JP2008045711A - 円錐ころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】大鍔部と円錐ころが接触する大鍔面へ潤滑油を供給しやすく、焼き付きを効果的に防止できる円錐ころ軸受を提供する。
【解決手段】円錐ころ４の転動に伴って小径側から大径側へ向かう潤滑油の流れをラジアル方向内向きに誘導する油誘導部６を、保持器５のポケット部の内側面５２に形成した。
【選択図】図１

Description

本発明は円錐ころ軸受に関するものである。

特開２００４−８４７９９号公報

自動車の変速機等に用いられる円錐ころ軸受は、内輪と外輪との間に複数の円錐ころが保持器により保持された状態で介装され、円錐ころの転動によって内輪と外輪の相対回転が可能にされている。そして、内輪に形成された大鍔部と小鍔部によって円錐ころが内側円錐軌道に案内される。

一般に円錐ころ軸受は円錐ころが回転することで動作時に軸受内に流入する潤滑油を攪拌している。この潤滑油が多いと攪拌抵抗が大きくなるので、近年、車両の燃費向上の観点から、潤滑油を少量にして攪拌抵抗を小さくし、トルク損失を低減することが望まれている。

しかし潤滑油を少量にすると、上述の円錐ころ端面とすべりを生じて摩擦の大きい大鍔部に潤滑油が十分に供給されず、大鍔面に焼き付きが発生する問題がある。潤滑油は、円錐ころの回転によって生じるポンプ作用により、保持器と内輪の間から軸受内に入り、遠心力によってラジアル方向外側へ流動し、軸受外へ抜けていく。そのため潤滑油は大鍔面へ届きにくくなっており、ここで上述の理由から潤滑油を少量にすると一層届きにくくなって、焼き付きが発生しやすくなる。

この問題を解決するため特許文献１には、保持器の柱部に軸方向に潤滑油案内溝を形成することにより、潤滑油を供給しやすくした円錐ころ軸受が開示されている。

しかし上記発明でも潤滑油の供給は十分ではなく、大鍔面への潤滑油の供給をより効果的に行える円錐ころ軸受が望まれていた。

本発明の課題は、大鍔部と円錐ころが接触する大鍔面へ潤滑油を供給しやすく、焼き付きを効果的に防止できる円錐ころ軸受を提供することにある。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記課題を解決するために本発明の円錐ころ軸受は、
転動体をなす円錐ころの軌道となる外側円錐軌道面がアキシャル方向の第二側から第一側に向けて拡径する形で内周面に形成された外輪と、
その外輪と同心に配置され、外輪との間に介装された複数個の円錐ころによって外輪に対して軸線周りに相対回転可能にされた内輪であって、円錐ころの軌道となる内側円錐軌道面がアキシャル方向の第二側から第一側へ向けて拡径する形で外周面に形成されるとともに、内側円錐軌道面の第一側に隣接する形でラジアル方向外向きに突出形成され、内側円錐軌道面上の円錐ころの大径端面のアキシャル方向位置を規制する大鍔部を有した内輪と、
外輪と内輪との間の転動体保持空間に配置され、複数個の円錐ころをそれぞれ転動可能に収容保持するポケット部が周方向に予め定められた間隔にて形成されるとともに、円錐ころの転動に伴って転動体保持空間の第二側の端部から第一側の端部に向けて生ずる潤滑油の流れをラジアル方向内向きに誘導する油誘導部が、周方向におけるポケット部の内側面に形成された保持器と、
を備えることを特徴とする。

円錐ころの転動に伴うポンプ作用によって潤滑油はアキシャル方向第二側（小径側）から転動体保持空間に流入し、遠心力によってラジアル方向外側へ流動し、アキシャル方向第一側（大径側）から流出する。上記発明によると、円錐ころの保持器に形成されたポケット部の、周方向における内側面に油誘導部が形成されており、この油誘導部によって、上述した潤滑油の流れがラジアル方向内向きに誘導される。これにより潤滑油が供給されやすくなり、油切れによる大鍔面での焼き付きを効果的に防止できるようになる。

なお、油誘導部は、アキシャル方向における第一側の端部が第二側の端部よりもラジアル方向に内側に位置するようにポケット部の内側面に形成された油誘導通路とすることができる。このような構造にすると、アキシャル方向第一側から第二側へ抜ける潤滑油の流れを、ラジアル方向内側に誘導しやすくなる。そのため、潤滑油が大鍔面に供給されやすくなり、焼き付きを効果的に防止できる。

