特開 2024-143078 複列スラスト玉軸受

(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】P2024143078

(43)【公開日】2024-10-11

(54)【発明の名称】複列スラスト玉軸受

(51)【国際特許分類】

   F16C 19/10 20060101AFI20241003BHJP

   F16C 33/58 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

F16C19/10

F16C33/58

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023055570

(22)【出願日】2023-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】000004204

【氏名又は名称】日本精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100140442

【弁理士】

【氏名又は名称】柴山 健一

(72)【発明者】

【氏名】早坂 幸治

(72)【発明者】

【氏名】赤山 徳一朗

【テーマコード（参考）】

3J701

【Ｆターム（参考）】

3J701AA02

3J701AA32

3J701AA43

3J701AA53

3J701AA62

3J701BA53

3J701BA54

3J701BA55

3J701BA63

3J701DA09

3J701EA01

3J701EA31

3J701FA38

3J701GA11

(57)【要約】

【課題】アキシアル荷重が変動する場合においてアキシアル荷重が低いときに一対の軌道盤の間に生じる転がりトルクを低くすることができる複列スラスト玉軸受を提供する。
【解決手段】複列スラスト玉軸受１は、第１軌道溝２ａ及び第２軌道溝２ｂを有する第１軌道盤２と、第３軌道溝３ａ及び第４軌道溝３ｂを有する第２軌道盤３と、第１軌道溝２ａと第３軌道溝３ａとの間に配置された複数の第１玉４と、第２軌道溝２ｂと第４軌道溝３ｂとの間に配置された複数の第２玉５と、を備える。軸方向における第２軌道溝２ｂと第４軌道溝３ｂとの間の距離と各第２玉５の直径との差は、軸方向における第１軌道溝２ａと第３軌道溝３ａとの間の距離と各第１玉４の直径との差よりも大きい。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸方向から見た場合に同心円状に配置された第１軌道溝及び第２軌道溝を有する第１軌道盤と、
前記軸方向において前記第１軌道溝と向かい合っている第３軌道溝、及び前記軸方向において前記第２軌道溝と向かい合っている第４軌道溝を有する第２軌道盤と、
前記第１軌道溝と前記第３軌道溝との間に配置された複数の第１玉と、
前記第２軌道溝と前記第４軌道溝との間に配置された複数の第２玉と、を備え、
前記軸方向における前記第２軌道溝と前記第４軌道溝との間の距離と前記複数の第２玉のそれぞれの直径との差は、前記軸方向における前記第１軌道溝と前記第３軌道溝との間の距離と前記複数の第１玉のそれぞれの直径との差よりも大きい、複列スラスト玉軸受。

【請求項2】

前記複数の第２玉のそれぞれの前記直径は、前記複数の第１玉のそれぞれの前記直径よりも小さい、請求項１に記載の複列スラスト玉軸受。

【請求項3】

前記軸方向における前記第２軌道溝と前記第４軌道溝との間の前記距離は、前記軸方向における前記第１軌道溝と前記第３軌道溝との間の前記距離よりも大きい、請求項１に記載の複列スラスト玉軸受。

【請求項4】

前記第２軌道溝及び前記第４軌道溝は、径方向において前記第１軌道溝及び前記第３軌道溝よりも外側に位置している、請求項１～３のいずれか一項に記載の複列スラスト玉軸受。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複列スラスト玉軸受に関する。

【背景技術】

【0002】

軸方向から見た場合に同心円状に配列された複列の軌道路を構成する一対の軌道盤と、複列の軌道路のそれぞれに配置された複数の玉と、一対の軌道盤の間において複数の玉を保持する保持器と、を備える複列スラスト玉軸受が知られている（例えば、特許文献１参照）。複列スラスト玉軸受は、スラスト円筒ころ軸受に比べ、相手部品の間（例えば、軸とハウジングとの間）に生じる偏心や傾斜を許容しやすいという利点を有している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１３３６８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、複列スラスト玉軸受に作用するアキシアル荷重は、用途（例えば、遊星歯車の端面の支持等）によっては変動する場合がある。そのような場合においてアキシアル荷重が低いときには、一対の軌道盤の間に生じる転がりトルクも低いことが好ましい。

【0005】

そこで、本発明は、アキシアル荷重が変動する場合においてアキシアル荷重が低いときに一対の軌道盤の間に生じる転がりトルクを低くすることができる複列スラスト玉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】

