JP6212923B2 - 円すいころ軸受 - Google Patents
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Description
図7は、従来の円すいころ軸受を示す軸方向断面図であり、図8は、図7中の円すいころ軸受の径方向断面図である。図7及び図8に示すように、円すいころ軸受100は、内輪101と、外輪102と、内外輪101,102間に転動自在に介在している複数の円すいころ103と、複数の円すいころ103を周方向に等間隔に保持している環状の保持器104とを備えている(例えば、特許文献1参照)。
このため、各ポケット108は、図8に示すように、その周方向の幅寸法が、円すいころ103の直径よりも小さく設定されており、円すいころ103が柱部107に摺接しつつポケット108に収容されている。保持器104は、各円すいころ103の転動面103aに柱部107を摺接させることで、径方向に位置決めされるように構成されている。
さらに、上述のように柱部の円すいころに対する噛み込みが抑制されるので、たとえ円すいころ軸受が高速で回転したとしても、当該柱部が円すいころに巻き込まれるのを抑制することができ、この結果、当該円すいころ軸受をより高速で回転可能とすることができる。
この場合、当該円すいころ軸受内部を潤滑するための潤滑油が、環状開口部から軸受内部に必要以上に流入するのを制限することができ、潤滑油過多による撹拌抵抗の増加等を抑制できる。これにより、円すいころ軸受の回転トルクをより低減することができる。
この場合、当該円すいころ軸受内部に流入している潤滑油が、環状開口部から軸受外部に必要以上に排出されるのを制限することができる。このため、互いにすべり摺動する大鍔部と、円すいころの大径側端面との接触部付近に潤滑油を保持させることができる。これにより、大鍔部と円すいころとの間の摺動摩擦を低減するとともに焼き付き等の発生を抑制することができる。
このため、前記大径環状部の外周側には、当該大径環状部における前記ポケットの外周端縁を径方向内側に切り欠くことで、前記内外輪間を潤滑するための潤滑油を軸受内部から排出するための切欠部が形成されていることが好ましい。
この場合、外輪軌道面に沿って軸受外部に流出しようとする潤滑油を速やかに外部に排出することができる。これにより、内輪側においては軸受内部に適度に潤滑油を保持しつつ、外輪側においては、潤滑油過多による撹拌抵抗等の増加を抑制することができ、円すいころ軸受の回転トルクをより低減することができる。
この場合、柱部によって、互いに隣り合う円すいころ同士を離間させつつ、柱部の内側面と、円すいころとの接触面を極力減少させることができる。これにより、摩擦抵抗をさらに低下させることができる。
円すいころ軸受1は、内輪2と、内輪2の外周側に同心に配置された外輪3と、内外輪2,3の間に配列された複数の円すいころ4とを備えている。
内輪2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が転動する内輪軌道面2aが形成されている。
外輪3も、内輪2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2aに対向しているとともに、複数の円すいころ4が転動する外輪軌道面3aが形成されている。
円すいころ4は、軸受鋼等を用いて形成された部材であり、内輪軌道面2aと外輪軌道面3aとの間に転動自在に介在している。
図2は、保持器10の斜視図である。図2及び図1も参照して、保持器10は、射出成形等によって形成された合成樹脂製の部材であり、所定間隔離して対向させた一対の環状部11,12(小径環状部11、及び大径環状部12)と、これら環状部11,12の間に周方向に所定間隔をおいて架設された複数の柱部13とを備えている。一対の環状部11,12と、互いに隣り合う2本の柱部13とによって囲まれる空間が、円すいころ4を収容保持するポケット14を構成している。
このように、環状部11,12の環状部側面11c,12cは、円すいころ4の端面4a,4bに対して摺接することで、円すいころ4の端面4a,4bによって保持器10を軸方向に位置決めする第1摺接面を構成している。
