JP2005321049A

JP2005321049A - ころ軸受

Info

Publication number: JP2005321049A
Application number: JP2004140145A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Omoto; 達也大本
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2004-05-10
Filing date: 2004-05-10
Publication date: 2005-11-17

Abstract

【課題】保持器の柱部の強度を低下させることなく、ころ軸受のころと軌道輪間の金属接触部位で適正な潤滑膜を形成できるようにすることである。
【解決手段】保持器４の各柱部７の内径面に軸方向へ延びる溝８を設け、大径側の環状部６ａの各ポケット５の側面に切欠き９を設けることにより、液体の潤滑油を、溝８に沿って移動させて円錐ころの転動面に付着させるとともに、切欠き９を通して円錐ころの大径端面にも付着させ、円錐ころの転動面と内外輪の軌道面間や、円錐ころの大径端面と内輪の大鍔面間の金属接触部位で適正な潤滑膜を形成できるようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、円筒ころ軸受や円錐ころ軸受等のころ軸受に関する。

円筒ころ軸受や円錐ころ軸受等のころ軸受には、軸受内部の潤滑剤として液体の潤滑油を用いるものと、粘性の高いグリースを用いるものとがある。液体の潤滑油の場合は、循環等によって外部から供給されることが多く、グリースの場合は、予め軸受内部に充填されることが多い。これらの潤滑剤は、ころの転動面と内外輪の軌道面との金属接触を防止するために、この金属接触部位で適正な潤滑膜を形成する必要がある。円錐ころ軸受の場合は、円錐ころの大径端面と内輪の大鍔面間でも金属接触が生じる。このようなころと軌道輪間の金属接触部位で適正な潤滑膜が形成されないと、これらの部位での摩耗が大きくなるのみでなく、焼き付きや異物噛み込み等による表面損傷も発生しやすくなり、軸受寿命が低下することがある。

一般的に、ころ軸受では内外輪の軌道面間にころを保持する保持器が軸受内部に組み込まれる。この保持器は、２つの環状部間を柱部で円周方向に区画して、ころを収納する複数のポケットを設けたものであり、ころがポケット内でがたつかないように、ころとポケットとの隙間は小さく設定される。このため、潤滑剤に液体の潤滑油を用いる場合は、保持器が軸受内部での潤滑油の移動を阻害し、前記金属接触部位に潤滑油が十分に回り込まず、適正な潤滑膜が形成されないことがある。

このように保持器が潤滑油の移動を阻害するのを防止する手段としては、保持器のポケット隅部に切欠きを設けたり（例えば、特許文献１参照）、円錐ころ軸受を対象として、保持器のポケット間の柱部周方向両側における軸方向中間領域に、周方向から凹む切欠きを設けたりして（例えば、特許文献２参照）、ころとポケット間の隙間を潤滑油が通るようにし、軸受内部での潤滑剤の移動を促進するようにしたものがある。

一方、ころ軸受の潤滑剤にグリースを用いる場合は、グリースは軸受の回転による遠心力で外輪の軌道面側へ徐々に移動し、外輪軌道面の両端部から外部に漏出したり、この両端部に滞留したりして、前記金属接触部位に適正な潤滑膜を形成するためのグリースが不足することがある。

特開２００２−２３５７５２号公報（第３頁、第１図）特開平１１−３３６７６８号公報（第２−３頁、第３図）

ころ軸受の潤滑剤に液体の潤滑油を用いる場合における潤滑油の移動促進手段として、特許文献１、２に記載されたように、保持器のポケットの隅部や柱部に切欠きを設ける方法は、保持器の強度を低下させる問題がある。すなわち、保持器の柱部は、転動するころに押圧され、繰り返しの曲げモーメントを負荷されるので、柱部の根元となるポケットの隅部や柱部の中間部に切欠きを設けることは、曲げモーメントに対する断面係数を小さくすることになり、曲げ応力が大きくなって柱部が破損する恐れがある。

そこで、本発明の課題は、保持器の柱部の強度を低下させることなく、ころ軸受のころと軌道輪間の金属接触部位で適正な潤滑膜を形成できるようにすることである。

上記の課題を解決するために、本発明は、ころを収納する複数のポケットが、２つの環状部間を柱部で円周方向に区画して設けられた保持器を用いたころ軸受において、前記保持器の少なくとも１つの柱部の内径面に、その軸方向に延びる溝を設けた構成を採用した。