【0006】

本発明の複列スラスト玉軸受は、［１］「軸方向から見た場合に同心円状に配置された第１軌道溝及び第２軌道溝を有する第１軌道盤と、前記軸方向において前記第１軌道溝と向かい合っている第３軌道溝、及び前記軸方向において前記第２軌道溝と向かい合っている第４軌道溝を有する第２軌道盤と、前記第１軌道溝と前記第３軌道溝との間に配置された複数の第１玉と、前記第２軌道溝と前記第４軌道溝との間に配置された複数の第２玉と、を備え、前記軸方向における前記第２軌道溝と前記第４軌道溝との間の距離と前記複数の第２玉のそれぞれの直径との差は、前記軸方向における前記第１軌道溝と前記第３軌道溝との間の距離と前記複数の第１玉のそれぞれの直径との差よりも大きい、複列スラスト玉軸受」である。

【0007】

上記［１］に記載の複列スラスト玉軸受では、軸方向における第２軌道溝と第４軌道溝との間の距離と複数の第２玉のそれぞれの直径との差が、軸方向における第１軌道溝と第３軌道溝との間の距離と複数の第１玉のそれぞれの直径との差よりも大きい、これにより、アキシアル荷重が低い場合には、複数の第１玉のみに転動体荷重を発生させ、アキシアル荷重が高い場合には、複数の第１玉及び複数の第２玉に転動体荷重を発生させることができる。よって、上記［１］に記載の複列スラスト玉軸受によれば、アキシアル荷重が変動する場合においてアキシアル荷重が低いときに一対の軌道盤の間に生じる転がりトルクを低くすることができる。

【0008】

本発明の複列スラスト玉軸受は、［２］「前記複数の第２玉のそれぞれの前記直径は、前記複数の第１玉のそれぞれの前記直径よりも小さい、上記［１］に記載の複列スラスト玉軸受」であってもよい。当該［２］に記載の複列スラスト玉軸受によれば、アキシアル荷重が低い場合には、複数の第１玉のみに転動体荷重を発生させ、アキシアル荷重が高い場合には、複数の第１玉及び複数の第２玉に転動体荷重を発生させ得る構成を確実に実現することができる。

【0009】

本発明の複列スラスト玉軸受は、［３］「前記軸方向における前記第２軌道溝と前記第４軌道溝との間の前記距離は、前記軸方向における前記第１軌道溝と前記第３軌道溝との間の前記距離よりも大きい、上記［１］に記載の複列スラスト玉軸受」であってもよい。当該［３］に記載の複列スラスト玉軸受によれば、アキシアル荷重が低い場合には、複数の第１玉のみに転動体荷重を発生させ、アキシアル荷重が高い場合には、複数の第１玉及び複数の第２玉に転動体荷重を発生させ得る構成を確実に実現することができる。

【0010】

本発明の複列スラスト玉軸受は、［４］「前記第２軌道溝及び前記第４軌道溝は、径方向において前記第１軌道溝及び前記第３軌道溝よりも外側に位置している、上記［１］～［３］のいずれか一つに記載の複列スラスト玉軸受」であってもよい。当該［４］に記載の複列スラスト玉軸受によれば、アキシアル荷重が低い場合に転動体荷重が発生する複数の第１玉が、径方向において複数の第２玉よりも内側に位置することになるため、アキシアル荷重が低い場合に一対の軌道盤の間に生じる転がりトルクをより低くすることができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、アキシアル荷重が変動する場合においてアキシアル荷重が低いときに一対の軌道盤の間に生じる転がりトルクを低くすることができる複列スラスト玉軸受を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】一実施形態の複列スラスト玉軸受の分解斜視図である。

【図2】図１に示される複列スラスト玉軸受の断面図である。

【図3】図１に示される複列スラスト玉軸受の一部分の模式図である。

【図4】図１に示される複列スラスト玉軸受の一部分の模式図である。

【図5】変形例の複列スラスト玉軸受の一部分の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

【0014】

図１及び図２に示されるように、複列スラスト玉軸受１は、第１軌道盤２と、第２軌道盤３と、複数の第１玉４と、複数の第２玉５と、保持器６と、を備えている。以下の説明において、軸方向とは、複列スラスト玉軸受１の中心線に平行な方向であり、径方向とは、複列スラスト玉軸受１の中心線に垂直な方向であり、周方向とは、複列スラスト玉軸受１の中心線に平行な方向から見た場合に複列スラスト玉軸受１の中心線を中心とする円周に沿った方向である。