つまり、本実施形態の保持器10は、外輪軌道面3aに摺接することで、外輪軌道面3aによって径方向に位置決めされている。
このように、本実施形態の柱部13の外側面13aは、外輪軌道面3aに摺接することで、外輪軌道面3aによって保持器10を径方向に位置決めする第2摺接面を構成している。
小径環状部11の外周面11bは、柱部13の外側面13aに沿うテーパ面に形成されており、軸方向一端部6の内周面6aとの間で、わずかな隙間を形成している。
このように、小径環状部11は、小鍔部5及び外輪3の軸方向一端部6それぞれの間でわずかな隙間をあけつつ、一端側環状開口部A1を塞いでいる。
つまり、円すいころ軸受1は、内外輪2,3が相対回転すると、その遠心力によって、軌道面2a,3aの径寸法が小さい方から大きい方に向かって軸受内部の潤滑油を流動させようとするポンプ作用を生じさせる。
この点、本実施形態では、小径環状部11が、小鍔部5及び外輪3の軸方向一端部6それぞれの間でわずかな隙間をあけつつ、一端側環状開口部A1を塞いでいるので、潤滑油が一端側環状開口部A1から軸受内部に必要以上に流入するのを制限することができ、潤滑油過多による撹拌抵抗の増加等を抑制できる。これにより、円すいころ軸受1の回転トルクを低減することができる。
図3は、円すいころ軸受の断面図であり、切欠部15の態様を説明するために、円すいころを省略して示した図である。
図3及び図2も参照して、切欠部15は、大径環状部12における軸方向外側端縁からポケット14の外周端縁を越えて柱部13の外周端部にまで亘って、径方向内側に切り欠いて形成されており、ほぼ円筒形状に形成された円筒面15aと、円筒面15aから柱部13の外側面13aの端縁に繋がる段差面15bとによって構成されている。
このため、外輪軌道面3aに沿ってポケット14内に流入する潤滑油は、切欠部15によって、軸受外部に速やかに排出される。
また、大径環状部12の内周面12aは、柱部13の内周面に沿うテーパ面に形成されており、大鍔部7の外周面7aとの間で、わずかな隙間を形成している。
このように、大径環状部12は、大鍔部7との間でわずかな隙間をおきつつ、他端側環状開口部A2を塞いでいる。
つまり、上記ポンプ作用によって軸受内部に流入した潤滑油は、軸受内部における潤滑に供され、他端側環状開口部A2から排出される。このため、上述の軸方向他端側のわずかな隙間は、上記ポンプ作用によって軸受内部に流入している潤滑油の排出口となる。
この点、本実施形態では、大径環状部12の外周側に、ポケット14の外周端縁を径方向内側に切り欠くことで、潤滑油を軸受内部から排出する切欠部15が形成されているので、外輪軌道面3aに沿って軸受外部に流出しようとする潤滑油を速やかに外部に排出することができる。
図に示すように、ポケット14には、当該ポケット14に収容されている円すいころ4の転動面4c(の径方向両側)に対して、円周方向に所定のクリアランスc1が設けられている。
また、円すいころ4の両端面に対して、軸方向に所定のクリアランスc2が設けられている。
また、柱部13には、外輪軌道面3aに摺接することで、外輪軌道面3aによって保持器10を径方向に位置決めする外側面13a(第2摺接面)が設けられているので、保持器10は外輪軌道面3aによって安定して径方向に位置決めされる。このため、保持器10は、複数の円すいころ4によって位置決めされる必要がないので、ポケット14と円すいころ4との間に、図4に示すように、適度なクリアランスc1,c2を設けることができる。このクリアランスc1,c2によって柱部13が常に円すいころ4に摺接するのを抑制し、柱部13と円すいころ4との間の摺動摩擦を低減することができる。また、柱部13が円すいころ4に噛み込まれるのを抑制でき、当該円すいころ軸受1の回転トルクを低減できる。
さらに、上述のように柱部13の円すいころ4に対する噛み込みが抑制されるので、たとえ円すいころ軸受1が高速で回転したとしても、当該柱部13が円すいころ4に巻き込まれるのを抑制することができ、この結果、当該円すいころ軸受1をより高速で回転可能とすることができる。
