JP2008261367A

JP2008261367A - 円すいころ軸受

Info

Publication number: JP2008261367A
Application number: JP2007102853A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Sone; 克典曽根; Yasuhiko Shimizu; 保彦清水
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2007-04-10
Filing date: 2007-04-10
Publication date: 2008-10-30

Abstract

【課題】円すいころ軸受の潤滑性を向上させる。
【解決手段】円すいころ軸受１は、外輪１０と、内輪２０と、複数の円すいころ３０と保持器４０を主要な構成要素としている。保持器４０は、小径環状部４２と、大径環状部４４と、これらを連結する柱部４６とを備え、これらで囲まれたポケットに円すいころ３０が一つずつ収容される。保持器４０の端部に設けた内径向きの屈曲部４３に、貫通孔４３ａを形成する。これにより、貫通孔４３ａを介して油を軸受内部へ供給することができるため、軸受内部の潤滑性を向上させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、円すいころ軸受に関し、例えば鉄道車両の駆動装置用軸受に利用することができる。

図１３に鉄道車両の駆動系周辺の概略構成を示す。図示のように、モータ等の駆動源１０１の出力は、継手１０２を介して小歯車１０３及び大歯車１０４を有する駆動装置１０５に伝達され、所定のギヤ比で減速された上で車軸１０６に伝達される。車軸１０６の両端には、台車枠１０８にばね１０７を介して支持された車箱１０９が配置される。車軸１０６は、車箱１０９内に配した軸受１１０により回転自在に支持され、且つ台車枠に対して適性位置に保持されている。

鉄道車両に用いられる主な軸受としては、車軸用１１０、駆動装置用１１１・１１２、およびモータ用１１３・１１４がある。車軸用軸受１１０としては、複列円筒ころ軸受や外向き型の複列円すいころ軸受が多く用いられ、その潤滑は軸受内部に封入したグリースで行う場合が多い。駆動装置用軸受１１１、１１２は、小歯車１０３と大歯車１０４の支持に用いられる軸受で、ギヤケース１１６内に収容され、何れも内向き形の複列円すいころ軸受が多く用いられる。駆動装置用軸受１１１・１１２の潤滑は、ギヤケース１１６に貯留した潤滑油１１７を大歯車１０４で跳ね上げて行う場合が多い。

特許文献１には、このような鉄道車両の駆動装置に用いられる円すいころ軸受の一例が示されている。この円すいころ軸受の保持器には、小径側の端部に内径向きの屈曲部が設けられている。

特開２００１−３１７５５１号公報

上記のような円すいころ軸受は、軸受内部の潤滑性の向上が求められている。特に、鉄道車両の駆動装置用として使用される円すいころ軸受には大きな負荷荷重が加わるため、潤滑性向上の要求が強い。しかし、上記の特許文献１に示されているような円すいころ軸受では、保持器の小径側端部に設けられた屈曲部により軸受内部への油の侵入が妨げられ、軸受内部に油不足による潤滑不良が生じる恐れがある。

本発明の課題は、円すいころ軸受の潤滑性を向上させることにある。

上記の課題を解決するために、本発明は、内周に軌道面を有する外輪と、外周に軌道面を有する内輪と、内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に転動自在に介在させた複数の円すいころと、円すいころを円周方向等間隔に保持する保持器とを備えた円すいころ軸受において、保持器の端部に内径向きの屈曲部を設け、この屈曲部に貫通孔を形成したことを特徴とする。

このように、本発明の円すいころ軸受では、保持器の軸方向端部に設けた内径向きの屈曲部に、貫通孔を形成する。これにより、貫通孔を介して油を軸受内部へ供給することができるため、軸受内部の潤滑性を向上させることができる。

この貫通孔が、軸受内部側を保持器の回転方向Ｂに先行させた傾斜状であると、保持器の回転に伴って油が軸受内部に引き込まれるため、軸受内部に油が引き込まれやすくなり、軸受内部の潤滑性がより一層高められる（図４参照）。また、軸受外部側を一方の保持器回転方向に先行させた傾斜状の第１の貫通孔と、軸受外部側を他方の保持器回転方向に先行させた傾斜状の第２の貫通孔とを、円周方向で隣り合わせて配すると、軸受が両方向に回転する用途に使用される場合であっても、上記の潤滑性の向上効果を得ることができる。