この場合、油誘導通路を溝状に形成することができる。このようにすると、潤滑油は溝の内部を流動するため、遠心力を受けてもラジアル方向外側へ流れにくくなる。しかもこの油誘導部は、アキシャル方向における第一側の端部が第二側の端部よりもラジアル方向の内側に位置する構造とされているため、溝の内部の潤滑油を、ラジアル方向内側に誘導しやすくなっている。

また、ポケット部の内側面に、各々アキシャル方向における第一側の端部が第二側の端部よりもラジアル方向に内側に位置するガイドリブが複数突出形成され、互いに隣接するガイドリブ間の凹状の空間が前記油誘導通路とされるようにしてもよい。このようにすると、ガイドリブがあるため潤滑油のラジアル方向外側への流動を抑制でき、凹状空間（油誘導通路）に沿って潤滑油をラジアル方向内側へ誘導しやすくなる。

例えば、複数の油誘導通路を、ポケット部の内側面のラジアル方向における外縁側から、大鍔部に対応する内隅位置に向けて集合する形で放射状に形成することができる。このようにすると、放射状にされた油誘導通路に沿って、潤滑油が大鍔部に向かいやすくなる。そのため、大鍔部の焼き付きを効果的に防止できる。

また、複数の油誘導通路を、ポケット部の内側面のラジアル方向における外縁側から内縁側に向けて互いに平行となるように形成してもよい。このようにすると、潤滑油は油誘導通路に沿って内側円錐軌道面に誘導され、その後円錐ころに巻き込まれて、大鍔部へ向かう流れができる。その結果、大鍔面の焼き付き防止効果が向上する。

さらには、油誘導通路の大鍔部に近い側の端部が、ポケット部の内側面周縁に開口するように形成することができる。このようにすると、油誘導通路を流れてきた潤滑油が開口部から出やすくなり、より多くの潤滑油を大鍔面へ供給することが可能となる。

また、上記保持器は、合成樹脂からなるものとすることができる。樹脂成型用の金型に油誘導通路となる形状を予め作っておき、その金型を使って保持器を成型すると、油誘導通路の形状によっては、金型から成型体が抜けにくくなる場合がある。その場合は、油誘導通路が形成されていない金型を使って保持器を成型し、後工程（例えば切削や型押し）で油誘導通路を形成するとよい。

本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る円錐ころ軸受１の断面図である。このように円錐ころ軸受１は、外輪２と、その外輪２と同心に配置された内輪３と、外輪２と内輪３の間に保持器５によって保持された状態で介装された円錐ころ４とを含む。この円錐ころ４の転動により、外輪２と内輪３は軸線周りに相対回転可能にされている。また、外輪２の内周面には、円錐ころ４の軌道となる外側円錐軌道面２ａがアキシャル方向の第二側（小径側）から第一側（大径側）に向けて拡径する形で形成されている。内輪３の外周面には、円錐ころ４の軌道となる内側円錐軌道面３ａがアキシャル方向第二側から第一側へ向けて拡径する形で形成されている。

また内輪３には、内側円錐軌道面３ａのアキシャル方向第一側および第二側に隣接する形で、大鍔部７および小鍔部８がラジアル方向に突出形成されている。これら大鍔部７および小鍔部８によって、円錐ころ４のアキシャル方向位置が規制されている。

図２に、保持器５の斜視図を示す。このように、保持器５は円錐筒状に形成され、複数の円錐ころ４をそれぞれ転動可能に収容保持するポケット部５１が、周方向に予め定められた間隔で形成されている。隣接するポケット部５１の間には柱部５３が設けられている。また、ポケット部５１の周方向における内側面５２には、油誘導部６が形成されている。

図１に戻る。保持器５は、外輪２と外輪３の間の転動体保持空間Ｓに配置されている。外輪２と内輪３が相対回転すると円錐ころ４が転動し、潤滑油のポンプ作用が生じて、転動体保持空間Ｓのアキシャル方向第二側の端部から第一側の端部に向けて潤滑油が流れる。このとき、遠心力によって潤滑油はラジアル方向外側へ流動する。