すなわち、保持器の少なくとも１つの柱部の内径面に、その軸方向に延びる溝を設けることにより、柱部の中間部や根元部に強度を低下させるようなくびれ部を形成することなく、潤滑剤として液体の潤滑油を用いる場合は、この溝に沿って潤滑油を移動させ、グリースを用いる場合は、この溝にグリースを保持して、ころの転動面と内外輪の軌道面との金属接触部位で適正な潤滑膜を形成できるようにした。

また、本発明は、円錐ころを収納する複数のポケットが、大径側と小径側の環状部間を柱部で円周方向に区画して設けられた保持器を用いたころ軸受において、前記保持器の大径側の環状部の少なくとも１つの前記ポケットの側面に切欠きを設けた構成を採用した。

すなわち、円錐ころ軸受において、保持器の大径側の環状部の少なくとも１つのポケットの側面に切欠きを設けることにより、保持器の柱部の強度を低下させることなく、液体の潤滑油を用いる場合は、この切欠きを通して潤滑油を円錐ころの大径端面に移動させ、グリースを用いる場合は、この切欠きにグリースを保持して、円錐ころの大径端面と内輪の大鍔面との金属接触部位で適正な潤滑膜を形成できるようにした。

前記保持器の少なくとも１つの柱部の内径面に、その軸方向に延びる溝を設けることにより、円錐ころ軸受で液体の潤滑油を用いる場合に、軸受回転の遠心力によって潤滑油をこの溝に沿ってころの小径側から大径側へ移動させ、円錐ころの転動面と内外輪の軌道面との金属接触部位でも適正な潤滑膜を形成することができる。

前記軸方向に延びる溝を、前記柱部の幅中央部に設けることにより、曲げモーメントに対する柱部の断面係数の減少をより少なくして、柱部の強度をより大きく確保することができる。

本発明のころ軸受は、保持器の少なくとも１つの柱部の内径面に、その軸方向に延びる溝を設けるようにしたので、柱部の中間部や根元部に強度を低下させるようなくびれ部を形成することなく、潤滑剤として液体の潤滑油を用いる場合は、この溝に沿って潤滑油を移動させ、グリースを用いる場合は、この溝にグリースを保持して、円筒ころや円錐ころの転動面と内外輪の軌道面との金属接触部位で適正な潤滑膜を形成することができる。

また、本発明のころ軸受は、円錐ころ軸受において、保持器の大径側の環状部の少なくとも１つのポケットの側面に切欠きを設けるようにしたので、保持器の柱部の強度を低下させることなく、液体の潤滑油を用いる場合は、この切欠きを通して潤滑油を円錐ころの大径端面に移動させ、グリースを用いる場合は、この切欠きにグリースを保持して、円錐ころの大径端面と内輪の大鍔面との金属接触部位で適正な潤滑膜を形成することができる。

前記軸方向に延びる溝を柱部の幅中央部に設けることにより、曲げモーメントに対する柱部の断面係数の減少をより少なくして、柱部の強度をより大きく確保することができる。

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１乃至図４は、第１の実施形態を示す。このころ軸受は潤滑剤として液体の潤滑油を用いる円錐ころ軸受であり、図１に示すように、内輪１の軌道面１ａと外輪２の軌道面２ａの間に複数の円錐ころ３が保持器４で保持されている。内輪１の軌道面１ａの両側には、各円錐ころ３の軸方向位置を規制する大鍔面１ｂと小鍔面１ｃとが設けられている。

図２に示すように、前記保持器４は、各円錐ころ３を収納する複数のポケット５が、大径側と小径側の環状部６ａ、６ｂ間を柱部７で円周方向に区画して設けられ、各柱部７の内径面の幅中央部には軸方向に延びる溝８が設けられるとともに、大径側の環状部６ａの各ポケット５の側面には切欠き９が設けられている。

図３（ａ）に示すように、前記柱部７の溝８は円弧状断面とされ、その内径面に連なる溝縁部は、溝８内の潤滑油を内径面側へ溢れやすくするために、丸められている。また、図３（ｂ）に示すように、溝８の長手方向の両端部は幅が先細りに形成されるとともに、緩やかに浅くなって各環状部６ａ、６ｂの内径面に連なっている。この溝８は柱部７の厚みに較べて浅く、かつ、柱部７の幅中央部に形成されているので、円錐ころ３によって柱部７に負荷される曲げモーメントに対する断面係数の減少は殆どなく、また、柱部７にくびれ部を形成することもないので、柱部７の強度が低下することはない。

また、軸受内部に供給される潤滑油は、図１に矢印Ａで示したように、軸受回転の遠心力によって柱部７の内径面の溝８を小径側から大径側へ移動するとともに、溝８から溢れた分が柱部７の両側から円錐ころ３の転動面３ａに付着するので、この転動面３ａと内外輪１、２の各軌道面１ａ、２ａとの金属接触部位に適正な潤滑膜が形成される。

