長が、前記軌道面の軸方向全長よりも短いことを特徴とする円筒ころ軸受。
2. 前記案内片の前記軌道面と摺接する部分の軸方向全長が、前記円筒ころの軸方向全長よりも短い請求項１に記載の円筒ころ軸受。
3. 前記案内片が、前記軌道面に線接触している請求項１又は２に記載の円筒ころ軸受。
4. 前記案内片の先端部に、前記軌道面上の潤滑剤を溜める窪みを有する請求項１乃至３に記載の円筒ころ軸受。

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