【0015】

第１軌道盤２は、軸２００に取り付けられる軸軌道盤である。第１軌道盤２は、本体部２１及び側部２２を含んでいる。本体部２１は、軸方向を厚さ方向とする円環状の部分である。側部２２は、径方向を厚さ方向とする筒状の部分である。側部２２は、径方向における本体部２１の内縁から軸方向における一方の側（図２では右側）に延在している。第１軌道盤２は、第１軌道溝２ａ及び第２軌道溝２ｂを有している。第１軌道溝２ａ及び第２軌道溝２ｂは、軸方向における本体部２１の一方の側の表面に形成されている。第１軌道溝２ａ及び第２軌道溝２ｂは、軸方向から見た場合に同心円状に配置されている。第２軌道溝２ｂは、径方向において第１軌道溝２ａよりも外側に位置している。第１軌道盤２は、例えば、金属板のプレス加工によって形成されたプレスレースである。

【0016】

第２軌道盤３は、ハウジング３００に取り付けられるハウジング軌道盤である。第２軌道盤３は、本体部３１及び側部３２を含んでいる。本体部３１は、軸方向を厚さ方向とする円環状の部分である。側部３２は、径方向を厚さ方向とする筒状の部分である。側部３２は、径方向における本体部３１の外縁から軸方向における他方の側（図２では左側）に延在している。第２軌道盤３は、第３軌道溝３ａ及び第４軌道溝３ｂを有している。第３軌道溝３ａ及び第４軌道溝３ｂは、軸方向における本体部３１の他方の側の表面に形成されている。第３軌道溝３ａ及び第４軌道溝３ｂは、軸方向から見た場合に同心円状に配置されている。第４軌道溝３ｂは、径方向において第３軌道溝３ａよりも外側に位置している。第２軌道盤３は、例えば、金属板のプレス加工によって形成されたプレスレースである。

【0017】

第２軌道盤３の本体部３１は、軸方向において第１軌道盤２の本体部２１と向かい合っている。第２軌道盤３の側部３２は、軸方向において第１軌道盤２の側部２２と向かい合っている。第２軌道盤３の第３軌道溝３ａは、軸方向において第１軌道盤２の第１軌道溝２ａと向かい合っている。第２軌道盤３の第４軌道溝３ｂは、軸方向において第１軌道盤２の第２軌道溝２ｂと向かい合っている。

【0018】

複数の第１玉４は、第１軌道溝２ａと第３軌道溝３ａとの間に配置されている。複数の第２玉５は、第２軌道溝２ｂと第４軌道溝３ｂとの間に配置されている。保持器６は、複数の第１玉４及び複数の第２玉５を保持している。保持器６は、複数のポケット６ａ及び複数のポケット６ｂを有している。複数のポケット６ａは、第１軌道溝２ａと第３軌道溝３ａとの間において周方向に並んでいる。各ポケット６ａには、各第１玉４が配置されている。複数のポケット６ｂは、第２軌道溝２ｂと第４軌道溝３ｂとの間において周方向に並んでいる。各ポケット６ｂには、各第２玉５が配置されている。複数のポケット６ｂの配列ピッチは、複数のポケット６ａの配列ピッチに対して周方向に半ピッチ分ずれている。保持器６は、例えば、樹脂の一体成型品である。

【0019】

図３に示されるように、軸方向における第２軌道溝２ｂと第４軌道溝３ｂとの間の距離Ｄ２は、軸方向における第１軌道溝２ａと第３軌道溝３ａとの間の距離Ｄ１に実質的に等しく、各第２玉５の直径Ａ２は、各第１玉４の直径Ａ１よりも小さい。したがって、軸方向における第２軌道溝２ｂと第４軌道溝３ｂとの間の距離Ｄ２と各第２玉５の直径Ａ２との差は、軸方向における第１軌道溝２ａと第３軌道溝３ａとの間の距離Ｄ１と各第１玉４の直径Ａ１との差（本実施形態では「０」）よりも大きい。これにより、各第１玉４が第１軌道溝２ａ及び第３軌道溝３ａのそれぞれの内面（軌道面）に接触した状態で、各第２玉５は、第２軌道溝２ｂ及び第４軌道溝３ｂのそれぞれの内面（軌道面）から離間し得る。