上述したように保持器５には、ポケット部５１の内側面５２に油誘導部６が形成されており、この油誘導部６によって、ラジアル方向外側へ流動する潤滑油の流れを妨げて、ラジアル方向内側へ誘導している。そのため、潤滑油の流れは図１に示すようになり、大鍔部７と円錐ころ４が接触する大鍔面７ａへ潤滑油が供給されやすくなる。その結果、大鍔面７ａの焼き付きを効果的に抑制できるようになる。

従来の円錐ころ軸受は、ポケット部の内側面に油誘導部が形成されていなかったので、潤滑油が遠心力によってラジアル方向外側に流れてしまい、大鍔面７ａへ潤滑油を十分に供給できなかった。しかし本発明では、上述のように油誘導部６を形成したため、大鍔面７ａへ潤滑油を十分に供給することができ、焼き付きを効果的に防止できる。

図１の油誘導部６は、より詳しくは、アキシャル方向における第一側の端部が第二側の端部よりもラジアル方向内側に位置する油誘導通路として形成されている。さらに詳しくは、油誘導通路６は、ポケット部５１の内側面５２のラジアル方向における外縁から、大鍔部７に対応する内隅位置に向けて集合する形で放射状に形成されている。そのため、潤滑油を大鍔面１０７ａへ誘導しやすい。

また、図１の実施例では、油誘導通路６は溝状に形成されている。図１のＡ−Ａ矢視図を図３に示す。このように、外輪２と内輪３の間に円錐ころ４が保持器５に保持された状態で介装されており、保持器５のポケット部の内側面５２に溝状の油誘導通路６が形成されている。溝状にすると、潤滑油は溝の内部を流れるため、遠心力の影響を受けにくくなる。そのため、潤滑油をラジアル方向内側へ誘導しやすい。

なお保持器５は、合成樹脂を使って成型することができる。この場合、油誘導通路６に対応する形状を予め金型に形成しておくと、成型体（保持器）を金型から抜きにくくなる。そのため、油誘導通路６が形成されていない金型を使って保持器を成型し、後工程で油誘導通路６を形成するとよい。例えば切削により形成したり、熱を加えながら型押しすることにより形成することができる。

合成樹脂としては、潤滑油に含まれる添加剤に対して劣化しにくいものが適しており、例えばポリアミド（特に６，６−ナイロン）を好適に使用できる。

図４に別の実施例を示す。この実施例では、保持器５のポケット部の内側面５２にガイドリブ９が複数突出形成されており、互いに隣接するガイドリブ９間の凹状の空間が油誘導通路６ａとされている。ガイドリブ９によって潤滑油のラジアル方向外側への流れが妨げられ、潤滑油は、油誘導通路６ａに沿ってラジアル方向内側へ案内される。

次に、図５に別の実施例を示す。この実施例では、複数の油誘導通路６が、ポケット部５１の内側面５２のラジアル方向における外縁側から内縁側に向けて互いに平行となるように形成されている。これにより、小径側から大径側へ向かう潤滑油の一部が油誘導通路に沿ってラジアル方向内側へ誘導され、内側円錐軌道面３ａに導かれた後、円錐ころ４の転動によって大鍔面７ａへ向かう流れが生じる。これにより、大鍔面７ａの焼き付きを効果的に防止できる。

また、本発明は図６のようにすることもできる。この実施例では、油誘導通路６の大鍔部７に近い側の端部６ａが、ポケット部５１の内側面５２の周縁に開口するように形成されている。さらに油誘導通路６は、大鍔部７へ向けて集合する形で放射状に形成されている。これにより、潤滑を大鍔部７に集合させることができ、また、端部６ａが開口しているため潤滑油が流出しやすく、より多くの潤滑油を大鍔面７ａへ供給することが可能となる。

一方、油誘導通路６の大鍔部から遠い側の端部６ｂは、ポケット部５１の内側面５２の周縁で閉じるように形成されている。そのため、円錐ころ４の転動による遠心力が作用しても潤滑油が端部６ｂからラジアル方向外側へ出にくくなり、より多くの潤滑油を大鍔面７ａへ誘導することができる。

なお、図７に示すように、保持器５と外輪２の間隙Ａから潤滑油が流入する場合は、端部６ｂが内側面５２の周縁で開口するようにしてもよい。この場合、潤滑油の一部が端部６ｂから油誘導通路６へ入り、反対側の端部６ａから流出する流れができる。