また、貫通孔が、軸受内部側を外径側に変位させた傾斜状であると、軸受の回転に伴う遠心力により油を軸受内部側に引き込むことができ、軸受内部の潤滑性を高めることができる。一方、貫通孔が、軸受内部側を内径側に変位させた傾斜状であると、軸受内部へ油が侵入しにくくなるため、軸受内部への油の供給量が抑えられ、油過多による回転トルクの増大を回避することができる。

このような円すいころ軸受は、鉄道車両の駆動装置に好適に使用することができる。

以上のように、本発明によると、潤滑性に優れた円すいころ軸受を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。

図１に示す本発明の実施形態に係る円すいころ軸受１は、例えば図１３に示すような鉄道車両の駆動装置１０５用の軸受１１１・１１２として使用される。この円すいころ軸受１は、外輪１０と、内輪２０と、複数の円すいころ３０と保持器４０を主要な構成要素としている。

外輪１０は内周に円すい状の軌道面１２を有する。内輪２０は外周に円すい状の軌道面２２を有し、この軌道面２２の小径側に小鍔部２４、大径側に大鍔部２６が設けられている。外輪１０の軌道面１２と内輪２０の軌道面２２との間に複数の円すいころ３０が転動自在に配列される。複数の円すいころ３０は保持器４０によって所定の円周方向間隔に保持される。

保持器４０は、小径環状部４２と、大径環状部４４と、これらを連結する柱部４６とを備え、これらで囲まれたポケット４８（図２参照）に円すいころ３０が一つずつ収容される。保持器４０の小径側の端部には、その全周に内径向きの屈曲部４３が設けられる。屈曲部４３には貫通孔４３ａが形成され、本実施形態では、円周方向等間隔位置の複数箇所（１２箇所）に軸方向の貫通孔４３ａが形成される。この貫通孔４３ａを、屈曲部４３のうち、柱部４６の延長上に形成することにより、貫通孔４３ａの形成による保持器４０の強度低下を抑えることができる。尚、保持器４０の強度に問題がなければ、ポケット４８の延長上に貫通孔４３ａを設けても良い。

保持器４０は、例えば、プレス加工や切削加工で形成することができる。また、貫通孔４３ａは、ドリル加工や打ち抜き加工で形成することができる。

このように、本発明の円すいころ軸受では、保持器４０の端部に設けた屈曲部４３に貫通孔４３ａを形成することにより、貫通孔４３ａを介して軸受外部の油を軸受内部に取り込むことができるため、軸受内部の潤滑性を高めることができる。また、貫通孔４３ａの内径の大きさや形成数を適宜設定することにより、軸受内部に取り込む油の量を調節することができる。

本発明の実施形態は上記に限られない。以下に、本発明の他の実施形態について説明する。尚、以下の説明において、上記の実施形態と同様の構成、機能を有する箇所には同一符号を付して説明を省略する。

図３及び図４に示す実施形態では、保持器４０の屈曲部４３に設けた貫通孔４３ａを、軸受外部側（図３では紙面手前側、図４では上側）を保持器４０の回転方向Ｂに先行させた傾斜状としている。これにより、保持器４０がＢ方向に回転した際、貫通孔４３ａに油が入りやすくなるため（図４に点線で示す）、軸受内部の潤滑性をより一層高めることができる。

図５に示す実施形態では、軸受外部側を一方の回転方向Ｂ１に先行させた傾斜状の第１の貫通孔４３ａ１と、軸受外部側を他方の回転方向Ｂ２に先行させた傾斜状の第２の貫通孔４３ａ２とを、円周方向隣り合わせて配している。これにより、軸受がＢ１方向、Ｂ２方向の何れの方向に回転する場合であっても、貫通孔を介して軸受内部に油を引き込む効果を得ることができる。

図６に示す実施形態では、貫通孔４３ａを、軸受内部側（図６の紙面奥側）を外径側に変位させた傾斜状としている。これにより、軸受の回転に伴う遠心力により貫通孔を介して軸受内部に油を引き込むことができるため、軸受内部の潤滑性を高めることができる。

図７に示す実施形態では、貫通孔４３ａを、軸受外部側を保持器４０の回転方向Ｂに先行させると共に、軸受内部側を外径方向に変位させた傾斜状としている。すなわち、この保持器４０は、図３に示す保持器の特徴と図６に示す保持器の特徴とを合わせたものであり、保持器４０のＢ方向の回転による油の引き込み効果と、遠心力による油の引き込み効果の両方を得ることができる。