【0020】

以上のように構成された複列スラスト玉軸受１では、図４の（ａ）に示されるように、所定のアキシアル荷重よりも低い第１アキシアル荷重が作用した場合には、複数の第１玉４に転動体荷重が発生し、複数の第２玉５に転動体荷重が発生しない。図４の（ｂ）に示されるように、所定のアキシアル荷重よりも高い第２アキシアル荷重が作用した場合には、複数の第１玉４及び複数の第２玉５に転動体荷重が発生する。本実施形態では、所定のアキシアル荷重は、無負荷の状態からアキシアル荷重を増加させた場合に、軸方向における第２軌道溝２ｂと第４軌道溝３ｂとの間の距離Ｄ２と各第２玉５の直径Ａ２との差が０になったときのアキシアル荷重である。

【0021】

以上説明したように、複列スラスト玉軸受１では、軸方向における第２軌道溝２ｂと第４軌道溝３ｂとの間の距離Ｄ２と各第２玉５の直径Ａ２との差が、軸方向における第１軌道溝２ａと第３軌道溝３ａとの間の距離Ｄ１と各第１玉４の直径Ａ１との差よりも大きい。これにより、アキシアル荷重が低い場合には、複数の第１玉４のみに転動体荷重を発生させ、アキシアル荷重が高い場合には、複数の第１玉４及び複数の第２玉５に転動体荷重を発生させることができる。よって、複列スラスト玉軸受１によれば、アキシアル荷重が変動する場合においてアキシアル荷重が低いときに第１軌道盤２及び第２軌道盤３の間に生じる転がりトルクを低くすることができる。

【0022】

複列スラスト玉軸受１では、各第２玉５の直径Ａ２が、各第１玉４の直径Ａ１よりも小さい。これにより、アキシアル荷重が低い場合には、複数の第１玉４のみに転動体荷重を発生させ、アキシアル荷重が高い場合には、複数の第１玉４及び複数の第２玉５に転動体荷重を発生させ得る構成を確実に実現することができる。

【0023】

複列スラスト玉軸受１では、第２軌道溝２ｂ及び第４軌道溝３ｂが、径方向において第１軌道溝２ａ及び第３軌道溝３ａよりも外側に位置している。これにより、アキシアル荷重が低い場合に転動体荷重が発生する複数の第１玉４が、径方向において複数の第２玉５よりも内側に位置することになる。そのため、玉との軌道盤との間で摩擦力が発生する場所が軸受中心に近い位置になるので、アキシアル荷重が低い場合に第１軌道盤２及び第２軌道盤３の間に生じる転がりトルクをより低くすることができる。

【0024】

本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば、複列スラスト玉軸受１では、図５の（ａ）及び（ｂ）に示されるように、各第２玉５の直径Ａ２が、各第１玉４の直径Ａ１に実質的に等しく、軸方向における第２軌道溝２ｂと第４軌道溝３ｂとの間の距離Ｄ２が、軸方向における第１軌道溝２ａと第３軌道溝３ａとの間の距離Ｄ１よりも大きくてもよい。この場合にも、アキシアル荷重が低い場合には、複数の第１玉４のみに転動体荷重を発生させ、アキシアル荷重が高い場合には、複数の第１玉４及び複数の第２玉５に転動体荷重を発生させ得る構成を確実に実現することができる。なお、図５の（ａ）に示される例では、第２軌道溝２ｂ及び第４軌道溝３ｂのそれぞれの深さが、第１軌道溝２ａ及び第３軌道溝３ａのそれぞれの深さよりも大きくされている。図５の（ｂ）に示される例では、第１軌道盤２及び第２軌道盤３が、第１軌道溝２ａ及び第３軌道溝３ａ側よりも第２軌道溝２ｂ及び第４軌道溝３ｂ側において離れるように、テーパ状とされている。

【0025】

複列スラスト玉軸受１では、第２軌道溝２ｂ及び第４軌道溝３ｂが、径方向において第１軌道溝２ａ及び第３軌道溝３ａよりも内側に位置していてもよい。複列スラスト玉軸受１では、第１軌道盤２及び第２軌道盤３のそれぞれが三列以上の軌道溝を有していてもよい。複列スラスト玉軸受１では、第１軌道盤２が、軸２００以外の相手部品に取り付けられるものであってもよく、第２軌道盤３が、ハウジング３００以外の相手部品に取り付けられるものであってもよい。

【符号の説明】

【0026】

１…複列スラスト玉軸受、２…第１軌道盤、２ａ…第１軌道溝、２ｂ…第２軌道溝、３…第２軌道盤、３ａ…第３軌道溝、３ｂ…第４軌道溝、４…第１玉、５…第２玉。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】