特開 2022-86292 円すいころ軸受

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022086292

(43)【公開日】2022-06-09

(54)【発明の名称】円すいころ軸受

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/46 20060101AFI20220602BHJP

   F16C 19/36 20060101ALI20220602BHJP

   F16C 33/66 20060101ALI20220602BHJP

【ＦＩ】

F16C33/46

F16C19/36

F16C33/66 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020198218

(22)【出願日】2020-11-30

(71)【出願人】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】110000280

【氏名又は名称】特許業務法人サンクレスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】阿山 祐樹

【テーマコード（参考）】

3J701

【Ｆターム（参考）】

3J701AA16

3J701AA25

3J701AA42

3J701AA54

3J701AA62

3J701BA34

3J701BA44

3J701CA08

3J701EA31

3J701EA76

3J701FA32

(57)【要約】

【課題】内輪軌道面の大つば側が貧潤滑状態となるのを抑制することができる円すいころ軸受を提供する。
【解決手段】円すいころ軸受１は、内輪軌道面２ａ、小つば５、及び大つば６を有する内輪２と、外輪軌道面３ａを有する外輪３と、内輪軌道面２ａ及び外輪軌道面３ａに転動可能に配置されている複数の円すいころ４と、軸方向一方側の小径環状体１１、軸方向他方側の大径環状体１２、及び小径環状体１１と大径環状体１２とを連結している複数の柱１３を有する環状の保持器１０と、を備える。保持器１０は、柱１３の径方向内側面１７において柱１３の長手方向に延びる溝１８を有し、柱１３の径方向内側面１７は、溝１８よりも軸方向他方側において内輪軌道面２ａに沿って対向する第１対向面部１７ａを有する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外周に形成された内輪軌道面、前記内輪軌道面の軸方向一方側に設けられ径方向外側に突出する小つば、及び前記内輪軌道面の軸方向他方側に設けられ径方向外側に突出する大つばを有する内輪と、
内周に形成された外輪軌道面を有し、前記内輪の径方向外側に設けられている外輪と、
前記内輪軌道面及び前記外輪軌道面に転動可能に配置されている複数の円すいころと、
軸方向一方側の小径環状体、軸方向他方側の大径環状体、及び前記小径環状体と前記大径環状体とを連結している複数の柱を有する環状の保持器と、を備え、
前記保持器は、前記柱の径方向内側面において当該柱の長手方向に延びる溝を有し、
前記柱の径方向内側面は、前記溝よりも軸方向他方側において前記内輪軌道面に沿って対向する第１対向面部を有する、円すいころ軸受。

【請求項2】

前記内輪は、前記大つばの軸方向一方側のつば面と前記内輪軌道面との間の隅部に形成された逃げ部を有し、
前記柱の径方向内側面は、前記第１対向面部よりも軸方向他方側において前記逃げ部に沿って対向する第２対向面部を有する、請求項１に記載の円すいころ軸受。

【請求項3】

前記柱は、軸方向他方側で開口する切り欠きを有する、請求項１又は請求項２に記載の円すいころ軸受。

【請求項4】

前記保持器は、前記外輪又は前記円すいころにより回転案内される、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の円すいころ軸受。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、円すいころ軸受に関する。

【背景技術】

【0002】

図５は、従来の円すいころ軸受９０を示す断面図である。円すいころ軸受９０は、内輪９１と、外輪９２と、複数の円すいころ９３と、これらの円すいころ９３を周方向に間隔をあけて保持している環状の保持器９４と、を備えている（例えば、特許文献１参照）。内輪９１は、軸方向一方側から軸方向他方側に向かって拡径する内輪軌道面９５と、軸方向他方側の端部に径方向外方へ突出している大つば９６と、を有している。外輪９２は、軸方向一方側から軸方向他方側に向かって拡径する外輪軌道面９７を有している。

【0003】

円すいころ軸受９０（例えば、内輪９１）が回転すると、円すいころ９３は、内輪軌道面９５及び外輪軌道面９７に沿って自転しながら公転する。その際、円すいころ９３の軸方向他方側の大端面９８は、大つば９６の軸方向一方側のつば面９９に滑り接触する。また、内輪９１と外輪９２との間では、潤滑油が軸方向一方側から軸方向他方側に向かって流れるポンプ作用が生じる。このため、潤滑油は、円すいころ軸受９０の軸方向一方側から軸受内部に流入し、円すいころ軸受９０の回転に伴うポンプ作用により、軸方向他方側から軸受外部に流出するようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６４９２５４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記円すいころ軸受９０では、高速回転時において軸方向一方側から保持器９４と内輪軌道面９５との間に流入した潤滑油は、円すいころ軸受９０の回転に伴う遠心力により、保持器９４の内周面に張り付きながら軸方向他方側に流れる。このため、内輪軌道面９５の大つば９６側では貧潤滑状態となり、焼き付きが発生する可能性がある。