なお、上記クリアランスc1,c2は、円すいころ4が、ポケット14内で、噛み込みが生じるのを抑制でき、かつ柱部13の巻き込みが抑制できる程度に設定されており、例えば、0.数ミリ程度に設定されている。
ポケット14を構成している柱部13において、当該ポケット14の内側に臨む柱部側面13bは、図5に示すように、径方向に沿ってほぼ直線状に形成されている。
上述のように、ポケット14に円すいころ4に対するクリアランスc1,c2を設けたことに加え、柱部側面13bを径方向に沿ってほぼ直線状に形成したので、柱部13によって互いに隣り合う円すいころ同士を離間させつつ、柱部13の柱部側面13bと、円すいころ4の転動面4cとの接触面を極力減少させることができる。この結果、両者間の摩擦抵抗をさらに低下させることができる。
この場合、例えば、柱部13の先端13cがピッチ円Pの径方向外側に位置している場合と比較して、互いに隣り合う円すいころ4同士を柱部13によって確実に離間させ保持することができる。
この場合、第3摺接面としての内周面12aが大鍔部7の外周面7aに摺接することで、保持器10は、大鍔部7の外周面7aによって径方向に位置決めされる。
よって、外輪軌道面3a、及び大鍔部7の外周面7aの両方によって保持器10を径方向に位置決めすることができ、当該保持器10をより安定して位置決めすることができる。
3a 外輪軌道面 4 円すいころ 4a,4b 端面 5 小鍔部
6 軸方向一端部 7 大鍔部 8 軸方向他端部 10 保持器
11 小径環状部 11c 環状部側面 12 大径環状部
12c 環状部側面 13 柱部 13a 外側面 13b 柱部側面
14 ポケット 15 切欠部 A1 一端側環状開口部
A2 他端側環状開口部
Claims (7)
- 内輪軌道面を有する内輪と、
前記内輪の外周側に同心に配置され前記内輪軌道面に対向している外輪軌道面を有する外輪と、
前記内輪軌道面及び前記外輪軌道面との間に転動自在に介在している複数の円すいころと、
小径環状部、前記小径環状部に対して所定間隔離して対向させた大径環状部、及びこれら環状部の間に架設した複数の柱部を有し、隣り合う柱部と前記環状部とによって囲まれる空間を、前記円すいころを収容するポケットとして構成している保持器と、を備えた円すいころ軸受において、
前記両環状部の少なくとも一方には、前記円すいころ端面に対して摺接することで、前記円すいころ端面によって前記保持器を軸方向に位置決めする第1摺接面が設けられ、
前記柱部には、前記外輪軌道面に摺接することで、前記外輪軌道面によって前記保持器を径方向に位置決めする第2摺接面が設けられ、
前記ポケットを径方向外側からみたときにおける、前記柱部と、前記円すいころの転動面の輪郭との間には所定のクリアランスが設けられている
円すいころ軸受。 - 前記小径環状部は、前記内輪の軸方向一端側に設けられている小鍔部と前記外輪の軸方向一端部とで構成される環状開口部を、前記小鍔部及び前記外輪の軸方向一端部それぞれとの間でわずかな隙間をあけて塞いでいる請求項1に記載の円すいころ軸受。
- 前記大径環状部は、前記内輪の軸方向他端側に設けられている大鍔部と前記外輪の軸方向他端部とで構成される環状開口部を、前記大鍔部との間でわずかな隙間をあけて塞いでいる請求項1又は2に記載の円すいころ軸受。
- 前記大径環状部の内周側には、前記大鍔部外周面に摺接することで、前記大鍔部外周面によって前記保持器を径方向に位置決めする第3摺接面が設けられている請求項3に記載の円すいころ軸受。
- 前記大径環状部の外周側には、当該大径環状部における前記ポケットの外周端縁を径方向内側に切り欠くことで、前記内外輪間を潤滑するための潤滑油を軸受内部から排出するための切欠部が形成されている請求項3又は4に記載の円すいころ軸受。
- 前記柱部の前記ポケット内側に臨む内側面は、径方向に沿ってほぼ直線状に形成されている請求項1〜5のいずれか一項に記載の円すいころ軸受。
- 前記柱部の径方向内側の先端は、前記円すいころの軸中心のピッチ円よりも径方向内側に位置している請求項6に記載の円すいころ軸受。
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