さらに、図８に示す形態にしてもよい。この実施例では、油誘導通路６が、ポケット部５１の内側面５２のラジアル方向における外縁側から内縁側に向けて互いに平行となるように形成されており、大鍔部７に近い側の端部６ａと遠い側の端部６ｂが、内側面５２の周縁に開口するように形成されている。これにより、保持器５と外輪２の間隙Ａから流入する潤滑油の一部が端部６ｂから油誘導通路６へ入り、ラジアル方向内側へ誘導することが可能となり、また、反対側の端部６ａも開口しているため、より多くの潤滑油を大鍔面７ａへ誘導することができる。

以上説明したように本発明は、円錐ころ４の転動に伴って小径側から転動体保持空間Ｓに入り、遠心力によってラジアル方向外向きに流動し、大径側から流出する潤滑油の流れを、円錐ころ４のポケット部５１の内側面５２に形成した油誘導部（油誘導通路）６によってラジアル方向内側へ誘導することができる。これにより、大鍔部７と円錐ころ４が接触する大鍔面７ａに十分な量の潤滑油を供給でき、焼き付きを効果的に防止できる。

本発明に係る円錐ころ軸受の断面図。 保持器の斜視図。 円錐ころ軸受のＡ−Ａ矢視図。 ガイドリブ部を突出形成した場合の円錐ころ軸受。 円錐ころ軸受の第一変形例。 円錐ころ軸受の第二変形例。 円錐ころ軸受の第三変形例。 円錐ころ軸受の第四変形例。

符号の説明

１ 円錐ころ軸受
２ 外輪
２ａ 外側円錐軌道面
３ 内輪
３ａ 内側円錐軌道面
４ 円錐ころ
５ 保持器
６ 油誘導部（油誘導通路）
７ 大鍔部
７ａ 大鍔面
８ 小鍔部
９ ガイドリブ
５１ ポケット部
５２（ポケット部の）内側面

Claims (7)

1. 転動体をなす円錐ころの軌道となる外側円錐軌道面がアキシャル方向の第二側から第一側に向けて拡径する形で内周面に形成された外輪と、
   その外輪と同心に配置され、前記外輪との間に介装された複数個の前記円錐ころによって該外輪に対して軸線周りに相対回転可能にされた内輪であって、前記円錐ころの軌道となる内側円錐軌道面がアキシャル方向の第二側から第一側へ向けて拡径する形で外周面に形成されるとともに、該内側円錐軌道面の前記第一側に隣接する形でラジアル方向外向きに突出形成され、該内側円錐軌道面上の前記円錐ころの大径端面のアキシャル方向位置を規制する大鍔部を有した内輪と、
   前記外輪と前記内輪との間の転動体保持空間に配置され、複数個の前記円錐ころをそれぞれ転動可能に収容保持するポケット部が周方向に予め定められた間隔にて形成されるとともに、前記円錐ころの転動に伴って前記転動体保持空間の前記第二側の端部から前記第一側の端部に向けて生ずる潤滑油の流れをラジアル方向内向きに誘導する油誘導部が、前記周方向における前記ポケット部の内側面に形成された保持器と、
   を備えることを特徴とする円錐ころ軸受。
2. 前記油誘導部は、アキシャル方向における前記第一側の端部が前記第二側の端部よりもラジアル方向に内側に位置するように前記ポケット部の前記内側面に形成された油誘導通路である請求項１記載の円錐ころ軸受。
3. 前記油誘導通路が溝状に形成されている請求項２記載の円錐ころ軸受。
4. 前記ポケット部の前記内側面に、各々アキシャル方向における前記第一側の端部が前記第二側の端部よりもラジアル方向に内側に位置するガイドリブが複数突出形成され、互いに隣接するガイドリブ間の凹状の空間が前記油誘導通路とされている請求項２記載の円錐ころ軸受。
5. 複数の前記油誘導通路が、前記ポケット部の内側面のラジアル方向における外縁側から、前記大鍔部に対応する内隅位置に向けて集合する形で放射状に形成されている請求項４記載の円錐ころ軸受。
6. 複数の前記油誘導通路が、前記ポケット部の内側面のラジアル方向における外縁側から内縁側に向けて互いに平行となるように形成されている請求項４記載の円錐ころ軸受。
7. 前記油誘導通路の前記大鍔部に近い側の端部が、前記ポケット部の内側面周縁に開口するように形成されている請求項２記載の円錐ころ軸受。

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