【0006】

そこで、本発明は、内輪軌道面の大つば側が貧潤滑状態となるのを抑制することができる円すいころ軸受を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

（１）本発明は、外周に形成された内輪軌道面、前記内輪軌道面の軸方向一方側に設けられ径方向外側に突出する小つば、及び前記内輪軌道面の軸方向他方側に設けられ径方向外側に突出する大つばを有する内輪と、内周に形成された外輪軌道面を有し、前記内輪の径方向外側に設けられている外輪と、前記内輪軌道面及び前記外輪軌道面に転動可能に配置されている複数の円すいころと、軸方向一方側の小径環状体、軸方向他方側の大径環状体、及び前記小径環状体と前記大径環状体とを連結している複数の柱を有する環状の保持器と、を備え、前記保持器は、前記柱の径方向内側面において当該柱の長手方向に延びる溝を有し、前記柱の径方向内側面は、前記溝よりも軸方向他方側において前記内輪軌道面に沿って対向する第１対向面部を有する、円すいころ軸受。
である。

【0008】

本発明によれば、保持器の柱の径方向内側面に溝が形成されているので、円すいころ軸受が回転すると、その回転に伴う遠心力により保持器の柱の径方向内側面に付着した潤滑油を溝内に保持することができる。また、柱の径方向内側面は、溝よりも軸方向他方側において内輪軌道面に沿って対向する第１対向面部を有するので、溝から軸方向他方側に溢れた潤滑油を第１対向面部により内輪軌道面の軸方向他方側に塗り付けることができる。これにより、内輪軌道面の大つば側が貧潤滑状態となるのを抑制することができる。その結果、焼き付きが発生するのを抑制することができる。

【0009】

（２）前記内輪は、前記大つばの軸方向一方側のつば面と前記内輪軌道面との間の隅部に形成された逃げ部を有し、前記柱の径方向内側面は、前記第１対向面部よりも軸方向他方側において前記逃げ部に沿って対向する第２対向面部を有するのが好ましい。
この場合、溝から軸方向他方側に溢れた潤滑油を、柱の第１対向面部及び第２対向面部に沿って逃げ部へ誘導することができる。逃げ部に誘導された潤滑油は、遠心力により大つばのつば面に流れるので、大つばのつば面が貧潤滑状態となるのを抑制することができる。

【0010】

（３）前記柱は、軸方向他方側で開口する切り欠きを有するのが好ましい。この場合、軸受内部の潤滑油の撹拌抵抗を低減することができる。その結果、円すいころ軸受の回転トルクを低減することができる。

【0011】

（４）前記保持器は、前記外輪又は前記円すいころにより回転案内されるのが好ましい。この場合、保持器の柱の径方向内側面は内輪軌道面に対して非接触となるので、保持器の溝から内輪軌道面に供給された潤滑油が、保持器の柱によって掻き取られるのを抑制することができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、内輪軌道面の大つば側が貧潤滑状態となるのを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態に係る円すいころ軸受を示す断面図である。

【図2】保持器の一部を径方向内側から見た斜視図である。

【図3】内輪、外輪、及び保持器の断面図である。

【図4】図３の要部拡大断面図である。

【図5】従来の円すいころ軸受を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

［円すいころ軸受の構成］
図１は、本発明の実施形態に係る円すいころ軸受を示す断面図である。円すいころ軸受１は、内輪２と、内輪２の径方向外側に設けられている外輪３と、内輪２と外輪３との間に設けられている複数の円すいころ４と、これら円すいころ４を保持している環状の保持器１０と、を備えている。円すいころ軸受１は、潤滑油（オイル）によって潤滑される。

【0015】

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る。内輪２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。内輪軌道面２ａは、軸方向一方側から軸方向他方側に向かうにしたがって拡径するようにテーパー状に形成されている。内輪２は、内輪軌道面２ａの軸方向一方側（図１では左側）に設けられ径方向外側に突出する小つば５と、内輪軌道面２ａの軸方向他方側（図１では右側）に設けられ径方向外側に突出する大つば６と、を有している。