図８に示す実施形態では、軸受内部側を外径側に変位させ、且つ、軸受外部側を一方の回転方向Ｂ１に先行させた傾斜状の第１の貫通孔４３ａ１と、軸受内部側を外径側に変位させ、且つ、軸受外部側を他方の回転方向Ｂ２に先行させた傾斜状の第２の貫通孔４３ａ２とを、円周方向隣り合わせて配している。すなわち、この保持器４０は、図５に示す保持器の特徴と図６に示す保持器の特徴を合わせたものであり、軸受がＢ１方向、Ｂ２方向の何れの方向に回転する場合であっても、保持器４０のＢ方向の回転による油の引き込み効果と、遠心力による油の引き込み効果の両方を得ることができる。

図９に示す実施形態では、貫通孔４３ａを、軸受内部側（図９の紙面奥側）を外径側に変位させた傾斜状としている。これにより、軸受内部へ油が侵入しにくくなり、軸受内部への油の供給を抑えることができるため、軸受内部の油が過剰となって軸受の回転トルクが増大することを防ぐことができる。尚、図１３のような鉄道車両の駆動装置では、円すいころ軸受の回転トルクは歯車のトルクと比べてはるかに小さいため、軸受内部に油を積極的に供給する構成、すなわち、保持器４０の屈曲部４３に図３〜図８に示すような貫通孔４３ａを形成する構成が好ましい。

以上の実施形態では、保持器４０の小径側の端部に半径方向内方へ延びた屈曲部４３が形成されているが、これに限られない。例えば図１０に示すように、保持器４０の小径側の端部から半径方向内方へ向けて延びた第１の屈曲部４３と、第１の屈曲部４３の内径端から軸受内部側に延びた第２の屈曲部４５とを設けても良い。この第２の屈曲部４５の内周面を、内輪２０の小鍔部２４の外周面と円周方向の一部で摺接させることにより、保持器４０が円すいころ３０から受ける衝撃荷重を内輪２０側に分散させることができるため、保持器４０の強度を高めることができる。この場合、第１の屈曲部４３に貫通孔４３ａが形成される。

また、以上の実施形態では、保持器４０の小径側の端部に屈曲部が設けられているが、これに限らず、例えば図１１に示すように、保持器４０の大径側の端部に屈曲部４５を設け、この屈曲部４５に貫通孔４５ａを形成してもよい。あるいは、図１２に示すように、保持器４０の軸方向両端部に屈曲部４３、４５を設け、これらの屈曲部４３、４５にそれぞれ貫通孔４３ａ、４５ａを形成してもよい。

また、以上の実施形態では、本発明の円すいころ軸受１が鉄道車両の駆動装置に使用される場合を示したが、これに限らず他の用途にも適用することができる。

本発明に係る円すいころ軸受の断面図である。図１のＡ方向から見た保持器の部分平面図である。他の例の保持器の部分平面図である。図３のＣ方向から見た貫通孔付近の拡大断面図である。他の例の保持器の部分平面図である。他の例の保持器の部分平面図である。他の例の保持器の部分平面図である。他の例の保持器の部分平面図である。他の例の保持器の部分平面図である。他の例の円すいころ軸受の断面図である。他の例の円すいころ軸受の断面図である。他の例の円すいころ軸受の断面図である。鉄道車両の駆動系を説明する側面図である。

符号の説明

１円すいころ軸受
１０外輪
１２軌道面
２０内輪
２２軌道面
４０保持器
４３屈曲部
４３ａ貫通孔
４４大径環状部
４６柱部
４８ポケット

Claims

内周に軌道面を有する外輪と、外周に軌道面を有する内輪と、内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に転動自在に介在させた複数の円すいころと、円すいころを円周方向等間隔に保持する保持器とを備えた円すいころ軸受において、
保持器の軸方向端部に内径向きの屈曲部を設け、この屈曲部に貫通孔を形成したことを特徴とする円すいころ軸受。
貫通孔が、軸受外部側を保持器回転方向に先行させた傾斜状である請求項１記載の円すいころ軸受。
軸受外部側を一方の保持器回転方向に先行させた傾斜状の第１の貫通孔と、軸受外部側を他方の保持器回転方向に先行させた傾斜状の第２の貫通孔とを、円周方向で隣り合わせて配した請求項１記載の円すいころ軸受。
貫通孔が、軸受内部側を外径側に変位させた傾斜状である請求１〜３の何れかに記載の円すいころ軸受。
貫通孔が、軸受内部側を内径側に変位させた傾斜状である請求１〜３の何れかに記載の円すいころ軸受。
鉄道車両の駆動装置用として用いた請求項１〜５の何れかに記載の円すいころ軸受。