図２および図４（ａ）に示すように、前記大径側の環状部６ａの切欠き９は円弧状に形成され、保持器４の内径面と外径面に連なっている。切欠き９は、円錐ころ３の大径端面３ｂに設けられたぬすみ部３ｃよりも幅広に形成され、そのポケット５の側面に連なる両端部は、切欠き９を通る潤滑油が両側のポケット５の側面にも拡がるように、丸められている。したがって、軸受回転の遠心力によって柱部７の内径面や溝８を小径側から大径側へ移動する潤滑油は、図１に矢印Ｂで示したように、ポケット５の側面の切欠き９を通って保持器４の内径側から外径側に抜け、このときに円錐ころ３の大径端面３ｂに付着するので、この大径端面３ｂと内輪１の大鍔面１ｂとの金属接触部位で適正な潤滑膜が形成される。なお、切欠き９は柱部７の根元から離れているので、柱部７の強度には関与しない。

図４（ｂ）は、前記切欠き９の変形例を示す。この変形例の切欠き９は保持器４の内径側のみで形成されており、潤滑剤としてグリースを用いる場合に、グリースをこの切欠き９部に保持して、円錐ころ３の大径端面３ｂに付着させることができる。

図５および図６は、第２の実施形態を示す。このころ軸受は潤滑剤としてグリースを用いる円筒ころ軸受であり、図５に示すように、内輪１１の軌道面１１ａと外輪１２の軌道面１２ａの間に複数の円筒ころ１３が保持器１４で保持されている。

図６に示すように、前記保持器１４は、各円筒ころ１３を収納する複数のポケット１５が、２つの環状部１６間を柱部１７で円周方向に区画して設けられ、各柱部１７の内径面の幅中央部には軸方向に延びる溝１８が設けられている。

図示は省略するが、前記柱部１７の溝１８は、第１の実施形態のものと同様に円弧状断面とされ、長手方向の両端部は幅が先細りになるとともに、緩やかに浅くなって各環状部１６の内径面に連なっており、柱部１７の強度を低下させることはない。この実施形態では、軸受回転の遠心力によって外輪の軌道面側へ移動しようとするグリースが長時間に亘って溝１８に保持され、この溝１８に保持されたグリースが円筒ころ１３の転動面１３ａに付着して、転動面１３ａと内外輪１１、１２の各軌道面１１ａ、１２ａとの金属接触部位に適正な潤滑膜が形成される。

上述した実施形態では、保持器の全ての柱部に円弧状断面の溝を設けたが、これらの溝は必ずしも全ての柱部に設ける必要はなく、その断面も任意の形状とすることができる。また、大径側の環状部に設けた切欠きについても、必ずしも全てのポケット側部に設ける必要はなく、その形状も円弧状のものに限定されることはない。

第１の実施形態のころ軸受を示す一部省略縦断面図図１の保持器の内径側からの平面展開図ａ、ｂは、それぞれ図２のIIIa−IIIa線とIIIb−IIIb線に沿った断面図ａは図１の保持器のIV−IV線に沿った断面図、ｂはａの変形例を示す断面図第２の実施形態のころ軸受を示す一部省略縦断面図図５の保持器の内径側からの平面展開図

符号の説明

１内輪
１ａ軌道面
１ｂ大鍔面
１ｃ小鍔面
２外輪
２ａ軌道面
３円錐ころ
３ａ転動面
３ｂ大径端面
３ｃぬすみ部
４保持器
５ポケット
６ａ、６ｂ環状部
７柱部
８溝
９切欠き
１１内輪
１１ａ軌道面
１２外輪
１２ａ軌道面
１３円筒ころ
１３ａ転動面
１４保持器
１５ポケット
１６環状部
１７柱部
１８溝

Claims

ころを収納する複数のポケットが、２つの環状部間を柱部で円周方向に区画して設けられた保持器を用いたころ軸受において、前記保持器の少なくとも１つの柱部の内径面に、その軸方向に延びる溝を設けたことを特徴とするころ軸受。
円錐ころを収納する複数のポケットが、大径側と小径側の環状部間を柱部で円周方向に区画して設けられた保持器を用いたころ軸受において、前記保持器の大径側の環状部の少なくとも１つの前記ポケットの側面に切欠きを設けたことを特徴とするころ軸受。
前記保持器の少なくとも１つの柱部の内径面に、その軸方向に延びる溝を設けた請求項２に記載のころ軸受。
前記軸方向に延びる溝を、前記柱部の幅中央部に設けた請求項１または３に記載のころ軸受。