【0016】

大つば６の軸方向一方側には、つば面７が形成されている。つば面７と内輪軌道面２ａとの間の隅部には、凹状の逃げ部８が全周にわたって形成されている。逃げ部８は、図１の断面視において、内輪軌道面２ａから軸方向他方側に延びる平面部８ａと、平面部８ａとつば面７の径方向内側端との間に介在する凹曲面部８ｂと、を有している。

【0017】

外輪３は、内輪２と同様に、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る。外輪３の内周には、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。外輪軌道面３ａは、軸方向一方側から軸方向他方側に向かうにしたがって拡径するようにテーパー状に形成されている。

【0018】

円すいころ４は、軸受鋼等を用いて形成された部材である。円すいころ４は、内輪軌道面２ａと外輪軌道面３ａとを転動する。円すいころ４は、軸方向一方側に直径の小さい小端面４ａを有し、軸方向他方側に直径の大きい大端面４ｂを有している。大端面４ｂは、大つば６のつば面７に滑り接触する。

【0019】

図２は、保持器１０の一部を径方向内側から見た斜視図である。図１と図２において、保持器１０は、例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）や繊維強化樹脂（ＦＲＰ）等の合成樹脂製であり、射出成形によって成形されている。保持器１０は、内輪２と外輪３との間に形成されている環状空間Ｓに設けられている。

【0020】

保持器１０は、軸方向一方側の小径環状体１１と、軸方向他方側の大径環状体１２と、周方向に間隔をあけて設けられている複数の柱１３と、を有している。小径環状体１１及び大径環状体１２は円環形状であり、軸方向に所定間隔離れて設けられている。柱１３は、小径環状体１１と大径環状体１２とを連結している。

【0021】

小径環状体１１と大径環状体１２との間であって周方向で隣り合う二つの柱１３,１３同士の間に形成される空間は、円すいころ４を保持（収容）するポケット１４となる。保持器１０は、各ポケット１４に一つの円すいころ４を収容し、複数の円すいころ４を周方向に等しい間隔をあけて配置し保持している。

【0022】

保持器１０は、例えば、外輪軌道面３ａに滑り接触することで、外輪３により回転案内される。このため、保持器１０の柱１３は、内輪軌道面２ａに対して非接触となっている。なお、保持器１０は、円すいころ４により回転案内されてもよい。その場合も、保持器１０の柱１３は、内輪軌道面２ａに対して非接触となる。

【0023】

図１において、円すいころ軸受１では、上記のように内輪軌道面２ａ及び外輪軌道面３ａが、軸方向一方側から軸方向他方側に向かって拡径している。このため、円すいころ軸受１（本実施形態では内輪２）が回転すると、内輪２と外輪３との間に形成されている環状空間Ｓを潤滑油が軸方向一方側から軸方向他方側に向かって流れる作用（ポンプ作用）が生じる。このような円すいころ軸受１の回転に伴うポンプ作用により、軸受外部の潤滑油が、軸方向一方側から、内輪２と外輪３との間の環状空間Ｓ（軸受内部）に流入し、軸方向他方側から流出する。つまり、潤滑油が軸受内部を通過する。以上より、図１に示す円すいころ軸受１では、軸方向一方側が潤滑油の流入側となり、軸方向他方側が潤滑油の流出側となる。

【0024】

［保持器の柱の構成］
図３は、内輪２、外輪３、及び保持器１０の断面図である。図２と図３において、保持器１０の柱１３は、大径環状体１２の径方向内方において軸方向他方側で開口する切り欠き１３ａを有する。柱１３の径方向内側面１７は、小径環状体１１の内周面から、内輪軌道面２ａの軸方向他方側に向かって延びている。

【0025】

柱１３の径方向内側面１７には、柱１３の長手方向に延びる溝１８が形成されている。溝１８の断面形状は、溝１８の長手方向の途中部１８ａにおいて溝深さが最も深くなるようにＶ字状に形成されている。溝１８は、軸方向両側でそれぞれ開口している。具体的には、溝１８は、途中部１８ａから軸方向一方側の領域に第１溝部１８ｂを有し、途中部１８ａから軸方向他方側の領域に第２溝部１８ｃを有している。

【0026】

第１溝部１８ｂは、途中部１８ａから軸方向一方側の第１溝終端１８ｄに向かうにしたがって溝深さが浅くなっている。これにより、溝１８は、第１溝終端１８ｄで溝深さがゼロとなることで、径方向一方側に向かって開口している。第２溝部１８ｃは、途中部１８ａから軸方向他方側の第２溝終端１８ｅに向かうにしたがって溝深さが浅くなっている。これにより、溝１８は、第２溝終端１８ｅで溝深さがゼロとなることで、径方向他方側に向かって開口している。

【0027】

図４は、図３の要部拡大断面図である。図４に示すように、柱１３の径方向内側面１７は、溝１８の第２溝終端１８ｅよりも軸方向他方側において、内輪軌道面２ａに沿って対向する第１対向面部１７ａを有している。本実施形態の第１対向面部１７ａは、溝１８の第２溝終端１８ｅから内輪軌道面２ａの軸方向他方側の端に対向する位置まで、内輪軌道面２ａと所定間隔をあけて平行に延びている。

【0028】

柱１３の径方向内側面１７は、第１対向面部１７ａよりも軸方向他方側において、逃げ部８に沿って対向する第２対向面部１７ｂを有している。本実施形態の第２対向面部１７ｂは、第１対向面部１７ａの軸方向他方側の端から逃げ部８の平面部８ａの途中部に対向する位置まで、平面部８ａと所定間隔をあけて平行に延びている。第２対向面部１７ｂの軸方向他方側の端は、柱１３の軸方向他方側において切り欠き１３ａの径方向内方に形成された端面１３ｂに接続されている。

【0029】

このような柱１３の径方向内側面１７の構成によれば、円すいころ軸受１の軸方向一方側から内輪２と保持器１０との間に流入した潤滑油は、円すいころ軸受１の回転に伴う遠心力により、保持器１０の柱１３の径方向内側面１７に付着する。柱１３の径方向内側面１７に付着した潤滑油は、その径方向内側面１７において柱１３の長手方向に延びる溝１８内に保持される。そして、溝１８の第２溝終端１８ｅから軸方向他方側に溢れた潤滑油は、柱１３の第１対向面部１７ａにより内輪軌道面２ａに塗り付けられる。これにより、内輪軌道面２ａの大つば６側が貧潤滑状態となるのを抑制することができる。その結果、焼き付きが発生するのを抑制することができる。

【0030】

また、溝１８の第２溝終端１８ｅから軸方向他方側に溢れた潤滑油を、柱１３の第１対向面部１７ａ及び第２対向面部１７ｂに沿って逃げ部８へ誘導することができる。逃げ部８に誘導された潤滑油は、前記遠心力によって大つば６のつば面７に流れるので、大つば６のつば面７が貧潤滑状態となるのを抑制することができる。

【0031】

また、柱１３は、軸方向他方側で開口する切り欠き１３ａを有するので、軸受内部の潤滑油の撹拌抵抗を低減することができる。その結果、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。

【0032】

また、保持器１０は、外輪３又は円すいころ４により回転案内されるので、保持器１０の柱１３の径方向内側面１７は内輪軌道面２ａと非接触となる。これにより、保持器１０の溝１８から内輪軌道面２ａに供給された潤滑油が、保持器１０の柱１３によって掻き取られるのを抑制することができる。

【0033】

［その他］
以上のとおり開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。つまり、本発明の円すいころ軸受は、図示した形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。例えば、柱１３の径方向内側面１７は、第１対向面部１７ａと第２対向面部１７ｂを有しているが、少なくとも第１対向面部を有していればよい。

【0034】

また、溝１８の断面形状は、本実施形態の形状に限定されるものではない。例えば、溝１８の断面形状は、凹曲面状に形状されていてもよい。また、溝１８の断面形状は、軸方向一方側から軸方向他方側に向かうにしたがって、溝深さが深くなるように、又は溝深さが浅くなるように形成されていてもよい。また、柱１３の径方向内側面１７の第１対向面部１７ａ又は第２対向面１７ｂには、潤滑油を軸方向他方側に誘導するために、軸方向に延びる複数の筋を設けてもよい。

【符号の説明】

【0035】

１：円すいころ軸受 ２：内輪 ２ａ：内輪軌道面
３：外輪 ３ａ：外輪軌道面 ４：円すいころ
５：小つば ６：大つば ７：つば面
８：逃げ部 １０：保持器 １１：小径環状体
１２：大径環状体 １３：柱 １３ａ：切り欠き
１７：径方向内側面 １７ａ：第１対向面部 １７ｂ：第２対向面部
１８：溝

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】